JP6926811B2 - Mobile - Google Patents

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Description

本発明は、外部へ向けて流体を放出する手段を備える移動体に関する。 The present invention relates to a moving body comprising means for discharging a fluid to the outside.

従来から、車両エンジン及びエンジンルール内を必要時にエアで冷却するエンジンなど冷却装置が知られている(特許文献1)。エンジンルール内が一定温度以上になると、エンジンルーム内からのエアが、エンジンの車室側端部上方の隙間から車外へ流出する。 Conventionally, cooling devices such as a vehicle engine and an engine that cools the inside of an engine rule with air when necessary have been known (Patent Document 1). When the temperature inside the engine rule exceeds a certain level, air from the engine room flows out of the vehicle through a gap above the end of the engine on the passenger compartment side.

実開昭57−48123号マイクロフィルムJinkai Sho 57-48123 Microfilm

一方、本発明の発明者等は、移動体の空気抵抗を低減する為に、移動体の近傍の空気の流速が遅くなる領域(境界層)の外側の領域(主流)の空気密度を下げることが有効であるという知見を得た。 On the other hand, the inventors of the present invention reduce the air density in the region (mainstream) outside the region (boundary layer) where the air flow velocity in the vicinity of the moving body is slow in order to reduce the air resistance of the moving body. Was found to be effective.

しかし、特許文献1では、エンジンの車室側端部上方の隙間から、エンジンルーム内のエアを放出するため、移動体の周囲の主流の内、限られた狭い範囲の主流の空気密度を下げることしかできない。 However, in Patent Document 1, since the air in the engine room is discharged from the gap above the end on the vehicle interior side of the engine, the air density of the mainstream in a limited narrow range among the mainstreams around the moving body is lowered. I can only do that.

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動体の周囲の主流の空気密度を低下させて移動体の空気抵抗を低減することである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to reduce the air density of the mainstream around the moving body to reduce the air resistance of the moving body.

本発明の一態様に係わる移動体は、移動体の天板に定めた流体放出位置から、外気に比べて気体密度が低い流体を移動体の外へ向けて放出する流体放出装置を備え、流体放出装置は、移動体の走行速度を取得し、走行速度に応じて流体の放出量を変更する。 The moving body according to one aspect of the present invention includes a fluid discharge device that discharges a fluid having a gas density lower than that of the outside air toward the outside of the moving body from a fluid discharge position defined on the top plate of the moving body. The discharge device acquires the traveling speed of the moving body and changes the amount of fluid released according to the traveling speed.

本発明の一態様によれば、移動体の天板周囲の主流の空気密度を低下させて移動体の空気抵抗を低減することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to reduce the air density of the mainstream around the top plate of the moving body to reduce the air resistance of the moving body.

図1Aは、本発明の第1実施形態に係る移動体の側面図である。FIG. 1A is a side view of the moving body according to the first embodiment of the present invention. 図1Bは、本発明の第1実施形態に係る移動体の平面図である。FIG. 1B is a plan view of the moving body according to the first embodiment of the present invention. 図1Cは、図1Aに示す「Xe」部の拡大図である。FIG. 1C is an enlarged view of the “Xe” portion shown in FIG. 1A. 図2は、車両に搭載する放出口の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a discharge port mounted on a vehicle. 図3は、エンジンの排気部が放出口に接続される様子を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing how the exhaust portion of the engine is connected to the discharge port. 図4は、発熱部品を通過した高温の空気を放出口に供給する例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of supplying high-temperature air that has passed through the heat-generating component to the discharge port. 図5Aは、外気よりも分子量が小さいガスを放出口に供給する例を示す説明図である。FIG. 5A is an explanatory diagram showing an example of supplying a gas having a molecular weight smaller than that of the outside air to the discharge port. 図5Bは、気体の分子量と空気密度の関係を示すグラフである。FIG. 5B is a graph showing the relationship between the molecular weight of the gas and the air density. 図6は、外気よりも水蒸気の分圧が高い流体を生成する装置の例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of an apparatus for generating a fluid having a higher partial pressure of water vapor than the outside air. 図7は、車速に応じて排気ガスの放出流量を制御する装置の例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing an example of a device that controls the exhaust gas discharge flow rate according to the vehicle speed. 図8は、車速と放出する流体流量との関係を示すマップの例を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing an example of a map showing the relationship between the vehicle speed and the flow rate of the discharged fluid. 図9は、車速に応じて流体を放出する処理を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a process of discharging a fluid according to the vehicle speed. 図10Aは、流体流量を低下させるときの、流量調整弁のオン、オフ時間を示すタイミングチャートである。FIG. 10A is a timing chart showing the on / off time of the flow rate adjusting valve when the fluid flow rate is reduced. 図10Bは、流体流量を増加させるときの、流量調整弁のオン、オフ時間を示すタイミングチャートである。FIG. 10B is a timing chart showing the on / off time of the flow rate adjusting valve when the fluid flow rate is increased. 図11は、排気ガスの温度に応じて排気ガスの放出流量を制御する装置の例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an example of a device that controls the discharge flow rate of the exhaust gas according to the temperature of the exhaust gas. 図12は、排気ガス(流体)の温度と放出する流体流量との関係を示すマップの例を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing an example of a map showing the relationship between the temperature of the exhaust gas (fluid) and the flow rate of the discharged fluid. 図13は、流体温度に応じて流体を放出する処理を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a process of discharging a fluid according to the fluid temperature.

図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付し説明を省略する。以下では、移動体が車両である場合を挙げて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the following, a case where the moving body is a vehicle will be described.

[第1実施形態の説明]
図1Aは、本発明の第1実施形態に係る車両(移動体)の構成を模式的に示す側面図、図1Bは同平面図、図1Cは図1Aに示す「Xe」部の拡大図である。
図1A、図1Bに示すように、車両10の天板11の前端部11aに定めた流体放出位置には、エンジン13の排気ガスを放出する放出口12(流体放出装置)が設けられている。図2は、放出口12の詳細な構成を示す説明図であり、放出ダクト18、及び該放出ダクト18の内部に設けられた複数枚のルーバー16を備えている。そして、配管15に接続されている。ルーバー16は、電動で角度を変更可能であり、角度を変更することにより排気ガスの放出方向を適宜変更することができる。
[Explanation of the first embodiment]
1A is a side view schematically showing the configuration of a vehicle (moving body) according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a plan view of the same, and FIG. 1C is an enlarged view of the “Xe” portion shown in FIG. 1A. be.
As shown in FIGS. 1A and 1B, a discharge port 12 (fluid discharge device) for discharging the exhaust gas of the engine 13 is provided at the fluid discharge position defined at the front end portion 11a of the top plate 11 of the vehicle 10. .. FIG. 2 is an explanatory view showing a detailed configuration of the discharge port 12, and includes a discharge duct 18 and a plurality of louvers 16 provided inside the discharge duct 18. Then, it is connected to the pipe 15. The angle of the louver 16 can be changed electrically, and the exhaust gas discharge direction can be changed as appropriate by changing the angle.

図3は、エンジン13の排気部13aが放出口12に接続される様子を示す説明図である。図3に示すように、車両10のエンジンルーム内に設けられたエンジン13の排気部13aは、フロントピラー(Aピラーともいう)に設けられた配管15を経由して、放出口12に接続されている。従って、エンジン13より放出される排気ガス(外気に比べて気体密度が低い流体)は配管15を経由して放出口12より外部に放出される。 FIG. 3 is an explanatory view showing how the exhaust portion 13a of the engine 13 is connected to the discharge port 12. As shown in FIG. 3, the exhaust portion 13a of the engine 13 provided in the engine room of the vehicle 10 is connected to the discharge port 12 via the pipe 15 provided in the front pillar (also referred to as the A pillar). ing. Therefore, the exhaust gas (fluid having a gas density lower than that of the outside air) discharged from the engine 13 is discharged to the outside from the discharge port 12 via the pipe 15.

次に、車両10の周囲の空気の流れについて説明する。図1Aに示すように、車両10の静止系で見たとき、走行中の車両10の周りには、車両10の表面に沿った空気の流れが発生する。図1Cの拡大図に示すように。車体20の表面20F近傍では、空気と車体20の表面20Fとの間に生じる粘性摩擦によって空気の流れは遅くなっており、境界層41が形成されている。境界層41では、車体20の表面20Fから離れるほど空気の速度は速くなり、空気の速度は、空気に対する車両10の相対速度に近づいていく。 Next, the air flow around the vehicle 10 will be described. As shown in FIG. 1A, when viewed in a stationary system of the vehicle 10, an air flow along the surface of the vehicle 10 is generated around the running vehicle 10. As shown in the enlarged view of FIG. 1C. In the vicinity of the surface 20F of the vehicle body 20, the air flow is slowed by the viscous friction generated between the air and the surface 20F of the vehicle body 20, and the boundary layer 41 is formed. In the boundary layer 41, the speed of air increases as the distance from the surface 20F of the vehicle body 20 increases, and the speed of air approaches the relative speed of the vehicle 10 with respect to air.

車体20の表面20Fから離れて境界42よりも外側の外部領域43では、もはや空気と車体20の表面20Fとの間に生じる粘性摩擦の影響はなくなっており、空気の速度は、空気に対する車両10の相対速度にほぼ等しくなっている。外部領域43における空気の流れを主流2と呼ぶ。 In the outer region 43 outside the boundary 42 away from the surface 20F of the vehicle body 20, the effect of viscous friction between the air and the surface 20F of the vehicle body 20 is no longer present, and the velocity of the air is the vehicle 10 with respect to the air. Is almost equal to the relative velocity of. The air flow in the outer region 43 is called the mainstream 2.

図1Aに示すように、車両10の走行時に放出口12より排気ガスを放出すると、放出された排気ガスは、天板11の周囲の主流2に混流し、符号FAに示すように車両10の後方に向けて流れる。エンジン13より放出される排気ガスは、大気よりも水蒸気を多く含み、且つ高温であるので、天板11の周囲の主流2の空気密度を低下させる。このため、車両10の走行時の空気抵抗を低減することができる。 As shown in FIG. 1A, when the exhaust gas is discharged from the discharge port 12 while the vehicle 10 is traveling, the released exhaust gas is mixed with the main stream 2 around the top plate 11, and as shown by reference numeral FA, the exhaust gas of the vehicle 10 It flows backward. Since the exhaust gas emitted from the engine 13 contains more water vapor than the atmosphere and has a high temperature, the air density of the mainstream 2 around the top plate 11 is lowered. Therefore, it is possible to reduce the air resistance of the vehicle 10 during traveling.

次に、主流2の空気密度を低下させることによって車両10の空気抵抗が低減されるメカニズムを説明する。 Next, a mechanism for reducing the air resistance of the vehicle 10 by reducing the air density of the mainstream 2 will be described.

一般に、走行中の車両10が空気から受ける力は、車両10の前後、左右、上下の各軸方向の力と各軸周りのモーメントで表され、総称して空力6分力と呼ばれる。通常、走行中の車両10が空気から受ける力は無次元化して表され、特に前後方向の力である空気抵抗Fは、次の(1)式によって表される空気抵抗係数Cdによって表される。ここで、ρは、外部領域43の空気の密度、Aは、車両10の進行方向に対する前面投影面積、Vは、主流に対する車両10の相対速度である。

Figure 0006926811
Generally, the force received from the air by the traveling vehicle 10 is represented by the force in each of the front-rear, left-right, and up-down axes of the vehicle 10 and the moment around each axis, and is collectively called an aerodynamic 6-component force. Normally, the force received by the traveling vehicle 10 from the air is expressed dimensionlessly, and in particular, the air resistance F, which is a force in the front-rear direction, is expressed by the air resistance coefficient Cd expressed by the following equation (1). .. Here, ρ is the density of air in the outer region 43, A is the front projected area of the vehicle 10 with respect to the traveling direction, and V is the relative speed of the vehicle 10 with respect to the mainstream.
Figure 0006926811

空気抵抗係数Cdは、空気の動圧「ρV/2」と前面投影面積Aの積によって、空気抵抗Fを除した値である。空気抵抗係数Cdは、車両10の形状に依存して決まる量であり、走行時の燃費、最高速度、加速性能などに影響を及ぼす。車両10のような物体の空気抵抗Fは、車両10全体でみたときには圧力抵抗が支配的であり、航空機で問題となる摩擦抵抗は車両10では小さい。そのため、車両10において空気抵抗Fを低減するためには、圧力抵抗を小さくすることに着目するのが効果的である。 Drag coefficient Cd is the product of the air dynamic pressure "pV 2/2" and front projection area A, a value obtained by dividing the air resistance F. The air resistance coefficient Cd is a quantity determined depending on the shape of the vehicle 10, and affects fuel efficiency, maximum speed, acceleration performance, and the like during traveling. The air resistance F of an object such as the vehicle 10 is dominated by the pressure resistance when viewed as a whole of the vehicle 10, and the frictional resistance which becomes a problem in the aircraft is small in the vehicle 10. Therefore, in order to reduce the air resistance F in the vehicle 10, it is effective to pay attention to reducing the pressure resistance.

上記着目に基づいて(1)式を見直すと、通常の車両の設計において、前面投影面積Aは、圧力抵抗を小さくするために車両の設計で対応可能なパラメータとしてみなされる。一方、主流の空気密度ρ、および、速度Vについては、車両の走行環境に応じて変動しうるものであるため、車両の設計で対応可能なパラメータとしてみなされない。 Reviewing Eq. (1) based on the above attention, in the normal vehicle design, the front projected area A is regarded as a parameter that can be dealt with in the vehicle design in order to reduce the pressure resistance. On the other hand, the mainstream air density ρ and the speed V are not regarded as parameters that can be dealt with in the design of the vehicle because they can fluctuate according to the traveling environment of the vehicle.

しかしながら、上記の既存概念の枠にとらわれることなく、本発明の発明者は、主流の空気密度ρは、圧力抵抗を小さくするために車両10の設計で対応可能なパラメータとなりうると考えた。そして、空気抵抗Fの大部分を占める圧力抵抗が主流の空気密度ρに比例することに着目し、主流2の空気密度ρを下げることで、空気抵抗Fを低減することが可能であるとの知見を得た。 However, without being bound by the above-mentioned existing concept, the inventor of the present invention considered that the mainstream air density ρ can be a parameter that can be dealt with in the design of the vehicle 10 in order to reduce the pressure resistance. Focusing on the fact that the pressure resistance that occupies most of the air resistance F is proportional to the mainstream air density ρ, it is possible to reduce the air resistance F by lowering the air density ρ of the mainstream 2. I got the knowledge.

図1Cに示すように、主流2の空気は、車体20の表面20Fから離れた場所にあるため、直接に加熱することはできない。しかしながら、流体放出装置が、車両10の天板11の表面に定めた流体放出位置(放出口12)から、外気に比べて空気密度が低い流体を車両10の外へ向けて放出する。放出された流体は、流体放出位置よりも進行方向後方に位置する主流2を形成する。これにより、主流2の空気密度ρを下げることできるため、車両10の空気抵抗Fを低減することができる。 As shown in FIG. 1C, the air in the mainstream 2 cannot be directly heated because it is located away from the surface 20F of the vehicle body 20. However, the fluid discharge device discharges a fluid having a lower air density than the outside air toward the outside of the vehicle 10 from a fluid discharge position (discharge port 12) defined on the surface of the top plate 11 of the vehicle 10. The discharged fluid forms a mainstream 2 located behind the fluid discharge position in the traveling direction. As a result, the air density ρ of the mainstream 2 can be lowered, so that the air resistance F of the vehicle 10 can be reduced.

本実施形態では、エンジン13から排出される排気ガスを放出口12より放出する。エンジン13から排出される排気ガスは、大気よりも水蒸気を多く含み、且つ大気よりも高温である。このため、主流2の空気の分子量が下がり、且つ主流2の温度が上昇する。よって、主流2の空気密度が低下するので、車両10の空気抵抗を低減させることができる。 In the present embodiment, the exhaust gas discharged from the engine 13 is discharged from the discharge port 12. The exhaust gas discharged from the engine 13 contains more water vapor than the atmosphere and is hotter than the atmosphere. Therefore, the molecular weight of the air in the mainstream 2 decreases, and the temperature of the mainstream 2 rises. Therefore, since the air density of the mainstream 2 is lowered, the air resistance of the vehicle 10 can be reduced.

なお、車両10の駆動源には、エンジン13のみならず、燃料電池及びモータも含まれる。つまり、車両10は、燃料電池車(FCV)、電気車両(EV)、及びこれら2以上の駆動源を持つハイブリッドカー(HV、PHV)が含まれる。燃料電池には、少なくとも、固体酸化物形燃料電池(SOFC)、固体高分子形燃料電池(PEFC)が含まれる。また、エンジン13、燃料電池及びモータは発熱部品でもあり、その周囲の空気は大気よりも高温である。また、燃料電池から排出されるガスは水蒸気を多く含む。よって、駆動源の周囲の高温なガス、或いは駆動源から排出されるガスを回収し、放出口12から放出することにより、主流2の空気密度が低減する。 The drive source of the vehicle 10 includes not only the engine 13 but also a fuel cell and a motor. That is, the vehicle 10 includes a fuel cell vehicle (FCV), an electric vehicle (EV), and a hybrid vehicle (HV, PHV) having two or more of these drive sources. The fuel cell includes at least a solid oxide fuel cell (SOFC) and a polymer electrolyte fuel cell (PEFC). Further, the engine 13, the fuel cell and the motor are also heat generating parts, and the air around them is hotter than the atmosphere. In addition, the gas discharged from the fuel cell contains a large amount of water vapor. Therefore, the air density of the mainstream 2 is reduced by recovering the high-temperature gas around the drive source or the gas discharged from the drive source and discharging the gas from the discharge port 12.

[放出口より放出する各種流体の説明]
放出口12より放出する流体を、ラジエータ、ブレーキ、ショックアブソーバ(以下、これらを総称して「発熱部品」という)を通過して熱せられた空気とすることができる。熱せられた空気を放出口12に導入する。図4に示すように、ブロワー21より出力され、発熱部品22を通過した高温の空気を図1に示した配管15に供給し、放出口12より放出する。外気よりも温度の高い流体は、外気よりも気体密度が低い。従って、天板11の周囲の主流2の空気密度を低減できる。
[Explanation of various fluids discharged from the discharge port]
The fluid discharged from the discharge port 12 can be heated air that has passed through a radiator, a brake, and a shock absorber (hereinafter, these are collectively referred to as "heat generating parts"). The heated air is introduced into the discharge port 12. As shown in FIG. 4, the high-temperature air output from the blower 21 and passing through the heat generating component 22 is supplied to the pipe 15 shown in FIG. 1 and discharged from the discharge port 12. A fluid having a temperature higher than that of the outside air has a lower gas density than that of the outside air. Therefore, the air density of the mainstream 2 around the top plate 11 can be reduced.

放出口12より放出する流体を、外気よりも分子量が低いガスを含む空気として放出口12から放出する。例えば、H2、He、Ne、Ar等(以下、総称して「低分子量ガス」という)は空気よりも分子量が低い。従って、図5Aに示すように、空気を放出するブロワー21の突出口に低分子量ガスを充填したボンベ27を設ける。そして、該ボンベ27の出力バルブ26を調整することにより、空気に混入する低分子量ガスの供給量を調整する。低分子量ガスを含んだ空気は、配管15を経由して、図1に示した放出口12より外部へ放出される。
図5Bは、分子量と空気密度との関係を示すグラフであり、分子量が低くなるほど、空気密度が低下することが判る。
The fluid discharged from the discharge port 12 is discharged from the discharge port 12 as air containing a gas having a molecular weight lower than that of the outside air. For example, H2, He, Ne, Ar and the like (hereinafter collectively referred to as "low molecular weight gas") have a lower molecular weight than air. Therefore, as shown in FIG. 5A, a cylinder 27 filled with a low molecular weight gas is provided at the protrusion of the blower 21 that discharges air. Then, by adjusting the output valve 26 of the cylinder 27, the supply amount of the low molecular weight gas mixed in the air is adjusted. The air containing the low molecular weight gas is discharged to the outside from the discharge port 12 shown in FIG. 1 via the pipe 15.
FIG. 5B is a graph showing the relationship between the molecular weight and the air density, and it can be seen that the lower the molecular weight, the lower the air density.

このように、天板11の流体放出位置に設けられた放出口12より、空気よりも分子量が小さい流体(外気に比べて気体密度が低い流体)を放出することにより、天板11の周囲の主流の空気密度を低減できる。 In this way, by discharging a fluid having a molecular weight smaller than that of air (a fluid having a lower gas density than the outside air) from the discharge port 12 provided at the fluid discharge position of the top plate 11, the surroundings of the top plate 11 are discharged. The mainstream air density can be reduced.

空気よりも分子量が低い流体として、水蒸気(HO)を用いることができる。水蒸気の分子量は18.01528[g/mol]であり、一方、空気の分子量28.966[g/mol]であるので、水蒸気の方が空気よりも分子量が小さい。換言すれば、外気よりも水蒸気の分圧が高い流体を放出口12から放出する。 Water vapor (H 2 O) can be used as a fluid having a molecular weight lower than that of air. Since the molecular weight of water vapor is 18.01528 [g / mol], while the molecular weight of air is 28.966 [g / mol], water vapor has a smaller molecular weight than air. In other words, a fluid having a higher partial pressure of water vapor than the outside air is discharged from the discharge port 12.

図6は、水蒸気の供給装置を模式的に示す説明図である。図6に示すように、エアコンの凝縮水を蓄積する水貯留タンク23を設置し、水貯留タンク23の入口はブロワー21に接続され、出口は配管15に接続されている。更に、水貯留タンク23の内部には超音波振動子24が設置されている。超音波振動子24を駆動することにより水蒸気が発生し、発生した水蒸気はブロワー21より出力される空気に混入して、配管15に送出され放出口12(図1参照)より外部に放出される。従って、天板11の周囲の主流の空気密度を低減できる。 FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a steam supply device. As shown in FIG. 6, a water storage tank 23 for accumulating condensed water of the air conditioner is installed, the inlet of the water storage tank 23 is connected to the blower 21, and the outlet is connected to the pipe 15. Further, an ultrasonic vibrator 24 is installed inside the water storage tank 23. Water vapor is generated by driving the ultrasonic vibrator 24, and the generated water vapor is mixed with the air output from the blower 21 and sent out to the pipe 15 and discharged to the outside from the discharge port 12 (see FIG. 1). .. Therefore, the air density of the mainstream around the top plate 11 can be reduced.

なお、水貯留タンク23に超音波振動子24を設ける以外に、水貯留タンク23に発熱器を設置し、該発熱器で水を蒸発させて水蒸気を放出する構成とすることも可能である。 In addition to providing the ultrasonic vibrator 24 in the water storage tank 23, it is also possible to install a heat generator in the water storage tank 23 so that the heat generator evaporates water and releases water vapor.

以上説明したように、第1実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。
車両10は、車両10の天板11に定めた流体放出位置から、外気に比べて気体密度が低い流体を車両10の外へ向けて放出する放出口12(流体放出装置)を備える。これにより、天板11の周囲の主流2の内、広い範囲の主流2の空気密度が低下するので、車両10の空気抵抗を低減させることができる。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
The vehicle 10 includes a discharge port 12 (fluid discharge device) that discharges a fluid having a gas density lower than that of the outside air toward the outside of the vehicle 10 from a fluid discharge position defined on the top plate 11 of the vehicle 10. As a result, the air density of the mainstream 2 in a wide range of the mainstream 2 around the top plate 11 is reduced, so that the air resistance of the vehicle 10 can be reduced.

流体放出位置は、天板11の前端部11aであり、前端部11aから外気に比べて気体密度が低い流体を車両10の外へ向けて放出する。これにより、天板11の周囲の主流の内、より広い範囲の主流2の空気密度が低下するので、車両10の空気抵抗を低減させることができる。 The fluid discharge position is the front end portion 11a of the top plate 11, and the fluid having a lower gas density than the outside air is discharged from the front end portion 11a toward the outside of the vehicle 10. As a result, the air density of the mainstream 2 in a wider range among the mainstreams around the top plate 11 is reduced, so that the air resistance of the vehicle 10 can be reduced.

流体放出位置から放出される流体は、外気温よりも高温の流体である。流体が外気温よりも高温であれば、主流2の温度を上昇させることができる。主流2の温度上昇により、主流2の空気密度が低下するので、車両10の空気抵抗を低減させることができる。 The fluid discharged from the fluid discharge position is a fluid whose temperature is higher than the outside air temperature. If the fluid is hotter than the outside air temperature, the temperature of the mainstream 2 can be raised. As the temperature of the mainstream 2 rises, the air density of the mainstream 2 decreases, so that the air resistance of the vehicle 10 can be reduced.

流体放出位置から放出される流体は、外気よりも分子量の小さい流体である。流体の分子量が外気よりも小さいため、主流2の空気の分子量が下がる。よって、主流2の空気密度が低下するので、車両10の空気抵抗を低減させることができる。 The fluid discharged from the fluid discharge position is a fluid having a molecular weight smaller than that of the outside air. Since the molecular weight of the fluid is smaller than that of the outside air, the molecular weight of the air in the mainstream 2 is lowered. Therefore, since the air density of the mainstream 2 is lowered, the air resistance of the vehicle 10 can be reduced.

流体放出位置から放出される流体は、外気よりも水蒸気の分圧が高い流体である。水の分子量は空気より小さいため、水蒸気の分圧を外気よりも高くすると主流2の空気密度が低下する。よって、車両10の空気抵抗を低減させることができる。 The fluid discharged from the fluid discharge position is a fluid having a higher partial pressure of water vapor than the outside air. Since the molecular weight of water is smaller than that of air, the air density of the mainstream 2 decreases when the partial pressure of water vapor is made higher than that of the outside air. Therefore, the air resistance of the vehicle 10 can be reduced.

流体放出位置から放出される流体は、車両10が備えるエンジン13等の駆動系より放出されるガスである。エンジン13等の駆動系から排出されるガスは、大気よりも水蒸気を多く含み、且つ高温である。このため、主流2の空気の分子量が下がり、主流2の温度が上昇する。よって、主流2の空気密度が低下するので、車両10の空気抵抗を低減させることができる。 The fluid discharged from the fluid discharge position is a gas discharged from a drive system such as an engine 13 included in the vehicle 10. The gas discharged from the drive system of the engine 13 or the like contains more water vapor than the atmosphere and has a high temperature. Therefore, the molecular weight of the air in the mainstream 2 decreases, and the temperature of the mainstream 2 rises. Therefore, since the air density of the mainstream 2 is lowered, the air resistance of the vehicle 10 can be reduced.

[第2実施形態の説明]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、車両10の走行速度に応じて、放出口12より放出する流体の流量を制御する。第2実施形態では、放出口12より放出する流体として、第1実施形態で示したエンジン13の排気ガスを用いる例について説明する。なお、外気に比べて気体密度が低い他の流体を用いてもよい。
[Explanation of the second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the flow rate of the fluid discharged from the discharge port 12 is controlled according to the traveling speed of the vehicle 10. In the second embodiment, an example in which the exhaust gas of the engine 13 shown in the first embodiment is used as the fluid discharged from the discharge port 12 will be described. In addition, another fluid having a gas density lower than that of the outside air may be used.

図7は第2実施形態に係る流体放出装置の構成を示す説明図である。図7に示すように、車両10に搭載されるエンジン13の排気部13aは2系統に分岐され、一方の分岐路は、流量調整弁17及び配管15を介して放出口12に接続されている。他方の分岐路は、排気ラインに接続されて車外へ排気される。流量調整弁17は、エンジン13から排出される排気ガスの全体流量のうち、各系統に送られる流量の比率を調整する。流量調整弁の開度を大きくすると配管15から放出される流量の割合が増加し、流量調整弁の開度を大きくすると配管15から放出される流量の割合が減少する。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the fluid discharge device according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the exhaust portion 13a of the engine 13 mounted on the vehicle 10 is branched into two systems, and one branch path is connected to the discharge port 12 via the flow rate adjusting valve 17 and the pipe 15. .. The other branch road is connected to the exhaust line and is exhausted to the outside of the vehicle. The flow rate adjusting valve 17 adjusts the ratio of the flow rate sent to each system to the total flow rate of the exhaust gas discharged from the engine 13. Increasing the opening degree of the flow rate adjusting valve increases the proportion of the flow rate discharged from the pipe 15, and increasing the opening degree of the flow rate adjusting valve decreases the proportion of the flow rate discharged from the pipe 15.

流量調整弁17は、開度を制御する開度制御回路31に接続されている。開度制御回路31は、車両10に搭載されるECU(図示省略)と接続され、該ECUから車速データを取得する。
また、開度制御回路31は、各種のデータを記憶するメモリ32を有している。該メモリ32は、車速と排気ガス流量との関係を示すマップが記憶されている。
The flow rate adjusting valve 17 is connected to an opening degree control circuit 31 that controls the opening degree. The opening degree control circuit 31 is connected to an ECU (not shown) mounted on the vehicle 10 and acquires vehicle speed data from the ECU.
Further, the opening degree control circuit 31 has a memory 32 for storing various data. The memory 32 stores a map showing the relationship between the vehicle speed and the exhaust gas flow rate.

図8は、マップの例を示す説明図である。車速と、該車速で車両が走行しているときに最も空気抵抗が低下する流量との関係を予め測定し、測定結果をマップとしてメモリ32に記憶する。図8では、複数のマップq1、q2、q3が記憶されている。車両に応じて、各マップq1、q2、q3のうちのいずれかが設定される、 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a map. The relationship between the vehicle speed and the flow rate at which the air resistance is most reduced when the vehicle is traveling at the vehicle speed is measured in advance, and the measurement result is stored in the memory 32 as a map. In FIG. 8, a plurality of maps q1, q2, and q3 are stored. One of the maps q1, q2, and q3 is set according to the vehicle.

開度制御回路31は、車速データが取得されると、メモリ32に記憶されているマップを参照して車速に対応する排気ガス流量(以下、これを「基準値」という)を求める。そして、現在の流量と基準値との差分に応じて流量調整弁17の開閉を制御し、放出口12より放出する排気ガス流量が基準値となるように調整する。
なお、開度制御回路31は、例えば、中央演算ユニット(CPU)や、RAM、ROM、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。
When the vehicle speed data is acquired, the opening degree control circuit 31 obtains an exhaust gas flow rate corresponding to the vehicle speed (hereinafter, this is referred to as a “reference value”) with reference to the map stored in the memory 32. Then, the opening and closing of the flow rate adjusting valve 17 is controlled according to the difference between the current flow rate and the reference value, and the flow rate of the exhaust gas discharged from the discharge port 12 is adjusted to be the reference value.
The opening degree control circuit 31 can be configured as, for example, an integrated computer including a central processing unit (CPU) and storage means such as a RAM, a ROM, and a hard disk.

次に、図9に示すフローチャートを参照して、第2実施形態に係る流体放出装置の作用について説明する。この処理は、図7に示した開度制御回路31により実行される。
初めに、ステップS11において、開度制御回路31は、ECU(図示省略)より車速データを取得する。更に、ステップS12において、現在の車速が予め設定した下限値を下回っているか否かを判断する。下限値は、例えば、10km/hである。
Next, the operation of the fluid discharge device according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This process is executed by the opening degree control circuit 31 shown in FIG. 7.
First, in step S11, the opening degree control circuit 31 acquires vehicle speed data from an ECU (not shown). Further, in step S12, it is determined whether or not the current vehicle speed is below the preset lower limit value. The lower limit is, for example, 10 km / h.

車速が下限値未満である場合には(ステップS12でYES)、ステップS16において、開度制御回路31は、流量調整弁17を閉鎖する。即ち、車速が遅い場合には、車両走行時に空気抵抗の影響はほとんど受けないので、放出口12より高温の排気ガスを放出する必要はなく、流量調整弁17を閉鎖する。 When the vehicle speed is less than the lower limit value (YES in step S12), in step S16, the opening degree control circuit 31 closes the flow rate adjusting valve 17. That is, when the vehicle speed is slow, it is hardly affected by the air resistance when the vehicle is running, so that it is not necessary to discharge the exhaust gas having a high temperature from the discharge port 12, and the flow rate adjusting valve 17 is closed.

車速が下限値以上である場合には(ステップS12でNO)、ステップS13において、開度制御回路31は、メモリ32に記憶したマップを参照して、現在の車速に応じた排気ガス流量を取得する。例えば、図8に示したマップからマップq2を選択し、更に、車速をマップq2に当てはめて排気ガス流量を取得する。 When the vehicle speed is equal to or higher than the lower limit (NO in step S12), in step S13, the opening control circuit 31 acquires the exhaust gas flow rate according to the current vehicle speed by referring to the map stored in the memory 32. do. For example, the map q2 is selected from the map shown in FIG. 8, and the vehicle speed is further applied to the map q2 to acquire the exhaust gas flow rate.

ステップS14において、開度制御回路31は、現在の流量調整弁17の開度で規定される排気ガス流量と、マップを参照して取得される現在の車速に応じた排気ガス流量(基準値)を比較し、現在の排気ガス流量が基準値よりも小さい場合には、ステップS18に処理を進め、そうでない場合には、ステップS15に処理を進める。 In step S14, the opening degree control circuit 31 has an exhaust gas flow rate defined by the opening degree of the current flow rate adjusting valve 17 and an exhaust gas flow rate (reference value) according to the current vehicle speed acquired with reference to the map. If the current exhaust gas flow rate is smaller than the reference value, the process proceeds to step S18, and if not, the process proceeds to step S15.

ステップS18において、開度制御回路31は、流量調整弁17の開度を大きくする。即ち、現在の排気ガス流量が基準値よりも小さいということは、放出口12より放出する排気ガス流量が不足していると見なせるので、流量調整弁17の開度を大きくすることにより、放出口12より放出する排気ガス流量を増加させる。 In step S18, the opening degree control circuit 31 increases the opening degree of the flow rate adjusting valve 17. That is, if the current exhaust gas flow rate is smaller than the reference value, it can be considered that the exhaust gas flow rate discharged from the discharge port 12 is insufficient. Therefore, by increasing the opening degree of the flow rate adjusting valve 17, the discharge port is released. Increase the flow rate of exhaust gas emitted from 12.

ステップS15において、開度制御回路31は、現在の流量調整弁17の開度で規定される排気ガス流量と、マップを参照して取得される現在の車速に応じた排気ガス流量(基準値)を比較し、現在の排気ガス流量が基準値よりも大きい場合には、ステップS17に処理を進め、そうでない場合には、本処理を終了する。 In step S15, the opening degree control circuit 31 has an exhaust gas flow rate defined by the opening degree of the current flow rate adjusting valve 17 and an exhaust gas flow rate (reference value) according to the current vehicle speed acquired with reference to the map. If the current exhaust gas flow rate is larger than the reference value, the process proceeds to step S17, and if not, the process ends.

ステップS17において、開度制御回路31は、流量調整弁17の開度を小さくする。即ち、現在の排気ガス流量が基準値よりも大きいということは、放出口12より放出する排気ガス流量が過多であると見なせるので、流量調整弁17の開度を小さくすることにより、放出口12より放出する排気ガス流量を減少させる。 In step S17, the opening degree control circuit 31 reduces the opening degree of the flow rate adjusting valve 17. That is, if the current exhaust gas flow rate is larger than the reference value, it can be considered that the exhaust gas flow rate discharged from the discharge port 12 is excessive. Therefore, by reducing the opening degree of the flow rate adjusting valve 17, the discharge port 12 Reduce the flow rate of exhaust gas emitted.

一方、ステップS15において、現在の排気ガス流量が基準値よりも大きくないと判断された場合には(ステップS15でNO)、現在の排気ガス流量が適正な流量であると見なせるので、流量調整弁17の開度を変更しない。こうして、車速に応じた排気ガス流量の制御が行われるのである。 On the other hand, if it is determined in step S15 that the current exhaust gas flow rate is not larger than the reference value (NO in step S15), it can be considered that the current exhaust gas flow rate is an appropriate flow rate. The opening degree of 17 is not changed. In this way, the exhaust gas flow rate is controlled according to the vehicle speed.

このように、第2実施形態に係る流体放出装置では、現在の車速を取得し、且つ、マップに記憶されている車速に応じた排気ガス流量(基準値)を取得する。そして、放出口12より放出する現在の排気ガス流量(流体流量)とマップに記憶された基準値と、に応じて流量調整弁17の開度を制御する。従って、車速に適した流量の排気ガスを放出口12より放出することが可能となり、車両走行時の抵抗を低減することが可能となる。このため、車両の燃費、電費を向上させることが可能となる。 As described above, in the fluid discharge device according to the second embodiment, the current vehicle speed is acquired, and the exhaust gas flow rate (reference value) corresponding to the vehicle speed stored in the map is acquired. Then, the opening degree of the flow rate adjusting valve 17 is controlled according to the current exhaust gas flow rate (fluid flow rate) discharged from the discharge port 12 and the reference value stored in the map. Therefore, it is possible to discharge the exhaust gas having a flow rate suitable for the vehicle speed from the discharge port 12, and it is possible to reduce the resistance when the vehicle is running. Therefore, it is possible to improve the fuel efficiency and electricity cost of the vehicle.

また、排気ガスの流量が過多となることを防止するので、車体が過熱するという問題の発生を回避することが可能となる。
[第2実施形態の変形例の説明]
Further, since it is possible to prevent the flow rate of the exhaust gas from becoming excessive, it is possible to avoid the problem of overheating of the vehicle body.
[Explanation of Modifications of Second Embodiment]

上述した第2実施形態では、流量調整弁17の開度を制御して流体流量を調整する例について説明した。変形例では、周期的に流量調整弁17をオン、オフし、更に、1周期中の流量調整弁17のオン時間(これを「デューティ比」という)を制御することにより、エンジン13の排気ガスを放出口12へ送る流量(放出量)調整する。 In the second embodiment described above, an example of adjusting the fluid flow rate by controlling the opening degree of the flow rate adjusting valve 17 has been described. In the modified example, the flow rate adjusting valve 17 is turned on and off periodically, and the on time of the flow rate adjusting valve 17 during one cycle (this is referred to as “duty ratio”) is controlled to exhaust gas from the engine 13. Adjust the flow rate (release amount) to send to the discharge port 12.

即ち、変形例では、図9のフローチャートの「S17」の処理を、デューティ比の減少とし、「S18」の処理をデューティ比の増加とする。それ以外の処理手順は図9と同様であるので説明を省略する。 That is, in the modified example, the process of "S17" in the flowchart of FIG. 9 is a decrease in the duty ratio, and the process of "S18" is an increase in the duty ratio. Since the other processing procedures are the same as those in FIG. 9, the description thereof will be omitted.

図10Aは、流量調整弁17のオン、オフタイミングを示すタイミングチャートである。図10Aに示すように、所定の周期で流量調整弁17のオン、オフを切り替えることにより、放出口12に供給する排気ガス流量を調整することができる。 FIG. 10A is a timing chart showing the on / off timing of the flow rate adjusting valve 17. As shown in FIG. 10A, the flow rate of the exhaust gas supplied to the discharge port 12 can be adjusted by switching the flow rate adjusting valve 17 on and off at a predetermined cycle.

図10Bは、排気ガス流量を相対的に多くする場合の、流量調整弁17のオン、オフタイミングを示すタイミングチャートである。図10Bでは、図10Aと比較して、1周期中のオン時間が長くなっている。即ち、デューティ比が高くなっている。このように、1周期のうちのオン時間の長さを制御することにより、排気ガス流量の増減を制御することができる。 FIG. 10B is a timing chart showing the on / off timing of the flow rate adjusting valve 17 when the exhaust gas flow rate is relatively increased. In FIG. 10B, the on-time in one cycle is longer than that in FIG. 10A. That is, the duty ratio is high. In this way, by controlling the length of the on-time in one cycle, it is possible to control the increase / decrease in the exhaust gas flow rate.

従って、前述した第2実施形態と同様に、車速に適した排気ガス流量を放出口12より放出することが可能となり、車両走行時の抵抗を低減することが可能となる。このため、車両10の燃費、電費を向上させることができる。また、排気ガスの流量が過多となることを防止することができ、車体が過熱することを防止できる。 Therefore, similarly to the second embodiment described above, it is possible to discharge the exhaust gas flow rate suitable for the vehicle speed from the discharge port 12, and it is possible to reduce the resistance when the vehicle is running. Therefore, the fuel consumption and electricity cost of the vehicle 10 can be improved. Further, it is possible to prevent the flow rate of the exhaust gas from becoming excessive, and it is possible to prevent the vehicle body from overheating.

[第3実施形態の説明]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態では、放出口12より放出する流体の温度に応じて、流体の流量を制御する。第3実施形態では、放出口12より放出する流体として、エンジン13の排気ガスを用いる例について説明する。
[Explanation of Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the flow rate of the fluid is controlled according to the temperature of the fluid discharged from the discharge port 12. In the third embodiment, an example in which the exhaust gas of the engine 13 is used as the fluid discharged from the discharge port 12 will be described.

図11は、第3実施形態に係る流体放出装置の構成を示す説明図である。図11に示すように、車両10に搭載されるエンジン13の排気部13aは2系統に分岐され、一方の分岐路は、流量調整弁17及び配管15を介して放出口12に接続されている。他方の分岐路は、排気ラインに接続されて車外へ放出される。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing the configuration of the fluid discharge device according to the third embodiment. As shown in FIG. 11, the exhaust portion 13a of the engine 13 mounted on the vehicle 10 is branched into two systems, and one branch path is connected to the discharge port 12 via the flow rate adjusting valve 17 and the pipe 15. .. The other branch road is connected to the exhaust line and discharged to the outside of the vehicle.

流量調整弁17は、該流量調整弁17の開度を制御する開度制御回路31に接続されている。排気部13aには、排気ガス温度を測定する温度センサ25と接続され、該温度センサ25から排気ガスの温度データを取得する。また、図示省略のECUと接続され、車速データを取得する。 The flow rate adjusting valve 17 is connected to an opening degree control circuit 31 that controls the opening degree of the flow rate adjusting valve 17. The exhaust unit 13a is connected to a temperature sensor 25 that measures the exhaust gas temperature, and acquires exhaust gas temperature data from the temperature sensor 25. In addition, it is connected to an ECU (not shown) to acquire vehicle speed data.

また、開度制御回路31は、各種のデータを記憶するメモリ32を有している。該メモリ32は、排ガス温度と排気ガス流量との関係を示すマップが記憶されている。
図12は、マップの例を示すグラフである。排気ガス温度と、この温度の排気ガスを放出したときに最も空気抵抗が低下する流量との関係を予め測定し、測定結果をマップとしてメモリ32に記憶する。図12では、複数のマップ(q11、q12、q13)が記憶されている。車両に応じて、各マップq11、q12、q13のうちのいずれかが設定される。
Further, the opening degree control circuit 31 has a memory 32 for storing various data. The memory 32 stores a map showing the relationship between the exhaust gas temperature and the exhaust gas flow rate.
FIG. 12 is a graph showing an example of a map. The relationship between the exhaust gas temperature and the flow rate at which the air resistance is most reduced when the exhaust gas at this temperature is discharged is measured in advance, and the measurement result is stored in the memory 32 as a map. In FIG. 12, a plurality of maps (q11, q12, q13) are stored. One of the maps q11, q12, and q13 is set according to the vehicle.

開度制御回路31は、排気ガス温度データが取得されると、マップを参照して排気ガス温度に対応する排気ガス流量の基準値を求める。そして、現在の温度と基準値との差分に応じて流量調整弁17の開閉を制御し、放出口12より放出する排気ガス流量が基準値となるように調整する。 When the exhaust gas temperature data is acquired, the opening degree control circuit 31 obtains a reference value of the exhaust gas flow rate corresponding to the exhaust gas temperature with reference to the map. Then, the opening and closing of the flow rate adjusting valve 17 is controlled according to the difference between the current temperature and the reference value, and the flow rate of the exhaust gas discharged from the discharge port 12 is adjusted to be the reference value.

次に、図13に示すフローチャートを参照して、第3実施形態に係る流体放出装置の作用について説明する。この処理は、図11に示した開度制御回路31により実行される。
初めに、ステップS31において、開度制御回路31は、ECU(図示省略)より車速データを取得する。更に、ステップS32において、現在の車速が予め設定した下限値を下回っているか否かを判断する。下限値は、例えば、10km/hである。
Next, the operation of the fluid discharge device according to the third embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This process is executed by the opening degree control circuit 31 shown in FIG.
First, in step S31, the opening degree control circuit 31 acquires vehicle speed data from an ECU (not shown). Further, in step S32, it is determined whether or not the current vehicle speed is below the preset lower limit value. The lower limit is, for example, 10 km / h.

車速が下限値未満である場合には(ステップS32でYES)、ステップS37において、開度制御回路31は、流量調整弁17を閉鎖する。即ち、車速が遅い場合には、車両走行時に空気抵抗の影響はほとんど受けないので、放出口12より高温の排気ガスを放出する必要はなく、流量調整弁17を閉鎖する。 When the vehicle speed is less than the lower limit value (YES in step S32), in step S37, the opening degree control circuit 31 closes the flow rate adjusting valve 17. That is, when the vehicle speed is slow, it is hardly affected by the air resistance when the vehicle is running, so that it is not necessary to discharge the exhaust gas having a high temperature from the discharge port 12, and the flow rate adjusting valve 17 is closed.

車速が下限値以上である場合には(ステップS32でNO)、ステップS33において、開度制御回路31は、温度センサ25より、排気ガスの温度を取得する。 When the vehicle speed is equal to or higher than the lower limit value (NO in step S32), in step S33, the opening degree control circuit 31 acquires the temperature of the exhaust gas from the temperature sensor 25.

ステップS34において、開度制御回路31は、メモリ32に記憶したマップを参照して、現在の排気ガス温度に応じた排気ガス流量を取得する。例えば、図12に示したマップからマップq12を選択し、更に、排気ガス温度をマップq12に当てはめて排気ガス流量を取得する。 In step S34, the opening degree control circuit 31 acquires an exhaust gas flow rate according to the current exhaust gas temperature with reference to the map stored in the memory 32. For example, the map q12 is selected from the map shown in FIG. 12, and the exhaust gas temperature is further applied to the map q12 to acquire the exhaust gas flow rate.

ステップS35において、開度制御回路31は、現在の流量調整弁17の開度で規定される排気ガス流量と、マップを参照して取得される現在の排気ガス温度に応じた排気ガス流量を比較し、現在の排気ガス流量が基準値よりも小さい場合には、ステップS36に処理を進め、そうでない場合には、ステップS39に処理を進める。 In step S35, the opening degree control circuit 31 compares the exhaust gas flow rate defined by the opening degree of the current flow rate adjusting valve 17 with the exhaust gas flow rate according to the current exhaust gas temperature acquired with reference to the map. If the current exhaust gas flow rate is smaller than the reference value, the process proceeds to step S36, and if not, the process proceeds to step S39.

ステップS39において、開度制御回路31は、流量調整弁17の開度を増加する。即ち、現在の排気ガス流量が基準値よりも小さいということは、放出口12より放出する排気ガス流量が不足していると見なせるので、流量調整弁17の開度を大きくすることにより、放出口12より放出する排気ガス流量を増加させる。 In step S39, the opening degree control circuit 31 increases the opening degree of the flow rate adjusting valve 17. That is, if the current exhaust gas flow rate is smaller than the reference value, it can be considered that the exhaust gas flow rate discharged from the discharge port 12 is insufficient. Therefore, by increasing the opening degree of the flow rate adjusting valve 17, the discharge port is released. Increase the flow rate of exhaust gas emitted from 12.

ステップS36において、開度制御回路31は、現在の流量調整弁17の開度で規定される排気ガス流量と、マップを参照して取得される現在の排気ガス温度に応じた排気ガス流量を比較し、現在の排気ガス流量が基準値よりも大きい場合には、ステップS38に処理を進め、そうでない場合には、本処理を終了する。 In step S36, the opening degree control circuit 31 compares the exhaust gas flow rate defined by the opening degree of the current flow rate adjusting valve 17 with the exhaust gas flow rate according to the current exhaust gas temperature acquired with reference to the map. If the current exhaust gas flow rate is larger than the reference value, the process proceeds to step S38, and if not, the process ends.

ステップS38において、開度制御回路31は、流量調整弁17の開度を小さくする。即ち、現在の排気ガス流量が基準値よりも大きいということは、放出口12より放出する排気ガス流量が過多であると見なせるので、流量調整弁17の開度を小さくすることにより、放出口12より放出する排気ガス流量を減少させる。 In step S38, the opening degree control circuit 31 reduces the opening degree of the flow rate adjusting valve 17. That is, if the current exhaust gas flow rate is larger than the reference value, it can be considered that the exhaust gas flow rate discharged from the discharge port 12 is excessive. Therefore, by reducing the opening degree of the flow rate adjusting valve 17, the discharge port 12 Reduce the flow rate of exhaust gas emitted.

一方、ステップS36において、現在の排気ガス流量が基準値よりも大きくないと判断された場合には(ステップS36でNO)、現在の排気ガス流量が適正な流量であると見なせるので、流量調整弁17の開度を変更しない。こうして、排気ガス温度に応じた排気ガス流量の制御が行われるのである。 On the other hand, if it is determined in step S36 that the current exhaust gas flow rate is not larger than the reference value (NO in step S36), it can be considered that the current exhaust gas flow rate is an appropriate flow rate. The opening degree of 17 is not changed. In this way, the exhaust gas flow rate is controlled according to the exhaust gas temperature.

このように、第3実施形態に係る流体放出装置では、現在の排気ガス温度を測定し、且つ、マップに記憶されている排気ガス温度に応じた排気ガス流量を取得する。そして、現在の放出口12より放出する現在の流体流量とマップに記憶された基準値と、に応じて流量調整弁17の開度を制御する。従って、排気ガス温度に適した流量の排気ガスを放出口12より放出することが可能となり、車両走行時の抵抗を低減することが可能となる。その結果、燃費、電費を向上させることができる。
また、流体流量が過多となることを防止するので、車体が過熱するという問題の発生を回避することが可能となる。
In this way, the fluid discharge device according to the third embodiment measures the current exhaust gas temperature and acquires the exhaust gas flow rate according to the exhaust gas temperature stored in the map. Then, the opening degree of the flow rate adjusting valve 17 is controlled according to the current flow rate of the fluid discharged from the current discharge port 12 and the reference value stored in the map. Therefore, it is possible to discharge the exhaust gas having a flow rate suitable for the exhaust gas temperature from the discharge port 12, and it is possible to reduce the resistance when the vehicle is running. As a result, fuel efficiency and electricity cost can be improved.
Further, since it is possible to prevent the fluid flow rate from becoming excessive, it is possible to avoid the problem of overheating of the vehicle body.

[第3実施形態の変形例の説明]
上述した第3実施形態では、流量調整弁17の開度を制御して流体流量を調整する例について説明した。変形例では、周期的に流量調整弁のオン、オフし、更に、1周期中の流量調整弁のオン時間を制御することにより、エンジン13の排気ガス流量(流体流量)調整する。
即ち、変形例では、図13のフローチャートの「S38」の処理を、デューティ比の減少とし、「S39」の処理をデューティ比の増加とする。それ以外の処理手順は図13と同様であるので説明を省略する。
[Explanation of Modifications of Third Embodiment]
In the third embodiment described above, an example of adjusting the fluid flow rate by controlling the opening degree of the flow rate adjusting valve 17 has been described. In the modified example, the exhaust gas flow rate (fluid flow rate) of the engine 13 is adjusted by periodically turning the flow rate adjusting valve on and off, and further controlling the on time of the flow rate adjusting valve during one cycle.
That is, in the modified example, the process of "S38" in the flowchart of FIG. 13 is a decrease in the duty ratio, and the process of "S39" is an increase in the duty ratio. Since the other processing procedures are the same as those in FIG. 13, the description thereof will be omitted.

そして、前述した図10A、図10Bに示したように、流量調整弁のオン、オフを切り換える際のデューティ比を制御することにより、排気ガス流量の増減を制御することができる。
従って、上述した第3実施形態と同様に、排気ガス温度に適した排気ガス流量を放出口12より放出することが可能となり、車両走行時の抵抗を低減することが可能となる。従って、車両10の燃費、電費を向上させることができる。また、放出する排気ガスの流量(流体流量)が過多となることを防止することができ、車体が過熱することを防止できる。
Then, as shown in FIGS. 10A and 10B described above, the increase / decrease in the exhaust gas flow rate can be controlled by controlling the duty ratio when switching the flow rate adjusting valve on and off.
Therefore, similarly to the third embodiment described above, it is possible to discharge the exhaust gas flow rate suitable for the exhaust gas temperature from the discharge port 12, and it is possible to reduce the resistance when the vehicle is running. Therefore, the fuel consumption and electricity cost of the vehicle 10 can be improved. Further, it is possible to prevent the flow rate (fluid flow rate) of the discharged exhaust gas from becoming excessive, and it is possible to prevent the vehicle body from overheating.

以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。 Although the contents of the present invention have been described above according to the embodiments, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to these descriptions and various modifications and improvements can be made.

上述の実施形態では、移動体が車両である場合を挙げて説明したが、車両の他にも、空気中を運動する移動体に対して本発明は適用可能である。移動体の例としては、車両の他に、二輪車、鉄道、航空機、ロケットなどが挙げられる。 In the above-described embodiment, the case where the moving body is a vehicle has been described, but the present invention can be applied to a moving body moving in the air in addition to the vehicle. Examples of moving bodies include motorcycles, railroads, aircraft, rockets, etc., in addition to rolling stock.

上述の実施例では、流体放出位置から放出される流体が、外気に比べて、温度が高い、分子量が小さい、又は水蒸気の分圧が高いという条件のいずれかを満たす場合を述べたが、流体はこれに限らない。流体は、上記の中から任意に選んだ2以上の条件を同時に満たしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the fluid discharged from the fluid discharge position satisfies any of the conditions of higher temperature, lower molecular weight, and higher partial pressure of water vapor as compared with the outside air has been described. Is not limited to this. The fluid may simultaneously satisfy two or more conditions arbitrarily selected from the above.

また、流体放出装置は、流体の放出流量を、車両の移動速度と流体の温度との組合せに基づいて、制御してもよい。 Further, the fluid discharge device may control the discharge flow rate of the fluid based on the combination of the moving speed of the vehicle and the temperature of the fluid.

10 車両
11 天板
11a 前端部
12 放出口
13 エンジン
14 フロントピラー
15 配管
16 ルーバー
17 流量調整弁
18 放出ダクト
20 車体
21 ブロワー
27 ボンベ
23 水貯留タンク
24 超音波振動子
25 温度センサ
26 出力バルブ
31 開度制御回路
32 メモリ
10 Vehicle 11 Top plate 11a Front end 12 Discharge port 13 Engine 14 Front pillar 15 Piping 16 Louver 17 Flow control valve 18 Discharge duct 20 Body 21 Blower 27 Cylinder 23 Water storage tank 24 Ultrasonic oscillator 25 Temperature sensor 26 Output valve 31 Open Degree control circuit 32 memory

Claims (6)

移動体の天板に定めた流体放出位置から、外気に比べて気体密度が低い流体を、前記移動体の外へ向けて放出する流体放出装置を備え
前記流体放出装置は、前記移動体の走行速度を取得し、前記走行速度に応じて前記流体の放出量を変更すること
を特徴とする移動体。
A fluid discharge device for discharging a fluid having a gas density lower than that of the outside air from a fluid discharge position defined on the top plate of the moving body to the outside of the moving body is provided .
The moving body is characterized in that the fluid discharging device acquires the traveling speed of the moving body and changes the discharging amount of the fluid according to the traveling speed .
移動体の天板に定めた流体放出位置から、外気に比べて気体密度が低い流体を、前記移動体の外へ向けて放出する流体放出装置を備え
前記流体放出装置は、前記流体の温度を取得し、前記温度に応じて前記流体の放出量を変更すること
を特徴とする移動体。
A fluid discharge device for discharging a fluid having a gas density lower than that of the outside air from a fluid discharge position defined on the top plate of the moving body to the outside of the moving body is provided .
The fluid discharge device is a moving body characterized in that it acquires the temperature of the fluid and changes the discharge amount of the fluid according to the temperature.
前記流体は、外気温よりも高温の流体であること
を特徴とする請求項1または2に記載の移動体。
The moving body according to claim 1 or 2, wherein the fluid is a fluid having a temperature higher than the outside air temperature.
前記流体は、外気よりも分子量が小さい流体であること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動体。
The moving body according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid is a fluid having a molecular weight smaller than that of the outside air.
前記流体は、外気よりも水蒸気の分圧が高い流体であること
を特徴とする請求項4に記載の移動体。
The moving body according to claim 4, wherein the fluid is a fluid having a higher partial pressure of water vapor than the outside air.
前記流体は、前記移動体の駆動源より放出される流体であること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の移動体。
The moving body according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid is a fluid discharged from a driving source of the moving body.
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