JP2677352B2 - 横風用エアスポイラー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、横風時の走行安定性を向上する自動車用エ
アスポイラー装置に関する。 ［従来の技術］ 従来の自動車用エアスポイラー装置として、例えば特
公昭57−51581号および特公昭57−95266号の公報に見ら
れる様に、車体に作用する空気抵抗又は揚力を低減させ
るためのもの、或は前・後面窓ガラスへの異物の付着を
防止するためのもの等がある。 一方、自動車においては、高速走行時に突風或は定常
的な横風が作用すると、偏揺モーメントおよび横方向力
が働いて走行安定性が著しく損なわれる。このような高
速走行を行う機会は、近年の高速道路の発達に伴つて増
々多くなつてきている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来のエアスポイラー装置は前述の如く抗力
や揚力などの低減を目途とするものであつて、横風走行
時の偏揺モーメントおよび横方向力の低減にはあまり効
果がない。 本発明は、横風走行時の偏揺モーメントおよび横方向
力を低減して走行安定性を向上し得る、構造の簡単な横
風用エアスポイラー装置の提供を目的とする。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 本発明による横風用エアスポイラー装置は、自動車の
フロント下部両端にそれぞれ分かれて装着されて下方へ
突出する一対のエアスポイラーにして、各々が横風作用
時に自動車の側面に発生する上昇うず流の発生起点近傍
である自動車の各フロント角部分から該自動車のフロン
ト前面方向に沿った平面部を有し、該平面部の長さが自
動車の幅の略1/4以上1/2未満であることを特徴とする。 走行時に自動車に横風が作用すると、自動車フロント
下部の横風下流側角部分を通る空気流によって、自動車
の側面に付着した上昇うず流が発生する。このため、自
動車の横風下流側の側面に沿って負圧極大部ができ、こ
の負圧に車体がひかれて偏揺モーメントおよび横方向力
が増大する。本発明の上記構成によれば、自動車のフロ
ント下部両端に装着されているエアスポイラーが、自動
車のフロント前面方向に沿った平面部により、角部分へ
の流れの進入を防ぐと共に上昇渦流を自動車の側面から
離して負圧極大部を消滅させる。 この結果、自動車に作用する偏揺モーメントおよび横
方向力が低減され、特に偏揺モーメントに関しては、エ
アスポイラーを車幅いっぱいに配設したものと同等レベ
ルまで低減させることができる。加えて、各エアスポイ
ラー間に空間を形成するように分かれて装着することに
より、ラジエータの冷却風をエアスポイラーにより妨げ
ることなく通風することが可能となる。 〔実施例〕 以下、添付図面を参照して実施例に基づき本発明を説
明する。 第１図は、本発明の実施例に成るエアスポイラー装置
を装着した所謂1Boxワゴン型の自動車を示している。エ
アスポイラー装置は一対のエアスポイラー1aおよび1bを
有し、これらエアスポイラーは車体２の前面に沿つて延
在するようにそれぞれフロント下部両端3aおよび3bに分
れて取付けられる。本実施例のエアスポイラーはポリウ
レタン系の樹脂材料で作られており、第２図および第３
図に一方のエアスポイラー1aを示す様に、ほぼ台形の平
板状に成形されている。また、本実施例の場合、各エア
スポイラーはその長さｌが車幅を約1/5の400mmで、高さ
ｈが車高の約1/13の150mmである。さらに、各エアスポ
イラーの内方側部は70度の傾斜角αを有し、その下端は
30mmの半径Ｒで丸められている。 両エアスポイラー1a,1bは、それぞれ駆動装置４を介
して回動可能に車体２に装着される。第２図および第３
図に見られる如く、駆動装置４は車体のフロント下部に
ボルト等の適当な締付手段（図示なし）で固定されたケ
ーシング4aを備える。ケーシング4aにはギア６を備えた
逆転可能な電気モータ５が取付けられ、さらにギア７、
ウオームギア８（第３図）およびウオームホイールギア
９が回転自在に支承される。ギア７はギア６とかみ合い
係合しており、このギア７に同軸状にウオームギア８が
組み付けられ、またウオームギア８とウオームホイール
ギア９とがかみ合い係合している。ホイールギア９の回
転軸10はケーシング4aを貫いてその両側に延び、回転軸
10の両側にエアスポイラー1aが固定される。このため、
モータ５の回転駆動力はギア６、ギア７、ウオームギア
８およびウオームホイールギア９を介してエアスポイラ
ー1aに伝達される。第３図中の二点鎖線はエアスポイラ
ーの収納位置を示し、エアスポイラー1aはモータ５の回
転方向に応じて実線で示された作動位置から二点鎖線の
収納位置へ、或はその逆に回動する。 なお、駆動装置４の回転軸10にはストツパ11が固設さ
れ、リミツトスイツチ（図示なし）と協働してエアスポ
イラーを所定の作動位置或は収納位置で停止させる。本
実施例の場合、エアスポイラーが垂直方向から10度の傾
き角βをもつて下方へ突出するように、エアスポイラー
の作動位置は設定されている。 次に、第４図から第10図までを参照して、走行中の自
動車に横風が作用した場合の状況について説明する。自
動車が車速V_oで走行中に速度V_sの横風を受けると、第４
図に示す如く、合成風Ｕが自動車の進行方向に対して水
平面内における傾き角、すなわち偏揺角θをもつて斜め
前方から車体２に作用することになる。そのため、車体
２の重心12には横方向力13と共に、偏揺モーメント14が
働く。これら偏揺モーメント14および横方向力13は、自
動車の運動を乱してその走行安定性を損なわせる。 この様な横風を受けた場合に車体表面に生ずる空気の
流れを、第5a図および第5b図に示す。これらの図に示す
空気流は、第１図の1Box型自動車の1/10縮尺模型に合成
風Ｕを作用させて、車体２の前面と横風下流側の側面前
部で風向を測定した結果によるものである。第5a図およ
び第5b図に示す結果から、合成風Ｕは車体２の前部に沿
つて下方から上方へ流れ、特に横風下流側の車体側面前
部にはフロント下部角部分から車体表面に沿つて流れる
強い付着上昇流が存在することが判る。 第6a図および第6b図は第5a図の付着上昇流内の風向を
調べた結果を示しており、それぞれ第5a図中に参照符号
15および16で記された垂直面における風向分布図であ
る。これらの風向分布図は、横風下流側の車体側面前部
における付着上昇流が渦流であることを明らかにしてい
る。また、第７図は第6a図のＡ−Ａ面における圧力状態
を示した線図である。同図中、圧力状態は左縦軸の圧力
係数C_pで表されており、この圧力係数C_pはC_p＝P/（1/2
・ρ・U²）で無次元化された数値である。ここでＰは車
体の表面圧力、ρは空気密度、そしてＵは合成風速であ
る。第７図に示される結果から、上昇渦流の中心では負
圧が大きくかつその渦中心が車体２の表面に非常に近
く、そのために車体表面の負圧が同図中にＢで示す分だ
けさらに大きくなつていることが判る。 上述の付着上昇渦流の影響を確かめるため、第5aおよ
び5b図の場合と同一の模型を用いて偏揺角30度と合成風
速20m/secの条件で、横風下流側の車体側面における圧
力分布の測定が行われた。測定結果が第８図に示されて
おり、同図中の数字は圧力係数C_pの値を表している。第
８図の圧力分布状態から明らかな様に、上昇渦流に沿つ
て負圧が大きく、このため特に車体前方側面の上部にま
で負圧極大部17が発生する原因となつている。この負圧
極大部は車体２の前部を横風の下流側に引張り、偏揺モ
ーメント14および横方向力13を増大させて、自動車の走
行安定性を損なわせる働きを持つている。 一方、前述の通り、本発明の実施例に成るエアスポイ
ラー装置は、車体２のフロント下部両端にそれぞれ装着
された一対のエアスポイラーを備えている。これらのエ
アスポイラー1a,1bは、車体２のフロント下部角部分へ
の空気流の進入を妨げる働きを行う。そのため、車体２
の横風下流側フロント下部の角部分から発生する上昇渦
流の向きが変り、第9a図および第9b図に見られる様な車
体表面から剥離した平行流となる。この結果、横風下流
側の車体側面における負圧極大部の発生が防止される。
第9a図および第9b図は、前述の実施例のエアスポイラー
を縮尺して1/10の車両模型に装着し、第5a図および第5b
図の場合と同様に行つた風向測定の結果を示すものであ
る。 本発明に係るエアスポイラーを装着した上述の車両模
型について、第８図の場合と同様な条件で圧力分布の測
定を行つた結果を第10図に示す。同図と第８図との比較
から明らかな様に、エアスポイラー1aの設置によつて負
圧極大部17が消滅している。このため、負圧による車体
前部の横風下流側への吸引が大幅に減少し、車体に作用
する偏揺モーメント14および横方向力13が軽減されて、
自動車の走行安定性が向上する。 さらに、第１図に示した種類の実寸大の自動車につい
て、前述の実施例のエアスポイラー装置を装着した場合
と装着していない場合の空力特性が、それぞれ風洞実験
で計測された。その結果が第11図の線図に示され、同図
の横軸は偏揺角を、また縦軸は偏揺モーメント係数C_YM
および横方向力係数C_Sを表している。偏揺モーメント係
数C_YMおよび横方向力係数C_Sは、 C_YM＝M/（1/2・ρ・U²・Ｓ・Ｌ）およびC_S＝F/（1/2・
ρ・U²・Ｓ）でそれぞれ無次元化された空力特性値であ
る。ここで、Ｍは偏揺モーメント、ρは空気密度、Ｕは
合成風速、Ｓは車体の前面投影面積、Ｌは自動車のホイ
ルベース長さ、そしてＦは横方向力を表している。な
お、この風洞実験は、合成風速Ｕを100Km/hに固定して
行われている。 第11図の線図中、実線は横風用エアスポイラーを装着
していない場合の空力特性であり、破線は装着している
場合の空力特性を表している。第11図に見られる如く、
本実施例に係るエアスポイラーを装着した場合、自動車
の空力特性はいずれの偏揺角でも改善されている。特
に、偏揺角30度では偏揺モーメントを約40％かつ横方向
力を約13％低減することが出来、本発明のエアスポイラ
ー装置が自動車の横風安定性を大幅に向上させ得る性能
を有していることが明らかである。 次に、第12図に基づいて、本発明に係るエアスポイラ
ーの大きさと空力特性の向上効果との関係を説明する。
第12図は、偏揺角を30度に固定してエアスポイラーの長
さｌに対する偏揺モーメント係数C_YMの変化度合を、第1
1図の場合と同様な条件で測定した結果を示す線図であ
る。第12図の線図の横軸は自動車の車幅ｗに対するエア
スポイラーの長さｌの比l/wを、また縦軸は偏揺モーメ
ント係数C_YMをそれぞれ表している。第12図から判る様
に、偏揺モーメント係数C_YMは比l/wの値が約1/8および1
/4で大幅に低減されており（装着していない場合にくら
べて比1/8付近で約21％の空力特性値の向上）、エアス
ポイラーの長さｌは車幅ｗの少くとも1/8以上必要であ
るといえる。 第13図は本発明の他の実施例を示している。この実施
例のエアスポイラー装置も前述の実施例と同様に一対の
板状エアスポイラー21aおよび21bを有し、また第１図と
同一の種類の自動車に装着された状態で示されている。
本実施例では、エアスポイラー21a,21bが各々車幅ｗの
約1/4の500mmの長さを備え、かつ車体２の側面に沿つて
それぞれ延在するようにフロント下部両端に分れて取付
けられる。上述の相違点を除く本実施例の構成は前述の
実施例と同様なもので良く、ここでは詳細な説明を省略
する。 既に説明した様に、自動車の横風走行時においては、
車体２の横風下流側フロント下部の角部分から車体側面
に沿つて付着上昇渦流が発生し、これが車体に作用する
偏揺モーメントや横方向力を増大させる原因となつてい
る。本実施例によれば、エアスポイラー21a,21bは車体
のフロント下部両側に設置されており、これらエアスポ
イラーが各角部分から車体側面へ吹き上がろうとする空
気流を阻止する。このため、上昇渦流の向きが変つて剥
離平行流となり、前述の実施例と同様に横風時の自動車
の走行安定性を向上させることが出来る。 第14図は、本実施例のエアスポイラーを装着した前述
の第10図の場合と同じ1/10の車両模型について、第11図
と同様に測定された空力特性を示す線図である。第11図
と同様に、第14図の横軸は偏揺角を、また縦軸は偏揺モ
ーメントC_YMおよび横方向力C_Sを表している。同図中、
エアスポイラーを装着していない場合の空力特性に比し
て、偏揺角30度において偏揺モーメントC_YMで約50％か
つ横方向力係数で約20％の低減が見られ、本実施例のエ
アスポイラー装置が自動車の横風走行安定性を向上させ
る効果を奏することは明らかである。 ところで、エアスポイラー装置は従来のものを含めて
一般に、低速走行時にはその空力特性改善効果が少な
い。また、動作位置ではエアスポイラーが車体下部より
突出した状態であるため、悪路走行時等にはかえつて邪
魔になる場合が多い。従つて、本発明のエアスポイラー
装置は、走行状態に応じてエアスポイラーを自動的に収
納又は突出させる制御装置を備えることが望ましい。あ
るいは、エアスポイラーを可撓性を有する材質でつく
り、障害物に衝突した場合は変形してそれを回避できる
ことが望ましい。第15図から第27図を参照して、本発明
に適用可能な制御装置の例を説明する。 第15図は車速に応じてエアスポイラーの作動を制御す
る制御装置の回路ブロツク図で、第16図はその装置に用
いられる電子制御ユニツト（以下ECUと称す）の演算フ
ローチヤートを示している。この例の制御装置は公知の
構成の車速検出センサ31を備え、車速検出センサ31が車
速に応じた電気信号をECU32へ送る。ECU32は入力された
車速信号に基づいて第16図の如き演算を行い、前述のエ
アスポイラー用駆動装置４へ動作信号を出力する。すな
わち、ECU32はステツプ33より演算を開始し、ステツプ3
4で車速Ｖを読み込んで、ステツプ35で予め設定してあ
るスポイラー動作開始速度V_H（ここでは70Km/h）との比
較を行う。ステツプ35の比較結果がＶ≧V_Hであれば、ス
テツプ37へ進んで駆動装置４へエアスポイラーを突出さ
せる信号を出力する。一方、比較結果がＶ＜V_Hの場合に
は、ステツプ36へ進んでエアスポイラーを収納させる信
号を駆動装置４へ送る。その後、ステツプ38へ進み、一
回の演算が終了する。この様な制御装置を用いることに
より、エアスポイラーを空力特性効果の有る高速走行時
にのみ作動させるように車速に応じて同時に突出或は収
納することが出来る。 第17図および第18図は、車高検出センサ41を備えた制
御装置の回路ブロツク図とそのECU42の演算フローチヤ
ートとを示している。この制御装置は車体から地面まで
の間隔変化に応じてエアスポイラーを作動させるもの
で、路面の凹凸等により車高が低くなつた場合にエアス
ポイラーの損傷を防止する。車高検出センサ41は従来の
構成で良く、車高信号をECU42へ送る。ECU42は第18図に
示す様にステツプ43から演算を始め、ステツプ44でセン
サ41からの車高データを読み込み、この車高データに基
づいてステツプ45でエアスポイラー下端と地面との間隔
Ｃを計算する。続いて、ステツプ46で予め設定してある
エアスポイラー収納間隔C_Fと前述の間隔Ｃを比較する。
間隔Ｃが設定間隔C_Fより少ない場合、ステツプ47でエア
スポイラー収納信号を駆動装置４へ出力し、ステツプ48
で一回の演算を終了する。Ｃ≧C_Fの場合には、ステツプ
46から直接ステツプ48へ進んで演算を終了する。 次に、横風を検出してエアスポイラーの作動を制御す
る制御装置の例を説明する。制御装置は第19図の回路ブ
ロツク図に示す通り、ウインドセンサ51とECU52を備え
る。 ウインドセンサ51は第20a図に示す様な箱状のケース1
00を備え、ケース100の下部には風用の２つの平行な上
・下流路が形成されている。風用の流路はケース100の
中間板101および下端板102と、これら両板の間にシヤフ
ト103により所定の間隔で支持された流路板104とで画定
される。なお、ケース100の下端板102は、自動車の屋根
中央部等の適所に取付けられるようになつている。中間
板101には、上の流路中へ突出するように風向測定用円
柱105と２つの左右判別用円柱106および107とが取付け
られる。また、流路板104にも下の流路中へ突出するよ
うに風速測定用円筒108が取付けられる。各円柱或は円
筒の下端と下側の板との間には、水滴がつまらない程度
の隙間が設けられている。 第20b図に示す如く、風向測定用円柱105は左右判別用
円柱106および107よりも流路の上流側に配設され、その
下流側側面には雨滴等が侵入し難いように下流側へ向つ
て開口する切欠溝状の圧力導入孔105aが設けられてい
る。圧力導入孔105aは、ケース100の中間板101を貫いて
延びる圧力取出路105bを介して、ケース100内の半導体
圧力検出器109に接続される。一方、風速測定用円筒108
にも圧力導入路108aが設けられており、圧力導入路108a
は流路板104、円柱105および中間板101を通つて圧力検
出器109に接続されている。 左右判別用円柱106および107は、自動車の進行方向に
関して円柱105を中心として左右対称となるように、円
柱105の下流側に配置されている。各左右判別用円柱は
円柱105から所定距離Ｄだけ隔てられる。円柱106および
107には円柱105と同様な圧力導入孔106aおよび107aが設
けられ、それぞれ圧力取出路（第20a図に円柱107のもの
のみ表示）を介して１つの圧力検出器110に接続されて
いる。圧力検出器110は圧力導入孔106a,107aから導かれ
る圧力の差に応じた電気信号を発生する。圧力導入孔10
6aおよび107aは、第20b図に見られる様に円柱105と反対
側へ開口するように形成されている。 各円柱105,106又は107の直径ｄ、円柱105と各左右判
別用円柱との距離Ｄ、そして円柱105の中心を頂点とし
た円柱106および107の開き角γなどは、後段で詳述する
実験的に最適な条件を求めて決められる。本例では、ｄ
＝20mm、Ｄ＝32.5mm、γ＝82度、そして圧力導入孔105
a、106a、107aの幅は直径ｄの約40％に設定されてい
る。 上述したウインドセンサ51の作動を次に説明する。第
20b図に示す様に、偏揺角θの合成風Ｕが作用する場
合、風向測定用円柱105の後方で表面圧力P_dが取り出さ
れる。なお、本例では、偏揺角すなわち風向θは第20b
図において円柱105より円柱107寄りを正とし、反対側を
負とする。ここで、仮りに左右判別用円柱106および107
がなく、風向測定用円柱105のみが設けられている想定
すると、圧力導入孔105aから取り出される負圧力P_dは気
流の剥離のために風向θにかかわりなく一定である。と
ころが、左右判別用円柱106,107をおけば、風向θの絶
対値が小さい場合には円柱106,107に衝突した流れのよ
どみの影響により圧力が上昇する。一方、風向θの絶対
値が大きい時には、流れが円柱105と各左右判別用円柱
との間で絞られるために、圧力が減少する。その結果、
圧力導入孔105aより取出される風向測定用円柱105の後
方表面圧力P_dは、風向θの絶対値に応じた負の圧力とし
て第21図のように得られる。第21図は、風向θ＝０゜を
中心として対称となつており、これだけでは風向の絶対
値が検出できるのみである。 そこで、本例では左右判別用円柱106および107を設け
て、風向の判定に用いている。左右判別用円柱106,107
の下流側の後方表面圧力P₁,P₂を圧力取出路106a,107aよ
り取出して、その差圧（P₁−P₂）を求めると第22図のよ
うになる。この図より、左右判別用円柱106,107の後方
表面圧力の差圧（P₁−P₂）が負のときは、風向θは正つ
まり第20b図の矢印方向からの風向で、（P₁−P₂）が正
のときは風向θが負と判別できる。従つて、円柱105,10
6および107の圧力導入孔105a,106aおよび107aより円柱
後方の表面圧力P_d、P₁およびP₂を圧力検出器110等で計
測すれば、これら計測値と予め設定されたデータに基づ
いて一定風速の場合の風向検出が可能である。なお、自
動車の実際の走行においては、風速が必ずしも一定でな
いため、風速に対応した補正を行うことが必要である。 なお、第21図には雨中で風向を測定したデータも併設
されており、測定時の雨量は4.2mm/minである。同図よ
り、雨中での測定結果は負圧が若干低下するものの実際
判定には影響しない程度のものであり、本例が耐候性に
優れていることが明らかであろう。 続いて、本例のウインドセンサにおける風向の演算方
法について説明する。第23図は左右判別用の演算フロー
チヤートである。なお、ウインドセンサの圧力検出器10
9および110はマイクロプロセツサを有し、風速測定用円
筒108および円柱105,106,107からの風速、風向および左
右判別用の圧力値をそれぞれ演算処理してデジタル信号
で出力するが、これらの処理回路は従来の構成によるも
のでも良く、ここでは詳細な説明を省略する。また、第
23図には表示していないが、左右判別演算回路では、予
め風向角度０゜の時の圧力検出器の出力値Ｍをメモリに
記憶させておく。演算回路は、ステツプ122より演算を
開始する。次に、ステツプ123では、左右判別出力、即
ち左右判別用円柱106,107の後方表面圧力の差P₁−P₂の
半導体圧力検出器による出力値Ｎを読み込む。ステツプ
124では、測定出力値Ｎが風向角度０゜の時の値Ｍと同
じであるか否かを判定する。ステツプ124で測定出力値
Ｎが設定出力値Ｍと同じである場合には、ステツプ128
に進んで、風向０゜（符号±）としてステツプ129に進
む。ステツプ124で測定出力値Ｎが角度０゜の時の値Ｍ
と同じでない場合には、ステツプ125に進む。ステツプ1
25では、測定出力値Ｎが角度０゜の時の値Ｍより小さい
か否かを判定する。測定出力値Ｎが設定出力値Ａよりも
大きい場合には、ステツプ126に進み、さらに風向左
（符号＋）としてステツプ129に進む。ステツプ125で測
定出力値Ｎが設定出力値Ｍよりも小さいと判定した場合
には、ステツプ127に進み、続いて風向右（符号−）と
してステツプ129に進む。ステツプ129では前のステツプ
の結果を出力し、その後ステツプ123に戻つて次の演算
を行う。 風向角度演算では、各風速Ｕでの風向角度θに対応す
る圧力検出器の出力値を予め二次元マツプとして、演算
回路のメモリに記憶させておく。二次元マツプの例を第
24図に、また演算フローチヤートを第25図にそれぞれ示
す。第25図に見られる通り、風向測定演算はステツプ13
0より開始される。続いて、ステツプ131で圧力検出器10
9の風速測定出力値Ｕを読み、次のステツプ132で風向角
度出力、即ち風向測定用円柱105の後方表面圧力P_dによ
る半導体圧力検出器の出力値を読み込む。ステツプ133
では、風速測定出力値と風向測定出力値とに基づいて第
24図の二次元マツプをたどり、風向角度θを算出する。
なお、二次元マツプにおける実際のマツプポイントは第
24図の如く離散しているので、測定値がマツプポイント
間となる場合にはステツプ133で補間演算を行つて角度
θを求める。最後に、ステツプ134で算出した角度値を
出力し、再びステツプ131に戻つて次の演算を行う。 この様にして出力された信号は合成され、例えば＋30
゜又は−25゜等の風向信号としてウインドセンサ51から
出力される。なお、上述したウインドセンサでは各円柱
の圧力導入孔は圧力取出路へ直接接続されているが、両
者間に適当な容積の空間を設けて急激な圧力変動を緩衝
する構成としたり、或はネツト材を設けて雨滴又は埃な
どによる圧力取出路の閉塞を防ぐ構成としても良い。 また、上述の説明ではウインドセンサ51を自動車の屋
根に取付けるとしたが、ウインドセンサの設置位置はこ
れに限られるものではない。第26図を参照して、ウイン
ドセンサをロツド・アンテナの先端に設けた例を説明す
る。 第26図において、参照符号150は自動車搭載ラジオ用
等のアンテナ・ロツドを示し、アンテナ・ロツドの下端
150aは車体へ固定された支持ケース151にボルト152を介
して枢動自在に取付けられている。一方、ロツド150の
上端150bにはウインドセンサのケース153が固設されて
いる。 ケース153には、流路板154および155と、流路板156お
よび157とによつて区切られた２つの流路が形成され
る。流路板154の下面には前述の例と同様の風速測定用
円筒158が、また流路板156の下面には風向測定円柱およ
び左右判別用円柱（第26図では風速測定用円柱159のみ
表示）が各々設けられる。円筒158内の圧力を導く圧力
導入路160は、可撓性の導入チユーブを介して支持ケー
ス151内に設置された半導体圧力検出器161に接続されて
いる。この導入チユーブはケース153内に設けられた管
路162a,162b、およびアンテナ・ロツド150内を通つて、
支持ケース151まで導かれる。同様に、風向測定用およ
び左右判別用円柱の圧力導入路も、それぞれ可撓性の圧
力導入チユーブを介して支持ケース151内の圧力検出器1
63,164に接続される。なお、本例のウインドセンサも前
述例と同様に作動するものであるため、作動の説明は省
略する。 このように、アンテナ・ロツド150の上端に検出ケー
ス153のみを設けることにより、車体に風が当たつて発
生する乱流の検出が防止され、より正確に風向および風
速を検出することができる。また圧力検出器161,163お
よび164を支持ケース151内に収納しているため、アンテ
ナ・ロツド150の上端に取付けられる検出ケース153を小
型、軽量にすることができる等のメリツトが有る。 前述の如きウインドセンサ51からの横風データ信号に
基づいて、ECU52は第27図に示される演算処理を行う。E
CU52の演算はステツプ201により開始され、ステツプ202
でウインドセンサ51からの風向データを読み込む。続い
て、ステツプ203でこのデータから風向を判断する。左
横から風が吹いている場合には、ステツプ204で風下側
スポイラー1a（第１図の実施例）を突出させる動作信号
を出力すると共に、ステツプ205で風上側スポイラー1b
を収納させる動作信号を対応の駆動装置４へ発する。右
横からの風である場合、ステツプ203からステツプ206へ
進んで風下側スポイラー1bの突出動作信号を、またステ
ツプ207で風上側スポイラー1aを収納する動作信号をそ
れぞれの駆動装置４へ送る。一方、風向角度が０゜なら
ば、ステツプ208で両側スポイラーを収納する動作信号
を出力し、ステツプ209へ進んで一回の演算を終了す
る。なお、ここでは第１図に示した実施例のエアスポイ
ラー1a,1bに関連してECU52の作動を説明したが、第13図
の実施例についても同様な作動である。 第27図の演算フローチヤートは横風に応じて横風下流
側のエアスポイラーのみを突出させるものであるが、EC
Uを変更して第28図に示す如き演算処理を行わせしめる
ことにより、両側のエアスポイラーを同時に突出若しく
は収納させることが出来る。ECUの演算はステツプ211に
より開始され、ステツプ212で前述のECU52の場合と同様
にウインドセンサ51からの風向データを読み込む。続い
て、ステツプ213で風向が零であるか否か、すなわち横
風の有無を判断する。横風が有る場合には、ステツプ21
4へ進んで、突出動作信号を両スポイラーの駆動装置４
へ出力する。横風がなければ、ステツプ213からステツ
プ215へ進んで両スポイラーを収納させる動作信号を発
し、次にステツプ216で一回の演算を終了する。 ４ この様なウインドセンサおよびECUを備えた制御装
置を用いることにより、横風に応じて本発明に係るエア
スポイラーを同時に突出又は収納し、若しくは別々に作
動制御することができる。 以上の説明においては、制御装置が車速、車高又は横
風のいずれか一つの条件に応じてエアスポイラーの作動
を制御する構成であるが、これら条件の幾つかを組み合
わせて制御を行うものとしても良い。例えば、制御装置
を車高および横風に応じてエアスポイラーの作動を制御
する構成とすれば、横風が有る場合にのみエアスポイラ
ーを作動させることが出来るのみならず、車高の変化に
よるエアスポイラーの損傷をも防ぐことが可能である。
また、制御装置としては自動制御を行うものばかりでな
く、手動操作により運転者が必要と判断した時点でエア
スポイラーを両方同時に、或は別々に突出又は収納させ
る構成も、本発明のエアスポイラー装置に適用可能であ
る。 ［発明の構成］ 本発明の横風用エアスポイラー装置は構成が極めて簡
単であり、小型かつ軽量な構造で横風時の自動車の走行
安定性を向上することができ、その安全性に大きく寄与
する。さらに、フロント部にエアスポイラーを設けるこ
とにより車両底部に流れる風を整流し、底部に突出する
構造物等による空気抵抗を低減することができる。ま
た、各エアスポイラーの長さを車幅の略1/4以上1/2未満
とすることにより、エアスポイラーを車幅いっぱいに配
設したものと同等レベルまで偏揺モーメントを低減させ
るとともに、エアスポイラー間に空間を形成するように
分けて配設したことにより、ラジエータへの冷却風をエ
アスポイラーにより妨げることなく通風することが可能
となる。加えて、フロント下部全体にエアスポイラーを
配置すると、エアスポイラーの体格が大きくなるが、本
発明によれば、そのような問題のない横風用エアスポイ
ラー装置を構成できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例によるエアスポイラー装置を装
着した自動車の斜視図、第２図は第１図の実施例のエア
スポイラーを拡大しかつ要部を断面で示す正面図、第３
図は第２図のエアスポイラーの断面側図、第４図は横風
走行時に自動車に作用する偏揺モーメントおよび横方向
力の状態を説明するための略図、第5a図および第5b図は
横風用エアスポイラー装置を装着していない第１図と同
種類の自動車の前部に生ずる空気流を説明するためのそ
れぞれ略図、第6a図および第6b図は第5a図の面15および
16における上昇渦流の状態をそれぞれ示す略図、第７図
は第6a図のＡ−Ａ面における圧力状態を示す線図、第８
図は第5a図および第5b図の自動車の横風下流側側面での
圧力分布線図、第9a図および第9b図は第１図の自動車に
ついての第5a図および第5b図とそれぞれ同様な図、第10
図は第１図の自動車に関する第８図と同様な圧力分布線
図、第11図は第１図のエアスポイラー装置の装着による
自動車の空力特性変化を示す線図、第12図は本発明に係
るエアスポイラーの長さと自動車の偏揺モーメント係数
との関係を示す線図、第13図は本発明の別の実施例を装
着した自動車の斜視図、第14図は第13図のエアスポイラ
ー装置の装着による自動車の空力特性変化を示す線図、
第15図は車速センサを備えた、本発明のエアスポイラー
装置に適用可能な制御装置の回路ブロツク図、第16図は
第15図の制御装置に用いられる電子制御ユニツトの演算
フローチヤート図、第17図は車高センサを備えた制御装
置の回路ブロツク図、第18図は第17図の制御装置に用い
られる電子制御ユニツトの演算フローチヤート図、第19
図はウインドセンサを備えた制御装置の回路ブロツク
図、第20a図および第20b図は第19図のウインドセンサを
示すそれぞれ断面側図および平面図、第21図および第22
図は第19図のウインドセンサにおける風向判定作動の原
理をそれぞれ説明するための線図、第23図は第19図のウ
インドセンサにおける風向判定の演算フローチヤート
図、第24図は第19図のウインドセンサにおいて風向角度
の算出のために用いられる二次元マツプを示す略図、第
25図は第19図のウインドセンサにおける風向角度算出の
演算フローチヤート図、第26図は第20a図および第20b図
のウインドセンサの変更例を示す断面側図、第27図は第
19図の制御装置に用いられる電子制御ユニツトの演算フ
ローチヤート図、そして第28図は第27図の電子制御ユニ
ツトの変更例の演算フローチヤート図である。 図中、1a,1b,21a,21b……エアスポイラー、２……車
体、３、3b……フロント下部端、４……駆動装置、31…
…車速センサ、41……車高センサ、51……ウインドセン
サ。

フロントページの続き (72)発明者 倉橋 崇 刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電装株 式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−189476（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−3176（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．自動車のフロント下部両端にそれぞれ分かれて装着
   されて下方へ突出する一対のエアスポイラーにして、各
   々が横風作用時に自動車の側面に発生する上昇うず流の
   発生点近傍である自動車の各フロント角部分から該自動
   車のフロント前面方向に沿った平面部を有し、該平面部
   の長さが自動車の幅の略1/4以上1/2未満であることを特
   徴とする横風用エアスポイラー装置。 ２．特許請求の範囲第１項または第２項に記載の横風用
   エアスポイラー装置において、前記一対のエアスポイラ
   ーは変形可能な材質より成る横風用エアスポイラー装
   置。 ３．特許請求の範囲第１項から第２項のいずれか一項に
   記載の横風用エアスポイラー装置において、前記一対の
   エアスポイラーは自動車下部に収納され或は自動車下部
   から突出するようそれぞれ可動に装着され、またエアス
   ポイラー装置は前記エアスポイラーに接続された駆動装
   置と、この駆動装置の作動を制御する制御装置とを含む
   横風用エアスポイラー装置。 ４．特許請求の範囲第３項記載の横風用エアスポイラー
   装置において、前記制御装置は車速検出センサを有し、
   車速に応じて前記エアスポイラーを収納し又は突出させ
   るよう前記駆動装置を制御する横風用エアスポイラー装
   置。 ５．特許請求の範囲第３項記載の横風用エアスポイラー
   装置において、前記制御装置は横風検出センサを有し、
   横風に応じて前記エアスポイラーを同時に突出させるよ
   う前記駆動装置を制御する横風用エアスポイラー装置。 ６．特許請求の範囲第３項記載の横風用エアスポイラー
   装置において、前記制御装置は横風検出センサを有し、
   横風に応じて自動車に関して横風下流側のエアスポイラ
   ーのみを突出させるよう前記駆動装置を制御する横風用
   エアスポイラー装置。 ７．特許請求の範囲第３項から第６項までのいずれか一
   項に記載の横風用エアスポイラー装置において、前記制
   御装置は車高検出センサを含み、車高に応じて前記エア
   スポイラーを収納し又は突出させるよう前記駆動装置を
   制御する横風用エアスポイラー装置。 ８．特許請求の範囲第３項から第７項までのいずれか一
   項に記載の横風用エアスポイラー装置において、前記制
   御装置は前記エアスポイラーを同時に収納し若しくは突
   出させるよう手動操作可能である横風用エアスポイラー
   装置。 ９．特許請求の範囲第３項から第７項までのいずれか一
   項に記載の横風用エアスポイラー装置において、前記制
   御装置は前記エアスポイラーをそれぞれ単独で収納若し
   くは突出させるよう手動操作可能である横風エアスポイ
   ラー装置。