DE102012010891A1 - Controllable cooling-air inlet for vehicle, comprises an air conveying device which changes the direction of produced air stream towards the radiator shutter, when the radiator shutter is functionally unfit - Google Patents

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Abstract

The controllable cooling-air inlet (1) comprises an adjustable radiator shutter (3) which can occupy at least an open position and a closed position, and an air conveying device (4) for producing an air stream (10). A functionality determination unit (6) determines the functionality of the radiator shutter. The air conveying device changes the direction of air stream towards the radiator shutter, when the radiator shutter is functionally unfit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen steuerbaren Kühllufteintritt für ein Fahrzeug, aufweisend eine verstellbare Kühlerjalousie, die zumindest eine Offenstellung und eine Geschlossenstellung einnehmen kann, und eine Luftfördereinrichtung zur bedarfsweisen Erzeugung eines Luftstroms, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen steuerbaren Kühllufteintritt.The present invention relates to a controllable cooling air inlet for a vehicle, comprising an adjustable radiator shutter, which can assume at least an open position and a closed position, and an air conveyor for generating an air flow on demand, and a vehicle having such a controllable cooling air inlet.

Derartige steuerbare Kühllufteintritte werden im Fahrzeugbau zur Regulierung der Außenluftzufuhr zur Kühlung der Antriebseinheit und/oder des Wärmetauschers verwendet. Dabei wird durch die verstellbare Kühlerjalousie verhindert, dass je nach Witterungsverhältnissen eine zu starke bzw. zu schwache Kühlung der Antriebseinheit und/oder des Wärmetauschers erfolgt.Such controllable cooling air inlets are used in vehicle construction to regulate the external air supply for cooling the drive unit and / or the heat exchanger. It is prevented by the adjustable radiator shutter that occurs depending on weather conditions too strong or too weak cooling of the drive unit and / or the heat exchanger.

Die gattungsbildende DE 10 2010 038 194 A1 offenbart dazu eine verstellbare Leitvorrichtung, die zwischen einem Stoßfänger, einer oberen Öffnung und einem Kühler in einem Fahrzeug vorgesehen ist. Die Leitvorrichtung steuert verstellbare Luftklappen derartig, dass die zum Kühler geführte Außenluftmenge bedarfsweise reguliert werden kann.The generic DE 10 2010 038 194 A1 discloses an adjustable guide device provided between a bumper, an upper opening and a radiator in a vehicle. The guide device controls adjustable louvers in such a way that the amount of fresh air led to the cooler can be regulated as required.

Nachteilig ist, dass bei widrigen Witterungsverhältnissen, insbesondere bei Temperaturen um den Gefrierpunkt oder niedriger, ein Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit der Leitvorrichtung aufgrund von Einfrierens möglich ist. Dabei kann eine ausreichende Versorgung der Antriebseinheit und/oder des Wärmetauschers mit einer regulierten Außenluftzufuhr nicht mehr gewährleistet werden und schlimmstenfalls zum Überhitzen der Antriebseinheit und/oder des Wärmetauschers führen.The disadvantage is that in adverse weather conditions, especially at temperatures around the freezing point or lower, impairment of the functionality of the guide due to freezing is possible. In this case, a sufficient supply of the drive unit and / or the heat exchanger with a regulated outside air supply can no longer be guaranteed and in the worst case lead to overheating of the drive unit and / or the heat exchanger.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen steuerbaren Kühllufteintritt für ein Fahrzeug bereitzustellen, der eine bedarfsweise Kühlung der Antriebseinheit und/oder des Wärmetauschers durch die verstellbare Kühlerjalousie mit einer Sicherstellung der Funktionstüchtigkeit dieser Kühlerjalousie verbindet.Object of the present invention is therefore to provide a controllable cooling air inlet for a vehicle, which connects as needed cooling the drive unit and / or the heat exchanger by the adjustable radiator shutter with a guarantee of the functionality of this radiator shutter.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Ein Fahrzeug mit einem steuerbaren Kühllufteintritt wird in Patentanspruch 9 beansprucht.A vehicle with a controllable cooling air inlet is claimed in claim 9.

Ein steuerbarer Kühllufteintritt für ein Fahrzeug weist mindestens eine verstellbare Kühlerjalousie, die zumindest eine Offenstellung und eine Geschlossenstellung einnehmen kann, und mindestens eine Luftfördereinrichtung zur bedarfsweisen Erzeugung eines Luftstroms auf, wobei die Luftfördereinrichtung die Richtung des Luftstromes ändern kann und wobei Mittel zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit der Kühlerjalousie vorhanden sind, die bei Feststellung einer Funktionsuntüchtigkeit den Luftstrom auf die Kühlerjalousie richten lassen.A controllable cooling air inlet for a vehicle comprises at least one adjustable radiator shutter, which can assume at least an open position and a closed position, and at least one air conveyor for generating an air flow on demand, wherein the air conveyor can change the direction of the air flow and wherein means for determining the functionality of Radiator jalousie are present, which can be directed to the radiator shutter on finding a malfunction in the air flow.

Indem die Luftfördereinrichtung die Richtung des Luftstromes ändern kann, ist es möglich den in der Regel warmen Luftstrom aus dem Motorraum des Fahrzeugs bei festgestellter Funktionsuntüchtigkeit, insbesondere aufgrund von Vereisens, auf die Kühlerjalousie zu richten, wodurch die Funktionstüchtigkeit wiederhergestellt werden kann. Dadurch wird ein Überhitzen der Antriebseinheit und/oder des Wärmetauschers bei nicht ausreichender Kühlung aufgrund einer eingefrorenen Kühlerjalousie vermieden. Gleichzeitig ist eine ausreichende Kühlung der Antriebseinheit und/oder des Wärmetauschers bei Funktionstüchtigkeit der Kühlerjalousie weiterhin gegeben. Als Kühlerjalousie können verschiedenste Systeme mit schwenkbaren Klappen oder Lamellen eingesetzt werden, die in Geschlossenstellung ein einströmen von Aussenluft in den Motorraum verhindern und in Offenstellung erlauben.By the air conveyor can change the direction of the air flow, it is possible to direct the usually warm air flow from the engine compartment of the vehicle in the event of failure, in particular due to icing, on the radiator shutter, whereby the functionality can be restored. As a result, overheating of the drive unit and / or the heat exchanger is avoided in case of insufficient cooling due to a frozen radiator shutter. At the same time, sufficient cooling of the drive unit and / or of the heat exchanger in the event of serviceability of the radiator shutter is still provided. As a radiator shutter various systems can be used with swiveling flaps or fins, which prevent in the closed position an inflow of outside air into the engine compartment and allow in the open position.

In einer bevorzugten Ausführung richtet die Luftfördereinrichtung den Luftstrom bei Funktionsuntüchtigkeit von einer Wärmequelle auf die Kühlerjalousie. Durch die Abgabe von Wärmeenergie der Wärmequelle an den Luftstrom, wird eine noch schnellere Wiederherstellung der Funktionstüchtigkeit bei vereister Kühlerjalousie gewährleistet.In a preferred embodiment, the air delivery device directs the air flow in case of inoperability from a heat source to the radiator shutter. By dissipating heat energy from the heat source to the airflow, an even faster restoration of the functionality of iced radiator shutters is ensured.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Wärmequelle als Wärmetauscher und/oder als Antriebseinheit ausgebildet. Dies erlaubt eine, kostengünstige und platzsparende Anordnung, da keine gesonderte Heizungseinrichtung nötig ist und Abwärme bei diesen Bauteilen ohnehin frei zur Verfügung steht. Als Antriebseinheit kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder ein Elektromotor dienen. Der Wärmetauscher dient in der Regel der Abfuhr von Wärme, die beim Betrieb der Antriebseinheit entsteht. Selbstverständlich können auch mehrere Wärmetauscher oder Antriebseinheiten vorgesehen sein.In a preferred embodiment, the heat source is designed as a heat exchanger and / or as a drive unit. This allows a cost-effective and space-saving arrangement, since no separate heating device is needed and waste heat in these components is anyway freely available. As a drive unit, for example, an internal combustion engine or an electric motor can be used. The heat exchanger is usually used to dissipate heat generated during operation of the drive unit. Of course, several heat exchangers or drive units can be provided.

In einer bevorzugten Ausführung umfassen die Mittel zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit einen Lagerückmeldungssensor und/oder einen Temperatursensor. Der Lagerückmeldungssensor erfasst eine Offenstellung bzw. Geschlossenstellung der Kühlerjalousie und vergleicht dabei den Sollzustand mit einem von einer Steuereinrichtung vorgegebenen Istzustand. Der Temperatursensor erkennt niedrige Temperaturen, die zu einer potentiellen Vereisung der Kühlerjalousie führen könnten.In a preferred embodiment, the means for determining the functionality include a bearing feedback sensor and / or a temperature sensor. The position feedback sensor detects an open position or closed position of the radiator shutter and compares the desired state with an actual state predetermined by a control device. The temperature sensor detects low temperatures that could lead to potential icing of the radiator shutter.

In einer bevorzugten Ausführung kann bei festgestellter Funktionsuntüchtigkeit ein Stellmotor die Kühlerjalousie in Vibration versetzen. Dies wirkt bei einer Wiederherstellung der Funktionstüchtigkeit unterstützend, da die Kühlerjalousie in Vibration versetzt und gleichzeitig der warme Luftstrom auf diese gerichtet wird. Eventuell anhaftendes Eis würde dadurch schnell abgeworfen werden.In a preferred embodiment, a servomotor can put the radiator shutter in vibration when it is established functional inefficiency. This works when the functionality is restored supportive, as the radiator shutter is vibrated and at the same time the warm air flow is directed to this. Any adhering ice would be thrown off quickly.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Luftfördereinrichtung als Lüfter ausgebildet, wobei die Richtungsänderung des Luftstromes durch eine Drehrichtungsumkehr des Lüfters erfolgt. Der Lüfter ist in der Regel ohnehin vorhanden, um einen Luftstrom mit Aussenluft durch den Wärmetauscher zu erzwingen, wie dies beispielsweise bei einem stehenden Fahrzeug notwendig ist. Die zusätzliche Nutzung dieses Lüfters zur Enteisung der Kühlerjalousie ist somit kostenneutral, da nur eine Drehrichtungsumkehr durchgeführt werden muss.In a preferred embodiment, the air conveyor is designed as a fan, wherein the change in direction of the air flow is effected by a reversal of the direction of rotation of the fan. The fan is usually present anyway to force an air flow with outside air through the heat exchanger, as is necessary for example in a stationary vehicle. The additional use of this fan for deicing the radiator shutter is therefore cost-neutral, since only one direction of rotation must be performed.

In einer bevorzugten Ausführung erfolgt die Drehrichtungsumkehr durch eine umgekehrte elektronische Ansteuerung eines Lüfterantriebs des Lüfters. Diese Ansteuerung erlaubt eine einfache und schnelle Umsetzung der Drehrichtungsumkehr bei elektromotorisch angetriebenen Lüftern.In a preferred embodiment, the direction of rotation is reversed by a reverse electronic control of a fan drive of the fan. This control allows a simple and fast implementation of the direction of rotation reversal in electric motor driven fans.

In einer bevorzugten Ausführung sind in Fahrtrichtung vorne beginnend die Kühlerjalousie mit dem Stellmotor und den Mitteln zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit, dahinter der Wärmetauscher, dahinter die Luftförderungseinrichtung, und dahinter die Antriebseinheit angeordnet. Dadurch kann bei der Drehrichtungsumkehr sowohl die Wärme von der Antriebseinheit, als auch vom Wärmetauscher verwendet werden, um die Funktionstüchtigkeit der Kühlerjalousie wiederherzustellen.In a preferred embodiment, the front of the radiator shutter with the servomotor and the means for determining the functionality, behind the heat exchanger, behind the air pumping device, and behind the drive unit arranged in the direction of travel. Thus, both the heat from the drive unit, as well as the heat exchanger can be used in the reversal of direction to restore the efficiency of the radiator shutter.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawings.

Darin zeigt die einzige Figur eine Schnittansicht eines steuerbaren Kühllufteintritts.Therein, the single figure shows a sectional view of a controllable cooling air inlet.

Gemäß der Figur besteht ein steuerbarer Kühllufteintritt 1 für ein Fahrzeug aus einer Kühlerjalousie 3 und einer Luftfördereinrichtung 4, welche wiederum aus einem Lüfter 4a und einem Lüfterantrieb 4b aufgebaut ist. Im dem mit volllinierten Pfeilen dargestellten Regelfall verläuft der Luftstrom 10, den der Lüfter 4a bedarfsweise aufbauen kann, entgegen der Fahrtrichtung 8 zu einer Wärmequelle, insbesondere zum Wärmetauscher 7 und zur Antriebseinheit 9 hin, um diese zu kühlen. Wenn die Mittel zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit 6, insbesondere ein Lagerückmeldungssensor und/oder ein Temperatursensor, eine Funktionsuntüchtigkeit feststellen, wie dies beispielsweise bei einem Einfrieren der Kühlerjalousie 3 der Fall sein kann, ändert die Luftfördereinrichtung 4 über eine umgekehrte elektronische Ansteuerung des Lüfterantriebs 4b des Lüfters 4a die Richtung des Luftstromes 10. Dieser Luftstrom 10 ist dann in Fahrtrichtung 8 von dem Wärmetauscher 7 und der Antriebseinheit 9, auf die nunmehr funktionsunfähige Kühlerjalousie 3 gerichtet, was in der Figur strichliniert dargestellt ist. Dabei wird gleichzeitig der Stellmotor 5 der Kühlerjalousie 3 angesteuert, um diese in Vibration zu versetzen und die Wiederherstellung der Funktionstüchtigkeit zu beschleunigen. Stellen die Mittel zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit 6 eine wieder funktionstüchtige Kühlerjalousie 3 fest, so wird die Drehrichtungsumkehr der Luftfördereinrichtung 4 beendet.According to the figure, there is a controllable cooling air inlet 1 for a vehicle from a radiator shutter 3 and an air conveyor 4 which in turn comes from a fan 4a and a fan drive 4b is constructed. In the rule case shown with full-line arrows, the airflow runs 10 the fan 4a if necessary, can build up, contrary to the direction of travel 8th to a heat source, in particular to the heat exchanger 7 and to the drive unit 9 to cool it. If the means of determining functionality 6 , In particular, a bearing feedback sensor and / or a temperature sensor, a failure detect, as for example when a freeze the radiator shutter 3 the case may be, changes the air conveyor 4 via a reverse electronic control of the fan drive 4b of the fan 4a the direction of the airflow 10 , This airflow 10 is then in the direction of travel 8th from the heat exchanger 7 and the drive unit 9 , on the now inoperative radiator shutter 3 directed, which is shown in dashed lines in the figure. At the same time the servo motor becomes 5 the radiator shutter 3 controlled to vibrate them and to accelerate the restoration of the functionality. Provide the means for determining the functionality 6 a functional radiator shutter again 3 fixed, then the direction of rotation reversal of the air conveyor 4 completed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Steuerbarer KühllufteintrittControllable cooling air inlet
22
Motorraumengine compartment
33
Kühlerjalousieradiator shutter
44
LuftfördereinrichtungAir conveyor
4a4a
LüfterFan
4b4b
Lüfterantriebfan drive
55
Stellmotorservomotor
66
Mittel zur Feststellung der FunktionstüchtigkeitMeans for determining the functionality
77
Wärmetauscherheat exchangers
88th
Fahrtrichtungdirection of travel
99
Antriebseinheitdrive unit
1010
Luftstromairflow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010038194 A1 [0003] DE 102010038194 A1 [0003]

Claims (9)

Steuerbarer Kühllufteintritt (1) für ein Fahrzeug, aufweisend mindestens eine verstellbare Kühlerjalousie (3), die zumindest eine Offenstellung und eine Geschlossenstellung einnehmen kann, und mindestens eine Luftfördereinrichtung (4) zur bedarfsweisen Erzeugung eines Luftstroms (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung (4) die Richtung des Luftstromes (10) ändern kann, wobei Mittel zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit (6) der Kühlerjalousie (3) vorhanden sind, die bei Feststellung einer Funktionsuntüchtigkeit den Luftstrom (10) auf die Kühlerjalousie (3) richten lassen.Controllable cooling air inlet ( 1 ) for a vehicle, comprising at least one adjustable radiator shutter ( 3 ), which can assume at least one open position and a closed position, and at least one air conveying device ( 4 ) for producing an air stream on demand ( 10 ), characterized in that the air conveying device ( 4 ) the direction of the air flow ( 10 ), whereby means of establishing functionality ( 6 ) the radiator shutter ( 3 ) are present, the determination of a functional inability air flow ( 10 ) on the radiator shutter ( 3 ). Steuerbarer Kühllufteintritt (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung (4) den Luftstrom (10) bei Funktionsuntüchtigkeit von einer Wärmequelle (7, 9) auf die Kühlerjalousie (3) richtet.Controllable cooling air inlet ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the air conveying device ( 4 ) the airflow ( 10 ) in the event of inoperability of a heat source ( 7 . 9 ) on the radiator shutter ( 3 ). Steuerbarer Kühllufteintritt (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle als Antriebseinheit (9) und/oder als Wärmetauscher (7) ausgebildet ist.Controllable cooling air inlet ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the heat source as a drive unit ( 9 ) and / or as a heat exchanger ( 7 ) is trained. Steuerbarer Kühllufteintritt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit (6) einen Lagerückmeldungssensor und/oder einen Temperatursensor umfassen.Controllable cooling air inlet ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means for determining the functionality ( 6 ) comprise a bearing feedback sensor and / or a temperature sensor. Steuerbarer Kühllufteintritt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei festgestellter Funktionsuntüchtigkeit ein Stellmotor (5) die Kühlerjalousie (3) in Vibration versetzen kann.Controllable cooling air inlet ( 1 ) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that when determined inoperability a servomotor ( 5 ) the radiator shutter ( 3 ) can vibrate. Steuerbarer Kühllufteintritt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung (4) als Lüfter (4a) ausgebildet ist, wobei die Richtungsänderung des Luftstromes (10) durch eine Drehrichtungsumkehr des Lüfters (4a) erfolgt.Controllable cooling air inlet ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the air conveying device ( 4 ) as a fan ( 4a ) is formed, wherein the change in direction of the air flow ( 10 ) by reversing the direction of rotation of the fan ( 4a ) he follows. Steuerbarer Kühllufteintritt (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsumkehr durch eine umgekehrte elektronische Ansteuerung eines Lüfterantriebs (4b) des Lüfters (4a) erfolgt.Controllable cooling air inlet ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the direction of rotation reversal by a reverse electronic control of a fan drive ( 4b ) of the fan ( 4a ) he follows. Steuerbarer Kühllufteintritt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrtrichtung (8) vorne beginnend die Kühlerjalousie (3) mit dem Stellmotor (5) und den Mitteln zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit (6), dahinter der Wärmetauscher (7), dahinter die Luftförderungseinrichtung (4), und dahinter die Antriebseinheit (9) angeordnet sind.Controllable cooling air inlet ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the direction of travel ( 8th ) starting at the front of the radiator shutter ( 3 ) with the servomotor ( 5 ) and the means for determining the operability ( 6 ), behind the heat exchanger ( 7 ), behind the air pumping device ( 4 ), and behind it the drive unit ( 9 ) are arranged. Fahrzeug, aufweisend einen steuerbaren Kühllufteintritt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle having a controllable cooling air inlet ( 1 ) according to any one of the preceding claims.
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