JPH0840315A - 横風用エアスポイラー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 横風時の走行安定性を向上する、構造簡単な
自動車用エアスポイラー装置の提供。 【構成】 エアスポイラー装置は、車体２のフロント下
部両端３ａ，３ｂに装着して下方へ突出するエアスポイ
ラーを含み、このスポイラーは、フロント下部の角部分
から車体側面へ流れる空気流を遮るべく、各角部分から
中央へ向けフロント前面方向に沿って延在する平面部１
ａ，１ｂを有し、これら平面部１ａ，１ｂ間に空間部を
形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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って
増々多くなってきている。

【０００３】

【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
途とするものであって、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。

【０００４】

【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
両端に装着されて下方へ突出するエアスポイラーにし
て、自動車の各フロント角部分から該自動車のフロント
前面方向に沿って中央へ向けて延在する平面部を形成す
るとともに、前記各平面部間には空間部が形成されるこ
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渦流が発生する。
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、この負圧に車体が引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、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
を低減することができる。

【０００５】

【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。図１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の前面に沿っ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に分かれて取付けられる。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、図２および図３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
車幅の約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３０ｍ
ｍの半径Ｒで丸められている。

【０００６】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。図
２および図３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、ウォームギア８（図３）およびウォーム
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に同軸状にウォ
ームギア８が組み付けられ、またウォームギア８とウォ
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の両端にエアスポイラー１ａが固
定される。モータ５の回転駆動力はギア６、ギア７、ウ
ォームギア８およびウォームホイールギア９を介してエ
アスポイラー１ａに伝達される。このような構成から、
エアスポイラーの駆動装置はエアスポイラーの背後、即
ち車両の両角付近に納められることになる。図３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車両に対しほぼ水平な収納位置
へ、或はその逆に回動する。

【０００７】なお、駆動装置４の回転軸１０にはストッ
パ１１が固設され、リミットスイッチ（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をもっ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。

【０００８】次に、図４から図１０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、図４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
もっ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。

【０００９】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、図５（ａ）および図５（ｂ）に示
す。これらの図に示す空気流は、図１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。図５（ａ）および図５（ｂ）に示す結
果から、合成風Ｕは車体２の前部に沿って下方から上方
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って流れる強い付着上昇流が
存在することが判る。

【００１０】図６（ａ）および図６（ｂ）は図５（ａ）
の付着上昇流内の風向を調べた結果を示しており、それ
ぞれ図５（ａ）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、図７は図６
（ａ）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。
図７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
大きくなっていることが判る。

【００１１】上述の付着上昇渦流の影響を確かめるた
め、図５（ａ）および図５（ｂ）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。測定結果が図８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。図８の圧力分布状態
から明らかな様に、上昇渦流に沿って負圧が大きく、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
発生する原因となっている。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
なわせる働きを持っている。

【００１２】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、図９（ａ）および図９
（ｂ）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。図９（ａ）および図９（ｂ）
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、図５（ａ）および図５（ｂ）の場
合と同様に行った風向測定の結果を示すものである。

【００１３】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、図８の場合と同様な条件で圧力
分布の測定を行った結果を図１０に示す。同図と図８と
の比較から明らかな様に、エアスポイラー１ａの設置に
よって負圧極大部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、図１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。その結果が図１１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。

【００１４】図１１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。図１１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。

【００１５】次に、図１２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。図１２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、図１１の場合と同様な条件で測定した結果を
示す線図である。図１２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。図
１２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。また、
このような構成から、両エアスポイラー間に形成される
空間部としては、車幅の３／４以下に形成されることと
なる。

【００１６】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
えって邪魔になる場合が多い。従って、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。図１３から図２５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。

【００１７】図１３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ック図で、図１４はそ
の装置に用いられる電子制御ユニット（以下ＥＣＵと称
す）の演算フローチャートを示している。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図１４
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はステッ
プ３３より演算を開始し、ステップ３４で車速Ｖを読み
込んで、ステップ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。ステップ３５の比較結果がＶ≧Ｖ_H であれば、ステ
ップ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、ステップ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、ステップ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。

【００１８】図１５および図１６は、車高検出センサ４
１を備えた制御装置の回路ブロック図とそのＥＣＵ４２
の演算フローチャ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っ
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は図１６に示す様にステップ４３から
演算を始め、ステップ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ップ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、ステップ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、ステップ４７でエアスポイラ
ー収納信号を駆動装置４へ出力し、ステップ４８で一回
の演算を終了する。Ｃ≧Ｃ_F の場合には、ステップ４６
から直接ステップ４８へ進んで演算を終了する。

【００１９】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。制御装置は図１
７の回路ブロック図に示す通り、ウインドセンサ５１と
ＥＣＵ５２を備える。ウインドセンサ５１は図１８
（ａ）に示す様な箱状のケース１００を備え、ケース１
００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ャフト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っている。
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１
０７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。

【００２０】図１８（ｂ）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っ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１０
１を通って圧力検出器１０９に接続されている。

【００２１】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（図１８（ａ）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，１０
７ａ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１０６ａおよび１０７ａは、図１８
（ｂ）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。

【００２２】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＝３
２．５ｍｍ、γ＝８２度、そして圧力導入孔１０５ａ，
１０６ａ，１０７ａの幅は直径ｄの約４０％に設定され
ている。

【００２３】上述したウインドセンサ５１の作動を次に
説明する。図１８（ｂ）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は図１８（ｂ）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
た負の圧力として図１９のように得られる。図１９は、
風向θ＝０°を中心として対称となっており、これだけ
では風向の絶対値が検出できるのみである。

【００２４】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 ）を求めると図２０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
まり図１８（ｂ）の矢印方向からの風向で、（Ｐ₁ −Ｐ
₂ ）が正のときは風向θが負と判別できる。従って、円
柱１０５，１０６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。

【００２５】なお、図１９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／ｍ
ｉｎ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。

【００２６】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。図２１は左右判別用の
演算フローチャートである。なお、ウインドセンサの圧
力検出器１０９および１１０はマイクロプロセッサを有
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、図２１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、ステップ１２２より演算を開始する。次に、ス
テップ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。ステップ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。ステップ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、ステップ１２８
に進んで、風向０°（符号±）としてステップ１２９に
進む。ステップ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、ステップ１２５に進む。ス
テップ１２５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、ステップ１２６に進み、さ
らに風向左（符号＋）としてステップ１２９に進む。ス
テップ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、ステップ１２７に進み、続いて
風向右（符号−）としてステップ１２９に進む。ステッ
プ１２９では前のステップの結果を出力し、その後ステ
ップ１２３に戻って次の演算を行う。

【００２７】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ップと
して、演算回路のメモリに記憶させておく。二次元マッ
プの例を図２２に、また演算フローチャートを図２３に
それぞれ示す。図２３に見られる通り、風向測定演算は
ステップ１３０より開始される。続いて、ステップ１３
１で圧力検出器１０９の風速測定出力値Ｕを読み、次の
ステップ１３２で風向角度出力、即ち風向測定用円柱１
０５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。ステップ１３３では、風速測定出力値と
風向測定出力値とに基づいて図２２の二次元マップをた
どり、風向角度θを算出する。なお、二次元マップにお
ける実際のマップポイントは図２２の如く離散している
ので、測定値がマップポイント間となる場合にはステッ
プ１３３で補間演算を行って角度θを求める。最後に、
ステップ１３４で算出した角度値を出力し、再びステッ
プ１３１に戻って次の演算を行う。

【００２８】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、或はネット材を設
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５
１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。図２４を参
照して、ウインドセンサをロッド・アンテナの先端に設
けた例を説明する。

【００２９】図２４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・ロッドを示し、アンテナ・
ロッドの下端１５０ａは車体へ固定された支持ケース１
５１にボルト１５２を介して枢動自在に取付けられてい
る。一方、ロッド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。

【００３０】ケース１５３には、流路板１５４および１
５５と、流路板１５６および１５７とによって区切られ
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１
５６の下面には風向測定円柱および左右判別用円柱（図
２４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、
可撓性の導入チュ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
の導入チューブはケース１５３内に設けられた管路１６
２ａ，１６２ｂ、およびアンテナ・ロッド１５０内を通
って、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
撓性の圧力導入チューブを介して支持ケース１５１内の
圧力検出器１６３，１６４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。

【００３１】このように、アンテナ・ロッド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
風が当たっ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・ロッド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
ができる等のメリットが有る。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
図２５に示される演算処理を行う。ＥＣＵ５２の演算は
ステップ２０１により開始され、ステップ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、
ステップ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、ステップ２０４で風下側
スポイラー１ａを突出させる動作信号を出力すると共
に、ステップ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、ステップ２０３からステップ２０６へ進ん
で風下側スポイラー１ｂの突出動作信号を、またステッ
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、ステップ２０８で両側スポイラーを収納する動作
信号を出力し、ステップ２０９へ進んで一回の演算を終
了する。

【００３２】図２５の演算フローチャートは横風に応じ
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、ＥＣＵを変更して図２６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
はステップ２１１により開始され、ステップ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、ステップ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、ステップ２１４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、ステップ２１３からステップ２１５へ進んで
両スポイラーを収納させる動作信号を発し、次にステッ
プ２１６で一回の演算を終了する。

【００３３】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
は別別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。

【００３４】

【発明の効果】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出来、その安全性
に大きく寄与する。また、エアスポイラーを自動車のフ
ロント下部両端に装着しているため、収納式とする場合
には、大がかりな駆動装置を要することなく収納自在な
構造とすることができ、例えば、通常車両の中央部に集
中するエンジン等の構造物を回避して各駆動装置を車両
下部へ収納することが可能となる。また、このような駆
動装置により悪路走行時などにおける自動車の車高確保
並びにエアスポイラーの損傷防止が可能である。さらに
フロント部にエアスポイラーを設けることで、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。加えて中央部に空間部
を有するため、収納時にエンジン、ラジエータ等との干
渉をさけて収納でき、展開時収納時ともラジエータへの
冷却風をスポイラによりさまたげることなく通風するこ
とが可能である。また、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】

【図１】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。

【図２】図１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。

【図３】図２のエアスポイラーの断面側図。

【図４】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。

【図５】（ａ）および（ｂ）は横風用エアスポイラー装
置を装着していない図１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。

【図６】（ａ）および（ｂ）は図５（ａ）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。

【図７】図６（ａ）のＡ−Ａ面における圧力状態を示す
線図。

【図８】図５（ａ）および（ｂ）の自動車の横風下流側
側面での圧力分布線図。

【図９】（ａ）および（ｂ）は図１の自動車についての
図５（ａ）および（ｂ）図とそれぞれ同様な図。

【図１０】図１の自動車に関する図８と同様な圧力分布
線図。

【図１１】図１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。

【図１２】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。

【図１３】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ック図。

【図１４】図１３の制御装置に用いられる電子制御ユニ
ットの演算フローチャート図。

【図１５】車高センサを備えた制御装置の回路ブロック
図。

【図１６】図１５の制御装置に用いられる電子制御ユニ
ットの演算フローチャート図。

【図１７】ウインドセンサを備えた制御装置の回路ブロ
ック図。

【図１８】（ａ）および（ｂ）は図１７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。

【図１９】図１７のウインドセンサにおける風向判定作
動の原理を説明するための線図。

【図２０】図１７のウインドセンサにおける風向判定作
動の原理を説明するための線図。

【図２１】図１７のウインドセンサにおける風向判定の
演算フローチャート図。

【図２２】図１７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ップを示す略図。

【図２３】図１７のウインドセンサにおける風向角度算
出の演算フローチャート図。

【図２４】図１８（ａ）および（ｂ）のウインドセンサ
の変更例を示す断面側図。

【図２５】図１７の制御装置に用いられる電子制御ユニ
ットの演算フローチャート図。

【図２６】図２５の電子制御ユニットの変更例の演算フ
ローチャート図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のフロント下部両端に装着されて
   下方へ突出するエアスポイラーにして、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て中
   央へ向けて延在する平面部を形成するとともに前記各平
   面部間に空間部が形成されることを特徴とする横風用エ
   アスポイラー装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の横風用エアスポイラー
   装置において、前記空間部が自動車の幅の３／４以下の
   長さを備える横風用エアスポイラー装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の横風用エアス
   ポイラー装置において、前記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。
4. 【請求項４】 請求項１から３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。
5. 【請求項５】 請求項４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。
6. 【請求項６】 請求項４または５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
   ーを含み、車高に応じて前記エアスポイラーを収納又は
   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。