JPH10119833A

JPH10119833A - 空気流制御装置

Info

Publication number: JPH10119833A
Application number: JP27447096A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yanagisawa; 崇柳澤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】車両への空気流を適切なものに制御する。【解決手段】車載ナビゲーション装置１０は、通信装
置２０において得た情報や、地図Ｄ／Ｂ１４からの情報
によって、この先の道路状況を検出する。次に、その状
況での位置に応じた可動式フロントスポイラ５２、可動
式リアスポイラ５６の制御値を計算する。ＧＰＳ装置１
２で得られる現在地に応じた制御値に応じてスポイラ５
２、５６を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両への空気流を
制御する空気流制御装置、特に自車への空気流を予測し
て制御するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両への空気流は、車両の走行に大きな
影響を及ぼす。そこで、車両のデザインなどにおいて
は、空気流の影響を考慮することが必須である。一方、
車両への空気流は、車速などによって変化する。そこ
で、可動式のエアスポイラを設け、車両への空気流を積
極的に制御することも行われている。例えば、特開平８
−９９５５０号公報に記載の装置では、エアスポイラの
制御による空気流制御と、左右両輪の駆動力制御の両方
を組み合わせ、車両の走行安定性を増大させるものが示
されている。

【０００３】このように、車両への空気流を制御するこ
とによって、より安定した走行が可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置
は、全て車両の状態をセンサなどで検出し、検出結果に
基づいて、空気流制御機器を動作させるものである。従
って、その制御には必ず遅れが生じる。ここで、将来の
状態を予測して、制御が行えれば、より的確な制御が行
えると考えられる。しかし、車両を取り巻く環境につい
ては、その予測が比較的困難であり、走行環境からの影
響を受けやすい車両への空気流を予測制御することは難
しかった。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、車両への空気流を予測制御できる空気流制御装置
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】本発明は、車両への空気
流を制御する空気流制御装置であって、自車の位置を検
出する自車位置検出手段と、道路の高度、曲率及び勾配
を含む道路情報を地図情報として記憶する地図情報記憶
手段と、自車以外の通信対象との通信により道路の走行
環境についての情報を取得する通信情報検出手段と、前
記地図情報記憶手段及び通信情報検出手段の少なくとも
１つと、前記自車位置検出手段から得られる情報とに基
づき、車両位置に応じた車両への空気流の状態を予測す
る空気流予測手段と、この空気流予測手段により予測さ
れた車両位置に応じた車両への空気流に基づいて、自車
位置に応じて自車への空気流を制御する空気流制御手段
と、を具備することを特徴とする。

【０００７】このように、道路情報あるいは自車以外か
らの情報と自車位置に基づき、この先の走行における自
車への空気流を予測する。そして、その予測に基づい
て、自車への空気流を制御する。従って、車両位置に応
じた最適なタイミングで空気流を最適なものに制御する
ことができる。そこで、エアダクト、ラジエターグリ
ル、ブレーキの空冷機器、エアコン内外気導入などの空
気流利用機器全般において、効果的な空気流の利用を図
ることができる。

【０００８】また、本発明は、さらに、自車の車速を検
出する車速検出手段を具備し、前記空気流予測手段は、
自車の現在の車速も考慮して空気流を予測すると共に、
前記空気流制御手段は、自車の現在の車速も考慮して、
自車への空気流の状態を制御することを特徴とする。

【０００９】車速検出手段により現在の車速あるいは予
測される車速に応じて空気流を制御することが可能とな
る。これによって、高速走行時、渋滞時などの車両の走
行状態に応じた空気流制御が可能となる。

【００１０】また、本発明は、さらに、現在または将来
の気象状態を示す気象情報を検出する気象情報検出手段
を有し、前記空気流制御手段が前記気象情報検出手段の
検出結果も考慮して、自車への空気流を制御することを
特徴とする。

【００１１】気象情報検出手段により、天候を検出でき
るため、天候に応じた制御が可能になる。例えば、降
雨、降雪、強風などに応じて自車に対する空気流の制御
が可能になり、空気流の効果的な利用を図ることができ
る。

【００１２】また、本発明は、さらに、道路状態を検出
する道路状態検出手段を具備し、前記空気流制御手段
は、前記道路状態検出手段の検出結果も考慮して、自車
への空気流を制御することを特徴とする。

【００１３】これにより、自車への空気流を道路状態に
応じて制御することができる。そこで、道路の凹凸、泥
道、砂利道等の別に応じて空気流を制御することが可能
になる。

【００１４】また、本発明は、上記空気流制御手段は、
自車への空気流により走行時の安定性を向上させる空力
手段を含み、この空力手段によって、自車への空気流を
制御することを特徴とする。

【００１５】スポイラなどの空力装置を自車への空気流
に応じて制御することにより、より安定した走行が可能
になる。特に、空気流を予測することができるため、応
答遅れのない制御が可能である。また、段差などがある
場合には、スポイラを引き上げることによって、スポイ
ラが路面と接触することを防止することもできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について、図面に基づいて説
明する。図１は、実施形態の装置の全体構成を示すブロ
ック図であり、車載ナビゲーション装置１０には、位置
評定用のＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システ
ム）装置１２、地図データを記憶する地図Ｄ／Ｂ１４及
び入出力装置１６が接続されている。ＧＰＳ装置１２
は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、現在地を検出する
ものであり、他の手段（ＦＭ多重放送など）からの誤差
情報により、現在地を補正し、より精度の高い現在地検
出を行ってもよい。地図Ｄ／Ｂ１４には、全国の道路網
についてのデータが記憶されており、各道路の高度、曲
率、勾配等のデータを含んでいる。また、道路周辺の地
形についてのデータを含むことも好適である。入出力装
置１６は、出力装置として、案内音声を出力するスピー
カと、地図、現在地表示を行うディスプレイを含み、入
力装置として各種のキーを含む。なお、ディスプレイの
前面にタッチパネルを設け、各種の入力を可能とするこ
とも好適である。そして、車載ナビゲーション装置１０
は、入出力装置１６により目的地が設定された時には、
目的地までの最適ルートを探索し、この最適ルートが経
路として設定した場合には、これをディスプレイに表示
して、走行時の経路案内を行う。すなわち、目的地を設
定した走行においては、ディスプレイ上に、現在地を含
む地図が表示され、その地図上に現在地及び経路が表示
される。そして、右左折などのために案内が必要な交差
点では、音声及び表示による右左折の案内が行われる。

【００１７】また、車載ナビゲーション装置１０には、
通信装置２０が接続されている。この通信装置２０は、
他車両３０や、ビーコン４０との間で、通信を行うとと
もに、ＦＭ多重放送局４４からのＦＭ多重放送を受信す
る。すなわち、通信装置２０は、他車両３０との間で、
所定の車々間通信を行い、他車両３０から必要な情報を
取得する。また、他車両３０において必要な情報を提供
する。ビーコン４０は、例えば光ビーコン及び電波ビー
コンであり、所定のセンター４２に接続されており、こ
のセンター４２との連携で、情報の収集及び供給を行っ
ている。そこで、通信装置２０により、ビーコン４０と
通信を行うことによって、各種の情報を取得する。特
に、ビーコン４０の設置位置に関連した詳細な情報が取
得可能である。さらに、通信装置２０により、ＦＭ多重
放送を受信することで、各種情報を得ることができる。
ＦＭ多重放送で得られる情報は、比較的広域についての
情報である。

【００１８】さらに、車載ナビゲーション装置１０に
は、フロントスポイラ制御ＥＣＵ５０を介し、可動式フ
ロントスポイラ５２が接続されると共に、リアスポイラ
制御ＥＣＵ５４を介し、可動式リアスポイラ５６が接続
されている。そして、車載ナビゲーション装置１０が、
可動式フロントスポイラ５２、可動式リアスポイラ５６
を駆動して、車両への空気流を制御する。

【００１９】次に、車載ナビゲーション装置１０におけ
る可動式フロントスポイラ５２、可動式リアスポイラ５
６の制御について、図２に基づいて説明する。まず、Ｇ
ＰＳ装置１２などのデータから現在地を取得する（Ｓ１
１）。そして、地図Ｄ／Ｂ１４などのデータからこの先
の道路形状データなどを取り込む（Ｓ１２）。

【００２０】そして、この先所定距離（例えば５００ｋ
ｍ）に３ｃｍ以上の段差がないかを判定する（Ｓ１
３）。この判定は、通常の場合、地図Ｄ／Ｂ１４のデー
タを利用して行う。特に、経路が設定されている走行に
おいては、正確な判定が行える。また、ビーコン４０か
らの情報等を参照することで、工事中か否か等の情報も
考慮することができる。

【００２１】３ｃｍ以上の段差があった場合には、フロ
ントスポイラ制御ＥＣＵ５０を介し、可動式フロントス
ポイラ５２を駆動して、フロントスポイラの面積を最小
にし、角度を水平にする（Ｓ１４）。これによって、レ
ストランの駐車場に入庫する場合等に、段差などにおけ
る可動式フロントスポイラ５２の打撃を防止できる。

【００２２】一方、３ｃｍ以上の段差がなければ、可動
式フロントスポイラ５２及び可動式リアスポイラ５６の
制御値を算出する（Ｓ１５）。これから走行する道路の
曲率、勾配及び車速などを考慮して、可動式フロントス
ポイラ５２、可動式リアスポイラ５６の制御値を算出す
る。例えば、道路形状についての複数のファクタを道路
形状に関する変数ベクトルＸとし、これら変数から最適
なフロントスポイラの面積Ｓｆ、対水平角度Φｆ、リア
スポイラの面積Ｓｒ、対水平角度Φｒを定める式をＳｆ＝ｆ１（Ｘ），Φｆ＝ｇ１（Ｘ）Ｓｒ＝ｆ２（Ｘ），Φｒ＝ｇ２（Ｘ）として、予め求め記憶しておく。

【００２３】そして、地図Ｄ／Ｂ１４からのデータなど
に基づいて得られたＸから、走路上の位置に応じたフロ
ントスポイラの面積Ｓｆを求める。なお、ベクトルＸ
は、曲率、勾配（進行方向における勾配）についてのも
ので、例えば進行先５０ｍの平均曲率、平均勾配などが
用いられる。さらに、バンク、カント、路面状態等をＸ
の要素とすることができる。

【００２４】Ｓ１５において、制御値が求められた場合
には、可動式フロントスポイラ５２、可動式リアスポイ
ラ５６を実際に、駆動制御する（Ｓ１６）。

【００２５】このようにして、道路形状に応じて、スポ
イラ５２、５６の面積、対水平角度を最適なものに予測
制御できる。そこで、時間遅れのない制御が可能であ
り、走行安定性を向上することができる。例えば、この
先に急カーブがある場合には、スポイラ５２、５６の面
積を拡げ、ダウンフォースを強める制御を行い、上り坂
が続く場合には、スポイラ５２、５６の面先を最小に
し、ダウンフォースを弱める制御を行う。また、スポイ
ラ５２、５６の制御は、車速、加速度、路面状態（摩擦
係数μ）等も考慮して行うことが好ましい。

【００２６】例えば、車速に応じた制御を行うことで、
高速走行時、渋滞時などの車両走行状態に応じて、スポ
イラを制御することができる。また、大型車とのすれ違
い時における空気流制御にも適用することができる。さ
らに、道路の凸凹状態や、舗装状態（泥道、砂利道）等
に応じて、スポイラ等を制御することも好適である。こ
れによって、所望の走行安定性を確保できる。

【００２７】ここで、可動式リアスポイラ５２は、段差
がある場合にも制御できる。そこで、Ｓ１４において、
可動式フロントスポイラ５２を水平にした後、可動式リ
アスポイラ５６の制御値を算出し、駆動制御することも
好適である。可動式リアスポイラ５６のみの制御の場
合、制御値の算出式は、フロント及びリアスポイラ５
２、５６を制御する場合とは異なる。

【００２８】また、次のような制御も可能である。

【００２９】（ｉ）車々間通信や、ビーコン通信によ
り、大型車両とのすれ違いが予測された場合に、横風を
予測する。トンネル横風の予測も可能である。

【００３０】（ｉｉ）ＦＭ多重放送などによって、気象
情報を得た場合には、天候に応じた制御を行う。降雨、
降雪、強風などを考慮して、スポイラの形状等を変更す
ることも好適である。特に、横風の検出器が設置されて
いる道路では、ビーコンからこの情報をもらうことも好
適である。

【００３１】さらに、上記実施形態においては、スポイ
ラの制御のみを説明したが、その他車両への空気流制御
にも適用できる。バンパーの一部に開閉自在の開口を設
け、横風が予測された場合に、この開口を開いたり、ド
アミラーの形状を変更したりすることができる。さら
に、エアダクト、ラジエターグリル、ブレーキなどの空
冷機器、エアコン内外気導入など各種の空気流利用機器
において、空気流を同様にして予測制御することも好適
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の全体構成を示すブロック図であ
る。

【図２】動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０車載ナビゲーション装置、１２ＧＰＳ装置、１
４地図Ｄ／Ｂ、１６入出力装置、２０通信装置、３
０他車両、４０ビーコン、４２センター、４４
ＦＭ多重放送局、５０フロントスポイラ制御ＥＣＵ、
５２可動式フロントスポイラ、５４リアスポイラ制
御ＥＣＵ、５６可動式リアスポイラ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両への空気流を制御する空気流制御装
置であって、自車の位置を検出する自車位置検出手段と、道路の高度、曲率及び勾配を含む道路情報を地図情報と
して記憶する地図情報記憶手段と、自車以外の通信対象との通信により道路の走行環境につ
いての情報を取得する通信情報検出手段と、前記地図情報記憶手段及び通信情報検出手段の少なくと
も１つと、前記自車位置検出手段から得られる情報とに
基づき、車両位置に応じた車両への空気流の状態を予測
する空気流予測手段と、この空気流予測手段により予測された車両位置に応じた
車両への空気流に基づいて、自車位置に応じて自車への
空気流を制御する空気流制御手段と、を具備することを
特徴とする空気流制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、さらに、自車の車速を検出する車速検出手段を具備し、前記空気流予測手段は、自車の現在の車速も考慮して空
気流を予測すると共に、前記空気流制御手段は、自車の
現在の車速も考慮して、自車への空気流の状態を制御す
ることを特徴とする空気流制御装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の装置におい
て、さらに、現在または将来の気象状態を示す気象情報を検
出する気象情報検出手段を有し、前記空気流制御手段が前記気象情報検出手段の検出結果
も考慮して、自車への空気流を制御することを特徴とす
る空気流制御装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１つに記載の装
置において、さらに、道路状態を検出する道路状態検出手段を具備
し、前記空気流制御手段は、前記道路状態検出手段の検出結
果も考慮して、自車への空気流を制御することを特徴と
する空気流制御装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１つに記載の装
置において、上記空気流制御手段は、自車への空気流により走行時の
安定性を向上させる空力手段を含み、この空力手段によ
って、自車への空気流を制御することを特徴とする空気
流制御装置。