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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belüftungsanordnung, die für die funktionale Anbringung an einem vorderen Außenbereich eines Fahrzeugs ausgelegt ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein typisches Fahrzeug umfasst ein vorderes Ende mit einem Kühlergrill und einem Frontabschlussblech. Der Kühlergrill und das Frontabschlussblech definieren jeweils zumindest eine Öffnung, die so ausgelegt ist, dass sie eine kontinuierliche Luftströmung zu dem Motorraum bereitstellt. Die kontinuierliche Luftströmung durch diese Öffnungen stellt bei laufendem Betrieb des Fahrzeugs eine Kühlung für den Motor und den Motorraum bereit.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Belüftungsanordnung ist für die funktionale Anbringung an einem vorderen Außenbereich eines Fahrzeugs ausgelegt. Die Belüftungsanordnung umfasst einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Der erste Abschnitt ist so ausgelegt, dass er zwischen einer ersten offenen Stellung und einer ersten geschlossenen Stellung beweglich ist. Der erste Abschnitt definiert zumindest eine erste Öffnung, wenn sich der erste Abschnitt in der ersten offenen Stellung befindet, um eine kontinuierliche Fluidbewegung von dem vorderen Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine erste Öffnung hindurch bereitzustellen. Der erste Abschnitt stellt eine Fluidsperre dar, die so ausgelegt ist, dass sie das Eindringen von Fluid aus dem Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine erste Öffnung hindurch verhindert, wenn sich der erste Abschnitt in der ersten geschlossenen Stellung befindet. Der zweite Abschnitt ist so ausgelegt, dass er zwischen einer zweiten offenen Stellung und einer zweiten geschlossenen Stellung beweglich ist. Der zweite Abschnitt definiert zumindest eine zweite Öffnung, wenn sich der zweite Abschnitt in der zweiten offenen Stellung befindet, um eine kontinuierliche Fluidbewegung aus dem Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine zweite Öffnung hindurch bereitzustellen. Der zweite Abschnitt stellt eine Fluidsperre dar, die so ausgelegt ist, dass sie das Eindringen von Fluid aus dem Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine zweite Öffnung hindurch verhindert, wenn sich der zweite Abschnitt in der zweiten geschlossenen Stellung befindet. Der erste Abschnitt ist so ausgelegt, dass er sich zwischen der ersten offenen und der ersten geschlossenen Stellung bewegt, unabhängig davon, dass sich der zweite Abschnitt zwischen der zweiten offenen und der zweiten geschlossenen Stellung bewegt.
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Es wird ein Verfahren zum Steuern der Luftströmung durch eine an einem vorderen Außenbereich eines Fahrzeugs angebrachte Belüftungsanordnung offenbart, welches umfasst, dass ein erster Abschnitt zwischen einer ersten offenen Stellung und einer ersten geschlossenen Stellung bewegt wird. Der erste Abschnitt definiert zumindest eine erste Öffnung, wenn sich der erste Abschnitt in der ersten offenen Stellung befindet, um eine kontinuierliche Fluidbewegung von dem vorderen Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine erste Öffnung hindurch bereitzustellen.
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Der erste Abschnitt stellt eine Fluidsperre dar, die so ausgelegt ist, dass sie das Eindringen von Fluid aus dem Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine erste Öffnung hindurch verhindert, wenn sich der erste Abschnitt in der ersten geschlossenen Stellung befindet. Ein zweiter Abschnitt ist zwischen einer zweiten offenen Stellung und einer zweiten geschlossenen Stellung beweglich. Der zweite Abschnitt definiert zumindest eine zweite Öffnung, wenn sich der zweite Abschnitt in der zweiten offenen Stellung befindet, um eine kontinuierliche Fluidbewegung aus dem Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine zweite Öffnung hindurch bereitzustellen. Der zweite Abschnitt stellt eine Fluidsperre dar, die so ausgelegt ist, dass sie das Eindringen von Fluid aus dem Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine zweite Öffnung hindurch verhindert, wenn sich der zweite Abschnitt in der zweiten geschlossenen Stellung befindet. Der erste Abschnitt ist so ausgelegt, dass er sich zwischen der ersten offenen und der ersten geschlossenen Stellung bewegt, unabhängig davon, dass sich der zweite Abschnitt zwischen der zweiten offenen und der zweiten geschlossenen Stellung bewegt.
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Außerdem wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das einen in Fahrtrichtung gesehen vorderen Außenbereich und eine Belüftungsanordnung umfasst. Die Belüftungsanordnung ist funktional an dem vorderen Außenende angebracht. Die Belüftungsanordnung umfasst einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Der erste Abschnitt ist so ausgelegt, dass er zwischen einer ersten offenen Stellung und einer ersten geschlossenen Stellung beweglich ist. Der erste Abschnitt definiert zumindest eine erste Öffnung, wenn sich der erste Abschnitt in der ersten offenen Stellung befindet. Die zumindest eine erste Öffnung stellt eine kontinuierliche Fluidbewegung von dem vorderen Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine erste Öffnung hindurch bereit. Der erste Abschnitt stellt eine Fluidsperre dar, die so ausgelegt ist, dass sie das Eindringen von Fluid aus dem Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine erste Öffnung hindurch verhindert, wenn sich der erste Abschnitt in der ersten geschlossenen Stellung befindet. Der zweite Abschnitt ist so ausgelegt, dass er zwischen einer zweiten offenen Stellung und einer zweiten geschlossenen Stellung beweglich ist. Der zweite Abschnitt definiert zumindest eine zweite Öffnung, wenn sich der zweite Abschnitt in der zweiten offenen Stellung befindet. Die zumindest eine zweite Öffnung stellt eine kontinuierliche Fluidbewegung aus dem Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine zweite Öffnung hindurch bereit. Der zweite Abschnitt stellt eine Fluidsperre dar, die so ausgelegt ist, dass sie das Eindringen von Fluid aus dem Außenbereich des Fahrzeugs durch die zumindest eine zweite Öffnung hindurch verhindert, wenn sich der zweite Abschnitt in der zweiten geschlossenen Stellung befindet. Der erste Abschnitt ist so ausgelegt, dass er sich zwischen der ersten offenen und der ersten geschlossenen Stellung bewegt, unabhängig davon, dass sich der zweite Abschnitt zwischen der zweiten offenen und der zweiten geschlossenen Stellung bewegt.
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Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich mit größerer Deutlichkeit aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der besten Umsetzungsarten der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Perspektivansicht von oben auf einen vorderen Außenbereich eines Fahrzeugs mit einem Kühlergrill und einem Frontabschlussblech, die für die Unterbringung einer Belüftungsanordnung ausgelegt sind;
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2 ist eine schematische, auseinandergezogene Perspektivansicht von oben auf den Kühlergrill und das Frontabschlussblech des Fahrzeugs mit einem von der Belüftungsanordnung abgenommenen Sperrblech;
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3 ist eine schematische Veranschaulichung einer teilweise im Querschnitt dargestellten Seitenansicht des Fahrzeugs, in welcher ein erster, ein zweiter und ein dritter Abschnitt der Belüftungsanordnung gezeigt sind, mit dem ersten und dem zweiten Abschnitt in einer geschlossenen Stellung, wobei der erste Abschnitt vertikal oberhalb des dritten Abschnitts angeordnet ist;
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4 ist eine schematische Veranschaulichung der Belüftungsanordnung aus 3 mit dem ersten und dem zweiten Abschnitt in einer geschlossenen Stellung;
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5 ist eine schematische Veranschaulichung einer teilweise im Querschnitt dargestellten Seitenansicht des Fahrzeugs, in welcher der erste, der zweite und der dritte Abschnitt der Belüftungsanordnung gezeigt sind, mit dem ersten und dem zweiten Abschnitt in der geschlossenen Stellung, wobei der dritte Abschnitt vertikal oberhalb des ersten Abschnitts angeordnet ist; und
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6 ist eine schematische Veranschaulichung der Belüftungsanordnung aus 5 mit dem ersten und dem zweiten Abschnitt in der offenen Stellung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszahlen über die verschiedenen Ansichten hinweg auf gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen, zeigt 1 eine Belüftungsanordnung 10, die relativ zu einer Fahrtrichtung 16 gesehen funktional an einem vorderen Außenbereich 12 eines Fahrzeugs 14 angebracht ist. Die Belüftungsanordnung 10 umfasst einen ersten Abschnitt 18 und einen zweiten Abschnitt 20. Der erste Abschnitt 18 ist so ausgelegt, dass er zwischen einer ersten offenen Stellung 22, wie in 4 gezeigt, und einer ersten geschlossenen Stellung 24, wie in 3 gezeigt, beweglich ist. In 4, auf welche nun Bezug genommen wird, definiert der erste Abschnitt 18 zumindest eine erste Öffnung 26, wenn sich der erste Abschnitt 18 in der ersten offenen Stellung 22 befindet. Die erste Öffnung 26 stellt eine kontinuierliche Fluidbewegung von dem vorderen Außenbereich 12 des Fahrzeugs 14 durch die erste Öffnung 26 hindurch zu einem Motorraum 28 hin bereit. Im Spezielleren kann das Fluid durch die erste Öffnung 26 strömen, um eine Fluidströmung zu einem Kühlsystem 30 oder jedem beliebigen anderen Bauteil in dem Motorraum 28, das eine Fluidströmung benötigt, bereitzustellen. Alternativ dazu, und bezugnehmend auf 3, gibt es Zeiten während des Betriebs des Fahrzeugs 14, in denen eine Fluidströmung durch die erste Öffnung 26 zu dem Motorraum 28 hin nicht erforderlich ist. Ist dies der Fall, so wird der erste Abschnitt 18 selektiv in die erste geschlossene Stellung 24 bewegt, so dass der erste Abschnitt 18 nun eine Fluidsperre darstellt, die so ausgelegt ist, dass sie das Eindringen von Fluid aus dem Außenbereich des Fahrzeugs 14 durch die erste Öffnung 26 hindurch verhindert. Indem eine Fluidströmung durch die erste Öffnung 26 hindurch verhindert wird, wenn kein Fluid erforderlich ist, verringert sich der Luftwiderstand auf den vorderen Außenbereich 12 des Fahrzeugs 14 und verbessert sich dadurch die Wirtschaftlichkeit des Fahrzeugs 14.
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Der erste Abschnitt 18 kann jede beliebige Art von Abdeckung 42, die zum Bedecken 42 oder Absperren der ersten Öffnung 26, wie beispielsweise Luftklappen, ein Sperrblech, Verschlussklappen und dergleichen umfassen, solange gewährleistet ist, dass die Abdeckung 42 relativ zu der ersten Öffnung 26 beweglich ist. Die Abdeckung 42 kann funktional an einem ersten Aktor 44 angebracht sein, so dass sich die Abdeckung 42 dergestalt bewegt, dass sie in Reaktion auf die Betätigung des Aktors die erste Öffnung 26 bedeckt oder freigibt.
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Der zweite Abschnitt 20 ist so ausgelegt, dass er zwischen einer zweiten offenen Stellung 32, wie in 4 gezeigt, und einer zweiten geschlossenen Stellung 34, wie in 3 gezeigt, beweglich ist. Bezugnehmend auf 4 definiert der zweite Abschnitt 20 zumindest eine zweite Öffnung 36, wenn sich der zweite Abschnitt 20 in der zweiten offenen Stellung 32 befindet. Die zweite Öffnung 36 stellt eine kontinuierliche Fluidbewegung von dem vorderen Außenbereich 12 des Fahrzeugs 14 durch die zweite Öffnung 36 hindurch zu dem Motorraum 28 hin bereit. Im Spezielleren kann das Fluid durch die zweite Öffnung 36 strömen, um auch eine Fluidströmung zu dem Kühlsystem 30 oder jedem beliebigen anderen Bauteil, das eine Fluidströmung benötigt, bereitzustellen. Erneut bezugnehmend auf 3, gibt es Zeiten während des Betriebs des Fahrzeugs 14, in denen eine Fluidströmung durch die zweite Öffnung 36 zu dem Motorraum 28 hin nicht erforderlich ist. Ist dies der Fall, so wird der zweite Abschnitt 20 in die zweite geschlossene Stellung 34 bewegt, so dass der zweite Abschnitt 20 zu einer Fluidsperre wird, die so ausgelegt ist, dass sie das Eindringen von Fluid aus dem vorderen Außenbereich 12 des Fahrzeugs 14 durch die zweite Öffnung 36 hindurch verhindert. Indem eine Fluidströmung durch die zweite Öffnung 36 hindurch verhindert wird, verringert sich der Luftwiderstand auf den vorderen Außenbereich 12 des Fahrzeugs 14 und verbessert sich dadurch die Wirtschaftlichkeit des Fahrzeugs 14.
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In 4 und 5, auf welche nun Bezug genommen wird, sind der erste und der zweite Abschnitt 18, 20 vertikal übereinander an dem vorderen Außenbereich 12 des Fahrzeugs 14 angeordnet. Der erste und der zweite Abschnitt 18, 20 sind im Allgemeinen zentriert und können als Teil eines Kühlergrills 38 und/oder eines Frontabschlussblechs 40 ausgebildet sein. In den in 4 und 5 beschriebenen Ausführungsformen ist der erste Abschnitt 18 vertikal unter dem zweiten Abschnitt 20 angeordnet. Es ist jedoch festzustellen, dass der zweite Abschnitt 20, wie in 5 und 6 gezeigt, auch vertikal über dem ersten Abschnitt 18 angeordnet sein kann. Wie weiter unten eingehender beschrieben, sind der erste und der zweite Abschnitt 18, 20 so ausgelegt, dass sie eine auf Anforderung erfolgende Kühlung für das Kühlsystem 30 und/oder die Motorkomponenten (nicht gezeigt) bereitstellen.
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In 4–6, auf welche nun Bezug genommen wird, umfasst der zweite Abschnitt 20 ein Sperrblech 46, welches so ausgelegt ist, dass es abnehmbar in der zweiten Öffnung 36 angeordnet ist. Wenn das Sperrblech 46 in der zweiten Öffnung 36 angeordnet ist, so bedeckt das Sperrblech 46 die zweite Öffnung 36, um das Eindringen von Fluid von dem vorderen Außenbereich 12 des Fahrzeugs 14 durch die zweite Öffnung 36 hindurch zu verhindern. Ein Sensor 48 kann funktional an dem zweiten Abschnitt 20 angebracht sein, um zu detektieren, wann das Sperrblech 46 gerade die zweite Öffnung 36 bedeckt 42.
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Der erste Abschnitt 18 ist so ausgelegt, dass er zwischen der ersten offenen und der ersten geschlossenen Stellung 22, 24 beweglich ist, und zwar unabhängig von dem zweiten Abschnitt 20, der zwischen der zweiten offenen und der zweiten geschlossenen Stellung 32, 34 beweglich ist. Daher kann sich der erste Abschnitt 18 in der ersten offenen Stellung 22 befinden, während sich der zweite Abschnitt 20 in der zweiten geschlossenen Stellung 34 befindet, oder umgekehrt. Der erste Abschnitt 18 ist so ausgelegt, dass er sich in Ansprechen darauf, dass ein Betriebskennwert des Fahrzeugs 14 zumindest gleich einem ersten Schwellenwert ist, in die erste offene Stellung 22 bewegt. Desgleichen ist der erste Abschnitt 18 so ausgelegt, dass er sich in Ansprechen darauf, dass der Betriebskennwert des Fahrzeugs 14 geringer als der erste Schwellenwert ist, in die erste geschlossene Stellung 24 bewegt.
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Die Fähigkeit, den ersten und den zweiten Abschnitt 18, 20 selektiv und unabhängig voneinander jeweils zwischen den offenen Stellungen 22, 32, wie sie in 4 gezeigt sind, und den geschlossenen Stellungen 24, 34, wie sie in 3 gezeigt sind, zu bewegen, ermöglicht eine dem Bedarf während des Betriebs des Fahrzeugs 14 entsprechende, auf Anforderung erfolgende Kühlung des Kühlsystems 30 und/oder der Motorkomponenten. Je weniger Öffnungen in dem vorderen Außenbereich 12 des Fahrzeugs 14 definiert sind, umso geringer ist der Luftwiderstand auf das Fahrzeug 14. Je geringer der Luftwiderstand auf das Fahrzeug 14 ist, umso größer ist dessen Wirtschaftlichkeit. Daher sind der erste und der zweite Abschnitt 18, 20 so ausgelegt, dass sie sich selektiv und unabhängig voneinander basierend auf Anforderungen durch die Komponenten in dem Motorraum 28 jeweils zwischen der ersten offenen und geschlossenen Stellung 22, 24 bzw. zwischen der zweiten offenen und geschlossenen Stellung 32, 34 bewegen lassen. Um die erforderliche Stellung des ersten Abschnitts 18 zu bestimmen, werden ein oder mehrere Betriebskennwerte des Fahrzeugs 14 ermittelt, d. h. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 14, die Motorlast, die Motoröltemperatur und dergleichen. Der erste Abschnitt 18 wird in Ansprechen auf den ermittelten Betriebskennwert des Fahrzeugs 14 entweder in die erste offene oder in die erste geschlossene Stellung 22, 24 bewegt. Wie weiter oben erörtert, bewegt sich der erste Abschnitt 18 in Ansprechen darauf, dass der ermittelte Betriebskennwert des Fahrzeugs 14 zumindest gleich dem ersten Schwellenwert ist, in die erste offene Stellung 22.
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Desgleichen kann die Betriebskennlinie des Fahrzeugs 14 ermittelt werden, um die erforderliche Stellung des zweiten Abschnitts 20 zu bestimmen, und wird der zweite Abschnitt 20 in Ansprechen auf die ermittelten Betriebskennwerte des Fahrzeugs 14 entweder in die zweite offene oder in die zweite geschlossene Stellung 32, 34 bewegt. Der zweite Abschnitt 20 bewegt sich in Ansprechen darauf, dass der Betriebskennwert des Fahrzeugs 14 zumindest gleich dem zweiten Schwellenwert ist, in die zweite offene Stellung 32. Darüber hinaus lässt sich der erste Abschnitt 18 zwischen der ersten offenen und der ersten geschlossenen Stellung bewegen, ohne dabei den zweiten Abschnitt 20 zwischen der zweiten offenen und der zweiten geschlossenen Stellung 32, 34 zu bewegen. Dies ermöglicht eine bessere Regelung der Kühlung des Kühlers und/oder der Motorkomponenten und verbessert gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit des Motors.
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Die zweite offene Stellung 32 des zweiten Abschnitts 20 kann durch Entfernen des Sperrblechs 46 aus seiner die zweite Öffnung 36 versperrenden Stellung erreicht werden. Das Entfernen des Sperrblechs 46 ermöglicht ein Eindringen von Fluid aus dem Außenbereich des Fahrzeugs 14 durch die zweite Öffnung 36 hindurch. Das Sperrblech 46 kann von dem Fahrzeugbediener vor der Benutzung entfernt werden, etwa wenn schwere Lasten, d. h. Boote, Wohnwagen und dergleichen, gezogen werden sollen. Desgleichen wird die zweite geschlossene Stellung 34 erreicht, indem das Sperrblech 46 so angeordnet wird, dass die zweite Öffnung 36 durch das Sperrblech 46 abgesperrt wird. Diese Absperrung verhindert das Eindringen von Fluid aus dem Außenbereich des Fahrzeugs 14 durch die zweite Öffnung 36 hindurch. Der Sensor 48 kann funktional an dem zweiten Abschnitt 20 angebracht sein, um die Stellung des Sperrblechs 46 relativ zu der zweiten Öffnung 36 zu detektieren. Im Spezielleren ist der Sensor 48 dergestalt ausgelegt, dass er detektiert, ob das Schließblech 46 gerade die zweite Öffnung 36 absperrt, d. h., ob sich der zweite Abschnitt 20 in der zweiten geschlossenen Stellung 34 befindet, oder ob das Sperrblech 46 die zweite Öffnung 36 gerade nicht absperrt, d. h., ob sich der zweite Abschnitt 20 in der zweiten offenen Stellung 32 befindet. Es sind auch andere Sensoren 48 funktional mit dem Fahrzeug 14 verbindbar und so ausgelegt, dass sie die verschiedenen Betriebskennwerte des Fahrzeugs 14, wie beispielsweise die Motortemperatur, die Motordrehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen detektieren. Ein Controller 50 ist funktional mit dem Fahrzeug 14 verbindbar und so ausgelegt, dass er ein Warnsignal an den Fahrzeugbediener übermittelt, wenn detektiert wird, dass das Sperrblech 46 die zweite Öffnung 36 absperrt und wenn zumindest einer der Betriebskennwerte des Fahrzeugs 14 zumindest gleich dem zweiten Schwellenwert ist. Das Signal macht den Bediener darauf aufmerksam, dass er vor einem weiteren Betrieb des Fahrzeugs 14 das Sperrblech 46 aus der zweiten Öffnung 36 entfernen sollte.
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Alternativ dazu kann, unter Bezugnahme auf die Ausführungsform in 5 und 6, das Sperrblech 46 so ausgelegt sein, dass es in Ansprechen auf den Controller 50 automatisch aus der Stellung, in welcher es die zweite Öffnung 36 absperrt, entfernt wird. Im Spezielleren kann ein zweiter Aktor 52 mit dem Sperrblech 46 funktional verbunden sein. Der Controller 50 kann so ausgelegt sein, dass er das Betätigungssignal für den zweiten Aktor 52 übermittelt, so dass dieser basierend auf dem jeweiligen Betriebskennwert des Fahrzeugs 14 das Sperrblech 46 dazu veranlasst [engl.: to move], sich je nach Erfordernis in die zweite offene Stellung 32 zu bewegen, wie in 6 gezeigt, oder in die zweite geschlossene Stellung 34 zu bewegen, wie in 5 gezeigt.
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Zusätzlich kann, unter Bezugnahme auf 3–6, ein dritter Abschnitt 54 vorgesehen sein. Der dritte Abschnitt 54 definiert eine dritte Öffnung 56, die so ausgelegt ist, dass sie eine kontinuierliche Fluidbewegung von dem vorderen Außenbereich 12 des Fahrzeugs 14 durch die dritte Öffnung 56 hindurch bereitstellt. Der dritte Abschnitt 54 ist so ausgelegt, dass die dritte Öffnung 56 kontinuierlich offen bleibt. Daher verbleibt die dritte Öffnung 56 selbst dann offen, wenn sich die erste und die zweite Öffnung 26, 36 jeweils in der ersten bzw. der zweiten geschlossenen Stellung 24, 34 befinden. Um eine Kühlung für den Motorraum 28 bereitzustellen, ist der dritte Abschnitt 54 vertikal unter dem ersten und/oder dem zweiten Abschnitt 18, 20 angeordnet. Bezugnehmend auf 2 ist der dritte Abschnitt 54 vertikal zuunterst angeordnet, also unter dem ersten und dem zweiten Abschnitt 18, 20. Es ist festzustellen, dass der dritte Abschnitt 54 auch an jeder beliebigen anderen gewünschten Stelle in Bezug auf den ersten und den zweiten Abschnitt 18, 20 angeordnet sein kann.
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Es sind hier zwar die besten Umsetzungsarten der Erfindung im Detail beschrieben, für den Fachmann auf dem Gebiet, zu welchem diese Erfindung gehört, sind jedoch verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen für die Umsetzung der Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche erkenntlich.
