JP6469060B2 - 前二輪揺動車両の揺動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、前二輪揺動車両の揺動制御装置に関する。

従来、前二輪揺動車両の揺動制御装置において、車速に応じて揺動アシストを行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１４３４７４号公報

ところで、上記従来の技術においては、揺動ロック中に自立制御をオフとする制御を行った場合、自立アシストが急に切れることで車両の揺動が生じる可能性が有った。

そこで本発明は、前二輪揺動車両の揺動制御装置において、自立アシストが切れた際のロール姿勢の変化を抑えることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、左右一対の前輪２Ｌ，２Ｒを備えるとともに車体を左右揺動可能な前二輪揺動車両（１）の揺動制御装置において、運転者によるロール操作をアシストする第一揺動制御と、停車時に車体を自立させる第二揺動制御と、を備え、前記第二揺動制御は、前記前二輪揺動車両（１）の揺動をロックし自立を可能とする高剛性自立制御（Ｌ６）を備え、前記高剛性自立制御（Ｌ６）は、オン、オフの切り替えが可能であるとともに、オフとなったときに規定の走行状態になるまで前記前二輪揺動車両（１）の自立状態を維持するオフセットキャンセル制御（Ｌ７）を有し、前記第二揺動制御をオン、オフさせる第二揺動制御スイッチは、スロットルグリップを操作子とすることを特徴とする。
この構成によれば、高剛性自立制御中に高剛性自立制御がオフになった際、車速、走行距離等が規定の走行状態になるまで、高剛性自立制御の自立アシストが維持されるので、高剛性自立制御を解除した際のロール姿勢の変化を抑えることができる。
請求項２に記載した発明は、前記高剛性自立制御（Ｌ６）は、規定速度を超えると解除されることを特徴とする。
この構成によれば、規定速度を超えたときに揺動ロックを解除することで、下り坂等で揺動ロックをかけている状態で走行を開始しても、適宜ロール可能な運転状態にすることができる。
請求項３に記載した発明は、前記高剛性自立制御（Ｌ６）に至る前に前記前二輪揺動車両（１）の揺動に規制力を働かせて前記前二輪揺動車両（１）の揺動を抑える自立補助バネ制御（Ｌ５）を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、前二輪揺動車両の揺動を抑える方向に働く自立補助バネ制御を経て高剛性自立制御に至るので、車体のロールを許容しながら低速時の自立性を高め、前二輪揺動車両を自立に向けて自然に導くことができる。
請求項４に記載した発明は、前記自立補助バネ制御（Ｌ５）は、車速の減少に合わせて揺動規制力を強めることを特徴とする。
この構成によれば、車速の減少に合わせて車体のロールを許容しながら徐々に前二輪揺動車両を自立に導くことができる。
請求項５に記載した発明は、前記オフセットキャンセル制御（Ｌ７）は、車速の増大に合わせて揺動規制力を弱めることを特徴とする。
この構成によれば、車速の増加に合わせて徐々にロールを許容するので、揺動ロック解除時の変化を抑えた上で自然にロール可能な状態に移行することができる。

本発明によれば、前二輪揺動車両の揺動制御装置において、自立アシストが切れた際のロール姿勢の変化を抑えることができる。

本発明の実施形態における前二輪揺動車両の左側面図である。 上記前二輪揺動車両の前二輪懸架装置の左側面図である。 図２のＩＩＩ矢視図（上下揺動軸の軸方向から見た前面図）である。 上記前二輪揺動車両のロール制御を示すグラフであり、（ａ）は第一揺動制御、（ｂ）〜（ｄ）は第二揺動制御をそれぞれ示す。 上記前二輪揺動車両の第二揺動制御スイッチの説明図である。 上記前二輪揺動車両の制御ブロックの概要を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

図１〜図３に示すように、本実施形態における前二輪揺動車両１は、車体前部に左右一対の前輪（操舵輪）２Ｌ，２Ｒを左右対称に備えるとともに、車体後部の左右中央に単一の後輪（駆動輪）３を備え、かつ車体を左右揺動（ローリング動）可能にした前二輪式の鞍乗り型車両として構成されている。前二輪揺動車両１は、特に記載がなければ左右対称の構成を有している。本実施形態では、左右一対の構成には左側の符号に「Ｌ」、右側の符号に「Ｒ」を付して区別することがあり、かつ前記「Ｌ」、「Ｒ」を外した符号のみで示すこともある。

前二輪揺動車両１の車体フレーム５は、該車体フレーム５の前端部において前二輪懸架装置４を支持する前懸架フレーム体２０と、前懸架フレーム体２０の上部から左右に分岐して後下方へ延びる左右メインフレーム１３と、前懸架フレーム体２０の下部から左右に分岐して後下方へ延びる左右ダウンフレーム１４と、左右メインフレーム１３の後端部から下方に延びる左右ピボットフレーム１５と、左右ピボットフレーム１５の上部から後上方へ延びるシートフレーム１６と、を備えている。

メインフレーム１３の下方には、前二輪揺動車両１の原動機であるエンジン（内燃機関）６が搭載されている。エンジン６の動力で駆動される後輪３は、スイングアーム７の後端部に支持されている。スイングアーム７の前端部は、左右ピボットフレーム１５に上下揺動可能に支持されている。エンジン６の上方にはライダー（運転者）の両膝間に挟まれるニーグリップ部８が配置され、ニーグリップ部８の後方には乗員着座用のシート９が配置されている。ニーグリップ部８はエンジン６の燃料タンクまたは物品収納ボックス等で構成されている。

前懸架フレーム体２０の後部には、ステアリングシャフト１２ａを挿通支持するヘッドパイプ１２が設けられている。ステアリングシャフト１２ａにおけるヘッドパイプ１２の上方に突出する上端部には、バータイプの操向ハンドル１１が取り付けられている。ステアリングシャフト１２ａにおけるヘッドパイプ１２の下方に突出する下端部には、ステアリングリンク機構１８に連結されるボトムブラケット１２ｂが取り付けられている。ステアリングリンク機構１８には、左右タイロッド１９Ｌ，１９Ｒを介して左右フロントフォークユニット２８が連結されている。図中線Ｃ１はヘッドパイプ１２およびステアリングシャフト１２ａの中心軸線（ステアリング軸線）を示す。

前懸架フレーム体２０の上部には、前二輪懸架装置４における一体のアッパーアーム２４の左右中央を貫通する上揺動軸２５が支持されている。前懸架フレーム体２０の下部には、前二輪懸架装置４における左右別体の左右ロアアーム２６Ｌ，２６Ｒの左右内側端部を同軸に貫通する下揺動軸２７が支持されている。上下揺動軸２５，２７は互いに平行をなし、かつ前上がりに傾斜している。

前二輪懸架装置４のアッパーアーム２４及び左右ロアアーム２６は、ヘッドパイプ１２の前方で左右に延びている。アッパーアーム２４及び左右ロアアーム２６の左右外側端部には、左右前輪２Ｌ，２Ｒを独立懸架する左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒの上部が操舵可能に支持されている。左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒは、車両側面視でヘッドパイプ１２と平行かつヘッドパイプ１２よりも前外方にオフセットした左右操舵軸（キングピン軸）２９Ｌ，２９Ｒを介して操舵可能である。図中符号Ｃ４Ｌ，Ｃ４Ｒは左右操舵軸２９Ｌ，２９Ｒの中心軸線（キングピン軸線）を示す。

前二輪懸架装置４は、左右前輪２Ｌ，２Ｒを接地させたままで、車体フレーム５、エンジン６及び後輪３等を含む車体本体１Ａを左右揺動可能とし、かつ車体本体１Ａの左右揺動に合わせて左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒ及び左右前輪２Ｌ，２Ｒを左右揺動させる。このとき、前二輪懸架装置４は、車体本体１Ａに対して左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒ及び左右前輪２Ｌ，２Ｒを互い違いに上下動させる。図中線ＣＬは車体左右中心面を示す。

左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒは、左右前輪２Ｌ，２Ｒの左右内側に隣接するように、リーディングリンク式のフロントサスペンションを構成している。左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒは、上部がアッパーアーム２４及び左右ロアアーム２６の左右外側端部に支持されるフォーク本体３１と、フォーク本体３１の下端部に後端部が揺動可能に支持されるリーディングアーム３２と、リーディングアーム３２とフォーク本体３１との間に渡るクッションユニット３３と、リーディングアーム３２の前端部に一体揺動可能に設けられる前輪車軸３４と、前輪車軸３４の前方でブレーキキャリパ３６を支持するとともに前輪車軸３４に揺動可能に支持されるキャリパブラケット３５と、前輪車軸３４の上方でキャリパブラケット３５とフォーク本体３１との間に渡るトルクロッド３７と、を備えている。

左右操舵軸２９のキングピン軸線Ｃ４は、車両側面視では鉛直方向に対して上側ほど後側に位置するように傾斜している。換言すれば、左右キングピン軸線Ｃ４Ｌ，Ｃ４Ｒは、ステアリング軸線Ｃ１と平行となるように傾斜している。左右キングピン軸線Ｃ４Ｌ，Ｃ４Ｒは、車両前面視では鉛直方向に延びている。

車両側面視におけるキングピン軸線Ｃ４の下方への延長部分は、路面Ｒに対して前輪２の接地点Ｔ１よりも前方の交点Ｔ１’に至り、規定のトレール量を発生させる。車両側面視におけるキングピン軸線Ｃ４の鉛直方向に対する傾斜角θはキャスター角となる。前輪車軸３４は車両側面視でキングピン軸線Ｃ４の延長部分よりも前方にオフセットしている。

前二輪揺動車両１は、車体の左右揺動（ロール）をコントロールするアクチュエータ４１を備えている。
アクチュエータ４１は、前二輪懸架装置４の上下揺動軸２５，２７と平行な回転駆動軸４２を有している。アクチュエータ４１は、回転駆動軸４２を収納、支持するフレームを兼ねるハウジングを、前懸架フレーム体２０における上揺動軸２５よりも上方の部位に固定している。アクチュエータ４１は、回転駆動軸４２にトルクを発生させる電動機もしくは流体機器であり、回転駆動軸４２に揺動アーム４３を一体回転可能に支持している。揺動アーム４３には、アッパーアーム２４における上揺動軸２５から左右一側にオフセットした部位が連結リンク４４を介して連結されている。車両前面視で連結リンク４４の上下揺動軸、回転駆動軸４２および上揺動軸２５を結んだ部位は平行リンクを形成しており、回転駆動軸４２の回転角に応じてアッパーアーム２４を揺動させ、ひいては車体のロールをコントロールする。

次に、前二輪揺動車両１におけるロール制御（左右揺動制御）について説明する。
図４に示すように、前二輪揺動車両１のロール制御は、ライダーによるロール操作をアシストする第一揺動制御（自立オフ制御、図４（ａ））と、停車時にライダーによる支え無しに車体を自立させる第二揺動制御（自立オン制御、図４（ｂ）〜図４（ｄ））と、に大別される。

図４（ａ）を参照し、第一揺動制御は、停車時に行われて走り始めて間もなく効果強さを低下させる体重移動ロールアシスト制御Ｌ１および両効きロールダンパ制御Ｌ２と、停車時には行われず体重移動ロールアシスト制御Ｌ１および両効きロールダンパ制御Ｌ２の効果強さの低下に代わり効果強さを立ち上げる操舵ロールアシスト制御Ｌ４および片効きロールダンパ制御Ｌ３と、を含んでいる。

前記第一揺動制御は、ハンドルまたは車体等に取り付けられた不図示の第一揺動制御スイッチでオン・オフ操作可能であり、そのスイッチの形状は問わないものとする。
第一揺動制御と第二揺動制御とは組み合わせて作動させることも可能であり、第一揺動制御および第二揺動制御がともにオンのとき、自立補助バネ制御Ｌ５が働く所定速度領域では、体重移動ロールアシスト制御Ｌ１、両効きロールダンパ制御Ｌ２、片効きロールダンパ制御Ｌ３および操舵ロールアシスト制御Ｌ４の各制御も同様に働いている。

図４（ｂ）、図４（ｄ）、図５を参照し、第二揺動制御は、第二揺動制御スイッチ（自立オン・オフスイッチ）４５がオンのときに、かつ車速が規定値を下回る等の規定の走行状態になったときに実行される。本実施形態の第二揺動制御スイッチ４５は、例えばスロットルグリップ１１ａを操作子とするもので、スロットルグリップ１１ａの全閉位置（スロットル全閉位置）からスロットル開方向の操作範囲ではオフ（ＯＦＦ）になり、前記全閉位置からさらにスロットル閉方向にオーバーストロークさせたときにオン（ＯＮ）になる。すなわち、第二揺動制御スイッチ４５がオンのときはスロットルが全閉となる。

第二揺動制御は、第二揺動制御スイッチ４５がオンのときの減速時に車速が低速（例えば１５ｋｍ／ｈ）に達した時点から減速するほど効果強さを漸増させる自立補助バネ制御Ｌ５と、第二揺動制御スイッチ４５がオン時の減速時に車速が極低速（例えば３ｋｍ／ｈ）に達した時点から停車するまで効果強さを規定値まで立ち上げる高剛性自立制御Ｌ６と、を含んでいる。

自立補助バネ制御Ｌ５は、操舵ロールアシスト制御Ｌ４とラップしている。自立補助バネ制御Ｌ５の所定速度を超える速度域では、第二揺動制御スイッチ４５がオンでも操舵ロールアシスト制御Ｌ４が継続される。このとき、体重移動ロールアシスト制御Ｌ１、両効きロールダンパ制御Ｌ２および片効きロールダンパ制御Ｌ３も継続されている。

高剛性自立制御Ｌ６では、車体にかかる様々なロールモーメントを制御系が抑えている。このため、高剛性自立を解除すると、同時に前記さまざまなロールモーメントの抑えがきかなくなる。そこで、第二揺動制御では、高剛性自立中の揺動トルク指令値を記憶し、自立解除時には同等の揺動トルクを作用させてからこれを漸減させるオフセットキャンセル制御Ｌ７（図４（ｃ）参照）が行われる。

図４（ｃ）を参照し、オフセットキャンセル制御Ｌ７は、車速の増加に合わせて揺動規制力を漸減させ、例えば制御開始後の走行が規定距離（例えば９ｍ）になった時点で終了する。オフセットキャンセル制御Ｌ７は、所定の記憶条件が入力されるまで「０」の値で出力されている。

ここで、高剛性自立制御Ｌ６は、第二揺動制御スイッチ４５のオフ操作がないまま車両が走り出しても、車速が規定速度（例えば３ｋｍ／ｈ）になるまで高剛性自立を維持し、規定速度を超えると高剛性自立を解除する（図中線Ｌ６’）。このときも、オフセットキャンセル制御Ｌ７は、高剛性自立の解除をトリガーに記憶した値を出力する（図中線Ｌ７’）。また、一度記憶した値が下がった後は、次の記憶条件となるまで新たな値は入力されない。

次に、前二輪揺動車両１の制御ブロックについて説明する。
図６に示すように、揺動制御ＥＣＵ５０には、車速、第二揺動制御スイッチ４５、ロールレート（角速度）、ロール角、舵力および舵角の各情報が入力される。揺動制御ＥＣＵ５０には、体重移動ロールアシスト制御部５１、両効きロールダンパ制御部５２、操舵ロールアシスト制御部５４、片効きロールダンパ制御部５３、自立補助バネ制御部５５、高剛性自立制御部５６、オフセットキャンセル制御部５７が設けられている。

体重移動ロールアシスト制御部５１では、停止時にライダーの体重移動でバランス取りできる状態、すなわちライダーの体重移動に車体傾斜が追従する状態を作り出し、足つきなく停止から走行に移行できるようにする（体重移動ロールアシスト制御Ｌ１）。

体重移動ロールアシスト制御Ｌ１では、体重移動量（揺動トルク、ロールレート、ロール角、舵角および車速より算出）および車速を入力情報とする。揺動トルクは例えば前二輪懸架装置４における上下揺動軸２５，２７近傍に設けたトルクセンサより検出し、ロールレートおよびロール角は例えば車体に設けたジャイロセンサより検出し、舵角および舵力は例えばステアリングシャフト１２ａ近傍に設けた舵角・舵力センサより検出し、車速は例えば前輪車軸３４近傍に設けた車速センサより検出する。

体重移動ロールアシスト制御Ｌ１では、ライダーの体重移動によるロールモーメント推定値に比例した揺動トルクを指令する。実際は体重移動そのものではなく、揺動ユニット以外から車体にかかるモーメントの合計値（推定体重移動量、推定外力モーメント）を推定し、この値に基づき、前記揺動トルクの指令値（体重移動ロールアシスト指令値）を出力する。出力値は車速に応じて効果強さを設定したマップを参照する。本実施形態では各制御部が同様のマップを有している。

さらに、揺動基準位置に対するロール角を考慮し、前記揺動トルクの指令値が倒し側のときには、揺動トルク指令値をゼロにクランプする。すなわち、起こし側のみ揺動トルクを出力し、倒し側へのロールはアシストしない。具体的に、揺動基準位置より右にロールしかつ体重移動が右向きであるとき、または揺動基準位置より左にロールしかつ体重移動が左向きであるときには、揺動トルク指令値をゼロに固定する。倒し側のトルクをゼロクランプすることで、車体を起こすための体重移動の反作用で倒し側への入力がなされても、車体を起こすための作動への影響を抑えている。

第一揺動制御のアシスト方向は、揺動基準位置からの倒れ方向には作用せず、基準位置に向けての起こし方向にのみ作用する。揺動基準位置とは、停車時には鉛直軸（鉛直方向に沿う軸）と車体左右中心面ＣＬとを一致させる揺動位置であり、舵角がついている走行時（旋回走行時）には鉛直軸に対して操舵方向に規定角度だけ傾いた傾斜軸と車体左右中心面ＣＬとを一致させる揺動位置である。旋回走行時の揺動基準位置は、舵角および車速をパラメータにした揺動基準位置マップに基づいて決定される。揺動基準位置とは、車体の揺動モーメントが左右で相殺された揺動バランス位置といえる。

例えば左に舵角を与えると、キャスター角およびトレール量の設定から前輪２Ｌ，２Ｒは左に傾き、前輪２Ｌ，２Ｒの接地点Ｔ１Ｌ，Ｔ１Ｒに対して車体およびライダーが左に移動しようとする。これに対し、ライダーは自然に右に移動し、自立状態でバランスさせようとする。このライダーの移動により自立可能な揺動角度をバランス基準角とすると、本実施形態では、バランス基準角未満の揺動角度は体重移動ロールアシスト制御Ｌ１の不感帯としている。

体重移動ロールアシスト制御Ｌ１では、反応に遅れが生じることがある。また、揺動トルク指令が立ち上がるのはライダーの体重移動が終わった後なので、操作から反応が遅れることがある。また、車体ロールにトルクを加えるだけなので、ロールが動き出した後にロールを止める要素が必要になる。これらの理由から、体重移動ロールアシスト制御Ｌ１は両効きロールダンパ制御Ｌ２を併用することが好ましい。

両効きロールダンパ制御部５２では、ロールの落ち着きを向上させて走行安定感を増加させる（両効きロールダンパ制御Ｌ２）。両効きロールダンパ制御Ｌ２では、ロールレートおよび車速を入力情報とする。両効きロールダンパ制御Ｌ２では、ロールレートに比例して逆極性の揺動トルク（減衰トルク）を指令することで、粘性摩擦の挙動を再現している。

片効きロールダンパ制御部５３では、特に低速旋回での車体倒れ込みを穏やかにしてふらつきを低減させる（片効きロールダンパ制御Ｌ３）。片効きロールダンパ制御Ｌ３では、ロールレート、ロール角、車速および舵角を入力情報とする。片効きロールダンパ制御Ｌ３では、両効きロールダンパ制御Ｌ２と同様、ロールレートに比例して逆極性の揺動トルク（減衰トルク）を指令することで、粘性摩擦の挙動を再現している。片効きロールダンパ制御Ｌ３では、車体の倒し側には抵抗するが、車体の起こし側には干渉しない。

例えば右傾斜時通過のときは、車体角速度が右向きであり、左傾斜時通過のときは、車体角速度が左向きである。これにより、スイッチング回路ｓｗ３で車体角速度が右向きか左向きかが判定される。

操舵ロールアシスト制御部５４では、操舵に対するロール反応（操舵方向と逆方向にロールする反応）をモータトルクで作り出す（操舵ロールアシスト制御Ｌ４）。このため、通常はあて舵が効かなくなる低速域までロール操縦性を維持し、車体揺動をライダーの制御下におくことを可能としている。ただし、操舵ロールアシスト制御Ｌ４を車速ゼロで効かせると違和感が大きいので、車速略ゼロ時には操舵ロールアシストではなく体重移動ロールアシストを効かせている。

操舵ロールアシスト制御Ｌ４では、舵力および舵角を入力情報とする。
操舵ロールアシスト制御Ｌ４では、舵力に比例して舵力方向とは逆の揺動トルク（右方向舵力なら左ロールトルク、左方向舵力なら右ロールトルク）を指令する。この指令値は舵角に応じて増減し、直進付近では比例係数が低く、舵角が増すと比例係数が高くなる。

第二揺動制御スイッチ４５は、ライダーのバランス取りの意思を制御系に伝える。すなわち、車速等の条件だけで自立解除すると、ライダーのバランス取り開始が間に合わないことがある。これに対し、第二揺動制御スイッチ４５を通してライダーに意思表示させることで、ライダーにバランス取り意識を持たせ、バランス取り開始が間に合わなくなるようなことを抑止する。

また、第二揺動制御スイッチ４５はスロットルグリップ１１ａを操作子とするので、操作のためにライダーが手の位置を変える必要がなく、かつ自立解除後にはすぐに発進することができる。また、停車時にはアクセルオフ動作の延長でライダーの自立意思を制御系に伝えることができる。また、運転中の操作も容易であり、かつ第二揺動制御のオン、オフをライダーの意思で直接コントロールすることができる。

自立補助バネ制御部５５では、停止間際の低速でロールを許容しながら、停止自立に備えて車体を直立状態（鉛直方向に沿う起立状態）に導く（自立補助バネ制御Ｌ５）。自立補助バネ制御Ｌ５では、ロール角および車速を入力情報とする。自立補助バネ制御Ｌ５では、ロール角に比例した逆極性の揺動トルクを指令する。また、自立補助バネ制御Ｌ５は、第二揺動制御スイッチ４５がオンのときに働く。

高剛性自立制御部５６では、停車時にライダーが車体を支える必要をなくす（高剛性自立制御Ｌ６）。高剛性自立制御Ｌ６では、ロール角、ロールレートおよび車速を入力情報とする。高剛性自立制御Ｌ６では、車体およびライダーの重心位置に関わらず、車体の幾何学的な中心が鉛直軸上になるよう揺動トルクを指令する。高剛性自立制御Ｌ６は、位置（ロール角）ループと速度（ロールレート）ループとを持つ位置決め制御であり、硬いロールダンパと硬いロールバネとの組み合わせと同等の効果がある。

オフセットキャンセル制御部５７では、揺動トルク指令値、ロールレートおよび車速を入力情報とする。オフセットキャンセル制御Ｌ７では、第二揺動制御スイッチ４５がオンで、ロールレートがゼロ付近で、車速がゼロの状態が０．５ｓｅｃ以上継続したとき、スイッチング回路を閉成し、揺動トルク指令値のキャプチャへの記憶更新を開始する。第二揺動制御スイッチ４５をオフしたときには、記憶更新をやめるとともに記憶した指令値を指令トルクに加算する。記憶した指令値は例えば車両の走行とともに減少させ、規定の走行距離（９ｍほど）までにゼロとする。また、第二揺動制御スイッチ４５がオフのときは、オフセット値（バイアス）を０として指令トルクに加算されている。

記憶する揺動トルク指令値は、その時点のカント傾斜、揺動トルクのオフセット、ライダーの足つき状態、ライダーの重心位置、舵角（接地位置）等、ロールモーメントに関する全ての影響を含む。

次に、作用について説明する。
前記第一揺動制御スイッチのみがオンのとき、体重移動ロールアシスト制御Ｌ１は、両効きロールダンパ制御Ｌ２とともに、発進後間もなく効果強さを減少させるが、低速走行時の間は効果を継続する。これにより、低速走行時に車体が傾いてライダーが足つきをすることがあっても、体重移動ロールアシスト制御Ｌ１によりライダーの足つきによる車体起こしをアシストすることができる。なお、体重移動ロールアシスト制御Ｌ１は１０ｋｍ／ｈ程度まで、片効きロールダンパ制御Ｌ３は１５ｋｍ／ｈ程度まで、両効きロールダンパ制御Ｌ２は２０ｋｍ／ｈ程度までそれぞれ継続する。

また、車両の発進後には、体重移動ロールアシスト制御Ｌ１等に代わるように、操舵ロールアシスト制御Ｌ４が効果強さを立ち上げる。これにより、操舵によるロール操縦性を維持し、車体揺動をライダーの制御下におくことが可能である。
３０〜５０ｋｍ／ｈ程度の中速領域には、操舵ロールアシスト制御Ｌ４は車速上昇に応じて効果強さを漸減させ、５０ｋｍ／ｈ程度で効果強さを０にする。
なお、高剛性自立制御Ｌ６および自立補助バネ制御Ｌ５が開始されない車速域では、第二揺動制御スイッチ４５のオンオフによる差はなく、第二揺動制御スイッチ４５がオンでも車体のロールが可能である。

一方、スロットル全閉かつ第二揺動制御スイッチ４５がオンの場合には、車速が低速域（１５ｋｍ／ｈ以下ほど）に達した時点から、自立補助バネ制御Ｌ５が開始される。自立補助バネ制御Ｌ５は、低速域から極低速域（３ｋｍ／ｈ以下ほど）に達するまで効果強さを漸増させる。これにより、車体のロールを許容しながら減速時に低速でのふらつきを低減し、停車時の自立と二輪車同様の操縦性とを両立させることができる。

極低速域に達すると、自立補助バネ制御Ｌ５に代わり、高剛性自立制御Ｌ６が開始される。これにより、停車前から車両を自立させることができる。そして、高剛性自立制御Ｌ６を自立補助バネ制御Ｌ５に続けて行うことで、容易かつ安心して前二輪揺動車両１を自立状態で停止させることができる。
また、高剛性自立からの再発進時には、車体に様々なロールモーメント（荷重、荷物のかたより等）がかかっていたとしても、オフセットキャンセル制御Ｌ７により高剛性自立中の揺動トルクが維持されるので、自立解除時のふらつきを低減させることができる。

以上説明したように、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、前二輪揺動車両１の揺動をアシストする第一揺動制御（Ｌ１〜Ｌ４）と、前二輪揺動車両１が揺動バランス位置で自立するようアシストする第二揺動制御（Ｌ５〜Ｌ７）と、を備え、第一揺動制御および第二揺動制御のオフ、ならびに第一揺動制御および第二揺動制御の組み合わせが可能である。
この構成によれば、運転者の運転に対してアシストすることで、前二輪揺動車両１の揺動をバランスさせやすくし、かつ揺動バランス位置で自立するようアシストすることで、前二輪揺動車両１を自立状態にしやすくすることができる。そして、異なった揺動制御を切り替え可能とすることで、運転状況に合わせて所望の揺動制御を選択することができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、前記第一揺動制御が、運転者の体重移動を検知して体重移動した方向へ前二輪揺動車両１の揺動をアシストする体重移動ロールアシスト制御Ｌ１を有している。
この構成によれば、運転者の体重移動によって前二輪揺動車両１の揺動がアシスト制御されるので、体重移動のみで前二輪揺動車両１を任意の方向に向けて揺動させることができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、前記第一揺動制御が、前二輪揺動車両１の揺動に対して倒れ方向および起こし方向の両方に抵抗力を付与する両効きロールダンパ制御Ｌ２を有している。
この構成によれば、運転者の意図するロール角に対して行き過ぎを抑制することができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、前記第一揺動制御が、前二輪揺動車両１の揺動に対して倒れ方向にのみ抵抗力を付与する片効きロールダンパ制御Ｌ３を有している。
この構成によれば、前二輪揺動車両１の倒れ方向の揺動のみ、片効きロールダンパ制御Ｌ３により揺動力を減衰させることで、前二輪揺動車両１の急な倒れ込みを抑え、かつ起こし方向の揺動は軽快に行うことができる。また、両効きロールダンパ制御Ｌ２と同時に抵抗力を発生させることで、ダンパー効果をさらに高めることができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、前記第一揺動制御が、運転者の体重移動を検知して体重移動した方向へ前二輪揺動車両１の揺動をアシストする体重移動ロールアシスト制御Ｌ１と、運転者の操舵方向とは逆向きに前二輪揺動車両１の揺動をアシストする操舵ロールアシスト制御Ｌ４と、を有する。
この構成によれば、規定速度を超えたときに体重移動ロールアシスト制御Ｌ１のアシスト力を抑えることで、走行中に運転者が任意の方向へ車体をロールさせることができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、前記第一揺動制御が、前二輪揺動車両１の揺動に対して倒れ方向および起こし方向の両方に抵抗力を付与する両効きロールダンパ制御Ｌ２を有し、前二輪揺動車両１の車速が規定速度を超えると、両効きロールダンパ制御Ｌ２がアシスト力を弱める。
この構成によれば、規定速度を超えたときに両効きロールダンパ制御Ｌ２のアシスト力を抑えることで、走行中に運転者が任意の方向へ車体をロールさせることができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、前二輪揺動車両１の車速が規定速度を超えると、体重移動ロールアシスト制御Ｌ１がアシスト力を弱め、操舵ロールアシスト制御Ｌ４がアシスト力を強める。
この構成によれば、規定速度を超えたときに操舵ロールアシスト制御Ｌ４のアシスト力を強めることで、運転者のハンドル操作により車体のロールアシストを行うことができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、前記第二揺動制御が、前二輪揺動車両１が前記揺動バランス位置にある状態を維持する高剛性自立制御Ｌ６を有し、高剛性自立制御Ｌ６は、規定速度を超えると解除される。
この構成によれば、運転者が自立オン状態にしたままでも、規定速度を超えたときに高剛性自立を解除することで、走行を開始しても適宜ロール可能な運転状態にすることができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、高剛性自立制御Ｌ６が解除される際、高剛性自立制御Ｌ６のトルクを維持するオフセットキャンセル制御Ｌ７を有している。
この構成によれば、揺動ロックが解除されたとき、前二輪揺動車両１の揺動を抑えるオフセットキャンセルの効果によって、高剛性自立制御Ｌ６の解除による急なロールトルクの変化を抑えることができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、高剛性自立制御Ｌ６が、第二揺動制御スイッチのオフ操作で解除される場合、および規定速度を超えて解除される場合の何れにも、オフセットキャンセル制御Ｌ７がなされる。
この構成によれば、第二揺動制御スイッチのオフ操作、および規定速度超の何れの場合で揺動ロックが解除されても、前二輪揺動車両１の揺動を抑えるオフセットキャンセル制御Ｌ７が働くことで、揺動ロックの解除によるロール規制の変化を抑えることができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、オフセットキャンセル制御Ｌ７が、車速の増加に合わせて揺動規制力を弱める。
この構成によれば、車速の増加に合わせて徐々にロールを許容するので、揺動ロック解除時の変化を抑えた上で自然にロール可能な状態に移行することができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、前記第二揺動制御が、高剛性自立制御Ｌ６に至る前の減速時に前二輪揺動車両１の揺動を車速の減少に合わせて抑える自立補助バネ制御Ｌ５を有している。
この構成によれば、車速の減少に合わせて車体のロールを許容しながら低速時の自立性を高め、前二輪揺動車両１を自立に向けて自然に導くことができる。

また、上記実施形態における前二輪揺動車両１の揺動制御装置は、自立補助バネ制御Ｌ５が、前記第一揺動制御と同時に働く。
この構成によれば、自立補助バネ制御Ｌ５でも第一揺動制御による揺動アシストを受けることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、前二輪揺動車両には、前二輪かつ後一輪の三輪車に限らず、前二輪かつ後二輪の四輪車も含まれる。オフセットキャンセル制御は制御開始後の走行が規定距離になるまで揺動規制力を維持するが、車速が規定値を上回るまで揺動規制力を維持する構成であってもよい。同様に、自立補助バネ制御が走行距離ではなく車速に応じて揺動規制力を弱める構成であってもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ 前二輪揺動車両
２Ｌ，２Ｒ 前輪
４５ 第二揺動制御スイッチ
５１ 体重移動ロールアシスト制御部
５２ 両効きロールダンパ制御部
５３ 片効きロールダンパ制御部
５４ 操舵ロールアシスト制御部
５５ 自立補助バネ制御部
５６ 高剛性自立制御部
５７ オフセットキャンセル制御部
５０ 揺動制御ＥＣＵ
Ｌ１ 体重移動ロールアシスト制御（第一揺動制御）
Ｌ２ 両効きロールダンパ制御（第一揺動制御）
Ｌ３ 片効きロールダンパ制御（第一揺動制御）
Ｌ４ 操舵ロールアシスト制御（第一揺動制御）
Ｌ５ 自立補助バネ制御（第二揺動制御）
Ｌ６，Ｌ６’ 高剛性自立制御（第二揺動制御）
Ｌ７，Ｌ７’ オフセットキャンセル制御（第二揺動制御）

Claims (5)

1. 左右一対の前輪２Ｌ，２Ｒを備えるとともに車体を左右揺動可能な前二輪揺動車両（１）の揺動制御装置において、
   運転者によるロール操作をアシストする第一揺動制御と、停車時に車体を自立させる第二揺動制御と、を備え、
   前記第二揺動制御は、前記前二輪揺動車両（１）の揺動をロックし自立を可能とする高剛性自立制御（Ｌ６）を備え、
   前記高剛性自立制御（Ｌ６）は、オン、オフの切り替えが可能であるとともに、オフとなったときに規定の走行状態になるまで前記前二輪揺動車両（１）の自立状態を維持するオフセットキャンセル制御（Ｌ７）を有し、
   前記第二揺動制御をオン、オフさせる第二揺動制御スイッチは、スロットルグリップを操作子とすることを特徴とする前二輪揺動車両の揺動制御装置。
2. 前記高剛性自立制御（Ｌ６）は、規定速度を超えると解除されることを特徴とする請求項１に記載の前二輪揺動車両の揺動制御装置。
3. 前記高剛性自立制御（Ｌ６）に至る前に前記前二輪揺動車両（１）の揺動に規制力を働かせて前記前二輪揺動車両（１）の揺動を抑える自立補助バネ制御（Ｌ５）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の前二輪揺動車両の揺動制御装置。
4. 前記自立補助バネ制御（Ｌ５）は、車速の減少に合わせて揺動規制力を強めることを特徴とする請求項３に記載の前二輪揺動車両の揺動制御装置。
5. 前記オフセットキャンセル制御（Ｌ７）は、車速の増大に合わせて揺動規制力を弱めることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の前二輪揺動車両の揺動制御装置。

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