(57)【要約】【課題】車体表面に計測器を設置することなく、車両が受ける風の風向や風速を検出して可動式のエアロパーツを制御可能な車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両の制御装置は、前記車両が一定のアクセル開度で走行している際の車速及び／又は燃料消費量に基づいて算出される第１の風向ベクトルと、車幅方向の車両傾斜及び／又はひずみに基づいて算出される第２の風向ベクトルと、を合成することで風向を求め、その結果に基づいて可動式のエアロパーツを制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動式のエアロパーツを装着した車両の制御装置であって、
前記車両の車速及び／又は燃料消費量を検出する第１の検出部と、
前記車両が一定のアクセル開度で走行している際の前記第１の検出部の検出結果に基づいて、前記車両の前後方向に沿った第１の風向ベクトルを算出する第１の風向ベクトル算出部と、
前記車両の車幅方向の車両傾斜及び／又はひずみを検出する第２の検出部と、
前記第２の検出部の検出結果に基づいて、車幅方向に沿った第２の風向ベクトルを求める第２の風向ベクトル算出部と、
前記第１の風向ベクトル及び前記第２の風向ベクトルを合成することにより、前記車両の周囲における合成風向ベクトルを算出する合成風向ベクトル算出部と、
前記合成風向ベクトルに基づいて、前記エアロパーツを制御する制御部と、
を備える、車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動式のエアロパーツを装着した車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が走行時に受ける走行抵抗の一つして、空気抵抗が知られている。空気抵抗を低減するための手段として、車両に様々なエアロパーツが取り付けられることで空力性能を改善することが広く行われている。大型トラックのような商用車両においてもエアロパーツが多く使用されており、最近では特に、車両が受ける横風に応じて最適な空気の流れを作り出すための可動式のエアロパーツが検討され始めている。
【０００３】
可動式のエアロパーツでは、車両が受ける風速や風向を検出し、その検出結果に応じた制御を行う必要がある。このような風速や風向は路上に設置された電光掲示板や吹き流しによって知ることはできるが、これらは設置場所が限られてしまう。そこで特許文献１では、車両に設けた風速センサで風速を測定し、測定結果に応じた省燃費走行をする制御例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１４２２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のように、車体周囲に風速センサ等の計測器を取り付ける場合、車体によって形成される複雑な気流の影響を計測値から排除する必要があったり、計測器自体が車両の空気抵抗の増加要因となったりすることがある。また車体周囲への計測器の設置は法規的な制約も受け得るため設計が煩雑になる。
【０００６】
本発明の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、車体表面に計測器を設置することなく、車両が受ける風の風向や風速を検出して可動式のエアロパーツを制御可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態に係る車両の制御装置は上記課題を解決するために、可動式のエアロパーツを装着した車両の制御装置であって、前記車両の車速及び／又は燃料消費量を検出する第１の検出部と、前記車両が一定のアクセル開度で走行している際の前記第１の検出部の検出結果に基づいて、前記車両の前後方向に沿った第１の風向ベクトルを算出する第１の風向ベクトル算出部と、前記車両の車幅方向の車両傾斜及び／又はひずみを検出する第２の検出部と、前記第２の検出部の検出結果に基づいて、車幅方向に沿った第２の風向ベクトルを求める第２の風向ベクトル算出部と、前記第１の風向ベクトル及び前記第２の風向ベクトルを合成することにより、前記車両の周囲における合成風向ベクトルを算出する合成風向きベクトル算出部と、前記合成風向ベクトルに基づいて、前記エアロパーツを制御する制御部と、を備える。
【０００８】
上記構成によれば、一定のアクセル開度で走行している際の車速及び／又は燃料消費量に基づいて算出される第１の風向ベクトルと、車幅方向の車両傾斜及び／又はひずみに基づいて算出される第２の風向ベクトルとを用いて、車両周囲の風向や風速を合成ベクトルとして演算的に求めることができる。そのため、車体表面に風速センサのような計測器を設けることなく車両周囲の風向や風速を把握し、その結果に基づいて可動式のエアロパーツを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の少なくとも一実施形態に係る制御装置を備える車両の概略図である。
【図２】図１の制御装置の内部構成を機能的に示すブロック図である。
【図３】図２の制御装置によって実施される制御方法を工程ごとに示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１１】
図１は本発明の少なくとも一実施形態に係る制御装置１００を備える車両１の概略図である。車両１は、フレームシャーシ構造を有するトラック車両であり、前方上に乗員が登場可能なキャブ２が配置され、キャブ２の後方に荷役を積載可能な荷箱３を有する。車両１の重量は、荷箱３に積載される荷役によって変動する。
【００１２】
また車両１には、走行時に車体周囲の空気流れを整流するためのエアロパーツ４が取り付けられている。エアロパーツ４は、不図示のアクチュエータによって駆動可能な可動式である。アクチュエータは、制御装置１００からの制御信号に従って駆動することにより、車体周囲の風状況に応じて空気流れを整流し、車両の走行性能や燃費性能の向上に貢献する。
尚、キャブ２側端面の荷箱３との間に更なる可動式のエアロパーツを取り付け、これも駆動してもよい。
【００１３】
このような車両１には、車体状況や走行状態を検出するための各種センサ類として、車速センサ５０、アクセル開度センサ５２、傾斜センサ５４、ジャイロセンサ５６、ロードセル５８、ひずみゲージ６０及びタイヤ空気圧センサ６２が設置されている。車速センサ５０は、車両１の車速を検出するためのセンサである。アクセル開度センサ５２は、アクセル開度（運転者によるアクセルペダル（不図示）の操作量）を検出するためのセンサである。傾斜センサ５４及びジャイロセンサ５６は、車体のうち荷箱に取り付けられており、走行中の車両１における荷箱３の傾斜状態を検出することにより、車幅方向から車体が受ける風（横風）を評価するためのセンサである。ロードセル５８は、荷箱３とフレームシャーシ構造との間において、車幅方向に沿った異なる位置に複数取り付けられており、荷箱３とフレームシャーシ構造との間に作用する負荷の差分を検出することにより、車幅方向から車体が受ける風（横風）を評価するためのセンサである。ひずみゲージ６０は、荷箱３に取り付けられており、荷箱３の歪を検出することにより、車幅方向から車体が受ける風（横風）を評価するためのセンサである。タイヤ空気圧センサ６２は、左右のタイヤに取り付けられており、左右のタイヤの空気圧の差分を検出することにより、車幅方向から車体が受ける風（横風）を評価するためのセンサである。
【００１４】
制御装置１００は、車両１のコントロールユニットであり、例えばコンピュータのような電子演算装置によって構成される。制御装置１００は、内部に予め記憶されたプログラムを読み出し実行することにより、当該プログラムに基づく制御を実施する。本実施形態では特に、制御装置１００は上述の各種センサ類の検出結果を取得し、その取得内容に応じて可動式のエアロパーツを制御するためのプログラムが実行される。
【００１５】
図２は図１の制御装置１００の内部構成を機能的に示すブロック図であり、図３は図２の制御装置によって実施される制御方法を工程ごとに示すフローチャートである。
尚、図２では制御装置１００の内部構造を機能的に分けて示しており、実際の物理的構成を限定するものではない。
【００１６】
制御装置１００は、車両の車速及び／又は燃料消費量を検出する第１の検出部１０２と、車両の前後方向に沿った第１の風向ベクトルを算出する第１の風向ベクトル算出部１０４と、車両の車幅方向の車両傾斜及び／又はひずみを検出する第２の検出部１０６と、車幅方向に沿った第２の風向ベクトルを求める第２の風向ベクトル算出部１０８と、第１の風向ベクトル及び前記第２の風向ベクトルから合成風向ベクトルを算出する合成風向ベクトル算出部１１０と、エアロパーツを制御する制御部１１２と、を備える。
【００１７】
まず制御装置１００は、アクセル開度センサ５２の検出値に基づいて、アクセル開度が所定期間の間、一定であるか否かを判定する（ステップＳ１）。アセクセル開度が変動している場合（ステップＳ１：ＮＯ）、制御装置１００はステップＳ１の処理を繰り返し、待機する。一方、アセクセル開度が所定期間の間一定である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、処理を次に進める。
【００１８】
第１の検出部１０２は、車速センサ５０の検出値を取得することにより車速を検出し、及び／又は、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）にアクセスすることにより燃料消費量を検出する（ステップＳ２）。
尚、このような第１の検出部１０２における車速及燃料消費量の検出方式は、上記の例に限られず、公知の各種方式を採用可能である。
【００１９】
第１の風向ベクトル算出部１０４は、第１の検出部１０２の検出結果に基づいて車両の前後方向に沿った第１の風向ベクトルＶ１を算出する（ステップＳ３）。車両が一定のアクセル開度で走行している際に、前後方向の風がない場合、車速及び／又は燃料消費量は略一定となる。逆に、前後方向の風がある場合、その風速に応じて車速及び／又は燃料消費量が変動する。具体的には、前方に向かう風（追い風）がある場合には、車速は増加するように変動し、燃料消費量は減少するように変動する。一方、後方に向かう風（向かい風）がある場合には、車速は減少するように変動し、燃料消費量は増加するように変動する。
【００２０】
第１の風向ベクトル算出部１０４は、不図示の記憶手段（メモリ等）に、一定のアクセル開度で走行している際の車速及び／又は燃料消費量の変動量と前後方向の風速との相関を規定するマップを予め記憶しており、第１の検出部１０２の検出結果に対応する風速を求める。このようにして前後方向におけるスカラ量が得られることにより、第１の風向ベクトルＶ１が算出される。
【００２１】
第２の検出部１０６は、傾斜センサ５４、ジャイロセンサ５６、ロードセル５８、ひずみゲージ６０及びタイヤ空気圧センサ６２の少なくとも一つから検出値を取得することにより、車幅方向の車両傾斜及び／又はひずみを検出する（ステップＳ４）。傾斜センサ５４、ジャイロセンサ５６、ロードセル５８、ひずみゲージ６０及びタイヤ空気圧センサ６２は、このように第２の検出部１０６において車両傾斜及び／又はひずみを検出するために設けられており、必要に応じて、少なくとも一つ備えていればよい。
尚、このような第２の検出部１０６における車両傾斜及びひずみの検出方式は、上記の例に限られず、公知の各種方式を採用可能である。
【００２２】
第２の風向ベクトル算出部１０８は、第２の検出部１０６の検出結果に基づいて、車幅方向に沿った第２の風向ベクトルＶ２を求める（ステップＳ５）。第２の風向ベクトル算出部１０８では、傾斜センサ５４及びジャイロセンサ５６の検出結果を用いる場合、これらの検出値から、車幅方向から受ける風によって傾斜された車体（荷箱）の傾きに基づいて、車幅方向の風速が求められる。またロードセル５８の検出結果を用いる場合、当該検出値から、荷箱底部の左右の荷重バランス変化に基づいて、車幅方向の風速が求められる。ひずみゲージ６０の検出結果を用いる場合、当該検出値から、荷箱のひずみ量に基づいて、車幅方向の風速が求められる。タイヤ空気圧センサ６２の検出結果を用いる場合、当該検出値から、左右のタイヤ空気圧差に基づいて、車幅方向の風速が求められる。このようにして車幅方向におけるスカラ量が得られることにより、第２の風向ベクトルＶ２が算出される。
【００２３】
合成風向ベクトル算出部１１０では、第１の風向ベクトル算出部１０４で算出された第１の風向ベクトルＶ１と、第２の風向ベクトル算出部１０８で算出された第２の風向ベクトルＶ２とから、合成風向ベクトルＶを算出する（ステップＳ６）。このように算出される合成風向ベクトルＶは、車両から見た相対的な風向ベクトルを示す。また、ＧＰＳ等により、自車の絶対的な走行方向が分かっている場合は合成風向ベクトルＶと合わせることで絶対的な風向を得ることも可能である。またこの場合、インターネットなどによる気象情報から得られる自車位置で発生する風向、風速情報を用いて、合成風向ベクトルＶを導く情報として使用したり、合成風向ベクトルＶを補正する情報として使用したりして、精度を上げることもできる。このようにして、制御装置１００では、車両周囲の風向や風速を合成ベクトルとして演算的に求めることができる。
【００２４】
また合成風向ベクトル算出部１１０では更に、車両自体の傾斜方向に基づく第３のベクトルＶ３を考慮して合成風向ベクトルＶを求めてもよい。車両自体の傾斜は、例えば走行路面の位置情報と紐付けられた傾斜に関するデータベース（例えば地図情報やナビゲーション情報など）を利用して取得するとよい。このように第３のベクトルＶ３を考慮することで、車両自体の傾斜を考慮した、より精度のよい合成風向ベクトルＶを得ることができる。また更に、路面粗さによる第１の風向ベクトルＶ１の誤認識をタイヤセンサから得られる路面変化情報によって補正することも可能である。
【００２５】
制御部１１２は、合成風向ベクトル算出部１１０で算出された合成風向ベクトルＶを取得し、その結果に応じてエアロパーツを制御する（ステップＳ７）。その結果、車体表面に風速センサのような計測器を設けることなく車両周囲の風向や風速を把握し、その結果に基づいて可動式のエアロパーツを制御できる。
【００２６】
尚、上述の実施形態では合成風向ベクトルを可動式のエアロパーツの制御に適用した場合について例示したが、例えば自動運転技術のような他の技術への適用も可能である。また、このように算出された合成風向ベクトルは、別途、インターネット等から得られる気象情報と組み合わせることで、より精度を向上させてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  車両
２  キャブ
３  荷箱
４  エアロパーツ
５０  車速センサ
５２  アクセル開度センサ
５４  傾斜センサ
５６  ジャイロセンサ
５８  ロードセル
６０  ゲージ
６２  タイヤ空気圧センサ
１００  制御装置
１０２  第１の検出部
１０４  第１の風向ベクトル算出部
１０６  第２の検出部
１０８  第２の風向ベクトル算出部
１１０  合成風向ベクトル算出部
１１２  制御部
【図１】
2019018778.tif 000003
【図２】
2019018778.tif 000004
【図３】
2019018778.tif 000005