JP4917315B2 - Vehicle air resistance reduction device - Google Patents
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Description
本発明は車両の空気抵抗低減装置に係り、詳しくはトレーラ牽引の有無と荷箱高さを判定して、ルーフディフレクタの最適位置を自動的に調整する機能を備えた車両の空気抵抗低減装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air resistance reduction device, and more particularly, to a vehicle air resistance reduction device having a function of automatically adjusting an optimum position of a roof deflector by determining the presence or absence of trailer towing and the height of a cargo box. .
従来、トラックには、キャビンルーフよりも荷箱が高くなっている場合が多く、空気抵抗が増加する。
このため、多くのトラックには、空気抵抗を低減するためにルーフディフレクタ(導風板)と呼ばれる装置がキャビンルーフに装着されている。
しかし乍ら、トラックには、荷箱を積載したトレーラを牽引するトラクタのように、トレーラを牽引した状態だけでなく、トレーラを牽引しないで走行する頻度が多いものもある。
Conventionally, trucks often have a higher packing box than a cabin roof, increasing air resistance.
For this reason, in many trucks, a device called a roof deflector (wind guide plate) is mounted on the cabin roof in order to reduce air resistance.
However, some trucks not only pull the trailer but also frequently travel without towing the trailer, such as a tractor that pulls the trailer loaded with a packing box.
而して、斯様にトレーラを牽引しない場合、ルーフディフレクタを装着したままだと、ルーフディフレクタを装着しない場合に比べて空気抵抗が増大し、また、荷箱の高さには様々なサイズのものがあり、荷箱の高さとルーフディフレクタの高さが合わない場合にも、空気抵抗が増加してしまう。
そこで、斯かる課題を解決する方法として、特許文献1及び特許文献2に開示された空気抵抗低減装置が知られている。
Thus, when the trailer is not pulled in this way, the air resistance increases when the roof deflector is not installed, compared to the case where the roof deflector is not installed, and the height of the packing box has various sizes. Even if there is something and the height of the packing box and the height of the roof deflector do not match, the air resistance will increase.
Therefore, as a method for solving such a problem, an air resistance reduction device disclosed in Patent Literature 1 and
特許文献1及び特許文献2に開示されたこれらの空気抵抗低減装置は、いずれもトレーラの荷箱高さとトレーラ牽引の有無でルーフディフレクタの高さを調整しており、効果的に空気抵抗の低減が図られている。
しかし、特許文献1,2の従来例にあっては、トレーラ牽引の有無や荷箱の高さをドライバーが目視で確認,調整しなければならず、荷箱の高さに応じた正確な効果を期待することが難しいという課題が残されていた。
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、トレーラ牽引の有無や荷箱の高さを判定してルーフディフレクタの最適位置を自動的に調整可能とすることで、適確な空気抵抗の低減を図った車両の空気抵抗低減装置を提供することを目的とする。
However, in the conventional examples of
The present invention has been devised in view of such circumstances, and it is possible to automatically adjust the optimum position of the roof deflector by determining the presence / absence of trailer towing and the height of the packing box. An object of the present invention is to provide a vehicle air resistance reduction device that reduces the above-mentioned problem.
斯かる目的を達成するため、請求項1に係る車両の空気抵抗低減装置は、トレーラとの連結部のカプラに装着され、トレーラ牽引の有無を検出するカプラセンサーと、車両ルーフに前端が回動可能に支持された可動式のルーフディフレクタと、当該ルーフディフレクタを回動させる回動手段と、車両ルーフに装着され、可動式の前記ルーフディフレクタの後端と車両ルーフ間の距離を測定する第一のレーザー距離計と、車両ルーフに装着され、トレーラに積載された荷箱までの距離と荷箱の上部角部までの仰角を測定する第二のレーザー距離計と、前記センサーの検出信号と第一,第二のレーザー距離計の測定信号を入力する制御手段とを備え、前記制御手段は、センサーの検出信号と、入力した両レーザー距離計の測定信号を基に前記回動手段を駆動制御して、トレーラ牽引の有無及び荷箱の高さに応じ、ルーフディフレクタの後端の最適位置を自動調整することを特徴とする。 In order to achieve such an object, a vehicle air resistance reduction device according to claim 1 is mounted on a coupler in a connecting portion with a trailer, a coupler sensor for detecting the presence or absence of trailer pulling, and a front end of the vehicle roof rotating. A movable roof deflector supported in a movable manner, a rotating means for rotating the roof deflector, and a first mounted on the vehicle roof and measuring a distance between the rear end of the movable roof deflector and the vehicle roof. A laser rangefinder, a second laser rangefinder that measures the distance to the cargo box mounted on the trailer and loaded on the trailer and the elevation angle to the upper corner of the cargo box, and the detection signal of the sensor and the first one, and control means for entering the measurement signal of the second laser rangefinders, the control means, the rotation detection signal of the sensor, the measurement signals of both laser rangefinders that enter the group Drives and controls the stage, depending on the presence and the packing box height of trailer towing, characterized by automatically adjusting the optimum position of the rear end of the roof deflector.
そして、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の車両の空気抵抗低減装置に於て、前記回動手段は、前端が車両ルーフに回動可能に取り付くルーフディフレクタの後端側と車両ルーフとの間に装着されたエアシリンダと、当該エアシリンダに配管を介して接続されたエアタンクと、当該配管中に装着され、エアを大気へ放出する第一の電磁弁とエアタンクからのエアの流入を制御する第二の電磁弁とからなることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle air resistance reducing device according to the first aspect, the rotating means includes a rear end side of a roof deflector whose front end is rotatably attached to the vehicle roof, and the vehicle. An air cylinder mounted between the roof, an air tank connected to the air cylinder via a pipe, a first solenoid valve mounted in the pipe and releasing air to the atmosphere, and air from the air tank And a second solenoid valve for controlling inflow.
請求項1に係る発明によれば、トレーラ牽引の有無や荷箱の高さに応じ、ルーフディフレクタの後端の高さ(最適位置)を自動的に調整できるので、トレーラ牽引の有無や荷箱の高さをドライバーが目視で確認,調整しなければならない従来例に比し、トレーラ牽引の有無や荷箱の高さに応じた正確なルーフディフレクタ後端の高さの自動調整が可能となり、この結果、荷箱やルーフディフレクタの空気抵抗をより効果的に低減して燃費の向上が図れる利点を有する。 According to the first aspect of the present invention, the height (optimum position) of the rear end of the roof deflector can be automatically adjusted according to the presence / absence of trailer towing and the height of the packing box. Compared to conventional examples where the driver must visually check and adjust the height of the roof, it is possible to automatically adjust the height of the rear end of the roof deflector according to the presence of trailer towing and the height of the packing box, As a result, there is an advantage that the air resistance of the packing box and the roof deflector can be more effectively reduced to improve fuel efficiency.
そして、請求項2に係る発明によれば、トラクタに標準搭載されるエアタンクを使用するため、コストが嵩むこともない。
In the invention according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は請求項1及び請求項2の一実施形態に係る車両の空気抵抗低減装置を示し、図中、1は荷箱3を積載したトレーラ5を牽引するトラクタ(セミトラクタ)で、トラクタ1には図示しないカプラが装着されており、カプラはその上面を形成するカプラベースでトレーラ5を支持し、カプラベース中央下部に装着したジョー機構でトレーラ5のキングピンと結合して、牽引力や制動力等をトレーラ5側に伝達している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a vehicle air resistance reducing device according to an embodiment of
そして、カプラには、従来のトラクタに標準搭載されているカプラセンサー7が装着されており、図2に示すようにカプラセンサー7の検出信号がECU(制御手段)9のトレーラ牽引判断部11に入力されて、トレーラ牽引の有無がこのトレーラ牽引判断部11で判定されるようになっている。
また、図1に於て、13はトラクタ1のルーフ15に装着された可動式のルーフディフレクタで、ルーフディフレクタ13は前端がヒンジ部材17を介してルーフ15の前部側に回動可能に支持されている。そして、ルーフディフレクタ13の後端側とルーフ15との間に、ルーフディフレクタ13の高さを調整するエアシリンダ19が装着されている。
The coupler is equipped with a
In FIG. 1,
而して、エアシリンダ19には配管21を介してエアタンク23が接続され、更に、当該配管21には、エアを大気へ放出する第一の電磁弁25と、エアタンク23からのエアの流入を制御する第二の電磁弁27が装着され、エアシリンダ19と配管21,エアタンク23,電磁弁25,27は、トレーラ牽引の有無及び荷箱高さに応じてルーフディフレクタ13を回動させる回動手段Aを構成している。
Thus, an
尚、エアタンク23は、従来、トレーラ1に標準搭載されているものを使用している。
そして、トレーラ5が牽引されていない場合、図2に示すECU9の電磁弁制御判断部29は、トレーラ牽引判断部11の判定に基づき電磁弁27を閉じ、電磁弁25を開いてエアシリンダ19のエアを大気に解放してエアシリンダ19を縮退させ、ルーフディフレクタ13をルーフ15上まで下降させるようになっている。
As the
When the
一方、図1に示すようにルーフ15の後部側には、可動式のルーフディフレクタ13の後端とルーフ15間の距離(H1)を測定する第一のレーザー距離計31と、トレーラ5に積載された荷箱3までの距離(X1)と荷箱3の上部角部3aまでの仰角(θ)を測定する第二のレーザー距離計33が装着されており、トレーラ5が牽引されている場合、図2に示すように第一のレーザー距離計31の測定信号はECU9の必要駆動距離演算部35に入力され、第二のレーザー距離計33の測定信号はECU9の荷箱高さ演算部37に入力されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, on the rear side of the
そして、荷箱高さ演算部37は、レーザー距離計33で測定された距離(X1)と仰角(θ)から、荷箱高さ(H2)をH2=X1×tanθの計算式で算出して、この算出値を必要駆動距離演算部35に入力するようになっている。
次いで、必要駆動距離演算部35では、荷箱高さ演算部37で算出された荷箱高さ(H2)と、前記レーザー距離計31で測定されたルーフディフレクタ13の後端とルーフ15間の距離(H1)から、ルーフディフレクタ13の後端の必要駆動距離(H3)をH3=H2−H1の計算式で算出する。
Then, the packing box
Next, in the required drive
そして、電磁弁制御判断部29は、必要駆動距離(H3)が正(H3>0)の場合、電磁弁25を閉じ、電磁弁27を開いてH3=0となるまでエアタンク23からエアシリンダ19にエアを供給して、ルーフディフレクタ13を上昇させるようになっている。
一方、必要駆動距離(H3)が負(H3<0)の場合、電磁弁制御判断部29は、電磁弁27を閉じ、電磁弁25を開いてH3=0となるまでエアシリンダ19からエアを大気に解放して、ルーフディフレクタ13を下降させるようになっている。
When the required driving distance (H3) is positive (H3> 0), the solenoid valve
On the other hand, when the required drive distance (H3) is negative (H3 <0), the solenoid valve
また、必要駆動距離演算部35に於て、H3=H2−H1の計算式で算出されたルーフディフレクタ13の必要駆動距離(H3)がH3=0の場合、ルーフディフレクタ13の高さ調整は不要であるから、電磁弁制御判断部29は電磁弁25,27を作動させないように構成されている。
本実施形態に係る車両の空気抵抗低減装置39はこのように構成されており、以下、図3のフローチャートに基づきその動作を説明する。
Further, when the required driving distance (H3) of the
The vehicle air
トラクタ1がキーON操作されると、先ず、ステップS1に於て、カプラセンサー7の検出信号を基に、ECU9のトレーラ牽引判断部11はトレーラ牽引の有無を判定する。
そして、ステップS1でトレーラ5が牽引されていないと判定されると、電磁弁制御判断部29は、電磁弁27を閉じ、電磁弁25を開いてエアシリンダ19のエアを大気に解放して、ルーフディフレクタ13をルーフ15上まで下降させる(ステップS2,S3)。
When the tractor 1 is turned on, first, in step S1, the trailer
When it is determined in step S1 that the
この結果、トレーラ5を牽引しないトラクタ1の走行時に、ルーフディフレクタ13による空気抵抗が軽減することとなる。
一方、ステップS1でトレーラ5が牽引されていると判定されると、ステップS4に進み、レーザー距離計31でルーフディフレクタ13の後端とルーフ15間の距離(H1)が測定されて、その測定信号が必要駆動距離演算部35に入力されると共に、ステップS5で荷箱3までの距離(X1)と荷箱3の上部角部3aまでの仰角(θ)がレーザー距離計33で測定されて、その測定信号が荷箱高さ演算部37に入力される。
As a result, air resistance by the
On the other hand, if it is determined in step S1 that the
そして、ステップS6に於て、荷箱高さ演算部37は、レーザー距離計33で測定された距離(X1)と仰角(θ)から荷箱高さ(H2)を前記計算式で算出して、この算出値を必要駆動距離演算部35に入力する。
すると、ステップS7で必要駆動距離演算部35は、算出された前記荷箱高さ(H2)とレーザー距離計31で測定された距離(H1)から、ルーフディフレクタ13の後端の必要駆動距離(H3)を前記計算式で算出する。
In step S6, the packing box
Then, in step S7, the required drive
そして、必要駆動距離(H3)が正(H3>0)の場合、電磁弁制御判断部29は、電磁弁25を閉じ、電磁弁27を開いてH3=0となるまでエアタンク23からエアシリンダ19にエアを供給してルーフディフレクタ13を上昇させ(ステップS8,S9)、この後、ステップS1に戻ることとなる。
一方、必要駆動距離(H3)が負(H3<0)の場合、電磁弁制御判断部29は、電磁弁27を閉じ、電磁弁25を開いてH3=0となるまでエアシリンダ19からエアを大気に解放してルーフディフレクタ13を下降させ(ステップS10,S11)、この後、ステップS1に戻る。
When the required driving distance (H3) is positive (H3> 0), the solenoid valve
On the other hand, when the required drive distance (H3) is negative (H3 <0), the solenoid valve
また、ステップS7でH3=0と判定された場合、ルーフディフレクタ13の高さ調整は不要であるから、電磁弁制御判断部29は両電磁弁25,27を閉じてルーフディフレクタ13を作動させずに(ステップS12,S13)、ステップS1に戻る。
このように本実施形態に係る空気抵抗低減装置39は、トレーラ牽引の有無や荷箱3の高さに応じ、ルーフディフレクタ13の後端の高さ(最適位置)を自動的に調整可能としたので、トレーラ牽引の有無や荷箱の高さをドライバーが目視で確認,調整しなければならない特許文献1,2の従来例に比し、トレーラ牽引の有無や荷箱3の高さに応じた正確なルーフディフレクタ13後端の高さの自動調整が可能となり、この結果、荷箱3やルーフディフレクタ13の空気抵抗をより効果的に低減して燃費の向上が図れる利点を有する。
If it is determined in step S7 that H3 = 0, it is not necessary to adjust the height of the
As described above, the air
而も、本実施形態に係る空気抵抗低減装置39は、通常のトラクタに標準搭載されるカプラセンサー7やエアタンク23等の既存のものを使用するため、大幅にコストが嵩むこともない。
また、本実施形態によれば、荷箱3の高さを測定することができるため、ナビゲーションシステムと組み合わせることによって、高さ制限のないルートの情報提供、もしくは警告をドライバーに促すことが可能である。
In addition, since the air
In addition, according to the present embodiment, the height of the
1 トラクタ
3 荷箱
5 トレーラ
7 カプラセンサー
9 ECU
11 トレーラ牽引判断部
13 ルーフディフレクタ
15 ルーフ
19 エアシリンダ
21 配管
23 エアタンク
25 第一の電磁弁
27 第二の電磁弁
29 電磁弁制御判断部
31 第一のレーザー距離計
33 第二のレーザー距離計
35 必要駆動距離演算部
37 荷箱高さ演算部
39 空気抵抗低減装置
A 回動手段
1
11 Trailer
Claims (2)
車両ルーフに前端が回動可能に支持された可動式のルーフディフレクタと、
当該ルーフディフレクタを回動させる回動手段と、
車両ルーフに装着され、可動式の前記ルーフディフレクタの後端と車両ルーフ間の距離を測定する第一のレーザー距離計と、
車両ルーフに装着され、トレーラに積載された荷箱までの距離と荷箱の上部角部までの仰角を測定する第二のレーザー距離計と、
前記センサーの検出信号と第一,第二のレーザー距離計の測定信号を入力する制御手段とを備え、
前記制御手段は、センサーの検出信号と、入力した両レーザー距離計の測定信号を基に前記回動手段を駆動制御して、トレーラ牽引の有無及び荷箱の高さに応じ、ルーフディフレクタの後端の最適位置を自動調整することを特徴とする車両の空気抵抗低減装置。 Coupler sensor that is attached to the coupler of the connection part with the trailer and detects the presence or absence of trailer pulling,
A movable roof deflector whose front end is rotatably supported on the vehicle roof;
Rotating means for rotating the roof deflector;
A first laser rangefinder mounted on the vehicle roof and measuring the distance between the rear end of the movable roof deflector and the vehicle roof;
A second laser distance meter mounted on the vehicle roof and measuring the distance to the cargo box loaded on the trailer and the elevation angle to the upper corner of the cargo box;
And control means for detecting the signal and input the measurement signal of the first, second laser rangefinder of the sensor,
Wherein the control means includes a detection signal of the sensor, said rotating means controls and drives based on the measurement signals of both laser rangefinders that enter, depending on the presence and the packing box height of the trailer towing, roof deflector A device for reducing air resistance of a vehicle, wherein an optimum position of a rear end is automatically adjusted.
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