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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Verschlusssteuerung.
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HINTERGRUND
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Ein Verschluss ist typischerweise eine stabile Abdeckung von fester Beschaffenheit für eine Öffnung. Ein Verschluss besteht häufig aus einem Rahmen und innerhalb des Rahmens angebrachten Luftklappen oder Lamellen.
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Luftklappen können feststehend sein, d. h. einen fest eingestellten Winkel in Bezug auf den Rahmen haben. Luftklappen können auch schaltbar sein, d. h. einen Winkel aufweisen, der in Bezug auf den Rahmen einstellbar ist, um eine gewünschte Sollmenge von Licht, Luft und/oder Flüssigkeit von einer Seite des Verschlusses auf die andere strömen zu lassen. Je nach Anwendung und Bauweise des Rahmens können Verschlüsse so angebracht sein, dass sie in die Öffnung eingepasst sind oder diese überlappen. Zusätzlich zu verschiedenen funktionalen Zwecken können Verschlüsse insbesondere in der Architektur auch aus weitgehend ornamentalen Gründen verwendet werden.
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Bei Kraftfahrzeugen kann ein Verschluss dazu verwendet werden, eine Luftströmung zu verschiedenen Fahrzeugabteilen und/oder -subsystemen zu steuern oder zu richten. Daher kann ein Verschluss gleichermaßen zur Verbesserung des Betriebs einer Reihe von Fahrzeugsystemen wie auch zur Erhöhung des Komforts von Fahrzeuginsassen verwendet werden. Wenn die Luftströmung jedoch von der Außenumgebung kommend in das Fahrzeug eintritt, kann der Luftstrom auch eine beträchtliche Menge an Feuchtigkeit mit sich führen, die für bestimmte Fahrzeugsubsysteme unter Umständen nicht wünschenswert ist.
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KURZFASSUNG
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Ein Verfahren zur Steuerung der Betätigung eines verstellbaren Verschlusses in einem Fahrzeug umfasst, dass eine Stellbetätigung des Verschlusses zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen – unter Miteinbeziehung der jeweiligen Endstellungen – vorgenommen wird, um eine Menge an Umgebungsluft, die in das Fahrzeug einströmt, zu regulieren. Der Verschluss ist relativ zu einer Fahrzeug-Kühlergrillöffnung angeordnet, die so angepasst ist, dass sie die Umgebungsluftströmung aufnimmt. Das Verfahren umfasst außerdem, dass über einen Feuchtigkeitssensor ein Grad an Feuchtigkeit in der Umgebungsluft erfasst wird. Das Verfahren umfasst zusätzlich, dass eine erste vorbestimmte Stellung des Verschlusses ausgewählt wird, wenn der Feuchtigkeitsgrad einen Feuchtigkeitsschwellenwert erreicht hat, um die Menge an Umgebungsluft, welche über den Verschluss in das Fahrzeug einströmt, zu verändern.
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Das Fahrzeug kann einen Controller umfassen. In einem solchen Fall können die Stellbetätigung des Verschlusses und die Auswahl der vorbestimmten Stellung des Verschlusses jeweils durch den Controller erfolgen. Darüber hinaus kann der Controller einen Verschlussmechanismus regulieren, der so ausgelegt ist, dass er den Verschluss zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen – unter Miteinbeziehung der jeweiligen Endstellungen – verstellt.
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Das Verfahren kann außerdem umfassen, dass ein den erfassten Feuchtigkeitsgrad anzeigendes Signal durch den Feuchtigkeitssensor an den Controller übermittelt wird.
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Das Verfahren kann zusätzlich umfassen, dass durch den Controller eine Umgebungstemperatur überwacht wird und dass in Ansprechen darauf, dass die Umgebungstemperatur unter einem vorbestimmten Wert liegt, der Mechanismus dergestalt betätigt wird, dass eine zweite vorbestimmte Stellung des Verschlusses ausgewählt und festgestellt wird.
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Das Fahrzeug kann außerdem einen Verbrennungsmotor und einen Lufteinlass umfassen, der so ausgelegt ist, dass er zumindest einen Teil der in das Fahrzeug einströmenden Menge an Umgebungsluft in den Motor einleitet. Gemäß dem Verfahren kann durch die Auswahl der ersten vorbestimmten Stellung des Verschlusses zusätzlich der Feuchtigkeitsgrad in dem zumindest einen Teil der in das Fahrzeug einströmenden Umgebungsluftmenge, welcher in den Motor eingeleitet wird, verändert werden. Der Lufteinlass kann sich dadurch auszeichnen, dass auf Prallflächen, die dafür ausgelegt sind, im Wesentlichen die Umgebungsluftströmung von der Feuchtigkeit zu trennen, verzichtet wird.
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Das Verfahren kann außerdem umfassen, dass eine Temperatur des Motors durch den Controller überwacht wird. In einem solchen Fall kann die Stellbetätigung des Verschlusses in Ansprechen auf eine Veränderung der Motortemperatur erfolgen.
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Gemäß dem Verfahren kann der Feuchtigkeitsschwellenwert bei nahe 100% Feuchtigkeit liegen und kann es sich bei der ersten vorbestimmten Stellung des Verschlusses um die vollständig geschlossene Stellung handeln.
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Der Verschluss kann einstückig mit der Kühlergrillöffnung ausgebildet bzw. benachbart zu der Kühlergrillöffnung angeordnet sein.
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Ein Fahrzeug, in welchem zur Durchführung eines solchen Verfahrens ein Controller zum Einsatz kommt, wird ebenfalls offenbart.
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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 im Querschnitt dargestellte Seitenansicht eines Teils eines Fahrzeugs, das einen Verschluss aufweist, welcher in einem vollständig geschlossenen Zustand abgebildet ist;
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2 ist eine im Querschnitt dargestellte Seitenansicht eines Teils eines Fahrzeugs mit dem in 1 gezeigten Verschluss, wobei der Verschluss in einem Zwischenzustand abgebildet ist;
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3 ist eine im Querschnitt dargestellte Seitenansicht eines Teils eines Fahrzeugs mit dem in 1 und 2 gezeigten Verschlusssystem, wobei der Verschluss in einem vollständig geöffneten Zustand abgebildet ist; und
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern der Betätigung des in 1–3 abgebildeten verstellbaren Verschlusses veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszahlen auf gleiche Bauteile beziehen, ist in 1–3 eine teilweise Seitenansicht eines Fahrzeugs 10 gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst, wie hier gezeigt, eine Kühlergrillöffnung 12, die in der Regel mit einem Gitter bedeckt ist. Die Kühlergrillöffnung 12 ist so angepasst, dass sie Umgebungsluft aufnimmt. Das Fahrzeug 10 umfasst zusätzlich einen Antriebsstrang, der im Spezifischen durch einen Verbrennungsmotor 14 dargestellt ist. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs 10 kann zusätzlich ein Getriebe und, wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein Hybridfahrzeug handelt, einen oder mehrere Motorgeneratoren umfassen, von denen hier zwar keiner gezeigt ist, deren Vorhandensein jedoch für den Fachmann als gegeben betrachtet werden kann. Die Effizienz eines Antriebsstrangs wird im Allgemeinen durch dessen Entwurf ebenso wie durch die verschiedenen Belastungen, denen der Antriebsstrang während seines Betriebs ausgesetzt ist, beeinflusst.
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Das Fahrzeug 10 umfasst zusätzlich einen Luft/Fluid-Wärmetauscher 16, d. h. einen Kühler, zum Umwälzen von durch die Pfeile 18 und 20 gezeigtem Kühlfluid, wie beispielsweise Wasser oder einem nach spezieller Rezeptur aufbereiteten Kühlmittel durch den Motor 14 hindurch zum Abführen von Wärme aus dem Motor. Ein temperaturerhöhtes Kühlmittel, das in den Wärmetauscher 16 einströmt, ist durch den Pfeil 18 dargestellt, und ein temperaturreduziertes Kühlmittel, das in den Motor zurückgeleitet wird, ist durch den Pfeil 20 dargestellt. Der Wärmetauscher 16 ist zum Schutz des Wärmetauschers vor diversen Verunreinigungsstoffen, die in der Luft und auf der Fahrbahn vorhanden sein können, hinter der Kühlergrillöffnung 12 positioniert. Der Wärmetauscher 16 kann auch an einer beliebigen anderen Stelle, wie beispielsweise hinter einem Fahrgastraum, positioniert sein, wenn das Fahrzeug beispielsweise mit einem Heckmotor oder einem Mittelmotor ausgelegt ist, wie dies für den Fachmann verständlich ist.
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Wie in 1–3 gezeigt, ist ein Lüfter 22 in dem Fahrzeug 10 hinter dem Wärmetauscher 16 positioniert, so dass der Wärmetauscher 16 zwischen der Kühlergrillöffnung 12 und dem Lüfter positioniert ist. Der Lüfter 22 kann, basierend auf dem Kühlbedarf des Motors 14, selektiv ein- und ausgeschaltet werden. Je nach Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ist der Lüfter 22 so angepasst, dass dadurch eine Strömung an Umgebungsluft oder eine Luftströmung 24 durch die Kühlergrillöffnung 12 zu dem Wärmetauscher 16 hin und durch diesen hindurch entweder erzeugt oder verstärkt wird. Die auf diese Weise durch den Betrieb des Lüfters 22 erzeugte oder verstärkte Luftströmung 24 wird durch den Wärmetauscher 16 hindurchgeführt, um dem temperaturerhöhten Kühlmittel 18 Wärme zu entziehen, bevor es als temperaturreduziertes Kühlmittel 20 wieder in den Motor 14 zurückgeleitet wird. Das Fahrzeug 10 umfasst zusätzlich einen Kühlmittelsensor 26, der so ausgelegt ist, dass er eine Temperatur des temperaturerhöhten Kühlmittels 18 erfasst, wenn dieses aus dem Motor 14 austritt.
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In 1–3 ist außerdem ein drehbarer oder verstellbarer Verschluss 30 abgebildet. Der Verschluss 30 ist in dem Fahrzeug 10 befestigt und ist so angepasst, dass er die durch die Kühlergrillöffnung 12 in das Fahrzeug eintretende oder einströmende Menge an Luftströmung 24 reguliert. Der Verschluss 30 ist, wie gezeigt, hinter der Kühlergrillöffnung 12 und unmittelbar benachbart zu dieser im vorderen Bereich des Fahrzeugs 10 positioniert. Wie hier gezeigt, ist der Verschluss 30 zwischen der Kühlergrillöffnung 12 und dem Wärmetauscher 16 positioniert. Der Verschluss 30 kann auch in die Kühlergrillöffnung 12 integriert und einstückig mit dieser ausgebildet sein. Der Verschluss 30 umfasst eine Mehrzahl von Luftklappen und ist hier mit drei getrennten Luftklappenelementen 32, 34 und 36 gezeigt, die Anzahl der Luftklappen kann jedoch auch geringer oder größer sein.
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Die Luftklappen 32, 34 und 36 sind jeweils so ausgelegt, dass sie sich während der Bedienung des Verschlusses 30 jeweils um entsprechende Drehachsen 38, 40 und 42 drehen und dadurch die Größe der Kühlergrillöffnung 12 und die in das Fahrzeug einströmende Menge an Umgebungsluft auf wirksame Weise steuern. Der Verschluss 30 ist so angepasst, dass er eine Stellbetätigung von einem vollständig geschlossenen Stellungszustand (wie in 1 gezeigt) über eine Zwischenstellung oder teilweise geschossene Stellung (wie in 2 gezeigt) bis hin zu einer vollständig geöffneten Stellung (wie in 3 gezeigt) – unter Miteinbeziehung der jeweiligen Endstellungen – vornimmt. Wenn sich die Luftklappen 32, 34 und 36 in einer ihrer offenen Stellungen befinden, tritt die Luftströmung 24 in das Fahrzeug 10 ein, indem sie durch die Ebene des Verschlusses 30 hindurchdringt, bevor sie mit dem Wärmetauscher 16 in Kontakt kommt.
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Der Verschluss 30 umfasst außerdem einen Mechanismus 44, der so ausgelegt ist, dass er den Verschluss einstellt und dadurch eine gewünschte Sollstellung des Verschlusses zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen – unter Miteinbeziehung der jeweiligen Endstellungen – auswählt und feststellt. Der Mechanismus 44 ist so ausgelegt, dass er bewirkt, dass sich die Luftklappen 32–36 zusammen, d. h. im Wesentlichen in Übereinstimmung miteinander, drehen und es so ermöglichen, dass sich der Verschluss 30 in jede beliebige der verfügbaren Stellungen dreht. Der Mechanismus 44 kann so angepasst sein, dass er entweder eine oder mehrere diskrete Stellung(en) der Luftklappen 32–36 auswählt und feststellt oder die Stellung der Luftklappen zwischen der vollständig geöffneten und der vollständig geschlossenen Stellung – unter Miteinbeziehung der jeweiligen Endstellungen – stufenlos auswählt. Der Mechanismus 44 dient dazu, die gewünschte Sollstellung für den Verschluss 30 auszuwählen, wenn er, wie für den Fachmann verständlich, durch eine beliebige externe Einrichtung, wie beispielsweise einen Elektromotor (nicht gezeigt), betätigt wird. Das Fahrzeug 10 umfasst außerdem einen Controller 46, bei dem es sich um einen Motorcontroller oder um eine getrennte Steuerung handeln kann, die so ausgelegt ist, dass sie den Mechanismus 44 dergestalt betätigt, dass dieser die gewünschte Sollstellung des Verschlusses 30 auswählt. Der Controller 46 kann außerdem so ausgelegt sein, dass er den Lüfter 22, falls der Lüfter elektrisch angetrieben wird, sowie ein Thermostat (nicht gezeigt) betätigt, das für die Regulierung der Kühlmittelumwälzung ausgelegt ist, wie dies dem Fachmann verständlich ist.
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Der Controller 46 ist so programmiert, dass er den Mechanismus 44 in Übereinstimmung mit der Last des Motors 14 und demgemäß entsprechend der durch den Sensor 26 erfassten Temperatur des Kühlmittels betätigt. Die Temperatur des temperaturerhöhten Kühlmittels 18 ist durch die Wähne bedingt, die durch den unter Last stehenden Motor 14 erzeugt wird. Wie dem Fachmann bekannt, ist eine Last des Motors 14 in der Regel von den Betriebsbedingungen abhängig, denen das Fahrzeug 10 unterworfen ist, beispielsweise bei einer Bergauffahrt und/oder beim Ziehen eines Anhängers. Die auf den Motor 14 wirkende Last führt im Allgemeinen zu einer erhöhten Temperatur im Motorinneren, was wiederum eine Kühlung des Motors erforderlich macht, um dessen gewünschte Leistung und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Dabei wird das Kühlmittel in der Regel von einer Fluidpumpe (nicht gezeigt) kontinuierlich zwischen dem Motor 14 und dem Wärmetauscher 16 umgewälzt.
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Wenn der Verschluss 30, wie in 1 abgebildet, vollständig geschlossen ist, stellen die Luftklappen 32–36 eine Absperrung der Luftströmung 24 an der Kühlergrillöffnung 12 bereit. Ist eine Motorkühlung durch die Kühlergrillöffnung 12 nicht erforderlich, so wird durch einen vollständig geschlossenen Verschluss 30 eine optimierte Aerodynamik für das Fahrzeug 10 geschaffen. Der Verschluss 30 kann durch den Controller 46 auch so betrieben werden, dass der Eintritt der dem Wärmetauscher 16 zuströmenden Luftströmung 24 in variabler Weise begrenzt wird, indem die Luftklappen 32–36, wie in 2 gezeigt, in eine Zwischenstellung gedreht werden, in der die Luftklappen teilweise geschlossen sind. Eine angemessene Zwischenstellung der Luftklappen 32–36 wird durch den Controller 46 gemäß einem programmierten Algorithmus gewählt, um dadurch die gewünschte Kühlwirkung auf den Motor 14 zu beeinflussen. Im vollständig geöffneten Zustand des Verschlusses 30 ist jede Luftklappe 32-36, wie in 3 gezeigt, in eine Stellung parallel zu der Luftströmung 24 gedreht, die durch die Ebene des Verschlusssystems hindurchzudringen bestrebt ist. Ein vollständig geöffneter Verschluss 30 ist somit dergestalt ausgelegt, dass er einen im Wesentlichen ungehinderten Durchgang eines solchen Luftstroms durch die Luftklappenebene des Verschlusses 30 erlaubt.
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Das Fahrzeug 10 umfasst zusätzlich einen Lufteinlass 50. Der Lufteinlass 50 ist so ausgelegt, dass er zumindest einen Teil der Luftströmungsmenge 24, die durch den Verschluss 30 in das Fahrzeug 10 eingelassen wird, in den Motor 14 einleitet. Der Lufteinlass 50 umfasst einen Luftkanal 52 und einen Luftkasten 54. In dem Luftkasten 54 ist ein Luftfilter (nicht gezeigt) untergebracht, der so ausgelegt ist, dass er Staub und Feststoffpartikel, die mit der Luft mitgeführt werden, entfernt, um zu verhindern, dass solche Verunreinigungen in die Verbrennungskammern des Motors 14 gelangen. Die solcherart gefilterte und anschließend in den Motor 14 eingeleitete Luftströmung 24 wird im Inneren der Verbrennungskammern des Motors (nicht gezeigt) mit einer geeigneten Menge an Kraftstoff vermengt.
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In Situationen, in denen die Umweltbedingungen Niederschläge wie beispielsweise Regen und/oder Schnee umfassen, kann die durch die Kühlergrillöffnung 12 in das Fahrzeug 10 gelangende Luftströmung 24 dementsprechend eine beträchtliche Menge an Feuchtigkeit umfassen. Bei Regen- oder Schneefallbedingungen liegt der Feuchtigkeitsgrad der Umgebungsluft in der Nähe der Hundertprozentmarke. Ein derartig hoher Feuchtigkeitsgrad der Luftströmung 24 reicht aus, um zu bewirken, dass es über den Lufteinlass 50 zu einem Eintritt von Flüssigkeit direkt in die Verbrennungskammern des Motors 14 kommt. Flüssigkeit in erheblichem Umfang in den Motor 14 eindringen zu lassen, ist jedoch allgemein nicht wünschenswert, da eine solche Flüssigkeit das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Inneren der Verbrennungskammern verdünnen kann und so den Betrieb des Motors beeinträchtigen kann. Darüber hinaus kann es aufgrund der Tatsache, dass Flüssigkeit weitgehend unkomprimierbar ist, bei einer hinreichend großen Menge an Flüssigkeit im Inneren der Verbrennungskammern zu einem Wasserschlag kommen. In Bezug auf Verbrennungsmotoren wird unter Wasserschlag ein Zustand verstanden, der daraus entsteht, wenn der Motor versucht, sich zu drehen, während der Inhalt seiner Verbrennungskammern nicht ausreichend komprimiert werden kann, wodurch es zu Beschädigungen von Motorbauteilen wie etwa Pleuelstangen kommen kann.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst das Fahrzeug 10 außerdem einen Feuchtigkeitssensor 56. Der Feuchtigkeitssensor 56 ist so ausgelegt, dass er einen Feuchtigkeitsgrad in der Umgebungsluft erfasst. Der Feuchtigkeitssensor 56 ist im vorderen Bereich des Fahrzeugs 10 positioniert, wo die Luftströmung 24 den Sensor, wie in 1–3 gezeigt, direkt erreichen kann, beispielsweise hinter einer Kühlergrillöffnung 13, und zwar ungeachtet dessen, ob der Verschluss 30 vollständig geschlossen oder anders eingestellt ist. Obwohl hier nicht gezeigt, kann sich der Feuchtigkeitssensor 56 zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses auch in dem Lufteinlass 50 befinden oder als ein optischer Sensor ausgelegt sein, der dazu verwendet wird, auf der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 10 niedergeschlagene Feuchtigkeit im Hinblick auf eine Betätigung der Fahrzeug-Scheibenwischer zu detektieren. Der Feuchtigkeitssensor 56 ist zusätzlich so ausgelegt, dass er ein den erfassten Feuchtigkeitsgrad anzeigendes Signal erzeugt und ein solches Signal an den Controller 46 übermittelt.
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Der Controller 46 ist so angepasst, dass er das von dem Feuchtigkeitssensor 56 erzeugte Signal empfängt. Zusätzlich ist der Controller so ausgelegt, dass er eine erste vorbestimmte Stellung des Verschlusses 30 auswählt, um die Menge an Luftströmung 24, die aus der Umgebung direkt in den Lufteinlass 50 eintritt, wenn der erfasste Feuchtigkeitsgrad einen Feuchtigkeitsschwellenwert 58 erreicht hat, zu verändern. Demgemäß ist der Feuchtigkeitsschwellenwert 58 in den Controller 46 einprogrammiert, so dass der Controller den Mechanismus 44 dergestalt betätigen kann, dass das Eindringen von mit der Luft mitgeführter Flüssigkeit in den Lufteinlass 50 beschränkt wird. Falls der Feuchtigkeitssensor 56 als der weiter oben beschriebene, optische Sensor ausgelegt ist, kann die Betätigung der Scheibenwischer des Fahrzeugs in Verbindung mit der Zeit, die verstrichen ist, seitdem die Scheibenwischer das letzte Mal betätigt worden sind, als eine Eingangsgröße für den Controller 46 im Hinblick auf die Auswahl der Stellung des Verschlusses 30 dienen. Als zusätzliche Eingangsgrößen für den Controller 46 im Hinblick auf die Auswahl des Verschlusses 30 kommen messbare Werte wie beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit, die Umgebungstemperatur, der Arbeitszyklus des Lüfters 22, die Zeit, welche verstrichen ist, seitdem der Feuchtigkeitsschwellenwert 58 zum letzten Mal erfasst worden ist, sowie die Temperatur und der Massenstrom der in den Lufteinlass 50 eintretenden Luft in Frage.
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Wenn beispielsweise der Feuchtigkeitsschwellenwert 58 im Wesentlichen nahe bei 100% Feuchtigkeit liegt, kann der Controller 46 über den vollständig geschlossenen Verschluss 30 den Eintritt der Luftströmung 24 in das Fahrzeug 10 durch die Kühlergrillöffnung 12 hindurch zur Ganze absperren, wie dies in 1 gezeigt ist. Somit kann die vollständig geschlossene Stellung des Verschlusses 30 als die erste vorbestimmte Stellung des Verschlusses während Umgebungsbedingungen wie starkem Regen oder wenn das Fahrzeug 10 eine überflutete Straße durchquert, ausgewählt werden. Darüber hinaus wird, wenn als erste vorbestimmte Stellung des Verschlusses 30 die vollständig geschlossene Stellung gewählt wird, im Wesentlichen die Gesamtheit der Luftströmung 24 daran gehindert, durch den Verschluss in das Fahrzeug 10 einzuströmen. Demzufolge wird auch die durch die Luftströmung 24 mitgeführte Umgebungsfeuchtigkeit daran gehindert, direkt durch den Verschluss 30 in das Fahrzeug 10 einzudringen und durch den Lufteinlass 50 in den Motor 14 eingeleitet zu werden. Es kann außerdem eine zweite vorbestimmte Stellung des Verschlusses 30 ausgewählt werden, falls die Menge an Feuchtigkeit in der Luftströmung 24 unter dem Feuchtigkeitsschwellenwert 58 jedoch über einem anderen, vorbestimmten mittleren Wert liegt, wie dies zum Beispiel unter Bedingungen von leichtem bis mäßigem Regen der Fall ist. Bei der zweiten vorbestimmten Stellung des Verschlusses 30 kann es sich somit um die in 2 gezeigte, teilweise geschlossene Stellung handeln.
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Obwohl die vollständig geschlossene Stellung des Verschlusses 30 den Eintritt der Luftströmung 24 durch die Kühlergrillöffnung 12 in das Fahrzeug 10 im Wesentlichen absperren würde, kann dennoch eine ausreichende Zufuhr von Luft durch den Lufteinlass 50 hindurch erfolgen. Wenn der Verschluss 30 in die vollständig geschlossene Stellung gestellt ist, kann der Lufteinlass 50 Motorluft entweder aus dem Motorraumbereich oder aus der Außenumgebung über einen indirekten Pfad, welcher die von dem Motor 14 angesaugte Menge an Umgebungsfeuchtigkeit begrenzt, erhalten. In dem Maße, in welchem die Luftströmung 24 gezwungen wird, über einen weniger direkten Pfad in den Lufteinlass 50 zu gelangen, wird ein großer Teil des mit der Luft mitgeführten Wassers aus dem Luftstrom ausgeschieden, während die Luftströmung gezwungen wird, enge Kurven zu durchlaufen, und kann dieses Wasser somit nicht mehr in den Motor 14 gelangen. Demgemäß wird, wenn die Stellung des Verschlusses 30 (wie in 1 und 2 dargestellt) in eine von der vollständig geöffneten Stellung abweichende Stellung gebracht ist, der Grad an Feuchtigkeit, der in den Lufteinlass 50 gelangt, verglichen mit dem in der Umgebung enthaltenen Feuchtigkeitsgrad verändert.
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Die weiter oben beschriebene Regulierung der Menge an Luftströmung 24, welche bei erhöhten Feuchtigkeitsgraden durch die Kühlergrillöffnung 12 in den Lufteinlass 50 eintritt, kann es ermöglichen, dass sich der Lufteinlass 50 dadurch auszeichnet, dass auf innere Prallflächen verzichtet wird. Der hier in Bezug auf Lufteinlässe von Verbrennungsmotoren verwendete Begriff ”Prallfläche” stellt eine in den Luftkanal und/oder den Luftkasten integrierte Barriere dar, um im Wesentlichen die einströmende Umgebungsluft von der darin enthaltenen Feuchtigkeit zu trennen. Eine Prallfläche innerhalb eines Lufteinlasses lenkt die einströmende Umgebungsluft typischerweise genügend stark um, so dass die von der Luftströmung mitgeführte, wesentlich schwerere Flüssigkeit nicht in der Lage ist, den Richtungswechsel mit der Geschwindigkeit der Luft zu vollziehen. Als Folge daraus wird bewirkt, dass die Flüssigkeit von der Luftströmung getrennt wird, hinter dieser zurückbleibt und sich in der Nähe der Prallfläche absetzt, von wo sie durch eine zusätzlich bereitgestellte Einrichtung entfernt wird oder ablaufen kann.
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Umgebungstemperaturen nahe bei oder unter dem Gefrierpunkt können einen erwägenswerten Faktor für die Kühlung des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 10 darstellen. Wenn die Umgebungstemperatur unter einem vorbestimmten Wert, d. h. nahe bei oder unter dem Gefrierpunkt, liegt, kann eine ausreichende Kühlung des Motors 14 mit der Kühlergrillöffnung 12 entweder in dem teilweise eingeschränkten oder in dem vollständig abgesperrten Zustand erfolgen. Gleichzeitig können die Luftklappen 32–36 und der Mechanismus 44 bei solch tiefen Temperaturen einfrieren und somit blockieren. Um ein Blockieren des Verschlusses 30 in einer ungewollten Stellung zu vermeiden, kann daher, wenn die Umgebungstemperatur unter einem vorbestimmten Wert liegt, ungeachtet der Fahrzeuggeschwindigkeit und -belastung eine geeignete, zweite vorbestimmte Stellung des Verschlusses 30 ausgewählt und festgestellt werden. Die Kühlergrillöffnung 12 kann über die vorbestimmte Stellung des Verschlusses 30 je nach Kühlerfordernis des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 10 in eine beliebige Stellung zwischen dem vollständig geöffneten und dem vollständig beschränkten Zustand – unter Miteinbeziehung der jeweiligen Endstellungen – gebracht werden.
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Die zweite vorbestimmte Feststellposition oder eine Anzahl von diskreten Feststellpositionen des Verschlusses 30, die auch bei Umgebungstemperaturen von nahe bei und unter dem Gefrierpunkt noch eine ausreichende Kühlung des Antriebsstrangs erlauben würden, können empirisch während der Test- und Entwicklungsphase des Fahrzeugs 10 festgelegt werden. Der Controller 46 kann dazu verwendet werden, die Umgebungstemperatur über einen Temperatursensor (48) zu überwachen und die Stellung des Verschlusses 30 über den Mechanismus 44 in Ansprechen darauf, dass die Umgebungstemperatur unter dem vorbestimmten Wert liegt, zu regulieren und festzustellen. In ähnlicher Weise wie bei der ersten vorbestimmten Stellung des Verschlusses 30 kann es sich auch bei der zweiten vorbestimmten Feststellposition um die in 1 gezeigte, vollständig geschlossene Stellung handeln.
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In 4 ist ein Verfahren 60 zum Steuern der Betätigung des Verschlusses 30 gemäß der obigen Beschreibung in Bezug auf 1–3 abgebildet. Das Verfahren beginnt bei Rahmen 62 und schreitet dann zu Rahmen 64 voran, wo es umfasst, dass eine Stellbetätigung des Verschlusses 30 zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen – unter Miteinbeziehung der jeweiligen Endstellungen – vorgenommen wird, um die Menge der Umgebungsluftströmung 24, die in das Fahrzeug 10 eintritt, zu regulieren. In Rahmen 64 kann der Controller 46 für die Betätigung des Verschlusses 30 verantwortlich sein. Im Anschluss an Rahmen 64 schreitet das Verfahren zu Rahmen 66 voran. In Rahmen 66 umfasst das Verfahren, dass über den Feuchtigkeitssensor 56 ein Feuchtigkeitsgrad in der Luftströmung 24 erfasst wird. Zusätzlich kann in Rahmen 66 der Feuchtigkeitssensor 56 ein den erfassten Feuchtigkeitsgrad anzeigendes Signal an den Controller 46 übermitteln.
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Wie weiter oben in Bezug auf 1–3 beschrieben, kommen als Eingangsgrößen für den Controller 46 im Hinblick auf die Auswahl der Stellung des Verschlusses 30 zusätzliche messbare oder erfasste Werte in Frage. Als solche Werte kommen Daten für die Fahrgeschwindigkeit, die Umgebungstemperatur, den Arbeitszyklus des Lüfters 22, die Zeit, welche verstrichen ist, seitdem der Feuchtigkeitsschwellenwert 58 zum letzten Mal erfasst worden ist oder der Scheibenwischer zum letzten Mal betätigt worden ist, sowie die Temperatur und den Massenstrom der in den Lufteinlass 50 eintretenden Luft in Frage.
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Im Anschluss an Rahmen 66 schreitet das Verfahren zu Rahmen 68 voran. In Rahmen 68 umfasst das Verfahren, dass die erste vorbestimmte Stellung des Verschlusses 30 ausgewählt wird, wenn der Feuchtigkeitsgrad den Feuchtigkeitsschwellenwert 58 erreicht hat. Durch das Auswählen der ersten vorbestimmten Stellung des Verschlusses 30 wird es im Rahmen des Verfahrens ermöglicht, die Menge an Umgebungsluftströmung, welche durch die Kühlergrillöffnung 12 in das Fahrzeug 10 eintritt, zu verändern. Gemäß dem Verfahren kann der Controller 46 für das Auswählen der ersten vorbestimmten Stellung des Verschlusses 30 verantwortlich sein, um die Menge an Umgebungsluftströmung 24, welche direkt durch den Verschluss in das Fahrzeug 10 eintritt, zu verändern.
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Wie in Bezug auf 1–3 beschrieben, umfasst das Fahrzeug 10 den Motor 14 mit dem Lufteinlass 50. Demgemäß würde ein Verändern oder Beschränken der Menge an Umgebungsluftströmung 24, welche direkt durch den Verschluss 30 in das Fahrzeug 10 eintritt, auch den Pfad der in den Lufteinlass 50 eintretenden Luftströmung verändern. Folglich würde auch der Grad an Feuchtigkeit, die in den Motor 14 eingeleitet wird, verglichen mit dem in der Umgebungsluft enthaltenen Feuchtigkeitsgrad reduziert. Da, wie weiter oben angemerkt, die durch die Kühlergrillöffnung 12 in das Fahrzeug 10 eintretende Luftströmung 24, welche, unter Umgebungsbedingungen, die sich durch eine hohe Feuchtigkeit auszeichnen, durch den Verschluss 30 abgesperrt werden kann, kann sich der Lufteinlass 50 zusätzlich dadurch auszeichnen, dass auf innere Prallflächen verzichtet wird.
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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.
