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Hintergrund
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aktive Grill-Schließeinrichtung zum Steuern des Öffnens und des Schließens einer variablen Leitungsvorrichtung und befasst sich insbesondere mit einer aktiven Grill-Schließeinrichtung, die in der Lage ist, das Öffnen und Schließen einer variablen Leitungsvorrichtung, die in einer Öffnung der Stoßfängerverkleidung an dem vorderen Ende eines Fahrzeugs angeordnet ist, in angemessener Weise zu steuern.
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2. Einschlägiger Stand der Technik
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Bei einem Fahrzeug, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, wird bewegte Luft zur Kühlung durch eine Öffnung eingeleitet, um solche Komponenten, wie etwa einen Kühler, einen Kondensator einer Klimaanlage sowie einen Ladeluftkühler zu kühlen, wobei die Öffnung in einer Stoßfängerverkleidung an dem vorderen Ende des Fahrzeugs vorgesehen ist.
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In den letzten Jahren ist eine Technologie bekannt geworden, die eine zu öffnende und zu schließende variable Leitungsvorrichtung (aktive Grill-Schließeinrichtung) verwendet, die in einer solchen Öffnung vorgesehen ist. Wenn bei dieser Technologie eine Kühllast gering ist und somit eine geringe Menge an bewegter Luft ausreichend ist, dann wird die variable Leitungsvorrichtung geschlossen, um dadurch den Luftwiderstand zu verringern und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Eine herkömmliche Technologie, die mit einer solchen variablen Leitungsvorrichtung im Zusammenhang steht, ist z. B. in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
JP 2007-001 503 A beschreiben. In der
JP 2007-001 503 A ist eine variable Leitungsvorrichtung (variable Grill-Schließeinrichtung) unmittelbar vor dem Kühler in der Nähe des vorderen Endes des Motorraums angebracht.
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Zur weiteren Steigerung eines Verbesserungseffekts der Kraftstoffeffizienz aufgrund einer Verbesserung bei der aerodynamischen Leistung der vorstehend beschriebenen variablen Leitungsvorrichtung ist es bevorzugt, dass die Häufigkeit des Auftretens eines geschlossenen Zustands soweit wie möglich erhöht werden sollte und ein geöffneter Zustand nur dann vorliegen sollte, wenn ein hoher Bedarf für das Einleiten von bewegter Luft besteht.
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Ferner kann bei extrem niedrigen Temperaturen, die ein Einfrierproblem hervorrufen können, eine erzwungene Öffnungs- oder Schließbetätigung Komponenten beschädigen, wobei im Fall einer Festsetzung in einem geöffneten Zustand eine übermäßige Kühlung stattfinden kann.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer aktiven Grill-Schließeinrichtung, die in der Lage ist, das Öffnen und Schließen einer variablen Leitungsvorrichtung in angemessener Weise zu steuern.
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Gemäß einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine aktive Grill-Schließeinrichtung zum Steuern des Öffnens und Schließens einer variablen Leitungsvorrichtung, die ein bewegliches Klappensystem zum Öffnen und Schließen einer an einem vorderen Ende eines Fahrzeugs zum Einleiten von Luft vorgesehenen Öffnung verwendet, wobei die aktive Grill-Schließeinrichtung Folgendes aufweist: eine Wärmebelastungszustand-Detektionseinheit, die zum Detektieren eines Wärmebelastungszustands des Fahrzeugs ausgebildet ist; sowie eine Öffnungs- und Schließ-Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, die variable Leitungsvorrichtung bei normalen Bedingungen in einen geschlossenen Zustand zu versetzen sowie die variable Leitungsvorrichtung in einen geöffneten Zustand zu versetzen, wenn festgestellt wird, dass der Wärmebelastungszustand des Fahrzeugs ein vorbestimmter hoher Wärmebelastungszustand ist.
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Die Wärmebelastungszustand-Detektionseinheit kann einen Umgebungstemperatursensor aufweisen, der zum Detektieren einer Umgebungstemperatur ausgebildet ist, und die Öffnungs- und Schließ-Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die variable Leitungsvorrichtung unabhängig von dem Resultat der Detektion durch die Wärmebelastungszustand-Detektionseinheit in einem geschlossenen Zustand zu halten, wenn die Umgebungstemperatur beträchtlich unter dem Gefrierpunkt liegt.
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Die Wärmebelastungszustand-Detektionseinheit kann einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor aufweisen, der zum Detektieren einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ausgebildet ist, und die Öffnungs- und Schließ-Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Feststellung zu treffen, dass sich das Fahrzeug in dem hohen Wärmebelastungszustand befindet, wenn das Fahrzeug eine niedrige Fahrgeschwindigkeit hat, die niedriger als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
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Die Wärmebelastungszustand-Detektionseinheit kann eine Motorausgangszustand-Detektionseinheit aufweisen, die dazu ausgebildet ist, einen Ausgangszustand eines Motors zu detektieren, und die Öffnungs- und Schließ-Steuersteuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Feststellung zu treffen, dass sich das Fahrzeug in dem hohen Wärmebelastungszustand befindet, wenn der Motor in einem vorbestimmten Zustand mit hoher Ausgangsleistung ist.
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Die Wärmebelastungszustand-Detektionseinheit kann einen Temperatursensor aufweisen, der zum Detektieren von mindestens einer von der Kühlmitteltemperatur und der Schmieröltemperatur des Motors ausgebildet ist, und die Öffnungs- und Schließ-Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Feststellung zu treffen, dass sich das Fahrzeug in dem hohem Wärmebelastungszustand befindet, wenn mindestens eine von der Kühlmitteltemperatur und der Schmieröltemperatur höher als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
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Die Wärmebelastungszustand-Detektionseinheit kann einen Umgebungstemperatursensor aufweisen, der dazu ausgebildet ist, eine Umgebungstemperatur zu detektieren, und die Öffnungs- und Schließ-Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Feststellung zu treffen, dass sich das Fahrzeug in dem hohen Wärmebelastungszustand befindet, wenn die Umgebungstemperatur in einem vorbestimmten hohen Temperaturzustand ist.
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Die Wärmebelastungszustand-Detektionseinheit kann eine Klimaanlagenzustand-Detektionseinheit aufweisen, die dazu ausgebildet ist, den Betriebszustand einer Klimaanlage zu detektieren, und die Öffnungs- und Schließ-Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Feststellung zu treffen, dass sich das Fahrzeug in dem hohen Wärmebelastungszustand befindet, wenn der Betriebszustand der Klimaanlage in einem vorbestimmten hohen Belastungszustand ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Schnittdarstellung des vorderen Endes eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer aktiven Grill-Schließeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht entlang einer vertikalen Ebene in der Mitte der Breite des Fahrzeugs vor einer Kollision sowie in einem geschlossenen Zustand einer variablen Leitungsvorrichtung dargestellt ist;
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2 eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs II in 1;
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3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Konfiguration einer aktiven Grill-Schließeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel; und
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4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Öffnungs- und Schließsteuerung mittels der aktiven Grill-Schließeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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Ausführliche Beschreibung
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Ausführungsbeispiel
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer aktiven Grill-Schließeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die aktive Grill-Schließeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel steuert eine variable Leitungsvorrichtung, die z. B. eine Frontspoileröffnung an dem vorderen Ende eines Kraftfahrzeugs, wie z. B. eines PKW, im Wesentlichen öffnet und schließt.
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1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des vorderen Endes eines Fahrzeugs, das die aktive Grill-Schließeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aufweist, wobei die Ansicht entlang einer vertikalen Ebene in der Mitte der Breite des Fahrzeugs vor einer Kollision sowie in einem geschlossenen Zustand einer variablen Leitungsvorrichtung dargestellt ist. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs II in 1.
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Die Vorderseite des Fahrzeugs weist eine Stoßfänger-Frontseite bzw. Stoßfängerverkleidung 10, einen Stoßfängerträger 20, einen Kühler 30, einen Kondensator 40, eine Kühlerplatte 50, ein Energie absorbierendes Material 60 und eine variable Leitungsvorrichtung 100 auf.
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Bei der Stoßfängerverkleidung 10 handelt es sich um ein äußeres Element, das an dem vorderen Ende des Fahrzeugs angeordnet ist und z. B. aus einem Harzmaterial, wie z. B. PP in integraler Weise gebildet ist. Die Stoßfängerverkleidung 10 beinhaltet einen Hauptkörper 11 und einen Frontspoiler 12.
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Der Hauptkörper 11 ist unter einem Frontgrill und einem Frontscheinwerfer angeordnet, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Der Frontspoiler 12 ist im Abstand von sowie unter dem Hauptkörper 11 angeordnet. Eine Öffnung O zum Einleiten von bewegter Luft für Kühlzwecke ist zwischen dem Hauptkörper 11 und dem Frontspoiler 12 vorgesehen.
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Der Hauptkörper 11 weist einen vorderen Flächenbereich 11a, einen oberen Flächenbereich 11b und einen unteren Flächenbereich 11c auf. Bei dem vorderen Flächenbereich 11a handelt es sich um einen Flächenbereich, der im Wesentlichen parallel zu der vertikalen Richtung an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Bei dem oberen Flächenbereich 11b handelt es sich um einen Flächenbereich, der sich von dem oberen Ende des vorderen Flächenbereichs 11a nach hinten erstreckend angeordnet ist. Der untere Flächenbereich 11c ist ein Flächenbereich, der sich von dem unteren Ende des vorderen Flächenbereichs 11a nach hinten erstreckend angeordnet ist.
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Der untere Flächenbereich 11c ist im Wesentlichen horizontal angeordnet, und das obere Ende der variablen Leitungsvorrichtung 100 ist an dem unteren Flächenbereich 11c befestigt.
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Der Frontspoiler 12 besitzt einen vorderen Flächenbereich 12a, einen oberen Flächenbereich 12b und einen unteren Flächenbereich 12c. Der vordere Flächenbereich 12a ist ein Flächenbereich, der im Wesentlichen parallel zu der vertikalen Richtung an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Bei dem oberen Flächenbereich 12b handelt es sich um einen Flächenbereich, der sich von dem oberen Ende des vorderen Flächenbereichs 12a nach hinten erstreckend angeordnet ist, und das untere Ende der variablen Leitungsvorrichtung 100 ist an dem oberen Flächenbereich 12b befestigt. Bei dem unteren Flächenbereich 12c handelt es sich um einen Flächenbereich, der sich von dem unteren Ende des vorderen Flächenbereichs 12a nach hinten erstreckend angeordnet ist.
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Bei dem Stoßfängerträger 20 handelt es sich um ein balkenförmiges Element, das rückseitig von dem Hauptkörper 11 angeordnet ist und sich im Wesentlichen in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Der Stoßfängerträger 20 weist einen im Wesentlichen rechteckigen geschlossenen Querschnitt auf.
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Der Kühler 30 kühlt ein Kühlmittel (nicht dargestellt) des Motors durch Wärmeaustausch mit bewegter Luft. Der Kühler 30 ist derart ausgebildet, dass eine große Anzahl von Rippen um ein Rohr herum angeordnet ist, durch das das Kühlmittel strömt.
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Der Kondensator 40 kühlt ein in Dampfphase vorliegendes Kühlmedium einer Klimaanlage (nicht dargestellt) durch Wärmeaustausch mit bewegter Luft, wobei das Kühlmedium in die Flüssigphase kondensiert. Der Kondensator 40 ist derart ausgebildet, dass eine große Anzahl von Rippen um ein Rohr herum angeordnet ist, durch das das Kühlmedium strömt. Der Kondensator 40 ist vor dem Kühler 30 angeordnet.
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Bei der Kühlerplatte 50 handelt es sich um ein rahmenförmiges Bauelement des Fahrzeugs, das um den Kühler 30 und den Kondensator 40 herum angeordnet ist, um den Kühler 30 und den Kondensator 40 zu haltern. Ein Kühlerplatten-Unterteil 51 ist an dem unteren Ende der Kühlerplatte 50 angeordnet. Das Kühlerplatten-Unterteil 51 ist aus einem Paar Metallblechprofilen mit einem dazwischen vorhandenen Hohlraum gebildet, so dass es einen geschlossenen Querschnitt aufweist.
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Das Energie absorbierende Material 60 ist rückseitig von dem Frontspoiler 12 angeordnet und dazu ausgebildet, eine Eingangslast von dem Frontspoiler 12 zum Zeitpunkt einer Kollision zu absorbieren sowie die Last zu der Fahrzeugkarosserie zu übertragen. Das Energie absorbierende Material 60 ist durch Verbinden einer Vielzahl von Rippen mit einer oberen Fläche gebildet, wobei die Rippen in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind und sich im Wesentlichen in der vertikalen Richtung erstrecken.
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Das Energie absorbierende Material 60 ist in integraler Weise z. B. aus einem Harzmaterial gebildet. Das vordere Ende des Energie absorbierenden Materials 60 ist in das Innere des Frontspoilers 12 eingesetzt, und ein oberer Bereich des Energie absorbierenden Materials 60 ist unter der Kühlerplatte 50 angeordnet.
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Die variable Leitungsvorrichtung 100 ist in der Öffnung O der Stoßfängerverkleidung 10 angeordnet und dazu ausgebildet, die Öffnung O im Wesentlichen zu öffnen und schließen. Die variable Leitungsvorrichtung 100 weist einen Rahmenkörper 110, eine obere Klappe 120 und eine untere Klappe 130 auf. Darüber hinaus weist die variable Leitungsvorrichtung 100 eine in 3 dargestellte Steuervorrichtung auf.
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3 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Konfiguration der aktiven Grill-Schließeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel. Wie in 3 gezeigt, besitzt die variable Leitungsvorrichtung 100 eine Betätigungseinrichtung 140 sowie eine Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung, die die Betätigungseinrichtung 140 steuert.
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Der Rahmenkörper 110 ist entlang des inneren Umfangsrands der Öffnung O der Stoßfängerverkleidung 10 derart angeordnet, dass er, von der Vorderseite des Fahrzeugs betrachtet, eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist.
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Ein oberer Rand 111 des Rahmenkörpers 110 ist an der Unterseite eines hinteren Endbereichs des unteren Flächenbereichs 11c des Hauptkörpers 11 der Stoßfängerverkleidung 10 befestigt. Der obere Rand 111 ist im Wesentlichen horizontal angeordnet und bildet einen plattenartigen Streifen, der sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt.
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Das hintere Ende des oberen Rands 111 weist einen Vorsprungbereich 111a (siehe 2) auf, der nach unten vorsteht. Wenn sich die obere Klappe 120 in einem geschlossenen Zustand befindet, steht der Vorsprungbereich 111a in Kontakt mit der hinteren Fläche eines oberen Endbereichs einer oberen Hälfte 122 der oberen Klappe 120. Ein unterer Rand 112 des Rahmenkörpers 110 ist an der oberen Oberfläche eines hinteren Endbereichs des oberen Flächenbereichs 12b des Frontspoilers 12 der Stoßfängerverkleidung 10 befestigt.
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Wenn sich die untere Klappe 130 in einem geschlossenen Zustand befindet, in dem die untere Klappe 130 im Wesentlichen parallel zu der vertikalen Richtung angeordnet ist, so ist das hintere Ende des unteren Rands 112 in Kontakt mit der vorderen Oberfläche eines unteren Endbereichs einer unteren Hälfte 133 der unteren Klappe 130. Die obere Oberfläche des unteren Rands 112 ist als geneigte Fläche ausgebildet, die in der Richtung zur Vorderseite des Fahrzeugs nach unten geneigt ausgebildet ist.
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Die obere Klappe 120 und die untere Klappe 130 sind bewegliche Klappen, die um jeweilige Drehwellen drehbar angeordnet sind, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, um dadurch das Innere des Rahmenkörpers 110 zu öffnen und zu schließen. Die obere Klappe 120 und die untere Klappe 130 sind dazu ausgebildet, die obere Hälfte bzw. die untere Hälfte des Rahmenkörpers 110 zu schließen.
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Wie in 2 dargestellt, weist in einem geschlossenen Zustand die obere Klappe 120 die rippenförmige obere Hälfte 122, die von einer Drehwelle 121 nach oben ragt, sowie die rippenförmige untere Hälfte 123 auf, die von der Drehwellen 121 nach unten ragt.
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In ähnlicher Weise besitzt die untere Klappe 130 in einem geschlossenen Zustand eine rippenförmige obere Hälfte 132, die von einer Drehwelle 131 nach oben ragt, sowie eine rippenförmige untere Hälfte 133, die von der Drehwelle 131 nach unten ragt.
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Die Drehwelle 121 der oberen Klappe 120 und die Drehwelle 131 der unteren Klappe 130 sind in vertikaler Richtung im Abstand voneinander angeordnet. Wenn sich die variable Leitungsvorrichtung 100 in einem geschlossenen Zustand befindet, steht ein unterer Endbereich der unteren Hälfte 123 der oberen Klappe 120 in Kontakt mit einem oberen Endbereich der oberen Hälfte 132 der unteren Klappe 130.
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Wie in 2 mit durchgezogener Linie dargestellt, ist bei der Anordnung der oberen Hälften 122, 132 sowie der unteren Hälften 123 und 133 im Wesentlichen parallel zu der vertikalen Richtung das Innere des Rahmenkörpers 110 im Wesentlichen geschlossen (geschlossener Zustand).
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Wie in 2 mit unterbrochener Linie dargestellt, werden die obere Klappe 120 und die untere Klappe 130 um die Drehwellen 121 und 131 in einer Richtung verschwenkt, in der sich die oberen Hälften 122 und 132 jeweils nach vorn bewegen, so dass bewegte Luft durch das Innere des Rahmenkörpers 110 hindurch strömen kann (geöffneter Zustand).
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Bei der oberen Klappe 120 ist der Überstand der oberen Hälfte 122 von der Drehwelle in 121 kleiner ausgebildet als der Überstand der unteren Hälfte 123 von der Drehwelle 121. Wenn sich die obere Klappe 120 in einem geschlossenen Zustand befindet, ist somit die Höhe der Drehwelle 121 von dem Zentrum der oberen Klappe 120 nach oben versetzt angeordnet.
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Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration ermöglicht die obere Klappe 120 in einem geschlossenen Zustand, dass der Druck der bewegten Luft ein Rotationsmoment zum Drehen der oberen Klappe 120 in eine geöffnete Position erzeugt. Dagegen sind bei der unteren Klappe 130 die Überstände der oberen Hälfte 132 und der unteren Hälfte 133 von der Drehwelle 131 im Wesentlichen gleich.
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Bei der Betätigungseinrichtung 140 handelt es sich um eine Energiequelle zum Öffnen und Schließen der variablen Leitungsvorrichtung 100. Die Betätigungseinrichtung 140 besitzt z. B. einen Elektromotor und einen Untersetzungsgetriebezug zum Verlangsamen des Ausgangs des Elektromotors. Die Betätigungseinrichtung 140 treibt ein Abtriebszahnrad (nicht gezeigt) an, das an der lateralen Seite der oberen Klappe 120 angebracht ist.
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Obwohl die untere Klappe 130 mit der oberen Klappe 120 über einen Gestängemechanismus (nicht gezeigt) gekoppelt ist, wird bei der Rotationsbeweglichkeit der oberen Klappe 120 und dem Auftreten einer Festsetzung bei der unteren Klappe 130 nur die obere Klappe 120 geöffnet oder geschlossen, indem ein in dem Gestängemechanismus vorgesehenes flexibles Element verformt wird.
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung steuert die Betätigungseinrichtung 140 zum Öffnen und Schließen der variablen Leitungsvorrichtung 100 und dient als Öffnungs- und Schließ-Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung besitzt eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, wie z. B. eine CPU, eine Speichervorrichtung, wie z. B. einen RAM oder einen ROM, eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle sowie eine Busleitung zum Verbinden dieser Vorrichtungen.
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung 100 ist mit einer Motorsteuereinheit 210, einer Verhaltenssteuereinheit 220 und einer Fahrzeugintegrationseinheit 230 beispielsweise über ein CAN-Kommunikationssystem verbunden, bei dem es sich um einen Typ eines in einem Fahrzeug vorgesehenen LAN-Netzwerks handelt.
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Die Motorsteuereinheit 210 steuert den Motor und dessen Zusatzeinrichtungen in umfassender Weise, wobei es sich bei dem Motor um eine Energiequelle für den Betrieb des Fahrzeugs handelt. Die Motorsteuereinheit 210 ist mit einem Öltemperatursensor 211, einem Kühlmitteltemperatursensor 212 und einer Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung 213 verbunden.
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Der Öltemperatursensor 211 detektiert eine Temperatur des Schmieröls für den Motor. Der Kühlmitteltemperatursensor 212 detektiert eine Temperatur des Kühlmittels für den Motor.
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Die Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung 213 führt dem Motor Kraftstoff zu und besitzt eine Einspritzeinrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer oder eine Öffnung eines jeweiligen Zylinders, wobei der Kraftstoff mittels einer Kraftstoffpumpe mit Druck beaufschlagt wird. Die Motorsteuereinheit 210 kann eine dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge auf der Basis einer Ventilöffnungszeit der Einspritzeinrichtung in der Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung 213 detektieren.
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Die Verhaltenssteuereinheit 220 führt eine Verhaltenssteuerung und/oder eine Antiblockier-Bremssteuerung aus, wenn ein solches Verhalten, wie etwa ein Übersteuern oder Untersteuern des Fahrzeugs auftritt, wobei die Verhaltenssteuerung ein Giermoment in einer Richtung zum Unterbinden des Verhaltens durch Aufbringen von unterschiedlichen Bremskräften auf die rechten und die linken Räder erzeugt.
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Die Verhaltenssteuereinheit 220 ist mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 221 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 221 gibt ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Impulssignal in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder ab.
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Die Fahrzeugintegrationseinheit 230 ist für eine umfassende Steuerung von verschiedenen elektrischen Ausrüstungseinrichtungen des Fahrzeugs vorgesehen. Die Fahrzeugintegrationseinheit 230 ist mit einer Klimaanlagen-Steuereinheit 231 und einem Umgebungstemperatursensor 232 verbunden. Die Klimaanlagen-Steuereinheit 231 steuert eine Klimaanlage für die Klimatisierung des Fahrgastraums.
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Die Klimaanlagen-Steuereinheit 32 ist in der Lage, die Betriebsbelastung der Klimaanlage auf der Basis von solchen Faktoren, wie z. B. einer Kühlmedium-Temperatur und einem Kühlmedium-Druck zu bestimmen. Der Umgebungstemperatursensor 232 misst die Umgebungstemperatur.
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Nachfolgend wird die Öffnungs- und Schließsteuerung der variablen Leitungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel näher beschrieben. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Öffnungs- und Schließsteuerung durch die aktive Grill-Schließeinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel. Dabei wird die Beschreibung für jeden einzelnen Schritt der Reihe nach angegeben.
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Schritt S01: Feststellung einer Anomalie in dem betreffenden System
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung nimmt eine Diagnose dahingehend vor, ob bei dem jeweiligen Sensor oder dem Kommunikationssystem eine Anomalie vorliegt, wobei bei der Feststellung einer Anomalie der Ablauf mit einem Schritt S09 fortfährt, um das Auftreten eines Wärmeschadens sowie Überhitzung zu verhindern. Wenn bei dem jeweiligen Sensor und dem Kommunikationssystem festgestellt wird, dass diese normal arbeiten, fährt der Ablauf mit einem Schritt S02 fort.
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Schritt S02: Feststellung einer niedrigen Umgebungstemperatur
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung stellt fest, ob die von dem Umgebungstemperatursensor 232 detektierte Umgebungstemperatur niedriger als oder gleich einem Schwellenwert für eine niedrige Temperatur (z. B. 0°C) ist oder nicht, der im Hinblick auf ein Einfrieren von äußeren Teilen vorgegeben worden ist.
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Wenn die Umgebungstemperatur niedriger als oder gleich dem Schwellenwert für die niedrige Temperatur ist, fährt der Ablauf mit einem Schritt S08 fort, während er sonst mit einem Schritt S03 fortfährt.
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Schritt S03: Feststellung einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung vergleicht die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Schwellenwert, der für die Bestimmung vorgegeben worden ist, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit ausreichend bewegte Luft verursacht.
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Wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand mit niedriger Geschwindigkeit befindet, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als oder gleich dem Schwellenwert ist, fährt der Ablauf mit dem Schritt S09 fort, während der Ablauf sonst mit einem Schritt S04 fortfährt.
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Schritt S04: Feststellung des Motorbelastungszustands
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung stellt fest, ob es sich bei dem Betriebszustand des Motors um einen vorbestimmten hohen Belastungszustand handelt. Wenn z. B. die von der Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung 213 zu dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, wird die Feststellung getroffen, dass es sich bei dem Betriebszustand um einen hohen Belastungszustand handelt.
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Wenn der Betriebszustand des Motors ein Zustand mit hoher Belastung ist, fährt der Ablauf mit dem Schritt S09 fort, während er sonst mit einem Schritt S05 fortfährt.
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Schritt S05: Feststellung der Öltemperatur und der Kühlmitteltemperatur
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung vergleicht die Schmieröltemperatur und die Kühlmitteltemperatur des Motors mit jeweiligen Schwellenwerten. Wenn zumindest eine der Temperaturen höher ist als ein entsprechender Schwellenwert, befindet sich das Fahrzeug in einem Zustand mit hoher Temperatur, und der Ablauf fährt mit dem Schritt S09 fort, während er sonst mit einem Schritt S06 fortfährt.
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Schritt S06: Feststellung einer hohen Umgebungstemperatur
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung stellt fest, ob die von dem Umgebungstemperatursensor 232 detektierte Umgebungstemperatur höher als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert für eine hohe Temperatur ist oder nicht. Wenn die Umgebungstemperatur höher als oder gleich dem Schwellenwert für eine hohe Temperatur ist, fährt der Ablauf mit dem Schritt S09 fort.
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Der Schwellenwert für eine hohe Temperatur ist beispielsweise unter Berücksichtigung der Umgebungstemperaturen während des Tages im Sommer höher vorgegeben als der Schwellenwert für eine niedrige Temperatur. Wenn die Umgebungstemperatur niedriger ist als der Schwellenwert für die hohe Temperatur, fährt der Ablauf mit einem Schritt S07 fort.
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Schritt S07: Feststellung einer hohen Belastung der Klimaanlage
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Wenn von der Klimaanlagen-Steuereinheit 231 festgestellt wird, dass es sich bei dem Betriebszustand der Klimaanlage um einen Zustand mit hoher Belastung handelt, fährt der Betriebsablauf der Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung mit dem Schritt S09 fort, während er sonst mit einem Schritt S08 fortfährt.
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Schritt S08: Schließsteuerung der variablen Leitungsvorrichtung
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung gibt ein Steuersignal an die Betätigungseinrichtung 140 ab, um die variable Leitungsvorrichtung 100 in einen geschlossenen Zustand zu versetzen. Im Anschluss daran wird die Abfolge der Prozesse beendet (Rücksprung).
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Schritt S09: Öffnungssteuerung der variablen Leitungsvorrichtung
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Die Steuereinheit 150 der variablen Leitungsvorrichtung gibt ein Steuersignal an die Betätigungseinrichtung 140 ab, um die variable Leitungsvorrichtung 100 in einen geöffneten Zustand zu versetzen. Im Anschluss daran wird die Abfolge der Prozesse beendet (Rücksprung).
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Mit der vorstehend beschriebenen Ausführung lassen sich folgende Effekte erzielen.
- (1) Die variable Leitungsvorrichtung 100 wird unter normalen Bedingungen in einem geschlossenen Zustand gehalten und wird nur dann in einen geöffneten Zustand verbracht, wenn es sich bei dem Wärmebelastungszustand in dem Motorraum um einen vorbestimmten hohen Belastungszustand handelt, und auf diese Weise kann ein Verbesserungseffekt bei der Kraftstoffeffizienz aufgrund einer Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften über einen großen Bereich der Betriebsbedingungen erzielt werden.
- (2) Wenn die Umgebungstemperatur in einem niedrigen Temperaturzustand ist, in dem ein Einfrieren auftreten kann, wird der geschlossene Zustand der variablen Leitungsvorrichtung 100 beibehalten, um dadurch eine übermäßige Kühlung sowie eine Beschädigung von Teilen zu verhindern, die durch forciertes Fahren des Fahrzeugs bei Frost verursacht werden kann. Darüber hinaus kann auch ein Unterstützungseffekt zum Erzielen einer wärmeren Temperatur verbessert werden.
- (3) Wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, bei der nicht ausreichend bewegte Luft erzeugt wird, so wird die variable Leitungsvorrichtung 100 in einen geöffneten Zustand gebracht, um dadurch die Menge der bewegten Luft zu erhöhen, die zur Kühlung und zum Verhindern eines Wärmeschadens und einer Überhitzung verwendet werden kann.
- (4) Wenn sich der Motor in einem hohen Belastungszustand befindet oder wenn die Motoröltemperatur oder die Kühlmitteltemperatur hoch ist, wird die variable Leitungsvorrichtung 100 in einen geöffneten Zustand verbracht, um dadurch ein Überhitzen zu verhindern.
- (5) Wenn die Kapazität eines Kühlsystems aufgrund einer hohen Umgebungstemperatur möglicherweise nicht ausreichend ist, wird die variable Leitungsvorrichtung 100 in einen geöffneten Zustand gebracht, um dadurch die Kühlleistung aufrechtzuerhalten.
- (6) Wenn die Wärmebelastung in dem Motorraum aufgrund eines Betriebs der Klimaanlage unter hoher Last hoch ist, wird die variable Leitungsvorrichtung 100 in einen geöffneten Zustand gebracht, um dadurch einen Wärmeschaden sowie Überhitzung zu verhindern und die Leistungsfähigkeit der Klimaanlage aufrecht zu erhalten.
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Modifikationen
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden, die ebenfalls im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung liegen.
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Die Formgebung, die Struktur, die Materialqualität, das Herstellungsverfahren, die Anordnung sowie die Anzahl der jeweiligen Elemente, die in der Halterungskonstruktion für die variable Leitungsvorrichtung enthalten sind, sind nicht auf die bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten beschränkt und können nach Bedarf geändert werden. Bei dem Ausführungsbeispiel weist das bewegliche Klappensystem zwei Segmente auf.
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Alternativ hierzu kann das bewegliche Klappensystem auch drei oder mehr Segmente aufweisen. Bei dem Ausführungsbeispiel weist nur die obere Klappe eine Konfiguration auf, bei der die Drehwelle versetzt ist. Alternativ hierzu können auch andere Klappen eine solche versetzte Konfiguration aufweisen. Ferner sind auch die für die Öffnungs- und Schließsteuerung verwendeten Parameter nicht auf die Parameter des Ausführungsbeispiels beschränkt.
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Beispielsweise wird bei dem Ausführungsbeispiel ein Ausgangszustand des Motors auf der Basis einer Kraftstoff-Einspritzmenge detektiert. Alternativ hierzu können auch andere Parameter, wie z. B. ein Einlassrohrdruck, eine Gaspedalposition, ein Ladedruck, eine Drehzahl des Motors sowie ein geschätztes Ausgangsdrehmoment, in voneinander unabhängiger Weise oder in Kombination verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stoßfängerverkleidung
- 11
- Hauptkörper
- 11a
- vorderer Flächenbereich
- 11b
- oberer Flächenbereich
- 11c
- unterer Flächenbereich
- 12
- Frontspoiler
- 12a
- vorderer Flächenbereich
- 12b
- oberer Flächenbereich
- 12c
- unterer Flächenbereich
- 20
- Stoßfängerträger
- 30
- Kühler
- 40
- Kondensator
- 50
- Kühlerplatte
- 60
- Energie absorbierendes Material
- 100
- variable Leitungsvorrichtung
- 110
- Rahmenkörper
- 111
- oberer Rand
- 111a
- vorstehender Bereich
- 112
- unterer Rand
- 120
- obere Klappe
- 121
- Drehwelle
- 122
- obere Hälfte
- 123
- untere Hälfte
- 130
- untere Klappe
- 131
- Drehwelle
- 132
- obere Hälfte
- 133
- untere Hälfte
- 140
- Betätigungseinrichtung
- 150
- Steuereinheit
- 210
- Motorsteuereinheit
- 211
- Öltemperatursensor
- 212
- Kühlmitteltemperatursensor
- 213
- Kraftstoff-Zufuhrvorrichtung
- 220
- Verhaltenssteuereinheit
- 221
- Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
- 230
- Fahrzeugintegrationseinheit
- 231
- Klimaanlagen-Steuereinheit
- 232
- Umgebungstemperatursensor
- O
- Öffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007-001503 A [0004, 0004]
