專利名稱:車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及至少具有左右一對(duì)車輪的車輛。
背景技術(shù):
近些年,鑒于能量資源的枯竭問題,強(qiáng)烈地要求車輛的省油耗化。另一方面,由于車輛的低價(jià)格化等,車輛的持有者增多,存在I人擁有I臺(tái)車輛的趨勢(shì)。因此,例如存在由于僅駕駛員I人駕駛4人座的車輛,而能量被無(wú)謂的消耗這樣的問題點(diǎn)。作為由車輛的小型化而產(chǎn)生的省油耗化,可以說將車輛構(gòu)成為I人座的三輪車或者四輪車的形態(tài)是最有效的。但是,根據(jù)行駛狀態(tài),有時(shí)車輛的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此,提出了通過使車體向橫向傾斜,來使轉(zhuǎn)彎時(shí)的車輛的穩(wěn)定性提高的技術(shù)(例如,參照專利文獻(xiàn)I。)。專利文獻(xiàn)1:日本特開2008 - 155671號(hào)公報(bào)然而,在上述以往的車輛中,由于在停車時(shí)也進(jìn)行車體的傾斜控制,因此,特別是在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間停車的情況下,為了維持恒定的傾斜狀態(tài)需要使傾斜用致動(dòng)器裝置繼續(xù)工作,從而電力消耗量增大。另外,以維持恒定的傾斜狀態(tài)的方式繼續(xù)控制傾斜用致動(dòng)器裝置,因此會(huì)產(chǎn)生由控制系統(tǒng)的噪聲等引起的微小振動(dòng),往往會(huì)使乘客感到不舒服,或感到不安。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種車輛,該車輛解決上述以往的車輛的問題點(diǎn),在停車時(shí)停止車體的傾斜控制,并且使車體的傾斜動(dòng)作停止,使鎖定車體姿勢(shì)的傾斜制動(dòng)裝置工作,從而在停車時(shí)不必進(jìn)行傾斜控制,不會(huì)產(chǎn)生不必要的振動(dòng),車體的姿勢(shì)不發(fā)生變化,因此不會(huì)使乘客感到不舒服,乘坐舒適,且安全性高。因此,本發(fā)明的車輛具有車體,其具備相互連結(jié)的轉(zhuǎn)向部以及驅(qū)動(dòng)部;轉(zhuǎn)向輪,其是能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于所述轉(zhuǎn)向部的車輪,對(duì)所述車體進(jìn)行轉(zhuǎn)向;驅(qū)動(dòng)輪,其是能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于所述驅(qū)動(dòng)部的車輪,對(duì)所述車體進(jìn)行驅(qū)動(dòng);傾斜用致動(dòng)器裝置,其使所述轉(zhuǎn)向部或者驅(qū)動(dòng)部向轉(zhuǎn)彎方向傾斜;傾斜制動(dòng)裝置,其使所述車體的傾斜動(dòng)作停止;橫向加速度傳感器,其對(duì)作用于所述車體的橫向加速度進(jìn)行檢測(cè);以及控制裝置,其控制所述傾斜用致動(dòng)器裝置來控制所述車體的傾斜,其中,該控制裝置基于所述橫向加速度傳感器檢測(cè)出的橫向加速度,來進(jìn)行向轉(zhuǎn)彎方向傾斜的控制,并且在停車時(shí)停止所述車體傾斜的控制,使所述傾斜制動(dòng)裝置工作來鎖定所述車體的姿勢(shì)。根據(jù)技術(shù)方案I的構(gòu)成,由于在停車時(shí)不進(jìn)行車體傾斜的控制,因此不會(huì)產(chǎn)生不必要的振動(dòng),在停車時(shí)車體的姿勢(shì)也不發(fā)生變化。因此,乘客不會(huì)感到不舒服,乘坐更舒適。根據(jù)技術(shù)方案2的構(gòu)成,由于停車時(shí)不向傾斜用致動(dòng)器裝置供給電力,因此能夠抑制消耗電能。根據(jù)技術(shù)方案3的構(gòu)成,車體傾斜的變化速度被抑制,順暢地變化,因此乘坐更舒服。根據(jù)技術(shù)方案4的構(gòu)成,能夠可靠地防止車體傾斜的較大的變化,因此能夠提高安全性。根據(jù)技術(shù)方案5的構(gòu)成,能夠提高停車的判定精度,安全并且可靠地鎖定車體姿勢(shì)。根據(jù)技術(shù)方案6的構(gòu)成,不需要繼續(xù)停車制動(dòng)器的操作單元的操作,從而乘客的操作負(fù)擔(dān)被減輕。根據(jù)技術(shù)方案7的構(gòu)成,能夠在更寬范圍的狀況下使車體的傾斜控制停止,能夠進(jìn)一步抑制消耗電能,并且,能夠防止車體姿勢(shì)的變化,能夠使乘坐舒適度提高。根據(jù)技術(shù)方案8的構(gòu)成,能夠提高停車解除的判定精度,準(zhǔn)確地開始車體傾斜的控制。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛的構(gòu)成的右視圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)成的圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛的構(gòu)成的后視圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車體傾斜控制系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的傾斜控制增益的時(shí)間變化的圖。圖6是表示對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的車體的傾斜動(dòng)作進(jìn)行說明的力學(xué)模型的圖。圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式中的控制系統(tǒng)的框圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車體傾斜控制的整體的動(dòng)作的流程圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的傾斜控制停止判定處理的動(dòng)作的子流程。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的傾斜控制處理的動(dòng)作的子流程。
具體實(shí)施例方式以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛的構(gòu)成的右視圖,圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)成的圖,圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛的構(gòu)成的后視圖。此外,在圖3中,Ca)是表示車體直立的狀態(tài)的圖,(b)是表示車體傾斜的狀態(tài)的圖。在圖中,10是本實(shí)施方式中的車輛,具有作為車體的驅(qū)動(dòng)部的主體部20、作為乘客搭乘并進(jìn)行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向部的搭乘部11、作為在車體的前方配設(shè)于寬度方向的中心的前輪即轉(zhuǎn)向輪的車輪12F以及作為后輪配設(shè)于后方的驅(qū)動(dòng)輪即左側(cè)車輪12L及右側(cè)車輪12R。并且,作為用于使車體左右傾斜即偏斜的偏斜機(jī)構(gòu),即作為車體傾斜機(jī)構(gòu),上述車輛10具有支承左右車輪12L以及12R的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)30和作為使該聯(lián)桿機(jī)構(gòu)30工作的致動(dòng)器即傾斜用致動(dòng)器裝置的聯(lián)桿電機(jī)25。此外,上述車輛10可以是前輪為左右兩個(gè)輪,后輪為一個(gè)輪的三輪車,也可以是前輪以及后輪均為左右兩個(gè)輪的四輪車,但在本實(shí)施方式中,如圖所示,對(duì)前輪為一個(gè)輪而后輪為左右兩個(gè)輪的三輪車的情況進(jìn)行說明。
在轉(zhuǎn)彎時(shí),通過使左右的車輪12L以及12R相對(duì)于路面18的角度,即外傾角變化,并且使包括搭乘部11以及主體部20的車體向轉(zhuǎn)彎內(nèi)輪側(cè)傾斜,能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)彎性能的提高與乘客的舒適性的確保。即,上述車輛10能夠使車體向橫向(左右方向)傾斜。此外,在圖2以及3 (a)所示的例中,左右車輪12L以及12R相對(duì)于路面18直立,S卩外傾角是O度。另夕卜,在圖3 (b)所示的例中,左右車輪12L以及12R相對(duì)于路面18向右方向傾斜,即被賦予了外傾角。上述聯(lián)桿機(jī)構(gòu)30具有:左側(cè)縱聯(lián)桿單元33L,其支承左側(cè)車輪12L以及由對(duì)該車輪12L賦予驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)等構(gòu)成的左側(cè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置51L ;右側(cè)縱聯(lián)桿單元33R,其支承右側(cè)車輪12R以及由對(duì)該車輪12R賦予驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)等構(gòu)成的右側(cè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置51R ;連結(jié)左右縱聯(lián)桿單元33L以及33R的上端彼此的上側(cè)橫聯(lián)桿單元3IU ;連結(jié)左右縱聯(lián)桿單元33L以及33R的下端彼此的下側(cè)橫聯(lián)桿單元31D ;上端被固定于主體部20并沿上下延伸的中央縱部件21。另外,左右縱聯(lián)桿單元33L以及33R與上下橫聯(lián)桿單元31U以及31D以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。并且,上下橫聯(lián)桿單元31U以及31D在它們的中央部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式與中央縱部件21連結(jié)。此外,在對(duì)左右車輪12L以及12R、左右旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置51L以及51R、左右縱聯(lián)桿單元33L以及33R、以及上下橫聯(lián)桿單元3IU以及31D進(jìn)行統(tǒng)一地說明情況下,作為車輪12、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置51、縱聯(lián)桿單元33以及橫聯(lián)桿單元31來進(jìn)行說明。而且,作為驅(qū)動(dòng)用致動(dòng)器裝置的上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置51是所謂的輪內(nèi)裝式電機(jī),作為定子的機(jī)身被固定于縱聯(lián)桿單元33,作為能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于上述機(jī)身的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸與車輪12的軸連接,通過上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)使車輪12旋轉(zhuǎn)。此外,上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置51也可是輪內(nèi)裝式電機(jī)以外種類的電機(jī)。另外,上述聯(lián)桿電機(jī)25是包含電動(dòng)機(jī)等的旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)致動(dòng)器,具備作為定子的圓筒狀的機(jī)身和作為能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于該機(jī)身的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸,上述機(jī)身經(jīng)由安裝凸緣22被固定于主體部20,上述旋轉(zhuǎn)軸被固定于聯(lián)桿機(jī)構(gòu)30的上側(cè)的橫聯(lián)桿單元31U。此外,聯(lián)桿電機(jī)25的旋轉(zhuǎn)軸作為使主體部20傾斜的傾斜軸發(fā)揮作用,并與中央縱部件21和上側(cè)橫聯(lián)桿單元31U的連結(jié)部分的旋轉(zhuǎn)軸為同軸。而且,若驅(qū)動(dòng)聯(lián)桿電機(jī)25而使旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于機(jī)身旋轉(zhuǎn),則上側(cè)橫聯(lián)桿單元31U相對(duì)于主體部20以及固定于該主體部20的中央縱部件21轉(zhuǎn)動(dòng),從而聯(lián)桿機(jī)構(gòu)30動(dòng)作,即進(jìn)行屈伸。由此,能夠使主體部20傾斜。此外,對(duì)于聯(lián)桿電機(jī)25而言,其旋轉(zhuǎn)軸也可固定于主體部20以及中央縱部件21,其機(jī)身也可固定于上側(cè)橫聯(lián)桿單元31U。在本實(shí)施方式中,聯(lián)桿電機(jī)25具備作為將旋轉(zhuǎn)軸固定成無(wú)法相對(duì)于機(jī)身旋轉(zhuǎn)的傾斜制動(dòng)裝置的后述的聯(lián)桿制動(dòng)器26。該聯(lián)桿制動(dòng)器26是機(jī)械的鎖定機(jī)構(gòu),優(yōu)選在將旋轉(zhuǎn)軸固定成無(wú)法相對(duì)于機(jī)身旋轉(zhuǎn)的期間不消耗電力。通過上述聯(lián)桿制動(dòng)器26,能夠?qū)⑿D(zhuǎn)軸固定成在規(guī)定的角度內(nèi)無(wú)法相對(duì)于機(jī)身旋轉(zhuǎn)。上述搭乘部11經(jīng)由未圖示的連結(jié)部被連結(jié)于主體部20的前端。該連結(jié)部也可具有使搭乘部11與主體部20按照在規(guī)定的方向上能夠相對(duì)地位移的方式連結(jié)的功能。另外,上述搭乘部11具備座席11a、踏板Ilb以及擋風(fēng)部11c。上述座席Ila是在車輛10行駛中用于使乘客就座的部位。另外,上述踏板Ilb是用于支承乘客的足部的部位,并配設(shè)于座席Ila的前方側(cè)(圖1 (a)中的右側(cè))下方。并且,在搭乘部11的后方或下方,或者主體部20中配設(shè)有未圖示的電池裝置。該電池裝置是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置51以及聯(lián)桿電機(jī)25的能量供給源。另外,在搭乘部11的后方或下方,或者主體部20中收納有未圖示的控制裝置、逆變器裝置、各種傳感器等。而且,在座席Ila的前方配設(shè)有操縱裝置41。該操縱裝置41配設(shè)有作為轉(zhuǎn)向裝置的車把41a、速度計(jì)等儀表、指示器、開關(guān)等操縱所需的部件。乘客對(duì)上述車把41a以及其他部件進(jìn)行操作,指示車輛10的行駛狀態(tài)(例如,行進(jìn)方向、行駛速度、轉(zhuǎn)彎方向、轉(zhuǎn)彎半徑等)。此外,作為用于輸出乘客要求的車體的要求轉(zhuǎn)彎量的單元即轉(zhuǎn)向裝置,也可取代車把41a而使用其他裝置,例如轉(zhuǎn)向盤、滾輪(jog dial)、觸摸面板、按壓按鈕等裝置作為轉(zhuǎn)向裝置。此外,車輪12F經(jīng)由作為懸架裝置(懸掛裝置)的一部分的前輪叉17連接于搭乘部
11。上述懸架裝置例如是與一般的摩托車、自行車等中所使用的前輪用的懸架裝置相同的裝置,上述前輪叉17例如是內(nèi)置彈簧的收縮式的叉。而且,與一般的摩托車、自行車等的情況相同,與乘客對(duì)車把41a的操作對(duì)應(yīng)地使作為轉(zhuǎn)向輪的車輪12F的轉(zhuǎn)向角變化,由此,車輛10的行進(jìn)方向發(fā)生變化。具體而言,上述車把41a與未圖示的轉(zhuǎn)向軸部件的上端連接,轉(zhuǎn)向軸部件的下端與前輪叉17的上端連接。上述轉(zhuǎn)向軸部件在以其上端位于比其下端靠后方的方式斜著傾斜的狀態(tài)下,能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于搭乘部11所具備的未圖示的框架部件。并且,車輛10具備后述的節(jié)氣門手柄35以及手動(dòng)制動(dòng)器36作為操縱裝置的一部分。上述節(jié)氣門手柄35是與在一般的摩托車、自行車等中使用的節(jié)氣門手柄相同的部件,能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于車把41a的一端,是根據(jù)其旋轉(zhuǎn)角度、即節(jié)氣門開度,輸入對(duì)車輛10進(jìn)行加速那樣的行駛指令的裝置。另外,上述手動(dòng)制動(dòng)器36是駐車制動(dòng)器指示裝置或者停車制動(dòng)器指示裝置,具體而言,由手柄、按鈕等操作單元構(gòu)成,是用于使所謂的被稱為駐車制動(dòng)器、停車制動(dòng)器等停車維持用制動(dòng)裝置工作的裝置。在本實(shí)施方式中,車輛10具有橫向加速度傳感器44。該橫向加速度傳感器44是由一般的加速度傳感器、陀螺儀傳感器等構(gòu)成的傳感器,對(duì)車輛10的橫向加速度、即作為車體的寬度方向的橫向(圖3中的左右方向)的加速度進(jìn)行檢測(cè)。車輛10在轉(zhuǎn)彎時(shí)使車體向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)傾斜而使其穩(wěn)定,因此通過使車體傾斜,來控制成形成轉(zhuǎn)彎時(shí)的向轉(zhuǎn)彎外側(cè)的離心力與重力平衡那樣的角度。通過進(jìn)行這樣的控制,例如,即使路面18向與行進(jìn)方向垂直的方向(相對(duì)于行進(jìn)方向的左右方向)傾斜,也能夠使車體始終保持為水平。由此,看上去,重力總是豎直朝下地施加于車體與乘客,從而使乘客的不舒適感降低,另外,車輛10的穩(wěn)定性得以提高。因此,在本實(shí)施方式中,為了對(duì)傾斜的車體的橫向的加速度進(jìn)行檢測(cè),將橫向加速度傳感器44安裝于車體,以橫向加速度傳感器44的輸出為零的方式進(jìn)行反饋控制。由此,能夠使車體傾斜至在轉(zhuǎn)彎時(shí)作用的離心力與重力平衡的傾斜角。另外,在路面18向與行進(jìn)方向垂直的方向傾斜的情況下,也能夠控制成車體為豎直的傾斜角。此外,上述橫向加速度傳感器44被配設(shè)成位于車體的寬度方向的中心、即車體的縱向軸線上。但是,若橫向加速度傳感器44是一個(gè),則往往也會(huì)檢測(cè)出無(wú)用的加速度成分。例如,在車輛10的行駛中,存在僅左右車輪12L以及12R的任意一個(gè)掉進(jìn)路面18的坑洼處的情況。該情況下,車體傾斜,因此橫向加速度傳感器44在周向上位移,從而會(huì)檢測(cè)出周向的加速度。換句話說,會(huì)檢測(cè)出不直接由來于離心力、重力的加速度成分,即無(wú)用的加速度成分。另外,車輛10包含例如具備如車輪12L以及12R的輪胎部分那樣的彈性,作為彈簧發(fā)揮功能的部分,另外,各部件的連接部等中包含不可避免的間隙。因此,考慮為橫向加速度傳感器44經(jīng)由不可避免的間隙、彈簧安裝于車體,因此由間隙、彈簧的位移而產(chǎn)生的加速度也會(huì)作為無(wú)用的加速度成分被檢測(cè)。存在這樣的無(wú)用的加速度成分使車體傾斜控制系統(tǒng)的控制性惡化的可能性。例如,若增大車體傾斜控制系統(tǒng)的控制增益,則會(huì)產(chǎn)生由無(wú)用的加速度成分引起的控制系統(tǒng)的振動(dòng)、發(fā)散等,因此即使想要提高響應(yīng)性也無(wú)法使控制增益增大。因此,在本實(shí)施方式中,橫向加速度傳感器44是多個(gè),并配置于相互不同的高度。在圖1以及圖3所示的例子中,橫向加速度傳感器44是第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b這兩個(gè),第I橫向加速度傳感器44a與第2橫向加速度傳感器44b被配設(shè)于相互不同的高度位置。通過適當(dāng)?shù)剡x擇第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b的位置,能夠有效地去除無(wú)用的加速度成分。具體而言,如圖3 (a)所示,第I橫向加速度傳感器44a被配設(shè)于在搭乘部11的背面,距離路面18的距離、即高度為L(zhǎng)1的位置。另外,第2橫向加速度傳感器44b被配設(shè)于在搭乘部11的背面或者主體部20的上面,距離路面18的距離、即高度為L(zhǎng)2的位置。其中,L1 > L2。而且,在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),如圖3 (b)所示,若在使車體向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)(圖中的右側(cè))傾斜的狀態(tài)下轉(zhuǎn)彎,則第I橫向加速度傳感器44a對(duì)橫向的加速度進(jìn)行檢測(cè)并輸出檢測(cè)值a1;第2橫向加速度傳感器44b對(duì)橫向的加速度進(jìn)行檢測(cè)并輸出檢測(cè)值a2。此外,車體傾斜時(shí)的傾斜運(yùn)動(dòng)的中心、即側(cè)傾中心嚴(yán)格來說位于比路面18略靠下方的位置,但實(shí)際上考慮為是大致與路面18相等的位置。優(yōu)選上述第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b均被安裝于具有足夠高的剛性的部件。另外,若L1與L2的差小則檢測(cè)值以及a2的差小,因此優(yōu)選L1與L2的差充分大,例如,在O. 3〔m〕以上。并且,優(yōu)選上述第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b均被配設(shè)于聯(lián)桿機(jī)構(gòu)30的上方。并且,在車體被懸架等彈簧支承的情況下,優(yōu)選上述第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b均被配設(shè)于所謂的“彈簧上”。并且,優(yōu)選上述第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b均被配設(shè)于作為前輪的車輪12F的車軸與作為后輪的車輪12L以及12R的車軸之間。并且,優(yōu)選上述第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b均盡可能地接近乘客而配設(shè)。并且,優(yōu)選上述第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b均位于從上側(cè)觀察沿行進(jìn)方向延伸的車輛中心軸上,即不偏離行進(jìn)方向。另外,車輛10具備作為車速檢測(cè)單元的后述的車速傳感器54,該車速檢測(cè)單元對(duì)作為行駛速度的車速進(jìn)行檢測(cè)。該車速傳感器54被配設(shè)于指示車輪12F的車軸的前輪叉17的下端,是基于車輪12F的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)車速進(jìn)行檢測(cè)的傳感器,例如,由編碼器等構(gòu)成。另外,本實(shí)施方式中的車輛10具有作為控制裝置的一部分的車體傾斜控制系統(tǒng)。該車體傾斜控制系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng),具有由EOJ (Electronic Control Unit)等構(gòu)成的傾斜控制裝置。該傾斜控制裝置具備處理器等運(yùn)算單元、磁盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)單元和輸入輸出接口等,并與節(jié)氣門手柄35、手動(dòng)制動(dòng)器36、橫向加速度傳感器44、車速傳感器54、聯(lián)桿電機(jī)25以及聯(lián)桿制動(dòng)器26連接。而且,上述傾斜控制裝置基于橫向加速度傳感器44檢測(cè)出的橫向加速度,來輸出用于使聯(lián)桿電機(jī)25工作的轉(zhuǎn)矩指令值。上述傾斜控制裝置在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),進(jìn)行反饋控制,并按照車體的傾斜角度為使橫向加速度傳感器44所檢測(cè)出的橫向加速度的值為零那樣的角度的方式,使聯(lián)桿電機(jī)25工作。換句話說,將車體的傾斜角度控制為向轉(zhuǎn)彎外側(cè)的離心力與重力相互平衡而成為使橫向的加速度成分為零那樣的角度。由此,與車體的縱向軸線平行的方向的力會(huì)作用于車體以及搭乘于搭乘部11的乘客。因此,能夠維持車體的穩(wěn)定,而且,能夠提高轉(zhuǎn)彎性能。另外,不會(huì)使乘客感到不舒適,乘坐舒適性提高。接下來,對(duì)上述車體傾斜控制系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車體傾斜控制系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖,圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的傾斜控制增益的時(shí)間變化的圖。在圖4中,46是作為傾斜控制裝置的傾斜控制ECU,與作為行駛指令裝置之一的節(jié)氣門手柄35、手動(dòng)制動(dòng)器36、第I橫向加速度傳感器44a、第2橫向加速度傳感器44b、車速傳感器54、聯(lián)桿電機(jī)25以及聯(lián)桿制動(dòng)器26連接。另外,上述傾斜控制E⑶46具備橫向加速度運(yùn)算部48、傾斜控制部47以及傾斜控制停止判定部49。而且,橫向加速度運(yùn)算部48基于第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b檢測(cè)出的橫向加速度來計(jì)算合成橫向加速度。另外,傾斜控制部47基于作為橫向加速度運(yùn)算部48計(jì)算出的橫向加速度的合成橫向加速度,輸出用于使聯(lián)桿電機(jī)25工作的轉(zhuǎn)矩指令值。并且,傾斜控制停止判定部49基于節(jié)氣門手柄35的旋轉(zhuǎn)角度即節(jié)氣門開度,即基于行駛指令輸入裝置的操作狀態(tài)、手動(dòng)制動(dòng)器36的操作狀態(tài)以及車速傳感器54檢測(cè)出的車速,向傾斜控制部47輸出傾斜控制增益Gtl,并且在判定為傾斜控制停止的情況下,輸出用于使聯(lián)桿制動(dòng)器26動(dòng)作的聯(lián)桿制動(dòng)器動(dòng)作信號(hào)。此外,將傾斜控制部47輸出的轉(zhuǎn)矩指令值乘以傾斜控制增益Gtl后的值作為控制值輸入給聯(lián)桿電機(jī)25。在本實(shí)施方式中,當(dāng)手動(dòng)制動(dòng)器36被操作了比預(yù)先設(shè)定的第I閾值(例如,2秒)長(zhǎng)的時(shí)間,即該手動(dòng)制動(dòng)器36持續(xù)開啟的狀態(tài),則傾斜控制停止判定部49判定為車輛10停車,使聯(lián)桿制動(dòng)器26動(dòng)作來將聯(lián)桿電機(jī)25的旋轉(zhuǎn)軸固定成無(wú)法旋轉(zhuǎn),并且使傾斜控制部47所執(zhí)行的傾斜控制停止。此外,之后,即使手動(dòng)制動(dòng)器36的操作被解除,即該手動(dòng)制動(dòng)器36為關(guān)閉的狀態(tài),若節(jié)氣門手柄35未被操作,車速未超過預(yù)先設(shè)定的第2閾值(例如,2(km / h〕),則也不解除聯(lián)桿制動(dòng)器26而維持聯(lián)桿電機(jī)25的旋轉(zhuǎn)軸的固定,并且維持傾斜控制部47所執(zhí)行的傾斜控制的停止。另外,即使手動(dòng)制動(dòng)器36未被操作,即該手動(dòng)制動(dòng)器36未處于開啟的狀態(tài)而持續(xù)關(guān)閉的狀態(tài),若車速在上述第2閾值以下,并且,橫向加速度傳感器44檢測(cè)出的橫向加速度的值在預(yù)先設(shè)定的第3閾值(例如,O. 05〔G〕)以下的狀態(tài)持續(xù)比第4閾值(例如,I秒)長(zhǎng)的時(shí)間,則也判定為車輛10停車,使聯(lián)桿制動(dòng)器26動(dòng)作來將聯(lián)桿電機(jī)25的旋轉(zhuǎn)軸固定成無(wú)法旋轉(zhuǎn),并且使由傾斜控制部47所執(zhí)行的傾斜控制停止。這樣,通過使聯(lián)桿制動(dòng)器26動(dòng)作來將聯(lián)桿電機(jī)25的旋轉(zhuǎn)軸固定成無(wú)法旋轉(zhuǎn),車體的傾斜動(dòng)作停止,車體姿勢(shì)被鎖定。此外,這里,聯(lián)桿制動(dòng)器26是機(jī)械的鎖定機(jī)構(gòu),在將旋轉(zhuǎn)軸固定成無(wú)法相對(duì)于機(jī)身旋轉(zhuǎn)的期間不消耗電力。而且,上述傾斜控制ECU46在使聯(lián)桿制動(dòng)器26動(dòng)作之后,停止對(duì)聯(lián)桿電機(jī)25的電力的供給。因此,在停車中既不向聯(lián)桿電機(jī)25也不向聯(lián)桿制動(dòng)器26供給電力,因此能夠抑制電力消耗量。
另外,若手動(dòng)制動(dòng)器36的操作被解除,即該手動(dòng)制動(dòng)器36為關(guān)閉的狀態(tài),并且,節(jié)氣門手柄35被操作,或者車速超過上述第2閾值,則傾斜控制停止判定部49使傾斜控制部47開始進(jìn)行傾斜控制,并且,在傾斜控制開始之后,解除聯(lián)桿制動(dòng)器26而使聯(lián)桿電機(jī)25的旋轉(zhuǎn)軸能夠旋轉(zhuǎn)。此外,在傾斜控制剛開始后,使傾斜控制增益Gtl的值緩緩地增加。如在車輛10停車的時(shí)刻的橫向的路面傾斜角度與現(xiàn)在的路面傾斜不同的情況、車輛10的停車是異常停車的情況等那樣,在從最初開始車體處于向橫向傾斜的狀態(tài)的情況下,開始傾斜控制,則傾斜控制部47輸出的轉(zhuǎn)矩指令值為大的值,聯(lián)桿電機(jī)25會(huì)根據(jù)大的轉(zhuǎn)矩指令值而起動(dòng)。結(jié)果,往往車體姿勢(shì)的變化會(huì)變快,使乘客感覺不舒適。因此,在本實(shí)施方式中,在停車之后開始傾斜控制時(shí),進(jìn)行過渡控制,通過使與轉(zhuǎn)矩指令值相乘的傾斜控制增益Gtl的值在規(guī)定的過渡期間的期間內(nèi)緩緩地增加,會(huì)緩和輸入到聯(lián)桿電機(jī)25中的控制值。即,通過適當(dāng)?shù)貙?duì)輸入到聯(lián)桿電機(jī)25的控制值進(jìn)行控制,能夠以任意的變化速度使停車后的車體的傾斜復(fù)原。具體而言,如圖5所示,傾斜控制增益Gtl的值從傾斜控制開始時(shí),即過渡控制開始時(shí)的零開始,伴隨時(shí)間的經(jīng)過而增加,并在經(jīng)過規(guī)定的過渡期間后變?yōu)镮。傾斜控制增益Gtl的值為I意味著將傾斜控制部47輸出的轉(zhuǎn)矩指令值直接輸入給聯(lián)桿電機(jī)25。此外,在圖5所示的例中,進(jìn)行過渡控制的期間即過渡期間被設(shè)定為O. 5秒,但能夠適當(dāng)變更。另外,過渡控制開始時(shí)的傾斜控制增益Gtl的值被設(shè)定為零,但未必一定是0,能夠設(shè)定為任意的值(例如,O. 1,0. 5等)。并且,傾斜控制增益Gtl的值線性(直線地)地增力口,但不必一定是線性地增加,例如,也可以呈階梯狀地增加,還可以是呈2次曲線狀地增力口,還可以是以指數(shù)函數(shù)的方式增加。接下來,對(duì)上述構(gòu)成的車輛10的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先,對(duì)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的合成橫向加速度的計(jì)算進(jìn)行說明。圖6是表示對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)的車體的傾斜動(dòng)作進(jìn)行說明的力學(xué)模型的圖,圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式中的控制系統(tǒng)的框圖。若開始轉(zhuǎn)彎行駛,則車體傾斜控制系統(tǒng)開始車體傾斜控制處理。通過進(jìn)行姿勢(shì)控制,車輛10在利用聯(lián)桿機(jī)構(gòu)30進(jìn)行轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),如圖3 (b)所示,使車體在向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)(圖中的右側(cè))傾斜的狀態(tài)下進(jìn)行轉(zhuǎn)彎。另外,在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),向轉(zhuǎn)彎外側(cè)的離心力作用于車體,并且,由于使車體向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)傾斜而產(chǎn)生重力的橫向成分。而且,橫向加速度運(yùn)算部48執(zhí)行橫向加速度運(yùn)算處理,對(duì)合成橫向加速度a。進(jìn)行計(jì)算并輸出給傾斜控制部47。這樣,該傾斜控制部47進(jìn)行反饋控制,向聯(lián)桿電機(jī)25輸出作為合成橫向加速度a。的值為零那樣的控制值的轉(zhuǎn)矩指令值。此外,車體傾斜控制處理是在車輛10的電源被接通的期間,通過車體傾斜控制系統(tǒng)以規(guī)定的控制周期Ts (例如,10 (ms))被反復(fù)執(zhí)行的處理,是在轉(zhuǎn)彎時(shí),實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎性能的提高與乘客的舒適性的確保的處理。此外,在圖6中,44A是表示車體中的第I橫向加速度傳感器44a的配設(shè)位置的第I傳感器位置,44B是表示車體中的第2橫向加速度傳感器44b的配設(shè)位置的第2傳感器位置。由第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b進(jìn)行檢測(cè)并輸出其檢測(cè)值的加速度被認(rèn)為是以下4個(gè)〈I〉轉(zhuǎn)彎時(shí)作用于車體的離心力,〈2〉由于使車體向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)傾斜而產(chǎn)生的重力的橫向成分,〈3〉由于因僅左右車輪12L以及12R的任意一方掉進(jìn)路面18的坑洼處引起的車體的傾斜、以及間隙、彈簧的位移等使第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b在周向上位移而產(chǎn)生的加速度,以及〈4〉由于聯(lián)桿電機(jī)25的動(dòng)作或者其反作用使第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b在周向上位移而產(chǎn)生的加速度。在上述4個(gè)加速度中,上述〈I〉以及〈2〉與第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b的高度無(wú)關(guān),即與L1以及L2無(wú)關(guān)。另一方面,上述〈3〉以及〈4〉是由于沿周向位移而產(chǎn)生的加速度,因此與距側(cè)傾中心的距離成比例,即大致與1^以及L2成比例。這里,將由第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b進(jìn)行檢測(cè)并輸出其檢測(cè)值的〈3〉的加速度設(shè)為axl以及aX2,將由第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b進(jìn)行檢測(cè)并輸出其檢測(cè)值的〈4〉的加速度設(shè)為aM1以及a,另外,將由第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b進(jìn)行檢測(cè)并輸出其檢測(cè)值的〈I〉的加速度設(shè)為aT,將由第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b進(jìn)行檢測(cè)并輸出其檢測(cè)值的〈2〉的加速度設(shè)為ae。此外,上述〈I〉以及〈2〉與第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b的高度無(wú)關(guān),因此第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b的檢測(cè)值相等。而且,將由于因僅左右車輪12L以及12R的任意一方掉進(jìn)路面18的坑洼處所導(dǎo)致的車體的傾斜、間隙或彈簧的位移等引起的周向的位移的角速度設(shè)為ωκ,將其角加速度設(shè)為ωκ’。另外,將因聯(lián)桿電機(jī)25的動(dòng)作或者其反作用引起的周向的位移的角速度設(shè)為ωΜ,將其角加速度設(shè)為ωΜ’。此外,角速度ωΜ或者角加速度ωΜ’能夠根據(jù)聯(lián)桿角傳感器的檢測(cè)值來獲取。因此,axl— L1 ω E,aX2 — L2Wr,aM1 — L1 ω M,aM2 — L2Wm。另外,若將由第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b進(jìn)行檢測(cè)并輸出的加速度的檢測(cè)值設(shè)為%以及a2,則以及%是4個(gè)加速度〈I〉 〈4〉的合計(jì),因此用下面的式(I)以及(2)來表示。a1 = aT + aG + L1 ω + L1 ω Μ,…式(I)a2 = aT + aG + L2ωR’ + L2ωΜ’ …式(2)`
而且,若從式(I)減去式(2),則能夠得到下面的式(3)。H1 — a2 = (L1 — L2) ωκ,+ (L1 — L2) ωΜ,…式(3)這里,L1以及L2的值由于是第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b的高度,所以是已知的。另外,ωΜ’的值由于是聯(lián)桿電機(jī)25的角速度ωΜ的微分值,所以是已知的。因此,在上述式(3)的右邊,僅第I項(xiàng)的ω/的值是未知的,其他的值全部是已知的。因此,根據(jù)第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b的檢測(cè)值%以及a2,能夠得到ω/的值。換句話說,基于第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b的檢測(cè)值以及a2,能夠去除無(wú)用的加速度成分。于是,橫向加速度運(yùn)算部48基于第I橫向加速度傳感器44a以及第2橫向加速度傳感器44b的檢測(cè)值S1以及a2,來計(jì)算合成橫向加速度a。。該合成橫向加速度a。是與橫向加速度傳感器44是一個(gè)的情況下的橫向加速度傳感器值相當(dāng)?shù)闹?,是合成了第I橫向加速度傳感器值%與第2橫向加速度傳感器值a2的值,可以通過下面的式(4)以及(5 )得到。
ac = a2 — (L2 / Δ L) Δ a …式(4)ac = B1 - (L1 / AL) Aa …式(5)此外,Δ a是加速度差,可由下面的式(6)來表不。Δ a = B1 — a2…式(6)另外,AL可由下面的式(7)來表示。Δ L = L1 — L2…式(7)在理論上,無(wú)論利用式(4)還是利用式(5),都能夠得到相同的值,但因周向的位移而產(chǎn)生的加速度與距側(cè)傾中心的距離成比例,因此實(shí)際上,優(yōu)選以靠近側(cè)傾中心的那個(gè)橫向加速度傳感器44即第2橫向加速度傳感器44b的檢測(cè)值即a2為基準(zhǔn)。因此,在本實(shí)施方式中,選擇利用式(4)來計(jì)算合成橫向加速度a。。在本實(shí)施方式中的車體傾斜控制處理中,進(jìn)行圖7所示那樣的反饋控制。在圖中,f:是用上述式(4)表示的傳遞函數(shù)。另外,Gp是比例控制動(dòng)作的控制增益,Gd是微分控制動(dòng)作的控制增益,s是微分元素。接下來,對(duì)上述車輛10的車體傾斜控制的動(dòng)作進(jìn)行具體地說明。首先,對(duì)整體的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的車體傾斜控制的整體的動(dòng)作的流程圖。
首先,傾斜控制停止判定部49執(zhí)行傾斜控制停止判定處理(步驟SI)。然后,若判定為車輛10正在進(jìn)行停車,則判斷為應(yīng)停止傾斜控制,并將傾斜控制停止判定用標(biāo)志F1&的值設(shè)定為I,若判定為車輛10未正在進(jìn)行停車,則將傾斜控制停止判定用標(biāo)志F1&的值設(shè)定為O。接著,傾斜控制停止判定部49對(duì)傾斜控制停止判定用標(biāo)志Flglj的值是否為O進(jìn)行判斷(步驟S2)。然后,在傾斜控制停止判定用標(biāo)志Flg^的值為O的情況下,傾斜控制停止判定部49對(duì)過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值是否為O進(jìn)行判斷(步驟S3)。這里,過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM是在傾斜控制停止判定部49進(jìn)行過渡控制而使傾斜控制增益Gtl的值變化時(shí),即當(dāng)在進(jìn)行過渡控制的期間也就是過渡期間內(nèi)時(shí),其值被設(shè)定為I,否則其值被設(shè)定為O的標(biāo)志。而且,在過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值是O的情況下,能夠判斷為是經(jīng)過過渡期間后,因此傾斜控制停止判定部49將傾斜控制增益Gtl的值設(shè)定為I (步驟S4)。接著,傾斜控制停止判定部49對(duì)聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是否是O進(jìn)行判斷(步驟S5)。這里,聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB是在聯(lián)桿制動(dòng)器26動(dòng)作時(shí)其值被設(shè)定為I,否則其值被設(shè)定為O的標(biāo)志。而且,在聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是O的情況下,能夠判斷為聯(lián)桿制動(dòng)器26未動(dòng)作、即聯(lián)桿制動(dòng)器26被解除,因此,傾斜控制停止判定部49使傾斜控制部47執(zhí)行傾斜控制。由此,傾斜控制部47執(zhí)行傾斜控制處理(步驟S6)。另外,在聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是I的情況下,能夠判斷為聯(lián)桿制動(dòng)器26正在動(dòng)作,因此傾斜控制停止判定部49使傾斜控制部47停止傾斜控制。因此,傾斜控制部47不執(zhí)行傾斜控制處理。接著,傾斜控制部47對(duì)過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值是否為0,并且聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是否為I進(jìn)行判斷(步驟S7)。而且,在過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值是0,并且,聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是I的情況下,是經(jīng)過過渡期間后的進(jìn)行通常的傾斜控制的定時(shí),并且是聯(lián)桿制動(dòng)器26進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài),因此傾斜控制部47發(fā)送聯(lián)桿制動(dòng)器關(guān)閉信號(hào)(步驟S8),使聯(lián)桿制動(dòng)器26解除,并且將聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值設(shè)定為0(步驟S9)。接著,傾斜控制部47再次執(zhí)行傾斜控制停止判定處理,重復(fù)以后的動(dòng)作。另外,對(duì)過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值是否為0,并且,聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是否為I進(jìn)行判斷,在過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值是1,或者聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是O的情況下,傾斜控制部47按原樣再次執(zhí)行傾斜控制停止判定處理,重復(fù)以后的動(dòng)作。另一方面,對(duì)傾斜控制停止判定用標(biāo)志F1&的值是否是O進(jìn)行判斷,在傾斜控制停止判定用標(biāo)志F1&的值不是O而是I的情況下,應(yīng)停止傾斜控制,因此,傾斜控制停止判定部49發(fā)送聯(lián)桿制動(dòng)器開啟信號(hào)(步驟S10),使聯(lián)桿制動(dòng)器26工作,并且將聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值設(shè)定為I (步驟S11)。接著,傾斜控制停止判定部49將傾斜控制增益Gtl的值設(shè)定為O (步驟S12),將對(duì)輸入到聯(lián)桿電機(jī)25的轉(zhuǎn)矩指令值乘以傾斜控制增益Gtl后的值設(shè)為O。由此,由傾斜控制部47執(zhí)行的傾斜控制實(shí)質(zhì)上為停止的狀態(tài)。而且,傾斜控制停止判定部49將過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值設(shè)定為I (步驟S13),并對(duì)聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是否是O進(jìn)行判斷。另外,對(duì)過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值是否是O進(jìn)行判斷,在過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值不是0,而是I的情況下,能夠判斷為是過渡期間內(nèi),因此,傾斜控制停止判定部49使傾斜控制增益Gtl的值增加規(guī)定值(步驟S14)。換句話說,將在執(zhí)行前次的車體傾斜控制處理時(shí)設(shè)定的傾斜控制增益Gtl的值上加上規(guī)定值后的值設(shè)定為這次的傾斜控制增益Gtl的值。上述規(guī)定值相當(dāng)于過渡控制中的傾斜控制增益Gtl的值的增加率。例如,車體傾斜控制處理的控制周期Ts是10〔ms〕,如圖5所示,若在O. 5秒的過渡期間內(nèi),傾斜控制增益Gtl的值從零線性地增加到1,則上述規(guī)定值是O. 02。接著,傾斜控制停止判定部49對(duì)設(shè)定的傾斜控制增益Gtl的值是否在I以下進(jìn)行判斷(步驟S15)。這里,在設(shè)定的傾斜控制增益Gtl的值不在I以下,而是比I大的情況下,能夠判斷為是經(jīng)過過渡期間后,因此傾斜控制停止判定部49將過渡控制執(zhí)行判定用標(biāo)志FlgM的值設(shè)定為O (步驟S16),并對(duì)聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是否是O進(jìn)行判斷。另外,在設(shè)定的傾斜控制增益Gtl的值為I以下的情況下,能夠判斷為是過渡期間內(nèi),因此傾斜控制停止判定部49直接對(duì)聯(lián)桿制動(dòng)器狀態(tài)判定用標(biāo)志FlgB的值是否是O進(jìn)行判斷。這樣的車體傾斜控制處理以規(guī)定的控制周期Ts被反復(fù)執(zhí)行。接下來,對(duì)傾斜控制停止判定處理的動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的傾斜控制停止判定處理的動(dòng)作的子流程。傾斜控制停止判定部49在開始傾斜控制停止判定處理時(shí),首先對(duì)手動(dòng)制動(dòng)器36是否是開啟的狀態(tài)、即是否是Hb =開啟的狀態(tài)進(jìn)行判斷(步驟S1-1)。然后,在手動(dòng)制動(dòng)器36是開啟的狀態(tài)的情況下,傾斜控制停止判定部49使未圖示的計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù),使第I計(jì)數(shù)值、即Cntl自增I (步驟S1- 2)。換句話說,將在執(zhí)行前次的車體傾斜控制處理時(shí)設(shè)定的第I計(jì)數(shù)值Cntl上加上I后的值設(shè)定為這次的第I計(jì)數(shù)值Cntl的值。接著,傾斜控制停止判定部49判斷第I計(jì)數(shù)值Cntl是否超過了預(yù)先設(shè)定的第I計(jì)數(shù)閾值(步驟S1- 3)。該第I計(jì)數(shù)閾值是與為判定為車輛10停止所需的足夠長(zhǎng)的手動(dòng)制動(dòng)器36為開啟的時(shí)間對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值,是與上述第I閾值對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值。例如,車體傾斜控制處理的控制周期Ts是10〔ms〕,若手動(dòng)制動(dòng)器36為開啟的時(shí)間比4秒長(zhǎng),就可以判定為車輛10停止,則上述第I計(jì)數(shù)閾值是400。而且,在第I計(jì)數(shù)值Cntl超過第I計(jì)數(shù)閾值的情況下,傾斜控制停止判定部49判定為車輛10停止,并將傾斜控制停止判定用標(biāo)志F1&的值設(shè)定為I (步驟SI — 4),結(jié)束處理。另一方面,判斷手動(dòng)制動(dòng)器36是否為開啟的狀態(tài),在手動(dòng)制動(dòng)器36不為開啟的狀態(tài)而為關(guān)閉的狀態(tài)的情況下,傾斜控制停止判定部49將第I計(jì)數(shù)值Cntl設(shè)定為O (步驟S1- 5)。接著,傾斜控制停止判定部49判斷作為節(jié)氣門手柄35的旋轉(zhuǎn)角度的節(jié)氣門開度、即Th是否為O (步驟S1- 6)。而且,在節(jié)氣門開度是O的情況下,傾斜控制停止判定部49判斷車速傳感器54檢測(cè)出的車速的絕對(duì)值、即V是否在上述第2閾值,例如,2 (km / h)以下(步驟SI — 7)。此外,在節(jié)氣門開度不為O的情況下,傾斜控制停止判定部49將傾斜控制停止判定用標(biāo)志FlgL的值設(shè)定為O (步驟S1- 14),結(jié)束處理。判斷車速傳感器 54檢測(cè)出的車速的絕對(duì)值是否在第2閾值以下,當(dāng)在第2閾值以下時(shí),傾斜控制停止判定部49對(duì)傾斜控制停止判定用標(biāo)志F1&的值是否為I進(jìn)行判斷(步驟S1- 8)。此外,當(dāng)車速的絕對(duì)值不在第2閾值以下時(shí),即當(dāng)車速的絕對(duì)值超過第2閾值時(shí),傾斜控制停止判定部49將傾斜控制停止判定用標(biāo)志Flg^的值設(shè)定為0(步驟SI — 14),
結(jié)束處理。判斷傾斜控制停止判定用標(biāo)志F1&的值是否為1,當(dāng)傾斜控制停止判定用標(biāo)志FlgL的值為I時(shí),傾斜控制停止判定部49直接結(jié)束處理。另外,當(dāng)傾斜控制停止判定用標(biāo)志Flg^的值不為I時(shí),傾斜控制停止判定部49判斷從橫向加速度運(yùn)算部48接收到的合成橫向加速度a。的絕對(duì)值是否在上述第3閾值,例如0.05 (G)以下(步驟SI 一 9)。然后,當(dāng)合成橫向加速度a。的絕對(duì)值在第3閾值以下時(shí),傾斜控制停止判定部49使未圖示的計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù),并使第2計(jì)數(shù)值即Cnt2自增I (步驟SI — 10)。換句話說,將在執(zhí)行前次的車體傾斜控制處理時(shí)設(shè)定的第2計(jì)數(shù)值Cnt2上加上I后的值設(shè)定為這次的第2計(jì)數(shù)值Cnt2的值。另外,當(dāng)合成橫向加速度a。的絕對(duì)值不在第3閾值以下時(shí),即超過第3閾值時(shí),傾斜控制停止判定部49將第2計(jì)數(shù)值Cnt2設(shè)定為O (步驟SI 一 11)。接著,傾斜控制停止判定部49判斷第2計(jì)數(shù)值Cnt2是否超過了預(yù)先設(shè)定的第2計(jì)數(shù)閾值(步驟S1- 12)。該第2計(jì)數(shù)閾值是即使手動(dòng)制動(dòng)器36未被操作,車速在第2閾值以下,并且合成橫向加速度a。的絕對(duì)值在第3閾值以下的狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間與為判定為車輛10停止所需的足夠長(zhǎng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值,是與上述第4閾值對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值。例如,車體傾斜控制處理的控制周期Ts是10〔ms〕,若車速在第2閾值以下,并且合成橫向加速度a。的絕對(duì)值在第3閾值以下的狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間比I秒長(zhǎng),就可以判定為車輛10停止,則上述第2計(jì)數(shù)閾值是100。而且,當(dāng)?shù)?計(jì)數(shù)值Cnt2超過第2計(jì)數(shù)閾值時(shí),傾斜控制停止判定部49判定為車輛10停止,并將傾斜控制停止判定用標(biāo)志Flg^的值設(shè)定為I (步驟S1- 13),結(jié)束處理。此外,當(dāng)?shù)?計(jì)數(shù)值Cnt2未超過第2計(jì)數(shù)閾值時(shí),傾斜控制停止判定部49直接結(jié)束處理。接下來,對(duì)傾斜控制處理的動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的傾斜控制處理的動(dòng)作的子流程。傾斜控制部47首先從橫向加速度運(yùn)算部48接收合成橫向加速度a。(步驟S6 —I)。接著,傾斜控制部47進(jìn)行^ld調(diào)用(步驟S6 — 2)。a-是執(zhí)行前次的車體傾斜控制處理時(shí)所保存的合成橫向加速度a。的值,在初始設(shè)定中,假設(shè)aold) = O。接著,傾斜控制部47獲取控制周期Ts (步驟S6 — 3),計(jì)算合成橫向加速度a。的微分值(步驟S6 —4)。這里,若將a。的微分值設(shè)為Aa。,則該Λ a??梢酝ㄟ^下式(8)來計(jì) 算。Δ ac = Cac — aold) / Ts …式(8)而且,傾斜控制部47保存為a- = a。(步驟S6 — 5)。換句話說,將執(zhí)行這次的車體傾斜控制處理時(shí)獲取的合成橫向加速度a。的值作為a-,并保存于存儲(chǔ)單元。
接著,傾斜控制部47計(jì)算第I控制值Up(步驟S6 — 6)。這里,若將比例控制動(dòng)作的控制增益、即比例增益設(shè)為Gp,則第I控制值Up可以通過下式(9)來計(jì)算。Up = Gp ac …式(9)接著,傾斜控制部47計(jì)算第2控制值Ud(步驟S6 — 7)。這里,若將微分控制動(dòng)作的控制增益、即微分時(shí)間設(shè)為GD,則第2控制值Ud可以通過下式(10)來計(jì)算。U11 = G11Aac …式(10)接著,傾斜控制部47計(jì)算第3控制值U (步驟S6 — 8)。第3控制值U是第I控制值Up與第2控制值Ud的合計(jì),可以通過下式(11)來計(jì)算。U = Up + Ud …式(11)接著,傾斜控制部47計(jì)算橫向加速度預(yù)測(cè)值81 (步驟S6 — 9)。該橫向加速度預(yù)測(cè)值af是可以基于車把41a的轉(zhuǎn)向角以及車速計(jì)算出的值,若將車把41a的濾波處理后的轉(zhuǎn)向角設(shè)為Ψ (t),將作為前輪的車輪12F的車軸與作為后輪的左右車輪12L以及12R的車軸之間的距離、即軸距設(shè)為L(zhǎng)h,將車速傳感器54檢測(cè)出的車速設(shè)為V,則能夠通過下式
(12)來計(jì)算。af = V 2tan { Ψ (t)} / Lh …式(12)接著,傾斜控制部47進(jìn)行af()ld調(diào)用(步驟S6 — 10)。afold是執(zhí)行前次的車體傾斜控制處理時(shí)保存的橫向加速度預(yù)測(cè)值af。此外,在初始設(shè)定中被設(shè)為af()ld = O。接著,傾斜控制部47計(jì)算上述af的微分值(步驟S6 — 11)。這里,若將af的微分值設(shè)為Aaf,則該Aaf可以通過下式(13)來計(jì)算。Δ af = Caf — afold) / Ts …式(13)而且,傾斜控制部47保存為af()ld = af (步驟S6 — 12)。換句話說,將執(zhí)行這次的車體傾斜控制處理時(shí)獲取的橫向加速度預(yù)測(cè)值af作為af()ld,保存于存儲(chǔ)單元。接著,傾斜控制部47計(jì)算第4控制值Uf0 (步驟S6 — 13)。這里,若將微分控制動(dòng)作的控制增益設(shè)為GyD,則第4控制值UfD可以通過下式(14)來計(jì)算。Ufn = GyD Aaf …式(14)
接著,傾斜控制部47計(jì)算第5控制值U (步驟S6 — 14)。第5控制值U是第3控制值U與第4控制值UfD的合計(jì),可以通過下式(15)來計(jì)算。U = U + Ufn …式(15)此外,上述步驟S6 — 9 S6 — 14的動(dòng)作表示使用了基于轉(zhuǎn)向角以及車速得到的橫向加速度預(yù)測(cè)值af的前饋控制。接著,傾斜控制部47計(jì)算第6控制值Uout (步驟S6 — 15)。該第6控制值Uout是對(duì)第5控制值U乘以傾斜控制增益Gtl后的值,可以通過下式(16)來計(jì)算。Uout = UGtl …式(16)最后,傾斜控制部47將第6控制值Uwt作為聯(lián)桿電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令值輸出給聯(lián)桿電機(jī)25 (步驟S6 - 16),結(jié)束處理。這樣,在本實(shí)施方式中,在車輛10停車時(shí),停止車體的傾斜控制,并且使車體的傾斜動(dòng)作停止而使鎖定車體姿勢(shì)的 聯(lián)桿制動(dòng)器26動(dòng)作。由此,停車時(shí)不需要使聯(lián)桿電機(jī)25動(dòng)作,因此能夠抑制消耗電能。另外,在停車時(shí)不進(jìn)行傾斜控制,因此不會(huì)產(chǎn)生不必要的振動(dòng)。并且,在停車時(shí)車體姿勢(shì)也不變化。因此,乘客不會(huì)感到不舒服,能夠使乘坐舒適度提聞。另外,在停車后開始傾斜控制時(shí),進(jìn)行過渡控制,通過在規(guī)定的過渡期間的期間內(nèi)使與轉(zhuǎn)矩指令值相乘的傾斜控制增益Gtl的值緩緩地增加,來緩和輸入到聯(lián)桿電機(jī)25的轉(zhuǎn)矩指令值的值。由此,能夠以任意的變化速度使停車后的車體的傾斜復(fù)原,即使按照從傾斜狀態(tài)復(fù)原到直立狀態(tài)的方式使車體姿勢(shì)發(fā)生變化,乘客也不會(huì)感到不舒服。并且,在開始傾斜控制后,解除聯(lián)桿制動(dòng)器26而使聯(lián)桿電機(jī)25的旋轉(zhuǎn)軸能夠旋轉(zhuǎn),因此能夠可靠地防止如車體傾倒那樣,車體的傾斜較大地變化,能夠提高安全性。并且,使車體的傾斜動(dòng)作停止并鎖定車體姿勢(shì)后,即使手動(dòng)制動(dòng)器36為關(guān)閉的狀態(tài),若節(jié)氣門手柄35未被操作,車速未超過預(yù)先設(shè)定的第2閾值,則維持車體姿勢(shì)的鎖定,因此乘客無(wú)須繼續(xù)操作手動(dòng)制動(dòng)器36,可減輕乘客的操作負(fù)擔(dān)。并且,即使手動(dòng)制動(dòng)器36未被操作,若車速在第2閾值以下,并且,橫向加速度的值在第3閾值以下的狀態(tài)持續(xù)比第4閾值長(zhǎng)的時(shí)間,則也判定為車輛10停車,使車體的傾斜動(dòng)作停止而對(duì)車體姿勢(shì)進(jìn)行鎖定,因此能夠在更寬范圍的狀況下使車體的傾斜控制停止,能夠進(jìn)一步抑制消耗電能,并且能夠防止車體姿勢(shì)的變化,能夠使乘坐舒適度提高。此外,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式,基于本發(fā)明的主旨能夠進(jìn)行各種變形,不應(yīng)將這些變形例從本發(fā)明的范圍中排除。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠應(yīng)用于至少具有左右一對(duì)車輪的車輛。附圖標(biāo)記的說明10車輛;11搭乘部;12F、12L、12R車輪;20主體部;25聯(lián)桿電機(jī);26聯(lián)桿制動(dòng)器;44橫向加速度傳感器;44a第I橫向加速度傳感器;44b第2橫向加速度傳感器。
權(quán)利要求
1.一種車輛,其特征在于,具有: 車體,其具備相互連結(jié)的轉(zhuǎn)向部以及驅(qū)動(dòng)部; 轉(zhuǎn)向輪,其是按照能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于所述轉(zhuǎn)向部的車輪,對(duì)所述車體進(jìn)行轉(zhuǎn)向; 驅(qū)動(dòng)輪,其是按照能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于所述驅(qū)動(dòng)部的車輪,對(duì)所述車體進(jìn)行驅(qū)動(dòng); 傾斜用致動(dòng)器裝置,其使所述轉(zhuǎn)向部或者驅(qū)動(dòng)部向轉(zhuǎn)彎方向傾斜; 傾斜制動(dòng)裝置,其使所述車體的傾斜動(dòng)作停止; 橫向加速度傳感器,其檢測(cè)作用于所述車體的橫向加速度;以及 控制裝置,其通過控制所述傾斜用致動(dòng)器裝置來控制所述車體的傾斜, 其中,該控制裝置基于所述橫向加速度傳感器檢測(cè)出的橫向加速度,來進(jìn)行向轉(zhuǎn)彎方向傾斜的控制,并且在停車時(shí)停止所述車體的傾斜控制,使所述傾斜制動(dòng)裝置工作來鎖定所述車體的姿勢(shì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛,其特征在于, 所述控制裝置在使所述傾斜制動(dòng)裝置工作后,停止對(duì)所述傾斜用致動(dòng)器裝置的電力的供給。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛,其特征在于, 所述控制裝置在停車之后開始所述車體的傾斜控制之時(shí),使向所述傾斜用致動(dòng)器裝置輸出的控制值緩緩地增加。
4.根據(jù)權(quán)利要求 1至3中任一項(xiàng)所述的車輛,其特征在于, 所述控制裝置在停車之后開始所述車體的傾斜控制之時(shí),在開始了所述車體的傾斜控制之后,解除所述傾斜制動(dòng)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的車輛,其特征在于, 該車輛還具有停車制動(dòng)器, 若所述停車制動(dòng)器的操作單元被操作比第I閾值長(zhǎng)的時(shí)間,則所述控制裝置判定為正在進(jìn)行停車,從而停止所述車體的傾斜控制,使所述傾斜制動(dòng)裝置工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛,其特征在于, 在所述控制裝置判定為進(jìn)行停車之后,即使所述停車制動(dòng)器的操作單元被解除,若行駛指令未被輸入,車速未超過第2閾值,則繼續(xù)停止所述車體的傾斜控制并繼續(xù)使所述傾斜制動(dòng)裝置工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛,其特征在于, 即使所述停車制動(dòng)器的操作單元未被操作,若車速在第2閾值以下,并且所述橫向加速度在第3閾值以下的狀態(tài)持續(xù)比第4閾值長(zhǎng)的時(shí)間,則所述控制裝置判定為正在進(jìn)行停車。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛,其特征在于, 若所述停車制動(dòng)器的操作單元的操作被解除,并且行駛指令被輸入或者車速超過第2閾值,則所述控制裝置開始所述車體的傾斜控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及至少具有左右一對(duì)車輪的車輛,其在停車時(shí)不必進(jìn)行傾斜控制,不會(huì)產(chǎn)生不必要的振動(dòng),車體姿勢(shì)不發(fā)生變化,因此乘客不會(huì)感到不舒服,乘坐舒適度好,安全性高。為此,該車輛具有具備相互連結(jié)的轉(zhuǎn)向部以及驅(qū)動(dòng)部的車體;對(duì)車體進(jìn)行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向輪;驅(qū)動(dòng)車體的驅(qū)動(dòng)輪;使轉(zhuǎn)向部或者驅(qū)動(dòng)部向轉(zhuǎn)彎方向傾斜的傾斜用致動(dòng)器裝置;使車體的傾斜動(dòng)作停止的傾斜制動(dòng)裝置;橫向加速度傳感器;以及控制裝置,其中,控制裝置基于橫向加速度傳感器檢測(cè)出的橫向加速度進(jìn)行向轉(zhuǎn)彎方向傾斜的控制,并且在停車時(shí)停止車體的傾斜控制,使傾斜制動(dòng)裝置工作來鎖定車體的姿勢(shì)。
文檔編號(hào)B62K5/05GK103079946SQ20118003153
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者山本伸司, 林弘毅, 高倉(cāng)裕司 申請(qǐng)人:愛考斯研究株式會(huì)社