JPH0382681A

JPH0382681A - 走行安定性維持装置

Info

Publication number: JPH0382681A
Application number: JP22116489A
Authority: JP
Inventors: Yuji Shinpo; 新保　雄二; Makoto Hori; 誠堀
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-08-28
Filing date: 1989-08-28
Publication date: 1991-04-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、走行中に車体に加わる外乱因子に抗して、車
体の走行安定性を維持する走行安定性維持装置に関する
。

従来の技術従来、車両の走行安定性を維持するための装置としては
、例えば第１６図に示したように、車体Ｉの後端部に可
動式リアスポイラ−２を装着したものが提案されている
（実開昭６２−１７３２７８号公報参照）。

発明が解決しようとする課題しかしながら、第１７図に示したワンボックスカー３に
あっては、走行時において車体の後方領域に剥離流ＷＲ
が生ずることから、車体の後端部にリアスポイラ−２を
装着しても、整流による走行安定性の向上を充分に図る
ことができない。熱論、第１８図に示したように、車体
のルーフパネル５上に可動式リアスポイラ−２を装着す
る構造とすれば、整流作用により走行安定性を図ること
が可能となるが、かかる構造では、ＣＤ値が増加するの
みならず、地上高Ｈが増大して、駐車場の高さ寸法によ
っては、駐車が不可能となるおそれがある。

又、ワンボックスカー４が大型トラック４を追い抜くと
きに受ける空気力は、第１９図に示したようになる。す
なわち、ワンボックスカー３の先端が、大型トラック４
の先端に並んだときから、ワンボックスカー３の先端が
大型トラック４の先端より、約１／２車長だけ先行する
まで、ワンボックスカー３の前部を、大型トラック４か
ら離間する方向に振るヨーイングモーメント（Ｃ□）が
急増する。

そして、ワンボックスカー３が１／２車長前へ出たとこ
ろでこのヨーイングモーメントは最大となり、その後ワ
ンボックスカー３が大型トラック４を追い抜いて、ワン
ボックスカー３の後端が大型トラック７の先端に略並ぶ
ときまで、前記ヨーイングモーメントは減少し、はぼ「
０」となる。

逆に、ワンボックスカー３が大型トラック４に追い抜か
れる場合においては、ワンボックスカー３の後端に大型
トラック４の先端が並ぶと、ヨーイングモーメント（Ｃ
ＹＭ）が増加し始め、大型トラック４の先端がワンボッ
クスカー３の１／２車長車長上でくると、ヨーイングモ
ーメントは最大となる。さらに、大型トラック４が前進
して、両者の先端が並ぶとワンボックスカー３のヨーイ
ングモーメントはほぼ「０」になる。

このようなヨーイングモーメント（ＣＹＭ）の変化は、
特にワンボックスカー３が大型トラック４に追い抜かれ
る場合において特に顕著であり、具体的には以下のよう
な状況である。すなわち、大型トラック４が後から追っ
てきて、その先端がワンボックスカー３の後端から１／
２車長車長上如１達すると、ワンボックスカー３は前記
ヨーイングモーメントにより、前部を大型トラック４か
ら離間する方向に振られ、そこで、ワンボックスカー３
の運転者が、大型トラック４に近接方向に修正操舵する
。

しかし、大型トラック４はさらに前進し、瞬時にしてそ
の先端が、ワンボックスカー３の先端に並ぶので、前記
ヨーイングモーメントがほぼｒＯＪになり、これにより
一瞬前に取った前記修正操舵により、ワンボックスカー
３は大型トラック４に近接することとなる。このため、
ワンボックスカー３の運転者において、大型トラック４
に追い抜かれるとき、該大型トラック４に吸い込まれる
ように走行状態を体感してしまう。

一方、第２０図に示したように、ワンボックスカー先端
がトラック先端より１ｍ先行した場合（点線）と、同様
に３ｍ先行した場合（−点鎖線）とでは、車体表面の圧
力分布が大きく異なるのに対し、この両場合のヨーイン
グモーメントは同じであることから、前記圧力分布の変
化とヨーイングモーメントの変化とは必ずしも一致しな
い。したがって、前記公報に開示されているように、単
に横風センサにより検出した圧力分布により可動式スポ
イラ−を変化させても、前記ヨーイングモーメントの変
化に対応した走行安定性を確保し得るものではなかった
。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもの
であり、前記ヨーイングモーメント等の外乱因子に抗し
て、走行安定性を向上させることを可能にした走行安定
維持装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段前記課題を解決するために本発明にあっては、車体に、
走行時に生ずる外乱因子を検出する検出手段と、前記外
乱因子に抗して走行安定性を確保する安定維持手段とを
設けるとともに、前記外乱因子に基づいて安定維持手段
を制御する制御手段を設け、又前記検出手段を、車体の
ルーフ側部に取り付けられた複数個の距離センサで構成
するとともに、前記安定維持手段として、車体に作用す
るヨーイングヨーイングモーメントを打ち消す、ヨーイ
ングヨーイングモーメント消去装置、後輪を操舵する後
輪操舵装置、あるいは車体の空力特性を変化させる空力
デバイスで構成しである。

作用前記構成において、検出手段たる距離センサが他車との
距離を計測することにより、該距離に応じて当該車両に
生ずる外乱因子を検出すると、前記制御手段はこの外乱
因子に基づき、前記ヨーイングヨーイングモーメント消
去装置、後輪操舵装置等の安定維持手段を作動させる。

したがって、外乱因子が当該車体に作用するヨーイング
モーメントである場合には、前記ヨーイングモーメント
消去装置、あるいは後輪操舵装置作動することにより、
前記ヨーイングモーメントに抗して当該車両の走行安定
性は確保される。

又、前記検出手段により横風等の他の外乱因子が検出さ
れた場合には、安定維持手段としての空力デバイスが作
動し、前記横風に抗した空力特性を具現化することによ
り、当該車両の走行安定性は確保される。

実施例以下、本発明の一実施例について図面に従って説明する
。すなわち、第２図に示したようにワンボックスカー３
のルーフパネル５には、その前端、中央、後端の両側部
に、検出手段たる前端センサＡ＋、Ａｔ、中央センサＢ
ｌ、Ｂ２、後端センサＣｌＯ２が各々取り付けられてい
る。この各センサＡ〜Ｃ，は、非接触で距離を計測可能
な距離センサであって、本実施例においては超音波距離
センサが用いられおり、各々車体側方を指向している。

一方、第３図に示したように、フロントウィンドウ１７
とサイドウィンドウ１８の各端縁を支持する車体両側の
フロントピラー６には、安定維持手段たる右デフレクタ
７ａと左デフレクタ７ｂとが、各々ビン８により枢支さ
れており、該デフレクタ７ａ、７ｂはアクチュエータ９
の作動に伴って、前記フロントピラー６と面一となる位
置（点線図示）から、フロントピラー６に対して４５ｄ
ｅｇ開いた状態（実線図示）までの、任意の位置に駆動
されるようになっている。

そして、前記アクチュエータ９は第１図に示したように
、制御手段たるＣＰＵ１２の入力ボートに接続され、又
前記各センサＡｌ−Ｃはアンプ１■・・・を介して、Ｃ
ＰＵ１２の人力ボートに接続されている。さらに、ＣＰ
Ｕ１２の入力ボートには、この制御系を乗員がオン、オ
ンするためのメインスイッチ１３及び、車速センサ１４
が接続されている。

次に、以上の構成にかかる本実施例おいて、大型トラッ
クが後から追ってきて、ワンボックスカー３を追い抜く
までの作動について、第４図に示したフローチャートに
従って説明する。すなわち、大型トラックがワンボック
スカー３の後方に位置している状態においては、後端セ
ンサＣ６ＣｔはＯＦＦ’となっており、よってステップ
１０１の判別はＮｏとなる。そして、ワンボックスカー
３の後端に大型トラック４の先端が並ぶと、後端センサ
Ｃ１，ＣｔがＯＮとなって、ステップ１０１の判別はＹ
ＥＳとなり、次にＯＮとなった後端センサが「Ｃ−であ
るか否かが判別され、このときヨーイングモーメント（
ＣＹＭ）が増加し始める。

この判別がＹＥＳであれば、大型トラックはワンボック
スカー３の右側を追い越そうとしていることから、右デ
フレクタ７ａを作動させ（ステップ１０３）、一方前記
判別がＮｏであれば、大型トラックはワンボックスカー
３の左側を追い越そうとしていることから、左デフレク
タ７ｂを作動させる（ステップｌ０４）。

次に、大型トラック４の先端がワンボックスカー３の１
／２車長程度までくると、ステップ１０５の判別はＹＥ
Ｓとなるとともに、このときヨーイングモーメントは最
大となることから、ステップ１０６に進み、デフレクタ
７ａ、７ｂを全開位置に維持する。これにより第５図（
ａ）に実線で示したように、通常フロントピラー６近傍
に発生している負圧領１ａＶが、デフレクタ７ａ、７ｂ
を全開にすることにより、同図に点線で示したように小
さくなる。これは第５図（ｂ）に実線で示したように、
デフレクタ７ａ、７ｂが全開となることにより、フロン
トピラー６から車体側面へと流れる気流が剥離するため
である。

そして、前述のように大きな負圧領域Ｖが無くなると、
ヨーイングモーメント（Ｃｙｘ）は小さくなり、ワンボ
ックスカー３が大型トラック４に追い抜かれるときに生
じていた、車体前部が振られる現象は解消される。

さらに、大型トラック４が前進して、両者の先端が並ぶ
と、前端センサＡ１．Ａｔｈ（ＯＮとなって、ステップ
１０７の判別がＹＥＳとなると、このときワンボックス
カー３のヨーイングモーメントは、はぼ「０」になるこ
とから、ステップ１０８に進み、デフレクタ７ａ、７ｂ
を閉位置に駆動するのである。

なお、大型トラックに追い抜かれるとき、ワンボックス
カー３に発生するヨーイングモーメントは、第６図に示
したように、両者の距＃１！Ｘにも影響される。つまり
、Ｘが小さければそれだけ、追い抜き時にワンボックス
カー３が受ける影響が大きいことからことから、第７図
に示したように、各センサＡ　１　”−Ｃｔの出力によ
って計測し得るＸの大きさに応じて、デフレクタ７の開
角度を変化されば、−層効果的に、ヨーイングモーメン
トの発生を抑制することができる。

又、デフレクタ７ａ、７ｂの開角度を、車速センサ１４
により検出された車速に基づいて制御すれば、車速に応
じて変化するヨーイングモーメント（ＣｙＭ）に対し、
適切な開角度を設定し得ろとともに、一定車速以上（例
えば８０　ｋｍ／ｈ以上）である場合のみ、デフレクタ
７ａ、７ｂを作動させる構成とすることもできる。なお
、前記メインスイッチ１３をＯＦＦにすれば、この制御
系は停止することから、運転者においてメインスイッチ
１３を０ＮＳＯＦＦすることにより、デフレクタ７ａ、
７ｂの作動の有無を選択することが可能である。

次に、ワンボックスカー３が大型トラック４を追い抜く
ときの作動について第８図に示したフローチャートに従
って説明する。すなわち、ワンボックスカー３が大型ト
ラック４の後方に位置している状態においては、前端セ
ンサＡ＋、ＡｔはＯＦＦとなっており、よってステップ
２０１の判別はＮｏとなる。そして、大型トラック４の
後端にワンボックスカー３の先端が並ぶと、前端センサ
Ａ１、Ａ、がＯＮとなって、ステップ２０１の判別はＹ
ＥＳとなり、次にＯＮとなった前端センサが「Ａ」であ
るか否かが判別される。この判別がＹＥＳであれば、ワ
ンボックスカー３は大型トラック４の右側を追い越そう
としていることから、右デフレクタ７ａを作動させ（ス
テップ２０３）、方前記判別がＮｏであれば、ワンボッ
クスカー４は大型トラック４の左側を追い越そうとして
いることから、左デフレクタ７ｂを作動させる（ステッ
プ２０４）。

次に、ワンボックスカー３の先端が大型トラック４の１
／２車長程度までくると、ステップ２０５の判別はＹＥ
Ｓとなるとともに、このときヨーイングモーメントは最
大となることから、ステップ２０６に進み、デフレクタ
７ａ、７ｂを全開位置に維持する。これにより前述のよ
うに大きな負圧領域が無くなると、ヨーイングモーメン
トは小さくなり、ワンボックスカー３が大型トラック４
に追い抜くときに生じていた、車体前部が振られる現象
は解消される。

さらに、ワンボックスカー３が前進して、両者の後端が
並ぶと、後端センサＣ，，Ｃ，がＯＮとなって、ステッ
プ１０７ａ、７ｂの判別がＹＥＳとなり、このときワン
ボックスカー３のヨーイングモーメントは、はぼ「０」
になることから、ステップ２０８に進み、デフレクタ７
ａ、７ｂを閉位置に駆動するのである。

第９図は、本発明の第２実施例を示すものであり、安定
維持手段として、後輪を操舵する後輪操舵装置を用いた
ものである。すなわち、後輪１５は、リアサスペンショ
ン１６に支持されており、該リアサスペンションＩ６の
左右両側部には、後輪操舵装置としてのリアサスペンシ
ョンアクチュエータＲ，、Ｒ，が連係され、該リアサス
ペンションアクチュエータＲ，、Ｒ，は、前記ＣＰＵ１
２の出力ボートに接続されている。

かかる実施例においては、前記第４図及び第８図に示し
たフローチャートのステップ１０２及び２０２において
、車体右側部のセンサＣ，，Ａ、がＯＮとなった場合に
は、車体左側部のりアサスベンンヨンアクチュエータＲ
３を伸長するように作動させ、逆に車体左側部のセンサ
Ｃ２，Ａ２がＯＮとなった場合には、車体右側部のリア
サスペンションアクチュエータＲ，が伸長するように作
動させる。これにより、後輪は前記ヨーイングモーメン
トに抗した方向に変角し、該ヨーイングモーメントを抑
制することができるのである。

第１Ｏ図は本発明の第３実施例を示すものであり、ルー
フパネル５の前端両側には、検出手段としてさらに一対
の前方センサＤ、、Ｄ２が取り付けられている。該前方
センサＤ、、Ｄ、は、斜め前方を指向し、ワンボックス
カー３に対して、２車長前方の隣車線を走行する車両を
感知するように構成されている。又、ルーフパネル５の
前端中央には、検出手段たる横風センサＦが取り付けら
れており、該横風センサＦは左右両側面の圧力差から、
車体左右に受ける横風の有無を検出する機能を有し、前
記前方センサＤＩ、Ｄ２と横風センサＦとは、前記ＣＰ
Ｕ１２に入力ボートに接続されている。

又本実施例において、空力デバイスとしてのピラーフィ
ン１９ａ、１９ｂは、前記デフレクタ７ａ。

７ｂより長尺状であって、フロントウィンドウ１７ａ、
７ｂより下方に延設されており、その駆動機構に関して
は、第１実施例と同様である。

以上の構成にかかる本実施例において、第１１図のフロ
ーチャートに示したように、横風がなくステップ３０１
に判別がＮｏである場合には、前述した第１実施例の第
４図に示したフローチャートのステップ１０１に進み、
該フローチャートに従って、制御が実行される。

一方、第１２図に示したように、横風Ｗが発生しており
、このときワンボックスカー３が大型トラック４の左後
方から追い越しを行うべく、大型トラック４に対して２
車長後方に到達すると、前方センサＤ、がＯＮとなって
、ステップ３０２の判別はＹＥＳとなり、これにより右
ピラーフィン１９ａは開に駆動される（ステップ３０３
）。弓き続き、車体右側位置する各センサＡ、、Ｂ、、
Ｃ８がＯＮとなったか否かが順次判別され（ステップ３
０４．３０５．３０６）、この判別か全てＹＥＳとなっ
た時点、すなわちワンボックスカー３の後端部がが大型
トラック４の後端部に並んだ時点で右ピラーフィン１９
ａは閉に駆動される（ステップ３０７）。

次に、ワンボックスカー３の先端部が大型トラック４の
先端部より前方に位置することにより、センサＡＩがＯ
ＦＦになると（ステップ３０８）、左ピラーフィン１９
ｂを開に駆動する（ステップ３０９）。引き続きセンサ
Ｂ＋、Ｃ＋がＯＦＦとなったか否かを判別しくステップ
３１０．３１１）、この両判別がＹＥＳとなって、ワン
ボックスカー３が大型トラック４を完全に追い越した時
点で、左ピラーフィン１９ｂを閉にする（ステップ３１
２）。つまり、第１２図に示したように、領域αにおい
ては、右ピラーフィン１９ａを開にし、領域βにおいて
は左ピラーフィン１９ｂを開にするのである。

第１３図は、かかる制御が実行される、横風がある状態
におけるヨーイングモーメント（ＣＹｌ、ｌ）の変化を
示すものであり、図中−点鎖線はワンボックスカー３の
周囲に車両が無いときに、横風を受けながら走行してい
るときのヨーイングモーメント（Ｃｙｘ）であり、実線
はワンボックスカー３の隣に大型トラック４が存在する
場合を示す。この両者を比較することにより理解される
ように、大型トラック４が存在する場合には、ヨーイン
グモーメント（ＣＹＭ）が−３Ｌ〜−２Ｌ付近と、０〜
ＩＬ付近で変化している。したがって、前記領域αで右
ピラーフィン１９ａを開にし、かつ領域βで左ピラーフ
ィン１９ｂを開にすることにより、ヨーイングモーメン
ト（ＣＹＭ）に抗して走行安定性を維持することができ
るのである。

なお、第１１図に示したフローチャートにおいて、ステ
ップ３１３の判別がＹＥＳとなって、ワンボックスカー
３が大型トラック４の右後方から追い越しを行った場合
には、ステップ３１４〜３２３までの判別処理により、
左ピラーフィン１９ｂが作動した後、右ピラーフィン１
９ａが作動することにより、同様にヨーイングモーメン
ト（Ｃ１・イに抗した走行安定性を確保することができ
る。

又、第１４図に模式的に示したように、前記ピラーフィ
ン１９ａ、１９ｂに変えて、同様の時点で後輪１５を変
角する制御であっても、前記実施例と同様の走行安定性
を確保することが可能となる。さらに、本実施例におい
ても前述した実施例と同様に、第１５図に示したように
、距ＭＸとの関係においてピラーフィン１９ａ、１９ｂ
の開角度を変化させれば、−層走行安定性を向上させ得
ることは勿論である。

発明の詳細な説明したように本発明は、走行時に生ずる外乱因子に
基づいて、該外乱因子に抗して走行安定性を確保する安
定維持手段を制御するようにしたことから、他車の存在
、あるいは他車と横風の存在に起因した外乱因子が当該
車両に作用した場合において、ヨーイングモーメントが
生じた際には、前記安定維持手段により、ヨーイングモ
ーメントに抗して車両の走行安定性を確保することが可
能となる。

又、このように前記安定維持手段の作動により走行安定
性が確保される結果、ワンボックスカーにおいて、車体
ルーフにリアスポイラ−を装着する必要も無く、ＣＤ値
が増加したり、地上高が増大して、駐車場の高さ寸法に
よっては、駐車が不可能となる等の不都合を解消するこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す概念図、第２図は同
実施例の外観斜視図、第３図は同実施例の第２図ＩＩＩ
−Ｉｉｌ線に沿う断面図、第４図は同実施例のワンボッ
クスカーが大型トラックにより追い越される場合の作動
フローチャート、第５図（ａ）（ｂ）は同実施例の作用
を示す説明図、第６図はワンボックスカーと大型トラッ
クの距離関係を示す説明図、第７図は距離Ｘとデフレク
タの開度との関係を示す特性図、第８図は同実施例のワ
ンボックスカーが大型トラックを追い越す場合の作動フ
ローチャート、第９図は本発明の第２実施例を示す概念
図、第１０図は本発明の第３実施例を示す外観斜視図、
第１１図は同実施例の作動フローチャート、第１２図は
同実施例のピラーフィンの作動領域を示す説明図、第１
３図は同実施例の作用を示す特性図、第１４図は本発明
の第４実施例におけるピラーフィンの作動領域を示す説
明図、第１５図は距離Ｘとピラーフィンの開き角度との
関係を示す特性図、第１６．１７．１８図は従来構造を
しめす側面説明図、第１９図はワンボックスカーの位置
に対応するヨーイングモーメント（ＣＹＭ）の値を示す
特性図、第２０図はワンボックスカー周囲の負圧変化を
示す特性図である。３・・・ワンボックスカー　５・・・ルーフパネル、７
ａ、７ｂ・・・デフレクタ（安定維持手段）、１２・・
・ＣＰＵ（制御手段）、１５・・・後輪、１６・・・リ
アサスペンション、１９ａ、１９ｂ・・・ピラーフィン
（空力デバイス）　、Ａ、、Ａ１・・前端センサ（検出
手段）、Ｂｌ、Ｂ２・・・中央センサ（検出手段）、Ｃ
７Ｃ２・・・後端センサ（検出手段）、Ｄｌ、Ｄｔ・・
・前方センサ（検出手段）、Ｆ・・・横風センサ（検出
手段）、Ｒ，、Ｒ，・・リアサスペンションアクチュエ
ータ（安定維持手段）。第２図ぢ第３図第４図第５図（（１）第５図（ｂ）Ｘ（ｍ）第８図第９図第１０図第１２図 β 第１４図第１５図ＷＷトクｌクヒフ／Ｅ・１７ス挙ヒ／ｌ　ｇ＊第１６図第１７図Ｒ第１８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車体に、走行時に生ずる外乱因子を検出する検出
手段と、前記外乱因子に抗して走行安定性を確保する安
定維持手段とを設けるとともに、前記外乱因子に基づい
て安定維持手段を制御する制御手段を設けたことを特徴
とする走行安定性維持装置。
（２）前記検出手段を、車体のルーフ側部に取り付けら
れた複数個の距離センサで構成するとともに、前記安定
維持手段として、車体に作用するヨーイングモーメント
を打ち消す、ヨーイングモーメント消去装置を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の走行安定性維持装置。
（３）前記安定維持手段を、後輪を操舵する後輪操舵装
置としたことを特徴とする請求項１記載の走行安定性維
持装置。
（４）前記安定維持手段を、車体の空力特性を変化させ
る空力デバイスとしたことを特徴とする請求項１記載の
走行安定性維持装置。