JP6216580B2

JP6216580B2 - Body posture stabilization device

Info

Publication number: JP6216580B2
Application number: JP2013189074A
Authority: JP
Inventors: 巧長谷川
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2033-09-12
Also published as: JP2015054616A

Description

本発明は、自動車などの車両の車体が横風帯に侵入する際の車体の姿勢を安定化する、車体の姿勢安定化装置に関する。 The present invention relates to a vehicle body posture stabilization device that stabilizes the vehicle body posture when a vehicle body such as an automobile enters a cross wind zone.

自動車などの車両は、走行中にたとえば横風の影響を受ける。
特許文献１は、車体に垂直にウィングを立てて、この垂直ウィングを車体のヨーレートに基づいて制御する。この技術を採用することにより、車体の旋回を抑え、車体の姿勢を安定化できる。 Vehicles such as automobiles are affected by, for example, crosswinds while traveling.
In Patent Document 1, a wing is set vertically to the vehicle body, and the vertical wing is controlled based on the yaw rate of the vehicle body. By adopting this technology, the turning of the vehicle body can be suppressed and the posture of the vehicle body can be stabilized.

特開平０３−０００５７７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-000577

しかしながら、特許文献１の垂直ウィングは、常に車体から垂直に立っている。横風が吹いておらず、垂直ウィングが必要とされていない走行状態であっても、走行状態に応じて常に垂直ウィングを制御し続けなければならない。たとえば直進やコーナに応じて垂直ウィングを制御する必要がある。垂直ウィングを常に制御しない場合、微風の横風が垂直ウィングに当たって、車両の挙動や走行に影響を与える可能性がある。 However, the vertical wing of Patent Document 1 always stands vertically from the vehicle body. Even in a traveling state in which no cross wind is blowing and a vertical wing is not required, the vertical wing must always be controlled according to the traveling state. For example, it is necessary to control the vertical wing according to straight ahead or corners. If the vertical wing is not always controlled, a slight cross wind may hit the vertical wing and affect the behavior and running of the vehicle.

このように車体の姿勢安定化装置では、更なる改善が求められている。 As described above, further improvements are demanded in the body posture stabilization device.

本発明に係る車体の姿勢安定化装置は、車体において水平方向に延在して設けられ、上下方向に可動することにより可変するダウンフォースを走行中に発生する空力部材と、前記空力部材を制御する制御部と、前記車体の旋回をヨーレートとして検出する旋回検出手段と、を有し、前記空力部材は、前記車体の前輪より後に設け、前記旋回検出手段は、前記車体が横風帯に侵入する際の該横風に起因した前記車体の旋回を検出し、前記制御部は、前記車体の速度および前記ヨーレートの傾きに応じた可動量を得て、前記旋回検出手段が前記横風に起因した前記車体の旋回を検出した場合、前記旋回検出手段が前記横風に起因した前記車体の旋回を検出し始めた時の前記ヨーレートの傾きに応じた前記可動量で、前記空力部材を上へ駆動した後、前記空力部材を保持する。 An apparatus for stabilizing a posture of a vehicle body according to the present invention includes an aerodynamic member that extends in a horizontal direction in a vehicle body and that generates a down force that is variable by moving in a vertical direction, and controls the aerodynamic member. And a turning detection means for detecting turning of the vehicle body as a yaw rate , the aerodynamic member is provided behind the front wheel of the vehicle body, and the turning detection means causes the vehicle body to enter the cross wind zone. Detecting the turning of the vehicle body caused by the cross wind, and the control unit obtains a movable amount according to the speed of the vehicle body and the inclination of the yaw rate, and the turning detection means causes the vehicle body caused by the cross wind. when detecting the turning, in the movable amount corresponding to the inclination of the yaw rate when the swing detecting means begins to detect the turning of the vehicle body due to the crosswind, after driving the aerodynamic member onto Holding the aerodynamic member.

好適には、前記制御部は、前記旋回検出手段が前記横風に起因した前記車体の旋回を検出している期間において、前記空力部材を保持する、とよい。 Preferably, the control unit holds the aerodynamic member during a period in which the turning detection unit detects turning of the vehicle body caused by the cross wind.

好適には、前記制御部は、前記旋回検出手段により検出される、前記横風に起因した前記車体の旋回を示す前記ヨーレートが、増加している期間では、前記空力部材を前記可動量で保持し、前記横風に起因した前記車体の旋回を示す前記ヨーレートが増加しなくなると、前記空力部材の降下を開始する、とよい。
Preferably, the control unit, the pivoting is detected by the detecting means, the yaw rate indicating the crosswind attributed the turning of the vehicle body, the increase to that period, holds the aerodynamic member in the Allowed moving amount Then, when the yaw rate indicating the turning of the vehicle body caused by the cross wind does not increase, the aerodynamic member starts to descend.

好適には、前記空力部材は、車体に格納された状態から、上方向に可動される、とよい。 Preferably, the aerodynamic member is movable upward from a state of being stored in the vehicle body.

本発明では、車体が横風帯に侵入し、車体が該横風により旋回する場合、空力部材が上へ駆動される。空力部材によるダウンフォースが変化する。車体の重量の前後バランスは、横風帯に侵入する際に後寄りになる。走行する車体は、該横風の影響を受け難くなり、横風帯に侵入する際の車体の姿勢が安定化する。
また、空力部材は、車体において水平方向に延在して上下方向に可動し、この空力部材を上へ駆動して得られるダウンフォースを利用して、車体の旋回を抑制している。本来的に横風の影響を無視できる状況下においては、空力部材を制御する必要ない。
これに対して、車体に垂直ウィングを立てる場合、本来的に車体が横風の影響を受けない状況下であっても、たとえば微風の横風に対して垂直ウィングを制御するようにしなければ、車両の挙動や走行に影響を与える可能性がある。 In the present invention, when the vehicle body enters the cross wind zone and the vehicle body turns by the cross wind, the aerodynamic member is driven upward. The down force by the aerodynamic member changes. The front / rear balance of the weight of the vehicle body becomes rearward when entering the cross wind zone. The traveling vehicle body is not easily affected by the cross wind, and the posture of the vehicle body when entering the cross wind zone is stabilized.
In addition, the aerodynamic member extends in the horizontal direction in the vehicle body and is movable in the vertical direction, and the turning of the vehicle body is suppressed by using the down force obtained by driving the aerodynamic member upward. It is not necessary to control the aerodynamic member under a situation where the influence of the cross wind is essentially negligible.
On the other hand, when the vertical wing is set up on the vehicle body, even if the vehicle body is not naturally affected by the crosswind, for example, if the vertical wing is not controlled with respect to the crosswind of the light wind, It may affect behavior and driving.

図１は、本実施形態の実施形態に係る車体の姿勢安定化装置の模式的な説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a vehicle body posture stabilization apparatus according to an embodiment of the present embodiment. 図２は、リップスポイラの可動範囲の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the movable range of the lip spoiler. 図３は、横風帯侵入時のリップスポイラの制御のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of the control of the lip spoiler when the cross wind zone enters. 図４は、横風帯侵入時のヨーレートとリップスポイラの可動量との関係の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the yaw rate and the lip spoiler movable amount when the cross wind zone enters. 図５は、リップスポイラの制御による車体の旋回抑止効果の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of the vehicle body turning suppression effect by the control of the lip spoiler.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本実施形態の実施形態に係る車体２の姿勢安定化装置１の模式的な説明図である。図１には、姿勢安定化装置１とともに車体２が図示されている。 FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a posture stabilization device 1 for a vehicle body 2 according to an embodiment of the present embodiment. FIG. 1 shows a vehicle body 2 together with a posture stabilization device 1.

車体２には、一対の前輪３と、一対の後輪４と、が設けられる。
車体２は、前へ進む。コーナで旋回する。走行する。
そして、車体２がたとえばトンネルの出口などの横風帯に侵入すると、その横風は、車体２の前部から当たり始める。この横風の力により、走行する車体２は左右に旋回し始める可能性がある。
なお、車体２の全体が横風帯に侵入し切ると、横風は車体２の全体にあたる。この場合、横風の力は、車体２を横滑りさせる力へ変化する。
このように車体２に対して旋回させる力が作用する期間は、横風帯に侵入し始める際の非常に短い期間である。 The vehicle body 2 is provided with a pair of front wheels 3 and a pair of rear wheels 4.
The vehicle body 2 moves forward. Turn at the corner. Run.
When the vehicle body 2 enters a cross wind zone such as a tunnel exit, the cross wind starts to hit from the front of the vehicle body 2. Due to the force of the cross wind, the traveling vehicle body 2 may start to turn left and right.
When the entire vehicle body 2 has completely entered the cross wind zone, the cross wind hits the entire vehicle body 2. In this case, the force of the side wind changes to a force that causes the vehicle body 2 to slide sideways.
The period during which the turning force is applied to the vehicle body 2 in this way is a very short period when it starts to enter the cross wind zone.

このような横風帯へ侵入する際の車体２の旋回を抑制するために、たとえば車体２の後部に垂直ウィングを立てることが考えられる。
しかしながら、車体２に垂直ウィングを立てる場合、本来的に車体２が横風の影響を受けない状況下であっても、垂直ウィングが横風を受けて、車両の挙動や走行に影響を与えるため、走行状態に応じて垂直ウィングを制御する必要がある。たとえば直進状態とコーナの旋回状態とで、垂直ウィングを制御する必要がある。
このように車体２の姿勢安定化装置１では、更なる改善が求められている。
そこで、本実施形態では、横風帯へ侵入する際にリップスポイラ１６を可動させる。以下、詳しく説明する。 In order to suppress the turning of the vehicle body 2 when entering the cross wind zone, for example, it is conceivable to set a vertical wing at the rear portion of the vehicle body 2.
However, when a vertical wing is set up on the vehicle body 2, even if the vehicle body 2 is not naturally affected by the crosswind, the vertical wing is affected by the crosswind and affects the behavior and travel of the vehicle. It is necessary to control the vertical wing according to the state. For example, it is necessary to control the vertical wing in a straight traveling state and a corner turning state.
Thus, in the posture stabilizing device 1 of the vehicle body 2, further improvement is required.
Therefore, in this embodiment, the lip spoiler 16 is moved when entering the cross wind zone. This will be described in detail below.

図１の姿勢安定化装置１は、車体２に取り付けられる。
姿勢安定化装置１は、ヨーレートセンサ１１、車速センサ１２、コントロールユニット１３、モータ１４、駆動機構１５、リップスポイラ１６、を有する。 The posture stabilization device 1 in FIG. 1 is attached to a vehicle body 2.
The posture stabilization device 1 includes a yaw rate sensor 11, a vehicle speed sensor 12, a control unit 13, a motor 14, a drive mechanism 15, and a lip spoiler 16.

ヨーレートセンサ１１は、車体２に取り付けられる。ヨーレートセンサ１１は、たとえば車体２の重心位置に取り付けてよい。ヨーレートセンサ１１は、車体２の旋回速度を検出する。ヨーレートセンサ１１は、車体２の走行状態に応じて刻々と変化する車体２の旋回速度を検出する。
ヨーレートセンサ１１は、検出した車体２の旋回速度をコントロールユニット１３へ出力する。 The yaw rate sensor 11 is attached to the vehicle body 2. The yaw rate sensor 11 may be attached to the center of gravity of the vehicle body 2, for example. The yaw rate sensor 11 detects the turning speed of the vehicle body 2. The yaw rate sensor 11 detects the turning speed of the vehicle body 2 that changes every moment according to the traveling state of the vehicle body 2.
The yaw rate sensor 11 outputs the detected turning speed of the vehicle body 2 to the control unit 13.

車速センサ１２は、車体２に取り付けられる。車速センサ１２は、車両または車体２の走行速度を検出する。車速センサ１２は、たとえば前輪３の旋回速度に基づいて、車体２の走行速度を検出してよい。車速センサ１２は、車体２の走行状態に応じて刻々と変化する車体２の走行速度を検出する。
車速センサ１２は、検出した車速をコントロールユニット１３へ出力する。 The vehicle speed sensor 12 is attached to the vehicle body 2. The vehicle speed sensor 12 detects the traveling speed of the vehicle or the vehicle body 2. The vehicle speed sensor 12 may detect the traveling speed of the vehicle body 2 based on the turning speed of the front wheels 3, for example. The vehicle speed sensor 12 detects the traveling speed of the vehicle body 2 that changes every moment according to the traveling state of the vehicle body 2.
The vehicle speed sensor 12 outputs the detected vehicle speed to the control unit 13.

図２は、リップスポイラ１６の可動範囲の説明図である。
図２（Ａ）は、格納状態を示す。図２（Ｂ）は、駆動状態を示す。
リップスポイラ１６は、車体２の後部のトランク上面５に取り付けられる。リップスポイラ１６は、車体２において左右の水平方向に延在して設けられる。そして、上下方向に可動することにより、可変するダウンフォースを走行中に発生し得る。
図２（Ａ）の格納状態では、リップスポイラ１６の上面は、トランク上面５と面一で揃う。この場合、リップスポイラ１６によるダウンフォースは、発生しない。
図２（Ｂ）の駆動状態では、リップスポイラ１６は上に可動している。リップスポイラ１６の上面は、トランク上面５から斜め上後方へ向かって延在する。この場合、リップスポイラ１６によるダウンフォースが発生する。
なお、本実施形態では、図２（Ａ）の格納状態を基準として、リップスポイラ１６の上端の上への突出量を、リップスポイラ１６をキックアップさせた状態での可動量とよぶ。 FIG. 2 is an explanatory diagram of the movable range of the lip spoiler 16.
FIG. 2A shows the storage state. FIG. 2B shows a driving state.
The lip spoiler 16 is attached to the trunk upper surface 5 at the rear part of the vehicle body 2. The lip spoiler 16 is provided so as to extend in the left and right horizontal directions in the vehicle body 2. And by moving up and down, a variable down force can be generated during traveling.
In the retracted state of FIG. 2 (A), the upper surface of the lip spoiler 16 is flush with the trunk upper surface 5. In this case, the down force by the lip spoiler 16 does not occur.
In the driving state of FIG. 2B, the lip spoiler 16 is moved upward. The upper surface of the lip spoiler 16 extends obliquely upward and rearward from the trunk upper surface 5. In this case, the down force by the lip spoiler 16 occurs.
In the present embodiment, the amount of protrusion of the lip spoiler 16 above the upper end of the lip spoiler 16 is referred to as a movable amount in a state where the lip spoiler 16 is kicked up with the retracted state of FIG.

説明を図１に戻す。
モータ１４は、アクチュエータの一種である。
駆動機構１５は、モータ１４により駆動され、リップスポイラ１６を上下方向に駆動する。駆動機構１５は、たとえば、モータ１４により回転駆動されるピニオンギア１５Ａと、リップスポイラ１６と連結されるラックギア１５Ｂと、で構成できる。なお、駆動機構１５は、異なる機構でもよい。
モータ１４が正逆に回転することにより、リップスポイラ１６は上下方向に駆動される。 Returning to FIG.
The motor 14 is a kind of actuator.
The drive mechanism 15 is driven by the motor 14 and drives the lip spoiler 16 in the vertical direction. The drive mechanism 15 can be composed of, for example, a pinion gear 15A that is rotationally driven by the motor 14 and a rack gear 15B that is coupled to the lip spoiler 16. The drive mechanism 15 may be a different mechanism.
As the motor 14 rotates in the forward and reverse directions, the lip spoiler 16 is driven in the vertical direction.

コントロールユニット１３は、たとえばマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）はメモリに記憶するプログラムを実行する。
コントロールユニット１３には、ヨーレートセンサ１１、車速センサ１２、モータ１４が接続される。
コントロールユニット１３は、ヨーレートセンサ１１の検出値、車速センサ１２の検出値に基づいて、モータ１４の回転および停止を制御する。リップスポイラ１６を制御する。 The control unit 13 is a microcomputer, for example. In a microcomputer, a CPU (Central Processing Unit) executes a program stored in a memory.
A yaw rate sensor 11, a vehicle speed sensor 12, and a motor 14 are connected to the control unit 13.
The control unit 13 controls the rotation and stop of the motor 14 based on the detection value of the yaw rate sensor 11 and the detection value of the vehicle speed sensor 12. The lip spoiler 16 is controlled.

図３は、横風帯侵入時のリップスポイラ１６の制御のフローチャートである。
コントロールユニット１３は、図３の制御フローを、横風帯の検出時に実行する。または、周期的に実行する。 FIG. 3 is a flowchart of the control of the lip spoiler 16 when the cross wind zone enters.
The control unit 13 executes the control flow of FIG. 3 when the cross wind zone is detected. Or execute periodically.

図３に示すように、コントロールユニット１３は、まず検出値を取得する（ＳＴ１）。
ヨーレートセンサ１１の検出値と、車速センサ１２の検出値とを取得する。 As shown in FIG. 3, the control unit 13 first acquires a detection value (ST1).
The detection value of the yaw rate sensor 11 and the detection value of the vehicle speed sensor 12 are acquired.

次に、コントロールユニット１３は、検出した車速値が、所定の速度の閾値を超えているか否かを判断する（ＳＴ２）。
一定の速度たとえば８０ｋｍ／ｈ以下の低い速度では、横風による車体２の旋回は生じ難い。
この場合、コントロールユニット１３は、横風に関係ない通常のＶＤＣ（Vehicle Dynamics Control）を実行する（ＳＴ３）。 Next, the control unit 13 determines whether or not the detected vehicle speed value exceeds a predetermined speed threshold value (ST2).
At a constant speed, for example, a low speed of 80 km / h or less, it is difficult for the vehicle body 2 to turn due to crosswind.
In this case, the control unit 13 executes normal VDC (Vehicle Dynamics Control) that is not related to cross wind (ST3).

これに対して、検出した車速値が、所定の速度の閾値を超えている高速の場合、コントロールユニット１３は、横風帯侵入の際の旋回を抑制する制御を実行する。
なお、コントロールユニット１３は、さらにヨーレートセンサ１１の検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が閾値を超えている場合、横風帯侵入時の旋回抑制制御を実行するようにしてもよい。 On the other hand, when the detected vehicle speed value is a high speed exceeding a predetermined speed threshold value, the control unit 13 executes control to suppress turning when the cross wind zone enters.
Note that the control unit 13 may further compare the detected value of the yaw rate sensor 11 with a predetermined threshold value, and if the detected value exceeds the threshold value, execute the turning suppression control when the cross wind zone enters.

横風帯侵入時の旋回抑制制御において、コントロールユニット１３は、リップスポイラ１６の可動量を演算する（ＳＴ４）。
コントロールユニット１３は、車速およびヨーレートの傾き（勾配）に応じた可動量を演算する。
なお、車速およびヨーレートの傾きに対して可動量を対応付けたテーブルデータを利用して、可動量を得てもよい。 In the turning suppression control at the time of cross wind intrusion, the control unit 13 calculates the movable amount of the lip spoiler 16 (ST4).
The control unit 13 calculates a movable amount corresponding to the vehicle speed and the slope (gradient) of the yaw rate.
Note that the movable amount may be obtained by using table data in which the movable amount is associated with the inclination of the vehicle speed and the yaw rate.

下記式１は、リップスポイラ１６の可動量の演算式の一例である。
ΔＨは、リップスポイラ１６の可動量である。Φ（ｔ）’は、ヨーレートの立ち上がり時点での傾きである。Ｖ（ｔ）は、ヨーレートの立ち上がり時点での車速である。Ａは、チューニング係数である。Ａが大きいほどリップスポイラ１６の高さが高くなり高い効果が期待できるが、Ａは実施可能な範囲で調整するとよい。
下記式１でリップスポイラ１６の可動量を演算することにより、横風帯侵入開始時のヨーレートの急激な立ち上がりに対して、好適なリップスポイラ１６の高さを得ることができる。車体２の後部のダウンフォースを高めて、後輪４のコーナリングモーメントを増やすことができる。 The following formula 1 is an example of a calculation formula for the movable amount of the lip spoiler 16.
ΔH is a movable amount of the lip spoiler 16. Φ (t) ′ is the slope at the rise of the yaw rate. V (t) is the vehicle speed when the yaw rate rises. A is a tuning coefficient. As A increases, the height of the lip spoiler 16 increases and a higher effect can be expected. However, it is preferable to adjust A within a feasible range.
By calculating the movable amount of the lip spoiler 16 according to the following formula 1, a suitable height of the lip spoiler 16 can be obtained with respect to a sudden rise of the yaw rate at the start of the cross wind zone invasion. The cornering moment of the rear wheel 4 can be increased by increasing the downforce of the rear part of the vehicle body 2.

ΔＨ＝Ｖ（ｔ）^２×Φ（ｔ）’×Ａ・・・式１ ΔH = V (t) ² × Φ (t) ′ × A Equation 1

リップスポイラ１６の可動量を演算した後、コントロールユニット１３は、モータ１４を正回転方向へ駆動し、演算した可動量でリップスポイラ１６を駆動する（ＳＴ５）。
リップスポイラ１６は、演算した可動量で、トランクの上面から昇る。これにより、車体２の後部にダウンフォースが作用する。 After calculating the movable amount of the lip spoiler 16, the control unit 13 drives the motor 14 in the forward rotation direction, and drives the lip spoiler 16 with the calculated movable amount (ST5).
The lip spoiler 16 rises from the upper surface of the trunk by the calculated movable amount. Thereby, a down force acts on the rear part of the vehicle body 2.

リップスポイラ１６を駆動した後、コントロールユニット１３は、リップスポイラ１６を駆動した高さ位置に保持し、旋回抑制制御の終了を判断する。
具体的には、コントロールユニット１３は、制御中にヨーレートの検出値を繰り返し取得し、ヨーレートの検出値が増加中であるか否かを判断する（ＳＴ６）。
ここでは、ヨーレートの傾き（Φ（ｔ）’）が０以下になったか、または０に近い値以下になったか否かで判断する。 After driving the lip spoiler 16, the control unit 13 holds the lip spoiler 16 at the height position where the lip spoiler 16 is driven, and determines the end of the turning suppression control.
Specifically, the control unit 13 repeatedly acquires the yaw rate detection value during control, and determines whether the yaw rate detection value is increasing (ST6).
Here, the determination is made based on whether the yaw rate gradient (Φ (t) ′) has become 0 or less, or has become a value close to 0 or less.

ヨーレートの検出値が増加中である場合、コントロールユニット１３は、リップスポイラ１６を駆動した高さ位置に保持する（ＳＴ７）。 When the detected value of the yaw rate is increasing, the control unit 13 holds the lip spoiler 16 at the height position where it is driven (ST7).

これに対し、ヨーレートの検出値が増加しなくなると、コントロールユニット１３は、モータ１４を逆回転方向へ駆動する。リップスポイラ１６は、格納位置まで降下する（ＳＴ８）。 On the other hand, when the detected value of the yaw rate does not increase, the control unit 13 drives the motor 14 in the reverse rotation direction. The lip spoiler 16 descends to the storage position (ST8).

図４は、横風帯侵入時のヨーレートとリップスポイラ１６の可動量との関係の一例を示す説明図である。図４には、車体２が横風帯に侵入している横風帯期間が示されている。
図４（Ａ）は、車体２の旋回の速度を示すヨーレートの時間特性図である。図４（Ａ）中の実線の特性曲線は、図３の制御を実施した場合の特性曲線である。点線の特性曲線は、図３の制御を実施しない場合の特性曲線である。リップスポイラ１６を駆動しない場合に点線の特性曲線となる条件下で、図３の制御を実施すると、実線の特性曲線となる。
図４（Ａ）中のたとえば点線の特性曲線のヨーレートから明らかなように、車体２を旋回させる力は、横風帯期間のうち、横風帯に侵入し始めた一部の期間において、作用する。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the yaw rate when the cross wind zone enters and the movable amount of the lip spoiler 16. FIG. 4 shows a cross wind zone period in which the vehicle body 2 enters the cross wind zone.
FIG. 4A is a time characteristic diagram of the yaw rate indicating the turning speed of the vehicle body 2. A solid characteristic curve in FIG. 4A is a characteristic curve when the control of FIG. 3 is performed. A dotted characteristic curve is a characteristic curve when the control of FIG. 3 is not performed. When the control of FIG. 3 is performed under the condition of the dotted characteristic curve when the lip spoiler 16 is not driven, a solid characteristic curve is obtained.
As apparent from the yaw rate of the dotted characteristic curve in FIG. 4A, for example, the force for turning the vehicle body 2 acts during a part of the cross wind period during which the wind has entered the cross wind zone.

図４（Ａ）に示す実線の特性曲線と破線の特性曲線とを比較すれば明らかなように、図３のリップスポイラ１６の制御を実施することにより、横風帯侵入時の車体２のヨーレートは、小さくなっている。ピークが下がり、旋回する時間も短くなる。
ヨーレートセンサ１１は、図４（Ａ）に示す車体２が横風帯に侵入する際の該横風に起因した車体２の旋回を検出できる。 As is apparent from a comparison between the solid characteristic curve shown in FIG. 4A and the dashed characteristic curve, by controlling the lip spoiler 16 shown in FIG. It ’s getting smaller. The peak goes down and the turn time is shortened.
The yaw rate sensor 11 can detect the turning of the vehicle body 2 caused by the cross wind when the vehicle body 2 shown in FIG. 4A enters the cross wind zone.

図４（Ｂ）は、図３の制御に基づく、リップスポイラ１６の可動量の変化を示す時間特性図である。
図４（Ｂ）では、車体２が横風帯への侵入を開始すると、図３のリップスポイラ１６の制御により、その侵入時のヨーレートの傾きに応じた可動量でリップスポイラ１６が駆動される。
その後、リップスポイラ１６は、可動量の高さ位置に保持される。
その後、ヨーレートが下がり始めると、リップスポイラ１６は、格納される。 FIG. 4B is a time characteristic diagram showing a change in the movable amount of the lip spoiler 16 based on the control of FIG.
In FIG. 4B, when the vehicle body 2 starts to enter the cross wind zone, the lip spoiler 16 is driven by a movable amount corresponding to the inclination of the yaw rate at the time of entry under the control of the lip spoiler 16 in FIG.
Thereafter, the lip spoiler 16 is held at a movable height position.
Thereafter, when the yaw rate starts to drop, the lip spoiler 16 is stored.

図５は、リップスポイラ１６の制御による車体２の旋回抑止効果の説明図である。
図５には、車体２、一対の前輪３、一対の後輪４、リップスポイラ１６が図示されている。図５中心の「×」マークは、車体２の重心である。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the turning suppression effect of the vehicle body 2 by the control of the lip spoiler 16.
FIG. 5 shows the vehicle body 2, a pair of front wheels 3, a pair of rear wheels 4, and a lip spoiler 16. The “x” mark in the center of FIG. 5 is the center of gravity of the vehicle body 2.

リップスポイラ１６が格納された走行状態での前後バランスに基づいて、前輪３によるコーナリングモーメントと、後輪４によるコーナリングモーメントとが等しいものとする。これらのコーナリングモーメントは、等しいため相殺される。車体２を旋回させる力は発生しない。
前後バランスを前提として、車体２の前端の側面部に横風が作用すると、横風によるヨーイングモーメントが車体２に作用する。このヨーイングモーメントにより、車体２が旋回する可能性がある。横風による旋回力２１が発生する。
このため、本実施形態では、リップスポイラ１６を上に可動させる。これにより、車体２の前後バランスが変化する。具体的には、前輪３によるコーナリングモーメントが小さくなり、後輪４によるコーナリングモーメントが大きくなる。これらのコーナリングモーメントは、相殺されなくなる。後輪４によるコーナリングモーメントが残る。横風による旋回力２１に対する抗力２２が発生する。
したがって、後輪４によるコーナリングモーメントの残モーメント（抗力２２）により、横風による旋回力２１（ヨーイングモーメント）を相殺し得る。
このような理論により、リップスポイラ１６の制御によって車体２の旋回を抑止できるものと考えられる。ヨーレートのピークを緩和させることができると考えられる。 It is assumed that the cornering moment by the front wheel 3 and the cornering moment by the rear wheel 4 are equal based on the front-rear balance in the traveling state in which the lip spoiler 16 is stored. Since these cornering moments are equal, they cancel out. No force for turning the vehicle body 2 is generated.
On the premise of front-rear balance, when a cross wind acts on the side surface portion of the front end of the vehicle body 2, a yawing moment due to the cross wind acts on the vehicle body 2. The yaw moment may cause the vehicle body 2 to turn. A turning force 21 due to a cross wind is generated.
For this reason, in this embodiment, the lip spoiler 16 is moved upward. Thereby, the front-rear balance of the vehicle body 2 changes. Specifically, the cornering moment by the front wheel 3 is reduced, and the cornering moment by the rear wheel 4 is increased. These cornering moments will not cancel out. The cornering moment by the rear wheel 4 remains. A drag 22 against the turning force 21 caused by the cross wind is generated.
Therefore, the turning force 21 (yawing moment) caused by the cross wind can be offset by the remaining moment (the drag 22) of the cornering moment by the rear wheel 4.
Based on such a theory, it is considered that the turning of the vehicle body 2 can be suppressed by the control of the lip spoiler 16. It is considered that the peak of the yaw rate can be relaxed.

下記式２は、図５に基づく横風帯侵入時の回転モーメントの式である。
Ｉは、車体２のヨー慣性質量である。（ｄｒ／ｄｔ）は角速度であり、ヨーレートに対応する。Ｌｆは、重心から前輪３の車軸までの距離である。Ｙｆは、前輪３のコーナリングフォースである。Ｌｒは、重心から後輪４の車軸までの距離である。Ｙｒは、後輪４のコーナリングフォースである。Ｌｗは、重心から横風の作用箇所までの距離である。Ｙｗは、横風によるヨーイングフォースである。ここでは、横風は、車体２の前部の側面の一か所に作用する、と仮定している。 The following formula 2 is a formula of the rotational moment at the time of the cross wind zone intrusion based on FIG.
I is the yaw inertia mass of the vehicle body 2. (Dr / dt) is an angular velocity and corresponds to the yaw rate. Lf is the distance from the center of gravity to the axle of the front wheel 3. Yf is the cornering force of the front wheel 3. Lr is the distance from the center of gravity to the axle of the rear wheel 4. Yr is the cornering force of the rear wheel 4. Lw is the distance from the center of gravity to the location where the cross wind acts. Yw is a yawing force by a crosswind. Here, it is assumed that the cross wind acts on one part of the front side surface of the vehicle body 2.

Ｉ×（ｄｒ／ｄｔ）＝Ｌｆ×Ｙｆ−Ｌｒ×Ｙｒ＋Ｌｗ×Ｙｗ・・・式２ I × (dr / dt) = Lf × Yf−Lr × Yr + Lw × Yw Equation 2

前輪３のコーナリングモーメント（Ｌｆ×Ｙｆ）と、後輪４のコーナリングモーメント（Ｌｒ×Ｙｒ）とが等しい場合、横風によるヨーイングモーメント（Ｌｗ×Ｙｗ）が残る。この横風によるヨーイングモーメント（Ｌｗ×Ｙｗ）により、車体２が回転する。
ここで、リップスポイラ１６を駆動すると、車体２の後部のダウンフォースが増加し、前輪３のコーナリングフォース（Ｙｆ）より、後輪４のコーナリングフォース（Ｙｒ）が大きくなる。
このコーナリングモーメントの差分（Ｌｆ×Ｙｆ−Ｌｒ×Ｙｒ）により、横風によるヨーイングモーメント（Ｌｗ×Ｙｗ）を相殺し得る。反力が得られる。 When the cornering moment (Lf × Yf) of the front wheel 3 and the cornering moment (Lr × Yr) of the rear wheel 4 are equal, the yawing moment (Lw × Yw) due to the cross wind remains. The vehicle body 2 rotates by the yawing moment (Lw × Yw) caused by the cross wind.
Here, when the lip spoiler 16 is driven, the down force of the rear part of the vehicle body 2 increases, and the cornering force (Yr) of the rear wheel 4 becomes larger than the cornering force (Yf) of the front wheel 3.
The difference in cornering moment (Lf × Yf−Lr × Yr) can cancel the yawing moment (Lw × Yw) due to the crosswind. Reaction force is obtained.

以上のように、本実施形態では、車体２が横風帯に侵入し、車体２が該横風により旋回する場合、リップスポイラ１６が上に駆動される。リップスポイラ１６によるダウンフォースが発生する。車体２の重量の前後バランスは、横風帯に侵入する際には後寄りになる。走行する車体２は、該横風の影響を受け難くなり、横風帯に侵入する際の車体２の姿勢が安定化する。操舵が安定する。
また、リップスポイラ１６は、車体２において水平方向に延在して上下方向に可動し、このリップスポイラ１６を上に駆動して得られるダウンフォースを利用して、車体２の旋回を抑制している。また、リップスポイラ１６は、車体２の後部に格納された状態から、上方向に駆動される。よって、リップスポイラ１６によるダウンフォースが不要である場合、リップスポイラ１６は車体２に格納できる。本来的に横風の影響を無視できる状況下においては、不使用時のリップスポイラ１６を制御する必要はない。
これに対して、車体２に垂直ウィングを立てる場合、本来的に車体２が横風の影響を受けない状況下であっても、たとえば微風の横風に対して垂直ウィングを制御するようにしなければ、車両の挙動や走行に影響を与える可能性がある。
本実施形態では、通常時にはリップスポイラ１６が格納されるので、このような制御が不要である。また、通常時にはリップスポイラ１６が抗力に影響を与えないため、空気抵抗低減と両立できる。 As described above, in the present embodiment, when the vehicle body 2 enters the cross wind zone and the vehicle body 2 turns by the cross wind, the lip spoiler 16 is driven upward. Downforce by the lip spoiler 16 occurs. The front-rear balance of the weight of the vehicle body 2 becomes rearward when entering the cross wind zone. The traveling vehicle body 2 is not easily affected by the cross wind, and the posture of the vehicle body 2 when entering the cross wind zone is stabilized. Steering is stabilized.
Further, the lip spoiler 16 extends in the horizontal direction in the vehicle body 2 and is movable in the vertical direction. By using the down force obtained by driving the lip spoiler 16 upward, the turning of the vehicle body 2 is suppressed. Yes. The lip spoiler 16 is driven upward from a state where it is stored in the rear part of the vehicle body 2. Therefore, when the down force by the lip spoiler 16 is unnecessary, the lip spoiler 16 can be stored in the vehicle body 2. Under the circumstances where the influence of the cross wind can be essentially ignored, it is not necessary to control the lip spoiler 16 when not in use.
On the other hand, when the vertical wing is set up on the vehicle body 2, even if the vehicle body 2 is not naturally affected by the cross wind, for example, if the vertical wing is not controlled with respect to the cross wind, It may affect the behavior and driving of the vehicle.
In this embodiment, since the lip spoiler 16 is normally stored, such control is unnecessary. Further, since the lip spoiler 16 does not affect the drag at normal times, it is possible to achieve a reduction in air resistance.

本実施形態では、コントロールユニット１３は、車速およびヨーレートの傾きに応じた可動量を演算する。よって、横風帯に吹いている横風が強くなるほど車体２は旋回し易くなるが、その場合の旋回速度をヨーレートの傾きとして可動量に反映できる。また、単位時間当たりの旋回量は車速に応じて増減するが、それを可動量に反映できる。リップスポイラ１６の可動量を、横風の強さおよび車度に応じた量にできる。
その結果、車体２の前後バランスを、該横風の強さおよびと車体２の速度とに応じた好適なバランスに調整し得る。該横風の影響を好適に抑えることが可能になる。あらゆる横風の風向、風速でのヨーイングモーメントに対して、好適な反力を得ることが可能になる。 In the present embodiment, the control unit 13 calculates a movable amount corresponding to the vehicle speed and the inclination of the yaw rate. Thus, the stronger the crosswind blowing in the crosswind zone, the easier the vehicle body 2 turns, but the turning speed in that case can be reflected in the movable amount as the yaw rate gradient. Moreover, although the turning amount per unit time increases or decreases according to the vehicle speed, it can be reflected in the movable amount. The movable amount of the lip spoiler 16 can be set in accordance with the strength of the cross wind and the vehicle degree.
As a result, the front-rear balance of the vehicle body 2 can be adjusted to a suitable balance according to the strength of the cross wind and the speed of the vehicle body 2. It is possible to suitably suppress the influence of the cross wind. It is possible to obtain a suitable reaction force against yawing moments at all wind directions and wind speeds.

本実施形態では、コントロールユニット１３は、横風に起因した車体２の旋回を検出し始めた時のヨーレートの傾きに応じた可動量で、リップスポイラ１６を上に駆動して保持する。よって、リップスポイラ１６は、横風に起因した車体２の旋回を検出し始めた時でのヨーレートの傾きの応じた可動量に保持される。
これに対し、仮にたとえば、リップスポイラ１６を常に制御した場合、リップスポイラ１６が可動することによってヨーレートが変動し、その変動するヨーレートに応じて可動量が変動する。車体２の挙動は、リップスポイラ１６を可動させたことによる影響を受ける。
本実施形態では、そのようなリップスポイラ１６の可動の影響を受けないように、リップスポイラ１６を制御できる。リップスポイラ１６を可動した後の車体２の挙動を安定化できる。 In the present embodiment, the control unit 13 drives and holds the lip spoiler 16 upward with a movable amount corresponding to the inclination of the yaw rate when the turning of the vehicle body 2 caused by the cross wind is detected. Therefore, the lip spoiler 16 is held in a movable amount corresponding to the yaw rate inclination when the vehicle body 2 starts to be detected to turn due to the crosswind.
On the other hand, for example, when the lip spoiler 16 is always controlled, the yaw rate fluctuates when the lip spoiler 16 moves, and the movable amount fluctuates according to the fluctuating yaw rate. The behavior of the vehicle body 2 is influenced by moving the lip spoiler 16.
In the present embodiment, the lip spoiler 16 can be controlled so as not to be affected by the movement of the lip spoiler 16. The behavior of the vehicle body 2 after moving the lip spoiler 16 can be stabilized.

本実施形態では、コントロールユニット１３は、横風に起因した車体２の旋回を示すヨーレートが増加している期間では、リップスポイラ１６を、可変量で駆動した高さに保持し、ヨーレートが増加しなくなると、リップスポイラ１６を降下させる。
よって、車体２が横風帯に侵入し始めてから車体２の全体が横風帯に侵入するまでの短い期間において、リップスポイラ１６を上へ駆動し得る。横風に起因した車体２の旋回が検出されている短い期間内において、リップスポイラ１６を上へ駆動できる。リップスポイラ１６により車体２の前後バランスを変化させる期間を僅かな短い期間とすることができる。車体２の前後バランスの変動が車両の走行に対して略影響を与えないようできる。
これに対し、仮にたとえば、横風によるヨーレートが無くなるまでリップスポイラ１６を保持した場合、車体２の前後バランスが元に戻るタイミングは、横風の影響が無くなった後になる。横風の影響が無くなった後に車体２の前後バランスを元に戻す場合、車体２の前後バランスの変動が、横風による旋回挙動とは別の挙動として体感され得る。 In the present embodiment, the control unit 13 keeps the lip spoiler 16 at a height driven by a variable amount during the period in which the yaw rate indicating the turning of the vehicle body 2 due to the crosswind increases, and the yaw rate does not increase. Then, the lip spoiler 16 is lowered.
Therefore, the lip spoiler 16 can be driven upward in a short period from when the vehicle body 2 starts to enter the cross wind zone until the entire vehicle body 2 enters the cross wind zone. The lip spoiler 16 can be driven upward within a short period in which the turning of the vehicle body 2 caused by the crosswind is detected. The period during which the front / rear balance of the vehicle body 2 is changed by the lip spoiler 16 can be set to a slightly short period. Variations in the front-rear balance of the vehicle body 2 can be prevented from substantially affecting the travel of the vehicle.
On the other hand, for example, when the lip spoiler 16 is held until the yaw rate due to the crosswind disappears, the timing at which the front-rear balance of the vehicle body 2 is restored is after the influence of the crosswind is eliminated. When the front / rear balance of the vehicle body 2 is returned to the original state after the influence of the cross wind is eliminated, the fluctuation of the front / rear balance of the vehicle body 2 can be experienced as a behavior different from the turning behavior due to the cross wind.

以上の実施形態は本実施形態の好適な実施形態の例であるが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。 The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present embodiment, but the present embodiment is not limited to this, and various modifications or changes can be made without departing from the scope of the invention. .

たとえば上記実施形態では、リアスポイラは、車体２の後部の上面に設けられる。
この他にもたとえば、スポイラは、車体２の前部の上面または中部の上面に設けられてよい。また、複数のスポイラを設けてよい。 For example, in the above embodiment, the rear spoiler is provided on the upper surface of the rear portion of the vehicle body 2.
In addition to this, for example, the spoiler may be provided on the upper surface of the front portion or the upper surface of the middle portion of the vehicle body 2. A plurality of spoilers may be provided.

上記実施形態では、リアスポイラは、コントロールユニット１３が演算した任意の可動量にて上に駆動される。
この他にもたとえば、リアスポイラは、複数の離散的な可動量にて駆動されてもよい。この場合、コントロールユニット１３は、たとえば演算した可動量に最も近い離散的な可動量を選択し、選択した可動量でリアスポイラを駆動すればよい。 In the above embodiment, the rear spoiler is driven upward by an arbitrary movable amount calculated by the control unit 13.
In addition to this, for example, the rear spoiler may be driven by a plurality of discrete movable amounts. In this case, the control unit 13 may select, for example, a discrete movable amount that is closest to the calculated movable amount, and drive the rear spoiler with the selected movable amount.

上記実施形態では、リアスポイラは、上下方向に昇降することにより、可変するダウンフォースを発生する。
この他にもたとえば、リアスポイラは、上下方向に旋回することにより、可変するダウンフォースを発生してよい。 In the above embodiment, the rear spoiler generates a variable down force by moving up and down in the vertical direction.
In addition, for example, the rear spoiler may generate a variable down force by turning in the vertical direction.

上記実施形態では、ヨーレートセンサ１１により、車体２が横風帯に侵入する際の該横風に起因した車体２の旋回を検出する。
この他にもたとえば、ジャイロセンサなどにより、車体２が横風帯に侵入する際の該横風に起因した車体２の旋回を検出してよい。 In the above embodiment, the yaw rate sensor 11 detects the turning of the vehicle body 2 caused by the cross wind when the vehicle body 2 enters the cross wind zone.
In addition, for example, the turning of the vehicle body 2 caused by the cross wind when the vehicle body 2 enters the cross wind zone may be detected by a gyro sensor or the like.

１姿勢安定化装置、２車体、３前輪、５トランク上面、１１ヨーレートセンサ（旋回検出手段）、１２車速センサ、１３コントロールユニット（制御部）、１６リップスポイラ（空力部材）、ΔＨ可動量、Φ（ｔ）’ヨーレートの立ち上がり時点での傾き、Ｖ（ｔ）ヨーレートの立ち上がり時点での車速（車体の速度）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Posture stabilization device, 2 Car body, 3 Front wheel, 5 Trunk upper surface, 11 Yaw rate sensor (turning detection means), 12 Vehicle speed sensor, 13 Control unit (control part), 16 Lip spoiler (aerodynamic member), ΔH Movable amount, Φ (T) 'Inclination at the rise of the yaw rate, V (t) Vehicle speed at the rise of the yaw rate (vehicle speed)

Claims

An aerodynamic member that extends in the horizontal direction in the vehicle body and generates a down force that varies by moving in the vertical direction during travel;
A control unit for controlling the aerodynamic member;
Turning detection means for detecting turning of the vehicle body as a yaw rate;
Have
The aerodynamic member is provided behind the front wheel of the vehicle body,
The turning detection means detects turning of the vehicle body caused by the cross wind when the vehicle body enters the cross wind zone,
The controller is
Obtain a movable amount according to the speed of the vehicle body and the slope of the yaw rate,
When the turning detection means detects turning of the vehicle body caused by the cross wind, the movable amount corresponding to the inclination of the yaw rate when the turning detection means starts to detect turning of the vehicle body caused by the cross wind And holding the aerodynamic member after driving the aerodynamic member upward,
Body posture stabilization device.

The controller is
Holding the aerodynamic member during a period in which the turning detection means detects turning of the vehicle body caused by the crosswind;
The posture stabilization device for a vehicle body according to claim 1.

The controller is
In a period in which the yaw rate indicating the turning of the vehicle body caused by the cross wind detected by the turning detection means is increasing, the aerodynamic member is held at the movable amount,
When the yaw rate indicating the turning of the vehicle body caused by the cross wind stops increasing, the aerodynamic member starts to descend.
Vehicle body posture stabilization system according to claim 1 Symbol placement.

The aerodynamic member is moved upward from the state stored in the vehicle body,
The posture stabilization device for a vehicle body according to any one of claims 1 to 3.