电动汽车的车辆构造 技术领域 本发明涉及电动汽车的车辆构造， 更详细地说， 涉及通过四轮驱动的电动汽车的 车辆构造。
背景技术 与通过燃烧化石燃料的内燃机而得到驱动的以往的汽车相对地， 正在推进通过从 所搭载的电池供给的电能量对电动马达进行驱动从而行驶的电动汽车的实用化。 电动汽车 由于通过电动马达进行驱动， 因此， 行驶中二氧化碳的排放量为零， 作为有利于环境的汽车 而受到注目。 另外， 与以往的汽车及混合动力车相比具有比较高的安静性， 这一点也是电动 汽车的优异特征之一。
现有的电动汽车的车辆构造， 与以往的汽车的结构相同地， 一般是前后各具有两 个轮的四轮车。在这样的电动汽车中， 一般地， 在左右配置的前轮上分别设有马达， 通过独 立地进行驱动， 对前轮赋予与方向盘的操舵相应的操舵角 ( 例如， 专利文献 1)。由此， 与以 往的汽车同样地， 能够使车身转向。
专利文献 1 ： 日本特开平 9-117016 号公报
发明内容 但是， 在上述以往的电动汽车的车辆构造中， 存在使车身转向时的旋转半径较大、 表示车辆的改变朝向的容易度的转向性低的问题。 因此， 针对车身的转向需要很大的空间。 例如， 在使自己的车辆停放到已停放的两台车辆之间的情况下， 需要用于供车身移位转向 的空间， 对驾驶者来说也要求较高的技术。
因此， 本发明是鉴于上述问题而做出的， 其目的在于提供一种能够提高转向性的、 新颖且改良的电动汽车的车辆构造。
为解决上述课题， 根据本发明的一个观点， 提供一种电动汽车的车辆构造， 由在轮 毂中内置有驱动装置的车轮驱动， 其中驱动装置接受电能的供给进行驱动。本发明的电动 汽车的车辆构造具有 ： 第一车轮部及第二车轮部， 设置在车身的前后， 并分别包括左右配置 的两个车轮 ； 驱动控制部， 根据驾驶者所输入的操作量分别驱动四个车轮。 第一车轮部以下 述方式构成 ： 能够以支承部的中点附近为第一旋转中心在相对于车身的高度方向大致垂直 的平面上一体地旋转， 其中， 支承部在其两端以能够旋转的方式支承构成该第一车轮部的 两个车轮， 驱动控制部， 根据操作量中的操舵量使构成第一车轮部的车轮差动， 并使第一车 轮部绕第一旋转中心旋转。
根据本发明， 根据驾驶者所输入的操作量使第一车轮部一体地旋转， 从而能够改 变车辆的行进方向。由此， 能够容易地改变车身的朝向， 具有高转向性。
在此， 可以使构成第一车轮部的车轮之间的间隔比构成第二车轮部的车轮之间的 间隔窄。由此， 能够减小第一车轮部的旋转半径， 能够进一步提高车辆整体的转向性。
另外， 驱动控制部， 可以根据驾驶者所输入的操作量使四个车轮差动， 以车身的设
有第二车轮部的区域内的规定位置为旋转中心， 使车身转向。 例如， 当以使车辆向车身前方 行驶时的所述第一车轮部的朝向为基准、 并在第一车轮部绕第一旋转中心旋转约 90°时， 驱动控制部， 根据驾驶者所输入的操作量使四个车轮差动， 以构成第二车轮部的两个车轮 的中央位置附近为第二旋转中心使车身转向。 这样， 根据本发明的电动汽车， 能够使车身以 自转的方式旋转。
而且， 用于使车身转向所需的旋转半径比车身的全长小。 因此， 具有本发明的车辆 结构的电动汽车， 能够在狭窄的空间内使车身转向。
另外， 既可以是第一车轮部为前轮部， 第二车轮部为后轮部， 也可以是第一车轮部 为后轮部， 第二车轮部为前轮部。
发明的效果
根据以上说明的本发明， 能够提供可提高转向性的电动汽车的车辆构造。 附图说明
图 1 是表示本发明的第一实施方式的电动汽车的车辆构造的说明图。 图 2 是说明电子控制装置所进行的处理的功能框图。 图 3 是表示本实施方式的电动汽车的转向性的说明图。 图 4 是表示以往的电动汽车的转向性的说明图。 图 5 是表示本实施方式的电动汽车的转向性的说明图。 图 6 是表示使本实施方式的电动汽车停放时的车辆的动作的说明图。 图 7 是表示本发明的第二实施方式的电动汽车的车辆构造的说明图。 图 8 是表示本实施方式的电动汽车的转向性的说明图。 图 9 是表示使本实施方式的电动汽车停放时的车辆的动作的说明图。具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的优选实施方式。 此外， 在本说明书及附图中， 对于 实质上具有相同的功能结构的构成要素， 标注相同的附图标记从而省略重复说明。
< 车辆构造的概要 >
首先， 对本发明的实施方式的电动汽车的车辆构造的概要进行说明。本实施方式 的电动汽车， 通过四个车轮来驱动车身。 当将车身在前后方向上区分为三个区域， 即前方区 域、 中央区域及后方区域时， 车轮在前方区域设置两个， 在后方区域设置两个。
在前方区域或后方区域中的任一方的区域中， 设有由两个车轮和在两端支承两个 车轮的支承部构成的第一车轮部。 第一车轮部， 以支承部的中心附近为旋转中心， 在相对于 车身的高度方向大致垂直的平面上， 第一车轮部整体作为能够一体地旋转的转弯型的单元 (swivel unit) 构成。 第一车轮部根据驾驶者所进行的方向盘的操舵量而旋转。 即， 通过使 第一车轮部旋转， 能够使车辆的行进方向变化。此外， 构成第一车轮部的车轮， 由分别设置 的电动马达驱动。
另一方面， 在未设有第一车轮部的后方区域或前方区域， 设有由两个车轮构成的 第二车轮部。在构成第二车轮部的车轮上， 分别设有电动马达， 能够使其独立驱动。此外， 在本实施方式的电动汽车中， 能够使车身转向时的旋转中心存在于设有第二车轮部的区域中。 由此， 由于旋转中心存在于车身内， 因此能够以使车身自转的方式使其旋转， 所以， 能够 减小车身的旋转半径。
这样的电动汽车， 是由两个车轮一体地动作的、 转弯型的第一车轮部和构成第二 车轮部的两个车轮构成的、 即所谓的三轮车那样的车辆结构。 这种电动汽车， 与在前方设置 两个车轮、 在后方设置两个车轮而构成的以往的四轮车相比， 具有较高的转向性， 即使在狭 窄空间内也能够使车身转向。另外， 与以往的三轮车相比， 由于本实施方式的电动汽车的 转向性高， 并且实际上由四个车轮驱动， 因此， 在直行行驶性、 行驶稳定性、 驱动力方面也优 秀。以下， 对具有这样的车辆结构的电动汽车举出两个实施方式， 并详细说明。
( 第一实施方式 )
< 电动汽车的车辆构造 >
首先， 根据图 1， 对本发明的第一实施方式的电动汽车的车辆构造进行说明。 其中， 图 1 是表示本实施方式的电动汽车的车辆构造的说明图。图 1 中， 仅对车身 110 和车轮的 配置、 以及与操舵单元相关的功能部进行表示。
本实施方式的电动汽车 100， 如图 1 所示， 具有相对于车身 100 的行进方向配置在 前方的前轮部 120 和配置在后方的后轮部 130。前轮部 120 具有右轮 122R 和左轮 122L 这 两个车轮。右轮 122R 及左轮 122L 以总是大致平行的方式设置。另外， 右轮 122R 及左轮 122L 的圆板面以相对于将右轮 122R 和左轮 122L 连接的直线大致正交的方式设置。 在各车轮上， 分别设有对车轮进行旋转驱动的驱动部 124R、 124L。作为驱动部 124R、 124L， 例如可以使用轮毂马达 (In-Wheel Motor)。 轮毂马达是将作为动力源的马达内 置在轮毂中的驱动装置， 能够实现动力的传递效率高、 响应性优良的四轮独立控制。另外， 由于不需要传动轴、 差速器等， 因此还能够使车身设计自由度提高。
右轮 122R 及左轮 122L， 通过支承部 126 而以能够转动的方式被支承。 将右轮 122R 和左轮 122L 连接的直线以通过支承部 126 的中心的方式设置。前轮部 120 能够以支承部 126 的中心 126c 为旋转中心， 在相对于车身 110 的高度方向大致垂直的平面上 360°旋转。 前轮部 120 的旋转角通过方向盘 ( 也称 “舵角输入部” )140 的操舵而决定。即， 前轮部 120 起到作为转弯单元而构成的操舵轮的作用， 通过前轮部 120 以中心 126c 为中心进行旋转， 由此， 能够使电动汽车 100 的行进方向变化。此外， 关于前轮部 120 与车身 110 的动作之间 的关系的详细情况， 在下文中说明。
后轮部 130 具有右轮 132R 及左轮 132L 这两个车轮。后轮部 130 的右轮 132R 及 左轮 132L， 具有与车身 110 的宽度方向 ( 相对于行进方向垂直的方向 ) 的长度即车宽大致 相同长度的间隔而配置。此外， 车身 110 的旋转中心 C 位于将右轮 132R 及左轮 132L 连接 的直线的大致中心位置上。各车轮上， 与前轮部 120 同样地， 分别设有例如轮毂马达等的对 车轮进行旋转驱动的驱动部 134R、 134L。 本实施方式中， 后轮部 130 起到驱动车身 110 的驱 动轮的作用。
本实施方式的电动汽车 100， 如图 1 所示， 右轮与左轮的间隔在前轮部 120 和后轮 部 130 是不同的。后轮部 130 如上述那样， 以具有与车宽大致相同的长度 W2 的间隔的方式 配置右轮 134R 和左轮 134L。另一方面， 前轮部 120 的右轮 124R 与左轮 124L 之间的间隔 W1 比后轮部 130 的左右轮之间的间隔 W2 小。这是因为 ： 由于前轮部 120 以中心 126c 为旋转 中心旋转， 因此当前轮部 120 的左右轮之间的间隔 W1 大时， 导致前轮部 120 的旋转半径变
大。前轮部 120 的左右轮之间的间隔 W1 可以考虑前轮部 120 的旋转半径的大小和稳定地 支承车身 110 而决定。
具有这样的车辆结构的电动汽车 100， 设有对驾驶者所进行的方向盘 140 的操舵 量进行检测的操舵角传感器 150， 操舵角传感器 150 将检测到的操舵量向电子控制装置 160 输出。电子控制装置 160 根据从操舵角传感器 150 输入的操舵量算出应转向的车身 110 的 旋转角。然后， 电子控制部 160 算出为了使车身 110 仅旋转算出的旋转角所需的各驱动部 124R、 124L、 134R、 134L 的驱动量， 并根据算出的驱动量对各驱动部 124R、 124L、 134R、 134L 进行驱动。
以上， 对本实施方式的电动汽车 100 的车辆结构进行了说明。这样， 本实施方式的 电动汽车 100 的车辆结构， 是由后轮部 130 的两个车轮 132R、 132L 和前轮部 120 构成的与 三轮车相近的结构。但是， 本实施方式的电动汽车 100， 实际上是通过前轮部 120 的两个轮 和后轮部 130 的两个轮这四个轮进行驱动的， 因此， 与以往的三轮车相比其直行行驶性和 行驶稳定性高。即， 以往的三轮车， 在前轮这一轮上不设置驱动机构， 通过后轮的两个轮而 被驱动。 因此， 以从后方向前方推动的方式使车身行驶， 所以， 前轮容易左右摇晃、 容易降低 直行行驶性。与之相对地， 本实施方式的电动汽车 100， 由于是四轮驱动的， 因此驱动力高， 能够实现稳定的行驶。
另外， 以往的三轮车， 转向性较低， 无法通过前轮牵引车身因而难以稳定地使车身 转向， 为了使车身稳定地转向需要较大的转向空间。 一般地， 以往的三轮车中的最小旋转半 径， 需要是车辆全长的约 2 倍以上的大小。 而本实施方式的电动汽车 100， 如后述那样， 转向 性高， 能够以比车辆全长小的旋转半径进行转向。 另外， 本实施方式的电动汽车 100， 由于是 四轮驱动的， 因此能够稳定地使车身 110 转向。本实施方式的电动汽车 100 的转向性， 与以 往的四轮汽车相比也是优秀的。
< 电子控制装置的功能 >
在此， 关于电子控制装置 160 的功能和本实施方式的电动汽车 100 的动作， 根据图 2 ～图 4 详细说明。图 2 是说明电子控制装置 160 所进行的处理的功能框图。图 3 是表示 本实施方式的电动汽车 100 的转向性的说明图。图 4 是表示以往的电动汽车的转向性的说 明图。
电动汽车 100 根据驾驶者的指示而驱动。驾驶者从舵角输入部 140 输入使车辆转 向的转向方向及转向量。作为舵角输入部 140， 可以使用上述的方向盘、 操纵杆 (joystick) 等。从舵角输入部 140 输入的转向方向及转向量， 被向电子控制装置 160 输出。另外， 从速 度传感器 170 将车辆的速度向电子控制装置 160 输出。
电子控制装置 160 根据输入的转向方向、 转向量及车辆的速度， 算出用于使前轮 部 120 及后轮部 130 的各车轮驱动的安全最恰当的差动分量。电子控制装置 160 运用与在 操舵系统的动力方向盘等中使用的、 可变转向齿轮速比 (Steering gear ratio) 等同样的 原理， 以在转向开始时使舵角小、 随着继续转向而增大舵角的方式控制各车轮 122R、 122L、 132R、 132L。此时， 电子控制装置 160， 以转向时不会出现极端的转向过度 (oversteer)、 转 向不足 (understeer) 的方式， 即， 以成为安全最恰当状态的中性转向 (neutral steer) 的 方式， 算出各车轮 122R、 122L、 132R、 132L 的差动分量。电子控制部 160 将算出的差动分量 通过数字信号向各驱动部 124R、 124L、 134R、 134L 输出。输入有数字信号的各驱动部 124R、124L、 134R、 134L 根据数字信号使车轮 122R、 122L、 132R、 132L 驱动。
即， 如图 1 所示， 当是后轮部 130 的车轮 132R、 132L 的间隔比前轮部 120 的车轮 122R、 122L 的间隔宽的后宽车时， 不通过以往型的操舵仪器类， 而通过作为转弯单元的前轮 部 120 的驱动部 124R、 124L 对车轮 122R、 122L 进行差动控制。由此， 能够使车身转向。此 时， 后轮部 130 的车轮 132R、 132L 通过驱动部 134R、 134L 而被差动控制， 以根据速度使通过 前轮部 120 进行转向的车身的转向方向最佳化。
这样结构的电动汽车 100， 不经由例如经由方向盘、 转向轴、 齿条与小齿轮传动装 置、 杆、 悬架连杆 (Suspension link) 等对轮毂施与舵角的以往型的操舵装置， 而是根据来 自能够利用方向盘或操纵杆等使其转向的舵角输入装置的输入使各车轮 122R、 122L、 132R、 132L 差动从而使车身转向。由此， 与以往型的操舵装置相比能够获得约 2 倍以上的车辆转 向性， 车身的转向所需的空间也减小， 因此成为转向效率高的车身。
另外， 本实施方式的电动汽车 100， 由于在前轮部 120 上具有作为操舵轮而发挥作 用的转弯单元， 具有当车身转向时车身正面总是正视转向方向的特征。 例如， 假设通过舵角 输入部 140 使车身向右方向转向。当驾驶者操作舵角输入部 140 时， 电子控制装置 160 使 各车轮 122R、 122L、 132R、 132L 差动。此时， 本实施方式的电动汽车 100 如图 3 所示那样以 自转的方式动作， 车身通过来自舵角输入部 140 的输入而向行进方向 ( 转向方向 ) 即右方 向旋转， 并且车身正视的方向也变化。 而在以往的汽车中， 在通过方向盘使车身向右方向转向的情况下， 如图 4 所示， 只 不过是一对前轮在大致维持平行关系的状态下朝向行进方向， 车身正视的方向与行进方向 不同。因此， 驾驶者必须凭经验性决定与车身的行进方向相应的方向盘的操作量来操作汽 车。本实施方式的电动汽车 100 中， 车身正面所正视的方向和转向方向一致， 由此， 驾驶者 能够准确地认识到电动汽车 100 的行进方向， 操作性提升， 误操作也能够降低。
在此， 关于本实施方式的电动汽车 100， 各车轮通过来自电子控制装置 160 的指示 而被驱动， 此时， 根据路面状况， 存在受到驱动的车轮中的一个或多个车轮失去与路面的摩 擦而空转 ( 即， 打滑 ) 的情况。该情况下， 防滑传感器 180 动作， 将打滑的发生反馈至电子 控制装置 160。接收到发生车轮打滑的通知的电子控制部 160， 根据打滑的程度， 瞬时地算 出适当的驱动力分配以及基于输入的转向量、 转向方向及速度的新的车轮的动作分量， 并 向各驱动部 124R、 124L、 134R、 134L 输出。电子控制装置 160 根据重新算出的转向方向、 转 向量以及车辆的速度， 进行各车轮的驱动控制。
在本实施方式的电动汽车 100 中， 作为车轮的驱动部使用轮毂马达。轮毂马达具 有高驱动力恢复性， 因此， 即使是在车轮发生打滑时也能够迅速地消除打滑状态。
< 电动汽车的转向性 >
以下， 根据图 5 及图 6， 针对本实施方式的电动汽车 100 的转向性， 列举电动汽车 100 的动作例而说明。其中， 图 5 是表示本实施方式的电动汽车的转向性的说明图。图 6 是 表示使本实施方式的电动汽车停放时的车辆的动作的说明图。
本实施方式的电动汽车 100， 如图 5 所示， 能够绕旋转中心 C 旋转 360°。此时， 旋 转半径 r 比电动汽车 100 的车辆全长 L 小。即， 本实施方式的电动汽车 100， 由于能够以使 自身自转的方式进行转向， 因此能够以小的转向空间转换行进方向。
例如， 假设前轮部 120 处于图 1 所示的状态的电动汽车 100 位于图 5 的位置 A。从
这一状态使电动汽车 100 的车身向右方向转向时， 驾驶者将方向盘 140 向右方向操舵。操 舵角传感器 150 检测方向盘 140 的操舵量并向电子控制装置 160 输出。然后， 电子控制装 置 160 以使前轮部 120 向右方向旋转约 90°的方式使前轮部 120 的车轮 122R、 122L 差动。 例如， 通过以不同的旋转速度驱动右轮 122R 和左轮 122L， 能够使前轮部 120 向右方向旋转。 由此， 如图 5 的位置 A 所示， 前轮部 120 的车轮 122R、 122L 相对于车身 110 的宽度方向大致 平行。
在前轮部 120 处于如图 5 的位置 A 所示的状态下， 若前轮部 120 的车轮 122R、 122L 通过驱动部 124R、 124L 而被驱动， 则车身 110 绕旋转中心 C 向右方向转向， 移动至位置 B 的 位置。若通过驱动部 124R、 124L 进一步驱动前轮部 120 的车轮 122R、 122L， 则车身 110 绕旋 转中心 C 向右方向转向， 移动至位置 C 的位置。
相反地， 当位于图 5 的位置 A 的前轮部 120 使处于图 1 所示状态的电动汽车 100 向 左方向转向时， 驾驶者将方向盘 140 向左方向操舵。操舵角传感器 150 检测方向盘 140 的 操舵量并向电子控制装置 160 输出。电子控制装置 160 对分别独立驱动的四个车轮 122R、 122L、 132R、 132L 的驱动力进行控制。电子控制装置 160 以使前轮部 120 向左方向旋转约 90°的方式使前轮部 120 的车轮 122R、 122L 差动。例如， 通过以不同的旋转速度驱动右轮 122R 和左轮 122L， 能够使前轮部 120 向左方向旋转。由此， 如图 5 的位置 A 所示， 前轮部 120 的车轮 122R、 122L 相对于车身 110 的宽度方向大致平行。 在前轮部 120 处于如图 5 的位置 A 所示的状态下， 若前轮部 120 的车轮 122R、 122L 通过驱动部 124R、 124L 而被驱动， 则车身 110 绕旋转中心 C 向左方向转向， 移动至位置 D 的 位置。若通过驱动部 124R、 124L 进一步驱动前轮部 120 的车轮 122R、 122L， 则车身 110 绕旋 转中心 C 向左方向转向， 移动至位置 C 的位置。
能够这样转换行进方向的电动汽车 100， 与以往的三轮车或四轮车等的汽车的转 向性相比， 具有高转向性， 能够在狭窄空间中容易地转换车身 110 的行进方向。根据这样的 电动汽车 100， 能够进行具有以往的车辆结构的汽车无法实现的车辆 110 的移动， 能够使驾 驶者所进行的车辆控制变得容易。
作为一例， 对从纵列停放 ( 侧方停车 ) 的状态使本实施方式的电动汽车 100A 挪出 时的、 电动汽车 100A 的车辆的动作进行说明。 如图 6 所示， 本实施方式的电动汽车 100A， 停 放在两台汽车 100B、 100C 之间。若是以往的汽车， 在如图 6 那样、 自身的车辆与前后两台汽 车 100B、 100C 之间的车间距狭小的情况下， 即使大幅向右转动方向盘而使车身移动， 与前 方的汽车 100B 发生接触的可能性也较高， 无法容易地挪出。
与之相对地， 本实施方式的电动汽车 100A 的情况下， 能够如上述那样、 使车身 110 绕旋转中心 C 旋转， 旋转中心 C 位于构成后轮部 130 的两个车轮 132R、 132L 的中心附近。 利用这一高转向性， 如图 6 所示， 通过驾驶者对方向盘 140 进行的操舵使前轮部 120 向右方 向旋转从而转换车辆 110 的行进方向， 再通过电子控制装置 160 驱动控制四个车轮 122R、 122L、 132R、 132L 从而使车身 110 以绕旋转中心 C 旋转的方式移动。这样， 能够使车身前方 从两台汽车 100B、 100C 之间挪出。
然后， 通过驾驶者对方向盘 140 进行的操舵， 使前轮部 120 向左方旋转， 由此前轮 部 120 的车轮 122R、 122L 与行进方向大致平行。然后， 通过电子控制装置 160 驱动控制四 个车轮 122R、 122L、 132R、 132L 从而使车身 110 移动， 由此， 能够使电动汽车 100A 位于汽车
100B 的右侧。这样， 根据本实施方式的电动汽车 100， 能够在狭小空间内容易地使车身 110 的行进方向变更， 因此， 能够容易地进行电动汽车 100 的停车、 挪出， 还能够使停车空间效 率提高。 另外， 本实施方式的电动汽车 100， 具有比电动汽车的特性更高的安静性， 驱动时不 存在热、 尾气等的排出， 因此， 也适用于在建筑物内部使车身 110 转向的情况。
以上， 对本实施方式的电动汽车 100 的车辆结构及其动作进行了说明。根据本实 施方式的电动汽车 100， 通过根据方向盘 140 的操舵量使前轮部 120 一体地旋转， 能够使车 辆的行进方向变化。而且， 当使前轮部 120 朝向相对于车身 110 的前后方向正交的方向时， 通过电子控制装置 160 使四个车轮差动， 由此， 能够使车身 110 绕位于后轮部 130 的中心附 近的旋转中心 C 转向。这样， 根据本实施方式， 能够实现转向性高的电动汽车 100。另外， 由 于车身转向时， 车身正面总是正视转向方向， 因此能够使车辆的操作性提高， 误操作也能够 降低。而且， 通过以使车辆的行进方向和操舵方向一致的方式在全部四个轮中分别独立地 控制其旋转方向及扭矩， 由此， 能够实现高转向性及打滑时的驱动力恢复性。
( 第二实施方式 )
< 电动汽车的车辆构造 >
下面， 根据图 7， 对本发明的第二实施方式的电动汽车的车辆构造进行说明。 其中， 图 7 是表示本实施方式的电动汽车的车辆构造的说明图。图 7 与图 1 同样地， 仅对车身 110 和车轮的配置、 以及与操舵系统相关的功能部进行表示。 本实施方式的电动汽车 200， 如图 7 所示， 具有相对于车身 200 的行进方向配置在 前方的前轮部 220 和配置在后方的后轮部 230。 前轮部 220 具有右轮 222R 和左轮 222L 这两 个车轮。本实施方式的前轮部 220， 是与第一实施方式的后轮部 130 同样的结构， 右轮 222R 及左轮 222L 具有与车身 210 的车宽大致相同长度的间隔而配置。此外， 车身 210 的旋转中 心 C 位于将右轮 222R 及左轮 222L 连接的直线的大致中心位置上。各车轮上， 分别设有例 如轮毂马达等的对车轮进行旋转驱动的驱动部 224R、 224L。
后轮部 230 也具有右轮 232R 及左轮 232L 这两个车轮。后轮部 230 与第一实施方 式的前轮部 120 同样地采用转弯单元， 右轮 232R 及左轮 232L 以总是大致平行的方式设置。 另外， 右轮 232R 及左轮 232L 的圆板面以相对于将右轮 232R 和左轮 232L 连接的直线大致 正交的方式设置。在各车轮上， 分别设有例如轮毂马达等的对车轮进行旋转驱动的驱动部 234R、 234L。
右轮 232R 及左轮 232L 通过支承部 236 而以能够旋转的方式被支承。将右轮 232R 和左轮 232L 连接的直线以穿过支承部 236 的中心的方式设置。后轮部 230 能够以支承部 236 的中心 236c 为旋转中心， 在相对于车身 210 的高度方向大致垂直的平面上 360°旋转。 后轮部 230 的旋转角通过方向盘 240 的操舵而决定。即， 通过后轮部 230 以中心 236c 为中 心进行旋转， 由此， 能够使电动汽车 200 的行进方向变化。
本实施方式的电动汽车 200， 如图 7 所示， 右轮与左轮的间隔在前轮部 220 和后轮 部 230 是不同的。前轮部 220 的左右轮之间的间隔 W3 与车辆 210 的车宽大致相同。与之 相对地， 后轮部 230 的左右轮之间的间隔 W4 比前轮部 220 的左右轮之间的间隔 W3 小。这是 为了与第一实施方式的前轮部 120 同样地、 减小后轮部 230 自身的旋转半径。后轮部 230 的左右轮之间的间隔 W4 可以考虑后轮部 230 自身的旋转半径的大小和稳定地支承车身 210 而决定。另外， 关于本实施方式的电动汽车 200， 主要地， 前轮部 220 作为驱动轮发挥作用，
后轮部 230 作为操舵轮发挥作用。此外， 前轮部 220 也通过其差动对操舵发挥作用， 后轮部 230 也通过内置于各个车轮中的轮毂马达而作为驱动轮发挥作用。
具有这样的车辆结构的电动汽车 200， 设有对驾驶者所进行的方向盘 240 的操舵 量进行检测的操舵角传感器 250， 操舵角传感器 250 将检测到的操舵量向电子控制装置 260 输出。电子控制装置 260 根据从操舵角传感器 250 输入的操舵量算出应转向的车身 210 的 旋转角。此时， 电子控制装置 260 不通过以往型的操舵仪器， 而通过对前轮部 220 的各车轮 222R、 222L 的驱动部 224R、 224L 进行差动控制， 来使车身 210 转向。另一方面， 作为转弯单 元而构成的后轮部 230 的各车轮 232R、 232L 的驱动部 234R、 234L 通过电子控制装置 260 而 被差动控制， 以根据速度使进行转向的车辆的转向方向最佳化。这样， 电子控制装置 260 算 出为了使车身 210 仅旋转算出的旋转角所需的各驱动部 224R、 224L、 234R、 234L 的驱动量， 并根据算出的驱动量对各驱动部 224R、 224L、 234R、 234L 进行驱动。
以上， 对本实施方式的电动汽车 200 的车辆结构进行了说明。这样， 本实施方式的 电动汽车 200 的车辆结构， 是由前轮部 220 的两个车轮和后轮部 230 构成的与三轮车相近 的结构。 但是， 本实施方式的电动汽车 200， 实际上是通过前轮部 220 的两个轮和后轮部 230 的两个轮这四个轮进行驱动的， 因此， 与第一实施方式的电动汽车 100 同样地， 与以往的三 轮车相比具有直行行驶性和行驶稳定性高、 且转向性高的特征。
< 电动汽车的转向性 >
在此， 根据图 8 及图 9， 针对本实施方式的电动汽车 200 的转向性， 列举电动汽车 100 的动作例而说明。其中， 图 8 是表示本实施方式的电动汽车的转向性的说明图。图 9 是 表示使本实施方式的电动汽车停放时的车辆的动作的说明图。 本实施方式的电动汽车 200， 如图 8 所示， 能够绕旋转中心 C 旋转 360°。此时， 旋转半径 r 和第一实施方式的电动汽车 100 同样地， 比电动汽车 200 的车辆全长 L 小， 能够以小的转向空间转换行进方向。
例如， 假设后轮部 230 处于图 7 所示状态的电动汽车 200 位于图 8 的位置 A。从 这一状态使电动汽车 200 的车身向右方向转向时， 驾驶者将方向盘 240 向右方向操舵。操 舵角传感器 250 检测方向盘 240 的操舵量并向电子控制装置 260 输出。然后， 电子控制装 置 260 以使后轮部 230 向右方向旋转约 90°的方式使后轮部 230 的车轮 232R、 232L 差动。 例如， 通过以不同的旋转速度驱动右轮 232R 和左轮 232L， 能够使后轮部 230 向右方向旋转。 由此， 后轮部 230 如图 8 的位置 A 所示， 车轮 232R、 232L 相对于车身 210 的宽度方向大致平 行。
在后轮部 230 处于如图 8 的位置 A 所示的状态下， 若后轮部 230 的车轮 232R、 232L 通过驱动部 234R、 234L 而被驱动， 则车身 210 绕旋转中心 C 向右方向转向， 移动至位置 D 的 位置。若通过驱动部 234R、 234L 进一步驱动后轮部 230 的车轮 232R、 232L， 则车身 210 绕旋 转中心 C 向右方向转向， 移动至位置 C 位置。
相反地， 当位于图 8 的位置 A 的后轮部 230 使处于图 7 所示状态的电动汽车 200 向 左方向转向时， 驾驶者将方向盘 240 向左方向操舵。操舵角传感器 250 检测方向盘 240 的 操舵量并向电子控制装置 260 输出。电子控制装置 260 对分别独立驱动的四个车轮 222R、 222L、 232R、 232L 的驱动力进行控制。电子控制装置 260 以使前轮部 220 向左方向旋转约 90°的方式使后轮部 230 的车轮 232R、 232L 差动。例如， 通过以不同的旋转速度驱动右轮 232R 和左轮 232L， 能够使后轮部 230 向左方向旋转。由此， 后轮部 230 如图 8 的位置 A 所示， 车轮 232R、 232L 相对于车身 210 的宽度方向大致平行。
在后轮部 230 处于如图 8 的位置 A 所示的状态下， 若后轮部 230 的车轮 232R、 232L 通过驱动部 234R、 234L 而被驱动， 则车身 210 绕旋转中心 C 向左方向转向， 移动至位置 B 的 位置。若通过驱动部 234R、 234L 进一步驱动后轮部 230 的车轮 232R、 232L， 则车身 210 绕旋 转中心 C 向左方向转向， 移动至位置 C 的位置。
能够这样转换行进方向的电动汽车 200， 与以往的三轮车或四轮车等的汽车的转 向性相比， 具有高转向性， 能够在狭窄空间中容易地转换车身 210 的行进方向。根据这样的 电动汽车 200， 能够进行具有以往的车辆结构的汽车无法实现的车辆 210 的移动， 能够使驾 驶者所进行的车辆控制变得容易。
作为一例， 对将本实施方式的电动汽车 200A 纵列停放时的、 电动汽车 200A 的车辆 的动作进行说明。如图 9 所示， 使本实施方式的电动汽车 200A 停放在纵列停放着的两台汽 车 200B、 200C 之间。若是以往的汽车， 在两台汽车 200B、 200C 的车间距仅仅是比车辆全长 稍大程度的狭小的情况下， 无法使车辆纵列停放在两台汽车 200B、 200C 之间。
与之相对地， 本实施方式的电动汽车 200A 的情况下， 能够如上述那样、 使车身 210 绕旋转中心 C 旋转， 旋转中心 C 位于构成前轮部 220 的两个车轮 222R、 222L 的中心附近。 利 用这一高转向性， 如图 9 所示， 使车身前方进入两台汽车 200B、 200C 之间后， 通过驾驶者对 方向盘 240 进行的操舵使后轮部 230 向右方向旋转从而转换车辆 210 的行进方向。然后再 通过电子控制装置 260 驱动控制四个车轮 222R、 222L、 232R、 232L 从而使车身 210 以绕旋转 中心 C 旋转的方式移动到两台汽车 200B、 200C 之间。这样， 能够使车身前方纵列停放在两 台汽车 200B、 200C 之间。 这样， 根据本实施方式的电动汽车 200， 能够在狭小空间内容易地使车身 210 的行 进方向变更， 因此， 能够容易地进行电动汽车 200 的停车、 挪出， 还能够使停车空间效率提 高。 另外， 本实施方式的电动汽车 200， 具有比电动汽车的特性更高的安静性， 驱动时不存在 热、 尾气等的排出， 因此， 也适用于在建筑物内部使车身 210 转向的情况。
另外， 和第一实施方式同样地， 第二实施方式的电动汽车 200 也可以具有图 2 所示 的防滑传感器。 由此， 即使是在一个或多个车轮发生了打滑的情况下， 也能够通过向电子控 制装置 260 反馈打滑的程度， 由此通过电子控制装置 260 算出各驱动部 224R、 224L、 234R、 234L 的驱动力及驱动方向 ( 即， 车身 210 的转向方向、 转向量 )， 能够迅速应对打滑的发生， 由此能够消除车辆的打滑状态。
而且， 本实施方式的电动汽车 200， 在后轮部 230 具有转弯单元， 由此， 与第一实施 方式的电动汽车 100 同样地， 具有车辆转向时、 车身正面总是正视转向方向的特征。通过使 车身正面正视的方向与转向方向一致， 驾驶者能够准确地认识电动汽车 200 的行进方向， 因此， 操作性提高， 误操作也能够降低。
以上， 对本实施方式的电动汽车 200 的车辆结构及其动作进行了说明。根据本实 施方式的电动汽车 200， 通过根据方向盘 240 的操舵量使后轮部 230 一体地旋转、 并且通过 前轮部 220 的差动使车辆的行进方向变化。而且， 当使后轮部 230 朝向相对于车身 210 的 前后方向正交的方向时， 通过电子控制装置 260 使四个车轮差动， 由此， 能够使车身 210 绕 位于前轮部 220 的中心附近的旋转中心 C 转向。这样， 根据本实施方式， 能够实现转向性高 的电动汽车 200。 另外， 由于车身转向时， 车身正面总是正视转向方向， 因此能够使车辆的操
作性提高， 误操作也能够降低。 而且， 通过以使车辆的行进方向和操舵方向一致的方式在全 部四个轮中分别独立地控制其旋转方向及扭矩， 由此， 能够实现高转向性及打滑时的驱动 力恢复性。
另外， 在本实施方式的电动汽车 200 中， 作为驱动各车轮 222R、 222L、 232R、 232L 的 驱动部， 使用轮毂马达， 并通过轮毂马达的动作式操舵方式进行车辆的操舵控制。 本实施方 式的电动汽车 200 是前轮部 220 为宽幅的前宽车辆， 前轮部 220 的车轮 222R、 222L 作为驱 动轮发挥作用， 虽然通过差动对车辆的转向发挥作用但车轮本身并不转向。 因此， 不必设置 以往型的操舵装置及仪器类， 所以， 与以往型的车辆相比， 前轮的轮罩的容量及仪器类的突 出量显著减少， 能够使车辆内空间扩大。
此外， 第二实施方式的电动汽车 200 中， 后轮部 230 成为转弯单元， 在各车轮 232R、 232L 上设有驱动部 234R、 234L， 但本发明并不限于该例。例如， 也可以不在后轮部 230 的各 车轮 232R、 232L 上设置驱动部。该情况下， 前轮部 220 作为使车辆驱动的驱动轮发挥作用， 并且还作为决定操舵方向的操舵轮发挥作用。后轮部 230 作为对被前轮部 220 驱动的车身 210 进行支承的轮 (caster) 发挥作用， 追随车身 210 的动作而动作。 这样， 即使使电动汽车 200 的结构更简洁， 也能够实现高转向性的车辆。 以上， 参照附图对本发明的优选实施方式进行了详细说明， 但本发明并不限于这 些例子。掌握本发明所属技术领域的通常知识的人士， 在权利要求书中记载的技术思想的 范畴内， 当然能够想到各种变形例或修正例， 应该理解这些变形例或修正例， 当然也属于本 发明的技术范围。
例如， 本发明的电动汽车的车身结构， 既可以适用于通常的乘用车， 也可以适用于 大型小型的车辆。即， 只要具有本发明的电动汽车的车身结构， 则无论车身的大小、 形状如 何， 都属于本发明的技术范围。
附图标记的说明
100、 200 电动汽车
110、 210 车身
120、 220 前轮部
130、 230 后轮部
140、 240 方向盘
150、 250 操舵角传感器
160、 260 电子控制装置