(57)【要約】【課題】様々な方向に空力を発生させることができる車両用空力制御装置を得る。【解決手段】車両用空力制御装置１０では、各空力フィン（右水平フィン１８、左水平フィン１８、上部垂直フィン４８、及び下部垂直フィン）は、それぞれ格納状態と、突出状態と、突出状態でかつ突出部の角度を変更した回転状態とを取りえるので、１つの空力フィンによって様々な空力を発生させることができる。【選択図】図１
2007283869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両外表面の内側に格納される格納状態と、車両外表面から突出した突出状態と、前記突出状態で突出部を回転させる回転状態とに状態変化する空力フィンを備えた車両用空力制御装置。
【請求項２】
車両外表面の内側に格納される格納位置と車両外表面から突出する突出位置との間で移動可能とされると共に、前記突出位置で回転可能とされた空力フィンと、
前記空力フィンを前記格納位置と前記突出位置との間で移動させると共に前記突出位置で回転させる駆動手段と、
を備えた車両用空力制御装置。
【請求項３】
前記空力フィンは、車両上面、車両側面、車両下面のうち少なくとも一箇所から突出可能に車両前後方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空力制御装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、車速が所定値未満のときには前記空力フィンを前記格納位置に格納し、車速が所定値以上になると前記突出位置へ移動させることを特徴とする請求項３に記載の車両用空力制御装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、車両の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前下がりの状態に傾斜させることを特徴とする請求項４に記載の車両用空力制御装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、車両のローリングを検知した際には車両の一方の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前下がりの状態に傾斜させると共に、車両の他方の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前上がりの状態に傾斜させ、前記各空力フィンに前記ローリングを抑制する方向の空力を生じさせることを特徴とする請求項３に記載の車両用空力制御装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、車両の旋回状態を検知することで車両のローリングを検知すると共に、前記旋回内側へ突出させた前記空力フィンを車両に対して前下がりの状態に傾斜させると共に、前記旋回外側へ突出させた前記空力フィンを車両に対して前上がりの状態に傾斜させることを特徴とする請求項６に記載の車両用空力制御装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、横風を検知することで車両のローリングを検知すると共に、車両の横風を受ける側の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前下がりの状態に傾斜させると共に、車両の横風を受ける側とは反対側の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前上がりの状態に傾斜させることを特徴とする請求項６に記載の車両用空力制御装置。
【請求項９】
前記駆動手段は、横風の方向を検知し、車両上面から突出させた前記空力フィンを横風方向に沿うように回転させることを特徴とする請求項３に記載の車両用空力制御装置。
【請求項１０】
前記駆動手段は、横風の方向を検知し、車両下面から突出させた前記空力フィンを横風方向と交差するように回転させることを特徴とする請求項３に記載の車両用空力制御装置。
【請求項１１】
前記駆動手段は、前記空力フィンに取り付けられた回転軸と、前記回転軸を軸線方向に沿って移動させることで前記空力フィンを前記突出位置と前記格納位置との間で移動させる第１駆動源と、前記回転軸を前記突出位置で軸線周りに回転させることで前記空力フィンを回転させる第２駆動源と、を備えたことを特徴とする請求項２乃至請求項１０の何れか１項に記載の車両用空力制御装置。
【請求項１２】
前記空力フィンを複数有すると共に、前記駆動手段は、駆動源と、前記駆動源に駆動されることで前記複数の空力フィンを連動させる連動機構とを有することを特徴とする請求項３乃至請求項１０の何れか１項に記載の車両用空力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の走行安定性を向上させるための車両用空力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のルーフに前後方向に沿って設けられ、ルーフの表面から突出する突出位置とルーフに形成された凹部内に格納される格納位置との間で移動される空力フィンを備えた自動車の高速安定装置が考案されている（例えば、特許文献１参照）。この高速安定装置では、車両の両方の側面の圧力差により横風の風圧を検知し、空力フィンを格納位置から突出位置へ移動させることで、横風による車両のローリングを抑制する構成となっている。
【特許文献１】特開平６−１５６３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記構成の高速安定装置では、空力フィンを格納位置から突出位置へ移動させるのみであり、様々な方向に空力を発生させるためには不十分な構成である。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、様々な方向に空力を発生させることができる車両用空力制御装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、車両外表面の内側に格納される格納状態と、車両外表面から突出した突出状態と、前記突出状態で突出部を回転させる回転状態とに状態変化する空力フィンを備えたことを特徴としている。
【０００６】
なお、請求項１に記載の格納状態は、空力フィンの全部が車両外表面の内側に格納された状態でも、空力フィンの一部が車両外表面から突出する状態でもよく、空力フィンが突出状態よりも車両内側に退避した状態であればよい。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、空力フィンは格納状態と、突出状態と、突出状態でかつ突出部の角度を変更した回転状態とを取りえるので、１つの空力フィンによって様々な方向に空力を発生させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、車両外表面の内側に格納される格納位置と車両外表面から突出する突出位置との間で移動可能とされると共に、前記突出位置で回転可能とされた空力フィンと、前記空力フィンを前記格納位置と前記突出位置との間で移動させると共に前記突出位置で回転させる駆動手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
なお、請求項２に記載の格納位置は、空力フィンの全部が車両外表面の内側に格納された位置でも、空力フィンの一部が車両外表面から突出する位置でもよく、突出位置よりも車両内側に設定された位置であればよい。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、空力フィンは駆動手段によって格納位置と突出位置との間で移動されると共に突出位置で回転されて車両に対する角度を変更されるので、１つの空力フィンによって様々な方向に空力を発生させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項１又は請求項２に記載の車両用空力制御装置において、前記空力フィンは、車両上面、車両側面、車両下面のうち少なくとも一箇所から突出可能に車両前後方向に沿って設けられることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、車両上面、車両側面、車両下面のうち少なくとも一箇所から車両前後方向に沿って突出させた空力フィンを回転させることで、様々な方向に空力を発生させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項３に記載の車両用空力制御装置において、前記駆動手段は、車速が所定値未満のときには前記空力フィンを前記格納位置に格納し、車速が所定値以上になると前記空力フィンを前記突出位置へ移動させることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、車速が所定値以上（例えば、空力制御が必要な高速域）になると空力フィンが突出位置へ移動されるので車両の直進安定性が向上する。一方、車速が所定値未満（例えば、空力制御が不要な低速域）のときは空力フィンが格納位置に格納されるので、空気抵抗を低減できると共に見栄えを向上できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項４に記載の車両用空力制御装置において、前記駆動手段は、車両の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前下がりの状態に傾斜させることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、車両の側面から突出された空力フィンが車両に対し前下がりの状態に傾斜されるので、空力フィンにダウンフォースが発生し、車両の走行状態が安定する。
【００１７】
請求項６に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項３に記載の車両用空力制御装置において、前記駆動手段は、車両のローリングを検知した際には車両の一方の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前下がりの状態に傾斜させると共に、車両の他方の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前上がりの状態に傾斜させ、前記各空力フィンに前記ローリングを抑制する方向の空力を生じさせることを特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、駆動手段は車両のローリングを検知した際には車両の一方の側面から突出させた空力フィンを車両に対して前下がりの状態に傾斜させると共に、車両の他方の側面から突出させた空力フィンを車両に対して前上がりの状態に傾斜させる。これにより、各空力フィンにローリングを抑制する方向の空力が生じ、車両の走行状態が安定する。
【００１９】
請求項７に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項６に記載の車両用空力制御装置において、前記駆動手段は、車両の旋回状態を検知することで車両のローリングを検知すると共に、前記旋回内側へ突出させた前記空力フィンを車両に対して前下がりの状態に傾斜させると共に、前記旋回外側へ突出させた前記空力フィンを車両に対して前上がりの状態に傾斜させることを特徴としている。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、車両が旋回すると、旋回内側へ突出された空力フィンが車両に対して前下がりの状態に傾斜されると共に、旋回外側へ突出された空力フィンが車両に対して前上がりの状態に傾斜される。これにより、旋回内側の空力フィンにダウンフォースが発生すると共に、旋回外側の空力フィンに揚力が発生し、旋回による車両のローリングが抑制される。
【００２１】
請求項８に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項６に記載の車両用空力制御装置において、前記駆動手段は、横風を検知することで車両のローリングを検知すると共に、車両の横風を受ける側の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前下がりの状態に傾斜させると共に、車両の横風を受ける側とは反対側の側面から突出させた前記空力フィンを車両に対して前上がりの状態に傾斜させることを特徴としている。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、車両が横風を受けると、車両の横風を受ける側の側面から突出された空力フィンが車両に対して前下がりの状態に傾斜されると共に、車両の横風を受ける側とは反対側の側面から突出された空力フィンが車両に対して前上がりの状態に傾斜される。これにより、横風を受ける側の側面に設けられた空力フィンにダウンフォースが発生すると共に、横風を受ける側とは反対側の側面に設けられた空力フィンに揚力が発生し、横風による車両のローリングが抑制される。
【００２３】
請求項９に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項３に記載の車両用空力制御装置において、前記駆動手段は、横風の方向を検知し、車両上面から突出させた前記空力フィンを横風方向に沿うように回転させることを特徴としている。
【００２４】
請求項９に記載の発明では、車両が横風を受けると、車両の上面から突出された空力フィンが横風方向に沿うように回転される。したがって、車両上面の空力フィンに横風が当たることによるローリングの増大を抑制できる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項３に記載の車両用空力制御装置において、前記駆動手段は、横風の方向を検知し、車両下面から突出させた前記空力フィンを横風方向と交差するように回転させることを特徴としている。
【００２６】
請求項１０に記載の発明では、車両が横風を受けると、車両の下面から突出された空力フィンが横風方向と交差するように回転される。したがって、車両下面の空力フィンには車両のローリングを抑制する方向の空力が発生する。
【００２７】
請求項１１に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項２乃至請求項１０の何れか１項に記載の車両用空力制御装置において、前記駆動手段は、前記空力フィンに取り付けられた回転軸と、前記回転軸を軸線方向に沿って移動させることで前記空力フィンを前記突出位置と前記格納位置との間で移動させる第１駆動源と、前記回転軸を前記突出位置で軸線周りに回転させることで前記空力フィンを回転させる第２駆動源と、を備えたことを特徴としている。
【００２８】
請求項１１に記載の発明では、第１駆動源が回転軸を軸線方向に移動させることで、空力フィンが突出位置と格納位置との間で移動される。また、第２駆動源が回転軸を突出位置で回転させることで、空力フィンが回転される。
【００２９】
請求項１２に記載の発明に係る車両用空力制御装置は、請求項３乃至請求項１０の何れか１項に記載の車両用空力制御装置において、前記空力フィンを複数有すると共に、前記駆動手段は、駆動源と、前記駆動源に駆動されることで前記複数の空力フィンを連動させる連動機構とを有することを特徴としている。
【００３０】
請求項１２に記載の発明では、駆動源が連動機構を駆動すると、複数の空力フィンが連動するので、駆動源を共用することができ、構成を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明に係る車両用空力制御装置では、様々な方向に空力を発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１（Ａ）には本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置１０（以下、空力制御装置１０という）が適用された車両（自動車）１２が上面図にて示されている。また、図１（Ｂ）にはこの車両１２が左側面図にて示されている。さらに、図１（Ｃ）にはこの車両１２が下面図にて示されている。なお、図１（Ａ）及び図１（Ｃ）では、車両１２のヨー中心に符号Ｙを付してある。
【００３３】
本実施形態に係る車両１２はセダンタイプの乗用車であり、左側部及び右側部（車両幅方向両側）には、それぞれ２枚のドア１４が設けられている。各ドア１４の内部には、それぞれ空力制御装置１０を構成する複数（本実施形態では２個）の側面空力フィンユニット１６が車両前後方向に並んで設けられている。
【００３４】
図２及び図３に示されるように、側面空力フィンユニット１６は、長尺板状に形成された空力フィンとしての水平フィン１８と、水平フィン１８を駆動するための駆動機構２０とを有している。水平フィン１８は、図２に示されるように、ドア１４のインナーパネル２２とアウターパネル２４との間においてドアインパクトビーム２６のすぐ上に配置されている。この水平フィン１８は、長手方向が車両前後方向に向けられた状態で車両１２に対して水平に配置されており、先端側（図２では左側）がアウターパネル２４に形成された貫通孔２８、及びアウターパネル２４に取り付けられたドアモール３０に形成された貫通孔３２内に挿入されている。
【００３５】
水平フィン１８の基端部（図２では右側の端部）には、駆動機構２０を構成する回転軸３４の先端部が一体的に取り付けられている。回転軸３４は軸線方向が車両幅方向に向いた状態で設けられており、図示しない支持部材を介して軸線方向へ移動可能にドア１４に支持されている。回転軸３４の外周部には外歯が形成されており、この外歯には平歯のギヤ３６が噛み合っている。このギヤ３６は第１駆動源としてのモータ３８の出力軸に取り付けられており、モータ３８が駆動するとギヤ３６が回転し、回転軸３４が軸線方向（車両幅方向）に移動される。これにより、水平フィン１８が回転軸３４と共に格納位置（図２及び図３に示される位置）と突出位置（図４及び図５に示される位置）との間で移動されるようになっている。
【００３６】
水平フィン１８が格納位置に配置された状態では、図２に示されるように、水平フィン１８はドア１４の内側に格納されると共に、水平フィン１８の先端面１８Ａがドアモール３０の表面３０Ａと略同一面上に配置される（すなわち、水平フィン１８の先端面１８Ａが車両１２の意匠面と一致する）構成となっている。
【００３７】
また、水平フィン１８が突出位置に配置された状態では、図４に示されるように、水平フィン１８の全部がドアモール３０の表面すなわち車両１２の側面から突出するようになっている（水平フィン１８の全部が突出部となる）。この状態では、回転軸３４の基端部に取り付けられた傘歯のギヤ４０が、回転軸３４の下方に配置された別の傘歯のギヤ４２に噛み合うようになっており、このギヤ４２は第２駆動源としてのモータ４４の出力軸に取り付けられている。このため、モータ４４が駆動すると、モータ４４の駆動力がギヤ４０、４２を介して回転軸３４に伝達され、図６及び図７に示されるように、回転軸３４が水平フィン１８と共に自らの軸線周り（突出方向と異なる方向）に回転する。これにより、水平フィン１８は、図８に示されるように車体１２に対して前下がりに傾斜した状態、又は図９に示されるように前上がりに傾斜した状態に移動できるようになっている。
【００３８】
水平フィン１８が車両１２に対して前下がりに傾斜した状態（図８図示状態）では、車両１２の走行風が水平フィン１８に干渉することで、水平フィン１８の上側に高圧力が発生し、水平フィン１８には車両下側へ向いたダウンフォースＦ１が発生する。また、水平フィン１８が車両１２に対して前上がりに傾斜した状態（図９図示状態）では、車両１２の走行風が水平フィン１８に干渉することで、水平フィン１８の下側に高圧力が発生し、水平フィン１８には車両上側へ向いた揚力Ｆ２が発生する構成となっている。
【００３９】
一方、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されるように、車両１２のルーフ１２Ａ（すなわち車両１２の上部）の幅方向一端部及び幅方向他端部には、それぞれ空力制御装置１０を構成する複数（本実施形態では５個づつ）の上面空力フィンユニット４６が車両前後方向に並んで設けられている。これらの上面空力フィンユニット４６は、上述した側面空力フィンユニット１６と基本的に同様の構成とされており、上面垂直フィン４８及び上述した駆動機構２０と基本的に同様構成の駆動機構２０（図示省略）を備えている。上面垂直フィン４８は上述した水平フィン１８と同様に長尺板状に形成されて、長手方向が車両前後方向に沿う状態で車両１２に対して垂直に配置されている。この上面垂直フィン４８の回転軸３４は、車両１２に対して垂直に取り付けられており、駆動機構２０のモータ３８がギヤ３６を回転させると、上面垂直フィン４８はルーフ１２Ａの表面１３（すなわち車両１２の上面）から突出する突出位置（図１（Ｂ）参照）とルーフ１２Ａの表面１３の内側に格納される格納位置との間で車両１２に対して垂直に移動される。また、上面垂直フィン４８が突出位置に移動された状態では、回転軸３４のギヤ４０がモータ４４のギヤ４２に噛み合う。このため、モータ４４が駆動されると、上面垂直フィン４８は車両１２に対して垂直な回転軸３４周りに回転される。なお、上面垂直フィン４８が格納位置に配置された状態では、上面垂直フィン４８の先端面４８Ａがルーフ１２Ａの表面１３と略同一面上に配置される（すなわち、上面垂直フィン４８の先端面４８Ａが車両１２の意匠面と一致する）構成となっている。
【００４０】
さらに、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）に示されるように、車両１２のアンダボディ１２Ｂ（すなわち車両１２の下部）の幅方向一端部及び幅方向他端部（ロッカ部）には、それぞれ空力制御装置１０を構成する複数（本実施形態では５個づつ）の下面空力フィンユニット５０が車両前後方向に並んで設けられている。これらの下面空力フィンユニット５０は、上述した側面空力フィンユニット１６及び上面空力フィンユニット４６と基本的に同様の構成とされており、下面垂直フィン５２及び上述した駆動機構２０と基本的に同様構成の駆動機構２０（図示省略）を備えている。下面垂直フィン５２は上述した水平フィン１８と同様に長尺板状に形成されて、長手方向が車両前後方向に沿う状態で車両１２に対して垂直に配置されている。この下面垂直フィン５２の回転軸３４は、車両１２に対して垂直に取り付けられており、駆動機構２０のモータ３８がギヤ３６を回転させると、下面垂直フィン５２はアンダボディ１２Ｂの表面１５（すなわち車両１２の下面）から突出する突出位置（図１（Ｂ）参照）とアンダボディ１２Ｂの表面１５の内側に格納される格納位置との間で車両１２に対して垂直に移動される。また、下面垂直フィン５２が突出位置に移動された状態では、回転軸３４のギヤ４０がモータ４４のギヤ４２に噛み合う。このため、モータ４４が駆動されると、下面垂直フィン５２は車両１２に対して垂直な回転軸３４周りに回転される。なお、下面垂直フィン５２が格納位置に配置された状態では、下面垂直フィン５２の先端面５２Ａがアンダボディ１２Ｂの表面１５と略同一面上に配置される（すなわち、下面垂直フィン５２の先端面５２Ａが車両１２の意匠面と一致する）構成となっている。
【００４１】
また、上述した側面空力フィンユニット１６、上面空力フィンユニット４６、及び下面空力フィンユニット５０の各駆動機構２０のモータ３８及びモータ４４は、車両１２に搭載された制御装置５４に電気的に接続されている。制御装置５４には、車両１２の走行状態を検知するための図示しない各種のセンサが電気的に接続されている。これらのセンサには、例えば、車両１２の速度を検出する車速センサ、車両１２のハンドルの操舵角度（操舵量）を検出する操舵角センサ、車両１２のハンドルの操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ、車両１２の車高を検出する車高センサ、車両１２の姿勢を検出する姿勢センサ、車両１２の左右方向の加速度（いわゆる横Ｇ）を検出する横Ｇセンサ、車両１２の前後方向の加速度（いわゆる前後Ｇ）を検出する前後Ｇセンサ、車両１２のヨーレートを検出するヨーレートセンサ、車両１２のロールレートを検出するロールレートセンサ、車両１２のブレーキが踏み込まれたことを検出するブレーキセンサ、車両１２の左側面に吹き付ける横風の風圧を検出する左側面風圧センサ、車両１２の右側面に吹き付ける横風の風圧を検出する右側面風圧センサ等がある。制御装置５４はこれらのセンサの検知結果に基づいて各駆動機構２０のモータ３８、４４の駆動状態を制御することで、車両１２右側の水平フィン１８（以下「右水平フィン１８」という）、車両１２左側の水平フィン１８（以下「左水平フィン１８」という）、上面垂直フィン４８、及び下面垂直フィン５２を、それぞれ格納状態（格納位置に配置された状態）、突出状態（突出位置に配置された状態）、又は回転状態（突出位置で回転された状態）に状態変化させる構成となっている。
【００４２】
なお、以上構成の空力制御装置１０では、車両１２が停止しているときには、制御装置５４は、右水平フィン１８、左水平フィン１８、上面垂直フィン４８、及び下面垂直フィン５２をそれぞれ格納位置に格納するようになっている。
【００４３】
次に、本実施形態の作用を図１０に示されるフローチャートに従って説明する。
【００４４】
上記構成の空力制御装置１０では、車両１２が直進走行し始めると、制御装置５４は、車両１２の速度Ｖが所定のしきい値Ｖ１以上になったか否かを判断する（ステップ１００）。このステップ１００での判断が否定された場合には、空力制御が不要な低速域であると判断され、ステップ１０２に移行する。ステップ１０２では、制御装置５４は、右水平フィン１８、左水平フィン１８、上面垂直フィン４８、及び下面垂直フィン５２をそれぞれ格納位置に格納したままにする。このため、車両１２の空気抵抗を低減できると共に車両１２の見栄えを向上させることができる。
【００４５】
一方、ステップ１００での判断が肯定された場合には、空力制御が必要な高速域であると判断され、ステップ１０４に移行する。ステップ１０４では、制御装置５４は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示されるように、右水平フィン１８、左水平フィン１８、上面垂直フィン４８、及び下面垂直フィン５２をそれぞれ突出位置に移動させると共に、右水平フィン１８及び左水平フィン１８を突出位置で車両１２に対して前下がりの状態に傾斜させる。このため、右水平フィン１８及び左水平フィン１８には、車両１２の走行風との干渉により車両１２下向きの力（所謂ダウンフォース）が発生する。これにより、車両１２のタイヤの接地圧が高まり、車両１２の直進安定性が向上する。このステップ１０４での処理が終了すると、次のステップ１０６へ移行する。
【００４６】
ステップ１０６では、制御装置５４は、車両１２が操舵されたか否か（進行方向に対して傾いたか否か）を、車両１２の前輪のスリップ角βが所定のしきい値β１よりも大きくなったか否かに基づいて判断する。なお、上記スリップ角βは、以下の数式１を用いて導き出される。
【００４７】
【数１】
2007283869.tif 000003
【００４８】
なお、ｒ：ヨーレート、Ｖ：車速、ａy：横Ｇ
このステップ１０６での判断が肯定された場合には、車両１２が操舵されたと判断され、ステップ１０８へ移行する。ステップ１０８では、制御装置５４は、上記数式１を用いて車両１２が左右どちらに操舵されたかを判断する。
【００４９】
このステップ１０８で、車両１２が右に操舵されたと判断された場合には、ステップ１１０に移行する。ステップ１１０では、制御装置５４は、車両１２が右へ操舵されたことで（図１２（Ａ）の矢印Ｒ参照）、車両１２が左下がりにローリングすることを予測し、図１２（Ｂ）に示されるように、右水平フィン１８を前下がりに傾斜させると共に、左水平フィン１８を前上がりに傾斜させる。このため、図１３に示されるように、右水平フィン１８には、ダウンフォースＦ１が発生すると共に、左水平フィン１８には揚力Ｆ２が発生する。すなわち、右水平フィン１８の上側には高圧力（ドット部分参照）が発生すると共に、左水平フィン１８の下側には高圧力が発生し、右水平フィン１８及び左水平フィン１８には、操舵により右に旋回する車両１２のローリング（矢印Ａ参照）を抑制する方向の空力Ｆ１、Ｆ２が生じる（なお、図１３では車両１２のロールセンターに符号Ｓを付してある）。
【００５０】
さらに、図１３に示されるように、車両１２が左下がりにローリングすることで、上面垂直フィン４８の左側、及び下面垂直フィン５２の右側には高圧力が発生し、上面垂直フィン４８及び下面垂直フィン５２には車両１２のローリングを抑制する方向の空力Ｆ３（空気抵抗による反力）が生じる。このため、上述のダウンフォースＦ１、揚力Ｆ２、及び空力Ｆ３によって車両１２のローリングが抑制され（矢印Ｂ参照）、車両１２の走行状態が安定する。
【００５１】
一方、上述したステップ１０８で、車両１２が左に操舵されたと判断された場合には、ステップ１１２に移行する。ステップ１１２では、制御装置５４は、車両１２が左に操舵されたことで（図１４（Ａ）の矢印Ｌ参照）、車両１２が右下がりにローリングすることを予測し、図１４（Ｂ）に示されるように、右水平フィン１８を前上がりに傾斜させると共に、左水平フィン１８を前下がりに傾斜させる。このため、図１５に示されるように、右水平フィン１８には、揚力Ｆ２が発生すると共に、左水平フィン１８にはダウンフォースＦ１が発生する。すなわち、右水平フィン１８の下側には高圧力（ドット部分参照）が発生すると共に、左水平フィン１８の上側には高圧力が発生し、右水平フィン１８及び左水平フィン１８には、操舵により左に旋回する車両１２のローリング（矢印Ｃ参照）を抑制する方向の空力が生じる。
【００５２】
さらに、図１５に示されるように、車両１２が右下がりにローリングすることで、上面垂直フィン４８の右側、及び下面垂直フィン５２の左側には高圧力が発生し、上面垂直フィン４８及び下面垂直フィン５２には車両１２のローリングを抑制する方向の空力Ｆ３（空気抵抗による反力）が生じる。このため、上述の揚力Ｆ２、ダウンフォースＦ１、及び空力Ｆ３によって車両１２のローリングが抑制され（矢印Ｄ参照）、車両１２の走行状態が安定する。
【００５３】
すなわち、この空力制御装置５４では、図１６に示されるように、車両１２が左へ旋回して右下がりの状態にローリングすると（図１６のｔ２参照）、車両１２の右側を持ち上げ、車両１２の左側を押し下げる空力を生じさせる。また、車両１２が右へ旋回して左下がりの状態にローリングすると（図１６のｔ４参照）、車両１２の左側を持ち上げ、車両１２の右側を押し下げる空力を生じさせる。
【００５４】
また、図１７には、車両１２が右に旋回した場合の、車両１２の前輪のスリップ角と、左水平フィン１８及び右水平フィン１８の傾斜状態と、車両１２のロールレートとの関係が線図にて示されている。なお、図１７では、本空力制御装置５４が作動した場合の車両１２のロールレートが実線で示されており、本空力制御装置５４が作動しなかった場合の車両１２のロールレートが一点鎖線で示されている。図１７から、本空力制御装置５４が作動した場合には、車両１２がロールし始めるのが遅くなると共に、ロールレートの大きさが小さくなることが分かる。
【００５５】
一方、前述したステップ１０６での判断が否定された場合、すなわち車両１２が操舵されていないと判断された場合には、ステップ１１４へ移行する。ステップ１１４では、制御装置５４は、車両１２が横風を受けているか否かを、車両１２の右側面と左側面との圧力差（風圧差）Ｐが、所定のしきい値Ｐ１以上か否かに基づいて判断する。このステップ１１４での判断が否定された場合には、車両１２が横風を受けていないと判断され、前述したステップ１００に戻って前述の如き処理を繰り返す。また、このステップ１１４での判断が肯定された場合には、車両１２が横風を受けていると判断され、ステップ１１６に移行する。
【００５６】
ステップ１１６では、制御装置５４は、車両１２が右側から横風を受けているのか、左側から横風を受けているのかを、車両１２の右側面と左側面との圧力差Ｐに基づいて判断する。このステップ１１６で車両１２が右側から横風を受けていると判断された場合には、ステップ１１８に移行する。
【００５７】
ステップ１１８では、制御装置５４は、右側からの横風によって車両１２が左下がりにローリングしていると判断し、図１８（Ａ）に示されるように、上面垂直フィン４８を横風の方向（矢印ＲＷ参照）に沿うように回転させる。これにより、上面垂直フィン４８に横風が当たることによるローリングの増大が抑制される。またこのとき、制御装置５４は、下面垂直フィン５２を横風の方向と交差するように回転させる。このため、下面垂直フィン５２に横風が当たり、下面垂直フィン５２には、図１９に示されるように、車両１２のローリング（矢印Ｅ参照）を抑制する方向の空力Ｆ４が生じる。さらにこのとき、制御装置５４は、図１８（Ｂ）に示されるように、右水平フィン１８を前下がりに傾斜させると共に、左水平フィン１８を前上がりに傾斜させる。このため、図１９に示されるように、右水平フィン１８にはダウンフォースＦ１が発生し、左水平フィン１８には揚力Ｆ２が発生する。これにより、上述の空力Ｆ４、ダウンフォースＦ１、及び揚力Ｆ２によって車両１２のローリングが抑制され（矢印Ｆ参照）、車両１２の走行状態が安定する。
【００５８】
一方、前述したステップ１１６で車両１２が左側から横風を受けていると判断された場合には、ステップ１２０に移行する。ステップ１２０では、制御装置５４は、左側からの横風によって車両１２が右下がりにローリングしていると判断し、図２０（Ａ）に示されるように、上面垂直フィン４８を横風の方向（矢印ＬＷ参照）に沿うように回転させる。これにより、上面垂直フィン４８に横風が当たることによるローリングの増大が抑制される。またこのとき、制御装置５４は、下面垂直フィン５２を横風の方向と交差するように回転させる。このため、下面垂直フィン５２に横風が当たり、下面垂直フィン５２には、図２１に示されるように、車両１２のローリング（矢印Ｇ参照）を抑制する方向の空力Ｆ４が生じる。さらにこのとき、制御装置５４は、図２０（Ｂ）に示されるように、右水平フィン１８を前上がりに傾斜させると共に、左水平フィン１８を前下がりに傾斜させる。このため、図２１に示されるように、右水平フィン１８には揚力Ｆ２が発生し、左水平フィン１８にはダウンフォースＦ１が発生する。これにより、上述の空力Ｆ４、揚力Ｆ２、及びダウンフォースＦ１によって車両１２のローリングが抑制され（矢印Ｈ参照）、車両１２の走行状態が安定する。
【００５９】
なお、図２２には、車両１２が右側から横風を受けた場合における、車両１２右側面と車両１２左側面との圧力差Ｐと、右水平フィン１８及び左水平フィン１８の傾斜状態と、下面垂直フィン５２の向きと、上面垂直フィン４８の向きと、車両１２のロールレートとの関係が線図にて示されている。なお、図２２では、本空力制御装置５４が作動しなかった場合の車両１２のロールレートが実線で示されており、本空力制御装置５４が作動した場合の車両１２のロールレートが点線で示されている。図２２から、本空力制御装置５４が作動した場合には、車両１２がロールし始めるのが遅くなると共に、車両１２のロールレートの大きさが小さくなることが分かる。
【００６０】
一方、本実施形態に係る車両用空力制御装置１０では、制御装置５４が図示しないブレーキセンサや前後Ｇセンサの検出結果に基づいて車両１２の制動状態を検知した際には、制御装置５４が右水平フィン１８、左水平フィン１８、上面垂直フィン４８、及び下面垂直フィン５２を車両１２の走行風の方向と交差するように回転させることで、車両１２の空気抵抗を増加させることができる。これにより、車両１２の制動性能を向上させることができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態に係る車両用空力制御装置１０では、各空力フィン（右水平フィン１８、左水平フィン１８、上面垂直フィン４８、及び下面垂直フィン５２）は、それぞれ格納状態と、突出状態と、突出状態でかつ突出部の角度を変更した回転状態とを取りえる、すなわち、格納位置と突出位置との間で移動されると共に突出位置で突出方向と異なる方向へ回転されて車両１２に対する角度を変更されるので、１つの空力フィンによって様々な空力を発生させることができる。
【００６２】
なお、上記実施形態に係る車両用空力制御装置１０では、車両側部に設けられる空力フィンである水平フィン１８が車両１２のドアモール３０に対応して設けられた構成としたが、水平フィン１８は車両１２の側面から突出可能に設けられていればよく、例えば、図２３に示されるように、水平フィン１８が車両１２のドア開口部の上側及び下側のボディパネルや、ベルトラインモール近辺、フロント・リヤフェンダーの上側に設けられた構成としてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態に係る車両用空力制御装置１０では、車両上部に設けられる空力フィンである上面垂直フィン４８が車両１２のルーフ１２Ａに設けられた構成としたが、上面垂直フィン４８は車両１２の上面から突出可能に設けられていればよく、例えば、上面垂直フィン４８がエンジンフードに設けられた構成としてもよい。
【００６４】
さらに、上記実施形態に係る車両用空力制御装置１０では、複数の空力フィン（右水平フィン１８、左水平フィン１８、上面垂直フィン４８、及び下面垂直フィン５２）が、それぞれ独立した駆動機構２０によって駆動される構成としたが、本発明はこれに限らず、複数の空力フィンが連動機構（リンク機構等）を介して単一の駆動機構により連動して駆動される構成としてもよい。
【００６５】
すなわち、例えば、図２４に示されるようなリンク機構６０を用いることで、複数の空力フィン（ここでは水平フィン１８）を単一の駆動機構２０によって連動して駆動させることができる。このリンク機構６０は、隣り合う一対の水平フィン１８の回転軸３４、６２に下端部が固定された一対のレバー６４、６６と、レバー６４、６６の各上端部間に掛け渡され、長手方向両端部がレバー６４、６６の各上端部に回転可能に連結されたロッド６８とを有している。なお、一方のレバー６４は、ギヤ４０を介して回転軸３４に固定されている。また、図２４で紙面右側の空力フィン１８の回転軸６２は、回転軸３４と同様に図示しない支持部材を介して軸線方向（車幅方向）へ移動可能にドア１４に支持されている。
【００６６】
この例では、モータ３８の駆動力によりギヤ３６が回転すると、回転軸３４が軸線方向へ移動されると共に、リンク機構６０が回転軸３４と共に移動することで、紙面右側の回転軸６２が軸線方向へ移動される。これにより、紙面左側の水平フィン１８と紙面右側の水平フィン１８とが突出位置と格納位置との間で移動される。また、各水平フィン１８が突出位置へ移動された状態、すなわち回転軸３４のギヤ４０がモータ４４のギヤ４２に噛み合った状態で、モータ４４が駆動されると、ギヤ４０、４２を介して回転軸３４が回転され、紙面左側の水平フィン１８が回転軸３４の軸線周りに回転される。またこのとき、リンク機構６０のレバー６４が回転軸３４と共に回転され、ロッド６８がその長手方向に移動される。このため、レバー６６がレバー６４と同期して回転され、紙面右側の水平フィン１８が回転軸６２の軸線周りに回転する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置が適用された車両を示し、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は左側面図であり、（Ｃ）は下面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置の水平フィン及び駆動機構の構成を示し、水平フィンの格納状態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置の水平フィン及び駆動機構の構成を示し、水平フィンの格納状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置の水平フィン及び駆動機構の構成を示し、水平フィンの突出状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置の水平フィン及び駆動機構の構成を示し、水平フィンの突出状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置の水平フィン及び駆動機構の構成を示し、水平フィンの回転状態を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置の水平フィン及び駆動機構の構成を示し、水平フィンの回転状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置の水平フィンが前下がりに傾斜した状態を示す側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置の水平フィンが前上がりに傾斜した状態を示す側面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る車両用空力制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る車両の直進走行している状態を示し、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は左側面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る車両が右へ旋回している状態を示し、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は左側面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る車両が右へ旋回している状態を車両後方側から見た図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る車両が左へ旋回している状態を示し、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は左側面図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る車両が右へ旋回している状態を車両後方側から見た図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る車両の走行軌跡とロール姿勢と水平フィンに生じる空力との関係を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る車両のスリップ角と水平フィンの迎え角とロールレートとの関係を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る車両が右側から横風を受けている状態を示し、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は左側面図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る車両が右側から横風を受けている状態を車両後方側から見た図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る車両が左側から横風を受けている状態を示し、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は左側面図である。
【図２１】本発明の実施形態に係る車両が左側から横風を受けている状態を車両後方側から見た図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る車両の左右圧力差と水平フィンの迎え角と下面垂直フィンの向きと上面垂直フィンの向きとロールレートとの関係を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態の変形例に係る車両を示す左側面図である。
【図２４】本発明の実施形態の他の変形例に係る連動機構を含む周辺部材の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０      車両用空力制御装置
１２      車両
１８      水平フィン（空力フィン）
３４      回転軸
３８      モータ（第１駆動源、駆動手段）
４４      モータ（第２駆動源、駆動手段）
４８      上面垂直フィン（空力フィン）
５２      下面垂直フィン（空力フィン）
５４      制御装置（駆動手段）
６０      リンク機構（連動機構）
６２      回転軸
【図１】
2007283869.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2007283869.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
2007283869.tif 000023
【図２１】
2007283869.tif 000024
【図２２】
2007283869.tif 000025
【図２３】
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【図２４】
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