DE102010046147A1 - Cooling system for motor vehicle, is provided with regulating device for air stream to cooler, where regulating device has movable flap connected between closed position and open position - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges sowie ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug. Das Kühlsystem weist eine Vorrichtung zum Regulieren eines Luftstroms zu einem Kühler auf, wobei die Vorrichtung eine bewegbare Klappe besitzt, die zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung bewegbar ist.The invention relates to a cooling system of a motor vehicle and a motor vehicle equipped therewith. The cooling system includes an apparatus for regulating an air flow to a radiator, the apparatus having a movable flap movable between a closed position and an open position.
Derartige Kühlsysteme sind im Stand der Technik bekannt. Kühlsysteme mit Verschließeinheiten für den Kühlluftstrom sind meist zur Optimierung der Betriebsparameter vorgesehen. Die derartigen Kühlsysteme ermöglichen die Steuerung eines Kühlluftstromes zu einem Kühler des Kraftfahrzeuges und können damit ermöglichen, abhängig von den jeweiligen Betriebszuständen mehr oder weniger kühle Luft an den Kühler gelangen zu lassen.Such cooling systems are known in the art. Cooling systems with closing units for the cooling air flow are usually designed to optimize the operating parameters. The cooling systems of this type make it possible to control a cooling air flow to a radiator of the motor vehicle and thus make it possible, depending on the respective operating conditions, to allow more or less cool air to reach the radiator.
Bei kalten Motoren und/oder kalten Umgebungsbedingungen kann über den Kühler bereits vor Erreichen der optimalen Betriebsparameter Wärme abgegeben werden, was die Erwärmung des Motors und des Katalysators verzögert und damit einerseits einen höheren Schadstoffaustausch begünstigen und andererseits sowohl Verbrauch als auch Verschleiß erhöhen kann.In cold engines and / or cold conditions, heat can be dissipated via the radiator even before the optimum operating parameters are reached, which delays the heating of the engine and the catalytic converter and thus promotes a higher pollutant exchange and can increase both consumption and wear.
Im Stand der Technik, beispielsweise der
Aus der
Dieser Aufbau bringt den Nachteil mit sich, dass die Verschließeinheit bereits bei geringen Deformationen des vorderen Stoßfängers beschädigt werden kann. Da die Verschließeinheit motorisch betätigt wird, ist die Gefahr einer Folgebeschädigung der Verschließeinheit groß. Dies bedingt höhere Kosten.This structure has the disadvantage that the closing unit can be damaged even with small deformations of the front bumper. Since the closing unit is actuated by a motor, the risk of consequential damage to the closing unit is great. This requires higher costs.
Darüber hinaus ist bei einer derartigen Anordnung die Gestaltungsfreiheit im Bereich der Fahrzeugfront, insbesondere der vorderen Stoßfängereinheit, eingeschränkt, da Klappe und Aktuatoren an der Stoßfängereinheit befestigt werden müssen.In addition, with such an arrangement, the freedom of design in the area of the vehicle front, in particular the front bumper unit, limited because flap and actuators must be attached to the bumper unit.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges sowie ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwunden sind.The object of the invention is thus to develop a cooling system of a motor vehicle and a motor vehicle of the type mentioned in that the disadvantages of the prior art are at least partially overcome.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a cooling system of a motor vehicle according to claim 1 and by a motor vehicle according to the
Ein erfindungsgemäßes Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges weist eine Vorrichtung zum Regulieren eines Luftstromes zu einem Kühler des Kraftfahrzeuges auf. Die Vorrichtung besitzt eine bewegbare Klappe, die zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung bewegbar ist.An inventive cooling system of a motor vehicle has a device for regulating an air flow to a radiator of the motor vehicle. The device has a movable flap which is movable between a closed position and an open position.
Die Geschlossenstellung ist im erfindungsgemäßen Sinne die Stellung, bei der der Luftstrom zu einem Kühler geringer ist als bei der Offenstellung.The closed position is in the sense of the invention, the position in which the air flow to a cooler is lower than in the open position.
Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung kann der Luftstrom zu einem Kühler des Kraftfahrzeuges erheblich begrenzt oder komplett abgeschottet werden. Über einen auf diese Weise abgeschotteten Kühler kann weniger Energie abgegeben werden, so dass der Motor und ein Katalysator schneller seine Betriebstemperatur erreichen können und bei geringer erforderlicher Kühlleistung der Luftwiderstand des Kraftfahrzeuges reduziert werden kann. Beides trägt zur Effizienz und Langlebigkeit des Kraftfahrzeuges bei.With the help of such a device, the air flow to a radiator of the motor vehicle can be significantly limited or completely sealed off. Less energy can be dissipated via a cooler sealed off in this way, so that the engine and a catalytic converter can reach their operating temperature more quickly and the air resistance of the motor vehicle can be reduced if the required cooling capacity is low. Both contribute to the efficiency and longevity of the motor vehicle.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Kühlsystem eine untere Motorraumabdeckung aufweist und die Klappe verschwenkbar an der unteren Motorraumabdeckung gelagert ist.According to the invention it is provided that the cooling system has a lower engine compartment cover and the flap is pivotally mounted on the lower engine compartment cover.
Durch die Motorraumabdeckung lassen sich mehrere Vorteile erreichen. Zum einen kann der Luftwiderstand des Kraftfahrzeuges reduziert werden, da im Bereich der Motorkomponenten keine Verwirbelungen entstehen. Zum anderen kann die Umwelt im Falle eines unbeabsichtigten Austritts von Flüssigkeiten aus dem Motor geschont werden. Des Weiteren lassen sich die thermischen Bedingungen im Motorraum, insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen, besser beherrschen, da die unteren Teile des Motors durch den fehlenden Luftstrom weniger stark abgekühlt werden. Dies reduziert auch Spannungen und trägt zur Langlebigkeit des Kraftfahrzeuges bei.The engine compartment cover can achieve several advantages. On the one hand, the air resistance of the motor vehicle can be reduced, since no turbulence arises in the region of the engine components. On the other hand, the environment can be spared in the event of accidental leakage of fluids from the engine. Furthermore, the thermal conditions in the engine compartment, especially at low ambient temperatures, better control, since the lower parts of the engine are cooled less by the lack of air flow. This also reduces tension and contributes to the longevity of the motor vehicle.
Durch die Anordnung der Klappe an der unteren Motorraumabdeckung wird die Gestaltungsfreiheit im Bereich der Fahrzeugfront erhöht. Des Weiteren kann durch eine Entkopplung von Klappe und Stoßfänger bei Einleiten geringer äußerer Kräfte, die zu einer nicht zu großen Deformation des Stoßfängers führen, die Klappe schonen, so dass diese gegebenenfalls nicht ausgetauscht werden muss.The arrangement of the flap on the lower engine compartment cover is the Freedom of design in the area of the vehicle front increased. Furthermore, by a decoupling of the flap and bumper when introducing small external forces, which lead to a not too large deformation of the bumper, protect the door so that they may not need to be replaced.
Gemäß einer ersten möglichen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klappe dazu ausgebildet ist, in Geschlossenstellung einer an der Fahrzeugfront angeordnete Kühlluftöffnung zu verschließen. Erfindungsgemäß ist es gemäß dieser Weiterbildung nicht erforderlich, dass die vordere Kühlluftöffnung vollständig geschlossen ist.According to a first possible development of the invention it can be provided that the flap is designed to close in the closed position of a arranged on the vehicle front cooling air opening. According to the invention, it is not necessary according to this development that the front cooling air opening is completely closed.
Eine vollständige Schließung der vorderen Kühlluftöffnung in Geschlossenstellung stellt eine besondere Weiterbildung der Erfindung dar.A complete closure of the front cooling air opening in the closed position represents a special development of the invention.
Statt einer Kühlluftöffnung können auch mehrere Kühlluftöffnungen vorgesehen sein.Instead of a cooling air opening and a plurality of cooling air openings can be provided.
Statt einer Klappe können auch mehrere Klappen vorgesehen sein, die jeweils eine oder mehrere Kühlluftöffnungen, zumindest teilweise oder insbesondere ganz verschließen.Instead of a flap, it is also possible to provide a plurality of flaps, each of which closes one or more cooling air openings, at least partially or in particular completely.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klappe in Offenstellung im Wesentlichen parallel zur Motorraumabdeckung ausgerichtet ist. Auf diese Weise kann die Klappe in Offenstellung strömungsgünstig ausgerichtet werden.According to another possible development of the invention can be provided that the flap is oriented in the open position substantially parallel to the engine compartment cover. In this way, the flap can be aligned aerodynamically in the open position.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Geschlossenstellung durch Verschwenken der Klappe gegen die Fahrtrichtung erreichbar ist.According to a further possible development of the invention can be provided that the closed position can be reached by pivoting the flap against the direction of travel.
Auf diese Weise lässt sich das Schwenkzentrum der Klappe nahe einer zu verschließenden Kühlluftöffnung anordnen, so dass die Klappe in Geschlossenstellung relativ dicht an der Kühlluftöffnung angeordnet ist und sich eine relativ geschlossene Fläche statt der Kühlluftöffnung erzielen lässt. Dies ist strömungsgünstig und reduziert dadurch den Kraftstoffverbrauch.In this way, the pivot center of the flap can be arranged close to a cooling air opening to be closed, so that the flap is arranged in the closed position relatively close to the cooling air opening and can be achieved a relatively closed area instead of the cooling air opening. This is streamlined and thus reduces fuel consumption.
Alternativ kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Geschlossenstellung durch Verschwenken der Klappe gegen die Fahrtrichtung erreichbar ist. Auf diese Weise lässt sich das Schwenkzentrum der Klappe weiter vom Stoßfänger entfernt anordnen, was eine Beschädigung des Kühlsystems erst bei größeren Deformationen des Stoßfängers bedingt.Alternatively it can be provided according to another embodiment of the invention that the closed position can be reached by pivoting the flap against the direction of travel. In this way, the pivot center of the flap can be arranged further away from the bumper, which causes damage to the cooling system only with larger deformations of the bumper.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Motorraumabdeckung eine Öffnung aufweist, die von der Klappe in Offenstellung zumindest teilweise verdeckt ist.According to a further possible development of the invention can be provided that the engine compartment cover has an opening which is at least partially hidden by the flap in the open position.
Bei geöffneter Klappe kann somit ein relativ geschlossener Unterboden im Bereich der Klappe erreicht werden, wobei in Offenstellung ein Umleiten des Luftstromes über die Öffnung in der Motorraumabdeckung möglich ist, so dass das Entstehen von Luftstau und Luftverwirbelungen und damit einer Verschlechterung der Aerodynamik reduziert werden kann.With the flap open, a relatively closed underbody in the region of the flap can thus be achieved, wherein in the open position it is possible to divert the airflow via the opening in the engine compartment cover so that the formation of air congestion and air turbulence and thus a deterioration of the aerodynamics can be reduced.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung ist ein Stellmotor zur Betätigung der Klappe vorgesehen. Ein derartiger Stellmotor kann insbesondere ein Schrittmotor sein.According to a further possible development of the invention, a servo motor for actuating the flap is provided. Such a servomotor may be in particular a stepper motor.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung kann eine Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung zur Steuerung oder Regelung der Klappe vorgesehen sein. Die Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung kann die Steuerung oder Regelung der Klappenstellung insbesondere aufgrund von Motorparametern, wie Motortemperatur, Kühlmitteltemperatur, Öltemperatur und dergleichen, oder Umgebungsparametern wie Außentemperatur vornehmen.According to a further possible development of the invention, a control or regulating device may be provided for controlling or regulating the flap. The control device may perform the control of the damper position, in particular, based on engine parameters such as engine temperature, coolant temperature, oil temperature, and the like, or environmental parameters such as outside temperature.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Klappe in wenigstens einer Stellung zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung stehen kann. Die Klappe kann ebenso in beliebigen oder weiteren definierten Stellungen zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung stehen. Auf diese Weise lässt sich der Luftstrom zu dem Kühler fein regulieren.According to a further possible development of the invention can be provided that the flap can stand in at least one position between the open position and the closed position. The flap can also be in any or further defined positions between the open position and the closed position. In this way, the flow of air to the radiator can be finely regulated.
Ein erster unabhängiger Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlsystem gemäß dem zuvor beschriebenen Erfindungsgedanken. Ein derartiges Kraftfahrzeug lässt sich kostengünstiger als die bekannten Kraftfahrzeuge herstellen und darüber hinaus kostengünstiger reparieren und/oder warten.A first independent subject of the invention is a motor vehicle with a cooling system according to the inventive idea described above. Such a motor vehicle can be produced more cost-effectively than the known motor vehicles and, moreover, can be repaired and / or maintained more cost-effectively.
Eine erste mögliche Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges sieht vor, dass wenigstens eine Kühlluftöffnung an der Fahrzeugfront unterhalb eines Stoßfängeraufprallelements angeordnet ist. In diesem Bereich lässt sich ein erfindungsgemäßes Kühlsystem einfach anordnen.A first possible development of the motor vehicle according to the invention provides that at least one cooling air opening is arranged on the vehicle front below a bumper impact element. In this area, a cooling system according to the invention can be easily arranged.
Ein weiterer unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kühlsystem eines Kraftfahrzeuges mit einer Vorrichtung zum Regulieren eines Luftstromes zu einem Kühler, wobei die Vorrichtung eine bewegbare Klappe aufweist, die zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung bewegbar ist, wobei das Kühlsystem eine untere Motorraumabdeckung aufweist und die Klappe verschwenkbar an der unteren Motorraumabdeckung gelagert ist, wobei die Klappe zur Regulierung der Kühlleistung zwischen der Offenstellung und der Geschlossenstellung verschwenkt wird. Dadurch lässt sich ein optimaler Kompromiss zwischen Kühlleistung und Luftwiderstand erreichen.Another independent object of the invention relates to a method for controlling a cooling system of a motor vehicle with a device for regulating an airflow to a radiator, the device comprising a movable flap which is movable between a closed position and an open position, wherein the Cooling system has a lower engine compartment cover and the flap is pivotally mounted on the lower engine compartment cover, wherein the flap for regulating the cooling power between the open position and the closed position is pivoted. This makes it possible to achieve an optimal compromise between cooling performance and aerodynamic drag.
Eine erste mögliche Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Klappe in eine Stellung zwischen Offenstellung und Geschlossenstellung verschwenkt wird. Auf diese Weise lässt sich eine feinere Regulierung der Kühlleistung erreichen.A first possible development of the method according to the invention provides that the flap is pivoted into a position between the open position and the closed position. In this way, a finer regulation of the cooling performance can be achieved.
Eine weitere mögliche Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Kühlleistung über Kühlmitteltemperatur, Außentemperatur und/oder abgerufener Motorleistung ermittelt wird. Dadurch lässt sich eine präzise Einstellung der Klappe erzielen.A further possible development of the method according to the invention provides that the cooling capacity is determined via the coolant temperature, the outside temperature and / or the engine power demanded. This allows precise adjustment of the flap.
Eine weitere mögliche Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Stellung der Klappe bekannt ist oder überprüft wird und bei einer nicht der erforderlichen Kühlleistung entsprechenden Stellung bei geringerer notwendiger Kühlleistung in Richtung Geschlossenstellung verschwenkt wird und bei höherer notwendiger Kühlleistung in Richtung Offenstellung bis jeweils zu der entsprechenden Stellung verschwenkt wird.Another possible development of the method according to the invention provides that the position of the flap is known or checked and at a position not required cooling performance is pivoted at a lower required cooling capacity in the closed position and at higher necessary cooling capacity in the open position until each of the corresponding position is pivoted.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich insbesondere an den Kühlsystemen des eingangs beschriebenen Erfindungsgedankens in allen beschriebenen Ausgestaltungen durchführen.The method according to the invention can be carried out in particular on the cooling systems of the inventive concept described above in all described embodiments.
Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigen schematisch:The invention will be explained with reference to two embodiments. Here are shown schematically:
Das Kraftfahrzeug
Im unteren Bereich der Fahrzeugfront
Die
Das Stoßfängermodul
Zwischen einer Haube
Wenn das Kraftfahzeug keine Klimaanlage aufweist, sitzt an dieser Stelle meist ein Kühler.If the motor vehicle has no air conditioning, sitting at this point usually a cooler.
In der unteren Kühlluftöffnung
Hinter dem Klimaanlagenkondensator
Hinter dem Kühler
Im unteren Bereich des Kraftfahrzeuges
Die Motorraumisolierung
Die
In
Im Gegensatz zu der in den
Die Klappe
Luft, die durch die untere Kühlluftöffnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 44
- Fahrzeugfrontvehicle front
- 66
- obere Kühlluftöffnungupper cooling air opening
- 88th
- Stoßfängermodulbumper module
- 1010
- untere Kühlluftöffnunglower cooling air opening
- 1212
- Querträgercrossbeam
- 1414
- HaubeHood
- 1616
- Kühlergrillradiator grill
- 1818
- KlimaanlagenkondensatorAir conditioning condenser
- 2020
- Kühlergrillradiator grill
- 2222
- Kühlercooler
- 2424
- Ventilatorfan
- 2626
- MotorraumisolierungEngine room soundproofed
- 2828
- Klappeflap
- 3030
- Stellmotorservomotor
- 3232
- Öffnungopening
- 126126
- MotorraumisolierungEngine room soundproofed
- 128128
- Klappeflap
- 130130
- Stellmotorservomotor
- 132132
- Öffnungopening
- xx
- Fahrtrichtungdirection of travel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE |