(57)【要約】【課題】ディフューザによる走行風の整流作用の効果を発揮させつつ、ディフューザが破損するおそれを低減させることができる車両用ディフューザ装置を提供する。【解決手段】走行風整流用のディフューザ２３は、車両の幅方向に所定の幅を有し、車両の前後方向から見たとき、幅が車両のタイヤの幅と少なくとも部分的に重なる位置で、タイヤの前方に配置されている。路面状況判定部（制御部１０）は、車両が走行する路面の状況を判定する。突出量制御部（制御部１０）は、路面状況判定部によって判定された路面の状況に応じて、ディフューザ２３の車両の下方への突出量を制御する。変位機構２０は、突出量制御部によって制御された突出量となるようにディフューザ２３を変位させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の幅方向に所定の幅を有し、前記車両の前後方向から見たとき、前記幅が前記車両のタイヤの幅と少なくとも部分的に重なる位置で、前記タイヤの前方に配置された走行風整流用のディフューザと、
前記車両が走行する路面の状況を判定する路面状況判定部と、
前記路面状況判定部によって判定された路面の状況に応じて、前記ディフューザの前記車両の下方への突出量を制御する突出量制御部と、
前記突出量制御部によって制御された突出量となるように前記ディフューザを変位させる変位機構と、
を備えることを特徴とする車両用ディフューザ装置。
【請求項２】
前記路面状況判定部は、前記路面の荒れの程度と前記路面上の存在物の存在の程度との少なくとも一方を判定し、
前記突出量制御部は、前記路面の荒れの程度または前記路面上の存在物の存在の程度に応じて、前記ディフューザの突出量を少なくとも２段階で制御する
ことを特徴とする請求項１記載の車両用ディフューザ装置。
【請求項３】
前記路面状況判定部は、地図情報に基づいて、前記路面の状況を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ディフューザ装置。
【請求項４】
前記車両の車高を検出する車高検出部をさらに備え、
前記突出量制御部は、前記車高検出部が検出した車高に応じて、前記ディフューザの前記車両の下方への突出量を制御する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ディフューザ装置。
【請求項５】
前記車両の車速を検出する車速検出部をさらに備え、
前記突出量制御部は、前記車速検出部が検出した車速に応じて、前記ディフューザの前記車両の下方への突出量を制御する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用ディフューザ装置。
【請求項６】
前記ディフューザは、走行風が当たる側の面が前記車両の前方側に凸の曲面を有する形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用ディフューザ装置。
【請求項７】
前記変位機構は、前記車両に対する前記ディフューザの角度を保った状態で、前記ディフューザを変位させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用ディフューザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車体下部を流れる走行風を整流して空力特性を向上させる車両用ディフューザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一例として特許文献１に記載のように、車体下部を流れる走行風を整流するディフューザを備える車両が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−５２６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ディフューザは車体下部に下方へと突出するように設けられている。よって、車両が走行する道路の路面の状況によっては、ディフューザが路面や路面上の障害物と干渉して破損するおそれがある。ディフューザが整流作用の効果を発揮するには、少なくとも所定量は下方へと突出していることが必要である。ディフューザは、効果を発揮させるには下方への突出量を多くすることが必要である一方で、路面等との干渉で破損しやすくなるという二律背反の問題を有する。
【０００５】
本発明は、ディフューザによる走行風の整流作用の効果を発揮させつつ、ディフューザが破損するおそれを低減させることができる車両用ディフューザ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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車両用ディフューザ装置は、路面状況判定部によって車両が走行する路面の状況を判定し、路面の状況に応じて、突出量制御部によってディフューザの車両の下方への突出量を制御し、変位機構によって、制御された突出量となるようにディフューザを変位させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車両用ディフューザ装置によれば、ディフューザによる走行風の整流作用の効果を発揮させつつ、ディフューザが破損するおそれを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態の車両用ディフューザ装置を示すブロック図である。
【図２】図１中の制御部１０の機能的な内部構成を示すブロック図である。
【図３】車両の前方部分の部分的な分解斜視図である。
【図４】一実施形態の車両用ディフューザ装置で用いるディフューザの構成例を示す斜視図である。
【図５】一実施形態の車両用ディフューザ装置におけるディフューザ及びディフューザの変位機の構成例を示す模式図である。
【図６】一実施形態の車両用ディフューザ装置の部分的な模式図である。
【図７】一実施形態の車両用ディフューザ装置におけるディフューザの突出量の制御を説明するための図である。
【図８】一実施形態の車両用ディフューザ装置におけるディフューザによる作用効果を説明するための模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態の車両用ディフューザ装置について、添付図面を参照して説明する。図１において、制御部１０には、ナビゲーション装置１１より出力されたナビゲーションデータＤ１１が入力される。
【００１０】
ナビゲーションデータＤ１１は、例えば、走行している道路の制限速度情報、道路標識情報、走行している道路が山岳路や砂利道であることを示す情報のうちのいずれか１つまたは複数を含む。または、ナビゲーションデータＤ１１は、走行している道路が市街地内の道路であることを示す情報、アップダウンまたは段差がある道路であることを示す情報、道路上に落下物があることを示す情報のうちのいずれか１つまたは複数を含む。
【００１１】
ナビゲーションデータＤ１１は、駐車場の出入口であることを示す情報を含んでいてもよい。
【００１２】
これらの情報は、ナビゲーションデータＤ１１が有する地図情報内に予め含まれている情報であってもよいし、VICS（登録商標）等の車両外部より提供される道路交通情報であってもよい。
【００１３】
制御部１０には、サスペンションセンサ１２からのサスペンションデータＤ１２が入力される。サスペンションデータＤ１２は、サスペンションに対する路面からの入力に基づく所定の周波数を有するデータである。サスペンションデータＤ１２の周波数は、路面の凹凸に応じた周波数となる。よって、サスペンションデータＤ１２は、路面の凹凸情報を示す。制御部１０は、サスペンションデータＤ１２によって、走行する路面によって変化する車高を検出することができる。
【００１４】
制御部１０には、車速センサ１３からの車速データＤ１３が入力される。車両は、路面を撮影するカメラ１４と、路面に超音波を照射する超音波センサ１５とを備える。車両は、カメラ１４と超音波センサ１５とのいずれか一方のみを備えていてもよい。制御部１０には、カメラ１４による路面の撮影データＤ１４が入力される。制御部１０には、超音波センサ１５が路面からの超音波の反射波を検出した反射波データＤ１５が入力される。
【００１５】
本実施形態においては、好ましい構成として、ナビゲーションデータＤ１１，サスペンションデータＤ１２，車速データＤ１３，撮影データＤ１４，反射波データＤ１５の全てを制御部１０に入力している。ナビゲーションデータＤ１１，サスペンションデータＤ１２，撮影データＤ１４，反射波データＤ１５のうちから１つを選択して、制御部１０に入力してもよい。車速データＤ１３を制御部１０に入力することが好ましいが、場合によっては省略可能である。
【００１６】
図２は、制御部１０の機能的な内部構成を示している。制御部１０をマイクロコンピュータで構成してもよい。以下に説明する制御部１０の動作は、コンピュータプログラムで実現することも可能である。
【００１７】
制御部１０は、路面状況判定部１０１，車高検出部１０２，車速検出部１０３，突出量制御部１０４を有する。
【００１８】
路面状況判定部１０１は、ナビゲーションデータＤ１１、サスペンションデータＤ１２、撮影データＤ１４、反射波データＤ１５のうちのいずれか１つまたは複数のデータに基づいて、車両が走行する路面の状況を判定する。
【００１９】
路面の状況とは、路面自体が荒れている程度、または、路面上に石等の障害物が存在している程度を意味する。道路上の落下物や障害物は、路面上に存在する存在物の例である。路面の荒れの程度とは、例えばアスファルトよりなる道路表面の凹凸の程度である。路面上の存在物の存在の程度とは、存在物の量、大きさ、存在する可能性（頻度）等である。路面の状況は、路面にアップダウンまたは段差があるか否かを含んでもよい。
【００２０】
路面状況判定部１０１は、路面の状況を示す判定データＤ101を突出量制御部１０４に供給する。判定データＤ101は、路面の状況を例えば“良好”と“不良”との２段階のいずれであるかを示す２値データとすることができる。または、判定データＤ101は、路面の状況を３段階以上の複数段階で示す多値データとしてもよい。
【００２１】
車高検出部１０２は、サスペンションデータＤ１２に基づいて路面に応じて刻々と変化する車高を検出する。車高検出部１０２は、車高を示す車高データＤ102を突出量制御部１０４に供給する。車高データＤ102は、車高を所定の車高以上の“高い”と所定の車高未満の“低い”の２段階に分けて２値データとしてもよいし、車高そのものを示す多値データとしてもよい。
【００２２】
車速検出部１０３は、ナビゲーションデータＤ１１に基づいて車速を間接的に検出するか、車速データＤ１３に基づいて車速を直接的に検出する。
【００２３】
ナビゲーションデータＤ１１が道路の制限速度情報、道路標識情報、走行している道路の情報を含めば、車速検出部１０３は、車速を大まかに推定することができる。車速検出部１０３は、車速の推定によって車速を間接的に検出することができる。勿論、車速検出部１０３は、車速データＤ１３に基づいて車速を直接的に検出することが好ましい。
【００２４】
車速検出部１０３は、車速を示す車速データＤ103を突出量制御部１０４に供給する。車速データＤ103、車速を所定の車速以上の“速い”と所定の車速未満の“遅い”の２段階に分けて２値データとしてもよいし、車速そのものを示す多値データとしてもよい。
【００２５】
突出量制御部１０４は、判定データＤ101と車高データＤ102と車速データＤ103とに応じて、後述する走行風整流用のディフューザ２３の車両の下方への突出量を制御する制御データＤ104を生成する。突出量制御部１０４は、制御データＤ104を図１のアクチュエータ２１に供給する。
【００２６】
突出量制御部１０４は、判定データＤ101のみに応じて制御データＤ104を生成してもよい。突出量制御部１０４は、車高データＤ102のみに応じて制御データＤ104を生成してもよい。突出量制御部１０４は、判定データＤ101及び車高データＤ102の双方に応じて制御データＤ104を生成することが好ましい。
【００２７】
突出量制御部１０４は、判定データＤ101または車高データＤ102に加えて、車速データＤ103に応じて制御データＤ104を生成することが好ましい。
【００２８】
本実施形態の車両用ディフューザ装置において、突出量制御部１０４が、判定データＤ101と車高データＤ102と車速データＤ103とに基づいて、ディフューザ２３の突出量をどのように制御するかについては後に詳述する。
【００２９】
図１に戻り、アクチュエータ２１には、電源１６から電力が供給される。電源１６は車両に搭載されているバッテリであってもよい。なお、制御部１０やナビゲーション装置１１等の各部にも電力が供給されるが、電力の供給に関する図示を省略している。
【００３０】
アクチュエータ２１は、変換機構２２を介して、ディフューザ２３を動かす。アクチュエータ２１及び変換機構２２は、突出量制御部１０４によって制御された突出量となるようにディフューザ２３を変位させる変位機構２０である。
【００３１】
ここで、車両に対するディフューザ２３の取り付け位置、ディフューザ２３の形状について説明する。図３は、車両の前方部分の部分的な分解斜視図である。図３において、左右のフロントフェンダプロテクタ３２Ｌ，３２Ｒは、それぞれ、左前タイヤ３１Ｌと右前タイヤ３１Ｒを覆っている。フロントフェンダプロテクタ３２Ｌ，３２Ｒは、車体構造物の一例であるフロントサイドメンバ３３Ｌ，３３Ｒに固定されている。
【００３２】
フロントサイドメンバ３３Ｌ，３３Ｒそれぞれに、ディフューザ２３が取り付けられている。ディフューザ２３は、左前タイヤ３１Ｌと右前タイヤ３１Ｒの前方に位置している。ディフューザ２３を取り付ける位置は、フロントサイドメンバ３３Ｌ，３３Ｒに限定されず、車体構造物のいずれかに取り付ければよい。
【００３３】
ディフューザ２３は、車両の幅方向に所定の幅を有する。車両の前後方向から見たとき、ディフューザ２３は、幅が、左前タイヤ３１Ｌまたは右前タイヤ３１Ｒの幅と少なくとも部分的に重なる位置となるように配置されている。
【００３４】
バンパフェイシア３５とＥＡ材３６とバンパレインフォース３７とで、フロントバンパ３４を構成する。ディフューザ２３は、バンパフェイシア３５の先端部と、左前タイヤ３１Ｌまたは右前タイヤ３１Ｒとの間に位置する。
【００３５】
図４に示すように、ディフューザ２３は、車両の前方から後方へと流れる走行風が当たる側の面が、車両の前方側に凸の曲面２３ｃとなっている。ディフューザ２３は、内部が空洞である。
【００３６】
本実施形態においては、アクチュエータ２１は回転運動を行う。アクチュエータ２１の回転運動は、変換機構２２によって一直線状の摺動運動へと変換される。図５の模式図に示すように、アクチュエータ２１の回転運動は、変換機構２２によって、直線Ｌｓに沿った摺動運動へと変換される。よって、ディフューザ２３は、両矢印で示すように、直線Ｌｓに沿って上方または下方へと移動する。
【００３７】
図６は、ディフューザ２３を前方側から見た状態を示している。図６に示すように、アクチュエータ２１は、制御部１０（突出量制御部１０４）による制御に基づいて回転する。アクチュエータ２１は接地されている。変換機構２２は、回転運動を摺動運動に変換する。変換機構２２の摺動運動によって、ディフューザ２３の位置が上方または下方へと変位する。
【００３８】
本実施形態においては、ディフューザ２３を変位させる変位機構２０をアクチュエータ２１と変換機構２２とで構成しているが、これに限定されない。ディフューザ２３を直線Ｌｓに沿って上方または下方へと変位させる機構であればよい。
【００３９】
図７を用いて、突出量制御部１０４によって、ディフューザ２３の位置をどのように制御するかについて説明する。
【００４０】
突出量制御部１０４は、判定データＤ101が示す路面の状況に応じて、ディフューザ２３の車両の下方への突出量を制御する。判定データＤ101が“良好”と“不良”とを示す２値データであれば、突出量制御部１０４は次のように変位機構２０を駆動すればよい。
【００４１】
突出量制御部１０４は、判定データＤ101が“良好”を示すとき、ディフューザ２３を図７の（ａ）に示す突出量（第１の突出量）とする制御データＤ104を生成して、変位機構２０を制御する。突出量制御部１０４は、判定データＤ101が“不良”を示すとき、ディフューザ２３を図７の（ｂ）に示す突出量（第２の突出量）とする制御データＤ104を生成して、変位機構２０を制御する。
【００４２】
判定データＤ101が多値データであれば、突出量制御部１０４は所定の基準値を基準として、図７の（ａ）に示す突出量とするか図７の（ｂ）に示す突出量とするかを選択するように、変位機構２０を制御すればよい。
【００４３】
図７の（ａ）は、ディフューザ２３の突出量が最大の状態である。図７の（ａ）では、ディフューザ２３の先端部（下端部）がフロントフェンダプロテクタ３２Ｌ（または３２Ｒ）及びバンパフェイシア３５の下端部よりも下方に位置している。この状態で、ディフューザ２３による走行風の整流作用の効果は最大となる。
【００４４】
図７の（ｂ）は、ディフューザ２３の突出量が最小の状態である。図７の（ｂ）では、ディフューザ２３の先端部がフロントフェンダプロテクタ３２Ｌ（または３２Ｒ）の下端部よりも上方に位置している。この状態で、ディフューザ２３による走行風の整流作用の効果は最小となる。
【００４５】
図７では、ディフューザ２３の突出量を２段階としているが、３段階以上の複数段階としてもよい。ディフューザ２３の突出量を連続的に変化させてもよい。判定データＤ101が多値データであれば、判定データＤ101が示す路面の状況に応じた突出量とすることもできる。
【００４６】
このように、本実施形態の車両用ディフューザ装置は、路面状況判定部１０１によって判定された路面の状況に応じて、ディフューザ２３の車両の下方への突出量を制御する突出量制御部１０４を備える。本実施形態の車両用ディフューザ装置は、突出量制御部１０４によって制御された突出量となるようにディフューザ２３を変位させる変位機構を備える。
【００４７】
本実施形態の車両用ディフューザ装置によれば、ディフューザ２３の突出量を路面の状況に応じて変化させることができるので、ディフューザ２３の先端部が路面または路面上の存在物と干渉する可能性を低減させることができる。本実施形態の車両用ディフューザ装置によれば、干渉の可能性が低い場合にはディフューザ２３を所定量下方へと突出させることによって、ディフューザ２３による走行風の整流作用の効果を発揮させて、空力特性を向上させることができる。
【００４８】
このように、本実施形態の車両用ディフューザ装置によれば、ディフューザ２３による走行風の整流作用の効果を発揮させつつ、ディフューザ２３が破損するおそれを低減させることができる。
【００４９】
路面状況判定部１０１は、路面の荒れの程度と路面上の存在物の存在の程度との少なくとも一方を判定することが好ましい。路面の荒れの程度や路面上の存在物の存在の程度が分かれば、ディフューザ２３の路面または路面上の存在物との干渉の可能性を判定することができる。
【００５０】
突出量制御部１０４は、路面の荒れの程度または路面上の存在物の存在の程度に応じて、ディフューザ２３の突出量を少なくとも２段階で制御すればよい。ディフューザ２３の突出量を少なくとも２段階とすれば、ディフューザ２３による走行風の整流作用の効果を大きくして空力特性の向上させた状態と、路面または路面上の存在物との干渉を回避する状態との少なくとも２つの状態とすることができる。
【００５１】
路面状況判定部１０１は、一例として、地図情報に基づいて路面の状況を判定する。路面状況判定部１０１は、地図情報によって、ディフューザ２３を大きく突出させたときに路面または路面上の存在物との干渉する可能性の高い道路であるか否かを判定することができる。
【００５２】
本実施形態の車両用ディフューザ装置において、車両の車高を検出する車高検出部１０２をさらに備えることが好ましい。突出量制御部１０４は、車高検出部１０２が検出した車高に応じて、ディフューザ２３の突出量を制御することが好ましい。
【００５３】
車高検出部１０２を備えた構成においては、車高が所定の高さ以上であれば図７の（ａ）の状態、所定の高さ未満であれば図７の（ｂ）の状態とすることができる。車高そのものの値に応じてディフューザ２３の突出量を制御するので、ディフューザ２３が路面または路面上の存在物との干渉する可能性を的確に判定することができる。よって、干渉をより効果的に回避することができる。
【００５４】
本実施形態の車両用ディフューザ装置において、車両の車速を検出する車速検出部１０３をさらに備えることが好ましい。突出量制御部１０４は、車速検出部１０３が検出した車速に応じて、ディフューザ２３の突出量を制御することが好ましい。
【００５５】
車速検出部１０３を備えた構成においては、車速が所定の速度以上であれば図７の（ａ）の状態、所定の速度未満であれば図７の（ｂ）の状態とすることができる。車速が速くなるほど走行風が強くなるので、ディフューザ２３の突出量をより大きくするのがよい。車速が所定の速度以上であればディフューザ２３の突出量を図７の（ａ）の状態とすることにより、高速走行時の空力特性を向上させることができる。
【００５６】
本実施形態の車両用ディフューザ装置において、ディフューザ２３は、走行風が当たる側の面が車両の前方側に凸の曲面２３ｃを有する形状とすることが好ましい。図８を用いて、その理由を説明する。図８は、左前タイヤ３１Ｌ側を示している。右前タイヤ３１Ｒ側についても同様の理由となる。
【００５７】
図８は、図７の（ａ）における模式的なＡ−Ａ断面図である。図７の（ａ）におけるＡ−Ａ断面図では、バンパフェイシア３５及びフロントフェンダプロテクタ３２Ｌは現れないが、図８では、便宜上、二点鎖線にてバンパフェイシア３５及びフロントフェンダプロテクタ３２Ｌの位置を示す。
【００５８】
走行風がディフューザ２３の曲面２３ｃに当たると、走行風は左前タイヤ３１Ｌの外側へと向かう風Ｗ１１と、左前タイヤ３１Ｌの内側へと向かう風Ｗ１２とに分断されて、フロントフェンダプロテクタ３２Ｌに当たる。風Ｗ１１は左前タイヤ３１Ｌの外側へ、Ｗ１２は左前タイヤ３１Ｌの内側へと導かれて、風Ｗ１１，Ｗ１２は左前タイヤ３１Ｌを避けるようにして後方へと流れる。
【００５９】
よって、走行風が左前タイヤ３１Ｌまたは右前タイヤ３１Ｒによって乱流となって空気抵抗が増え、空力特性が悪化することを抑制することが可能となる。よって、本実施形態の車両用ディフューザ装置によれば、ＣＤ値を向上させることができる。
【００６０】
二点鎖線にて示す風Ｗ２は、ディフューザ２３が存在しない場合に、ホイールハウス内へと巻き込む風を示している。本実施形態の車両用ディフューザ装置においては、ディフューザ２３が存在することによりホイールハウス内へと巻き込む風Ｗ２を低減、または、ほぼ消滅させることができる。前方側に凸の曲面２３ｃを有する形状は、ホイールハウス内へと巻き込む風Ｗ２を低減させるのに効果的である。
【００６１】
本実施形態の車両用ディフューザ装置において、変位機構２０は、車両に対するディフューザ２３の角度を保った状態で、ディフューザ２３を変位させることが好ましい。ディフューザ２３を所定の支点を中心として回動させると、走行風の整流のさせ方は車両に対するディフューザ２３の角度に応じて大きく変わってしまう。車両に対するディフューザ２３の角度を保った状態でディフューザ２３を変位させれば、走行風の整流のさせ方は変わらず、整流作用の効果の程度を異ならせることができる。
【００６２】
本発明は以上説明した一実施形態の車両用ディフューザ装置に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００６３】
２０  変位機構
２３  ディフューザ
１０１  路面状況判定部
１０２  車高検出部
１０３  車速検出部
１０４  突出量制御部
【図１】
2015020730.tif 000003
【図２】
2015020730.tif 000004
【図３】
2015020730.tif 000005
【図４】
2015020730.tif 000006
【図５】
2015020730.tif 000007
【図６】
2015020730.tif 000008
【図７】
2015020730.tif 000009
【図８】
2015020730.tif 000010