JPH05112265A - 可動翼装置 - Google Patents

可動翼装置

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JPH05112265A
JPH05112265A JP3272675A JP27267591A JPH05112265A JP H05112265 A JPH05112265 A JP H05112265A JP 3272675 A JP3272675 A JP 3272675A JP 27267591 A JP27267591 A JP 27267591A JP H05112265 A JPH05112265 A JP H05112265A
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JP
Japan
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wing
horizontal
vehicle
wheel load
vertical
Prior art date
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Pending
Application number
JP3272675A
Other languages
English (en)
Inventor
Moritsune Nakada
守恒 中田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 横風特性を向上させながら自動車の走行状態
に応じて走行安定性および操縦安定性の向上を可能とす
る。 【構成】 車体後部に設けられた水平翼と、その迎角を
変更させる水平翼駆動手段と、前記水平翼の両端を支え
る垂直翼と、この垂直翼を昇降させその突出面積を変化
させる垂直翼駆動手段と、少くとも前後各一輪の輪荷重
を検出する輪荷重検出手段と、車速を検出する車速検出
手段と、前記輪荷重検出手段と車速検出手段との信号か
ら車両の走行状態を判断し、その走行状態に応じて前記
水平翼駆動手段と垂直翼駆動手段へ作動信号を出力する
制御手段とを備えたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車の走行安定性
を図る可動翼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の可動翼装置としては、例えば実開
昭62−173278号公報に記載されたようなものが
ある。すなわち、車体の後部に左右に分割した水平翼
と、その両端を支える左右一対の翼形をした支柱が設け
られている。左右の支柱の中には前記水平翼のそれぞれ
の迎角を変更するための駆動装置が設けられ、また、左
右の支柱の下部には該支柱を昇降させるための駆動装置
が設けられている。前記各駆動装置は圧力センサからの
信号に応答して作動信号を出力する制御回路に接続され
ており、前記圧力センサによって横風を検知し水平翼の
両端を支える支柱の風上側を上昇させ、同時に水平翼の
風上側半分に負の迎角をもたせるように構成されてい
る。
【0003】従って、横風の中を直進走行する場合、ヨ
ーイングモーメントおよびローリングモーメントが減少
され、横風安定性が向上される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな可動翼装置にあっては、水平翼の迎角の変更と、そ
の両端を支える支柱の昇降を圧力センサで検知した横風
に応じてのみ制御するにすぎないため、自動車の操縦安
定性および走行安定性の向上に限界があった。
【0005】そこでこの発明は、横風特性を向上させな
がら自動車の走行状態に応じて走行安定性および操縦安
定性の向上を図ることができる可動翼装置の提供を目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、車体後部に設けられた水平翼と、その迎
角を変更させる水平翼駆動手段と、前記水平翼の両端を
支える垂直翼と、この垂直翼を昇降させその突出面積を
変化させる垂直翼駆動手段と、少くとも前後各一輪の輪
荷重を検出する輪荷重検出手段と、車速を検出する車速
検出手段と、前記輪荷重検出手段と車速検出手段との信
号から車両の走行状態を判断し、その走行状態に応じて
前記水平翼駆動手段と垂直翼駆動手段へ作動信号を出力
する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】
【作用】上記構成によれば制御手段によって輪荷重検出
手段と車速検出手段との信号から車両の走行状態を判断
し、その走行状態に応じて水平翼駆動手段と垂直翼駆動
手段へ駆動信号を出力する。
【0008】この駆動信号に応じて前記水平翼駆動手段
と垂直翼駆動手段とが駆動され、水平翼駆動手段によっ
て水平翼の迎角を変更させるとともに垂直翼駆動手段に
よって例えば垂直翼の突出面積やその位置を変化させ
る。
【0009】従って、車両の走行状態に応じて水平翼の
迎角と垂直翼の突出面積とが制御されるため、走行安定
性および操縦安定性を向上することができる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
【0011】図2はこの発明の一実施例に係る可動翼装
置の全体斜視図を示すもので、可動翼装置1は車体3の
後部上面に装備されている。
【0012】可動翼装置1は、車幅方向にほぼ水平に横
架された航空機翼状の水平翼5と、この水平翼5の左右
側端付近の下方に取付けられた翼状の左右一対の垂直翼
7とを備えている。
【0013】前記水平翼5は、迎角を変更可能な可動水
平翼9とこの可動水平翼9の左右側端に設けられた左右
一対の固定水平翼11とから成り立っている。
【0014】前記左右の垂直翼7は左右の固定水平翼1
1の下面にそれぞれ取付けられている。各垂直翼7の下
端には、前記水平翼5と垂直翼7とを一体に保持して昇
降動する垂直翼駆動手段としての昇降駆動装置13が組
付けられている。左右の垂直翼7は車体3に空けられた
左右のガイド孔15に沿って上下動が可能となってい
る。
【0015】前記昇降駆動装置13は、ジャッキ17と
モータ19とから構成され、ジャッキ17はねじを形成
されたシャフト17aの回転により伸縮するパンタグラ
フ式ジャッキからなり、下端部が車体3に固定されると
ともに上端部が支柱21を介して垂直翼7の下端に取付
けられている。そして、ジャッキ17のシャフト17a
に正転および逆転が可能なモータ19が連結されてい
る。
【0016】図3は、可動水平翼9、左固定水平翼11
および左垂直翼7の連結状態を示したものである。可動
水平翼9の左端にはアウターシャフト23が固定されて
おり、その内側に一端を左垂直翼7に取り付けたボール
ジョイント25に連結されたインナーシャフト27が挿
入されている。インナーシャフト27にはキーがはめ込
まれており、アウターシャフト23に設けられたキー溝
29にはまるようになっている。従って、インナーシャ
フト27はアウターシャフト23の内部で回転方向に係
止され、軸方向に摺動可能に連結されている。
【0017】前記インナーシャフト27には、レバー3
1の一端が固定されており、レバー31の他端はボール
ジョイント33およびロッド35を介してアクチュエー
タ37に連結されている。アクチュエータ37は左垂直
翼7の内部部材にボールジョイント39を介して取付け
られている。従って、アクチュエータ37が作動してロ
ッド35を引張るとレバー31によってインナーシャフ
ト27にトルクが作用してアウターシャフト23を回転
させ、可動翼5に負の迎角がつくことになる。前記レバ
ー31、ボールジョイント33、ロッド35およびアク
チュエータ37は左垂直翼7の内部に組込まれ、インナ
ーシャフト27およびアウターシャフト23は左固定水
平翼11の内部に配設されている。
【0018】前記レバー31、ボールジョイント33、
ロッド35およびアクチュエータ37は、可動水平翼9
の迎角を変更させる水平翼駆動手段としての変角駆動装
置41を構成する。
【0019】なお、可動水平翼9の右端と右固定水平翼
11とはアウターシャフト23で連結されているが、前
記インナーシャフト25、レバー31、ロッド35およ
びアクチュエータ37は設けられていない。
【0020】図4はこの実施例の可動翼装置1の作動系
統を示すものである。
【0021】すなわち、昇降駆動装置13のモータ19
および変角駆動装置41のアクチュエータ37は、制御
手段としてのコントローラ43に接続されており、該コ
ントローラ43の出力信号によって駆動制御される。ま
た、コントローラ43には車速を検出する手段としての
車速センサ45と、各車輪毎の輪荷重を検出する手段と
しての輪荷重センサ47,49,51,53とが接続さ
れている。車速センサ45は例えばスピードメータから
の信号を取り込むことによって車速を検出する。輪荷重
センサ47〜53は例えば各車輪の懸架装置に配設され
た歪センサ等の信号を取り込むことによって輪荷重を検
出する。
【0022】図5は垂直翼7の突出面積aの変化を示し
たものであり、最大上昇時の突出面積を100%、1/
2上昇時の突出面積を50%、最下降時の突出面積を0
%としている。
【0023】図6は可動水平翼9の迎角θの変化を示し
たものである。迎角が0%のときは水平翼分のドラッグ
(抗力)がほぼゼロでダウンフォース(負の揚力)がほ
ぼゼロの状態であり、迎角が100%のときは水平翼分
のドラッグおよびダウンフォースともに最大の状態であ
る。
【0024】この可動翼装置の制御は、垂直翼7の突出
面積aの変化0〜100%と、可動水平翼9の迎角θの
変化0〜100%との組合せによって行われるものであ
る。
【0025】つぎに、上記実施例の作用を図7に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。
【0026】このフローチャートに示された一連の処理
は、イグニッションスイッチがON位置へ操作されると
開始され、自動車の走行中は繰り返し行ない可動翼装置
を制御する。すなわち、ステップS1で各輪荷重センサ
47〜53により検出された輪荷重が読み込まれ、ステ
ップS2で車速センサ45により検出された車速が読み
込まれる。つぎに、ステップS3で横風を受けているか
否かが判断される。この判断は、車両の走行状態を判断
するものであり、この実施例では、前記輪荷重と車速と
から横風を判断している。
【0027】この横風判断について、図8および図9を
用いて説明する。図8は風胴実験等によって得られた車
両の前輪と後輪の基準揚力値の変化を示すグラフであ
る。すなわち、車速Vに応じて可動水平翼9の迎角を増
大した場合の前輪と後輪の揚力値CLの変化を示したも
のであり、これが車速Vに対する基準の揚力値CLであ
る。図9は風胴実験等において、車体に偏揺角をつけて
横風状態に相当する状態にしたときの前輪と後輪の揚力
値CLの変化を示すグラフである。同図に示すように車
体が横風を受けた場合、前輪の揚力値CLは余り変化し
ないが後輪の揚力値CLは大きく増加している。
【0028】従って、前輪と後輪の輪荷重を検出して各
車速で揚力値CLをモニターすることにより、前記図8
および図9の関係から横風を判断することができる。こ
こで、輪荷重から揚力値CLを求める方法について説明
すると、輪荷重は乗員数や荷物の搭載量等によって変化
するため、車両が低速で一定速走行をしているときの各
輪の輪荷重を基準輪荷重としてコントローラ43に記憶
しておき、走行中に輪荷重センサ47〜51によって検
出された各輪の輪荷重から前記基準輪荷重を減じた値が
揚力値CLとなる。
【0029】ステップS3において、車速に対する前輪
の揚力値の基準揚力値に対するずれが所定値以内であっ
て、後輪の揚力値が基準揚力値に対して所定値以上減少
しているときは、横風を受けていると判断してステップ
S8の制御Dへ移行し、そうでないときには横風を受け
ていないと判断してステップS4へ移行する。
【0030】ステップS4においては、車速センサ45
の車速から走行状態が判断され、一定速走行状態のとき
はステップS5の制御Bへ移行し、加速状態のときはス
テップS6の制御Aへ移行し、減速状態のときはステッ
プS7の制御Cへ移行する。
【0031】図10の図表は、前記各走行状態の判断方
法、各走行状態に応じた制御内容およびその制御による
効果等を示したものである。
【0032】ステップS4において、車速の変化が所定
値以内であり、車速に対する前・後輪の揚力値の基準揚
力値に対するずれが所定値以内である場合は、一定速走
行状態であると判断され、ステップS5で図11に示す
ように車速に応じて可動水平翼9の迎角θを0〜50%
の範囲で変化させるとともに垂直翼7の突出面積aを0
〜50%の範囲で変化させる。
【0033】このように可動水平翼9の迎角θを車速に
応じて変化させることにより、車速の増加に従い後輪へ
のダウンフォースを増加させて車両の走行安定性を向上
させる。さらに、垂直翼7の突出面積aを車速に応じて
変化させることにより、車速の増加に従いヨーイングモ
ーメントCYMを低下させて車両の走行安定性を向上さ
せると同時に突出面積aを50%までに押えることによ
り空気抵抗係数CD の増加を少くする。
【0034】また、ステップS4で車速の単位時間当り
の増加が所定値以上であり、加速に対する輪荷重の移動
が基準揚力値と加速度から求めた輪荷重移動に対しての
ずれが所定値以内である場合は、加速状態であると判断
され、ステップS6で可動水平翼9の迎角θを0%にす
るとともに垂直翼7の突出面積aを0%にする。このよ
うにして可動翼分のドラッグをゼロにすることにより加
速性能を向上させる。
【0035】また、ステップS4で車速の単位時間当り
の減少が所定値以上であり、減速に対する輪荷重の移動
が基準揚力値と減速度から求めた輪荷重移動に対しての
ずれが所定値以内である場合は、減速状態であると判断
され、ステップS7で可動水平翼9の迎角θを100%
に変化させるとともに垂直翼7の突出面積aを100%
に変化させる。このようにして可動翼分のドラッグを増
加させ、制動性能を向上させる。さらに、垂直翼7の突
出面積100%にすることによりヨーイングモーメント
CYMを最大限に低下させ、制動安定性を向上させる。
【0036】ステップS8においては、可動水平翼9の
迎角θと垂直翼7の突出面積aとを図12に示すように
後輪の揚力値の減少値ΔWに応じて横風を検知した直前
の各翼7,9の設定位置を基準に最大100%まで変化
させる。すなわち、可動水平翼9は車速に応じた揚力値
になるまで迎角θを変化させ、垂直翼7は後輪の揚力値
の減少値ΔWに応じて突出面積aを増加させる。
【0037】このように可動水平翼9の迎角θを変化さ
せることにより、横風によって低下した後輪へのダウン
フォースを基準値にさせ、操縦安定性能の低下を防止す
る。さらに、垂直翼7の突出面積aを変化させることに
より、ヨーイングモーメントCYMを低下させて横風特
性を向上させ、車両の走行安定性を確保する。
【0038】上述のように、この可動翼装置では、可動
水平翼9と垂直翼7とが制御されるため、この可動翼装
置を装備した自動車はより良好な走行安定性を得ること
ができる。すなわち、自動車が一定速走行状態で走行し
ている場合は、車速の増加に従って後輪へのダウンフォ
ースを増加させるとともにヨーイングモーメントCYM
を低下させて走行安定性を向上することができる。ま
た、垂直翼7の突出面積aを押えることにより空気抵抗
係数CD の増加を少くしている。
【0039】また、自動車が加速状態で走行している場
合には、翼のドラッグをゼロにすることにより加速性能
を向上することができ、さらに、自動車が減速状態で走
行している場合、翼のドラッグを増加させるとともにヨ
ーイングモーメントCYMを最大限に低下させて制動安
定性を向上することができる。
【0040】さらに、自動車が横風を受けて走行してい
る場合には、横風により低下した後輪へのダウンフォー
スを基準値にさせるとともにヨーイングモーメントCY
Mを低下させて横風特性を向上させ、走行安定性および
操縦安定性を向上することができる。
【0041】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、この発
明の構成によれば、車両の横風特性を向上させながら走
行状態に応じて走行安定性および操縦安定性をより向上
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の構成図である。
【図2】一実施例に係る可動翼装置の全体斜視図であ
る。
【図3】図2の要部詳細図である。
【図4】作動系統図である。
【図5】垂直翼の作用説明図である。
【図6】水平翼の作用説明図である。
【図7】制御フローチャートである。
【図8】風胴実験で得られた車両の前・後輪の基準揚力
値の変化を示すグラフである。
【図9】風胴実験で得られた横風状態における前・後輪
の揚力値の変化を示すグラフである。
【図10】制御内容および効果を示す図表である。
【図11】一定速走行状態における作用説明図である。
【図12】横風時走行状態における作用説明図である。
【符号の説明】
5 水平翼 7 垂直翼 13 昇降駆動装置(垂直翼駆動手段) 41 変角駆動装置(水平翼駆動手段) 43 コントローラ(制御手段) 45 車速センサ(車速検出手段) 47〜53 輪荷重センサ(輪荷重検出手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体後部に設けられた水平翼と、その迎
    角を変更させる水平翼駆動手段と、前記水平翼の両端を
    支える垂直翼と、この垂直翼を昇降させその突出面積を
    変化させる垂直翼駆動手段と、少くとも前後各一輪の輪
    荷重を検出する輪荷重検出手段と、車速を検出する車速
    検出手段と、前記輪荷重検出手段と車速検出手段との信
    号から車両の走行状態を判断し、その走行状態に応じて
    前記水平翼駆動手段と垂直翼駆動手段へ作動信号を出力
    する制御手段とを備えたことを特徴とする可動翼装置。
JP3272675A 1991-10-21 1991-10-21 可動翼装置 Pending JPH05112265A (ja)

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JP3272675A JPH05112265A (ja) 1991-10-21 1991-10-21 可動翼装置

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