CN102837595A - 组合冷凝散热风扇模块和制动冷却管道遮板系统 - Google Patents

Abstract

一种组合冷凝散热风扇模块和制动冷却管道遮板系统。一种包括车身的车辆，其中车身在自身前端限定了开口。换热器和制动管道的入口定位在开口后方以接收穿过开口的气流。遮板系统可在打开位置和关闭位置之间移动，其中打开位置允许气流穿过开口，关闭位置阻止气流穿过开口。遮板系统控制气流至换热器和至制动管道的入口。

Description

组合冷凝散热风扇模块和制动冷却管道遮板系统

技术领域

本发明涉及一种车辆和控制车辆的方法。

背景技术

车辆包括换热器组件，用于从发动机冷却剂移走热量以冷却发动机。换热组件可以包括但不限于用来冷却发动机冷却剂的散热器、用来冷凝制冷剂的冷凝器、以及使空气流动穿过散热器和冷凝器的风扇模块。这样的换热器可称之为冷凝散热风扇模块（CRFM：Condensation Radiator Fan Module）。CRFM被置于车辆前端附近，临近并位于车身前部开口的后面。该开口允许气流穿过车身经过CRFM。为了提高燃料效率，一些车辆包含了遮板系统，该遮板系统插在CRFM和开口之间，以控制穿过开口的气流。遮板系统可在打开位置和关闭位置之间移动，其中打开位置允许气流穿过开口，关闭位置阻止气流穿过开口。当发动机不需要冷却时，遮板系统被置于关闭位置，以阻止气流穿过开口，从而降低车辆上的气动阻力（aerodynamic drag），提高车辆的燃料效率。

很多车辆还包括制动管道（brake duct：刹车散热管）。制动管道包括临近车辆前端放置的入口，且收集空气流，该空气流被引导至制动管道以冷却制动系统。典型地，制动管道的入口与车身前端的制动冷却开口流体连通，该开口通常被放置在车身前端的外侧的低垂边（lower vertical edge）。当车辆处在运动中时，甚至当制动系统不需要冷却的时，空气连续地流过制动冷却开口和流过制动管道。通过制动冷却开口和制动管道的连续气流给车辆引入恒定气动阻力，从而限制了车辆的性能并降低了车辆的燃料效率。

发明内容

提供了一种车辆。该车辆包括沿纵向轴线在前端和后端之间延伸的车身。车身限定了被置于临近车身前端的发动机舱。车身进一步限定了被置于车身前端的开口。该开口被配置为允许气流穿过车身并进入发动机舱。换热器被置于发动机舱内临近开口。该换热器相对于开口定位为接收穿过开口的气流。车辆包括制动管道，该制动管道包括被置于发动机舱内的入口。制动管道的入口相对于开口定位为接收穿过开口的气流。制动管道被配置为将通过开口接收到的气流的一部分引导至制动系统，以冷却制动系统。遮板系统被置于发动机舱内。遮板系统沿纵向轴线放置在换热器和开口之间，也放置在制动管道的入口和开口之间。遮板系统可在打开位置和关闭位置之间移动。当位于打开位置时，遮板系统允许气流通过开口并经过换热器且进入制动管道的入口。当位于关闭位置时，遮板系统阻止气流穿过开口。遮板系统同时控制去往换热器制动管道的气流。

还提供了一种车辆。该车辆包括沿纵向轴线在前端和后端之间延伸的车身。车身限定了被置于临近车身前端的发动机舱。车身进一步限定了被置于车身前端的开口。该开口被配置为允许气流穿过车身并进入发动机舱。换热器被置于发动机舱内临近开口。该换热器相对于开口定位为接收穿过开口的气流。车辆包括制动管道。该制动管道包括被置于发动机舱内的入口。制动管道的入口于开口定位为接收穿过开口的气流。制动管道的入口被设置为邻近换热器且相对于纵向轴线横向地设置在换热器外侧。制动管道被配置为将通过开口接收到的气流的一部分引导至制动系统，以冷却制动系统。遮板系统被置于发动机舱内且沿纵向轴线放置在换热器和开口之间，也放置在制动管道的入口和开口之间。遮板系统可在打开位置和关闭位置之间移动。当位于打开位置时，遮板系统允许气流通过开口并经过换热器且进入制动管道的入口。当位于关闭位置时，遮板系统阻止气流穿过开口。遮板系统同时控制去往换热器制动管道的气流。开口限定了相对车身的纵向轴线垂直测量的宽度。换热器和制动管道都在开口的宽度内相对于纵向轴线横向布置。车辆包括控制器，该控制器联接到遮板系统并被配置为控制遮板系统的位置。控制器被配置为仅当换热器或制动系统都不需要冷却时将遮板系统定位在关闭位置。控制器被配置为当换热器或遮板系统需要冷却时将遮板系统定位在打开位置。

还提供了一种控制车辆的方法。该方法包括将制动管道的入口横向地定位为临近换热器和且相对车辆的纵向轴线位于换热器的外侧。换热器和制动管道的入口都相对车辆前端的单个开口定位为接收穿过开口的气流。被置于开口和换热器之间的遮板系统被控制为同时控制去往换热器和制动管道的气流。

相应地，通过将制动管道的入口定位为临近换热器以接收穿过车身前端与换热器相同的开口的气流，遮板系统可被用来控制去往换热器和制动管道的气流。相应地，当既不需要发动机冷却也不需要制动冷却时，遮板系统阻止气流穿过开口，从而降低了车辆的气动阻力，提高车辆的燃料效率。

从下文对实现本发明的最佳模式的有附图的详细描述可知，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势是很明显的。

附图说明

图1是车辆的平面示意图，该图显示了遮板系统处在打开位置，该位置允许气流穿过换热器和一对制动管道。

图2是车辆的平面示意图，该图显示了遮板系统位于阻止气流进入换热器和制动管道的关闭位置。

图3是车辆前端的示意性透视图，该图展示了车身的开口。

图4是遮板系统和制动管道的示意性透视图

具体实施方式

本领域的普通技术人员可以理解这些术语，如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶”、“底”、“前”、“后”等是依附图所叙述的，不代表本发明的范围（如附加权利要求所限定）的局限性。

参考附图，相同的附图标记在若干幅视图中表示相同的部件，车辆通常用20表示。车辆20可包括任何种类、大小和/或样式的车辆20，包括但不仅包括客车、卡车、货车，等。

参考附图1和2，车辆20包括沿纵向轴线24延伸的车身22。车身22在前端26（即车辆20的前部）和后端28（即车辆20的后部）之间延伸。车身22限定了被置于车身22的前端26附近的发动机舱30。液冷式内燃发动机32被置于发动机舱30内并用于给车辆20提供动力。参考图3，车身22进一步限定了被置于车身22的前端26处的开口34。该开口34被配置为允许气流穿过车身22进入发动机舱30。格栅36可被置于开口34里，以限定出多个更小的开口34。格栅36阻止物体穿过开口34进入发动机舱30，而仍然允许气流穿过开口34。格栅36可以与车身22整体成型，也可以是附接到车身22上的独立部件，或可以包括与车身22整体形成的第一格栅36部分和机械地附接到车身22上的第二格栅36部分。

参考图1和2，车辆20进一步包括被置于开口34附近的发动机舱30内的换热器38。换热器38被配置为用来为穿过内燃发动机32和换热器38循环流动的发动机冷却剂散热，以冷却内燃发动机32。换热器38相对开口34定位，即在开口34的正后方，以接收穿过开口34的气流。空气流过开口34并经过换热器38，于是空气从发动机冷却剂吸收热量，该热量随后耗散在环境空气中。在所示的示例性构造中，换热器38可进一步包括：冷凝器，该冷凝器被配置为冷凝空调系统的制冷剂；以及风扇模块，该风扇模块抽吸空气穿过开口34并经过换热器38和冷凝器。该示例性构造可因此被称为冷凝散热风扇模块(CRFM).

遮板系统40放置在发动机舱30内。遮板系统40沿纵向轴线24放置在换热器38和开口34之间。遮板系统40可在打开位置（大致如图1所示）和关闭位置（大致如图2所示）之间移动。当处于打开位置，遮板系统40允许气流穿过开口34并经过换热器38。当处于关闭位置，遮板系统40阻止气流穿过开口34。

控制器联接到遮板系统40。该控制器被配置为在打开位置和关闭位置之间定位和/或移动遮板系统40。控制器可包括计算机、控制模块或其它某类似的装置。

遮板系统40可包括任何能够开启和关闭穿过开口34的气流的合适的系统。例如，参考附图4，遮板系统40可包括多个叶片42。叶片42可通过壳体44或其它结构联接到车身22。叶片42可相对车身22旋转运动，以限定打开位置和关闭位置。遮板系统40进一步包括联接到叶片42的促动器46。促动器46与控制器通信，且被配置为在打开位置和关闭位置之间转动叶片42。促动器46可包括任何能够旋转叶片42的合适的装置，例如但不限于电动机或活性材料促动器46。本文示出和描述的遮板系统40是示例性的。例如，应理解，遮板系统40可包括其它一些在本文没有示出或描述的系统，例如但不限于线性滑动叶片和/或板。相应地，权利要求的范围不仅限于本文示出和描述的遮板系统40的示例性实施例。

再次参考附图1和2，车辆20进一步包括制动管道56、58。制动管道56、58引导气流至制动系统50，例如制动钳，以冷却制动系统50。制动管道56、58包括入口52和出口54。入口52被置于发动机舱30内，并相对开口34来定位，即在开口34的后方，以接收穿过开口34的气流。入口52进一步横向地设置为邻近换热器38。遮板系统40被置于制动管道56、58的入口52和开口34之间。制动管道56、58的出口54被置于车轮窝62、66中，车轮窝62、66也由车身22限定。制动管道56、58被配置为引导一部分通过开口34接收到的气流至车轮窝62、66和制动系统50，以冷却制动系统50。相应地，应理解开口34同时为换热器38和制动管道56、58提供气流。

如图所示，制动管道56、58包括第一制动管道56和第二制动管道58。第一制动管道56和第二制动管道58被置于车辆20的纵向轴线24的相对侧，并在换热器38的任一侧。更具体来说，第一制动管道56被置于纵向轴线24的第一侧60，并引导气流至第一车轮窝62，第二制动管道58被置于纵向轴线24的第二侧64，并引导气流至车轮窝66。从而，第一制动管道56和第二制动管道58大致横跨车身22的纵向轴线24彼此互为镜像。为清楚起见，下文只参考第一制动管道56来描述制动管道56。然而，应理解，在发明范围内对第一制动管道56的描述同样适用于第二制动管道58。此外，应理解，权利要求的范围不要求第一制动管道56和第二制动管道58二者都存在，而仅要求第一制动管道56和第二制动管道58之中的一个存在，并且本文的带有第一制动管道56和第二制动管道58的车辆是作为示例性实施例来展示和描述的。

如前文所述和图中所示，制动管道56的入口52被置于换热器38附近，相对于纵向轴线24横向地位于换热器38的外侧。在此使用的术语外侧应理解为与之远离地放置。从而，制动管道56的入口52被设置为比换热器38更远离纵向轴线24，但仍与之紧邻。然而，应理解，制动管道56的入口52可以替换地被置于换热器38的前面且相对纵向轴线24横向地被置于换热器38的内侧。在此使用的术语内侧应理解为被放置得更近。

开口34限定了相对车身22的纵向轴线24垂直测量的宽度68。换热器38和制动管道56的入口52都在开口34的宽度68内相对纵向轴线24被横向地设置。相应地，距离70等于或小于开口34的宽度68，该距离70是相对纵向轴线24垂直测量的并横跨换热器38和制动管道56的入口52，包括第一制动管道56和第二制动管道58的入口52。这种构造允许气流穿过开口34达到第一制动管道56的入口52和换热器38两者。

遮板系统40同时控制去往换热器38和制动管道56的气流。如前文所述，控制器控制遮板系统40的位置。控制器被配置为仅当换热器38和制动系统50都不需要冷却时将遮板系统40定位在关闭位置。这样，如果换热器38和制动系统50都不需要冷却，则控制器将遮板系统40定位在关闭位置以阻断气流穿过开口34，从而减少车辆20的气动阻力，这会改善车辆20的燃料效率。当换热器38或制动系统50需要冷却时，则控制器被配置为将遮板系统40定位在打开位置，从而允许气流穿过开口34经过换热器38并进入制动管道56的入口52。控制器可监控车辆20的一个或多个状态和/或运行参数，以确定何时遮板系统40应被置于打开位置，以及何时遮板系统40应被置于关闭位置。当识别出表明换热器38或制动系统50可能需要冷却的状态时，控制器用信号通知促动器46使遮板系统40的位置运动和/或保持遮板系统40的位置在打开位置。否则，控制器使遮板系统40的位置运动和/或保持在关闭位置，以优化车辆20的燃料效率。控制器可监视状态和/或运行参数，包括但不限于车辆20的速度、车辆20的发动机温度、发动机冷却剂的温度、环境空气温度、车厢空气温度、车辆20的垂直传动角度、车辆20的加速度或制动踏板的位置状态（图中未示出）。

也提供了一种控制车辆20的方法。该方法包括将制动管道56的入口52相对车辆20的纵向轴线24横向地定位在换热器38的外侧附近。如前文所述，换热器38和制动管道56的入口52被相对于单个开口34定位在车辆20的前端26来接收穿过开口34的气流。

遮板系统40被放置在开口34和换热器38之间以及开口34和制动管道56的入口52之间，以同时控制流向换热器38和制动管道56的气流。识别出表明换热器38或制动系统50的其中之一需要冷却的状态。如上文所述，该状态可包括但不仅包括车辆20的速度、车辆20的发动机温度、环境空气温度、车辆20的垂直传动角度或车辆20的加速度的其中之一。表明换热器38或制动系统50之一需要冷却的状态一旦出现，则遮板系统40被置于打开位置，即遮板系统40被打开，以允许气流流向换热器38和制动管道56的入口52，从而允许冷却车辆20的换热器38和制动系统50中之一或二者。

如果控制器不能识别出表明换热器38和/或制动系统50需要冷却的状态，则控制器可将遮板系统40移动和/或定位在关闭位置来阻断气流穿过开口34。类似地，当控制器确定表明换热器38和/或制动系统50要求冷却的状态不再有效，则控制器发信号给促动器46来将遮板系统40移动至关闭位置，以阻断气流流入换热器38和制动管道56的入口52。

尽管已经对执行本发明的最佳模式进行了详细描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种车辆，包括：

车身，其沿着纵向轴线在前端和后端之间延伸，其中车身限定了发动机舱和开口，该发动机舱被置于车身前端附近，该开口被置于车身前端并被配置为允许气流流过车身并进入发动机舱；

换热器，其被置于发动机舱内临近开口并被相对开口来定位为接收穿过开口的气流；

制动管道，其具有被置于发动机舱内的入口并被相对于开口定位为接收穿过开口的气流，其中制动管道被配置为将穿过开口被接收到的气流的一部分引导至制动系统，以冷却制动系统；和

制动系统，其被置于发动机舱内并沿纵向轴线在换热器和开口之间并在制动管道的入口和开口之间，其中制动系统可在打开位置和关闭位置之间移动，打开位置允许气流穿过开口并经过换热器进入制动管道的入口，关闭位置阻止气流穿过开口；

其中制动系统同时控制去往换热器和制动管道的气流。

2.如权利要求1所述的车辆，其中开口限定了相对车身纵向轴线垂直测量的宽度，换热器和制动管道的入口都在开口的宽度内被相对纵向轴线横向地设置。

3.如权利要求2所述的车辆，其中制动管道的入口被置于换热器附近且相对纵向轴线横向地位于换热器的外侧。

4.如权利要求2所述的车辆，其中制动管道的入口被置于换热器的前面并相对纵向轴线横向地位于换热器的内侧。

5.如权利要求2所述的车辆，其中制动管道包括第一制动管道和第二制动管道，其中第一制动管道和第二制动管道被置于纵向轴线相对侧且在换热器的侧面。

6.如权利要求1所述的车辆，进一步包括控制器，该控制器联接到遮板系统，并被配置为在打开位置和关闭位置之间移动遮板系统。

7.如权利要求6所述的车辆，其中控制器被配置为仅当换热器和制动系统都不需要冷却时将遮板系统定位在关闭位置。

8.如权利要求7所述的车辆，其中控制器被配置为当换热器或制动系统需要冷却时将遮板系统定位在打开位置。

9.如权利要求6所述的车辆，其中制动系统包括：

多个叶片，其联接到车身并可相对车身旋转运动，以限定出打开位置和关闭位置；和

促动器，其联接到叶片并与控制器通信，其中促动器被配置为在打开位置和关闭位置之间旋转叶片。

10.如权利要求1所述的车辆，其中开口同时为换热器和制动管道提供气流。

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