(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部からエンジンルーム内に導風する第１ダクトを開閉するシャッタと、
前記シャッタより前で、前記第１ダクトから車幅外側のタイヤハウス内に導風する第２ダクトを開閉するフラップと、
前記シャッタおよび前記フラップのうちの一方が開放されている時に他方を閉鎖する開閉制御手段と、
を備えることを特徴とする車両のシャッタ開閉制御装置。
【請求項２】
前記第２ダクトは、前記フラップよりも前記タイヤハウス側に車体前部から外気を導風可能なサブダクトを備え、
前記第２ダクトおよび前記サブダクトの一方が開放されている時に他方を閉鎖するサブフラップを備えることを特徴とする請求項１に記載の車両のシャッタ開閉制御装置。
【請求項３】
前記第２ダクトは、前記フラップよりも前記タイヤハウス側に車体前部から外気を導風可能なサブダクトと、前記サブダクトを開閉するサブフラップと、を備え、
前記開閉制御手段は、前記フラップが前記第２ダクトを開放する時に、前記サブフラップが前記サブダクトを閉鎖し、前記フラップが前記第２ダクトを閉鎖する時に、前記サブフラップが前記サブダクトを開放することを特徴とする請求項１に記載の車両のシャッタ開閉制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のフロント部に設けられ、フロント部に導入される外気の量を調整するための車両のシャッタ開閉制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、車体前部が受けた風をフロントタイヤの外側に導風することで、フロントタイヤに正面から当たる風を積極的に外側に導風し、空力性能を高めるエアカーテン効果を狙った技術が注目されている。
特許文献１には、車体前部からフロントタイヤへ導風する導風部を開閉するエアスクープフラップを設けたブレーキ冷却構造が記載されている。特許文献１記載の装置により、ブレーキ装置を冷却することができる。
一方、車両のフロント部に開閉自在なフロントグリルと常開の空気導入口とを設け、高速走行時にフロントグリルを閉じて車体の抗力係数を低下させながら、空気導入口から導入した冷却風でエンジンの冷却を図るシャッタ装置を設けたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−０２４３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のブレーキ冷却構造は、ブレーキ装置を冷却するものであって、内燃機関の冷却性能や空力性能の向上を図るものではない。
【０００５】
そこで、本発明は、前記問題点を解決し、空力性能とエンジンルーム内に配置される内燃機関の冷却性能を向上することができる車両のシャッタ開閉制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の車両のシャッタ開閉機構は、車体前部からエンジンルーム内に導風する第１ダクトを開閉するシャッタと、前記シャッタより前で、前記第１ダクトから車幅外側のタイヤハウス内に導風する第２ダクトを開閉するフラップと、前記シャッタおよび前記フラップのうちの一方が開放されている時に他方を閉鎖する開閉制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、シャッタ閉鎖による空力性能向上効果とタイヤハウス内に導風してエアカーテン効果を持たせることによるさらなる空力性能向上効果を得ることができる。また、シャッタを開放するとともにフラップを閉鎖することで、車体前部に導風される空気をシャッタグリル開口に集中させて導風量を増加させることができる。これにより、エンジンルーム内、およびエンジンルーム内に配置される内燃機関の冷却性能を向上することができる。
【０００８】
請求項２に記載の車両のシャッタ開閉機構は、前記第２ダクトが、前記フラップよりも前記タイヤハウス側に車体前部から外気を導風可能なサブダクトを備え、前記第２ダクトおよび前記サブダクトの一方が開放されている時に他方を閉鎖するサブフラップを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、フラップで第２ダクトが閉鎖されているときにも、サブダクトおよびサブフラップを設けることでタイヤハウス内に導風することができ、エアカーテン効果による空力性能向上効果を得ることができる。また、フラップで第２ダクトが開放されているときには、サブフラップでサブダクトを閉鎖することで、第２ダクトに集中して導風させ、エアカーテン効果を阻害することなく空力性能向上効果を得ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の車両のシャッタ開閉機構は、前記第２ダクトは、前記フラップよりも前記タイヤハウス側に車体前部から外気を導風可能なサブダクトと、前記サブダクトを開閉するサブフラップと、を備え、前記開閉制御手段は、前記フラップが前記第２ダクトを開放する時に、前記サブフラップが前記サブダクトを閉鎖し、前記フラップが前記第２ダクトを閉鎖する時に、前記サブフラップが前記サブダクトを開放することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、より簡素なフラップ構成および開閉制御により、フラップで第２ダクトが閉鎖されているときにも、サブダクトおよびサブフラップを設けることでタイヤハウス内に導風することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、空力性能とエンジンルーム内に配置される内燃機関の冷却性能を向上することができる車両のシャッタの開閉制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両のシャッタ開閉制御装置のシャッタ開放時の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る車両のシャッタ開閉制御装置のシャッタ閉鎖時の平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る車両のシャッタ開閉制御装置のシャッタ開放時の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る車両のシャッタ開閉制御装置のシャッタ閉鎖時の平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の変形例に係る車両のシャッタ開閉制御装置のシャッタ閉鎖時の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１乃至図３を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、車両の運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。本発明の実施形態では、「前」は車両Ｃの前進側、「後」は車両Ｃの後退側、「上」は鉛直上方側、「下」は鉛直下方側、「左右」は車幅方向側とする。
本実施形態に係るシャッタ開閉制御装置を有する車両Ｃは、例えば、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）やＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）や四輪駆動の乗用車等である。
【００１５】
図１および図２に示すように、車両Ｃの前部には、フロントスカート１、フロントグリル２、シャッタ開閉機構（以下、開閉機構という）１０、エアコンディショナ用コンデンサ４、ラジエータ５、およびエンジンルーム（駆動源収容室）６等が、備えられている。また、車両Ｃの側部には、タイヤＴを覆うタイヤハウス３が備えられている。
フロントスカート１は、車両Ｃの前部から側部まで車体形状に沿って湾曲して形成される。フロントスカート１の前部１ａの車幅中央には、フロントグリル２が開口し、車幅外側の後端部１ｂは、タイヤハウス３に連続することでタイヤハウス３の一部を形成する。
フロントグリル２は、走行風をエンジンルーム６に導風する第１ダクト２１を備える。
開閉機構１０は、第１ダクト２１を開閉するシャッタ１１を有し、シャッタ１１を開閉してラジエータ５、エンジンルーム６内に送られる走行風の量を制御する。エンジンルーム６は、エンジン等が収納される空間である。なお、エンジンルーム１１の上方にはフード（図示省略）が配置されている。
シャッタ１１は、常開（ノーマルオープン）式のものであり、シャッタベースに支持された複数のシャフト、シャフトに回動自在に取付けられたフィン、フィンに連結されたスライドリンク、スライドリンクを移動させるトルクモータ（いずれも図示省略）等を備えている。
【００１６】
車両Ｃの前部部位には、第１ダクト２１から車幅外側のタイヤハウス３内に導風する第２ダクト２２が備えられている。第２ダクト２２は、走行風の導入口である開口部２２ａが第１ダクト２１に連通し、走行風の排出口である開口部２２ｂがタイヤハウス３に連通している。
第２ダクト２２の開口部２２ａには、第２ダクト２２を開閉するフラップ１２が設けられる。フラップ１２は、第２ダクト２２の断面形状に合わせて形成され、フラップ１２が閉じられたとき、第２ダクト２２内の通路を隙間なく塞ぐことができる。フラップ１２は、回動軸端部がトルクモータ３１の回転軸３１ａに直結され、バッテリからトルクモータ３１への電力の供給によって回転軸３１ａを回動させる。回転軸３１ａの回動を受けて、フラップ１２は、第２ダクト２２内の通路を全開、または全閉状態にする。
【００１７】
開閉機構１０およびトルクモータ３１は、制御部３０（開閉制御手段）により制御される。制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入出力インターフェースなどからなるマイクロコンピュータにより構成される。制御部３０は、車速センサ（図示省略）の検出信号に基づいてＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従ってシャッタ開閉制御を実行する。
制御部３０は、シャッタ１１およびフラップ１２のうちの一方が開放されている時に他方を閉鎖する。
【００１８】
以下、上述のように構成されたシャッタ開閉制御装置の動作について説明する。
[低速走行から停車時]
図１に示すように、制御部３０は、車速Ｖが例えば１０ｋｍ／ｈ以下になると、シャッタ１１を開放し、車両Ｃが停止した後も開いた状態を維持するシャッタ開閉制御を行う。これにより、車両Ｃの停止中にシャッタ１１で指などを挟むのを防止するようにしている。
【００１９】
[車両Ｃ走行中]
車両Ｃの走行中、制御部３０は、シャッタ１１を開いた状態（全開）に制御する。第１ダクト２１から導入された走行風は、シャッタ１１を通ってエアコンディショナ用コンデンサ４およびラジエータ５内を通過することによって熱交換する。更に、走行風はラジエータ５の後方のエンジンルーム６内に至る。
【００２０】
[車両Ｃ高速走行中]
図２に示すように、車両Ｃの高速走行時等には、制御部３０は、シャッタ１１を閉鎖するとともにフラップ１２を開放するシャッタ開閉制御を行う。シャッタ１１を閉鎖することで、車両Ｃの走行抵抗を減らすことができる。また、ダウンフォースをかせぐことができる。
また、フラップ１２を開放することにより、タイヤハウス３内に導風してエアカーテン効果を持たせることによるさらなる空力性能向上効果を得ることができる。
【００２１】
このように、本実施形態の車両のシャッタ開閉制御装置は、エンジンルーム内へ外気を導風する第１ダクト２１を開閉するシャッタ１１と、第１ダクト２１から車幅外側へ導風する第２ダクト２２を開閉するフラップ１２のうち、一方の開放時に他方を閉鎖するので、シャッタ１１による空力性能向上効果とタイヤハウス３内に導風してエアカーテン効果を持たせることによるさらなる空力性能向上効果を得ることができる。また、車体前部に導風される空気をシャッタ１１開口に集中させて導風量を増加させることでエンジンルーム６内、およびエンジンルーム６内に配置される内燃機関の冷却性能を向上することができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図３および図４を参照して詳細に説明する。図１および図２と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。
図３および図４に示すように、実施形態に係る車両のシャッタ開閉制御装置は、さらに、フラップ１２よりも車幅外側で第２ダクト２２に連結され、車体前部から外気を導風可能なサブダクト２３（第２ダクトの一部）と、サブダクト２３から第２ダクト２２への走行風の導入を開閉するサブフラップ１３と、を備える。
フロントスカート１には、サブダクト２３へ走行風を導入するための開口部１ｃが形成されている。
【００２３】
サブダクト２３は、走行風の導入口である開口部２３ａがフロントスカート１の前部１ａに連通し、走行風の排出口である開口部２３ｂが第２ダクト２２に接合されている。すなわち、第２ダクト２２は、Ｙ字形状のダクトであり、Ｙ字形状の一方側の第１ダクト２１から走行風が導入されるとともに、Ｙ字形状の他方側の車体前部から走行風が導入される。
【００２４】
サブフラップ１３は、該Ｙ字形状の付け根に配置され、回動して第２ダクト２２およびサブダクト２３の一方が開放されている時に他方を閉鎖する。サブフラップ１３は、サブダクト２３を閉鎖した状態で、第１ダクト２１の外壁の壁面に沿って滑らかに形成されている。このため、サブフラップ１３がサブダクト２３側に閉じられた場合に、第１ダクト２１の壁面とサブフラップ１３の壁面とに凸凹や継ぎ目がなく外気が円滑に導風される。また、サブフラップ１３は、第２ダクト２２を閉鎖した状態で、サブダクト２３の外壁の壁面に沿って滑らかに形成されている。このため、サブフラップ１３が第２ダクト２２側に閉じられた場合に、第２ダクト２２の壁面とサブフラップ１３の壁面とに凸凹や継ぎ目がなく外気が円滑に導風される。
サブフラップ１３は、回動軸端部がトルクモータ３２の回転軸３２ａに直結され、トルクモータ３２への電力の供給によって回転軸３２ａを回動させる。
制御部３０は、第２ダクト２２およびサブダクト２３の一方が開放されている時に他方を閉鎖するシャッタの開閉制御を行う。
【００２５】
このように、本実施形態の車両のシャッタ開閉制御装置は、フラップ１２によって、第２ダクト２２が閉鎖されているときであっても、サブフラップ１３がサブダクト２３を開放するので、サブダクト２３およびサブフラップ１３を設けることでタイヤハウス３内に導風することができ、エアカーテン効果による空力性能向上効果を得ることができる。また、フラップ１２によって、第２ダクト２２が開放されているときには、サブフラップ１３でサブダクト２３を閉鎖することで、第２ダクト２２に集中して導風させ、エアカーテン効果を阻害することなく空力性能向上効果を得ることができる。すなわち、第２ダクト２２とサブダクト２３の両方が開放していると、導風された空気がぶつかり、安定して導風することができず、エアカーテン効果が低減してしまうことになるが、本シャッタ開閉制御によれば、この状態を回避することができる。
【００２６】
［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００２７】
例えば、制御部３０は、フラップ１２が第２ダクト２２を開放する時に、サブフラップ１３がサブダクト２３を閉鎖する、または、フラップ１２が第２ダクト２２を閉鎖する時に、サブフラップ１３がサブダクト２３を開放するシャッタの開閉制御を行う。
【００２８】
図５に示すように、実施形態の変形例に係る車両のシャッタ開閉制御装置は、サブフラップ１３Ａが、サブダクト２３内に設置される態様でもよい。制御部３０は、サブフラップ１３Ａを閉鎖することで、サブダクト２３からタイヤハウス３内への外気の流れを止めることができる。この場合、図４に示すように、第２ダクト２２のフラップ１２は開放する。逆に、制御部３０は、サブフラップ１３Ａを開放した場合、サブダクト２３からタイヤハウス３内への外気の流れを止めることができる。この場合、図３に示すように、第２ダクト２２のフラップ１２は閉鎖してもよいし、フラップ１２を開放したままでもよい。
また、燃料電池システムを搭載した車両に適用可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  フロントスカート
２  フロントグリル
３  タイヤハウス
４  エアコンディショナ用コンデンサ
５  ラジエータ
６  エンジンルーム（駆動源収容室）
１０  シャッタ開閉機構
１１  シャッタ
１２  フラップ
１３，１３Ａ  サブフラップ
２１  第１ダクト
２２  第２ダクト
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ  開口部
２３  サブダクト（第２ダクトの一部）
３１，３２  トルクモータ
３１ａ，３２ａ  回転軸
３０  制御部（開閉制御手段）
Ｃ  車両
【図１】
0006416651.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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