JPH08258754A - 可動スポイラの駆動制御装置及び可動スポイラの動作異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スポイラに動作異常があることを迅速に判断
することができ、必要に応じて警告する。 【構成】 スポイラパネルが展開方向に移動している場
合(100) に展開時間カウンタＴで展開時間を計測し(10
2) 、計測した展開時間が予め設定された警告判定基準
値Ｄと比較して(106) 、展開時間カウンタＴが警告判定
基準値Ｄよりも小さい場合に、警告ランプ点灯フラグＦ
をセットする(108) 。警告ランプ点灯フラグＦがセット
されている場合に(200) 、警告ランプを点灯し(202) 、
修理完了信号が入力すると(204) 、警告ランプを消灯す
る(206) 。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可動スポイラの駆動制
御装置及び可動スポイラの動作異常検出方法に関し、特
に、駆動手段の駆動を制御して、スポイラを格納位置及
び展開位置に移動させる可動スポイラの駆動制御装置及
び動作異常検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両、例えば自動車の例えば先頭
部下方にスポイラ（フロントスポイラ）が取り付けられ
たものがある。フロントスポイラは、車両にダウンフォ
ースを与え、高速走行中での車体の横すべりを防止し、
自動車の操縦安定性を向上させている。しかし、スポイ
ラは、高速時では、自動車の操縦安定性を向上させるこ
とができるが、一方で低速時には、悪路走行時及び駐車
時等の低速走行時には、路面及び縁石等との干渉により
スポイラが損傷しやすい状況にある。

【０００３】そのため、スイッチ及び車速等の条件によ
り、スポイラを効果を奏する位置にセット（展開）し、
走行の抵抗とならない位置にセット（格納）することが
できる可動スポイラを取り付けることが好ましく、既に
公知となっている（例えば特開平３−９０４８５号
等）。このような可動スポイラには、スポイラ本体（ス
ポイラパネル）を展開位置及び格納位置に移動するため
にモータが設けられ、このモータは、ウオーム減速した
出力軸にクランクアームを固定し、このクランクアーム
に揺動可能に連結した所謂リンク機構によってスポイラ
と連結されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、リン
ク機構の一部分が外れてモータの駆動力が十分にスポイ
ラに伝わらない場合、スポイラを的確に展開・格納作動
させることができない。このような動作不良は、運転席
からは判断がつきにくく、調整時期が遅れることがあ
る。

【０００５】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、スポイラに動作異常があることを迅速に判断するこ
とができ、必要に応じて操作者又は運転者に警告するこ
とができる可動スポイラの駆動制御装置及び可動スポイ
ラの動作異常検出方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の可動スポ
イラの駆動制御装置は、スポイラの格納位置又は展開位
置の２位置へ選択的に移動させる駆動手段と、少なくと
も車速を含む所定の条件によって、前記駆動手段の駆動
を制御する駆動制御手段と、前記格納位置と展開位置と
の間の移動時間を計測する計測手段と、前記計測手段に
より計測された時間が、所定の基準値よりも短い場合に
動作異常と判断する判断手段と、を有することを特徴と
している。

【０００７】請求項２記載の可動スポイラの駆動制御装
置は、請求項１において、前記判断手段からの信号に応
じて報知する報知手段を更に備えたことを特徴としてい
る。

【０００８】請求項３記載の可動スポイラの駆動制御装
置は、請求項１又は２において、前記所定の基準値が、
車載バッテリーの電源電圧又は車速の少なくとも一方に
基づいて設定されていることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の可動スポイラの動作異常検
出方法は、少なくとも車速を含む所定の条件によってス
ポイラを格納位置又は展開位置の２位置へ選択的に移動
させる可動スポイラの動作異常検出方法において、前記
スポイラの格納位置及び展開位置で各々格納信号及び展
開信号を生成し、該格納信号と展開信号との間の出力間
隔時間を計測して、所定の基準値よりも計測時間が短い
場合に前記スポイラの動作に異常が発生していると認識
すること、を特徴としている。

【００１０】請求項５記載の可動スポイラの動作異常検
出方法は、請求項４において、前記基準値が、車載バッ
テリーの電源電圧又は車速の少なくとも一方に基づいて
設定されていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、駆動制御手段に
より少なくとも車速を含む所定の条件で制御された駆動
手段が、スポイラを格納位置と展開位置との間で移動さ
せ、この移動時間が計測手段によって計測される。通
常、空気の抵抗やリンク機構等のメカ的な負荷によって
移動が抑制されるため、駆動手段の無負荷時の同様な移
動時間に比べて移動時間が長くなる。しかし、何らかの
原因により駆動手段が無負荷状態で駆動されると、所定
の基準値よりも短い移動時間が計測され、モータの駆動
力が十分に伝わらず空転していると判断する。これによ
り、動作異常が生じたことを知ることができる。特に、
スポイラの格納位置から展開位置までの移動時間を計測
すれば、正常時と異常時とで空気抵抗による負荷の差が
顕著に現れるため、格納位置から展開位置への移動動作
の異常を確実に判断することができる。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、判断手段に
よる判断結果を報知手段で報知するため、運転手が動作
異常を迅速且つ容易に知ることができる。

【００１３】請求項３記載の発明によれば、車載バッテ
リーの電源電圧又は車速の少なくとも一方に基づいて設
定されているので、走行中の車速に応じた空気抵抗及び
車載バッテリーの電源電圧を考慮して適正にスポイラの
動作異常を知ることができる。

【００１４】請求項４記載の発明によれば、スポイラの
格納及び展開位置で各々格納信号及び展開信号を生成
し、格納信号と展開信号との間の出力間隔時間を計測し
て所定の基準値よりも短い場合に、スポイラの動作異常
が発生していると認識するので、負荷が異常に軽くな
り、スポイラの移動の空転状態が生じて、格納位置又は
展開位置の信号の生成までの時間が短くなると、モータ
の駆動力が十分に伝わない動作異常が生じていると認識
する。従って、格納信号と展開信号の出力間隔時間を計
測することによって迅速に且つ容易に動作異常が生じた
ことを運転手に知らせることができる。

【００１５】請求項５記載の発明によれば、車載バッテ
リーの電源電圧又は車速の少なくとも一方に基づいて設
定されているので、走行中の車速に応じた空気抵抗及び
車載バッテリーの電源電圧を考慮して適正にスポイラの
動作異常を知ることができる。

【００１６】

【実施例】以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１７】図１には、本実施例に係る車両のフロント
スポイラ（以下、単に「スポイラ」という）１０の概略
斜視図が示され、図２（Ａ）には、このスポイラ１０の
裏面が示され、図２（Ｂ）には、リンク機構の連結部分
が拡大して示されている。

【００１８】スポイラ１０の幅方向一端部の上部側に
は、駆動手段としてのモータ１２が配設されている。モ
ータ１２の下端部、即ち出力軸が突出された側にはギア
ボックス１４が配設され、該出力軸と連結されている。
ギアボックス１４は、モータ１２の回転をウオームとウ
オームホイールとにより減速して出力するウオーム減速
機構が収容されている。ギアボックス１４は、略コの字
型のブラケット１６に取り付けられている。ブラケット
１６の一対の側板１６Ａ（図１では一方のみ図示）には
シャフト貫通口が設けられ、ギアボックス１４の出力軸
である駆動伝達シャフト２６が貫通している。

【００１９】側板１６Ａの下方には、舌片部１６Ｂが一
体形成され、軸受１７を介してシャフト１８が掛け渡さ
れている。このシャフト１８は、車両取付用ブラケット
１９の円筒部１９Ａに軸支されている。車両取付用ブラ
ケット１９のフランジ部１９Ｂは、車両の所定位置に固
定され、これにより、シャフト１８は、車両取付用ブラ
ケット１９を介して車両に支持されている。シャフト１
８の両端はスポイラパネル２０の裏面に設けられたパネ
ルブラケット２２に各々軸支されている。即ち、シャフ
ト１８は、スポイラパネル２０の回転中心軸としての役
目を有している。

【００２０】ブラケット１６の側板１６Ａを貫通した駆
動伝達シャフト２６の先端部には、クランクアーム３０
が固定されている。これにより、クランクアーム３０
は、駆動伝達シャフト２６の軸心を中心に、駆動伝達シ
ャフト２６が回転すると、これに伴って回転するように
なっている。

【００２１】クランクアーム３０の他端には、図２
（Ｂ）に示されるように、駆動伝達シャフト２６の突出
方向と並行してブラケット１６側と反対側に突出するボ
ール軸２８が設けられており、該ボール軸２８が、両端
部にボール軸受２９を有するリンクアーム３２の一方に
転動自在に軸支されることによって、クランクアーム３
０とリンクアーム３２とが連結される。

【００２２】一方、リンクアーム３２の他端のボール軸
受２９には、パネルブラケット２２の一部に一端が固定
され、他端にボール軸２８を有する連動シャフト３４の
ボール軸２８が嵌合されている。このようにリンクアー
ム３２は、一端をクランクアーム３０に連結され、他端
を連動シャフト３４を介してパネルブラケット２２に連
結されているので、リンクアーム３２の移動に連動して
パネルブラケット２２が移動するようになっている。

【００２３】ここで、図３を参照して説明すれば、モー
タ１２が図３の矢印Ｑで表される時計回り方向に回転す
ると、クランクアーム３０とリンクアーム３２のリンク
機構によって、スポイラパネル２０がパネルブラケット
２２を介して図３の矢印Ｓ方向に所定角度の範囲内（略
９０°）で揺動するようになっている。

【００２４】また、図４に示される如く、駆動制御部３
６には、モータ１２、スポイラスイッチ３８及び車速パ
ルス検出器４０が接続されている。スポイラスイッチ３
８は、スポイラ１０の駆動を許可するスイッチであり、
運転席のインストルメントパネルへ取り付けられてい
る。また、車速パルス検出器４０は、車速に応じたパル
スを出力し、駆動制御部３６では、このパルス信号に応
じて、車速を演算するようになっている。本実施例で
は、スポイラスイッチ３８のオン（駆動許可）状態で車
速が７０km/h以上となった場合に、スポイラパネル２０
を展開し、５０km/h以下となった場合にスポイラパネル
２０を格納するようになっている。

【００２５】また、駆動制御部３６には、警告ランプ４
２が接続され、スポイラ１０における動作異常を検出し
た場合には、警告ランプ４２を点灯させて、運転手に知
らせるようになっている。

【００２６】駆動制御部３６は、リレースイッチ５０を
介してモータ１２に接続されている。リレースイッチ５
０は、リレースイッチのコイル部５０Ｂを通電又は非通
電して、スイッチ部５０Ａの接点を切り換えて、モータ
１２の駆動又は駆動停止を制御している。

【００２７】スポイラパネル２０の展開位置及び格納位
置は、前記カムスイッチ２４からの信号に応じて判断し
ている。

【００２８】カムスイッチ２４は、前記ギアボックス１
４内のウオームホイールの側面に固定されたカムプレー
ト４４と、このカムプレート４４に摺接して各位置を検
出する複数の固定接点とを有して構成されている。ま
た、カムプレート４４は、駆動伝達シャフト２６と一体
回転するようになっている（図５の矢印方向）。

【００２９】カムプレート４４は、図５に示されるよう
に、互いに導通されている３つの導電性レーンから構成
されている。この導電性レーンの外側、中央側の２つの
導電性レーンには、各々スポイラパネル２０が格納位置
にあることを示す位置と、スポイラパネル２０が展開位
置にあることを示す位置とに、非導通部４６、４８が駆
動伝達シャフト２６を中心に１８０°の位置関係で設け
られている。各レーンには、各々内側から順番にコモン
接点Ｇ、格納用接点Ａ、展開用接点Ｂが接触状態で保持
されている。コモン接点Ｇはアース接地され、格納用接
点Ａ及び展開用接点Ｂには抵抗Ｒを介して電源電圧Ｖが
供給されている。このため、格納用接点Ａとコモン接点
Ｇ又は展開用接点Ｂとコモン接点Ｇが、レーンによって
導通状態にあるときは、駆動制御部３６には電流が流れ
ず、Ｌ信号が供給されることになる。ここで非導通部４
６又は非導通部４８と、格納用接点Ａ又は展開用接点Ｂ
とが対応すると、駆動制御部３６に電流が流れ、Ｈ信号
が供給されるようになっている。駆動制御部３６では、
Ｈ信号の供給によって展開位置又は格納位置を認識する
ことができる。以下、格納位置を検出する信号をカム
１、展開位置を検出する信号をカム２という。

【００３０】以下に、本実施例の作用を図６及び図７を
用いて説明する。図６（Ａ）は動作異常が生じていない
正常な状態におけるスポイラパネル２０の展開に伴う信
号のタイムチャートを示している。

【００３１】車両に取り付けられたスポイラスイッチ３
８をオンにして駆動許可状態にし、車速が７０km/h以上
になると、モータ１２が駆動を開始する（図６中、Ｘの
時点）。モータ１２が駆動すると、スポイラパネル２０
が移動し（図３参照。想像線の位置から実線の位置へ移
動）、これに伴いカムプレート４４が回転して、カムプ
レート４４上で格納用接点Ａ及び展開用接点Ｂの位置が
移動する。モータ１２が駆動を開始すると、格納用接点
Ａが非導通部４６から外れて、カム１がＬ信号となる
（図６（Ａ）中段参照）。その後、展開用接点Ｂが、非
導通部４８に到達すると、カム２がＨ信号となり（図６
（Ａ）下段参照）、駆動制御部３６を介して、モータ１
２の駆動が停止し、格納位置から展開位置へスポイラパ
ネル２０の移動が完了する。この場合に、モータ１２の
駆動からカム２の入力までを展開時間とする。

【００３２】一方、図６（Ｂ）に示される如く、動作異
常時、例えば、リンク機構のクランクアーム３０とリン
クアーム３２との連結が外れてモータ１２が空転状態と
なると展開時間は短くなる。これは、通常、向かい風に
対してスポイラパネル２０を展開位置へ移動する際にか
かる負荷が、ほぼ無負荷状態となるためにモータ１２の
回転が速くなり、カムスイッチ２４の格納位置から展開
位置を検出するまでの時間が短くなるからである。

【００３３】図７は、車載バッテリーの各電源電圧に基
づいて測定された７０km/hの車速の場合の展開時間を示
している。通常の連結状態での展開時間（○）に対し
て、空転状態での展開時間（△）は、各電源電圧の場合
でも短くなっている。従って、車載バッテリーの走行時
の電源電圧が１３．５Ｖ未満の一般的な車両を対象とし
て、５５０msに対応する一定の基準値（警告発生判定値
Ｄ）を設定し、モータ１２の駆動開始からカム２を入力
するまでに要する時間が、設定された警告発生判定値Ｄ
を下回る場合には、警告ランプ４２を点灯させて、警告
するようになっている。

【００３４】以下に、動作異常の検出を図８に示すフロ
ーチャートに従って説明する。図８（Ａ）は異常動作検
出ルーチンを示したものである。ステップ１００におい
て、スポイラパネル２０の位置を展開方向に移動中か否
かについて制御周期１ms毎に判断される。スポイラパネ
ル２０の移動中の場合には、判断は肯定されてステップ
１０２において、展開時間カウンタＴがインクリメント
することにより、展開時間が計測される。展開時間の計
測は判断が否定されるまで継続される。

【００３５】スポイラパネル２０の位置の展開位置への
移動が行われていない場合にはステップ１００の判断が
否定されて、ステップ１０４に移行し、展開時間カウン
タＴの値が０か否かが判断される。展開時間カウンタＴ
の値が０の場合には、検出ルーチンが終了する。一方、
展開時間カウンタＴの値が０でない場合には、判断は否
定されてステップ１０６に移行する。

【００３６】ステップ１０６では、警告発生判定値Ｄと
展開時間カウンタＴの値とを比較して、展開時間カウン
タＴが警告発生判定値Ｄよりも大きいかが判断される。
展開時間カウンタＴの方が小さい場合、即ち、スポイラ
パネルの移動に要した展開時間が警告発生判定値Ｄより
も短い場合に、判断が否定されてステップ１０８に移行
して、警告ランプ点灯フラグＦをセット（１）する。警
告ランプ点灯フラグＦをセットすると、ステップ１１０
において、展開時間カウンタＴの値がリセット（０）さ
れる。一方、展開時間カウンタＴが警告発生判定値Ｄよ
りも大きい場合には、ステップ１０６の判断は肯定され
て、ステップ１１０において、展開時間カウンタＴがリ
セットされる。これにより動作異常検出ルーチンが終了
する。

【００３７】図８Ａ（Ｂ）は警告ランプ制御ルーチンを
示したフローチャートである。ステップ２００におい
て、警告ランプ点灯フラグＦがセット（１）されている
か否かが判断され、セットされている場合には、ステッ
プ２０２において警告ランプ４２を点灯する。

【００３８】警告ランプ４２を点灯すると、ステップ２
０４において、修理完了信号が入力したが否かが判断さ
れる。修理完了信号は、修理工程を経て、スポイラ１０
の動作異常が排除された場合に所定のスイッチから入力
される。修理完了信号が入力しない場合には、警告ラン
プ制御ルーチンが繰り返されている間、警告ランプ４２
は点灯したままとなる。

【００３９】修理完了信号が入力すると、ステップ２０
６において、警告ランプ４２を消灯する。これにより運
転手はスポイラ１０の動作異常が排除されたことを知る
ことができる。

【００４０】警告ランプ２０を消灯すると、ステップ２
０８において、警告ランプ点灯フラグＦがリセット
（０）される。これにより警告ランプ制御ルーチンが終
了する。

【００４１】このようにして、走行中であっても、スポ
イラ１０の動作異常を検出することができ、運転手は、
警告ランプ４２の点灯によって動作異常を知ることがで
きる。

【００４２】なお、本実施例では、モータ１２の駆動開
始からカム２を入力するまでの時間を展開時間として測
定したが、同様の効果を得るためには、モータ１２の駆
動開始の時点から測定することに限定されない。例え
ば、カム１は、モータ１２が駆動を開始してカムプレー
ト４４が回転したときに生成されなくなるので、カム１
が駆動制御部３６に入力しなくなった時点から測定する
こともできる。

【００４３】本実施例では、警告発生判定値Ｄを、一般
的な１２Ｖの車両を基準として一義的に設定したが、エ
アコンやカーオーディオ等の電気的負荷が多いと電源電
圧が１０〜１１Ｖになるので、この場合には、警告発生
判定値Ｄを変更してもよい。

【００４４】また、車載バッテリーの電源電圧に応じて
変更してもよい。この場合には、車載バッテリーの電源
電圧を検出する手段を設け、電源電圧に応じた警告発生
判定値Ｄ′を設定し、一義的に設定された警告発生判定
値Ｄと比較して異なる場合には、警告発生判定値Ｄ′に
補正する。これにより、電源電圧が高いために展開時間
が短縮されたことを、動作異常として判断することを排
除することができ、また、電源電圧が低いために動作異
常を起こしているにも拘わらず、警告ランプ４２が点灯
しない事態を排除することができる。

【００４５】本実施例では、スポイラ１０の駆動開始の
車速を７０km/hとしたが、他の車速を設定してもよい。
７０km/hを越える車速を駆動開始の車速とした場合に
は、図９に示されるように、車速が上がるに従って空気
抵抗が大きくなるので、これを考慮して警告発生判定値
Ｄを設定する。特に電源電圧の低い車両では、空気抵抗
に伴う展開時間が著しく延長するため、７０km/h以上の
車速を駆動開始条件として設定した場合には、車載バッ
テリーの電源電圧に応じた警告発生判定値Ｄ′を設定す
ることが好ましい。

【００４６】これにより、各種の車載バッテリーの電源
電圧であっても、また、いずれの車速であっても、警告
発生判定値Ｄが適正に設定されるので、運転手は、スポ
イラ１０の動作異常を的確に知ることができる。

【００４７】また、本実施例では、報知手段として警告
ランプ４２を用いたが、これに限定されず、ブザー、パ
ネル表示、音声等にしてもよい。特にブザー、音声等の
聴覚に訴える報知手段は、より容易に且つ迅速に運転手
に知らせることができる。

【００４８】なお、本発明は、動作異常をより検出しや
すい格納位置から展開位置への移動にかかる時間を基準
に動作異常を検出したが、展開位置から格納位置への移
動の際の時間を基準にして動作異常を検出することもで
きる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ポイラに動作異常があることを迅速に判断することがで
き、必要に応じて警告することができる可動スポイラの
駆動制御装置及び可動スポイラの動作異常検出方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るスポイラの概略斜視図で
ある。

【図２】（Ａ）は本発明の実施例に係るスポイラの裏面
図、（Ｂ）はスポイラのリンク機構の連結部分の拡大分
解図である。

【図３】本発明の実施例に係るスポイラの駆動状態を示
すスポイラの側面図である。

【図４】本発明の実施例に係るスポイラの駆動制御装置
の構成図である。

【図５】本発明の実施例に係るカムプレートの概略図で
ある。

【図６】本発明の実施例に係るスポイラのモータの駆動
並びに駆動制御部に入力するカム１及びカム２の、通常
動作時（Ａ）と動作異常時（Ｂ）のタイムチャートであ
る。

【図７】本発明の実施例に係るスポイラの車載バッテリ
ーの電源電圧と展開時間の相関を示したグラフである。

【図８】（Ａ）は本発明の実施例に係るスポイラの動作
異常検出ルーチンを示すフローチャート、（Ｂ）は本発
明の実施例に係るスポイラの警告ランプ制御ルーチンを
示すフローチャートである。

【図９】本発明の実施例に係るスポイラの車速と展開時
間との相関を各種の電源電圧において示したグラフであ
る。

【符号の説明】

１０ スポイラ １２ モータ ２０ スポイラパネル ３０ クランクアーム ３２ リンクアーム ３６ 駆動制御部 ３８ スポイラスイッチ ４０ 車速パルス検出器 ４２ 警告ランプ ４４ カムプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 義人 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スポイラの格納位置又は展開位置の２位
   置へ選択的に移動させる駆動手段と、 少なくとも車速を含む所定の条件によって、前記駆動手
   段の駆動を制御する駆動制御手段と、 前記格納位置と展開位置との間の移動時間を計測する計
   測手段と、 前記計測手段により計測された時間が、所定の基準値よ
   りも短い場合に動作異常と判断する判断手段と、 を有する可動スポイラの駆動制御装置。
2. 【請求項２】 前記判断手段からの信号に応じて報知す
   る報知手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載
   の可動スポイラの駆動制御装置。
3. 【請求項３】 前記所定の基準値が、車載バッテリーの
   電源電圧又は車速の少なくとも一方に基づいて設定され
   ていることを特徴とする請求項１又は２記載の可動スポ
   イラの駆動制御装置。
4. 【請求項４】 少なくとも車速を含む所定の条件によっ
   てスポイラを格納位置又は展開位置の２位置へ選択的に
   移動させる可動スポイラの動作異常検出方法において、 前記スポイラの格納位置及び展開位置で各々格納信号及
   び展開信号を生成し、該格納信号と展開信号との間の出
   力間隔時間を計測して、所定の基準値よりも計測時間が
   短い場合に前記スポイラの動作に異常が発生していると
   認識すること、 を特徴とする可動スポイラの動作異常検出方法。
5. 【請求項５】 前記基準値が、車載バッテリーの電源電
   圧又は車速の少なくとも一方に基づいて設定されている
   ことを特徴とする請求項４記載の可動スポイラの動作異
   常検出方法。