DE102006021173A1 - Ventilating device for controlling air permeation through an inlet opening in a motor vehicle's front area has inflatable air cushions - Google Patents

Ventilating device for controlling air permeation through an inlet opening in a motor vehicle's front area has inflatable air cushions Download PDF

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Abstract

An inflatable air cushion (5) fits in an inlet opening (1) in a motor vehicle's front area so as to control air permeation through the inlet opening. When not inflated, the air cushion does not reduce the inlet opening or reduces it only slightly, and it seals the inlet opening when it is completely inflated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Luftdurchsatzes durch eine im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Eintrittsöffnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a device for controlling the air flow rate by a provided in the front region of a motor vehicle entrance opening the preamble of claim 1.

Allgemein bekannt sind Luftsteuerklappen, um den Luftdurchsatz durch eine im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Eintrittsöffnung zu steuern. Solche Luftsteuerklappen werden bei Kraftfahrzeugen beispielsweise häufig zur Steuerung eines durch einen aktiv mittels eines Lüfters erzeugten und/oder passiv fahrtwindbedingten Kühlluftstromes verwendet. Der aktiv erzeugte Anteil eines Luftstromes ist dabei auch durch eine entsprechende Steuerung des Lüfters steuerbar, um jedoch den passiven, fahrtwindabhängigen Luftstrom zu steuern, sind Luftsteuerklappen notwendig.Generally Air control flaps are known to the air flow through a to control the entry opening provided in the front area of a motor vehicle. Such air control flaps are in motor vehicles, for example often for controlling a by an active means of a fan generated and / or used passively wind-induced cooling air flow. The actively generated portion of an air flow is also through a corresponding control of the fan controllable, however the passive, wind-dependent To control airflow, air control flaps are necessary.

Die Steuerung insbesondere der passiven Kühlluftströme bei Kraftfahrzeugen erfolgt vor dem Hintergrund, einerseits eine ausreichende Kühlung sicherzustellen und andererseits – wenn ein Kühlluftstrom nicht erforderlich ist – den Luftwiderstand des Fahrzeuges niedrig zu halten. Die DE 39 42 010 C2 beispielsweise betrifft eine Vorrichtung zum Steuern zumindest einer Kühlluft-Klappe an der Frontpartie eines Kraftfahrzeuges, die abhängig von der an ihr wirkenden Druckdifferenz ab einer definierten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und/oder abhängig von der Temperatur der Brennkraftmaschine öffnet.The control in particular of the passive cooling air flows in motor vehicles takes place against the background, on the one hand to ensure sufficient cooling and on the other hand - if a cooling air flow is not required - to keep the air resistance of the vehicle low. The DE 39 42 010 C2 For example, concerns a device for controlling at least one cooling air flap on the front of a motor vehicle, which opens depending on the pressure difference acting on it from a defined speed of the motor vehicle and / or depending on the temperature of the internal combustion engine.

Ein weiteres Anwendungsgebiet von Luftsteuerklappen betrifft die Temperierung von Katalysatoren. Aus der DE-PS 22 22 498 ist dazu bereits der grundlegende Gedanke einer Temperaturregeleinrichtung für einen Abgaskatalysator eines Kraftfahrzeuges mittels einer elektromotorisch betätigten Schwenkklappe bekannt. Insbesondere NOx-Speicherkatalysatoren erreichen ausreichend hohe Konvertierungsraten nur in einem schmalen Abgastemperaturfenster, wodurch der den Wirkungsgrad steigernde Magerbetriebsbereich der Brennkraftmaschine stark begrenzt wird.Another application of air control valves relates to the temperature of catalysts. From DE-PS 22 22 498 is already the basic idea of a temperature control device for an exhaust gas catalyst of a motor vehicle by means of an electric motor operated pivoting flap known. In particular, NO x storage catalysts achieve sufficiently high conversion rates only in a narrow exhaust gas temperature window, whereby the efficiency-increasing lean operating range of the internal combustion engine is greatly limited.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Steuerung des Luftdurchsatzes durch eine im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Eintrittsöffnung zu schaffen, die unempfindlich gegen Verschmutzung ist.task The invention is a device for controlling the air flow by an opening provided in the front area of a motor vehicle create that is insensitive to pollution.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Steuerung des Luftdurchsatzes durch eine im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Eintrittsöffnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is with a device for controlling the air flow by an opening provided in the front region of a motor vehicle the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist zur Steuerung des Luftdurchsatzes durch eine im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Eintrittsöffnung in dieser zumindest ein aufblasbares Luftkissen angeordnet, das im nicht aufgeblasenen Zustand die Eintrittsöffnung nicht oder nur geringfügig verkleinert, während es im vollständig aufgeblasenen Zustand die Eintrittsöffnung verschließt. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Steuerung des Luftdurchsatzes mittels mehrerer Luftklappen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei starker Verschmutzung voll funktionsfähig. Während die bekannten Luftklappensysteme zudem während des Winters dazu neigen zu vereisen, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch gegen Vereisungen sehr unempfindlich. Insgesamt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik weniger einzelne mechanische Bauteile auf, sodass die Herstellkosten und das Gewicht gegenüber dem Stand der Technik geringer sind.According to the invention is for Control of the air flow through one in the front of a motor vehicle provided inlet opening in this at least one inflatable air cushion arranged in the not inflated state, the inlet opening is not or only slightly reduced, while it in complete inflated state closes the inlet opening. In contrast to the known from the prior art devices for control the air flow rate by means of several louvers is the device according to the invention also Fully functional if heavily soiled. While the known air flap systems also during Winters tend to ice, is the device of the invention also very resistant to icing. Overall, the device according to the invention across from the prior art less individual mechanical components, so that the manufacturing costs and the weight compared to the prior art lower are.

Durch die Schließung des Lufteintritts unmittelbar an der Eintrittsöffnung kann der aerodynamische Cx-Luftwiderstandswert des Kraftfahrzeugs bei geschlossener Eintrittsöffnung verringert werden. In der Folge resultiert daraus eine Verringerung des CO2-Ausstoßes des Kraftfahrzeugs.By closing the air inlet directly at the inlet opening, the aerodynamic C x air resistance value of the motor vehicle can be reduced when the inlet opening is closed. As a result, this results in a reduction in the CO 2 emissions of the motor vehicle.

Bevorzugt ist das Luftkissen schlauchförmig gestaltet. Günstigerweise sind in der Eintrittsöffnung mehrere schlauchförmige Luftkissen nebeneinander angeordnet, die sich im aufgeblasenen Zustand aneinander abstützen. Diese schlauchförmigen Luftkissen sind vorfeilhafterweise vom Fahrzeugäußeren aus gesehen unmittelbar hinter einem Ziersteg in der Eintrittsöffnung angeordnet, sodass die Luftkissen im nicht aufgeblasenen Zustand optisch zumindest größtenteils verdeckt sind. Günstigerweise sind die Zierstege jeweils mit einem schlauchförmigen Luftkissen verbunden und bestimmen so die Lage des Luftkissens.Prefers the air cushion is tubular. conveniently, are several in the entrance opening tubular Air cushions arranged side by side, which are inflated support each other. This tubular Luftkissen are vorfeilhafterweise seen from the vehicle exterior directly placed behind a decorative strip in the entrance opening, so that the Air cushion in the non-inflated state optically at least for the most part are covered. conveniently, the decorative webs are each connected to a tubular air cushion and thus determine the position of the air cushion.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Steuerung des Luftdurchsatzes in einer Eintrittsöffnung für Kühlluft für eine Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Bevorzugt erfolgt die Steuerung des Luftdurchsatzes dann in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine, der Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Klimaanlagendruckes und/oder in Abhängigkeit der Abgastemperatur der Brennkraftmaschine. Der Füllgrad des oder der Luftkissen wird dabei entsprechend dieser Messgrößen gesteuert.The inventive device can for controlling the air flow in an inlet opening for cooling air for an internal combustion engine be used of the motor vehicle. Preferably, the control takes place the air flow then depending the coolant temperature the internal combustion engine, the vehicle speed, an air conditioning pressure and / or depending the exhaust gas temperature of the internal combustion engine. The degree of filling of the or the air cushion is controlled according to these parameters.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous embodiments are the subject of dependent claims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:In the drawing, an embodiment of the invention is shown, by which the invention will be described in more detail below. The A individual figures show in a schematic representation:

1 eine perspektivische Ansicht einer Eintrittsöffnung mit mehreren Zierstegen im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs und 1 a perspective view of an inlet opening with a plurality of decorative webs in the front region of a motor vehicle and

2 einen Schnitt durch die in 1 dargestellten Zierstege. 2 a section through the in 1 illustrated decorative webs.

1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung zur Abstimmung des Luftdurchsatzes durch eine im Fahrzeugfrontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Eintrittsöffnung 1. Die Eintrittsöffnung 1 wird durch ein Ober- und ein Unterteil 2 und 3 umlaufend begrenzt. Zwischen dem Ober- und dem Unterteil 2 und 3 erstrecken sich mehrere nebeneinander angeordnete im Wesentlichen vertikal verlaufende Zierstege 4, die zusammen mit dem Ober- und dem Unterteil 2 und 3 das vom Fahrzeugäußeren sichtbare, optische Erscheinungsbild der Eintrittsöffnung 1 bestimmen. 1 shows a perspective view of a device for adjusting the air flow through an opening provided in the vehicle front area of a motor vehicle inlet opening 1 , The entrance opening 1 is made by an upper and a lower part 2 and 3 circumscribed limited. Between the upper and the lower part 2 and 3 extend a plurality of juxtaposed substantially vertically extending decorative webs 4 , which together with the upper and the lower part 2 and 3 visible from the vehicle exterior, visual appearance of the inlet opening 1 determine.

Vom Fahrzeugäußeren aus gesehen hinter den Zierstegen 4 befindet sich jeweils ein aufblasbarer Gummischlauch 5, der sich ebenfalls in vertikaler Richtung zwischen dem Ober- und dem Unterteil 2 und 3 erstreckt. In jedem Gummischlauch 5 befindet sich – wie es in 2 gut erkennbar ist – ein Mittelsteg 6, der sich auch über die gesamte Höhe der Eintrittsöffnung 1 erstreckt. Der Gummischlauch 5 ist dabei jeweils zwischen Ziersteg 4 und Mittelsteg 6 eingeklemmt. Hinter jedem Gummischlauch 5 wiederum ist ein Fixiersteg 7 angeordnet, der jeweils mit dem Ober- und dem Unterteil 2 und 3 verbunden ist. Der Gummischlauch 5 ist auch hier zwischen Mittelsteg 6 und Fixiersteg 7 eingeklemmt. Auf diese Weise wird jeder Gummischlauch 5 in seiner genauen Position gehalten.Seen from the outside of the vehicle behind the ornamental webs 4 There is an inflatable rubber hose 5 , which also in the vertical direction between the upper and the lower part 2 and 3 extends. In every rubber hose 5 is located - as is in 2 well recognizable - a Mittelsteg 6 which also extends over the entire height of the entrance opening 1 extends. The rubber hose 5 is in each case between Ziersteg 4 and central pier 6 trapped. Behind every rubber hose 5 turn is a fixation bridge 7 arranged, each with the upper and the lower part 2 and 3 connected is. The rubber hose 5 is also here between Mittelsteg 6 and fixation bridge 7 trapped. In this way, every rubber hose 5 held in its exact position.

Alle Mittelstege 6 weisen im Inneren Luftleitungen auf, sodass die auf der Oberseite der Mittelstege 6 in eine Luftleitung 8 eingeleitete Luft durch mehrere Austrittsöffnungen 9 an den Längsseiten der Mittelstege 6 in den jeweiligen Gummischlauch 5 ausströmt. Die Gummischläuche 5 werden so wie ein Luftkissen aufgeblasen. Im Oberteil 2 ist eine Luftzuleitung 10 integriert, die in sie eingeleitete Luft in die Luftleitungen 8 der Mittelstege 6 gleichmäßig verteilt.All middle bridges 6 have inside air ducts, so that on the top of the central webs 6 in an air line 8th introduced air through several outlet openings 9 on the long sides of the Mittelstege 6 in the respective rubber hose 5 flows. The rubber hoses 5 are inflated like an air cushion. In the shell 2 is an air supply 10 integrated, the air introduced into them into the air ducts 8th the Mittelstege 6 equally distributed.

Die Eintrittsöffnung 1 dient zur Zuführung von Kühlluft zu einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs. Wenn die Brennkraftmaschine gerade erst gestartet wurde, ist sie noch kalt und benötigt daher keine Kühlung. Ein Steuergerät, das über einen Temperatursensor erfasst, dass die Brennkraftmaschine noch kalt ist, steuert entsprechend eine Pumpe an, die daraufhin Luft in die Luftzuleitung 10 pumpt. Diese verteilt die Luft in die Luftleitungen 8 in den Mittelstegen 6, die die Luft wiederum durch die Austrittsöffnungen 9 in die Gummischläuche 5 einleiten. Diese blasen sich dadurch jeweils wie ein Luftkissen auf. Die vollständig aufgeblasenen Gummischläuche 5 berühren sich gegenseitig, sodass die Eintrittsöffnung 1 vollständig verschlossen ist. Dies verhindert den Zustrom von kalter Kühlluft zur noch kalten Brennkraftmaschine, sodass sich diese schneller auf ihre Betriebstemperatur erwärmen kann. Zudem verringert sich der aerodynamische Cx-Luftwiderstandswert des Kraftfahrzeugs, da der Luftstrom am Kraftfahrzeug nicht durch die in die Eintrittsöffnung 1 eintretende Luft beeinträchtigt wird. Die aufgeblasenen Gummi schläuche 5 sind dabei trotzdem vom Fahrzeugäußeren aus kaum sichtbar, da sie von den Zierstegen 4 verdeckt sind.The entrance opening 1 serves to supply cooling air to an internal combustion engine of the motor vehicle. If the engine has just been started, it is still cold and therefore does not require cooling. A control unit, which detects that the internal combustion engine is still cold via a temperature sensor, accordingly controls a pump, which then supplies air to the air supply line 10 inflated. This distributes the air into the air ducts 8th in the Mittelstegen 6 that turn the air through the outlet openings 9 in the rubber hoses 5 initiate. Each of them inflates like an air cushion. The fully inflated rubber hoses 5 touch each other, leaving the entrance opening 1 is completely closed. This prevents the flow of cold cooling air to the still-cold engine so that it can heat up to its operating temperature faster. In addition, the aerodynamic C x drag value of the motor vehicle is reduced, since the air flow on the motor vehicle is not through the in the inlet opening 1 entering air is impaired. The inflated rubber hoses 5 are still hardly visible from the vehicle exterior, as they are from the ornamental webs 4 are covered.

Bei einem Ansteigen der Temperatur der Brennkraftmaschine wird die Pumpe so angesteuert, dass die Luft aus den aufgeblasenen Gummischläuchen 5 zumindest etwas wieder entweicht, sodass ein erster Zustrom von Kühlluft die Brennkraftmaschine erreicht. Wenn dann die Brennkraftmaschine ihre volle Betriebstemperatur erreicht hat, pumpt die Pumpe die Luft vollständig aus den als Luftkissen dienenden Gummischläuchen 5 heraus, sodass der Lufteintritt durch die Eintrittsöffnung 1 praktisch nicht beeinträchtigt wird, und der volle Luftstrom zum Kühlen der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht.As the temperature of the engine increases, the pump is driven so that the air from the inflated rubber hoses 5 At least something escapes again, so that a first influx of cooling air reaches the engine. Then, when the internal combustion engine has reached its full operating temperature, the pump completely pumps the air out of the rubber hoses serving as air cushions 5 out, so that the air inlet through the inlet opening 1 is practically not affected, and the full air flow is available for cooling the internal combustion engine.

Claims (8)

Vorrichtung zur Steuerung des Luftdurchsatzes durch eine im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Eintrittsöffnung (1), dadurch gekennzeichnet, dass in der Eintrittsöffnung (1) zumindest ein aufblasbares Luftkissen (5) angeordnet ist, das im nicht aufgeblasenen Zustand die Eintrittsöffnung (1) nicht oder nur geringfügig verkleinert, während es im vollständig aufgeblasenen Zustand die Eintrittsöffnung (1) verschließt.Device for controlling the flow of air through an inlet opening provided in the front region of a motor vehicle ( 1 ), characterized in that in the inlet opening ( 1 ) at least one inflatable air cushion ( 5 ) is arranged in the non-inflated state, the inlet opening ( 1 ) is not or only slightly reduced, while in the fully inflated state, the inlet opening ( 1 ) closes. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftkissen (5) schlauchförmig gestaltet ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the air cushion ( 5 ) is designed hose-shaped. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Eintrittsöffnung (1) mehrere schlauchförmige Luftkissen (5) nebeneinander angeordnet sind, die sich im aufgeblasenen Zustand aneinander abstützen.Apparatus according to claim 2, characterized in that in the inlet opening ( 1 ) several tubular airbags ( 5 ) are arranged side by side, which are supported on each other in the inflated state. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass vom Fahrzeugäußeren aus gesehen vor einem schlauchförmigen Luftkissen (5) ein Ziersteg (4) in der Eintrittsöffnung (1) angeordnet ist, der das Luftkissen (5) zumindest im nicht aufgeblasenen Zustand optisch zumindest größtenteils verdeckt.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that seen from the vehicle exterior in front of a tubular air cushion ( 5 ) a decorative bridge ( 4 ) in the entrance opening ( 1 ) is arranged, which the air cushion ( 5 ) At least in the non-inflated state, at least for the most part obscured. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziersteg (4) mit dem schlauchförmigen Luftkissen (5) verbunden ist.Apparatus according to claim 4, characterized ge indicates that the ornamental bridge ( 4 ) with the tubular air cushion ( 5 ) connected is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine schlauchförmige Luftkissen (5) im Wesentlichen vertikal angeordnet ist.Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the at least one tubular air cushion ( 5 ) is arranged substantially vertically. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Luftdurchsatzes in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs, der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eines Klimaanlagendruckes erfolgt.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the control of the air flow in dependence the coolant temperature an internal combustion engine of the motor vehicle, the vehicle speed and / or an air conditioning pressure. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Luftdurchsatzes in Abhängigkeit der Abgastemperatur einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs erfolgt.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the control of the air flow in dependence the exhaust gas temperature of an internal combustion engine of the motor vehicle he follows.
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