JP2006168636A - Aerodynamic device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に設けた翼部の位置、姿勢を制御することで車両走行状態に応じて空力特性を変化させる車両用空力装置に関する。 The present invention relates to an aerodynamic device for a vehicle that changes an aerodynamic characteristic in accordance with a vehicle running state by controlling a position and an attitude of a wing provided in the vehicle.
車両のルーフ上に、車両走行風に対する迎え角を独立して制御可能な左右一対の可動翼を設けた技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、車体ロール時に左右の可動翼が生じるダウンフォースを異ならせることで、車体のロール剛性を能動的に調整して横方向の姿勢変化を的確に防止するようになっている。
しかしながら、上記の如き従来の技術では、左右のダウンフォースを独立して制御するのみであるため、車両走行時の安定性をさらに向上するためには改善の余地がある。そして、自動車に対し、車両走行時の安定性を向上することが望まれてきている。 However, in the conventional technology as described above, since the left and right downforces are only controlled independently, there is room for improvement in order to further improve the stability during vehicle travel. And it has been desired to improve the stability of a vehicle when the vehicle is running.
本発明は、上記事実を考慮して、車両走行時の安定性を向上することができる車両用空力装置を得ることが目的である。 In view of the above fact, an object of the present invention is to provide a vehicle aerodynamic device capable of improving stability during vehicle travel.
上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る車両用空力装置は、車幅方向に長手とされ、車体のルーフ上に前後方向にスライド可能に支持されると共に車両走行に伴って生じる空気流に対する迎え角が可変である翼部と、前記翼部を前記車体に対し前後方向に駆動するための前後駆動装置と、前記翼部の迎え角を変更するための迎え角調節装置と、少なくとも1つの車両走行状態に対応する信号を出力する走行状態検出手段と、前記翼部の前記車体に対する前後方向の位置及び前記迎え角が前記走行状態検出手段の出力信号に基づいて決定した位置及び迎え角を取るように、前記前後駆動装置及び前記迎え角調節装置を制御する制御装置と、を備えている。 In order to achieve the above object, an aerodynamic device for a vehicle according to a first aspect of the present invention is elongated in the vehicle width direction, is slidably supported on the roof of the vehicle body in the front-rear direction, and is generated as the vehicle travels. A wing portion having a variable angle of attack with respect to an air flow, a front-rear drive device for driving the wing portion in the front-rear direction with respect to the vehicle body, and an angle-of-attack adjusting device for changing the angle of attack of the wing portion; A traveling state detection means for outputting a signal corresponding to at least one vehicle traveling state; a position in which the position of the wing portion in the front-rear direction with respect to the vehicle body and the angle of attack are determined based on an output signal of the traveling state detection means; and A control device for controlling the front-rear drive device and the angle-of-attack adjusting device so as to take an angle of attack;
請求項1記載の車両用空力装置では、制御装置は、走行状態検出手段の出力信号に基づいてルーフ上に配置された翼部の前後方向における位置、迎え角を決定し、かつ翼部が決定した位置、迎え角を取るように前後駆動装置及び迎え角調節装置をそれぞれ制御する。これにより、例えば、車両における車両走行状態に応じた適切な前後位置にダウンフォース生じさせることができる。 In the vehicle aerodynamic device according to claim 1, the control device determines the position and angle of attack in the front-rear direction of the wing portion arranged on the roof based on the output signal of the traveling state detection means, and the wing portion is determined. The front-rear driving device and the attack angle adjusting device are controlled so as to take the position and angle of attack. Thereby, for example, a downforce can be generated at an appropriate front-rear position according to the vehicle running state of the vehicle.
このように、請求項1記載の車両用空力装置では、車両走行時の安定性を向上することができる。特に、それぞれルーフ上で前後方向にスライド可能な複数の翼部を備えた構成とすれば、車両における車両走行状態に応じた一層適切な前後位置にダウンフォース生じさせることが可能になる。 Thus, in the vehicle aerodynamic device according to the first aspect, the stability during vehicle travel can be improved. In particular, if a configuration is provided with a plurality of wings that can slide in the front-rear direction on the roof, downforce can be generated at a more appropriate front-rear position according to the vehicle running state in the vehicle.
請求項2記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項1記載の車両用空力装置において、前記翼部は、前記ルーフ上における車幅方向の両端部にそれぞれ前後方向に沿って配設された一対のルーフレールに前後方向にスライド可能に架設されており、かつ、上面に積載される荷物を支持可能な状態と、上面の車両進行方向に対する角度を変更して前記迎え角を変更することが可能な状態とを取り得る。 The aerodynamic device for a vehicle according to a second aspect of the invention is the aerodynamic device for a vehicle according to the first aspect, wherein the wing portions are respectively arranged along the front-rear direction at both ends in the vehicle width direction on the roof. A pair of roof rails is slidable in the front-rear direction and can support a load loaded on the upper surface, and the angle of attack of the upper surface with respect to the vehicle traveling direction can be changed to change the angle of attack. Possible states can be taken.
請求項2記載の車両用空力装置では、左右のルーフレールを架け渡している翼部は、その上面に積載した荷物(の質量)を支持する状態では、ルーフ上に荷物を積載するためのクロスバー(ルーフバー)として機能する。また、翼部は、その上面の車両進行方向に対する傾斜角を変更することで、車両走行に伴う空気流に対する迎え角が変更される。このように、本車両用空力装置は、荷物積載機能と空力特性変更機能とを兼ね備えているため、車両走行時の安定性を向上しながら、独立したスポイラなどを車両のルーフ上に設ける構成と比較して、デザインに一体感があり意匠性が良好な構成が実現される。 3. The aerodynamic device for a vehicle according to claim 2, wherein the wing section that bridges the left and right roof rails is a crossbar for loading a load on the roof in a state of supporting the load (the mass) loaded on the upper surface thereof. Functions as a (roof bar). Further, the angle of attack of the wing portion with respect to the air flow accompanying the vehicle travel is changed by changing the inclination angle of the upper surface with respect to the vehicle traveling direction. As described above, since the aerodynamic device for a vehicle has both a load carrying function and an aerodynamic characteristic changing function, the structure in which an independent spoiler or the like is provided on the roof of the vehicle while improving the stability during vehicle traveling. In comparison, a design with a sense of unity and good design is realized.
請求項3記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項1又は請求項2記載の車両用空力装置において、前記翼部は、車幅方向中央部に対する互いに反対側に配置され、それぞれ独立して前記迎え角が可変である左側翼部及び右側翼部とを含み、前記迎え角調節装置は、前記左側翼部の前記空気流に対する迎え角を変更するための左側迎え角調節装置と、前記右側翼部の前記空気流に対する迎え角を変更するための右側迎え角調節装置とを含み、前記制御装置は、前記左側翼部及び右側翼部の各迎え角が前記走行状態検出手段の出力信号に基づいてそれぞれ決定した迎え角を取るように、前記左側迎え角調節装置と前記右側迎え角調節装置とを独立して制御する。 The aerodynamic device for a vehicle according to a third aspect of the present invention is the aerodynamic device for a vehicle according to the first or second aspect, wherein the wing portions are disposed on opposite sides of the central portion in the vehicle width direction and are independent of each other. A left wing portion and a right wing portion, the angle of attack of which is variable, the angle of attack adjustment device, a left angle of attack adjustment device for changing the angle of attack of the left wing portion with respect to the air flow, A right angle adjustment device for changing an angle of attack of the right wing portion with respect to the air flow, and the control device is configured such that each angle of attack of the left wing portion and the right wing portion is an output signal of the traveling state detection means. The left angle-of-attack adjusting device and the right-side angle-of-attack adjusting device are controlled independently so as to take the angle of attack determined based on each.
請求項3記載の車両用空力装置では、車幅方向に長手の翼部が、車幅方向に2分割された如くして左側翼部と右側翼部とで構成されている。そして、左右の翼部がそれぞれ独立して迎え角を変更可能であり、左右の翼部がそれぞれ制御装置が決定した迎え角を取るように左側迎え角調節装置と前記右側迎え角調節装置とを独立して制御するため、例えば前後方向のみならず左右方向に適切な位置にダウンフォース生じさせることができる。すなわち、車両安定性をより一層向上することができる。 In the vehicular aerodynamic device according to the third aspect, the wing portion which is long in the vehicle width direction is composed of a left wing portion and a right wing portion as if divided into two in the vehicle width direction. The left and right wings can change the angle of attack independently, and the left angle of attack adjustment device and the right angle of attack adjustment device are set so that the left and right wings each take an angle of attack determined by the control device. Since the control is performed independently, for example, downforce can be generated at an appropriate position not only in the front-rear direction but also in the left-right direction. That is, the vehicle stability can be further improved.
請求項4記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の車両用空力装置において、前記走行状態検出手段は、車両の走行速度に応じた信号を出力する車速センサを含み、前記制御装置は、前記翼部が前記車速センサの出力信号に応じたダウンフォースを生じるように前記迎え角調節装置を制御する。 A vehicle aerodynamic device according to a fourth aspect of the present invention is the vehicle aerodynamic device according to any one of the first to third aspects, wherein the traveling state detecting means outputs a signal corresponding to the traveling speed of the vehicle. The control device controls the angle-of-attack adjusting device so that the wing portion generates a down force corresponding to an output signal of the vehicle speed sensor.
請求項4記載の車両用空力装置では、車両の走行速度に応じたダウンフォースを生じさせることができるため、操縦安定性が向上する。すなわち、例えば車両に作用する揚力が大きくなる高速走行時に迎え角を大きくして車体の浮き上がりを抑えることができるため、タイヤの接地荷重が確保され高速走行時の操縦安定性が向上する。 In the vehicle aerodynamic device according to the fourth aspect, the downforce according to the running speed of the vehicle can be generated, so that the steering stability is improved. That is, for example, since the angle of attack can be increased during high-speed travel where the lift acting on the vehicle increases, the lift of the vehicle body can be suppressed, so that the ground contact load of the tire is ensured and steering stability during high-speed travel is improved.
請求項5記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の車両用空力装置において、前記走行状態検出手段は、車両の姿勢に応じた信号を出力する姿勢検出装置を含み、前記制御装置は、前記姿勢検出装置に出力信号に応じて車両における相対的に路面から遠い部分に、前記翼部が生じるダウンフォースを作用させるように前記前後駆動装置及び前記迎え角調節装置を制御する。 A vehicle aerodynamic device according to a fifth aspect of the present invention is the vehicle aerodynamic device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the running state detecting means outputs a signal corresponding to the posture of the vehicle. The control device is configured to cause the down force generated by the wings to act on a portion of the vehicle that is relatively far from the road surface in accordance with an output signal. Control the angle-of-attack adjusting device.
請求項5記載の車両用空力装置では、走行中の車両における相対的に(他の部分と比較して)路面から遠い浮き部分にダウンフォースを作用させることができるため、操縦安定性が向上する。すなわち、例えば車両旋回、減速、前後左右の乗員数の相違等に起因して車両の一部が路面に対し浮くように傾斜した姿勢をとることがあるが、車両の浮き部分に作用するダウンフォースによって車両の姿勢を矯正することができる。これにより、各車輪の接地荷重が均等化し、車両の操縦安定性が向上する。特に、請求項3に示した左側翼部及び右側翼部を備えた構成とすれば、例えば、4輪のうち何れか1つの車輪にダウンフォースを集中的に作用させることも可能となり、車両の操縦安定性を一層向上することが可能である。 In the aerodynamic device for a vehicle according to claim 5, down force can be applied to a floating portion that is relatively far from the road surface (compared to other portions) in the traveling vehicle, so that steering stability is improved. . In other words, for example, due to vehicle turning, deceleration, differences in the number of passengers on the front, rear, left and right, a part of the vehicle may take an inclined posture so that it floats on the road surface, but downforce acting on the floating part of the vehicle Can correct the posture of the vehicle. Thereby, the ground contact load of each wheel is equalized, and the steering stability of the vehicle is improved. In particular, with the configuration including the left wing and the right wing shown in claim 3, for example, it is possible to concentrate downforce on any one of the four wheels, so that the vehicle It is possible to further improve the handling stability.
請求項6記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項5記載の車両用空力装置において、前記姿勢検出装置は、車体における少なくとも3箇所と路面との間の各距離に対応する信号を出力する車高センサである。 A vehicle aerodynamic device according to a sixth aspect of the present invention is the vehicle aerodynamic device according to the fifth aspect, wherein the posture detecting device outputs signals corresponding to distances between at least three locations of the vehicle body and the road surface. It is a vehicle height sensor.
請求項6記載の車両用空力装置では、車体の少なくとも3箇所の路面との距離に応じた少なくとも3つの信号から車両の姿勢が検出される。車体と路面との距離に直接対応する信号が得られるため、車両の姿勢検出精度が高い。なお、車高センサは、例えば4輪のうち3輪ないし4輪の車体に対する上下位置(ショックアブソーバのストローク等)を検出する距離センサの組み合わせとして構成される。 In the vehicle aerodynamic device according to the sixth aspect, the posture of the vehicle is detected from at least three signals corresponding to the distance from at least three road surfaces of the vehicle body. Since a signal directly corresponding to the distance between the vehicle body and the road surface is obtained, the vehicle attitude detection accuracy is high. The vehicle height sensor is configured, for example, as a combination of distance sensors that detect the vertical position (shock absorber stroke, etc.) of three to four wheels of the four wheels.
請求項7記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項5記載の車両用空力装置において、前記姿勢検出装置は、車両の各座席における乗員着座の有無に応じた信号を出力する着座センサである。 A vehicle aerodynamic device according to a seventh aspect of the present invention is the vehicle aerodynamic device according to the fifth aspect, wherein the posture detecting device is a seating sensor that outputs a signal corresponding to the presence or absence of a passenger seating in each seat of the vehicle. is there.
請求項7記載の車両用空力装置では、各座席の乗員の有無によって主に定常走行時における車両の姿勢が検出される。例えば、運転席及び助手席にのみ乗員が存在する場合には、制御装置は、車両前部と比較して路面から浮き上がる車両後部にダウンフォースが作用するように、前後駆動装置及び迎え角調節装置を制御する。 In the vehicular aerodynamic device according to the seventh aspect, the posture of the vehicle is detected mainly during steady running based on the presence or absence of a passenger in each seat. For example, when there are passengers only in the driver's seat and the front passenger seat, the control device controls the front / rear drive device and the angle-of-attack adjustment device so that the downforce acts on the rear portion of the vehicle that rises from the road surface compared to the front portion of the vehicle. To control.
請求項8記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項5記載の車両用空力装置において、前記姿勢検出装置は、前記姿勢検出装置は、車両の各車輪の回転速度に応じた信号を出力する車輪速センサである。 The aerodynamic device for a vehicle according to an eighth aspect of the invention is the aerodynamic device for a vehicle according to the fifth aspect, wherein the posture detection device outputs a signal corresponding to the rotational speed of each wheel of the vehicle. Wheel speed sensor.
請求項8記載の車両用空力装置では、相対的に支持荷重が大きい車輪は、動荷重半径が小さくなり、低荷重の車輪よりも車両走行速度に対する回転速度が大きくなる。したがって、制御装置は、例えば検出した回転速度が小さい低荷重の車輪にダウンフォースが作用するように、前後駆動装置及び迎え角調節装置を制御する。 In the vehicle aerodynamic device according to the eighth aspect, a wheel having a relatively large support load has a smaller dynamic load radius, and a rotation speed with respect to the vehicle traveling speed becomes larger than that of a low load wheel. Accordingly, the control device controls the front / rear drive device and the angle-of-attack adjusting device so that the downforce acts on, for example, a low-load wheel with a small detected rotational speed.
以上説明したように本発明に係る車両用空力装置は、車両走行時の安定性を向上することができる。 As described above, the vehicular aerodynamic device according to the present invention can improve the stability during vehicle travel.
本発明の第1の実施形態に係る車両用空力装置10について、図1乃至図13に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印RE、矢印UP、矢印LO、矢印RI、及び矢印LEは、それぞれ車両用空力装置10が適用される自動車12の前方向(進行方向)、後方向、上方向、下方向、右方向、及び左方向を示しており、以下単に上下前後右左を示す場合は上記各矢印方向に対応している。
A vehicle
図1には、車両用空力装置10の概略全体構成が斜視図にて示されている。この図に示される如く、車両用空力装置10は、車両である自動車12のルーフ14上に設けられた左右一対のルーフレール16を備えている。各ルーフレール16は、それぞれ前後方向に長手とされ、ルーフ14上における左右方向の互いに異なる端部に沿って取り付けられている。この実施形態では、自動車12は、所謂ワゴンタイプ又はSUV(スポーツユーティリティビークル)等の荷室上までルーフ14が覆う形式の車体を有しており、ルーフレール16の前後長(後述するクロスバー18のスライドストローク)が長い構成とされている。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic overall configuration of a vehicle
また、車両用空力装置10は、左右のルーフレール16に架設された本発明における翼部としてのクロスバー18を備えている。この実施形態では、クロスバー18は前後2本設けられている。各クロスバー18は、それぞれ左右方向両端に設けられたガイド部20が、対応するルーフレール16に前後方向にスライド可能に支持されている。これにより、各クロスバー18は、それぞれルーフレール16にガイドされつつ、該ルーフレール16に対し互いに独立して前後方向にスライド可能とされている。図10は前後のクロスバー18が共にルーフレール16の前端近傍に位置する状態を、図11は前後のクロスバー18がルーフレール16の後端近傍に位置する状態をそれぞれ例示している。
The vehicle
さらに、各クロスバー18における左右のガイド部20間には、可動翼部22が設けられている。可動翼部22は、左右のガイド部20間を架け渡す本体部24に支持された可動翼26、28を備えている。左側翼部としての可動翼26は、本体部24の左右方向中央から左端に亘って設けられており、右側翼部としての可動翼28は、本体部24の左右方向中央から右端に亘って設けられている。各可動翼26、28は、それぞれの前端が本体部24の前上端近傍にヒンジ結合されており、図1に示す実線と想像線との間の範囲で後端を上下動するようにヒンジ軸廻りに回動(揺動)可能に本体部24に支持されている。これにより、可動翼26、28は、それぞれの上面が略水平面に沿う第1状態と、それぞれの上面が前方をも向くように傾斜する第2状態とを、互いに独立して取り得る構成とされている。図1は全ての可動翼26、28が第1状態を取る様子を、図12は全ての可動翼26、28が第2状態を取る様子を、図13は左側の可動翼26が第2状態を取ると共に右側の可動翼28が第1状態を取る様子をそれぞれ例示している。
Further, a
可動翼部22は、第1状態を取る左右の可動翼26、28上に荷物を積載可能に構成されている。この実施形態では、第1状態を取る可動翼26、28の後端が本体部24の後上端部に当接して、可動翼26、28に積載した荷物の荷重を本体部24にて支持するようになっている。そして、車両用空力装置10は、その全体的な形状(外観・意匠・印象)が、ルーフ14上に荷物を積載するために自動車に装着されるルーフバー付ルーフレールと同様になるように構成(設計)されている。
The
また、第2状態を取る可動翼26又は可動翼28は、自動車12の走行に伴って生じる空気流(走行風)に対し迎え角(切上角)を与えられることから、自動車12を路面に押し付ける力であるダウンフォースを生じるようになっている。さらに、可動翼部22は、可動翼26、28を上記ヒンジ軸廻りに回動して該可動翼26、28の迎え角を変化させることで、ダウンフォース(の大きさ)を調節可能とされている。
Further, the
そして、可動翼部22は、可動翼26、28を本体部24に対し上記ヒンジ軸廻りに回動する迎え角調節装置としての回動アクチュエータ30、32を備えている。左側迎え角調節装置としての回動アクチュエータ30は、本体部24と可動翼26との間に設けられており、作動して可動翼26の本体部24に対する角位置を連続的(無段階)に変化させるようになっている。右側迎え角調節装置としての回動アクチュエータ32は、本体部24と可動翼28との間に設けられており、作動して可動翼28の本体部24に対する角位置を連続的に変化させるようになっている。また、可動翼26、28と本体部24との間には図示しない上限ストッパが設けられている。上限ストッパにて第1状態側とは反対側への移動規制をされた可動翼26、28は、最大の迎え角(Amax)が付与されるようになっている。
The
各回動アクチュエータ30、32は、空力ECU34(図2参照)に電気的に接続されており、空力ECU34からの制御信号によって作動して可動翼26、28を制御信号に応じた方向に該制御信号に応じた量だけ本体部24に対し回動する(第1状態と第2状態とを切り換え、又は第2状態において迎え角を変化する)ようになっている。また、回動アクチュエータ30、32にはそれぞれ図示しない位置検出装置(例えば、モータ等の角位置検出器等)が内蔵されており、各位置検出装置の出力信号が可動翼26、28の迎え角の大きさに応じた信号として空力ECU34に入力されるようになっている。空力ECU34の制御については後述する。
Each
さらに、車両用空力装置10は、各クロスバー18の一方(この実施形態では左側)のガイド部20と対応するルーフレール16との間にそれぞれ設けられた前後駆動装置としての前後動アクチュエータ36を備えている。各前後動アクチュエータ36は、作動して対応するクロスバー18をルーフレールに16に沿って前方又は後方にスライドさせるようになっている。具体的には、各前後動アクチュエータ36は、それぞれ空力ECU34に電気的に接続されており、空力ECU34からの制御信号によって作動して対応するクロスバー18をルーフレール16に対しスライドさせる駆動力を生じる構成である。すなわち、各前後動アクチュエータ36は、対応するクロスバー18を該制御信号に応じた方向(前方又は後方)に該制御信号に応じた量だけルーフレール16に対しスライドさせるようになっている。また、各前後動アクチュエータ36にはそれぞれ図示しない位置検出装置(例えば、モータ等の絶対角位置検出器等)が内蔵されており、各位置検出装置の出力信号が各クロスバー18A、18Bの前後位置(ダウンフォース作用位置)に応じた信号として空力ECU34に入力されるようになっている。空力ECU34の制御については後述する。
Further, the vehicle
以下の説明で前後のクロスバー18を区別する場合には、前側のクロスバー18をクロスバー18A、後側のクロスバー18をクロスバー18Bということとする。また、前後動アクチュエータ36を区別して説明する場合には、クロスバー18Aを駆動する前後動アクチュエータ36を前後動アクチュエータ36A、クロスバー18Bを駆動する前後動アクチュエータ36を前後動アクチュエータ36Bということとする。
In the following description, when the front and
図2に示される如く、車両用空力装置10は、制御装置としての空力ECU34を備えており、空力ECU34は、各回動アクチュエータ30、32、前後動アクチュエータ36(36A、36B)に電気的に接続されている。また、空力ECU34は、それぞれ走行状態検出手段を構成する車速センサ38、姿勢検出装置としての車高センサ40とも電気的に接続されている。車速センサ38は、自動車12の走行速度に応じた信号を空力ECU34に出力するようになっている。車高センサ40は、車体と各車輪(少なくとも3輪)との間に設けられ、車体と各車輪とのサスペンション(ショックアブソーバ)ストローク方向の相対変位に応じた信号(少なくとも3つの信号)を空力ECU34に出力するようになっている。空力ECU34は、車高センサ40が出力する上記信号に基づいて、自動車12の走行姿勢を推定するようになっている。
As shown in FIG. 2, the vehicle
この空力ECU34は、車速センサ38、車高センサ40の信号(車両走行状態)に応じた適切な位置に適切な大きさのダウンフォースを生じさせるように、各回動アクチュエータ30、32、前後動アクチュエータ36A、36Bを作動させるようになっている。すなわち、空力ECU34は、自動車12の走行に伴う姿勢変化(挙動変化)を抑えるように、自動車12の車体における他の部分よりも路面から離間して位置し又は離間しようとする浮き部分の位置に応じた前後位置にクロスバー18を位置させ、左右方向における該浮き部分側の可動翼26又は可動翼28を第2状態に切り換えると共に、該可動翼26又は可動翼28の迎え角を調整して、上記車体の浮き部分に適切なダウンフォースを生じさせるようになっている。この制御を行うために、空力ECU34には、図3、図5、図6、及び図8にフローチャートにて示すプログラムが実行可能に記録されている。これらのプログラムについては、本実施形態の作用と共に後述する。
The
さらに、空力ECU34には、運転者が手元操作するオン/オフスイッチ42が電気的に接続されており、例えばクロスバー18(可動翼部22)上に荷物を積載している場合に運転者の選択により上記ダウンフォース制御をキャンセルするようになっている。なお、クロスバー18への荷物積載の有無を検出する荷物センサを設け、該荷物センサの荷物検出信号に基づいて上記ダウンフォース制御をキャンセルするようにしても良い。
Further, the
次に、本実施形態の作用について説明する。先ず、車速センサ38の出力に基づく制御について、図3に示す如くフローチャートを参照しつつ説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, control based on the output of the
上記構成の車両用空力装置10では、空力ECU34には、自動車12が走行している状態で車速センサ38から車速に応じた信号が入力される。空力ECU34は、ステップS10で、車速Vが予め設定されている所定の車速V1よりも大であるか否かを判断する。車速V1は、例えば80km/hとして設定されている。空力ECU34は、車速Vが設定車速V1よりも大であると判断すると、ステップS12に進み前後のクロスバー18の各回動アクチュエータ30、32を作動して、各可動翼26、28を第1状態から第2状態に移行し又は既に第2状態になっている各可動翼26、28の迎え角を変更する。そして、各可動翼26、28の迎え角が図4に示す如く車速に応じて予め設定されている角度に達すると、回動アクチュエータ30、32の作動を停止し(迎え角を維持し)プログラムを終了する。これにより、自動車12は、車体の各部(4輪)に均等にダウンフォースが作用し、操縦安定性が向上する。すなわち、高速走行によって車体に作用する揚力が前後のクロスバー18によって生じるダウンフォースにて相殺され、各車輪の接地荷重が確保されることで、自動車12の操縦安定性が向上する。
In the vehicle
一方、ステップS10にて車速Vが設定車速V1以下であると判断されると、ステップS14へ進み、車速Vが予め設定されている所定の車速V2よりも小であるか否かを判断する。車速V2は、例えば60km/hとして設定されている。空力ECU34は、車速Vが設定車速V2以上であると判断すると、プログラムを終了する。すなわち、車速Vが設定車速V2を下回らない状態では、各回動アクチュエータ30、32が作動することがなく、各可動翼26、28が第2状態を取っていた場合には該第2状態(迎え角)が維持される。ステップS14で車速Vが設定車速V2よりも小であると判断すると、空力ECU34は、ステップS16に進み、各回動アクチュエータ30、32を作動して各可動翼26、28を第1状態に移行する。すなわち、図1に示される如く、各可動翼26、28の迎え角を0にする。
On the other hand, if it is determined in step S10 that the vehicle speed V is equal to or lower than the set vehicle speed V1, the process proceeds to step S14, and it is determined whether or not the vehicle speed V is lower than a predetermined vehicle speed V2. The vehicle speed V2 is set as 60 km / h, for example. When the
次に、走行中の自動車12の姿勢が路面に対し傾斜している(特定の車輪の車体に対するストロークが相対的に大きい状態となった)場合の制御を図5に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
Next, the control when the posture of the traveling
空力ECU34は、ステップS20において、車高センサ40の出力信号に基づいて、自動車12の姿勢が路面に対し傾斜しているか否か、換言すれば、車体における特定の1輪又は2輪に対応する部分が残余の車輪に対応する部分よりも路面から離間しているか否かを判断し、かつ車体における該浮き部分の路面に対する相対変位(変化)を推定する。そして、車体が路面に対し傾斜していない(車体の特定部分に浮きが生じていない)と判断した場合にはステップS20に戻り、特定の車体の路面に対する傾斜が生じた(挙動変化が生じた)と判断するとステップS22に進む。
In step S20, the
ステップS22では、クロスバー18(クロスバー18A、18Bの一方又は双方)を、車体前後方向における浮きを生じた側に移動するように前後動アクチュエータ36A、36Bを作動する(結果として、クロスバー18A、18Bを両者共に全く移動しない場合もあり得る)。次いでステップS24に進み、車体の浮き部分の路面に対する相対変位(変化)、すなわち車体の姿勢(挙動)に応じた位置にクロスバー18A、18Bが到達したか否かを判断する。クロスバー18が車体の姿勢に応じた位置に到達していないと判断した場合にはステップS22に戻りクロスバー18の移動を続ける。クロスバー18が車体の姿勢に応じた位置に到達したと判断した場合には、ステップS26に進む。クロスバー18が車体の姿勢に応じた位置に位置することで、各可動翼26、28が第2状態にある場合には、車体における浮き(路面からの離間距離が大である部分)を解消する方向にダウンフォースが生じる。なお、ステップS22、S24によるクロスバー18の前後方向の移動制御については、後に補足する。
In step S22, the
ステップS26では、車体の姿勢が左右対称であるか否か、例えば車体前部が左右ともに浮きを生じているか否かを判断する。車体の姿勢が左右対称である場合に空力ECU34は、ステップS28に進み、例えば図10乃至図12の何れかに示すように左右の可動翼26、28が共に迎え角を調整するように回動アクチュエータ30、32を作動する。次いでステップS30に進み、可動翼26、28の迎え角が車体の姿勢に応じた迎え角に調整されたか否かを判断する。可動翼26、28の迎え角が車体の姿勢に応じた迎え角に調整されていないと判断した場合にはステップS28に戻り迎え角の調整を続ける。可動翼26、28の迎え角が車体の姿勢に応じた迎え角に調整されたと判断した場合には、プログラムを終了する。これにより、自動車12の車体における相対的に路面から離間している部分に適切なダウンフォースを作用させることができ、例えば、自動車12の加速に伴う車体前部の浮き、減速に伴う車体後部の浮き、又は乗員着座位置(質量バランス)の偏りにもとなう車体前部又は車体後部の浮き等を低減又は解消することができる。
In step S26, it is determined whether or not the posture of the vehicle body is bilaterally symmetric, for example, whether or not the front portion of the vehicle body is floating on both sides. When the posture of the vehicle body is symmetrical, the
一方、ステップS26にて車体における左右何れか一方側に浮きを生じていると判断した場合に空力ECU34は、ステップS32に進み、例えば図13に示すように左右の可動翼26、28のうち浮きが生じている側に作用するダウンフォースが左右反対側のダウンフォースよりも大となるように、回動アクチュエータ30、32を作動する。次いでステップS34に進み、可動翼26、28の迎え角(上面が水平面との間に成すの角度)が車体の姿勢に応じた迎え角に調整されたか否かを判断する。可動翼26、28の迎え角が車体の姿勢に応じた迎え角に調整されていないと判断した場合にはステップS32に戻り迎え角の調整を続ける。可動翼26、28の迎え角が車体の姿勢に応じた迎え角に調整されたと判断した場合には、プログラムを終了する。これにより、自動車12の車体における相対的に路面から離間している部分(に対応する車輪)に適切なダウンフォースを作用させることができ、例えば、自動車12の旋回に伴う内外輪(左右輪)間の接地力の偏り(強弱)、又は乗員着座位置(質量バランス)の偏りにもとなう左右輪の接地力の偏り等を低減又は解消することができる。なお、ステップS32、S34によるクロスバー18の前後方向の移動制御については、後に補足する。
On the other hand, when it is determined in step S26 that the left or right side of the vehicle body is floating, the
次に、ステップS22、S24によるクロスバー18の前後位置の移動制御について補足する。図6に示すフローチャートは、車体前部に浮きを生じている場合の上記ステップS22での詳細動作を例示している。一方、図7に示す線図は、車体前部に浮きが生じた場合における該浮き部分の路面に対する相対距離(変位)Ffに対し各クロスバー18が取るべき前後方向位置を示しており、この位置情報は予め空力ECU34に記録されている。例えば、車体前部(前輪に対応する位置)の路面に対する相対距離Ffが図7に示す距離Ff0であれば、前側のクロスバー18Aは最前位置を取り、後側のクロスバー18Bは後輪上の位置(ルーフレール16の後端が後輪位置よりも前方に位置する車両では最後位置)を取る設定とされている。そして、車体前部の路面に対する相対距離Ffが距離Ff0以下であれば、クロスバー18Aの前後方向位置だけが制御され、車体前部の路面に対する相対距離FfがFf0を超える場合に、クロスバー18Bを前方へ移動する制御を行うようになっている。この実施形態では、車体前部の路面に対する相対距離Ffが大きい場合には、図10に示す如く後側のクロスバー18Bを最前位置に位置するクロスバー18Aの直後方(クロスバー18Aが通常位置する位置よりも前方)に位置させる構成とされている。
Next, the movement control of the front / rear position of the
具体的には、空力ECU34は、上記ステップS20で車体前部(特定車輪としての前輪に対応する部分)に浮きが生じたと判断すると、図6に示すステップS22におけるステップS40に進み、前側のクロスバー18Aが最前位置に位置しているか否かを判断する。クロスバー18Aが未だ最前位置に位置しないと判断した場合には、ステップS42に進み、前側のクロスバー18Aを所定量だけ前方に移動して、上記ステップS24に進む。ステップS24では、例えば、車体前部の路面に対する相対距離Ffが図7に示す距離Ff1である場合、前後動アクチュエータ36Bの位置検出装置の出力信号から得たクロスバー18Bの前方への移動量(累積移動量)が、図7に示すクロスバー18Bの前後位置X1に至ったか否かに基づいて、クロスバー18Bが上記の如く車体の姿勢に応じた位置に達したか否かを判断する。
Specifically, when the
一方、図7に示す如く、車体前部の路面に対する相対距離Ffが距離Ff0を超える場合、前側のクロスバー18Aを最前位置に移動するだけでは、十分なダウンフォースを得ることができない。例えば、クロスバー18Aが最前位置に達したにも拘わらずステップS24にてクロスバー18が車体の姿勢に応じた位置に至っていないと判断すると、ステップS22すなわちステップS40に戻る。この場合、クロスバー18Aが最前位置に達しているので、ステップS40ではクロスバー18Aが最前位置に位置すると判断され、ステップS44に進む。ステップS44では、後側のクロスバー18Bを所定量だけ前方に移動し、上記ステップS24に進む。ステップS24では、例えば、車体前部の路面に対する相対距離Ffが図7に示す距離Ff2である場合、前後動アクチュエータ36Bの位置検出装置の出力信号から得たクロスバー18Bの前方への移動量(累積移動量)が、図7に示すクロスバー18Bの前後位置X2に至ったか否かに基づいて、クロスバー18Bが上記の如く車体の姿勢に応じた前後位置に達したか否かを判断する。
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the relative distance Ff with respect to the road surface at the front of the vehicle body exceeds the distance Ff0, it is not possible to obtain sufficient downforce only by moving the
以上により、2本のクロスバー18A、18Bは、車体前部の路面に対する相対距離Ffに応じて予め設定されている位置に位置し、上記の通り可動翼26、28(ステップS26の判断に応じて両方又は少なくとも一方)が第2状態に切り換えられて迎え角を与えられると、前後方向の適切な位置にダウンフォースを作用させることができる。なお、車体後部に浮きが生じた場合もステップS22における基本的な制御(思想)は同様であるが、最初に制御される後側のクロスバー18Bの制御目標位置を最後位置ではなく後輪(荷重支持点)上の位置にするか、又は、後輪の浮きが大きい場合においては前後のクロスバー18A、18Bの間に後輪が位置するように制御することになる。また、車体の左右何れかが前後ともに浮きを生じる場合には、ステップS22において、図12又は図13に示す如くクロスバー18A、18Bを通常の位置(荷物積載時の位置)に位置させるか、又はクロスクバー18Aを最前位置に移動すると共にクロスバー18Bを後輪上に移動する(維持する)ように制御する。
As described above, the two
次に、ステップS32、S34による可動翼26、28の迎え角の制御について補足する。図8に示すフローチャートは、自動車12が車速V1以上の車速で走行中で左右の可動翼26、28共に最大の迎え角Amaxではない所定の迎え角A0を付与している状態から、旋回等によって車体左部(左輪に対応する部分)浮きが生じた場合の上記ステップS32での詳細動作を例示している。一方、図9に示す線図は、上記場合における車体左部の路面に対する相対距離(変位)Flに対し各可動翼26、28が取るべき迎え角を示しており、この迎え角情報は予め空力ECU34に記録されている。例えば、車体左部の路面に対する相対距離Flが図9に示す距離Fl0であれば、左側の可動翼26は最大の迎え角を取り、右側のクロスバー18は車体左部に浮きが生じる前の迎え角を維持する設定さとされている。そして、車体左部の路面に対する相対距離FlがFl0以下であれば、可動翼26の迎え角Alだけが制御され、車体左部の路面に対する相対距離FlがFl0を超える場合に、可動翼28の迎え角Arを減じることで車体の左右に作用するダウンフォースの差を拡大する制御を行うようになっている。この実施形態では、車体左部の路面に対する相対距離Flが大きい場合には、可動翼28を第1状態(迎え角を0)に切り換えて右側にダウンフォースを作用させない構成とされている。
Next, the control of the angle of attack of the
具体的には、空力ECU34は、上記ステップS26で車体左部に浮きが生じて車体の姿勢が左右対称ではないと判断した場合、図8に示すステップS32におけるステップS50に進み、左側の可動翼26の迎え角が最大であるか否かを判断する。可動翼26の迎え角が未だ最大に至ってはないと判断した場合には、ステップS52に進み、可動翼26の迎え角を所定量だけ増大して、上記ステップS34に進む。ステップS34では、例えば、車体左部の路面に対する相対距離Flが図9に示す距離Fl1である場合、回動アクチュエータ30の位置検出装置の出力信号から得た可動翼26の迎え角が、図9に示す迎え角A1に至ったか否かに基づいて、可動翼26が上記の如く車体の姿勢に応じた迎え角を取る回動位置に達したか否かを判断する。
Specifically, when the
一方、図9に示す如く、車体左部の路面に対する相対距離FlがFl0を超える場合、左側の可動翼26の迎え角を最大にするだけでは、自動車12の姿勢を矯正するのに十分なダウンフォースを得ることができない。例えば、可動翼26の迎え角が最大に達したにも拘わらずステップS32にて車体の姿勢に応じた迎え角に至っていないと判断すると、ステップS32すなわちステップS50に戻る。この場合、可動翼26が迎え角を最大にする最前位置に達しているので、ステップS50では可動翼26の迎え角が最大であると判断され、ステップS54に進む。ステップS54では、可動翼28の迎え角を所定角だけ小さくし、上記ステップS34に進む。ステップS34では、例えば、車体左部の路面に対する相対距離Flが図9に示す距離Fl2である場合、回動アクチュエータ30、32の位置検出装置の出力信号から得た可動翼28の迎え角が、図9に示す可動翼28の迎え角A2に至ったか否かに基づいて、可動翼28が上記の如く車体の姿勢に応じた迎え角に達したか否か、又は迎え角を0とする第1状態に移行したか否かを判断する。
On the other hand, as shown in FIG. 9, when the relative distance Fl with respect to the road surface on the left side of the vehicle body exceeds Fl0, it is sufficient to correct the posture of the
以上により、自動車12の走行に伴って左右の可動翼26、28が生じる左右のダウンフォースの差が与えられ、すなわち車体の左側に作用するダウンフォースが右側のダウンフォースよりも大きくなり、自動車12の左右非対称な姿勢を矯正することができる。なお、車体右部に浮きが生じた場合もステップS32における基本的な制御(思想)は同様である。また、図8に示す制御を行う前に左右の可動翼26、28の一方又は双方が第1状態であった場合(例えば、車速がV2未満であった等の場合)には、単に可動翼26、28のうち浮きが生じた車輪側の可動翼の迎え角を該車輪の車体の姿勢に応じた迎え角になるように制御を行えば良い。
As described above, the difference between the left and right downforces generated by the left and right
ここで、ルーフ14上を前後方向にスライド可能でかつ可動翼部22を有するクロスバー18(前後動アクチュエータ36)を設けたため、自動車12における走行状態に応じた車体前後方向の適切な(ダウンフォースを要求する)部位にダウンフォースを作用させることができる。これにより、車体に作用する力の前後方向におけるアンバランスを解消して走行姿勢を安定することができる。特に、前後一対のクロスバー18を設けたため、自動車12の姿勢に応じて一層適切にダウンフォースを作用させることが実現された。具体的には、例えば、前後のクロスバー18を前後に離間させてダウンフォースを車体前後部にほぼ均等に作用させたり、2本のクロスバーを共に前輪側に位置させて車体前部に作用するダウンフォースを強くしたりする構成(制御)が実現された。
Here, since the cross bar 18 (longitudinal motion actuator 36) that can slide on the
また、クロスバー18の可動翼部22が独立して迎え角を調節可能な左右の可動翼26、28を有して構成されているため、自動車12における左右の適切な部位にダウンフォースを作用させることができる。これにより、車体に作用する力の左右のアンバランスを解消して走行姿勢を安定することができる。特に、前後一対のクロスバー18が共に可動翼26、28を備えるため、自動車12の姿勢に応じてより一層適切にダウンフォースを作用させることが実現された。具体的には、例えば、左側の前後部に均等にダウンフォースを作用させたり、車体の左前側にのみ前後の可動翼26にて大きなダウンフォースをさせようさせたりして、各車輪に作用する接地荷重を略均等化する構成(制御)が実現された。
Further, since the
このように、本実施形態に係る車両用空力装置10では、車速や車体の姿勢に応じて適切な位置に適切なダウンフォースを作用させることができるので、車両走行時の安定性を向上することができる。
As described above, in the vehicle
さらに、上記の通り前後のクロスバー18を近接させて前後方向の特定部位に大きなダウンフォースを作用させることができるため、単独の空力部材にて同等のダウンフォースを得る構成と比較して可動翼26、28をコンパクトに(特に前後方向に短く)構成することができる。すなわち、ルーフ14上に配設する車両用空力装置10が全体としてコンパクトに構成され、該車両用空力装置10が意匠性を悪化することがない。そして、車両用空力装置10は、ルーフ14上に荷物を積載するためのルーフバー付ルーフレールと同様に形成されているため、ルーフ14上に空力装置を設けることによる見栄え悪化が防止され、意匠性向上又は維持と空力特性向上との両立を図ることができる。しかも、各可動翼部22を第1状態とすることで、通常のルーフバー付ルーフレールと同様に荷物の積載が可能であるため、便利である。
Furthermore, since the front and
また、車両用空力装置10では、空力ECU34が車速センサ38の出力信号に基づいて可動翼26、28の迎え角を自動的に調整するため、自動車12の走行速度Vに応じたダウンフォースを生じさせることができ、自動車12の操縦安定性が向上する。すなわち、自動車12の車体に作用する揚力が大きくなる高速走行時(車速VがV1を超えるとき)に迎え角を大きくして車体の浮き上がりを抑えることができるため、タイヤの接地荷重が確保され高速走行時の操縦安定性が向上する。
Further, in the vehicle
さらに、車両用空力装置10では、空力ECU34が自動車12の姿勢に応じて、各クロスバー18の前後位置及び可動翼26、28の迎え角をそれぞれ独立して自動的に調整するため、換言すれば、空力ECU34が自動的に上記の通り各車輪に作用する接地荷重を略均等化するようダウンフォースを生じさせるため、自動車12の操縦安定性が一層向上する。特に、車高センサ40の出力信号、すなわち少なくとも3輪のストローク方向における車体との相対距離にに直接対応する信号基づいて空力ECU34が自動車12の姿勢を精度良く推定するため、自動車12の姿勢を正確に推定することができ、該自動車12の姿勢が効果的に矯正される。
Furthermore, in the vehicle
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と基本的に同一の部品・部分については上記第1の実施形態と同一の符号を付して説明及び図示を省略する場合がある。 Next, another embodiment of the present invention will be described. Note that parts and portions that are basically the same as those in the above embodiment may be denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description and illustration thereof may be omitted.
図14には、本発明の第2の実施形態に係る車両用空力装置を構成する姿勢検出装置50が模式図にて示されている。本発明の第2の実施形態に係る車両用空力装置は、車高センサ40に代えて、姿勢検出装置50を備えている。
FIG. 14 is a schematic view showing an
姿勢検出装置50は、自動車12の各座席52(この実施形態では、前後3列、左右2座の計6座席)にそれぞれ設けられた着座センサ54と、荷室56に設けられた左右一対の荷物センサ58とで構成されている。各着座センサ54は、対応する座席への乗員着座の有無に応じた信号(ON/OFF信号)を出力するようになっている。各荷物センサ58は、それぞれ荷室における左右対応する部位への荷物積載の有無に応じた信号を出力するようになっている。より具体的には、各着座センサ54は、各荷物センサ58は、それぞれの座席52又は荷室56の床に196N以上の荷重(体重20kg以上の乗員の着座、又は質量20kg以上の荷物の積載に対応する荷重)が作用した場合に、着座有信号、荷物有信号を出力する構成とされている。
The
各着座センサ54、各荷物センサ58は、それぞれ空力ECU34に電気的に接続されており、上記着座有無に応じた信号、荷物積載の有無に応じた信号を空力ECU34に出力する構成とされている。そして、空力ECU34は、姿勢検出装置50すなわち各着座センサ54、各荷物センサ58の出力信号に基づいて、換言すれば乗員の着座位置と荷物の積載有無・積載位置とによる自動車12の質量バランスに基づいて、自動車12の姿勢を検知するようになっている。
Each
具体的には、例えば図15(A)に示される如く運転席52A及び助手席52Bにのみ乗員が着座し、荷物の積載がない場合、空力ECU34は、車体後部に浮きが生じている、すなわち後輪の接地荷重が前輪の接地荷重に対し相対的に小さいと推定する。また例えば、図15(B)に示される如く、運転席52A及び運転席後方の2列目右側座席52Cにのみ乗員が着座すると共に荷室56に右側に荷物が積載されている場合、空力ECU34は、車体左部に浮きが生じている、すなわち後輪の接地荷重が前輪の接地荷重に対し相対的に小さいと推定する。なお、図15では、着座者有信号又は荷物有信号を出力している着座センサ54、荷物センサ58を黒塗りで示している。
Specifically, for example, as shown in FIG. 15A, when an occupant is seated only in the driver's
このように、姿勢検出装置50によっても車両走行姿勢を空力ECU34に推定させることができる。したがって、車高センサ40に代えて姿勢検出装置50を備えた第2の実施形態に係る車両用空力装置によっても、基本的に第1の実施形態に係る車両用空力装置10と同様の効果を得ることができる。具体的には、図15(A)の例では、クロスバー18Bの可動翼26、28を第2状態にしてダウンフォースを生じさせ、さらに必要に応じてクロスバー18Aを後方に移動して(図11参照)車体後部のダウンフォースを発生又は増大させて自動車12の姿勢を矯正する。また、図15(B)の例では、例えば各クロスバー18を前後に離間した通常の位置に位置させたまま、前後ともに左側の可動翼26を第2状態にして(図13参照)車体左部のダウンフォースを発生又は増大させて自動車12の姿勢を矯正する。
As described above, the
なお、上記第2の実施形態では、着座センサ54が着座の有無に応じた信号を出力する構成としたが、例えば、着座センサ54が対応する座席に作用する荷重に応じた信号を出力する構成としても良い。この構成では、各座席52に作用する荷重を検出することができるので、自動車12の姿勢推定精度を向上することが可能となる。
In the second embodiment, the
図16には、本発明の第3の実施形態に係る車両用空力装置を構成する姿勢検出装置60が模式図にて示されている。本発明の第3の実施形態に係る車両用空力装置は、車高センサ40に代えて、姿勢検出装置60を備えている。
FIG. 16 is a schematic view showing an
姿勢検出装置60は、自動車12の各車輪62の回転速度をそれぞれ検出する計4つの車輪速センサ64にて構成されている。各車輪速センサ64は、空力ECU34に電気的に接続されており、対応する車輪の回転速度に応じた信号を出力するようになっている。そして、空力ECU34は、姿勢検出装置60すなわち各車輪速センサ64の出力信号に基づいて、自動車12の姿勢を検知するようになっている。すなわち、自動車12の各車輪62は、支持する荷重に応じて動荷重半径が変化するため、支持荷重が大きい車輪62は支持荷重が小さい車輪62に対し周長が短くなるために回転速度が大になる。
The
具体的には、例えば図17(A)に示される如く、自動車12が後側を前側よりも路面に近づけるように傾いた場合には、後輪62Aの支持荷重が前輪62Bの支持荷重よりも大になって後輪62Aの回転半径が小さくなる。したがって、この場合は後輪62Aの回転速度が前輪62Bの回転速度よりも大になる(例えば、前輪62Bが100km/hに対応する回転速度で回転している場合に、後輪62Aが101km/hに対応する回転速度で回転する)。また例えば、図17(B)に示される如く、自動車12が右側を左側よりも路面に近づけるように傾いた場合には、右輪62Cの支持荷重が左輪62Dの支持荷重よりも大になって右輪62Cの動回転半径が小さくなる。したがって、この場合は右輪62Cの回転速度が左輪62Dの回転速度よりも大になる(例えば、左輪62Dが100km/hに対応する回転速度で回転している場合に、右輪62Cが101km/hに対応する回転速度で回転する)。
Specifically, for example, as shown in FIG. 17A, when the
以上のように、空力ECU34は、各車輪速センサ64の出力信号に基づいて、各車輪の支持荷重の大小すなわち自動車12の姿勢を検知するようになっている。すなわち、空力ECU34は、例えば右輪62Cの回転速度が左輪62Dの回転速度よりも大であれば、車体左部に浮きを生じたと推定し、後輪62Aの回転速度が前輪62Bの回転速度よりも大であれば、車体前部に浮きを生じたと推定する。
As described above, the
このように、姿勢検出装置60によっても車両走行姿勢を空力ECU34に推定させることができる。したがって、車高センサ40に代えて姿勢検出装置60を備えた第3の実施形態に係る車両用空力装置によっても、基本的に第1の実施形態に係る車両用空力装置10と同様の効果を得ることができる。具体的には、図17(A)の例では、クロスバー18Aの可動翼26、28を第2状態にしてダウンフォースを生じさせ、さらに必要に応じてクロスバー18Bを前方に移動して(図10参照)車体後部のダウンフォースを発生又は増大させて自動車12の姿勢を矯正する。また、図17(B)の例では、例えば各クロスバー18を前後に離間した通常の位置に位置させたまま、前後ともに左側の可動翼26を第2状態にして(図13参照)車体左部のダウンフォースを発生又は増大させて自動車12の姿勢を矯正する。
As described above, the
なお、上記各実施形態では、車両用空力装置10が前後一対のクロスバー18を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、車両用空力装置10が単一の又は3つ以上のクロスバー18を備えた構成としても良い。また、本発明は、各クロスバー18が左右方向に2分割した如き可動翼26、28を備える構成には限定されず、例えば、各クロスバー18に単一の又は3つ以上の可動翼を設けた構成としても良い。
In each of the above-described embodiments, the example in which the vehicle
また、上記各実施の形態では、いくつかのフローチャートに基づいて制御例を示したが、本発明はこれに限定されず、制御パラメータとして車速や車両姿勢に代えて、又は車速や車両姿勢と共に、他のパラメータを採用しても良い。したがって、車量の各部に適切なダウンフォースを作用させるための制御についても、上記実施形態の制御(フロー)に限定されることはなく、各種制御方法を取り得る。 Further, in each of the above embodiments, a control example has been shown based on some flowcharts, but the present invention is not limited to this, and instead of the vehicle speed and the vehicle attitude as a control parameter, or together with the vehicle speed and the vehicle attitude, Other parameters may be employed. Therefore, the control for applying an appropriate downforce to each part of the vehicle volume is not limited to the control (flow) of the above embodiment, and various control methods can be taken.
10 車両用空力装置
14 ルーフ
16 ルーフレール
18 クロスバー(翼部)
26 可動翼(左側翼部)
28 可動翼(右側翼部)
30・32 回動アクチュエータ(迎え角調節装置)
34 空力ECU(制御装置)
36 前後動アクチュエータ(前後駆動装置)
38 車速センサ
40 車高センサ(姿勢検出装置)
50 姿勢検出装置
54 着座センサ
60 姿勢検出装置
64 車輪速センサ
DESCRIPTION OF
26 Movable wing (left wing)
28 Movable wing (right wing)
30 ・ 32 Rotating actuator (attack angle adjusting device)
34 Aerodynamic ECU (control device)
36 Longitudinal actuator (Longitudinal drive)
38
50
Claims (8)
前記翼部を前記車体に対し前後方向に駆動するための前後駆動装置と、
前記翼部の迎え角を変更するための迎え角調節装置と、
少なくとも1つの車両走行状態に対応する信号を出力する走行状態検出手段と、
前記翼部の前記車体に対する前後方向の位置及び前記迎え角が前記走行状態検出手段の出力信号に基づいて決定した位置及び迎え角を取るように、前記前後駆動装置及び前記迎え角調節装置を制御する制御装置と、
を備えた車両用空力装置。 A wing portion that is elongated in the vehicle width direction, is supported to be slidable in the front-rear direction on the roof of the vehicle body, and has a variable angle of attack with respect to the airflow generated as the vehicle travels
A longitudinal drive device for driving the wing portion in the longitudinal direction with respect to the vehicle body;
An angle-of-attack adjusting device for changing the angle of attack of the wing,
Driving state detection means for outputting a signal corresponding to at least one vehicle driving state;
The front-rear driving device and the angle-of-attack adjusting device are controlled so that the position of the wing portion in the front-rear direction and the angle of attack with respect to the vehicle body take the position and angle of attack determined based on the output signal of the traveling state detecting means. A control device,
An aerodynamic device for vehicles.
前記迎え角調節装置は、前記左側翼部の前記空気流に対する迎え角を変更するための左側迎え角調節装置と、前記右側翼部の前記空気流に対する迎え角を変更するための右側迎え角調節装置とを含み、
前記制御装置は、前記左側翼部及び右側翼部の各迎え角が前記走行状態検出手段の出力信号に基づいてそれぞれ決定した迎え角を取るように、前記左側迎え角調節装置と前記右側迎え角調節装置とを独立して制御する、
請求項1又は請求項2記載の車両用空力装置。 The wing portion is disposed on the opposite side to the vehicle width direction center portion, and includes a left wing portion and a right wing portion, each of which is independently variable in angle of attack,
The angle-of-attack adjusting device includes a left-side angle-of-attack adjusting device for changing an angle-of-attack with respect to the air flow of the left wing portion, and a right-side angle-of-attack adjustment for changing the angle of attack of the right wing portion with respect to the air flow. Including the device,
The control device includes the left attack angle adjusting device and the right attack angle so that the attack angles of the left wing portion and the right wing portion are determined based on an output signal of the traveling state detection unit. Control the adjusting device independently,
The vehicle aerodynamic device according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記翼部が前記車速センサの出力信号に応じたダウンフォースを生じるように前記迎え角調節装置を制御する、
請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の車両用空力装置。 The traveling state detection means includes a vehicle speed sensor that outputs a signal corresponding to the traveling speed of the vehicle,
The control device controls the angle-of-attack adjusting device so that the wing portion generates a down force according to an output signal of the vehicle speed sensor.
The aerodynamic device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、前記姿勢検出装置の出力信号に応じて車体における相対的に路面との距離が大である部分に、前記翼部が生じるダウンフォースを作用させるように前記前後駆動装置及び前記迎え角調節装置を制御する、
請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の車両用空力装置。 The traveling state detection means includes an attitude detection device that outputs a signal corresponding to the attitude of the vehicle,
The control device is configured to cause the downforce generated by the wing portion to act on the portion of the vehicle body that is relatively far from the road surface in accordance with the output signal of the attitude detection device, so that the front / rear drive device and the welcome device are applied. Control the angle adjustment device,
The aerodynamic device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4.
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