CN110435411B - 一种汽车格栅、汽车格栅控制方法及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车格栅、汽车格栅控制方法及汽车，包括：包括：控制模块、传感器模块和进气格栅；进气格栅设置在汽车的前保险杠上，且进气格栅面向汽车的发动机舱；传感器模块用于采集汽车的状态参数信息，并将状态参数信息发送至控制模块；控制模块与进气格栅连接，控制模块用于根据状态参数信息，控制进气格栅以开启角度开启，开启角度为多个预设角度中的一个。本发明通过控制模块根据传感器模块发送的汽车的状态参数信息，控制汽车前端的进气格栅以预设角度开启或关闭，在低温状态下开启进气格栅，解决了低温状态下发动机温度上升缓慢、怠速时间较长的问题，以通过对进风量的精准控制，达到智能进风设计的目的。

Description

一种汽车格栅、汽车格栅控制方法及汽车

技术领域

本发明涉及汽车控制领域，特别涉及一种汽车格栅、汽车格栅控制方法及汽车。

背景技术

进气格栅是汽车前部造型的重要组成部分，进气格栅影响着整车的造型设计风格，同时也可以使空气流入汽车发动机舱的入口，达到发动机舱进气的目的，通过对汽车的气动阻力研究可知，汽车气动阻力与车速的平方成正比，这也就意味着车速越快，气动阻力越大。

目前，大部分国内自主车型采用常规的固定式进气格栅，固定式进气格栅上设置有多个进气孔，通过将固定式进气格栅固定在汽车的前保险杠上，并将进气孔的开口面向发动机舱，使得空气通过固定式进气格栅的进气孔进入发动机舱，固定式进气格栅的通风面积固定，进风量随着车速的增加而增加。

但是，在目前方案中，由于固定式进气格栅的通风面积固定，且处于实时进风的状态，在冬季或低温环境下，车辆启动过程中，由于发动机机舱温度较低，且外界低温空气通过进气格栅持续的进入到发动机机舱中，导致发动机温度上升缓慢、怠速时间较长。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种汽车格栅、汽车格栅控制方法及汽车，以解决现有技术中固定式进气格栅的通风面积固定，导致在冬季或低温环境下，发动机温度上升缓慢、怠速时间较长的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种汽车格栅，所述汽车格栅包括：

控制模块、传感器模块和进气格栅；

所述进气格栅设置在汽车的前保险杠上，且所述进气格栅面向所述汽车的发动机舱；

所述传感器模块用于采集汽车的状态参数信息，并将所述状态参数信息发送至所述控制模块；

所述控制模块与所述进气格栅连接，所述控制模块用于根据所述状态参数信息，控制所述进气格栅以开启角度开启，所述开启角度为多个预设角度中的一个。

进一步的，所述传感器模块包括：

温度传感器、空调压力传感器和车速传感器；

所述温度传感器用于采集所述汽车的变速器的油温和冷却液温度；

所述空调压力传感器用于采集所述汽车的空调的压力；

所述车速传感器用于采集所述汽车的车速。

进一步的，所述进气格栅包括：

格栅支撑板、多个格栅孔挡板和多个旋转机构；

所述格栅支撑板设置在所述汽车的前保险杠上，所述格栅支撑板包括多个并列设置的格栅孔；

所述格栅孔挡板的一侧通过所述旋转机构设置在所述格栅孔位置处，所述格栅孔挡板在所述旋转机构的驱动下做逆时针或顺时针旋转运动，使得所述格栅孔挡板覆盖所述格栅孔，或所述格栅孔挡板与所述格栅支撑板之间形成预设角度。

进一步的，所述旋转机构为电驱动旋转轴，所述电驱动旋转轴的两端与电机连接；

在所述格栅孔挡板的一侧设置有旋转轴安装结构，所述电驱动旋转轴设置在所述旋转轴安装结构中。

进一步的，所述多个预设角度包括：0度、30度、60度和90度。

一种汽车格栅控制方法，所述汽车格栅控制方法包括：

采集汽车的状态参数信息；

根据所述状态参数信息，控制所述进气格栅以开启角度开启，所述开启角度为多个预设角度中的一个。

进一步的，所述采集汽车的状态参数信息的步骤，包括：

采集所述汽车的变速器的油温和冷却液温度；

采集所述汽车的空调的压力；

采集所述汽车的车速。

进一步的，所述汽车格栅控制方法还包括：

确定所述汽车的发动机的状态信息；

当所述发动机熄火时，在预设时间之后，控制所述进气格栅关闭复位。

进一步的，所述多个预设角度包括：0度、30度、60度和90度。

一种汽车，所述汽车包括所述的汽车格栅。

相对于现有技术，本发明所述的一种汽车格栅、汽车格栅控制方法及汽车具有以下优势：

本发明实施例提供的一种汽车格栅、汽车格栅控制方法及汽车，包括：控制模块、传感器模块和进气格栅；进气格栅设置在汽车的前保险杠上，且进气格栅面向汽车的发动机舱；传感器模块用于采集汽车的状态参数信息，并将状态参数信息发送至控制模块；控制模块与进气格栅连接，控制模块用于根据状态参数信息，控制进气格栅以开启角度开启，开启角度为多个预设角度中的一个。本发明通过控制模块根据传感器模块发送的汽车的状态参数信息，控制汽车前端的进气格栅以预设角度开启或关闭，在低温状态下开启进气格栅，解决了低温状态下发动机温度上升缓慢、怠速时间较长的问题，以通过对进风量的精准控制，达到智能进风设计的目的。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种汽车格栅的结构框图；

图2为本发明实施例所述的一种进气格栅与汽车的装配图；

图3为本发明实施例所述的一种汽车的进风状态示意图；

图4为本发明实施例所述的另一种汽车的进风状态示意图；

图5为本发明实施例所述的一种汽车格栅的具体结构框图；

图6为本发明实施例所述的一种进气格栅的结构图；

图7为本发明实施例所述的另一种进气格栅的结构图；

图8为本发明实施例所述的一种汽车格栅控制方法的步骤流程图；

图9为本发明实施例所述的一种汽车格栅控制方法的具体步骤流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，其示出了本发明实施例提供的一种汽车格栅的结构框图，汽车格栅包括：传感器模块10、控制模块20和进气格栅30；进一步的，参照图2，其示出了本发明实施例提供的一种进气格栅与汽车的装配图，进气格栅30设置在汽车40的前保险杠上，且进气格栅30面向汽车40的发动机舱；传感器模块10用于采集汽车40的状态参数信息，并将状态参数信息发送至控制模块20；控制模块20与进气格栅30连接，控制模块20用于根据状态参数信息，控制进气格栅30以开启角度开启，开启角度为多个预设角度中的一个。

在本发明实施例中，相对于固定式的汽车进气格栅，本发明提供的一种可自动开闭式的汽车格栅，通过传感器模块10采集汽车的各项状态参数信息，并由控制模块20对状态参数信息进行分析，根据分析结构控制进气格栅以开启角度开启或者关闭，本发明提供的一种可自动开闭式的汽车格栅主要是解决寒冷地区发动机暖机的问题，通过在传感器模块10检测到温度过低时，可以通过控制模块20关闭进气格栅30，阻挡冷空气进入，此时可以在发动机舱形成一个封闭的环境，缩短发动机热机的时间，加快除霜除冰过程，减少车主等待时间，减少怠速暖机排放量，进一步的，进气格栅30可以按照多个预设角度开启，因此可以通过控制进气格栅30的进风量，有效降低车辆行驶气动阻力，起到降低燃油消耗的目的。

具体的，传感器模块10可以包括多个传感器，用于采集汽车的状态参数信息，为控制模块20提供判断所需的输入参数，另外，传感器模块10也可以直接从控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)上采集汽车的状态参数信息，如：变速器油温、变速器冷却液温度、车速以及空调压力等信息，这些信息都是与进气格栅30的开闭状态息息相关的，根据这些数据，可以对应调整进气格栅30的开闭以及开启角度，以通过对进风量的精准控制，达到智能进风设计的目的。

进一步的，控制模块20可以包括电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)，ECU接收到传感器模块10的反馈信号，进行判断处理，下发控制命令到进气格栅30，实现进气格栅30不同角度的开启或关闭。

在实际应用中，本发明实施例能够达到的效果是，通过对进气格栅30的精确控制，适时开启和关闭，为车辆带来更低的风阻系数，例如，在低温时，参照图3，其示出了一种汽车的进风状态示意图，为了减少发动机401的暖机时间，可以通过控制模块20根据传感器模块10发送低温信号，控制汽车40前端的进气格栅30关闭，停止进风，以提升车辆稳定性与燃油经济性，提高发动机401的温度，并且在高速时，减少风阻，提高动力性，为车辆带来可观的性能和成本节约。

进一步的，当汽车处于正常行驶状态时，参照图4，其示出了另一种汽车的进风状态示意图，为了保证向发动机401进行正常供气，可以通过控制模块20控制汽车40前端的进气格栅30以开启角度开启，使得空气进入发动机401，并且可以通过改变开启角度，来平衡进风量与风阻，达到最优的驾驶体验。

综上所述，本发明实施例提供的一种汽车格栅，包括：控制模块、传感器模块和进气格栅；进气格栅设置在汽车的前保险杠上，且进气格栅面向汽车的发动机舱；传感器模块用于采集汽车的状态参数信息，并将状态参数信息发送至控制模块；控制模块与进气格栅连接，控制模块用于根据状态参数信息，控制进气格栅以开启角度开启，开启角度为多个预设角度中的一个。本发明通过控制模块根据传感器模块发送的汽车的状态参数信息，控制汽车前端的进气格栅以预设角度开启或关闭，在低温状态下开启进气格栅，解决了低温状态下发动机温度上升缓慢、怠速时间较长的问题，以通过对进风量的精准控制，达到智能进风设计的目的。

可选的，参照图5，其示出了本发明实施例提供的一种汽车格栅的具体结构框图，传感器模块10包括：温度传感器101、空调压力传感器102和车速传感器103；温度传感器101用于采集汽车的变速器的油温和冷却液温度；空调压力传感器102用于采集汽车的空调的压力；车速传感器103用于采集汽车的车速。

在本发明实施例中，变速器的油温和冷却液温度影响到发动机的冷却性能，在低温下变速器的润滑油阻力较大，传动效率较低，增加了整车油耗，因此，在变速器的油温和冷却液温度过低时，可以通过关闭进气格栅，使得发动机通过自身产出的热量提高变速器的温度，当变速器的油温和冷却液温度过高时，可以通过开启进气格栅，使得通过外界进入发动机的空气，进行散热处理，降低变速器的温度。

进一步的，汽车车速与汽车的风阻息息相关，车速越大，汽车收到的风阻也就越大，通过关闭进气格栅，可以有效降低风阻，因此可以通过对进气格栅以预设角度开启或关闭，实现车速与风阻的相对平衡，另外，空调压力传感器可以检测汽车空调压力，当空调压力越大时，越需要更多的进风量，以达到空调正常使用的目的，实现整车阻力特性和冷却性能、舒适性、热性能完美融合。

可选的，参照图6，其示出了本发明实施例提供的一种进气格栅的结构图，进气格栅30包括：格栅支撑板301、多个格栅孔挡板302和多个旋转机构303；格栅支撑板301设置在汽车的前保险杠402上，进一步参照图7，其示出了本发明实施例提供的另一种进气格栅的结构图，格栅支撑板301包括多个并列设置的格栅孔3011；格栅孔挡板302的一侧通过旋转机构303设置在格栅孔3011位置处，格栅孔挡板302在旋转机构303的驱动下做逆时针或顺时针旋转运动，使得格栅孔挡板302覆盖格栅孔3011，或格栅孔挡板302与格栅支撑板301之间形成预设角度。

具体的，在图6中，根据汽车的车型和进气口的设计大小，可以对应设置多个格栅孔挡板302和多个旋转机构303，格栅孔挡板302通过旋转机构303以并列排布的方式安装在格栅支撑板301上，并且格栅孔挡板302可以在旋转机构303的驱动下，以预设角度开启或关闭，如图7所示，格栅孔挡板302旋转至A状态时，为开启最大的状态，此时格栅孔3011完全敞开，进风量最大，格栅孔挡板302旋转至B状态时，为关闭的状态，此时格栅孔3011完全关闭，进风量最小，本发明实施例提供的一种进气格栅的结构零件数量较少，安装简易，控制可靠。

可选的，参照图7，旋转机构303为电驱动旋转轴，电驱动旋转轴的两端与电机(图7中未绘出)连接；在格栅孔挡板302的一侧设置有旋转轴安装结构，电驱动旋转轴设置在旋转轴安装结构中。

在本发明实施例中，旋转机构303以电驱动旋转轴的形式运作，电驱动旋转轴受到控制模块的控制，控制模块可以向电机发送控制指令，以使得电机根据控制指令，驱动电驱动旋转轴逆时针或顺时针旋转，可以自动化旋转格栅孔挡板302，控制进风量，本发明实施例以通过对进风量的精准控制，达到智能进风设计的目的。

可选的，多个预设角度包括：0度、30度、60度和90度。

在本发明实施例中，为了进一步简化对进气格栅的控制难度，可以将进气格栅的开启角度分为4个档位，根据实验得出，每30度为一档为优选方案，因此可以将开启角度设置为包括0度、30度、60度和90度的四个预设角度。

需要说明的是，在本发明实施例中控制模块的的控制逻辑中，空调压力可划分为低压、中压、高压三个范围，逻辑上容易识别，因此先识别空调压力；车速范围较宽，车速与变速器的油温和冷却液温度密切相关，变速器的油温和冷却液温度在节温器开启后，控制范围较多较广，为了实现精确化控制，需要先识别车速，确认是否达到了节温器开启状态，再识别变速器的油温和冷却液温度，进行多层次的范围控制，最后控制模块接收到反馈信号，进行判断处理，下发档位命令到进气格栅，实现进气格栅不同角度的开启。

在本发明实施例中，基于传感器模块反馈的状态参数信息，控制模块有两种控制逻辑。

第一种，控制模块以变速器的冷却液温度、空调压力、车速执行控制策略，具体可以参照下述表1，其中off档、1档、2档、3挡分别对应的开启角度为0度、30度、60度和90度。

表1

第二种，控制模块以变速器的油温、车速执行控制策略，具体可以参照下述表2，其中off档、1档、2档、3挡分别对应的开启角度为0度、30度、60度和90度。

表2

参照图8，示出了本发明实施例的一种汽车格栅控制方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤801，采集汽车的状态参数信息。

在本发明实施例中，传感器模块可以包括多个传感器，用于采集汽车的状态参数信息，为控制模块提供判断所需的输入参数，另外，传感器模块也可以直接从控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)上采集汽车的状态参数信息，如：变速器油温、变速器冷却液温度、车速以及空调压力等信息，这些信息都是与进气格栅的开闭状态息息相关的，根据这些数据，可以对应调整进气格栅的开闭以及开启角度，以通过对进风量的精准控制，达到智能进风设计的目的。

步骤802，根据所述状态参数信息，控制所述进气格栅以开启角度开启，所述开启角度为多个预设角度中的一个。

在本发明实施例中，控制模块可以包括电子控制单元(ECU，Electronic ControlUnit)，ECU接收到传感器模块的反馈信号，进行判断处理，下发控制命令到进气格栅，实现进气格栅不同角度的开启或关闭，通过控制模块根据传感器模块发送的汽车的状态参数信息，控制汽车前端的进气格栅以预设角度开启或关闭，在低温状态下开启进气格栅，解决了低温状态下发动机温度上升缓慢、怠速时间较长的问题，以通过对进风量的精准控制，达到智能进风设计的目的。

综上所述，本发明实施例提供的一种汽车格栅控制方法，包括：采集汽车的状态参数信息；根据状态参数信息，控制进气格栅以开启角度开启，开启角度为多个预设角度中的一个。本发明通过控制模块根据传感器模块发送的汽车的状态参数信息，控制汽车前端的进气格栅以预设角度开启或关闭，在低温状态下开启进气格栅，解决了低温状态下发动机温度上升缓慢、怠速时间较长的问题，以通过对进风量的精准控制，达到智能进风设计的目的。

参照图9，示出了本发明实施例的一种汽车格栅控制方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤901，采集汽车的状态参数信息。

该步骤可以参照上述步骤801，此处不再赘述。

可选的，步骤901可以包括子步骤：

子步骤9011，采集所述汽车的变速器的油温和冷却液温度。

子步骤9012，采集所述汽车的空调的压力。

子步骤9013，采集所述汽车的车速。

在本发明实施例中，变速器的油温和冷却液温度影响到发动机的冷却性能，在低温下变速器的润滑油阻力较大，传动效率较低，增加了整车油耗，因此，在变速器的油温和冷却液温度过低时，可以通过关闭进气格栅，使得发动机通过自身产出的热量提高变速器的温度，当变速器的油温和冷却液温度过高时，可以通过开启进气格栅，使得通过外界进入发动机的空气，进行散热处理，降低变速器的温度。

进一步的，汽车车速与汽车的风阻息息相关，车速越大，汽车收到的风阻也就越大，通过关闭进气格栅，可以有效降低风阻，因此可以通过对进气格栅以预设角度开启或关闭，实现车速与风阻的相对平衡，另外，空调压力传感器可以检测汽车空调压力，当空调压力越大时，越需要更多的进风量，以达到空调正常使用的目的，实现整车阻力特性和冷却性能、舒适性、热性能完美融合。

步骤902，根据所述状态参数信息，控制所述进气格栅以开启角度开启，所述开启角度为多个预设角度中的一个。

可选的，多个预设角度包括：0度、30度、60度和90度。

该步骤可以参照上述步骤802，此处不再赘述。

步骤903，确定所述汽车的发动机的状态信息。

步骤904，当所述发动机熄火时，在预设时间之后，控制所述进气格栅关闭复位。

在本发明实施例中，还可以通过传感器模块监控汽车发动机的当前工作状态，若检测到发动机，则可以在预设时间之后，再控制所述进气格栅关闭复位，例如，当发动机熄火后，预留30秒之后再关闭进气格栅，通过预留时间，使得熄火后的发动机将热量从进气格栅排出，避免发动机过热产生故障，关闭进气格栅后，可以避免外界灰尘等杂物进入发动机舱，提高了发动机舱的清洁程度。

本发明实施例还提供了一种汽车，汽车包括所述的汽车格栅。

综上所述，本发明实施例提供的一种汽车格栅、汽车格栅控制方法及汽车，包括：控制模块、传感器模块和进气格栅；进气格栅设置在汽车的前保险杠上，且进气格栅面向汽车的发动机舱；传感器模块用于采集汽车的状态参数信息，并将状态参数信息发送至控制模块；控制模块与进气格栅连接，控制模块用于根据状态参数信息，控制进气格栅以开启角度开启，开启角度为多个预设角度中的一个。本发明通过控制模块根据传感器模块发送的汽车的状态参数信息，控制汽车前端的进气格栅以预设角度开启或关闭，在低温状态下开启进气格栅，解决了低温状态下发动机温度上升缓慢、怠速时间较长的问题，以通过对进风量的精准控制，达到智能进风设计的目的。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种汽车格栅，其特征在于，所述汽车格栅包括：

控制模块、传感器模块和进气格栅；

所述进气格栅设置在汽车的前保险杠上，且所述进气格栅面向所述汽车的发动机舱；

所述传感器模块用于采集汽车的状态参数信息，并将所述状态参数信息发送至所述控制模块；

所述控制模块与所述进气格栅连接，所述控制模块用于根据所述状态参数信息，控制所述进气格栅以开启角度开启，所述开启角度为多个预设角度中的一个；

所述进气格栅包括：

格栅支撑板、多个格栅孔挡板和多个旋转机构；

所述格栅支撑板设置在所述汽车的前保险杠上，所述格栅支撑板包括多个并列设置的格栅孔；

所述格栅孔挡板的一侧通过所述旋转机构设置在所述格栅孔位置处，所述格栅孔挡板在所述旋转机构的驱动下做逆时针或顺时针旋转运动，使得所述格栅孔挡板覆盖所述格栅孔，或所述格栅孔挡板与所述格栅支撑板之间形成预设角度；

所述格栅支撑板与所述格栅孔挡板一一对应；且当所述格栅孔挡板完全开启时，所述格栅支撑板在水平方向上的投影完全覆盖所述格栅孔挡板；

所述控制模块还用于，在所述汽车的空调的压力大于1MPa且小于1.6MPa的情况下，确定所述汽车 的车速；在所述车速处于0至80km/h之间的情况下，控制所述进气格栅以90度开启；在所述车速大于80km/h的情况下，确定所述汽车的变速器的冷却液温度；在所述冷却液温度小于或等于85℃的情况下，控制所述进气格栅关闭。

2.根据权利要求1所述的汽车格栅，其特征在于，所述传感器模块包括：

温度传感器、空调压力传感器和车速传感器；

所述温度传感器用于采集所述汽车的变速器的油温和冷却液温度；

所述空调压力传感器用于采集所述汽车的空调的压力；

所述车速传感器用于采集所述汽车的车速。

3.根据权利要求1所述的汽车格栅，其特征在于，所述旋转机构为电驱动旋转轴，所述电驱动旋转轴的两端与电机连接；

在所述格栅孔挡板的一侧设置有旋转轴安装结构，所述电驱动旋转轴设置在所述旋转轴安装结构中。

4.根据权利要求1所述的汽车格栅，其特征在于，所述多个预设角度包括：0度、30度、60度和90度。

5.一种汽车格栅控制方法，其特征在于，用于控制权利要求1至4任一所述的汽车格栅，所述汽车格栅控制方法包括：

采集汽车的状态参数信息；

根据所述状态参数信息，控制所述进气格栅以开启角度开启，所述开启角度为多个预设角度中的一个；

所述根据所述状态参数信息，控制所述进气格栅以开启角度开启，包括：

在所述汽车的空调的压力大于1MPa且小于1.6MPa的情况下，确定所述汽车 的车速；

在所述车速处于0至80km/h之间的情况下，控制所述进气格栅以90度开启；

在所述车速大于80km/h的情况下，确定所述汽车的变速器的冷却液温度；

在所述冷却液温度小于或等于85℃的情况下，控制所述进气格栅关闭。

6.根据权利要求5所述的汽车格栅控制方法，其特征在于，所述采集汽车的状态参数信息的步骤，包括：

采集所述汽车的变速器的油温和冷却液温度；

采集所述汽车的空调的压力；

采集所述汽车的车速。

7.根据权利要求5所述的汽车格栅控制方法，其特征在于，所述汽车格栅控制方法还包括：

确定所述汽车的发动机的状态信息；

当所述发动机熄火时，在预设时间之后，控制所述进气格栅关闭复位。

8.根据权利要求5所述的汽车格栅控制方法，其特征在于，所述多个预设角度包括：0度、30度、60度和90度。

9.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1至4任一所述的汽车格栅。

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