(57)【要約】【課題】横風による空気の流れは車体の表面に近い領域で種々に乱れ、車体表面の各局部が受ける風圧は時々刻々複雑に変化するが、車両が横風により受ける横力は車体表面の各局部が受ける横力の総和であり、車体側壁の一局部に設けられた従来の横風検出装置によっては、車両が全体として横風により受ける横力が的確に検出されない。車両が横風により受ける横力を的確に検出することができる車両用横風検出装置をコストおよび外観上の困難を排して提供する。【解決手段】車両の左右の側壁部の各々を構成する一体の板部材の裏面に貼着された歪みセンサの出力信号より横風により車両が受ける横力を推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右の側壁部の各々を構成する一体の板部材の裏面に貼着されて横風による該板部材の歪みを検出する歪みセンサと、車両の左右の側壁部における前記歪みセンサの出力信号より車両に吹き付ける横風により車両が受ける横力を推定する信号処理手段とを有することを特徴とする車両用横風検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に作用する横風を検出する車両用横風検出装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両に作用する横風により車両の操舵性が受ける影響をコンピュータによる操舵アシスト制御により抑制することが種々試みられており、それに関連して車両に作用する横風を検出する車両用横風検出装置が種々提案されている。かかる車両用横風検出装置は、例えば、下記の特許文献１に示されている如く、風を受ける表面を呈する板部材と該板部材が風より受ける風圧を検出する感圧素子の重合体よりなっており、そのような風圧検出装置が車体の両側壁部の一部に組み付けられるように設けられている。この場合、風圧検出装置が検出する風或いは風圧は、当然のことながら、該板部材の部分が受ける風或いは風圧である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５-１６４７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両に吹き付ける横風は、たとえ一陣の風であっても、車両の大きさに比べれば遥かに広い範囲に亙る空気の流れであり、従って、車両にとって見れば、それは車体の側面に一様に吹き付ける風であるが、風による空気の流れは車体の表面に近い領域で種々に乱れるので、車体表面の各局部が受ける風圧は、時々刻々複雑に変化する。一方、車両が横風により受ける横力は、車体表面の各局部が受ける横力の総和である。従って、従来の車両用横風検出装置の如く車体側壁の一局部に設けられた検出装置によっては、車両が全体として横風により受ける横力が的確に検出されない虞れがあると懸念される。
【０００５】
かかる問題に対しては、例えば、そのような横風検出装置を車両側壁の数箇所に分散させて設けておくことが考えられるが、それにはコストの問題だけでなく、車両側壁の各部に如何にして車両の外観を損なうことなく横風検出装置を組み込むかに関し多大の困難が予想される。
【０００６】
本発明は、上記の問題に着目し、コストおよび外観上の困難を排しつつ、車両が横風によって実際に受ける横力を的確に検出することができる車両用横風検出装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決すべく、本発明は、車両の左右の側壁部の各々を構成する一体の板部材の裏面に貼着されて横風による該板部材の歪みを検出する歪みセンサと、車両の左右の側壁部における前記歪みセンサの出力信号より車両に吹き付ける横風により車両が受ける横力を推定する信号処理手段とを有することを特徴とする車両用横風検出装置を提案するものである。
【０００８】
前記板部材は車両のフロントフェンダ、リアフェンダまたはドアパネルであってよい。
【発明の効果】
【０００９】
車両の左右の側壁部は、フロントフェンダ、リアフェンダ、ドアパネルの如く各々車体の横輪郭の広がりの１／４ないし１／３にも及ぶ部分を一体の板部材により構成する構造を備えている。そこで、上記の車両用横風検出装置による如く、横風により車両に作用する横力が、車両の左右の側壁部の各々を構成する一体の板部材の裏面に貼着されて横風による該板部材の歪みを検出する左右の歪みセンサの出力信号より信号処理手段によって推定されるようになっていれば、車両の左右の側壁部の各々を構成する一体の板部材であって車体横輪郭の数分の一にも及ぶかなりの広がり面積を呈する一体の板部材を受風歪み部材として、横風の流れの中に置かれた車体が全体として横風より受ける横力を検出する横風センサを構成することができ、車体表面近くの領域で風による空気の流れが種々に乱れ、車体表面の各局部が受ける風圧が時々刻々複雑に変化しても、車両が横風により受ける横力の総和を的確に検出することができる。この場合、前記歪みセンサに現れる前記一体の板部材の歪みと車両が横風により受ける横力の総和との対応は、予め風洞試験等により検定しておけばよく、左右の歪みセンサの時々刻々の出力信号を信号処理手段により処理することによって、横風により車両が時々刻々に受ける横力を遂次検出することができ、そのような情報に基づいて、横風に抗して車両走行の安定性を図る操舵アシスト制御等を作動させることができる。またこのように車両の左右の側壁部の各々を構成する一体の板部材を横風検出装置の受風歪み部材とし、該板部材の歪みを検出する歪みセンサが該外板部材の裏面に貼着されることにより、車両の外観に何らの変化をもたらすことなく横風検出装置を車両に組み付けることができる。
【００１０】
受風歪み部材が車両のフロントフェンダ、リアフェンダまたはドアパネルとされれば、これらを構成する一体の板部材の周縁部を除くその内側の平らな部分には、常時は大きな荷重は掛かっておらず、特に横方向には構造的な予荷重は掛かっていないので、横風によりその平らな部分に生ずる歪みは顕著に現れ、それを検出することによって横風により車両に作用する横力を板部材の横歪みから直接的に高精度に検出することができる。尚、車両の走行中にフロントフェンダ、リアフェンダ、ドアパネル等に作用する風は、車両に対し種々の方向から吹き付ける風と車両の走行に伴う走行風がベクトル加算された合成風であるが、車両に横力を及ぼすのはそのような合成風の車両横方向の成分である。一方、フロントフェンダ、リアフェンダ、ドアパネルの車両前後方向の剛性は車両横方向の剛性に比して遥かに大きく、そのような合成風によってフロントフェンダ、リアフェンダ、ドアパネルが歪むのは専ら車両横方向であるので、フロントフェンダ、リアフェンダ、ドアパネルに生ずる横方向歪みを計測すれば、それから直に車輌に作用する横力を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による車両用横風検出装置をその一つの実施例について横力対応操舵アシスト制御に適用された態様にて示す概略図である。
【図２】本発明による車両用横風検出装置の作動を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示す実施例においては、本発明による車両用横風検出装置は、左右のフロントフェンダを受風歪み部材として構成されている。左右のフロントフェンダには、それらの広がりのほぼ中央の位置にて、その裏面に２方向の歪みセンサ１０Ｌ，１０Ｒが貼着されている。これらの歪みセンサが発する左右のフロントフェンダの歪みを表す信号は、車両に搭載された電子制御装置（ＥＣＵ）内に機能的に組み込まれた横風検出部にて処理され、車両に作用する横風の強さが推定されるようになっている。電子制御装置には、左右の歪みセンサからの信号のほかに、通常この種の電子制御装置に対し常備されている車速センサより車速を示す信号、ヨーレートセンサより車体に作用しているヨーレートを示す信号、その他の入力信号が入力される。尚、フロントフェンダ、リアフェンダ、ドアパネル等は随時その温度が変化し、特に高温気候時の日照の下ではかなりの高温に加熱されるが、これらはほぼ扁平な薄板部材であり、厚み方向に温度差は生じないので、温度差によりこれらの部分に生ずる横歪みは僅かであると考えられる。図示の構成では、電子制御装置は、更に、推定された車両に作用する横風の強さに基づいて、それに機能的に組み込まれた横風対応制御部を作動させ、横風による車両の偏向を打ち消すように操舵アシストアクチュエータを作動させるようになっている。
【００１３】
図１に示す車両の運転が開始されると、図２に示す如きフローチャートに沿った制御が数十ミリセカンド程度の周期にて繰り返し実行される。かかる繰り返し制御においては、ステップ１０にて歪みセンサ１０Ｌ，１０Ｒにより左右のフェンダ（この場合フロントフェンダ）の歪みが取得される。次いで、制御はステップ２０へ進み、車速が閾値以下であるか否かが判断される。これは、車速があまり高いと車体の振動により歪みセンサの歪み検出にノイズが入るからである。答がイエスであれば、制御はステップ３０へ進み、車両のヨーレートが車両の直進状態を示す或る所定の閾値以下であるか否かが判断される。
【００１４】
ステップ３０の答がイエスであれば、制御はステップ４０へ進み、左右のフェンダの歪みの間の差が所定時間に亙って閾値内で一定であるか否かが判断される。これは、車両に対する横風の状態を判断するためのものである。車両が所定の閾値以下の車速で直進走行しているとき、車両にさしたる横風が吹き付けていなければ、左右のフェンダの歪みの間の差は暫時個々の各車両に特有の一定値に留まる筈である。そこで前記の所定時間と閾値と一定の度合とを適当に設定しておけば、横風のない適度の直進走行状態において、個々の車両の左右のフェンダ歪みセンサの指示値の間の零点偏差をその経時変化を含めて検定することができる。ステップ４０の答がイエスであれば、制御はステップ５０へ進み、左右のフェンダ歪みセンサの指示値の間の零点偏差が補正される。ステップ２０．３０、４０のいずれかにおいて答がノーであれば、ステップ５０はバイパスされるが、車両が適当に運転されていれば、横風のない状態での直進走行時を選んで適時に歪みセンサの零点偏差補正が自動的に行われる。
【００１５】
次いで、制御はステップ６０へ進み、左右のフェンダの歪みより車両に作用する横風の強さが推定される。これは、各車種について左右のフェンダの歪みセンサに現れるフェンダの歪みと車両が横風により受ける横力の総和との間の標準的対応を予め風洞試験等により検定しておくことにより達成されてよい。
【００１６】
尚、横風の検出に基づく車両の走行制御は、直進走行時に車両が横風を受けて偏向し、直進走行であるにも拘らずハンドルを切らなければならないという違和感に対処する上で特に有効な制御であるが、上記ステップ６０にて左右のフェンダの歪みセンサに現れるフェンダの歪みより車両が横風により受ける横力の総和を推定するに当たっては、時々刻々車両に作用するヨーレートの影響が加味されてもよく、そのような影響は無風時に車両を幾つかの異なる旋回半径の経路に沿って走行させることにより予め検定により求められてよい。
【００１７】
以上に於いては本発明を一つの実施例について詳細に説明したが、かかる実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００１８】
１０Ｌ，１０Ｒ…２方向歪みセンサ
【図１】
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【図２】
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