JP2021187184A - 整流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉部を有するダクト部周辺の気流を適切に整流する整流装置を提供する。【解決手段】整流装置を、移動体１の前方に向けて開口した入口部及び移動体の内部の送風対象物３０，４０へ気流を案内する出口部を有するダクト部Ｄと、ダクト部を開閉するダクト開閉部１００と、ダクト部の内面における第１の面部に設けられた第１の気流発生部２００Ｕと、ダクト部の内面における第１の面部と対向する第２の面部に設けられた第２の気流発生部２００Ｌと、ダクト開閉部が閉状態であるときに、第１の気流発生部と第２の気流発生部との一方にダクト部に対して入口側へ進行する気流ＦＬを発生させ、他方にダクト部に対して出口側へ進行する気流ＦＵを発生させる渦流形成制御を行う整流制御部３１０とを備える構成とする。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば車両等の移動体に設けられたダクト部内及びその周辺の気流を整流する整流装置に関する。

自動車等の車両においては、車体前端部のバンパフェイス等の外装部材に設けられたダクトから、エンジンルーム内等に走行風を導入し、ラジエータ、エアコンディショナのコンデンサ、インタークーラ等の冷却対象物を冷却している。
また、近年では、このようなダクトに開閉可能なシャッタ（アクティブシャッタ）を設けて、冷却負荷が小さくかつ車速が高い場合等にはシャッタを閉じることにより、空気抵抗の低減等を図ったものが知られている。
このようなシャッタを有する可変ダクトに関する従来技術として、例えば、特許文献１には、エンジンルーム前端部近傍において、ラジエータに気流を導入するダクトにシャッタを設けたものが記載されている。

また、車体周囲を流れる気流の整流を、能動的に気流を発生するデバイスを用いて行うことが提案されている。
例えば、特許文献２には、プラズマの発生により空気流を発生させる電極対を有するプラズマアクチュエータを用いて、車体表面に形成される凹部内等の整流を行うことが記載されている。

特開２０１４−１８９２４５号公報 特開２０１０−１１９９４６号公報

例えば、ダクト部にシャッタを有する車両等の移動体において、シャッタを閉状態とした場合には、ダクト部により形成される凹部が移動体の外装の周囲に流れる気流を乱すことにより、空気抵抗や空力騒音を悪化させる原因となる場合があった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、開閉部を有するダクト部周辺の気流を適切に整流する整流装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、移動体の前方に向けて開口した入口部及び前記移動体の内部の送風対象物へ気流を案内する出口部を有するダクト部と、前記ダクト部を開閉するダクト開閉部と、前記ダクト部の内面における第１の面部に設けられた第１の気流発生部と、前記ダクト部の内面における前記第１の面部と対向する第２の面部に設けられた第２の気流発生部と、前記ダクト開閉部が閉状態であるときに、前記第１の気流発生部と前記第２の気流発生部との一方に前記ダクト部に対して前記入口側へ進行する気流を発生させ、他方に前記ダクト部に対して前記出口側へ進行する気流を発生させる渦流形成制御を行う整流制御部とを備えることを特徴とする整流装置である。
これによれば、ダクト開閉部が閉状態であるときに、第１の気流発生部と第２の気流発生部とで逆方向の気流を発生させることにより、ダクト部で形成される凹部内で旋回する渦流を形成することができる。
この渦流における移動体の前方側の領域がエアカーテンとして作用することにより、外部から気流がダクト部内に流入して流れ場を乱すことが抑制され、空気抵抗及び空力騒音の低減を図ることができる。

請求項２に係る発明は、前記整流制御部は、前記移動体の対気速度の増加に応じて前記渦流形成制御において前記第１の気流発生部及び前記第２の気流発生部に発生させる気流の強度を増加させることを特徴とする請求項１に記載の整流装置である。
これによれば、移動体の対気速度の増加に応じたダクト部入口周囲の気流速度の増加に応じて、渦流の強度を高めることにより、上述した効果を広範な速度範囲において得ることができる。

請求項３に係る発明は、前記整流制御部は、前記ダクト開閉部が開状態であるときに、前記第１の気流発生部及び前記第２に気流発生部に前記ダクト部に対して前記出口側へ進行する気流を発生させる気流導入促進制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の整流装置である。
これによれば、ダクト開閉部が開状態であるときに、第１、第２の気流発生部にダクト部内の気流進行方向に沿った向きの気流を発生させることにより、送風対象物へ導入される気流の流量を増加させ、冷却効果等を促進することができる。

気流導入促進制御を行う発明において、前記整流制御部は、前記移動体の対気速度の増加に応じて前記気流導入促進制御において前記第１の気流発生部及び前記第２の気流発生部に発生させる気流の強度を増加させることができる。
これによれば、移動体の対気速度の増加に応じたダクト部入口周囲の気流速度の増加に応じて、ダクト部内の流れに沿った気流の強度を高めることにより、上述した効果を広範な速度範囲において得ることができる。

気流導入促進制御を行う発明において、前記整流制御部は、前記送風対象物の熱負荷の増加に応じて、前記気流導入促進制御において前記第１の気流発生部及び前記第２の気流発生部に発生させる気流の強度を増加させることができる。
これによれば、送風対象物の熱負荷の増加に応じて気流の強度を増加させることにより、送風対象物の過熱を防止した適切な冷却を行うことができる。

請求項４に係る発明は、前記ダクト部の入口部に隣接して前記移動体の内部に気流を導入する開口部が設けられ、前記整流制御部は、前記渦流形成制御において、前記第１の気流発生部と前記第２の気流発生部とのうち前記開口部に近い側の一方に前記ダクト部に対して前記出口側へ進行する気流を発生させ、他方に前記ダクト部に対して前記入口側へ進行する気流を発生させることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の整流装置である。
これによれば、ダクト開閉部が閉状態であるときに、ダクト部の入口部から流出する気流が開口部側へ流れることにより、開口部への気流導入を促進することができる。
例えば、移動体が車両であり、開口部がラジエータグリルである場合には、ダクト開閉部が閉状態であるときにはラジエータグリルへの導風を強化することにより、車両の冷却性能を向上することができる。

請求項５に係る発明は、前記移動体は車両であり、前記ダクト部は車体の前方下部に設けられ、前記整流制御部は、前記渦流形成制御において、前記第１の気流発生部と前記第２の気流発生部とのうち下方に配置された側の一方に前記ダクト部に対して前記出口側へ進行する気流を発生させ、他方に前記ダクト部に対して前記入口側へ進行する気流を発生させることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の整流装置である。
これによれば、ダクト開閉部が閉状態であるときに、ダクト部の入口部から流出する気流が下方に流れることにより、車体と路面との間でエアカーテンとして機能し、気流の流入を抑制する。
これにより、車体下部に流入した気流が乱れを形成して空気抵抗、空力騒音、空力振動を悪化させることを防止できる。

上記各発明において、前記整流制御部は、前記ダクト開閉部の開口面積が所定値以下である場合に、前記第１の気流発生部及び前記第２に気流発生部に前記ダクト部に対して前記入口側へ進行する気流を発生させる騒音抑制制御を行うことができる。
これによれば、ダクト開閉部が全閉状態に近い小さい開度で開いている場合に、スリット状の開口部で気流の流速が高まって空力騒音（いわゆる笛吹き音）が発生することを抑制できる。

上記各発明において、前記第１の気流発生部と前記第２の気流発生部との少なくとも一方は、誘電体を挟んで配置された少なくとも一対の電極及び前記電極に交流電圧を印加する電源を有するプラズマアクチュエータを有することができる。
これによれば、可動部分を持たないシンプルな構成により応答性良く気流を発生させることが可能であり、上述した効果を確実に得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、開閉部を有するダクト部周辺の気流を適切に整流する整流装置を提供することができる。

本発明を適用した整流装置の第１実施形態を備えた車両の外観斜視図である。 第１実施形態の整流装置におけるシャッタの外観斜視図である。 第１実施形態の整流装置を有する車両の車体前端部の模式的断面図であってシャッタを開いた状態を示す図である。 第１実施形態の整流装置を有する車両の車体前端部の模式的断面図であってシャッタを閉じた状態を示す図である。 第１実施形態の整流装置を有する車両の車体前端部の模式的断面図であってシャッタを小開度で開いた状態を示す図である。 第１実施形態の整流装置に設けられる２極式のプラズマアクチュエータの模式的断面図である。 第１実施形態の整流装置においてプラズマアクチュエータを制御する制御システムの構成を模式的に示すブロック図である。 第１実施形態の整流制御ユニットにおけるプラズマアクチュエータの制御を示すフローチャートである。 本発明を適用した整流装置の第２実施形態を有する車両の車体前端部の模式的断面図であってシャッタを閉じた状態を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明を適用した整流装置の第１実施形態について説明する。
第１実施形態の整流装置は、例えば、乗用車等の自動車の車体前端部に設けられるものである。
図１は、第１実施形態の整流装置を備えた車両の外観斜視図である。
車両１は、車体前部にエンジン等のパワーユニットが収容されるエンジンルーム２を有し、エンジンルーム２の前端部に設けられたグリル３及びフロントコンビネーションランプ４の下方に、バンパフェイス１０が設けられている。
グリル３は、車両前方側から流入する気流（走行風）を、エンジンルーム２の内部に導入する開口部を有するラジエータグリルである。
フロントコンビネーションランプ４は、グリル３を車幅方向に挟んだ両側に設けられ、ヘッドランプ、ポジションランプ、ターンシグナルランプ等の各種灯火類を、共通のハウジング内に収容してユニット化したものである。

バンパフェイス１０は、車体前端部における下半部に設けられる外装部材であって、例えばＰＰ等の樹脂材料によって一体に形成されている。
バンパフェイス１０は、本体部１１、エアダム部１２等を有して構成されている。
本体部１１は、グリル３、ヘッドランプ４等の下部に配置される部分である。
エアダム部１２は、本体部１１の下側に、本体部１１に対して間隔を隔てて配置されている。
本体部１１とエアダム部１２との間は、冷却用の走行風が導入されるダクトＤとなっている。
ダクトＤは、車両前方側に開口した入口部、及び、ラジエータ３０等と対向して配置され、これらに冷却風を誘導する出口部を有する。
第１実施形態の整流装置は、このダクトＤに設けられている。
ダクトＤの入口部は、車両１の前方に向けて開口している。
ダクトＤの出口部は、車両１の内部に設けられた送風対象物であるラジエータ３０、コンデンサ４０へ気流を案内する。

図２は、第１実施形態の整流装置におけるシャッタの外観斜視図である。
図３は、第１実施形態の整流装置を有する車両の車体前端部の模式的断面図であってシャッタを開いた状態を示す図である。
図４は、第１実施形態の整流装置を有する車両の車体前端部の模式的断面図であってシャッタを閉じた状態を示す図である。
図５は、第１実施形態の整流装置を有する車両の車体前端部の模式的断面図であってシャッタを小開度で開いた状態を示す図である。
これら各図に示すように、車両１は、バンパビーム２０、ラジエータ３０、コンデンサ４０、ラジエータパネル５０、エネルギ吸収材（ＥＡ材）６０、シャッタ１００等を有する。

バンパビーム２０は、バンパフェイス１０の本体部１１の後方側に配置され、車幅方向にほぼ沿って伸びた梁状の部材である。
バンパビーム２０は、実質的に矩形状の閉断面を有して構成されている。

ラジエータ３０は、図示しないエンジンの冷却水を、走行風との熱交換によって冷却する熱交換器である。
ラジエータ３０は、冷却水が通過するチューブの周囲に多数のフィンを配置して構成されている。

コンデンサ４０は、図示しないエアコンディショナの気相冷媒を、走行風との熱交換によって冷却し、凝縮させて液相とする熱交換器である。
コンデンサ４０は、冷媒が通過するチューブの周囲に多数のフィンを配置して構成されている。
コンデンサ４０は、ラジエータ３０の前方に配置されている。
ラジエータ３０及びコンデンサ４０は、本発明における送風対象物となる。

ラジエータパネル５０は、ラジエータ３０及びコンデンサ４０の周囲に設けられた枠状の車体構造部材であって、これらを支持するものである。
ラジエータパネル５０の下部には、一対の板金パネルをいわゆるモナカ状に接合して閉断面状に構成されたラジエータパネルロワ５１が形成されている。

ＥＡ材６０は、エアダム部１２の後方に配置され、衝突時にエアダム部１２から入力される荷重を吸収しつつ車体側へ伝達するものである。
ＥＡ材６０は、車両の前後方向に配列され上下方向にほぼ沿って伸びた複数のリブを、上面部で連結して構成され、例えば樹脂材料によって一体に形成されている。
ＥＡ材６０の前端部は、エアダム部１２の内部に挿入され、ＥＡ材６０の下部は、ラジエータパネル５０の下部に配置されている。

シャッタ１００は、バンパフェイス１０のダクトＤの内部（後方側）に設けられ、ダクトＤを実質的に開閉する開度可変式のダクト開閉部である。
シャッタ１００は、枠体１１０、アッパルーバ１２０、ロワルーバ１３０、リンク１４０、及び、アクチュエータ１５０（図７参照）等を備えて構成されている。
枠体１１０は、ダクトＤの内周縁部にほぼ沿って形成され、車両前方側から見た平面形が実質的に矩形状に形成されている。
枠体１１０の内部は、シャッタ１００を開いた際に走行風等の気流が通過する空気流路となっている。

アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、車幅方向にほぼ沿って延び、枠体１１０の左右側端部間にわたして設けられた帯板状の部材である。
アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、上下方向に離間して配置されるとともに、その長手方向にほぼ沿って配置された回転軸１２１，１３１回りに回動可能となっている。
回転軸１２１，１３１は、アッパルーバ１２０、ロワルーバ１３０の幅方向における中央部に配置されている。
アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、その本体部が実質的に水平に配置された全開状態と、実質的に上下方向に沿って配置された全閉状態との間で回動する。
この全閉状態においては、アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、枠体１１０の内部を実質的に閉塞するようになっている。

アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、これらが全閉状態にある場合に、回転軸１２１，１３１に対して後方側に突き出したアーム部１２２，１３２を備えている。
アーム部１２２，１３２は、アッパルーバ１２０、ロワルーバ１３０とそれぞれ一体に形成されている。
リンク１４０は、アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０のアーム部１２２，１３２の先端部間を、アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０の後方側で連結し、かつ、アーム部１２２，１３２に対して回動可能に接続されている。

アクチュエータ１５０（図７参照）は、例えば、アッパルーバ１２０近傍における枠体１１０の側部に設けられ、エンジン制御手段３２０からの指令に応じて、アッパルーバ１２０を駆動するものである。
アクチュエータ１５０は、例えば、電動モータ及び減速ギヤ機構等を有して構成される。
アッパルーバ１２０がアクチュエータ１５０によって駆動され回動すると、ロワルーバ１３０はリンク１４０によってアッパルーバ１２０と連動して回動する。

シャッタ１００は、図４に示す開状態におけるアッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０の前端部が、図３に示すように、回転軸１２１，１３１に対してほぼ真下となるまで回動することによって、枠体１１０の内部がアッパルーバ１２０、ロワルーバ１３０によって実質的に閉塞される。

バンパフェイス１０のダクトＤの上面部（本体部１１の下面部・本発明の第１の面部）には、プラズマアクチュエータ２００Ｕが設けられている。
バンパフェイス１０のダクトＤの下面部（エアダム部１２の上面部・本発明の第２の面部）には、プラズマアクチュエータ２００Ｌが設けられている。
プラズマアクチュエータ２００Ｕ、２００Ｌは、車両の前後方向に沿った気流ＦＵ，ＦＬを発生可能な第１、第２の気流発生部である。
プラズマアクチュエータ２００Ｕ、２００Ｌは、以下説明する２極式のプラズマアクチュエータ２００と同様の構成を有する。
プラズマアクチュエータ２００をダクトＤの上側に設けたものがプラズマアクチュエータ２００Ｕとなり、下側に設けたものがプラズマアクチュエータ２００Ｌとなる。

図６は、第１実施形態の整流装置に設けられる２極式のプラズマアクチュエータの模式的断面図である。
プラズマアクチュエータ２００は、誘電体２１０、上部電極２２０、下部電極２３０、絶縁体２４０等を有して構成されている。

誘電体２１０は、例えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ化炭素樹脂などからなるシート状の部材である。
上部電極２２０、下部電極２３０は、例えば銅などの金属薄膜からなる導電テープにより構成されている。
上部電極２２０は、誘電体２１０の表面側（車体等に取り付けた際、外部に露出する側）に貼付されている。
下部電極２３０は、誘電体２１０の裏面側に貼付されている。
上部電極２２０と下部電極２３０とは、誘電体２１０の面方向にオフセットして配置されている。
絶縁体２４０は、プラズマアクチュエータ２００の基部となるシート状の部材であって、誘電体２１０の裏面側に、下部電極２３０を覆って設けられている。

プラズマアクチュエータ２００の上部電極２２０と下部電極２３０に、電源ＰＳによって所定の波形を有する交流電圧を印加すると、電極間にプラズマ放電Ｐが発生する。
印加電圧は絶縁破壊が生じてプラズマ放電Ｐが発生する程度の高圧とする必要があり、例えば、１乃至１０ｋＶ程度とすることができる。
また、印加電圧の周波数は、例えば、１乃至１０ｋＨｚ程度とすることができる。
このとき、プラズマアクチュエータ２００の表面側の空気がプラズマ放電Ｐに誘引され、壁面噴流状の気流Ｆが発生する。
また、プラズマアクチュエータ２００は、印加される交流電圧の波形を制御することにより、気流Ｆの方向を逆転することも可能となっている。

第１実施形態の整流装置は、上述したプラズマアクチュエータ２００（２００Ｕ，２００Ｌ）に駆動電力を供給して気流ＦＵ、ＦＬを発生させ、ダクトＤ内及び周辺部の整流を行うため、以下説明する制御システムを備えている。
図７は、第１実施形態の整流装置におけるプラズマアクチュエータの制御システムの構成を示すブロック図である。

制御システム３００は、整流制御ユニット３１０、エンジン制御ユニット３２０等を有して構成されている。
整流制御ユニット３１０、エンジン制御ユニット３２０は、それぞれＣＰＵ等の情報処理部、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶部、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を有して構成されるとともに、例えばＣＡＮ通信システムなどの車載ＬＡＮを介して相互に通信可能に接続されている。

整流制御装置３１０は、プラズマアクチュエータ２００Ｕ，２００Ｌにそれぞれ電力を供給する電源ＰＳを制御することにより、プラズマアクチュエータ２００Ｕが発生する気流ＦＵ、プラズマアクチュエータ２００Ｌが発生する気流ＦＬの発生有無、発生させる場合の強度及び風向を制御するものである。
整流制御装置３１０の動作については、後に詳しく説明する。

エンジン制御ユニット３２０は、車両の走行用動力源である図示しないエンジン及びその補機類を統括的に制御するものである。
エンジンとして、例えば水冷式のガソリンエンジン等を用いることができる。
エンジン制御ユニット３２０は、例えばドライバによるアクセルペダルの操作量などに基づいて目標トルクを設定し、エンジンが発生する実トルクが目標トルクと一致するよう、吸入空気量、過給圧、燃料噴射量、点火時期、バルブタイミング、ＥＧＲ率などを制御する機能を有する。

また、エンジン制御ユニット３２０は、エンジンのシリンダヘッド周辺部の温度を適切に制御するため、水温センサ３２１が検出する冷却水温や、車速センサ３２２が検出する車速、エンジンの運転状態（負荷状態等）に基づいて、アクチュエータ１５０に指令を与え、シャッタ１００の開閉状態を切り替える機能を有する。
水温センサ３２１は、エンジン内部を冷却水が通流する流路に設けられ、冷却水の水温に応じた電圧を出力するものである。
エンジン制御ユニット３２０は、水温センサ３２１の出力に基づいて、エンジンの冷却水温を算出可能となっている。
車速センサ３２２は、車輪が取り付けられるハブ部に設けられ、車輪の回転速度に応じた周期の車速信号を出力するものである。
エンジン制御ユニット３２０は、車速センサ３２２の出力に基づいて、車両の走行速度（車速）を算出可能となっている。
車速は、車両の対気速度と相関し、特に車両周囲の風速が比較的低い領域においては、車両の対気速度とほぼ一致すると考えられる。

エンジン制御ユニット３２０は、車両の通常運転時においては、車速が所定の閾値未満となる低速領域においてシャッタ１００を開状態とし、車速が閾値以上となる高速領域においてシャッタ１００を閉状態とするよう、アクチュエータ１５０を制御する。
これにより、常時開放されたグリル３のみでは、走行風のラジエータ３０等への導入量が低減する低速領域において、十分な冷却能力を確保するとともに、高速走行時における車両の空気抵抗を抑制し、燃費や最高速度などを向上することができる。
また、例えば水温センサ３２１が検出する冷却水温が高温状態である場合や、エンジン制御ユニット３２０が設定する要求トルクが高い場合（高負荷状態である場合）には、シャッタ１００の開閉を切り換える閾値を高速側へ推移させてシャッタ１００が開状態となる領域を拡大することにより、エンジンのオーバーヒートを防止することができる。
アクチュエータ１５０は、その出力軸角度位置を検出するエンコーダを備え、エンジン制御ユニット１００は、エンコーダの出力に基づいてシャッタ１００の開度を判別可能となっている。

整流制御ユニット３１０は、上述したシャッタ１００の開閉に応じて、プラズマアクチュエータ２００Ｕ，２００Ｌが発生する気流の方向、強度（速度）を制御する機能を備えている。
図８は、第１実施形態の整流制御ユニットにおけるプラズマアクチュエータの制御を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ０１：シャッタ開度取得＞
整流制御ユニット３１０は、エンジン制御ユニット３２０からシャッタ１００の開度に関する情報（例えば、０〜１００％）を取得する。
その後、ステップＳ０２に進む。

＜ステップＳ０２：車速取得＞
整流制御ユニット３１０は、エンジン制御ユニット３２０を介して車速センサ３２２が検出した車速に関する情報を取得する。
その後、ステップＳ０３に進む。

＜ステップＳ０３：シャッタ全閉判断＞
整流制御ユニット３１０は、シャッタ１００が全閉状態（開度０％）であるか否かを判別する。
シャッタ１００が全閉状態である場合はステップＳ０５に進み、その他の場合はステップＳ０４に進む。

＜ステップＳ０４：シャッタ小開度状態判断＞
整流制御ユニット３１０は、シャッタ１００の開度が所定の閾値以下である小開度状態であるか否かを判別する。
閾値は、シャッタ１００の開口部がスリット状となり、かつ、その間隔が小さく、気流の通過により笛状の騒音が発生する際の開度を考慮して設定される。
このような小開度状態は、例えば、シャッタ１００が全閉状態から開かれる場合、又は、開状態から全閉状態となる場合に過渡的に発生する。
シャッタ１００の開度が閾値以下である場合はステップＳ０７に進み、その他の場合はステップＳ０６に進む。

＜ステップＳ０５：渦流形成制御実行＞
整流制御ユニット３１０は、図４に示すように、ダクトＤの上部のプラズマアクチュエータ２００Ｕに車両後方側へ向かう気流ＦＵを発生させるとともに、ダクトＤの下部のプラズマアクチュエータ２００Ｌに車両前方側に向かう気流ＦＬを発生させる渦流形成制御を実行する。
このときの気流ＦＵ、ＦＬの強度（速度）は、車速の増加に応じて増加するよう制御される。
これにより、ダクトＤの内部において、車両後方側（シャッタ１００の直前）で下降しかつ車両前方側（バンパフェイス１０の表面側）で上昇するよう、車幅方向に延在する軸回りに回動する渦流（旋回流）が形成される。なお、図３，４，５，９において、走行風などの気流の挙動を破線矢印により図示する。
また、この渦流の一部は、ダクトＤの入口部から流出し、バンパフェイス１０の本体部１１の表面部に沿って上方へ進行する上昇流を形成する。
このような上昇流は、上方に設けられるグリル３から、エンジンルーム内へ導入される。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０６：気流導入促進制御実行＞
整流制御ユニット３１０は、図３に示すように、ダクトＤの上部のプラズマアクチュエータ２００Ｕに車両後方側に向かう気流ＦＵを発生させるとともに、ダクトＤの下部のプラズマアクチュエータ２００Ｌに車両後方側に向かう気流ＦＬを発生させる気流導入促進制御を実行する。
このときの気流ＦＵ、ＦＬの強度（速度）は、車速の増加に応じて増加するよう制御される。また、気流導入促進制御においては、エンジン制御ユニット３２０から、冷却水温、負荷状態などのエンジンの運転状態に関する情報を取得し、冷却水温が高い場合や高負荷状態である場合に、気流ＦＵ、ＦＬの強度を高める制御を行う。
これにより、ダクトＤからラジエータ３０等への気流導入が促進され、車両の冷却性能が向上する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０７：騒音抑制制御実行＞
整流制御ユニット３１０は、図５に示すように、ダクトＤの上部のプラズマアクチュエータ２００Ｕに車両前方側に向かう気流ＦＵを発生させるとともに、ダクトＤの下部のプラズマアクチュエータ２００Ｌに車両前方側に向かう気流ＦＬを発生させる騒音抑制制御を実行する。
このときの気流ＦＵ、ＦＬの強度（速度）は、車速の増加に応じて増加するよう制御される。
これにより、ダクトＤの内部を車両後方側へ流れる気流を抑制、減速することができ、シャッタ１００における各ルーバの隙間において空力騒音（いわゆる笛吹き音）が発生することを抑制できる。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

以上説明したように、第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）シャッタ１００が閉状態であるときに、プラズマアクチュエータ２００Ｕ，２００Ｌで逆方向の気流ＦＵ，ＦＬを発生させることにより、ダクトＤで形成される凹部内で旋回する渦流を形成することができる。
この渦流における車両１の前方側の領域がエアカーテンとして作用することにより、外部から走行風がダクトＤ内に流入して流れ場を乱すことが抑制され、車両１の空気抵抗及び空力騒音の低減を図ることができる。
（２）車両１の対気速度に相関する車速の増加に応じて、渦流形成制御においてプラズマアクチュエータ２００Ｕ，２００Ｌに発生させる気流ＦＵ，ＦＬの強度を増加させることにより、車両１の対気速度の増加に応じて渦流の強度を高め、上述した効果を広範な速度範囲において得ることができる。
（３）シャッタ１００が開状態であるときに、プラズマアクチュエータ２００Ｕ，２００ＬにダクトＤに対して出口側（車両後方側・ラジエータ３０側）へ進行する気流ＦＵ，ＦＬを発生させる気流導入促進制御を行うことにより、ラジエータ３０等へ導入される気流の流量、流速を増加させ、冷却効果等を促進することができる。
（４）車速の増加に応じて、気流導入促進制御においてプラズマアクチュエータ２００Ｕ，２００Ｌに発生させる気流ＦＵ，ＦＬの強度を増加させることにより、上述した効果を広範な速度範囲において得ることができる。
（５）ラジエータ３０が冷却するエンジンの熱負荷の増加に応じて、気流導入促進制御においてプラズマアクチュエータ２００Ｕ，２００Ｌに発生させる気流ＦＵ，ＦＬの強度を増加させることにより、エンジン等の過熱を防止した適切な冷却を行うことができる。
（６）渦流形成制御において、プラズマアクチュエータ２００Ｕに車両後方側への気流ＦＵを発生させ、プラズマアクチュエータ２００Ｌに車両前方側への気流ＦＬを発生させることにより、シャッタ１００が閉状態であるときに、ダクトＤの入口から流出する気流がバンパフェイス１０の本体部１１の上方のグリル３側へ流れることにより、グリル３への気流導入を促進することができる。
（７）シャッタ１００の開度（開口面積）が所定値以下である場合に、プラズマアクチュエータ２００Ｕ，２００ＬにダクトＤに対して入口側へ進行する気流を発生させる騒音抑制制御を行うことにより、シャッタ１００が全閉状態に近い小さい開度で開いている場合に、スリット状の開口部で気流の流速が高まって空力騒音（いわゆる笛吹き音）が発生することを抑制できる。
（８）気流の発生をプラズマアクチュエータ２００Ｕ，２００Ｌで行うことにより、可動部分を持たないシンプルな構成により応答性良く気流を発生させることが可能であり、上述した効果を確実に得ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明を適用した整流装置の第２実施形態について説明する。
第２実施形態において、第１実施形態と共通する個所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図９は、第２実施形態の整流装置を有する車両の車体前端部の模式的断面図であってシャッタを閉じた状態を示す図である。
第２実施形態の整流装置においては、渦流形成制御において、ダクトＤの上部のプラズマアクチュエータ２００Ｕに車両前方側へ向かう気流ＦＵを発生させるとともに、ダクトＤの下部のプラズマアクチュエータ２００Ｌに車両後方側に向かう気流ＦＬを発生させる。
これにより、ダクトＤの内部において、車両後方側（シャッタ１００の直前）で上昇しかつ車両前方側（バンパフェイス１０の表面側）で下降するよう、車幅方向に延在する軸回りに回動（前転）する渦流（旋回流）が形成される。
また、この渦流の一部は、ダクトＤの入口部から流出し、バンパフェイス１０のエアダム部１２の表面部に沿って路面側へ進行する下降流を形成する。

以上説明した第２実施形態においては、上述した第１実施形態の効果と同様の効果（（６）に記載のものを除く）に加えて、シャッタ１００が閉状態であるときに、ダクトＤの入口から流出する気流が下方に流れることにより、車体と路面との間でエアカーテンとして機能し、気流の流入を抑制する。
これにより、車体下部に流入した気流が乱れを形成して空気抵抗、空力騒音、空力振動を悪化させることを防止できる。

（変形例）
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）整流装置及び車両の構成は、上述した各実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
また、各実施形態においては、移動体の一例として例えば自動車等の車両を例として説明したが、本発明は、例えば、固定翼機、回転翼機（マルチコプターを含む）などの航空機や、飛行機能を有する各種のビーグル、鉄道車両、船舶などの各種移動体に適用することが可能である。
（２）各実施形態においては、気流発生部として２極のプラズマアクチュエータを用いているが、例えば、上部電極、下部電極の少なくとも一方を複数有する３極以上のプラズマアクチュエータを用いてもよい。
また、気流発生部としてプラズマアクチュエータ以外のものを用いてもよい。
（３）各実施形態においては、ダクト部の上下に気流発生部（プラズマアクチュエータ）を設けているが、気流発生部の配置はこれに限定されず適宜変更することができる。
例えば、一対の気流発生部を、対向して配置されたダクト部の内側面部に設ける構成とする（気流発生部が水平方向に離間した構成とする）ことができる。

１ 車両 ２ エンジンルーム
３ グリル ４ フロントコンビネーションランプ
１０ バンパフェイス １１ 本体部
１２ エアダム部 Ｄ ダクト
２０ バンパビーム ３０ ラジエータ
４０ コンデンサ ５０ ラジエータパネル
５１ ラジエータパネルロワ ６０ エネルギ吸収材
１００ シャッタ １１０ 枠体
１２０ アッパルーバ １２１ 回転軸
１２２ アーム部 １３０ ロワルーバ
１３１ 回転軸 １３２ アーム部
１４０ リンク １５０ アクチュエータ
２００（２００Ｕ，２００Ｌ） プラズマアクチュエータ
２１０ 誘電体 ２２０ 上部電極
２３０ 下部電極 ２４０ 絶縁体
３００ 制御システム ３１０ 整流制御ユニット
３２０ エンジン制御ユニット ３２１ 水温センサ
３２２ 車速センサ

Claims (5)

1. 移動体の前方に向けて開口した入口部及び前記移動体の内部の送風対象物へ気流を案内する出口部を有するダクト部と、
   前記ダクト部を開閉するダクト開閉部と、
   前記ダクト部の内面における第１の面部に設けられた第１の気流発生部と、
   前記ダクト部の内面における前記第１の面部と対向する第２の面部に設けられた第２の気流発生部と、
   前記ダクト開閉部が閉状態であるときに、前記第１の気流発生部と前記第２の気流発生部との一方に前記ダクト部に対して前記入口側へ進行する気流を発生させ、他方に前記ダクト部に対して前記出口側へ進行する気流を発生させる渦流形成制御を行う整流制御部と
   を備えることを特徴とする整流装置。
2. 前記整流制御部は、前記移動体の対気速度の増加に応じて前記渦流形成制御において前記第１の気流発生部及び前記第２の気流発生部に発生させる気流の強度を増加させること
   を特徴とする請求項１に記載の整流装置。
3. 前記整流制御部は、前記ダクト開閉部が開状態であるときに、前記第１の気流発生部及び前記第２に気流発生部に前記ダクト部に対して前記出口側へ進行する気流を発生させる気流導入促進制御を行うこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の整流装置。
4. 前記ダクト部の入口部に隣接して前記移動体の内部に気流を導入する開口部が設けられ、
   前記整流制御部は、前記渦流形成制御において、前記第１の気流発生部と前記第２の気流発生部とのうち前記開口部に近い側の一方に前記ダクト部に対して前記出口側へ進行する気流を発生させ、他方に前記ダクト部に対して前記入口側へ進行する気流を発生させること
   を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の整流装置。
5. 前記移動体は車両であり、
   前記ダクト部は車体の前方下部に設けられ、
   前記整流制御部は、前記渦流形成制御において、前記第１の気流発生部と前記第２の気流発生部とのうち下方に配置された側の一方に前記ダクト部に対して前記出口側へ進行する気流を発生させ、他方に前記ダクト部に対して前記入口側へ進行する気流を発生させること
   を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の整流装置。
   

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