特許 6517047 水陸両用車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6517047

(24)【登録日】2019年4月26日

(45)【発行日】2019年5月22日

(54)【発明の名称】水陸両用車

(51)【国際特許分類】

   B63B 39/14 20060101AFI20190513BHJP

   B60F 3/00 20060101ALI20190513BHJP

   B63B 1/32 20060101ALI20190513BHJP

   B63B 39/06 20060101ALI20190513BHJP

【ＦＩ】

   B63B39/14

   B60F3/00 B

   B63B1/32 Z

   B63B39/06 B

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-39567(P2015-39567)

(22)【出願日】2015年2月27日

(65)【公開番号】特開2016-159748(P2016-159748A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2017年10月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 良昌

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 進一

(72)【発明者】

【氏名】石川 暁

(72)【発明者】

【氏名】松永 高志

【審査官】 福田 信成

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００６−５２５９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７６９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０６８０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３１５３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０８６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６２２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６５３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５７６５４９７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６３Ｂ ３９／１４

Ｂ６０Ｆ ３／００

Ｂ６３Ｂ １／３２

Ｂ６３Ｂ ３９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水上及び陸上を移動可能な車両本体と、
前記車両本体の後部に設けられた後部フラップと、
前記車両本体の前部に設けられた前部フラップと、
前記後部フラップを駆動して前記車両本体と前記後部フラップとの間のフラップ角度を変化させる駆動部と、
前記車両本体のトリム角度、車両速度及び前記フラップ角度を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記トリム角度、前記車両速度及び前記フラップ角度に基づいて前記フラップ角度を制御する制御部と、を備え、
前記車両本体は、平滑な底面を有する略直方体形状であり、
前記後部フラップは、前記車両本体の下端部の車幅方向全体に設けられ、
前記制御部は、予め取得した前記車両本体の前記車両速度と、前記フラップ角度の最適角度との関係に基づいたマップを有し、前記マップに基づいた出力信号を前記駆動部に出力して前記フラップ角度を制御し、
さらに、前記制御部は、前記マップに基づいて制御された前記フラップ角度を検出し、検出された前記フラップ角度が前記マップの目標値の所定範囲内か否かを判定し、前記フラップ角度を制御することを特徴とする、水陸両用車。

【請求項2】

水上及び陸上を移動可能な車両本体と、
前記車両本体の後部に設けられた後部フラップと、
前記車両本体の前部に設けられた前部フラップと、
前記後部フラップを駆動して前記車両本体と前記後部フラップとの間のフラップ角度を変化させる駆動部と、
前記車両本体のトリム角度、車両速度及び前記フラップ角度を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記トリム角度、前記車両速度及び前記フラップ角度に基づいて前記フラップ角度を制御する制御部と、を備え、
前記車両本体は、平滑な底面を有する略直方体形状であり、
前記後部フラップは、前記車両本体の下端部の車幅方向全体に設けられ、
前記制御部は、前記検出部を介して前記車両の静止状態の初期トリム角度を検知し、
さらに前記制御部は、前記車両本体の前記車両速度と前記フラップ角度の最適角度との関係に基づいたマップを有し、前記マップは、予め異なる前記初期トリム角度に対応する複数のカーブを用意しておき、前記検出部で検知された前記初期トリム角度を用いて前記複数のカーブから前記初期トリムに対応する最適な前記車両速度と前記フラップ角度のカーブを選定し、前記フラップ角度を制御することを特徴とする、水陸両用車。

【請求項3】

水上及び陸上を移動可能な車両本体と、
前記車両本体の後部に設けられた後部フラップと、
前記車両本体の前部に設けられた前部フラップと、
前記後部フラップを駆動して前記車両本体と前記後部フラップとの間のフラップ角度を変化させる駆動部と、
前記車両本体のトリム角度、車両速度及び前記フラップ角度を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記トリム角度、前記車両速度及び前記フラップ角度に基づいて前記フラップ角度を制御する制御部と、を備え、
前記車両本体は、平滑な底面を有する略直方体形状であり、
前記後部フラップは、前記車両本体の下端部の車幅方向全体に設けられ、
前記制御部は、前記車両本体の前記車両速度と前記トリム角度の最適角度との関係を予め取得し、前記フラップ角度の増減を制御するための角度変更指令を出す際、予め取得した前記トリム角度の変位量と前記フラップ角度の変位量との平均的な関係を用いて前記フラップ角度の増減を制御するための角度変更指令を算定する機能を有することを特徴とする、水陸両用車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水陸両用車及び水陸両用車の車体姿勢制御方法に関し、例えば、車両本体の後部に板状部材が設けられた水陸両用車及び水陸両用車の車体姿勢制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、トランサム船尾構造を有する船舶のトランサムの没水した下端にフラップが設けられた船尾フラップ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この船尾フラップ装置においては、船舶の航行速度に対応して搖動機構によってフラップ角度を制御することにより、船舶の航行に伴う燃料消費量を低減することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４５３０５０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、水陸両用車においては、陸上での不整地の走破性を向上するために、車両底面の形状を平滑にすると共に、車両本体の全長が短くされる。このような水陸両用車においては、水上航走時に低速では車両本体が前傾し、中速では車両本体の船首造波により車両本体が後傾し、高速では車両本体の底面に動的揚力が作用して車両本体の傾きが減少する。このように、従来の水陸両用車においては、水上航走時の速度の変化に応じて車両本体のトリム角度の変化が大きくなるので、トリム角度を適切に制御して水上航走時の車両本体への水による流体抵抗の影響を低減できる技術が望まれている。

【0005】

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、水上航走時の流体抵抗を低減でき、車両本体の推進性能を向上できる水陸両用車及び水陸両用車の車体姿勢制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の水陸両用車は、水上及び陸上を移動可能な車両本体と、前記車両本体の後部に設けられた後部フラップと、前記後部フラップを駆動して前記車両本体と前記後部フラップとの間のフラップ角度を変化させる駆動部と、前記車両本体のトリム角度、車両速度及び前記フラップ角度を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記トリム角度、前記車両速度及び前記フラップ角度に基づいて前記フラップ角度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、予め取得した前記車両本体の前記車両速度と、前記フラップ角度の最適角度との関係に基づいたマップを有し、前記マップに基づいた出力信号を前記駆動部に出力して前記フラップ角度を制御し、さらに、前記制御部は、前記マップに基づいて制御された前記フラップ角度を検出し、検出された前記フラップ角度が前記マップの目標値の所定範囲内か否かを判定し、前記フラップ角度を制御することを特徴とする。

【0007】

この水陸両用車によれば、水上航走時にトリム角度、車両速度及びフラップ角度を検出してフラップ角度を適切に制御できるので、水上航走時に車体姿勢を適切に制御することが可能となる。これにより、水陸両用車は、水上航走時の流体抵抗を低減することが可能となるので、水上航走時の速度向上など車両本体の推進性能を向上することが可能となる。また、この構成により、水陸両用車は、フラップ角度を車両速度に応じた最適角度に向けて制御することができるので、水上航走時に車体姿勢をより一層適切に制御することが可能となる。

【0009】

本発明の水陸両用車は、水上及び陸上を移動可能な車両本体と、前記車両本体の後部に設けられた後部フラップと、前記後部フラップを駆動して前記車両本体と前記後部フラップとの間のフラップ角度を変化させる駆動部と、前記車両本体のトリム角度、車両速度及び前記フラップ角度を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記トリム角度、前記車両速度及び前記フラップ角度に基づいて前記フラップ角度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記検出部を介して前記車両の静止状態の初期トリム角度を検知し、さらに，前記制御部は、前記車両本体の前記車両速度と前記フラップ角度の最適角度との関係に基づいたマップを有し、前記マップは、予め異なる前記初期トリム角度に対応する複数のカーブを用意しておき、前記検知部で検知された前記初期トリム角度を用いて前記複数のカーブから前記初期トリムに対応する最適な前記車両速度と前記フラップ角度のカーブを選定し、前記フラップ角度を制御することを特徴とする。この構成により、水陸両用車は、車両本体の車両特性に応じた初期トリム角度に対応した最適フラップ角度に向けて制御することができるので、水上航走時に車体姿勢をより一層適切に制御することが可能となる。

【0010】

本発明の水陸両用車は、水上及び陸上を移動可能な車両本体と、前記車両本体の後部に設けられた後部フラップと、前記後部フラップを駆動して前記車両本体と前記後部フラップとの間のフラップ角度を変化させる駆動部と、前記車両本体のトリム角度、車両速度及び前記フラップ角度を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記トリム角度、前記車両速度及び前記フラップ角度に基づいて前記フラップ角度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記車両本体の前記車両速度と前記トリム角度の最適角度との関係を予め取得し、前記フラップ角度の増減を制御するための角度変更指令を出す際、予め取得した前記トリム角度の変位量と前記フラップ角度の変位量との平均的な関係を用いて前記フラップ角度の増減を制御するための角度変更指令を算定する機能を有することを特徴とする。この構成により、水陸両用車は、フラップ角度を車両速度に応じたトリム角度の最適角度に向けて制御することができるので、水上航走時に車体姿勢をより一層適切に制御することが可能となる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、水上航走時の流体抵抗を低減でき、車両本体の推進性能を向上できる水陸両用車及び水陸両用車の車体姿勢制御方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る水陸両用車の模式的な斜視図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る水陸両用車の側面図である。

【図3A】図３Ａは、本発明の実施の形態に係る水陸両用車の低速での水上航走時の車体姿勢の説明図である。

【図3B】図３Ｂは、本発明の実施の形態に係る水陸両用車の中速での水上航走時の車体姿勢の説明図である。

【図3C】図３Ｃは、本発明の実施の形態に係る水陸両用車の高速での水上航走時の車体姿勢の説明図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る水陸両用車の車体姿勢制御方法の一例を示すフロー図である。

【図5】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る水陸両用車の車両速度と初期トリム角度との関係の説明図である。

【図6】図６は、本発明の第２の実施の形態に係る水陸両用車の車体姿勢制御方法の一例を示すフロー図である。

【図7】図７は、本発明の第２の実施の形態に係る水陸両用車の予め取得した車両速度とトリム角度の最適角度との関係の一例を示す図である。

【図8】図８は、本発明の第２の実施の形態に係る水陸両用車のトリム角度とフラップ角度との関係の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。また、以下の各実施の形態は適宜組み合わせて実施可能である。また、各実施の形態において共通する構成要素には同一の符号を付し、説明の重複を避ける。

【0019】

図１は、本発明の実施の形態に係る水陸両用車１の模式的な斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る水陸両用車１の側面図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る水陸両用車１は、概略直方体形状をなす平滑な底面１１ｃを有する車両本体１１と、この車両本体１１の下部に設けられた走行装置２０とを備える。車両本体１１には、水上航走モードで使用するプロペラ又はウォータジェットを備えた水上推進器（不図示）が設けられている。走行装置２０は、エンジンなどの駆動装置（不図示）により回転駆動されるスプロケット２１と、このスプロケット２１により回転駆動される履帯２２とを備える。この水陸両用車１の走行方向Ｆｒにおける前面１１ａには車窓１３が設けられている。なお、図１においては、履帯２２を有する走行装置２０によって車両本体１１を駆動する例について説明したが、履帯２２に代えてタイヤを有する走行装置を用いてもよい。

【0020】

車両本体１１の前面１１ａの下端部には前部フラップ１４Ａの一端部が固定されている。この前部フラップ１４Ａは、車両本体１１の前面１１ａに対して主面１４ａが傾斜するように、ヒンジ１５Ａを介して車両本体１１の前面１１ａの下端部に取り付けられている。前部フラップ１４Ａは、車両本体１１の下端部に一端が固定された伸縮可能な支持部材１６Ａを介して車両本体１１の前面１１ａとの間で主面１４ａが所定のフラップ角度θ１をなすように取り付けられている。支持部材１６Ａは、車両本体１１の進行方向における前後方向に伸縮可能に設けられている。

【0021】

また、車両本体１１の後面１１ｂの下端部には、後部フラップ１４Ｂの一端部が固定されている。この後部フラップ１４Ｂは、車両本体１１の後面１１ｂに対して主面１４ｂが傾斜するように、ヒンジ１５Ｂを介して車両本体１１の後面１１ｂの下端部に取り付けられている。後部フラップ１４Ｂは、車両本体１１の下端部に一端が固定された伸縮可能な支持部材１６Ｂを介して車両本体１１の後面１１ｂとの間で主面１４ｂが所定のフラップ角度θ１（図２参照）をなすように取り付けられている。

【0022】

なお、上述した実施の形態においては、前部フラップ１４Ａが車両本体１１の前面１１ａの下端部に回動可能に取り付けられ、後部フラップ１４Ｂが車両本体１１の後面１１ｂの下端部に回動可能に取り付けられた例について説明したが、前部フラップ１４Ａ及び後部フラップ１４Ｂは、この構成に限定されない。前部フラップ１４Ａは、車両本体１１の前面１１ａ側に設けられるものであればよく、必ずしも車両本体１１の前面１１ａの下端部に固定される必要はない。同様に、後部フラップ１４Ｂは、車両本体１１の後面１１ｂ側に設けられるものであればよく、必ずしも車両本体１１の後面１１ｂの下端部に固定される必要はない。なお、後部フラップ１４Ｂは、車両本体１１の底面１１ｃの後端付近に設置してもかまわない。

【0023】

また、水陸両用車１は、車両本体１１の後面１１ｂと後部フラップ１４Ｂとの間のフラップ角度θ１を検出する検出部３１と、検出部３１が検出したフラップ角度θ１に基づいて車両本体１１の後面１１ｂと後部フラップ１４Ｂとの間のフラップ角度θ１を制御する制御部３２と、制御部３２によって算出されたフラップ角度θ１となるように、前部フラップ１４Ａ及び後部フラップ１４Ｂを駆動して回動させる駆動部３３を備える。検出部３１としては、本発明の効果を奏する範囲であれば特に制限はなく、車両本体１１に作用するピッチング方向のトリム角度θ３を検出する各種角度センサ、車両速度を検出するドップラスピードログやＧＰＳなどによる船速計、車両本体１１のトリム角度θ３を検出するジャイロなど又は傾斜計などを備えたものを用いることができる。なお、ここでのトリム角度θ３とは、水平方向に対する車両本体１１の傾きを示す角度である。駆動部３３としては、本発明の効果を奏する範囲であれば特に制限はなく、例えば、各種アクチュエータなどを用いることができる。

【0024】

また、水陸両用車１は、車両本体１１の後面１１ｂ側の後部フラップ１４Ｂが、ヒンジ１５Ｂを介して車両本体１１の後面１１ｂに対して相対的に回動可能に固定されている。後部フラップ１４Ｂは、固定部材（不図示）によって車両本体１１の後面１１ｂに固定可能に構成されている。なお、後部フラップ１４Ｂは、駆動部３３によってヒンジ１５Ｂを駆動して車両本体１１の後面１１ｂに対して主面１４ｂを回動可能に固定してもよく、また駆動部３３によって支持部材１６Ｂを駆動して車両本体１１の後面１１ｂに対して主面１４ｂを回動可能に固定してもよい。

【0025】

この水陸両用車１においては、検出部３１は、水上航走時にはフラップ角度θ１を随時検出し、検出したフラップ角度θ１が制御部３２に入力される。制御部３２は、検出部３１により検出したフラップ角度θ１が航走速度に応じて予め設定された所定範囲内であるか否かを判定する。そして、制御部３２は、フラップ角度θ１が予め設定された範囲外の場合には、フラップ角度θ１が予め設定された範囲内となるために必要な偏差を算出し、算出した偏差が駆動部３３に入力される。駆動部３３は、支持部材１６Ｂを駆動してヒンジ１５Ｂを支点として後部フラップ１４Ｂを回動させてフラップ角度θ１が予め設定された範囲内とされる。このように制御することにより、水陸両用車１は、車体姿勢を速度に応じた適切な状態に保つことができる。なお、上述した実施の形態では、駆動部３３が支持部材１６Ｂを駆動して後部フラップ１４Ｂを回動させる例について説明したが、駆動部３３は、ヒンジ１５Ｂを回動させて後部フラップ１４Ｂを回動させれば良いので、その具体的な駆動方法についての制限はない。

【0026】

次に、図３Ａ〜図３Ｃを参照して水陸両用車１の水上航走時の車体姿勢について説明する。図３Ａは、水陸両用車１の低速での水上航走時の車体姿勢の説明図であり、図３Ｂは、水陸両用車１の中速での水上航走時の車体姿勢の説明図であり、図３Ｃは、水陸両用車１の高速での水上航走時の車体姿勢の説明図である。

【0027】

図３Ａに示すように、水陸両用車１は、陸上での不整地の走破性を向上するために、車両本体１１の底面１１ｃの形状を平滑にすると共に、車両本体１１の全長が短くされている。図３Ａに示すように、水陸両用車１の水上航走時の航行姿勢は、低速（例えば、１０ｋｍ／ｈ以上）では、車両本体１１が沈降しつつトリム角度θ３は車両本体１１の前方が沈下する方向に前傾する。また、図３Ｂに示すように、水陸両用車１は、速度が中速（例えば、１５ｋｍ／ｈ以上２５ｋｍ／ｈ以下）になると、車両本体１１の前部側における船首造波により車両本体１１の前方側に大きな水圧が作用して、車両本体１１の前部側が浮き上がると共に後部側が沈み込む状態となり、車両本体１１のトリム角度θ３は車両本体１１の前方側が持ち上がる方向に大幅に増大する。さらに、図３Ｃに示すように、水陸両用車１は、速度が高速（例えば、２５ｋｍ／ｈ以上）になると車両本体１１の底面１１ｃに動的揚力が作用して車両本体１１が浮上する滑走状態となり、車両本体１１のトリム角度θ３が減少する。このように、車両本体１１の底面１１ｃが平滑で全長が短い水陸両用車１においては、水上航走時の車両本体１１の航走速力の変化に応じたトリム角度θ３の変化が大きくなる。

【0028】

そこで、本発明者らは、水陸両用車１の車両速度と後部フラップ１４Ｂのフラップ角度及びトリム角度θ３との関係に着目した。そして、本発明者らは、水陸両用車１の水上航走時の車両速度に応じて後部フラップ１４Ｂの角度を制御することにより、水陸両用車１のトリム角度θ３を適切な範囲として水陸両用車１の車体姿勢を制御できることを見出した。以下、本実施の形態に係る水陸両用車１の車体姿勢制御方法について詳細に説明する。

【0029】

本発明の第１の実施の形態に係る水陸両用車１の車体姿勢制御方法は、車両本体１１の車両速度を検出する第１ステップと、検出した車両速度及び予め取得した車両速度と車両本体１１の後部に設けられた後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１の最適角度との関係に基づいてフラップ角度θ２を制御する第２ステップとを含む。

【0030】

図４は、本発明の第１の実施の形態に係る水陸両用車１の車体姿勢制御方法の一例を示すフロー図である。図４に示すように、本実施の形態に係る水陸両用車１の車体姿勢制御方法では、制御部３２は、検出部３１を介して水陸両用車１の車両速度を検出し（ステップＳＴ１１）、検出した車両速度に基づいて駆動部３３を介して後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１を制御する（ステップＳＴ１２）。ここでは、制御部３２は、予め取得した水陸両用車１の車両速度とフラップ角度θ１の最適角度との関係のマップに基づいた出力信号を駆動部３３に出力してフラップ角度θ１を制御する。次に、制御部３２は、検出部３１を介して後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１を検出し（ステップＳＴ１３）、検出したフラップ角度θ１が上述したマップの目標値の所定範囲内か否かを判定する（ステップＳＴ１４）。その結果、制御部３２は、検出した後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１が所定範囲内でない場合（ステップＳＴ１４：Ｎｏ）には、上述したフラップ角度θ１の目標値との偏差を求めて駆動部３３を介して後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１を上述したマップの所定範囲内となるように補正する（ステップＳＴ１５）。また、制御部３２は、検出した後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１が所定範囲内の場合（ステップＳＴ１４：Ｙｅｓ）には、フラップ角度θ１の制御を終了する。このように、本実施の形態においては、予め取得した水陸両用車１の車両速度と後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１の最適角度との関係に基づいてフラップ角度θ１を制御することにより、水陸両用車１の車両速度が変化した場合であっても、トリム角度θ３を車両速度に応じた所定範囲内とすることができるので、水陸両用車１の車体姿勢を速度に応じた適切な航走トリム状態に保つことができる。

【0031】

なお、図４に示した例においては、以下のようにしてもよい。制御部３２は、検出部３１を介して水陸両用車１の水上への出航時に静止状態のトリム角度θ３である初期トリム角度を検知する。次に、制御部３２は、水陸両用車１の車両速度とフラップ角度θ１の最適角度との関係のマップ（図５参照）において、予め異なる初期トリム角度に対応する複数のカーブを用意しておき、計測された初期トリム角度を用いて当該複数のカーブから初期トリムに対応する最適な車両速度とフラップ角度θ１のカーブを内挿して求めてもよい。水陸両用車１１は、車両本体１１の形状及び積荷等による重心位置変化などに応じた車両特性による初期トリム角度に応じて車両速度と後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１の最適角度とのマップが変化する。図５に示す例では、初期トリム角度がない場合（図５の実線Ｌ１参照）に対し、初期トリム角度が大きい場合（図５の点線Ｌ２参照）では、後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１が大きくなる傾向となり、初期トリム角度が小さい場合（図５の一点鎖線Ｌ３参照）では、後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１が小さくなる傾向となる。このように制御することにより、水陸両用車１の車体姿勢を速度に応じたより一層適切な航走トリム状態に保つことができる。

【0032】

本発明の第２の実施の形態に係る水陸両用車１の車体姿勢制御方法は、車両本体１１の車両速度及びトリム角度θ３を検出する第１ステップと、検出した車両速度及び予め取得した車両速度とトリム角度θ３の最適角度との関係に基づいて車両本体１１の後部に設けられた後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１を制御する第２ステップとを含む。

【0033】

図６は、本発明の第２の実施の形態に係る水陸両用車１の車体姿勢制御方法の一例を示すフロー図である。図６に示すように、本実施の形態に係る水陸両用車１の車体姿勢制御方法では、制御部３２は、検出部３１を介して水陸両用車１の車両速度及びトリム角度θ３を検出し（ステップＳＴ３１）、検出した車両速度及びトリム角度θ３に基づいて駆動部３３を介して後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１を制御する（ステップＳＴ３２）。ここでは、制御部３２は、予め取得した水陸両用車１の車両速度とフラップ角度θ１の最適角度との関係のマップに基づいた出力信号をＡ／Ｄ変換などの信号処理を実行した後に駆動部３３に出力してフラップ角度θ１を制御する。なお、ここでは、制御部３２は、検出した車両本体１１のトリム角度θ３が最適角度の所定範囲内の場合（ステップＳＴ３４：Ｙｅｓ）には、フラップ角度θ１の角度を変更せずにフラップ角度θ１の制御を終了する。

【0034】

本実施の形態においては、制御部３２は、予め取得した車両速度とトリム角度θ３の最適角度との関係及びトリム角度θ３とフラップ角度θ１との関係に基づいて駆動部３３を介して後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１を制御する。図７は、予め取得した車両速度と同速度における航走時のトリム角度θ３の最適角度との関係の一例を示す図であり、図８は、トリム角度θ３をΔθ３だけ変更させるのに必要なフラップ角度の変位量Δθ１の一例を示す図である。図７に示すように、本実施の形態では、水陸両用車１の車両速度とトリム角度θ３の最適角度との関係を予め取得し、後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１を制御することにより、車両本体１のトリム角度θ３を最適角度に対する所定範囲内とすることが可能となる。図８に示すように、制御部３２が、フラップ角度の増減を制御するための角度変更指令を出す際、予め取得したトリム角度の変位量Δθ３と後部フラップ１４Ｂのフラップ角度の変位量Δθ１との平均的な関係を用いてフラップ角度の増減を制御するための角度変更指令を算定する機能を有することで、トリム角度θ３の最適角度が得られる範囲に後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１を容易に調整することが可能となる。ここでの平均的な関係とは、例えば、予め取得した複数のトリム角度θ３の変位量Δθ３に対する後部フラップ１４Ｂのフラップ角度の変位量Δθ１の値が挙げられるが、これに制限されるものではない。

【0035】

次に、制御部３２は、検出部３１を介して後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１の制御後の車両本体１１の補正された補正トリム角度θ３を検出し（ステップＳＴ３３）、検出した補正トリム角度θ３が上述したマップの目標値の所定範囲内か否かを判定する（ステップＳＴ３４）。その結果、制御部３２は、検出した車両本体１１のトリム角度θ３が所定範囲内でない場合（ステップＳＴ３４：Ｎｏ）には、上述したトリム角度θ３の目標値との偏差を求めて駆動部３３を介して後部フラップ１４Ｂのフラップ角度θ１を駆動して車両本体１１のトリム角度θ３が上述したマップの所定範囲内となるように補正する（ステップＳＴ３５）。また、制御部３２は、検出した車両本体１１のトリム角度θ３が所定範囲内の場合（ステップＳＴ３４：Ｙｅｓ）には、フラップ角度θ１の制御を終了する。このように、本実施の形態においては、予め取得した水陸両用車１の車両速度と車両本体１１のトリム角度θ３の最適角度との関係に基づいてフラップ角度θ１を制御することにより、水陸両用車１の車両速度が変化した場合であっても、トリム角度θ３を車両速度に応じた所定範囲内とすることができるので、水陸両用車１の車体姿勢を速度に応じた適正な状態に保つことができる。

【0036】

以上説明したように、上記実施の形態に係る水陸両用車１によれば、水上航走時にトリム角度θ３、車両速度及びフラップ角度θ１を検出してフラップ角度を適切に制御できるので、水上航走時に車体姿勢を適切に制御することが可能となる。これにより、水陸両用車１は、水上航走時の流体抵抗を低減することが可能となるので、水上航走時の速度向上など車両本体１１の推進性能を向上することが可能となる。

【0037】

なお、上述した実施の形態では、前部フラップ１４Ａ及び後部フラップ１４Ｂとしては、平板状の板状部材を用いる例について説明したが、前部フラップ１４Ａ及び後部フラップ１４Ｂの形状としては、本発明の効果を奏する範囲で波板などの平板以外の板状部材に適宜変更可能である。また、前部フラップ１４Ａ及び後部フラップ１４Ｂの幅は、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更可能である。また、本実施の形態においては、前部フラップ１４Ａ及び後部フラップ１４Ｂをヒンジ１５Ａ，１５Ｂによって車両本体１１に取り付ける例について説明したが、前部フラップ１４Ａ及び後部フラップ１４Ｂは、車両本体１１の前面１１ａ又は後面１１ｂとの間で主面１４ａ，１４ｂが所定のフラップ角度θ１、θ２の状態に保てるものであれば、必ずしもヒンジ１５Ａ，１５Ｂを用いて固定する必要はない。さらに、本実施の形態においては、前部フラップ１４Ａ及び後部フラップ１４Ｂを支持部材１６Ａ，１６Ｂによって車両本体１１に固定する例について説明したが、前部フラップ１４Ａ及び後部フラップ１４Ｂは、必ずしも支持部材１６Ａ，１６Ｂを介して車両本体１１に固定する必要はない。さらに、上述した実施の形態においては、前部フラップ１４Ａは１つの板上部材によって構成した例を示したが、下部フラップ、上部フラップなど複数の板材によって構成してもよい。この場合、図５、図７、図８に示したフラップ角制御用のマップは、水陸車両の排水量ごとに用意し、又は用意された各排水量毎のマップ群を用いて所定の排水量に対するマップを内挿して算定することが好ましい。

【0038】

なお、水陸両用車１は、車両本体１１の前面１１ａと前部フラップ１４Ａとの間のフラップ角度θ２を検出部３１で検出し、検出したフラップ角度θ２に基づいて車両本体１１の前面１１ａと前部フラップ１４Ａとの間のフラップ角度θ２を制御部３２で制御し、制御部３２によって算出されたフラップ角度θ２となるように、後部フラップ１４Ｂを駆動部３３で駆動して回動させることもできる。

【符号の説明】

【0039】

１ 水陸両用車
１１ 車両本体
１１ａ 前面
１１ｂ 後面
１１ｃ 底面
１１ｄ 斜面
１３ 車窓
１４Ａ 前部フラップ
１４Ｂ 後部フラップ
１５Ａ，１５Ｂ ヒンジ
１６Ａ，１６Ｂ 支持部材
２０ 走行装置
２１ スプロケット
２２ 履帯
３１ 検出部
３２ 制御部
３３ 駆動部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】