JP2006306226A

JP2006306226A - 空気流制御装置

Info

Publication number: JP2006306226A
Application number: JP2005130058A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Maeda; 和宏前田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】車両を適切に走行させる。
【解決手段】空気流制御装置１０では、ステアリング３６が操舵される間に、操舵方向側の導入口１８が開閉蓋２４によって開けられる。これにより、車両１２前側からの空気流が操舵方向側の導入口１８へ導入されて操舵方向側の吹出口２２から吹き出されることで、車両１２の操舵方向側の側面から空気流が剥離されて、車両１２に操舵方向側への横力が作用する。このため、ステアリング３６の操舵時の車両１２の応答が良くなると共に、車両１２がステアリング３６の操舵角に対して得られる旋回方向側への荷重を大きくでき、車両１２の旋回時の運動をスムーズにできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両前部の吹出口からの空気流の吹き出しを制御する空気流制御装置に関する。

空気流制御装置としては、車両前端の左右コーナ部付近に設けられた剥離促進手段が、当該コーナ部の風下側で車両側面からの空気流剥離を促進させるものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この車両後部構造では、車両の受ける走行風の偏揺角に応じて、剥離促進手段が制御されるのみである。このため、車両の旋回状態に応じて剥離促進手段を制御して車両を適切に走行させることは、考慮されていない。
特開平４−３４２６７５号公報

本発明は、上記事実を考慮し、車両を適切に走行させることができる空気流制御装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の空気流制御装置は、車両の前面に設けられ、車両の走行により空気流を導入する導入口と、車両の前部に設けられると共に、前記導入口に連通され、前記導入口へ導入された空気流を車両の車幅方向外側へ吹き出す吹出口と、車両の旋回状態を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記車両の旋回状態に応じて前記吹出口からの空気流の吹き出しを制御する制御手段と、を備えている。

請求項２に記載の空気流制御装置は、請求項１に記載の空気流制御装置において、前記制御手段は、前記導入口を開閉可能にされた開閉部材と、前記開閉部材を駆動して前記開閉部材が前記導入口を開閉する駆動手段と、を有することを特徴としている。

請求項３に記載の空気流制御装置は、請求項１又は請求項２に記載の空気流制御装置において、前記車両の旋回状態を、車両の操舵状態とした、ことを特徴としている。

請求項４に記載の空気流制御装置は、請求項３に記載の空気流制御装置において、前記車両の操舵状態を、車両のステアリングの操舵角度とした、ことを特徴としている。

請求項５に記載の空気流制御装置は、請求項３又は請求項４に記載の空気流制御装置において、前記車両の操舵状態を、車両のステアリングの操舵トルクとした、ことを特徴としている。

請求項６に記載の空気流制御装置は、請求項３乃至請求項５の何れか１項に記載の空気流制御装置において、前記車両の操舵状態を、車両のステアリングの操舵トルクの微分値とした、ことを特徴としている。

請求項７に記載の空気流制御装置は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の空気流制御装置において、前記車両の旋回状態を、車両のヨーレートとした、ことを特徴としている。

請求項８に記載の空気流制御装置は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の空気流制御装置において、車両の前部への車幅方向外側からの風圧作用状態を検出する風圧作用状態検出手段を備え、かつ、前記制御手段は、車両の直進時に、前記風圧作用状態検出手段が検出した車両の前部への車幅方向外側からの風圧作用状態に応じて前記吹出口からの空気流の吹き出しを制御する、ことを特徴としている。

請求項９に記載の空気流制御装置は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の空気流制御装置において、車両のブレーキ作動状態を検出するブレーキ作動状態検出手段を備え、かつ、前記制御手段は、車両の直進時に、前記ブレーキ作動状態検出手段が検出した車両のブレーキ作動状態に応じて前記吹出口からの空気流の吹き出しを制御する、ことを特徴としている。

請求項１に記載の空気流制御装置では、車両の前面に設けられた導入口に、車両の前部に設けられた吹出口が、連通されており、車両の走行により空気流が導入口へ導入されて吹出口から車両の車幅方向外側へ吹き出される。

ここで、検出手段が車両の旋回状態を検出し、検出手段が検出した車両の旋回状態に応じて、制御手段が吹出口からの空気流の吹き出しを制御する。このため、車両を適切に走行させることができる。

請求項２に記載の空気流制御装置では、制御手段が、導入口を開閉可能にされた開閉部材と、駆動手段と、を有しており、駆動手段が開閉部材を駆動して、開閉部材が導入口を開閉する。このため、制御手段を簡単な構成にすることができる。

請求項３に記載の空気流制御装置では、検出手段が車両の操舵状態を検出し、制御手段が車両の操舵状態に応じて吹出口からの空気流の吹き出しを制御する。このため、車両の操舵時における応答性能及び運動性能を向上させることができる。

請求項４に記載の空気流制御装置では、検出手段がステアリングの操舵角度を検出し、制御手段がステアリングの操舵角度に応じて吹出口からの空気流の吹き出しを制御する。このため、車両の操舵時における応答性能及び運動性能を良好に向上させることができる。

請求項５に記載の空気流制御装置では、検出手段がステアリングの操舵トルクを検出し、制御手段がステアリングの操舵トルクに応じて吹出口からの空気流の吹き出しを制御する。このため、車両の操舵時における応答性能及び運動性能を良好に向上させることができる。

請求項６に記載の空気流制御装置では、検出手段がステアリングの操舵トルクの微分値を検出し、制御手段がステアリングの操舵トルクの微分値に応じて吹出口からの空気流の吹き出しを制御する。このため、車両の操舵時における応答性能及び運動性能を良好に向上させることができる。

請求項７に記載の空気流制御装置では、検出手段が車両のヨーレートを検出し、制御手段が車両のヨーレートに応じて吹出口からの空気流の吹き出しを制御する。このため、車両の急操舵時や急旋回時に車両の安定性を確保することができる。

請求項８に記載の空気流制御装置では、風圧作用状態検出手段が車両の前部への車幅方向外側からの風圧作用状態を検出し、車両の直進時に、風圧作用状態検出手段が検出した車両の前部への車幅方向外側からの風圧作用状態に応じて、制御手段が吹出口からの空気流の吹き出しを制御する。このため、車両が横風を受ける際に車両の安定性を確保することができる。

請求項９に記載の空気流制御装置では、ブレーキ作動状態検出手段が車両のブレーキ作動状態を検出し、車両の直進時に、ブレーキ作動状態検出手段が検出した車両のブレーキ作動状態に応じて、制御手段が吹出口からの空気流の吹き出しを制御する。このため、ブレーキが作動される際に車両の制動力を増加でき、ブレーキへの負荷を軽減することができる。

［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る空気流制御装置１０が適用されて構成された車両１２の前部が上方から見た断面図にて示されている。なお、図面では、車両前方を矢印ＦＲで示し、車両右方を矢印ＲＨで示し、上方を矢印ＵＰで示す。

本実施の形態における車両１２は、前部にフロントバンパ１４（フロントバンパカバー）を備えており、フロントバンパ１４の車両前側面は、車幅方向両端部以外において車幅方向に沿って配置されて車両１２の前面を構成すると共に、車幅方向両端部において車幅方向外側へ向かうに従い車両後側へ向かう方向へ湾曲されて車両１２前部の右側部及び左側部のコーナー面を構成している。また、車両１２の前方への走行時には、車両１２前側からの空気流（走行風）が、車両１２の前面から両側面に沿って流れる。

フロントバンパ１４の車両右側部及び車両左側部には、矩形湾曲筒状のダクト１６（空気ダクト）が設けられている。ダクト１６の車両前側端は、フロントバンパ１４の車幅方向中央部に配置されて、スリットとしての矩形状の導入口１８（空気流導入口）にされており、導入口１８は車両前側へ開口されている。ダクト１６の車両後側端は、フロントバンパ１４の車幅方向端部（車両１２の前輪２０の車両前側近傍）に配置されて、スリットとしての矩形状の吹出口２２（空気流吹出口）にされており、吹出口２２は車幅方向外側へ開口されている。ダクト１６は導入口１８から吹出口２２へ向かうに従い断面積（横方向幅）が小さくされており、吹出口２２は導入口１８に比し断面積（横方向幅）が小さくされている。

図３に詳細に示す如く、導入口１８には、制御手段（空気流制御手段）の開閉部材としての矩形平板状の開閉蓋２４（蓋部材）が設けられており、開閉蓋２４は、一端（車幅方向内側端）に固定された回動軸２４Ａを中心として回動可能にされて、導入口１８を開閉可能にされている。回動軸２４Ａには入力ギヤ２６が固定されており、入力ギヤ２６は、制御手段の駆動手段としてのモータ２８（アクチュエータ）の出力軸２８Ａに固定された出力ギヤ３０に噛合されている。

モータ２８には、制御手段及び検出手段（車両旋回状態検出手段）を構成する制御装置３２（ＣＰＵ）が接続されており、制御装置３２の制御によりモータ２８が駆動されることで、出力軸２８Ａ、出力ギヤ３０、入力ギヤ２６及び回動軸２４Ａを介して開閉蓋２４が回動されて、導入口１８が開閉される。このため、例えば図２及び図３に示す如く、車両１２の前方への走行時に、導入口１８が開けられた際には、車両１２前側からの空気流が導入口１８からダクト１６へ導入されて吹出口２２から車幅方向外側へ吹き出されることで、車両１２の側面に沿って流れる空気流が車両１２の側面から剥離して、負圧が発生する。これにより、車両１２に吹出口２２から空気流が吹き出された側（車幅方向外側）への横力Ｆが作用する。

制御装置３２には、検出手段を構成する操舵センサ３４が接続されている。操舵センサ３４は、車両１２のステアリング３６（ステアリングシャフト３８）に接続されており、操舵センサ３４は、車両の旋回状態としての車両１２の操舵状態であるステアリング３６の操舵角（回転角）及びステアリング３６の操舵トルク（回転操作力）を検出して、制御装置３２へ信号を送信する。制御装置３２では、ステアリング３６の車両右側への操舵角及び操舵トルクが正側とされ、ステアリング３６の車両左側への操舵角及び操舵トルクが負側とされる。さらに、制御装置３２は、操舵センサ３４からの信号に基づき、車両１２の操舵状態であるステアリング３６の操舵トルクの微分値（変化の勾配）を計算（検出）する。

制御装置３２には、検出手段を構成する荷重センサ４０（横Ｇセンサ及びヨーレートセンサ）が接続されている。荷重センサ４０は、車両１２の車幅方向への作用荷重（横Ｇ）及び車両の旋回状態としての車両１２のヨーレート（車幅方向への作用回転荷重）を検出して、制御装置３２へ信号を送信する。制御装置３２では、車両１２の右側への作用荷重及びヨーレートが正側とされ、車両１２の左側への作用荷重及びヨーレートが負側とされる。

制御装置３２には、風圧作用状態検出手段としての一対の圧力センサ４２が接続されている。圧力センサ４２は、フロントバンパ１４の車両前側面の車幅方向両端部に配置されており、圧力センサ４２は、作用する風圧（車両１２の前部への車幅方向外側からの作用風圧）を検出して、制御装置３２へ信号を送信する。さらに、制御装置３２は、一対の圧力センサ４２からの信号に基づき、車両右側の圧力センサ４２への作用風圧から車両左側の圧力センサ４２への作用風圧を減じた圧力差を計算（検出）する。

制御装置３２には、ブレーキ作動状態検出手段としてのブレーキセンサ４４が接続されている。ブレーキセンサ４４は、車両１２のブレーキ（図示省略）に接続されており、ブレーキセンサ４４は、車両１２のブレーキ作動状態（ブレーキ操作状態）を検出して、制御装置３２へ信号を送信する。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の空気流制御装置１０では、図４に示す如く、車両１２の前方への走行時に、ステップ１００において、制御装置３２が、操舵センサ３４からの信号に基づき、ステアリング３６が操舵された（ステアリング３６の操舵角の絶対値がしきい値Ｔ１よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１００において、制御装置３２が、ステアリング３６が操舵されていない（ステアリング３６の操舵角の絶対値がしきい値Ｔ１よりも小さく車両１２が直進している）と判断した際には、ステップ１０２において、制御装置３２の制御により、車両右側及び車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図１に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側及び車両左側のダクト１６において、導入口１８へ導入されずに、吹出口２２から車両１２の車幅方向両外側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の両側面に沿って流れて、車両１２には車幅方向への横力Ｆが作用しない。

ステップ１００において、制御装置３２が、ステアリング３６が操舵された（ステアリング３６の操舵角の絶対値がしきい値Ｔ１よりも大きい）と判断した際には、ステップ１０４において、制御装置３２が、操舵センサ３４からの信号に基づき、ステアリング３６が車両右側へ操舵された（ステアリング３６の操舵角が０よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１０４において、制御装置３２が、ステアリング３６が車両右側へ操舵された（ステアリング３６の操舵角が０よりも大きい）と判断した際には、ステップ１０６において、制御装置３２の制御により、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図２及び図３に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の右側面から剥離されると共に車両１２の左側面に沿って流れて、車両１２に右側への横力Ｆが作用する。

ステップ１０４において、制御装置３２が、ステアリング３６が車両左側へ操舵された（ステアリング３６の操舵角が０よりも小さい）と判断した際には、ステップ１０８において、制御装置３２の制御により、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、車両１２前側からの空気流が、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の左側面から剥離されると共に車両１２の右側面に沿って流れて、車両１２に左側への横力Ｆが作用する。

ここで、例えば、図５（Ａ）に示す如く、車両１２を右側へ旋回させるためにステアリング３６が車両右側へ操舵されて操舵角を略一定に維持された後に戻し操舵されて短時間車両左側へ操舵されたとすると、図５（Ｂ）に示す如く、ステアリング３６が車両右側へしきい値Ｔ１よりも大きい角度操舵される間には、車両右側の導入口１８が開閉蓋２４（右蓋）によって開けられると共に、ステアリング３６が車両左側へしきい値Ｔ１よりも大きい角度操舵される間には、車両左側の導入口１８が開閉蓋２４（左蓋）によって開けられる。

これにより、図５（Ｃ）に実線で示す如く、図５（Ｃ）の１点鎖線（各導入口１８が常に閉じられている場合）と比較して、ステアリング３６の操舵時の車両１２の応答が良くなる（旋回方向側への荷重発生タイミングが早くなる）と共に、車両１２がステアリング３６の操舵角に対して得られる旋回方向側への荷重（横Ｇ）を大きくすることができ、車両１２の旋回時の運動をスムーズにすることができる。

また、モータ２８が開閉蓋２４を駆動して開閉蓋２４が導入口１８を開閉することで、吹出口２２からの空気流の吹き出しが制御される。このため、吹出口２２からの空気流の吹き出しを制御する構造を簡単な構成にすることができる。

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態に係る空気流制御装置５０は、第１の実施の形態と作用において異なる。

空気流制御装置５０では、図６に示す如く、車両１２の前方への走行時に、ステップ１２０において、制御装置３２が、操舵センサ３４からの信号に基づき、ステアリング３６が操舵された（ステアリング３６の操舵トルクの絶対値がしきい値Ｔ２よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１２０において、制御装置３２が、ステアリング３６が操舵されていない（ステアリング３６の操舵トルクの絶対値がしきい値Ｔ２よりも小さく車両１２が直進している）と判断した際には、ステップ１２２において、制御装置３２の制御により、車両右側及び車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図１に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側及び車両左側のダクト１６において、導入口１８へ導入されずに、吹出口２２から車両１２の車幅方向両外側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の両側面に沿って流れて、車両１２には車幅方向への横力Ｆが作用しない。

ステップ１２０において、制御装置３２が、ステアリング３６が操舵された（ステアリング３６の操舵トルクの絶対値がしきい値Ｔ２よりも大きい）と判断した際には、ステップ１２４において、制御装置３２が、操舵センサ３４からの信号に基づき、ステアリング３６が車両右側へ操舵された（ステアリング３６の操舵トルクが０よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１２４において、制御装置３２が、ステアリング３６が車両右側へ操舵された（ステアリング３６の操舵トルクが０よりも大きい）と判断した際には、ステップ１２６において、制御装置３２の制御により、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図２及び図３に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の右側面から剥離されると共に車両１２の左側面に沿って流れて、車両１２に右側への横力Ｆが作用する。

ステップ１２４において、制御装置３２が、ステアリング３６が車両左側へ操舵された（ステアリング３６の操舵トルクが０よりも小さい）と判断した際には、ステップ１２８において、制御装置３２の制御により、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、車両１２前側からの空気流が、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の左側面から剥離されると共に車両１２の右側面に沿って流れて、車両１２に左側への横力Ｆが作用する。

ここで、例えば、図７（Ａ）に示す如く、車両１２を右側へ旋回させるためにステアリング３６が車両右側へ操舵されて操舵角を略一定に維持された後に戻し操舵されて短時間車両左側へ操舵されたとすると、特にステアリング３６の車両右側への操舵時にはステアリング３６の操舵トルクがステアリング３６の操舵角よりも早く変化する。

さらに、図７（Ｂ）に示す如く、ステアリング３６の車両右側への操舵トルクがしきい値Ｔ２よりも大きい間には、車両右側の導入口１８が開閉蓋２４（右蓋）によって開けられると共に、ステアリング３６の車両左側への操舵トルクがしきい値Ｔ２よりも大きい間には、車両左側の導入口１８が開閉蓋２４（左蓋）によって開けられる。

これにより、図７（Ｃ）に実線で示す如く、図７（Ｃ）の１点鎖線（第１の実施の形態の場合）と比較して、ステアリング３６の操舵時（特に操舵開始時）の車両１２の応答が一層良くなり（旋回方向側への荷重発生タイミングが一層早くなり）、車両１２の旋回時の運動を一層スムーズにすることができる。

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係る空気流制御装置６０は、第２の実施の形態と作用において異なる。

空気流制御装置６０では、図８に示す如く、車両１２の前方への走行時に、ステップ１４０において、制御装置３２が、操舵センサ３４からの信号に基づき、ステアリング３６の操舵力に変化がある（ステアリング３６の操舵トルクの微分値の絶対値がしきい値Ｔ３よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１４０において、制御装置３２が、ステアリング３６の操舵力に変化がない（ステアリング３６の操舵トルクの微分値の絶対値がしきい値Ｔ３よりも小さい）と判断した際には、ステップ１４２において、制御装置３２の制御により、車両右側及び車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図１に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側及び車両左側のダクト１６において、導入口１８へ導入されずに、吹出口２２から車両１２の車幅方向両外側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の両側面に沿って流れて、車両１２には車幅方向への横力Ｆが作用しない。

ステップ１４０において、制御装置３２が、ステアリング３６の操舵力に変化がある（ステアリング３６の操舵トルクの微分値の絶対値がしきい値Ｔ３よりも大きい）と判断した際には、ステップ１４４において、制御装置３２が、操舵センサ３４からの信号に基づき、ステアリング３６の操舵トルクが増加した（ステアリング３６の操舵トルクの微分値が０よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１４４において、制御装置３２が、ステアリング３６の操舵トルクが増加した（ステアリング３６の操舵トルクの微分値が０よりも大きい）と判断した際には、ステップ１４６において、制御装置３２の制御により、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図２及び図３に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の右側面から剥離されると共に車両１２の左側面に沿って流れて、車両１２に右側への横力Ｆが作用する。

ステップ１４４において、制御装置３２が、ステアリング３６の操舵トルクが減少した（ステアリング３６の操舵トルクの微分値が０よりも小さい）と判断した際には、ステップ１４８において、制御装置３２の制御により、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、車両１２前側からの空気流が、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の左側面から剥離されると共に車両１２の右側面に沿って流れて、車両１２に左側への横力Ｆが作用する。

ここで、例えば、図９（Ａ）に示す如く、車両１２を右側へ旋回させるためにステアリング３６が車両右側へ操舵されて操舵角を略一定に維持された後に戻し操舵されて短時間車両左側へ操舵されたとすると、図９（Ｂ）に示す如く、ステアリング３６の操舵開始時にステアリング３６の操舵トルクが増加して減少すると共にステアリング３６の操舵終了時にステアリング３６の操舵トルクが減少して増加する。また、ステアリング３６の操舵トルクの微分値は、ステアリング３６の操舵トルクに比し急激に変化する。

さらに、図９（Ｃ）に示す如く、ステアリング３６の操舵トルクがしきい値Ｔ３よりも大きい微分値で増加する間には、車両右側の導入口１８が開閉蓋２４（右蓋）によって開けられると共に、ステアリング３６の操舵トルクがしきい値Ｔ３よりも大きい微分値で減少する間には、車両左側の導入口１８が開閉蓋２４（左蓋）によって開けられる。

これにより、図９（Ｄ）に実線で示す如く、図９（Ｄ）の１点鎖線（第２の実施の形態の場合）と比較して、ステアリング３６の操舵角が略一定に維持された間（ステアリング３６の操舵中間時）に車両１２がステアリング３６の操舵角に対して得られる旋回方向側への荷重（横Ｇ）は小さくなるものの、ステアリング３６の操舵時の車両１２の旋回方向側への応答が一層良くなる（旋回方向側への荷重発生タイミングが一層早くなる）と共に、車両１２の旋回終了時における反旋回方向側への揺り返し（横Ｇ）を抑制でき、車両１２の旋回時の運動を一層スムーズにすることができる。

［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態に係る空気流制御装置７０は、第３の実施の形態と作用において異なる。

空気流制御装置７０では、図１０に示す如く、車両１２の前方への走行時に、ステップ１６０において、制御装置３２が、荷重センサ４０からの信号に基づき、車両１２のヨーレートが過大である（車両１２のヨーレートの絶対値がしきい値Ｙ０よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１６０において、制御装置３２が、車両１２のヨーレートが過大でない（車両１２のヨーレートの絶対値がしきい値Ｙ０よりも小さい）と判断した際には、第３の実施の形態と同一のステップ１４０、１４２、１４４、１４６、１４８の処理を行う。

ステップ１６０において、制御装置３２が、車両１２のヨーレートが過大である（車両１２のヨーレートの絶対値がしきい値Ｙ０よりも大きい）と判断した際には、ステップ１６２において、制御装置３２が、荷重センサ４０からの信号に基づき、車両１２のヨーレートが車両右側へ作用する（車両１２のヨーレートが０よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１６２において、制御装置３２が、車両１２のヨーレートが車両右側へ作用する（車両１２のヨーレートが０よりも大きい）と判断した際には、ステップ１６４において、制御装置３２の制御により、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、車両１２前側からの空気流が、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の左側面から剥離されると共に車両１２の右側面に沿って流れて、車両１２に左側への横力Ｆが作用する。

ステップ１６２において、制御装置３２が、車両１２のヨーレートが車両左側へ作用する（車両１２のヨーレートが０よりも小さい）と判断した際には、ステップ１６６において、制御装置３２の制御により、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図２及び図３に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の右側面から剥離されると共に車両１２の左側面に沿って流れて、車両１２に右側への横力Ｆが作用する。

また、ステップ１６０、１６２、１６４、１６６の処理はステップ１４０、１４２、１４４、１４６、１４８の処理よりも優先されて行われる。

ここで、例えば、図１１（Ａ）に示す如く、車両１２を右側へ急旋回させるためにステアリング３６が車両右側へ急操舵された後に操舵角の減少を抑制されて操舵角を増加され（車両１２が急旋回され）最後に戻し操舵（急操舵）されて短時間車両左側へ操舵されたとすると、図１１（Ｂ）に示す如く、ステアリング３６の操舵開始時にステアリング３６の操舵トルクが増加して減少し、ステアリング３６の操舵中間時にステアリング３６の操舵トルクが増加し、ステアリング３６の操舵終了時にステアリング３６の操舵トルクが減少して増加する。また、ステアリング３６の操舵トルクの微分値はステアリング３６の操舵トルクに比し急激に変化する。

しかも、図１１（Ｃ）に実線で示す如く、ステアリング３６の操舵開始時（急操舵時）及び操舵中間時（車両１２の急旋回時）に車両１２のヨーレートがしきい値Ｙ０よりも大きくなる。

さらに、図１１（Ｄ）に示す如く、車両１２のヨーレートがしきい値Ｙ０よりも小さい時においてステアリング３６の操舵トルクがしきい値Ｔ３を越える微分値で増加する間には、車両右側の導入口１８が開閉蓋２４（右蓋）によって開けられると共に、車両１２のヨーレートがしきい値Ｙ０よりも大きい間及びステアリング３６の操舵トルクがしきい値Ｔ３を越える微分値で減少する間には、車両左側の導入口１８が開閉蓋２４（左蓋）によって開けられる。

これにより、図１１（Ｃ）及び図１１（Ｅ）に実線で示す如く、第３の実施の形態と同様の効果を奏することができるのみならず、図１１（Ｃ）及び図１１（Ｅ）の１点鎖線（第３の実施の形態の場合）と比較して、ステアリング３６の操舵開始時（急操舵時）及び車両１２の急旋回時（超高速旋回時を含む）に、車両１２のヨーレートが過大になる（オーバシュートする）ことを抑制でき、車両１２がステアリング３６の操舵角に対して得られる旋回方向側への荷重（横Ｇ）が過大になることを抑制できる。したがって、車両１２の旋回時の運動を、第３の実施の形態と同様にスムーズにすることができ、かつ、第３の実施の形態に比し安定させることができる。

なお、本実施の形態では、ステップ１４０、１４２、１４４、１４６、１４８の処理を行う構成にしたが、ステップ１４０、１４２、１４４、１４６、１４８の処理に代えて、上記第１の実施の形態のステップ１００、１０２、１０４、１０６、１０８の処理又は上記第２の実施の形態のステップ１２０、１２２、１２４、１２６、１２８の処理を行う構成にしてもよい。

［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施の形態に係る空気流制御装置８０は、第４の実施の形態と作用において異なる。

空気流制御装置８０では、図１２に示す如く、車両１２の前方への走行時に、第４の実施の形態と同一のステップ１６０、１６２、１６４、１６６とステップ１４０、１４４、１４６、１４８との処理を行う。

ステップ１４０において、制御装置３２が、ステアリング３６の操舵力に変化がない（ステアリング３６の操舵トルクの微分値の絶対値がしきい値Ｔ３よりも小さい）と判断した際には、ステップ１８０において、制御装置３２が、一対の圧力センサ４２からの信号に基づき、車両１２に横風が作用する（車両右側の圧力センサ４２への作用風圧から車両左側の圧力センサ４２への作用風圧を減じた圧力差の絶対値がしきい値Ｐ０よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１８０において、制御装置３２が、車両１２に横風が作用しない（圧力差の絶対値がしきい値Ｐ０よりも小さい）と判断した際には、ステップ１８２において、制御装置３２の制御により、車両右側及び車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図１に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側及び車両左側のダクト１６において、導入口１８へ導入されずに、吹出口２２から車両１２の車幅方向両外側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の両側面に沿って流れて、車両１２には車幅方向への横力Ｆが作用しない。

ステップ１８０において、制御装置３２が、車両１２に横風が作用する（圧力差の絶対値がしきい値Ｐ０よりも大きい）と判断した際には、ステップ１８４において、制御装置３２が、一対の圧力センサ４２からの信号に基づき、車両１２に右側から横風が作用する（圧力差が０よりも大きい）か否かを判断する。

ステップ１８４において、制御装置３２が、車両１２に右側から横風が作用する（圧力差が０よりも大きい）と判断した際には、ステップ１８６において、制御装置３２の制御により、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図３及び図１３に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されると共に、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されない。これにより、車両１２に右側から横風が作用することで空気流が車両１２の左側面から剥離されて車両１２に左側への横力Ｈが作用しても、空気流が車両右側の吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されることで空気流が車両１２の右側面から剥離されて車両１２に右側への横力Ｆが作用する。

ステップ１８４において、制御装置３２が、車両１２に左側から横風が作用する（圧力差が０よりも小さい）と判断した際には、ステップ１８８において、制御装置３２の制御により、車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、車両１２前側からの空気流が、車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されると共に、車両右側のダクト１６において導入口１８へ導入されずに吹出口２２から車両１２の右側へ吹き出されない。これにより、車両１２に左側から横風が作用することで空気流が車両１２の右側面から剥離されて車両１２に右側への横力Ｈが作用しても、空気流が車両左側の吹出口２２から車両１２の左側へ吹き出されることで空気流が車両１２の左側面から剥離されて車両１２に左側への横力Ｆが作用する。

また、ステップ１８０、１８２、１８４、１８６、１８８の処理よりもステップ１４０、１４４、１４６、１４８の処理が優先されて行われると共に、ステップ１４０、１４４、１４６、１４８の処理よりもステップ１６０、１６２、１６４、１６６の処理が優先されて行われる。

ここで、例えば、車両１２のヨーレートが過大でなく（車両１２のヨーレートの絶対値がしきい値Ｙ０よりも小さく）かつステアリング３６の操舵力に変化がない（ステアリング３６の操舵トルクの微分値の絶対値がしきい値Ｔ３よりも小さい）際に、図１４（Ａ）に示す如く、車両１２に右側から横風が作用した後に車両１２に左側から横風が作用したとすると、図１４（Ｂ）に示す如く、車両１２に右側から横風が作用して圧力差の絶対値がしきい値Ｐ０よりも大きい間には、車両右側の導入口１８が開閉蓋２４（右蓋）によって開けられると共に、車両１２に左側から横風が作用して圧力差の絶対値がしきい値Ｐ０よりも大きい間には、車両左側の導入口１８が開閉蓋２４（左蓋）によって開けられる。

これにより、第４の実施の形態と同様の効果を奏することができるのみならず、車両１２のヨーレートが過大でなくかつステアリング３６の操舵力に変化がなくて車両１２が直進している際に車両１２に横風が作用しても、図１４（Ｃ）に実線で示す如く、図１４（Ｃ）の１点鎖線（第４の実施の形態の場合）と比較して、車両１２に作用する車幅方向側への荷重（横Ｇ）を小さくすることができ、車両１２の安定性を向上させることができる。

［第６の実施の形態］
本発明の第６の実施の形態に係る空気流制御装置９０は、第５の実施の形態と作用において異なる。

空気流制御装置９０では、図１５に示す如く、車両１２の前方への走行時に、第５の実施の形態と同一のステップ１６０、１６２、１６４、１６６とステップ１４０、１４４、１４６、１４８とステップ１８０、１８４、１８６、１８８との処理を行う。

ステップ１８０において、制御装置３２が、車両１２に横風が作用しない（圧力差の絶対値がしきい値Ｐ０よりも小さい）と判断した際には、ステップ２００において、制御装置３２が、ブレーキセンサ４４からの信号に基づき、車両１２のブレーキが作動（操作）されたか否かを判断する。

ステップ２００において、制御装置３２が、車両１２のブレーキが作動されていないと判断した際には、ステップ２０２において、制御装置３２の制御により、車両右側及び車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって閉じられる。このため、図１に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側及び車両左側のダクト１６において、導入口１８へ導入されずに、吹出口２２から車両１２の車幅方向両外側へ吹き出されない。これにより、空気流が車両１２の両側面に沿って乱れを発生することなく流れる。

ステップ２００において、制御装置３２が、車両１２のブレーキが作動されたと判断した際には、ステップ２０４において、制御装置３２の制御により、車両右側及び車両左側のダクト１６において導入口１８が開閉蓋２４によって開けられる。このため、図３及び図１６に示す如く、車両１２前側からの空気流が、車両右側及び車両左側のダクト１６において導入口１８へ導入されて吹出口２２から車両１２の右側及び左側へ吹き出される。これにより、車両１２の両側面に沿って流れる空気流に乱れが発生して、車両１２に右側及び左側において空気抵抗Ｒが作用する。

また、ステップ２００、２０２、２０４の処理よりもステップ１８０、１８４、１８６、１８８の処理が優先されて行われると共に、ステップ１８０、１８４、１８６、１８８の処理よりもステップ１４０、１４４、１４６、１４８の処理が優先されて行われ、かつ、ステップ１４０、１４４、１４６、１４８の処理よりもステップ１６０、１６２、１６４、１６６の処理が優先されて行われる。

ここで、車両１２のヨーレートが過大でなく（車両１２のヨーレートの絶対値がしきい値Ｙ０よりも小さく）かつステアリング３６の操舵力に変化がなくて（ステアリング３６の操舵トルクの微分値の絶対値がしきい値Ｔ３よりも小さくて）車両１２が直進しておりしかも車両１２に横風が作用しない（圧力差の絶対値がしきい値Ｐ０よりも小さい）際に車両１２のブレーキが作動されると、車両１２に右側及び左側において空気抵抗Ｒが作用する。このため、第５の実施の形態と同様の効果を奏することができるのみならず、車両１２のブレーキが作動された際に車両１２の制動力が増加することでブレーキ（ブレーキ装置）への負荷を軽減することができる。

なお、上記第５の実施の形態及び第６の実施の形態では、ステップ１４０、１４４、１４６、１４８の処理を行う構成にしたが、ステップ１４０、１４４、１４６、１４８の処理に代えて、上記第１の実施の形態のステップ１００、１０４、１０６、１０８の処理又は上記第２の実施の形態のステップ１２０、１２４、１２６、１２８の処理を行う構成にしてもよい。

本発明の第１の実施の形態における車両の前部を示す上方から見た断面図である。本発明の第１の実施の形態における車両の前部の空気流吹き出し状態を示す上方から見た断面図である。本発明の第１の実施の形態における車両の前右部を示す車両前斜め右方から見た斜視図である。本発明の第１の実施の形態における空気流吹き出し制御を示すフローチャートである。（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第１の実施の形態における車両の右旋回時の状況例を示すグラフであり、（Ａ）は、ステアリングの操舵角（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｂ）は、車両左右の開閉蓋の開閉制御（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｃ）は、車両に車幅方向へ作用する荷重（縦軸）と時間（横軸）との関係を示している。本発明の第２の実施の形態における空気流吹き出し制御を示すフローチャートである。（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第２の実施の形態における車両の右旋回時の状況例を示すグラフであり、（Ａ）は、ステアリングの操舵角及び操舵トルク（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｂ）は、車両左右の開閉蓋の開閉制御（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｃ）は、車両に車幅方向へ作用する荷重（縦軸）と時間（横軸）との関係を示している。本発明の第３の実施の形態における空気流吹き出し制御を示すフローチャートである。（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明の第３の実施の形態における車両の右旋回時の状況例を示すグラフであり、（Ａ）は、ステアリングの操舵角及び操舵トルク（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｂ）は、ステアリングの操舵トルクの微分値（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｃ）は、車両左右の開閉蓋の開閉制御（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｄ）は、車両に車幅方向へ作用する荷重（縦軸）と時間（横軸）との関係を示している。本発明の第４の実施の形態における空気流吹き出し制御を示すフローチャートである。（Ａ）乃至（Ｅ）は、本発明の第４の実施の形態における車両の急右旋回時の状況例を示すグラフであり、（Ａ）は、ステアリングの操舵角及び操舵トルク（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｂ）は、ステアリングの操舵トルクの微分値（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｃ）は、車両のヨーレート（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｄ）は、車両左右の開閉蓋の開閉制御（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｅ）は、車両に車幅方向へ作用する荷重（縦軸）と時間（横軸）との関係を示している。本発明の第５の実施の形態における空気流吹き出し制御を示すフローチャートである。本発明の第５の実施の形態における車両の空気流吹き出し状態を示す上方から見た断面図である。（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第５の実施の形態における車両の直進時の状況例を示すグラフであり、（Ａ）は、車両右側の圧力センサへの作用風圧から車両左側の圧力センサへの作用風圧を減じた圧力差（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｂ）は、車両左右の開閉蓋の開閉制御（縦軸）と時間（横軸）との関係を示し、（Ｃ）は、車両に車幅方向へ作用する荷重（縦軸）と時間（横軸）との関係を示している。本発明の第６の実施の形態における空気流吹き出し制御を示すフローチャートである。本発明の第６の実施の形態における車両の空気流吹き出し状態を示す上方から見た断面図である。

符号の説明

１０空気流制御装置
１２車両
１８導入口
２２吹出口
２４開閉蓋（制御手段、開閉部材）
２８モータ（制御手段、駆動手段）
３２制御装置（制御手段、検出手段）
３４操舵センサ（検出手段）
３６ステアリング
４０荷重センサ（検出手段）
４２圧力センサ（風圧作用状態検出手段）
４４ブレーキセンサ（ブレーキ作動状態検出手段）
５０空気流制御装置
６０空気流制御装置
７０空気流制御装置
８０空気流制御装置
９０空気流制御装置

Claims

車両の前面に設けられ、車両の走行により空気流を導入する導入口と、
車両の前部に設けられると共に、前記導入口に連通され、前記導入口へ導入された空気流を車両の車幅方向外側へ吹き出す吹出口と、
車両の旋回状態を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記車両の旋回状態に応じて前記吹出口からの空気流の吹き出しを制御する制御手段と、
を備えた空気流制御装置。
前記制御手段は、
前記導入口を開閉可能にされた開閉部材と、
前記開閉部材を駆動して前記開閉部材が前記導入口を開閉する駆動手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載の空気流制御装置。
前記車両の旋回状態を、車両の操舵状態とした、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気流制御装置。
前記車両の操舵状態を、車両のステアリングの操舵角度とした、ことを特徴とする請求項３記載の空気流制御装置。
前記車両の操舵状態を、車両のステアリングの操舵トルクとした、ことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の空気流制御装置。
前記車両の操舵状態を、車両のステアリングの操舵トルクの微分値とした、ことを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れか１項記載の空気流制御装置。
前記車両の旋回状態を、車両のヨーレートとした、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の空気流制御装置。
車両の前部への車幅方向外側からの風圧作用状態を検出する風圧作用状態検出手段を備え、かつ、前記制御手段は、車両の直進時に、前記風圧作用状態検出手段が検出した車両の前部への車幅方向外側からの風圧作用状態に応じて前記吹出口からの空気流の吹き出しを制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の空気流制御装置。
車両のブレーキ作動状態を検出するブレーキ作動状態検出手段を備え、かつ、前記制御手段は、車両の直進時に、前記ブレーキ作動状態検出手段が検出した車両のブレーキ作動状態に応じて前記吹出口からの空気流の吹き出しを制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の空気流制御装置。