DE102014109342A1

DE102014109342A1 - Vorrichtung zur Regulierung des Lufteintritts

Info

Publication number: DE102014109342A1
Application number: DE102014109342.9A
Authority: DE
Inventors: Guido Opperbeck; Nico Triebel
Original assignee: HBPO GmbH
Current assignee: HBPO GmbH
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2016-01-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung (10) zur Regulierung des Lufteintritts für ein Frontendmodul (1) eines Fahrzeuges mit einer Abdeckung (11), die in einem Normalbetrieb (N) durch eine Antriebseinheit (12) in eine Offenstellung (I) und eine Schließstellung (II) bewegbar ist, und in der Offenstellung (I) der Lufteintritt durch eine Öffnung (13) möglich ist, und in der Schließstellung (II) der Lufteintritt zumindest teilweise verhindert ist, wobei in einer Notfallsituation (S) der Normalbetrieb (N) gestört ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Notöffnungsbewegung (B) der Abdeckung (11) ausführbar ist, bei der die Abdeckung (11) aus einer zumindest teilweisen Schließstellung (II) in Richtung der Offenstellung (I) bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regulierung des Lufteintritts für ein Frontendmodul eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Regulierung des Lufteintritts gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 20 sowie ein Frontendmodul für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 24.
In modernen Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, wird durch einen Kühlergrill des Fahrzeuges bzw. durch Öffnungen des Fahrzeuges einströmende Frischluft kanalisiert und z. B. auf eine Kühlervorrichtung des Fahrzeuges geleitet. Durch dieses gezielte Leiten des Luftstroms auf die Kühlervorrichtung kann sichergestellt werden, dass beispielsweise ein Motor des Fahrzeugs effizient gekühlt und/oder der Fahrzeuginnenraum effizient klimatisiert werden kann. Unter anderem aus Gründen der Reduzierung des CO2 Ausstoßes bzw. zur Optimierung des cw-Wertes (Strömungswiderstandskoeffizient) kommen dabei Systeme mit einem steuerbaren Kühllufteintritt zum Einsatz. Diese Systeme können vorrangig die Kaltlaufphase verkürzen und eine schnelle Erreichung der Betriebstemperatur des Motors des Kraftfahrzeuges sicherstellen. Um zusätzlich den Luftwiderstand des Fahrzeuges möglichst gering auszugestalten, besteht das Bemühen, diese Systeme möglichst weit vorne im Bereich des Kühllufteintritts zu platzieren. So kann erreicht werden, dass ein Luftpolster, dass sich zwischen dem Kühllufteintritt und dem System zum Steuern des Kühllufteintritts bildet und das sich negativ auf den Luftwiderstand des Fahrzeuges auswirkt, möglichst kleindimensioniert gestaltet werden kann.
Dabei ist aus dem Stand der Technik bekannt, für derartige Vorrichtungen zur Regulierung des Lufteintritts Klappensysteme oder Rollosysteme vorzusehen. Die Klappensysteme weisen dabei jedoch konstruktionsbedingt je nach Klappenhöhe im geöffneten Zustand einen erheblichen Platzbedarf in Fahrzeuglängsrichtung auf. Dagegen bieten Rollosysteme eine geringere Bauraumbeanspruchung. Zur Regulierung des Lufteintritts wird bei bekannten Rollosystemen eine Abdeckung, beispielsweise über einen Seilzug, angetrieben, um so die Öffnungen des Kühlergrills verschließen bzw. freigeben zu können. Es hat sich dabei jedoch als nachteilhaft ergeben, dass bei einem Defekt der Vorrichtung der Kühllufteintritt behindert sein kann. Wenn beispielsweise ein Schaden am Seilzug oder am Antrieb in der geschlossenen Stellung der Abdeckung auftritt, kann die Abdeckung nicht mehr in eine Offenstellung gebracht und die Öffnung nicht wieder freigegeben werden. Da insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten des Fahrzeuges die Vorrichtung zur Regulierung der Kühlung eingesetzt wird, kann eine verhinderte Bewegung der Abdeckung zu enormen Schäden des Fahrzeuges bzw. des Motors aufgrund einer unzureichenden Kühlung führen. Zusätzlich wird eine Klimatisierung des Fahrzeugs mit Frischluft behindert.
Es ist dabei Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend genannten Nachteile bekannter Vorrichtungen zur Regulierung des Lufteintritts zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Regulierung des Lufteintritts für ein Frontendmodul eines Fahrzeuges zu schaffen, die in einfacher und kostengünstiger Weise zuverlässig eine Notbelüftung sowie eine Notöffnungsbewegung der Abdeckung ermöglicht.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Regulierung des Lufteinritts für ein Frontendmodul eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 20 und einem Frontendmodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 24. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie dem erfindungsgemäßen Frontendmodul, und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Regulierung des Lufteintritts für ein Frontendmodul eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einer Abdeckung. Dabei ist die Abdeckung in einem Normalbetrieb durch eine Antriebseinheit in eine Offenstellung und in eine Schließstellung bewegbar. In der Offenstellung ist der Lufteintritt durch eine Öffnung möglich, und in der Schließstellung ist der Lufteintritt durch die Öffnung zumindest teilweise verhindert. Dieser Normalbetrieb ist in einer Notfallsituation gestört, insbesondere ist in der Notfallsituation die Bewegung der Abdeckung aus der Schließstellung in die Offenstellung, welche (ausschließlich) durch die Antriebseinheit erfolgt, behindert. Es ist daher eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, durch die in der Notfallsituation eine Notöffnungsbewegung der Abdeckung ausführbar ist. Bei dieser Notöffnungsbewegung ist die Abdeckung aus einer zumindest teilweisen Schließstellung in Richtung der Offenstellung bewegbar. Damit ist die Notfallsituation insbesondere eine Betriebssituation der Vorrichtung, bei der ein Defekt der Vorrichtung (z. B. der Antriebseinheit) dazu führt, dass die Abdeckung nicht mehr regulär, z. B. von der Schließstellung und/oder der teilweisen Schließstellung in Richtung der Offenstellung (durch die Antriebseinheit) bewegbar ist. Die Richtung der Offenstellung ist dabei eine Richtung, in die eine Bewegung der Abdeckung erfolgen muss, um den Lufteintritt durch die Öffnung zu ermöglichen bzw. die Öffnung freizugeben. Die Öffnung kann beispielsweise an einem Kühlgitter des Frontendmoduls vorgesehen sein, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung zwischen dem Kühlgitter und einer Kühlvorrichtung des Fahrzeuges angeordnet sein kann. Ist die Bewegung in Richtung der Offenstellung in der Notfallsituation nicht möglich, so kann die unzureichende Kühlung einen Temperaturanstieg und somit eine Überhitzung verursachen und somit ein Defekt am Fahrzeug bzw. am Motor eintreten. Die Notfallsituation ist also insbesondere durch die mangelhafte Kühlung, die drohende Überhitzung, dem Temperaturanstieg sowie einer nicht ansteuerbaren Antriebseinheit oder sonstiger Antriebselemente bzw. Antriebsteile gekennzeichnet, wodurch ein normaler Betrieb der Vorrichtung verhindert ist. Es ist insbesondere möglich, dass die Sicherheitsvorrichtung die Notfallsituation erkennt und daraufhin die Notöffnungsbewegung der Abdeckung initiiert. Dabei ist insbesondere die Notöffnungsbewegung eine Bewegung der Abdeckung, welche die Öffnung derart freigibt, dass ein ausreichender Lufteintritt ermöglicht wird. Der Lufteintritt kann dann beispielsweise ausreichen, um auch bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeuges einen Schaden am Motor zu verhindern. Auch kann der Lufteintritt zumindest für einen begrenzten Zeitraum ausreichen, um einen Schaden zu verhindern, so dass der Fahrer während dieses Zeitraums die Möglichkeit hat, den Betrieb des Fahrzeugs einzustellen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch die Notöffnungsbewegung die Abdeckung in eine zumindest teilweise Offenstellung gebracht wird, in der z. B. 10 %, 20 % oder 50 % der Öffnung für einen Lufteintritt freigeben sind. Der freigebbare Bereich kann dabei konstruktionsbedingt auch durch die Gesamtbreite der Abdeckung bzw. eines Leistenelementes der Abdeckung vorgegeben sein. Die Notöffnungsbewegung der Abdeckung erfolgt vorzugsweise vollständig und/oder teilweise in Richtung der Offenstellung. Dabei wird die Notöffnungsbewegung der Abdeckung z. B. ausschließlich durch die Sicherheitsvorrichtung, und damit nicht von der Antriebseinheit durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass selbst bei einer defekten Antriebseinheit bzw. eines sonstigen Elementes für den Antrieb der Lufteintritt wiederhergestellt werden kann.
Es kann zudem im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Sicherheitsvorrichtung zumindest einen Energiespeicher aufweist, der in der Notfallsituation aktivierbar ist, um die Notöffnungsbewegung zu bewirken. Da insbesondere in der Notfallsituation der Antrieb zur Bewegung der Abdeckung im Normalbetrieb (z. B. die Antriebseinheit) blockiert ist, muss ein davon separater Energiespeicher gespeicherte Energie freigeben, insbesondere zur Übertragung von Kraft auf die Abdeckung, um die Notöffnungsbewegung zu ermöglichen. Dabei kann der Energiespeicher z. B. ein mechanischer Energiespeicher, wie z. B. eine mechanische Feder oder ein sonstiges elastisches Bauteil sein. Auch ist es denkbar, dass für den Energiespeicher ein elektrischer Energiespeicher, wie z. B. eine Batterie, ein Akkumulator und/oder ein Kondensator genutzt wird, welcher bei Aktivierung die Energie freigibt, die dann in mechanische Energie umgewandelt wird. Zur Umwandlung der von dem Energiespeicher freigegebenen Energie in Bewegungsenergie zur Durchführung der Notöffnungsbewegung kann ein separates Antriebsbauteil (z. B. ein Motor) vorgesehen sein. Um eine gleichmäßige Notöffnungsbewegung der Abdeckung zu bewirken und/oder die Bewegungsdistanz zu erhöhen können auch mehrere Energiespeicher vorgesehen sein. Aufgrund der Bauweise der Vorrichtung kann es z. B. sinnvoll sein, genau zwei Energiespeicher und/oder Antriebsbauteile, z. B. symmetrisch und/oder fahrzeugseitig links und rechts an und/oder in der Abdeckung anzuordnen. Damit kann die Kraft zur Bewegung der Abdeckung gleichmäßig an beiden Seiten ausgeübt werden.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass die Sicherheitsvorrichtung derart mit der Abdeckung in Wirkverbindung steht, dass unabhängig von der Antriebseinheit die Notöffnungsbewegung durchführbar ist. Insbesondere bezeichnet „unabhängig“ in diesem Fall, dass die Abdeckung in der Notfallsituation ausschließlich bzw. autonom durch die Sicherheitsvorrichtung die Notöffnungsbewegung ausführen kann. Damit ist gewährleistet, dass bei einem Ausfall der Antriebseinheit die Luftzufuhr zur Kühlung z. B. des Motors wiederhergestellt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Erkennungseinheit vorgesehen ist, durch die eine Notfallsituation erkennbar ist. Damit eine Notöffnungsbewegung der Abdeckung nur dann ausgeführt wird, wenn der Normalbetrieb gestört ist, muss eine fehlerhafte Antriebseinheit bzw. eine blockierte Bewegung der Abdeckung erkannt werden. Dazu kann zumindest eine Erkennungseinheit vorgesehen sein, welche z. B. ein oder mehrere Sensoren der Sicherheitsvorrichtung und/oder der Vorrichtung zur Regulierung des Lufteintritts und/oder externe Sensoren (z. B. des Fahrzeuges) aufweist. Als Sensoren kann beispielsweise ein Positionssensor, wie ein Magnetschalter bzw. eine Magnetschranke und/oder eine Lichtschranke vorgesehen sein, welcher z. B. die Position der Abdeckung feststellt. Ferner ist es denkbar, dass als Sensor ein Temperatursensor der Vorrichtung bzw. des Fahrzeuges (z. B. für den Motor) genutzt wird. Weitere Sensoren können z. B. Sensoren zur Drehwinkelmessung oder ein Geschwindigkeitssensor des Fahrzeuges sein. Bevorzugt sind die Sensoren elektronisch mit einer Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (z. B. einem Mikroprozessor) oder mit der Fahrzeugelektronik verbunden. Die Auswerteeinheit bzw. die Fahrzeugelektronik können auf diese Weise die Messwerte der Sensoren empfangen und auswerten. Um eine Notöffnungsbewegung zu initiieren, kann die Auswerteeinheit bzw. die Fahrzeugelektronik mit der Schutzvorrichtung in elektronischer Verbindung stehen. Damit wird erzielt, dass eine Erkennung der Notfallsituation zuverlässig und effektiv erfolgen kann.
Es ist ferner denkbar, dass die Erkennungseinheit in der und/oder an der Antriebseinheit angeordnet ist. Die Antriebseinheit kann dazu z. B. eine Elektronik und/oder Sensorik aufweisen, welche Funktionen der Erkennungseinheit übernimmt. Auf diese Weise kann insbesondere die Erkennungseinheit in der Antriebseinheit integriert sein. So ist es denkbar, dass an und/oder in der Antriebseinheit Temperatursensoren, Sensoren zur Drehwinkelmessung wie Magnetfeldsensoren, Absolutwertgeber und/oder Inkrementalgeber zur Erkennung der Notfallsituation vorgesehen sind. Die Sensoren zur Drehwinkelmessung dienen dabei der Feststellung, ob die Antriebseinheit ordnungsgemäß funktioniert. Wird als Antriebseinheit beispielsweise ein Motor vorgesehen, können die Sensoren zur Drehwinkelmessung feststellen, ob der Istwert einer erfolgten Motorbewegung dem Sollwert der Ansteuerung entspricht. Bei einer Abweichung dieser Werte, welche einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt, kann z. B. eine Notfallsituation erkannt werden. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Erkennung der Notfallsituation und ein platzsparender Einbau der Erkennungseinheit möglich.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Erkennungseinheit und/oder die Sicherheitsvorrichtung einen durch einen Mikroprozessor und/oder der Auswerteeinheit lesbaren Datenspeicher aufweist, welcher z. B. einen Programmablauf umfasst, der so angepasst ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren ausführt. Wenn der Datenspeicher zudem schreibbar ausgeführt ist, kann der Vorteil erzielt werden, dass z. B. bei einer Wartung die Programmroutinen ausgewertet und/oder modifiziert werden können.
In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher ein Federelement aufweist, das insbesondere an und/oder in der Abdeckung angeordnet ist. Es kann dazu als Federelement beispielsweise eine mechanische Schraubenfeder, eine Zug- und/oder eine Druckfeder vorgesehen sein, welche in einer Kavität eines Leistenelementes der Abdeckung angeordnet ist. Auch ist es denkbar, dass zumindest zwei Federelemente auf jeder Seite des Leistenelementes (d. h. fahrzeugseitig rechts und links) angeordnet sind. Federelemente haben den Vorteil, dass sie als elastischer Energiespeicher dienen und z. B. im Normalbetrieb unter Spannung gehalten werden können. Um die Federelemente unter Spannung zu halten, kann beispielsweise ein Entriegelungsmechanismus der Sicherheitsvorrichtung vorgesehen sein. Wird das Federelement z. B. durch den Entriegelungsmechanismus freigegeben bzw. aktiviert, kann es in seine ursprüngliche Gestalt zurückkehren und so die gespeicherte Energie freigeben. Ein solches Federelement kann gleichzeitig noch eine weitere Funktion der Vorrichtung, z. B. in Normalbetrieb, besitzen. Z. B. ist es denkbar, dass das Federelement (Fertigungs-)Toleranzen der Vorrichtung ausgleicht. Durch diese Multifunktionalität des Federelementes können Kosten und Bauraum gespart werden.
Von weiterem Vorteil kann sein, dass die Abdeckung der Energiespeicher ist. Da die Abdeckung wie ein Federelement elastisch ausgebildet sein kann, ist es denkbar, dass die Abdeckung im Normalbetrieb vorgespannt ist, und beim Eintreten einer Notfallsituation die Abdeckung entlastet wird. Bei dem Entlasten der elastischen Abdeckung kehrt die Abdeckung in ihre ursprüngliche Gestalt zurück und weist dann beispielsweise eine Wölbung auf. Durch die Bewegung in die ursprüngliche Gestalt wird z. B. die Öffnung teilweise wieder freigegeben, wodurch der Lufteintritt teilweise möglich ist. Diese Bewegung der Abdeckung entspricht dann der Notöffnungsbewegung. Außerdem ist es denkbar, dass ein Antriebselement der Antriebseinheit (z. B. ein Seilzug zur Bewegung der Abdeckung) ebenfalls elastische Eigenschaften besitzt und daher als Energiespeicher genutzt wird. Es kann dabei möglich sein, dass der Energiespeicher, wie z. B. das Antriebselement und/oder die Abdeckung, durch den Entriegelungsmechanismus im Normalbetrieb auf Spannung gehalten werden und in der Notfallsituation durch den Entriegelungsmechanismus freigegeben werden. Die Freigabe wird beispielsweise durch einen elektronischen Schalter der Erkennungseinheit (z. B. einen Mikroprozessor, einen Transistor und/oder ein Relais) durchgeführt. Ebenfalls ist hier die Multifunktionalität von Vorteil, da kein zusätzlicher, separater Energiespeicher notwendig ist.
Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Abdeckung über ein Antriebselement, insbesondere ein Seilelement, mit der Antriebseinheit verbunden ist, wobei insbesondere das Seilelement der Energiespeicher ist. Dabei kann das Seilelement genügend potentielle Energie speichern, um eine Notöffnungsbewegung der Abdeckung in der Notfallsituation zu bewirken. Das Antriebselement kann beispielsweise ein Bowdenzug sein, welcher am unteren Bereich der Abdeckung (d. h. an der dem Fahrzeugboden zugewandten Seite der Abdeckung) angreift, um mittels einer Zugkraft die Abdeckung in die Schließstellung zu bewegen. Das Antriebselement kann dabei derart geführt bzw. umgelenkt sein, dass durch eine Bewegung und/oder Drehung der Antriebseinheit das Antriebselement gezogen bzw. aufgerollt wird und so einen Zug der Abdeckung in Richtung der Schließstellung bewirkt. So kann zuverlässig eine Bewegung der Abdeckung in die Schließstellung erfolgen. Für eine gleichmäßige Bewegung der Abdeckung kann das Antriebselement zudem beidseitig, z. B. fahrzeugseitig links und rechts an der Abdeckung angeordnet sein.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass die Abdeckung ein Leistenelement aufweist, und in und/oder an dem Leistenelement der Energiespeicher angeordnet ist. Das Leistenelement kann beispielsweise eine Kavität aufweisen, in der sich z. B. zumindest ein Energiespeicher befindet. Der Energiespeicher kann beispielsweise mit dem Antriebselement verbunden sein, wobei das Antriebselement dann in die Kavität geführt werden muss. Dazu ist beispielsweise ein Führungskörper, insbesondere mit einer Rundung zur Führung in der Kavität vorgesehen. So wird eine sichere und zuverlässige Bewegung der Abdeckung sowohl im Normalbetrieb als auch in der Notfallsituation ermöglicht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Antriebselement zumindest teilweise in einer Kavität des Leistenelementes sich erstreckt, und insbesondere mit dem Energiespeicher in Wirkverbindung steht. Dabei können insbesondere auch genau zwei Antriebselemente vorgesehen sein und beidseits des Leistenelementes angeordnet sein. Im Normalbetrieb kann dabei das Antriebselement bzw. die Antriebselemente eine Kraft auf das Leistenelement bzw. dem Energiespeicher ausüben, um die Abdeckung in die Offenstellung und/oder Schließstellung zu bewegen. Dabei wird die Bewegung der Abdeckung dadurch erzielt, dass das Leistenelement unlösbar mit der Abdeckung und/oder dem Energiespeicher verbunden sein kann. Wenn die Antriebselemente beidseitig mit dem Leistenelement verbunden sind, kann zudem der Vorteil erzielt werden, dass eine gleichförmige Bewegung der Abdeckung in die Offenstellung bzw. in die Schließstellung möglich ist.
Es ist ferner denkbar, dass das Federelement eine Druckfeder und/oder Zugfeder ist. Das Federelement kann dabei aus z. B. einer Kupferlegierung, Stahl, Gummi, einem Faserverbundwerkstoff, aus glasverstärktem Kunststoff und/oder sonstigen Kunststoff ausgebildet sein. Entscheidend ist dabei, dass das Federelement im Normalbetrieb vorgespannt ist, und in der Notfallsituation die gespeicherte Energie freigeben kann. Durch die verschiedenen Möglichkeiten zur Ausbildung des Federelementes kann der Energiespeicher flexibel auf die jeweilige Konstruktion einer Vorrichtung angepasst werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Sicherheitsvorrichtung einen Entriegelungsmechanismus aufweist, der zwischen einen Verriegelungszustand und einen Entriegelungszustand bringbar ist, wobei der Entriegelungsmechanismus derart mit der Abdeckung in Wirkverbindung steht, dass in dem Verriegelungszustand die Notöffnungsbewegung verhindert ist und im Entriegelungszustand die Notöffnungsbewegung möglich ist. Durch die Sicherheitsvorrichtung kann also insbesondere im Normalbetrieb der Entriegelungsmechanismus den Verriegelungszustand einnehmen und in der Notfallsituation den Entriegelungszustand einnehmen. Da insbesondere vorgesehen sein kann, dass beim Eintreten einer Notfallsituation bzw. in der Notfallsituation der Entriegelungsmechanismus im Entriegelungszustand den Energiespeicher aktiviert, kann durch den Entriegelungsmechanismus die Notöffnungsbewegung initiiert werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Entriegelungsmechanismus beidseitig der Abdeckung vorgesehen ist, um so eine gleichmäßige Bewegung der Abdeckung zu erzielen.
In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass der Entriegelungsmechanismus durch die Erkennungseinheit und/oder eine Steuereinheit der Vorrichtung und/oder eine externe Steuerelektronik aktivierbar ist. Dazu kann beispielsweise die Steuerelektronik des Fahrzeuges mit der Erkennungseinheit elektronisch verbunden sein bzw. die Erkennungseinheit elektronische Signale der fahrzeugseitigen Steuerelektronik auswerten. Es können dabei die Messwerte eines Sensors ausgewertet werden und/oder die Messwerte mehrerer Sensoren miteinander in Beziehung gesetzt werden, um die Notfallsituation zu erkennen. Wird die Notfallsituation erkannt, wird z. B. durch die Erkennungseinheit der Entriegelungszustand des Entriegelungsmechanismus aktiviert. Auf diese Weise ist eine schnelle Wiederherstellung des Lufteintrittes zur Kühlung einer Kühlvorrichtung des Fahrzeuges möglich.
Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Steuereinheit zur Aktivierung des Entriegelungsmechanismus vorgesehen ist, und bei einer positiven Erkennung einer Notfallsituation durch die Erkennungseinheit die Steuereinheit betätigbar ist bzw. bestätigt wird. Eine positive Erkennung der Notfallsituation tritt ein, wenn z. B. der Lufteintritt unzureichend ist und somit z. B. ein gefährlicher Temperaturanstieg messbar ist. Durch die Erkennungseinheit kann dabei beispielsweise ein Temperaturanstieg messbar sein. Die Steuereinheit kann dabei beispielsweise ein Hebel sein, welcher durch einen Motor verschwenkt wird. Bei dem Verschwenken des Hebels kann z. B. der Entriegelungsmechanismus angetrieben werden. Ebenso ist eine rein elektronische Auslösung denkbar, wobei die Steuereinheit in diesem Fall z. B. ein Transistor und/oder ein Mikroprozessor sein kann, welcher ein elektronisches Signal zum Entriegelungsmechanismus aussendet bzw. über einen elektronischen Schaltvorgang den Entriegelungsmechanismus aktiviert. Durch die Verwendung elektronischer Bauteile kann dabei eine zuverlässige und flexibel einsetzbare Steuereinheit genutzt werden.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Steuereinheit zumindest teilweise in der Antriebseinheit integriert ist. Wird beispielsweise der Entriegelungsmechanismus durch die Steuereinheit mechanisch angetrieben, kann die Steuereinheit beispielsweise eine Feder aufweisen. Als Antriebseinheit kann dann bevorzugt ein Motor, wie z. B. ein Rotationsmotor, verwendet werden, welcher diese Feder aufweist und im Betrieb vorspannt. Gleichzeitig kann z. B. die Erkennungseinheit in der Antriebseinheit integriert sein, so dass ein einzelnes Bauteil (die Antriebseinheit) sowohl die Funktion der Steuereinheit, als auch der Erkennungseinheit übernehmen kann. Dies wird beispielsweise durch eine Entlastung der Feder in der Notfallsituation bewirkt, wobei durch die Bewegung der Feder ein Hebel betätigt werden kann, welcher den Entriegelungsmechanismus entriegelt. So wird eine sehr kompakte Bauweise der Vorrichtung möglich.
In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass durch die Notöffnungsbewegung die Abdeckung in eine Notoffenstellung bewegbar ist, wobei insbesondere in der Notoffenstellung etwa 10 %, 20 %, 50 % oder maximal 90 % der Öffnung freigegeben ist. Die Öffnung kann dabei insbesondere der Bereich zum Lufteintritt sein, der in der Schließstellung (z. B. vollständig) abgedeckt und in der Offenstellung (z. B. vollständig) freigegeben ist. Die Öffnung kann dabei zumindest teilweise die Öffnung eines Kühlerschutzgitters bzw. Kühlergrills eines Frontendmoduls sein. Es wird so erreicht, dass auch bei einer Störung des Normalbetriebs ein ausreichender Lufteintritt zur Kühlung einer Kühlvorrichtung des Frontendmoduls gewährleistet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Entriegelungsmechanismus ein Entriegelungselement umfasst, wobei das Entriegelungselement derart mit einem Halteelement verbunden ist, das durch eine Betätigung des Entriegelungselements das Halteelement freigegeben wird, wodurch insbesondere der Energiespeicher aktivierbar ist. Dabei kann insbesondere das Entriegelungselement form- und/oder kraftschlüssig mit dem Halteelement verbunden sein. Das Entriegelungselement kann außerdem z. B. derart schwenkbar ausgestaltet sein, so dass bei einem Verschwenken die Verbindung zum Haltelement aufgehoben wird. Es kann zudem ein Umlenkelement vorgesehen sein, welches das Halteelement aufweist und damit unbeweglich bzw. unlösbar verbunden ist. Das Umlenkelement kann dabei derart angeordnet sein, dass es über das Antriebselement eine Kraft auf den Energiespeicher ausübt und den Energiespeicher insbesondere unter Spannung hält. Wird nun das Entriegelungselement freigegeben, so werden auch das Haltelement und das Umlenkelement freigegeben und von einem unbeweglichen Zustand in einen beweglichen Zustand überführt. So kann bei einer Freigabe des Entriegelungselementes der Energiespeicher aktiviert werden und eine Bewegung des Umlenkelementes bewirken. Im Verriegelungszustand kann durch die Verbindungs- und Halteelemente bzw. das Umlenkelement der Energiespeicher arretiert werden. So ist eine gezielte, zuverlässige Ansteuerung der Notöffnungsbewegung möglich.
Es ist ferner denkbar, dass ein Umlenkelement zur Führung des Antriebselements vorgesehen ist, wobei das Antriebselement derart am Umlenkelement verläuft, dass im Normalbetrieb die Abdeckung von dem Antriebselement in einem gespannten Zustand haltbar und in der Notfallsituation die Abdeckung durch das Umlenkelement in einen entspannten Zustand überführbar ist. Dabei kann es insbesondere wesentlich sein, dass das Umlenkelement das Halteelement aufweist, wodurch es über das Entriegelungselement im Normalbetrieb unbeweglich gehalten wird. Bei einer Freigabe des Entriegelungselementes in der Notfallsituation wird diese Fixierung aufgehoben und dadurch eine Bewegung des Umlenkelementes ermöglicht. Da das Antriebselement im Normalbetrieb, z. B. als Seilzug, um das Umlenkelement geführt ist und am unteren Bereich der Abdeckung angreift, kann es im Normalbetrieb die Abdeckung unter Spannung halten. Insbesondere ist dabei das Antriebselement mit dem Energiespeicher verbunden und hält ebenfalls den Energiespeicher unter Spannung. Wird nun die Fixierung des Umlenkelements gelöst, so entspannen sich das Antriebselement und damit auch der Energiespeicher. Es ist dabei von Vorteil, dass das Antriebselement sowohl den Energiespeicher als auch die Abdeckung unter Spannung hält, um so zum einen eine gleichmäßige Bewegung der Abdeckung und zum anderen eine Notöffnungsbewegung in der Notfallsituation ermöglicht.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass das Umlenkelement an einem Führungselement der Sicherheitsvorrichtung geführt ist, wobei im Normalbetrieb die Bewegung des Umlenkelements entlang des Führungselements blockiert ist, und in der Notfallsituation die Bewegung entlang des Führungselements möglich ist. Durch die Betätigung des Entriegelungsmechanismus kann also das Entriegelungselement vom Haltelement gelöst werden und so die Fixierung des Umlenkelementes aufgehoben und eine Bewegung des Umlenkelements ermöglicht werden. Das Führungselement kann dabei insbesondere eine Linearführung sein und beidseitig an der Abdeckung angeordnet sein. So kann im Normalbetrieb bei einem eingehakten Verriegelungselement die normale Bewegung der Abdeckung in die Offen- und in die Schließstellung und in der Notfallsituation durch das Verschwenken des Entriegelungselements eine Notöffnungsbewegung erzielt werden.
Zudem ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass das Führungselement einen Anschlag aufweist, welcher die Bewegung des Umlenkelements in Richtung der Offenstellung begrenzt. Auf diese Weise kann die maximale Bewegung der Abdeckung in der Notfallsituation zur teilweisen Freigabe der Öffnung bestimmt werden.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Regulierung des Lufteintritts für ein Frontendmodul eines Fahrzeuges mit einer Abdeckung. Dabei wird die Abdeckung in einem Normalbetrieb durch eine Antriebseinheit in eine Offenstellung und eine Schließstellung bewegt. In der Offenstellung ist der Lufteintritt durch eine Öffnung möglich und in der Schließstellung zumindest teilweise verhindert. In einer Notfallsituation ist dieser Normalbetrieb gestört. Es ist daher eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, durch die in der Notfallsituation eine Notöffnungsbewegung der Abdeckung ausgeführt wird, bei der die Abdeckung aus einer zumindest teilweisen Schließstellung in Richtung der Offenstellung bewegt wird. Damit bringt das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung erläutert worden sind. Zudem kann das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sein, um zum Betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu dienen.
Ferner kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass die Abdeckung flexibel ausgestaltet ist, und im Normalbetrieb eine flächige Ausdehnung aufweist, und in der Notfallsituation zumindest teilweise gewölbt ist. Da die Bewegung bzw. Beweglichkeit der Abdeckung in der Notfallsituation durch die Antriebseinheit begrenzt ist, welche z. B. aufgrund einer Fehlfunktion unbeweglich sein kann, ist eine Freigabe der Öffnung für einen Lufteintritt dann ebenfalls verhindert. Es können daher Schäden z. B. am Motor verursacht werden. Um dies zu verhindern, muss eine Notöffnungsbewegung durchgeführt werden. Daher kann es sinnvoll sein, dass ein derartiges Material für die Abdeckung vorgesehen ist, dass eine Wölbung der Abdeckung möglich ist. Auf diese Weise kann in der Notfallsituation die Abdeckung zumindest teilweise geöffnet werden um Schäden am Fahrzeug bzw. am Motor zu vermeiden, auch wenn ein Aufrollen der Abdeckung an bzw. durch die Antriebseinheit verhindert ist. Ebenfalls wird diese Wölbung dadurch erreicht, dass die Abdeckung bzw. das Antriebselement im Normalbetrieb z. B. vorgespannt ist, und sich in der Notfallsituation entspannt.
Es ist ferner denkbar, dass das Umlenkelement im Normalbetrieb unbeweglich gelagert ist, und in der Notfallsituation in Richtung der Offenstellung bewegt wird. Zur möglichst reibungsarmen Führung des Umlenkelementes ist dabei ein Führungselement vorgesehen. Um in diesem Führungselement geführt zu werden, kann das Umlenkelement ein entsprechendes Gegenstück aufweisen, das formschlüssig im Führungselement geführt wird. Ebenfalls kann das Führungselement beidseits bzw. symmetrisch an der Abdeckung vorgesehen sein, um so eine gleichmäßige Bewegung der Abdeckung in der Notfallsituation zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass in einem ersten Verfahrensschritt eine Sicherheitsvorrichtung bei einer Störung des Normalbetriebs einen Entriegelungsmechanismus betätigt und daraufhin in einem zweiten Verfahrensschritt ein Energiespeicher durch den Entriegelungsmechanismus aktiviert wird, und in einem dritten Verfahrensschritt durch freigegebene Energie des Energiespeichers die Abdeckung aus einer zumindest teilweisen Schließstellung in Richtung der Offenstellung bewegt wird. Eine Erkennungseinheit kann dabei vorgesehen sein, um eine Störung des Normalbetriebs zu erkennen. Auf diese Weise wird ein ausreichender Lufteintritt zur Kühlung des Motors gewährleistet.
Zudem ist ein Frontendmodul für ein Fahrzeug Gegenstand der Erfindung, welches eine Vorrichtung zur Regulierung des Lufteintritts mit einer Abdeckung aufweist, wobei die Abdeckung in einem Normalbetrieb durch eine Antriebseinheit in einer Offenstellung und eine Schließstellung bewegbar ist. Dabei ist in der Offenstellung der Lufteintritt durch eine Öffnung möglich und in der Schließstellung der Lufteintritt zumindest teilweise verhindert, wobei in einer Notfallsituation der Normalbetrieb gestört ist. Es ist eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, durch die in der Notfallsituation eine Notöffnungsbewegung der Abdeckung ausführbar ist, bei der die Abdeckung aus einer zumindest teilweisen Schließstellung in Richtung der Offenstellung bewegbar ist. Hierbei kann die erwähnte, erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommen bzw. vorgesehen sein. Auch kann das erfindungsgemäße Frontendmodul eine Vorrichtung aufweisen, welche nach einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird. Damit bringt das erfindungsgemäße Frontendmodul die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert worden sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
1 eine perspektivische Vorderansicht von Teilen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regulierung des Lufteintritts mit einer Abdeckung, wobei eine Schließstellung der Abdeckung dargestellt ist,
2 eine weitere Vorderansicht von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Schließstellung dargestellt ist,
3 eine weitere Vorderansicht von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei eine Offenstellung dargestellt ist,
4a eine vergrößerte Ansicht von Teilen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ein Leistenelement der Abdeckung dargestellt ist,
4b eine weitere vergrößerte Darstellung von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ein Energiespeicher in dem Leistenelement dargestellt ist,
4c eine schematische Ansicht von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
4d eine weitere schematische Ansicht von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
5 eine weitere vergrößerte Darstellung von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Übergang von einem Normalbetrieb in eine Notfallsituation dargestellt ist,
6 eine weitere Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Notoffenstellung dargestellt ist,
7 eine weitere Vorderansicht von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ein Energiespeicher im Normalbetrieb in einem Leistenelement der Abdeckung dargestellt ist,
8 eine weitere Vorderansicht von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Energiespeicher in der Notfallsituation dargestellt ist,
9 eine perspektivische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Frontendmoduls, wobei eine Abdeckung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt ist und
10 eine schematische Darstellung zur Visualisierung der Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Regulierung des Lufteintritts für ein nicht dargestelltes Frontendmodul 1 eines Fahrzeuges. Es ist die Schließstellung II dargestellt, in der eine Abdeckung 11 eine Öffnung 13 verschließt. Die Öffnung 13 entspricht also dem in einer Offenstellung I durch die Abdeckung 11 freigegebenen Bereich, wie z. B. in 3 dargestellt ist. Eine Antriebseinheit 12 ermöglicht dabei die Bewegung der Abdeckung 11 in Richtung der Offenstellung I (dies entspricht für das gezeigte Ausführungsbeispiel einer Bewegung in Richtung der Antriebseinheit 12) und/oder in Richtung der Schließstellung II (dies entspricht im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Bewegung in Richtung eines Umlenkelementes 16). Die Antriebseinheit 12 ist dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel als Rolle bzw. als Welle zur Aufwicklung der Abdeckung 11 ausgebildet, wobei die Antriebseinheit 12 drehbar gelagert ist und z. B. durch einen Motor angetrieben werden kann. Der Motor zur Bewegung der Antriebseinheit 12 ist beispielsweise an der Antriebseinheit 12, in der Antriebseinheit 12 angeordnet oder über ein Getriebe mit der Antriebseinheit 12 verbunden. Um eine Aufwicklung auf der Antriebseinheit 12 zu ermöglichen, muss die Abdeckung 11 aus einem entsprechenden geeigneten Material ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Abdeckung 11 einen elastischen Kunststoff, ein elastisches Fasermaterial und/oder einen elastischen Faserverbundwerkstoff aufweisen. In einem Normalbetrieb N wechselt die Abdeckung 11 beispielsweise bei hohen Geschwindigkeiten des Fahrzeuges zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften von der Offenstellung I in die in 1 gezeigte Schließstellung II. Sollte nach einiger Zeit die Temperatur des Motors z. B. über einen Grenzwert steigen, so muss jedoch die Öffnung 13 wieder durch die Abdeckung 11 freigegeben werden. Nur dann kann ein ausreichender Lufteintritt zur Kühlung einer nicht dargestellten Kühlvorrichtung 2 gewährleistet sein, um z. B. den Motor auf eine gewünschte Betriebstemperatur herabzukühlen. Sollte aufgrund eines Defektes der Vorrichtung 10 eine Bewegung der Abdeckung 11 von der Schließstellung II in die Offenstellung I blockiert sein, so können aufgrund der unzureichenden Kühlung Schäden am Fahrzeug auftreten. Diese Notfallsituation S, in der der Normalbetrieb N gestört ist, kann durch eine Erkennungseinheit 22 erkannt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel können Teile der Erkennungseinheit 22 z. B. in der Antriebseinheit 12 angeordnet sein, wie z. B. eine Auswerteelektronik, welche mit Sensoren zur Drehwinkelmessung verbunden ist. Die Sensoren erkennen dabei eine Fehlfunktion der Antriebseinheit 12 bzw. eine verhinderte Rotation der Antriebseinheit 12, z. B. der (Antriebs-)welle der Antriebseinheit 12. In diesem Fall kann z. B. eine in der Antriebseinheit 12 vorgespannte Feder gelöst werden, um ein Verschwenken einer Steuereinheit 24 zu ermöglichen. Über ein Übertragungselement 26 wird die Bewegung der Steuereinheit 24 an ein Entriegelungselement 25.1 übertragen. Das Übertragungselement 26 kann dabei als Zugseil ausgebildet sein. Aufgrund des Zugs durch das Übertragungselement 26 an dem als Hebel ausgebildeten Entriegelungselement 25.1 kann ein Entriegelungsmechanismus 25 betätigt werden. Der Entriegelungsmechanismus 25 sieht vor, dass im Normalbetrieb N das Entriegelungselement 25.1 kraft- und/oder formschlüssig das Halteelement 25.2 in seiner Position hält. Dies wird beispielsweise durch ein Einhaken des Entriegelungselementes 25.1 an dem Halteelement 25.2 bewirkt. Es sind selbstverständlich auch andere Ausführungsformen denkbar, wodurch eine Fixierung des Halteelementes 25.2 bewirkt wird. Auch eine rein elektronische Betätigung des Entriegelungsmechanismus 25 kann vorgesehen sein, wobei dann das Übertragungselement 26 als eine elektronische Leitung ausgebildet ist. Die Betätigung erfolgt dann beispielsweise über elektrische Schalter (z. B. Relais, Transistoren) und Antriebe (z. B. Motoren). Es ist ferner ein Antriebselement 14 dargestellt, welches als Seilelement 14.1 ausgebildet ist und über das Umlenkelement 16 in ein Leistenelement 15 der Abdeckung 11 geführt ist. Das Antriebselement 14 dient dabei der Bewegung der Abdeckung 11 in die Schließstellung II, wobei die genaue Kinematik im Folgenden beschrieben ist.
2 zeigt eine Darstellung in einer Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in der Schließstellung II im Normalbetrieb N. Es ist deutlich zu sehen, dass ein Umlenkelement 16 beidseitig an der Abdeckung 11 angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine gleichmäßige Bewegung der Abdeckung 11 in die Schließstellung II und in die Notoffenstellung III möglich. Das Antriebselement 14 ist dabei derart im Umlenkelement 16 geführt, dass bei einer Rotation der Antriebseinheit 12, welche eine Aufwicklung des Antriebselementes 14 bewirkt, die durch das Antriebselement 14 ausgeübte Zugkraft nach oben durch das Umlenkelement 16 in eine Zugkraft nach unten umgewandelt wird. Die Richtung „oben“ bezieht sich dabei auf die Fahrzeugoberseite bzw. in Richtung der Antriebseinheit 12. Die Vorrichtung 10 kann entsprechend derart in das Fahrzeug eingebaut werden, dass die Antriebseinheit 12 in Richtung der Fahrzeugoberseite und die Umlenkelemente 16 in Richtung der Fahrzeugunterseite bzw. Fahrzeugboden angeordnet sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Umlenkelemente 16 Teile der Sicherheitsvorrichtung 20, wie z. B. in den 4a und 4b näher dargestellt ist.
In 3 ist die Offenstellung I im Normalbetrieb N der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in einer Vorderansicht gezeigt. Eine Bewegung der Abdeckung 11 in die Offenstellung I ist durch eine Rotation der Antriebseinheit 12 möglich, wobei sich die Antriebseinheit 12 in eine derartige Richtung drehen muss, dass eine Aufwicklung der Abdeckung 11 bewirkt wird. Eine Drehung der Antriebseinheit 12 in die entgegengesetzte Richtung, welche eine Aufwicklung des Antriebselementes 14 bewirkt, ermöglicht dagegen aufgrund der Umlenkung des Antriebselementes 14 an dem Umlenkelement 16 einen Zug an der Abdeckung 11 in Richtung der Schließstellung II (und damit nach unten bzw. in Richtung der Umlenkelemente 16). Das Antriebselement 14 sowie die Abdeckung 11 sind also derart an der Antriebseinheit 12 befestigt bzw. verbunden, dass bei einer Rotation der Antriebseinheit 12 in eine erste Richtung eine Aufwicklung der Abdeckung 11 sowie eine Entwicklung des Antriebselementes 14 bewirkt wird und bei einer Rotation der Antriebseinheit 12 in eine zweite Richtung eine Aufwicklung des Antriebselementes 14 und eine Entwicklung der Abdeckung 11 bewirkt wird.
In den 4a und 4b sind Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in einer vergrößerten Darstellung in der Schließstellung II im Normalbetrieb N gezeigt. Dabei bilden der Entriegelungsmechanismus 25 sowie das Umlenkelement 16 Teile der Sicherheitsvorrichtung 20. Durch ein Verschwenken des Entriegelungselementes 25.1 kann die Fixierung des Haltelementes 25.2 durch das Entriegelungselementes 25.1 gelöst werden. Auch ist dargestellt, dass das Antriebselement 14 in dem Umlenkelement 16 geführt ist, wobei durch eine gestrichelte Linie in 4b angedeutet wird, wie das Antriebselement 14 innerhalb des Leistenelementes 15 verläuft. Dazu weist das Leistenelement 15 eine Kavität 15.1 auf, in der sich ein Energiespeicher 21 befindet und in die das Antriebselement 14 geführt ist. Um eine möglichst reibungsarme Führung des Antriebselementes 14 in die Kavität 15.1 zu erzielen, ist zudem ein Führungskörper 28 am Leistenelement 15 bzw. im Leistenelement 15 vorgesehen. In 4c ist schematisch die beschriebene Führung des Antriebselementes 14 in die Kavität 15.1 des Leistenelementes 15 gezeigt. Es ist zu sehen, dass das Antriebselement 14 um das Umlenkelement 16 verläuft bzw. geführt ist, und dann durch den Führungskörper 28 in die Kavität 15.1 durch den als Federelement 23 ausgebildeten Energiespeicher 21 geführt und an einem Ende des Federelementes 23 bzw. Energiespeichers 21 mit dem Federelement 23 bzw. Energiespeicher 21 verbunden ist. Dabei befindet sich der Energiespeicher 21 in 4a bis 4c im vorgespannten Zustand, welcher in diesem gezeigten Ausführungsbeispiel ausschließlich im Normalbetrieb N eingenommen wird. Lediglich kleinere Abweichungen von dieser Vorspannung des Federelementes 23 sind möglich, welche z. B. Toleranzen der Vorrichtung 10 ausgleichen sollen. Tritt bei der Bewegung der Abdeckung 11 z. B. aufgrund einer ungenügenden Vorspannung des Antriebselementes 14 eine ungleichmäßige Bewegung der Abdeckung 11 auf, so kann das Federelement 23 die Spannung des Antriebselementes 14 wiederherstellen und für eine gleichmäßige Bewegung sorgen. Wird dabei in einer Notfallsituation S eine Notöffnungsbewegung B eingeleitet, wie in 4d dargestellt ist, so wird das Federelement 23 entlastet und in seine Ursprungsform überführt (verlängert). Da das Antriebselement 14 mit dem beweglichen Ende des Federelementes 23 verbunden ist, wird aufgrund der Bewegung des Federelementes 23 bei der Entlastung ein Zug auf das Antriebselement 14 ausgeübt. Diese Zugkraft wird genutzt, um eine Bewegung der Abdeckung 11 in eine Notoffenstellung III bzw. die Notöffnungsbewegung B zu bewirken. Natürlich ist auch eine davon abweichende Funktionsweise bzw. die kinematische Umkehr möglich, wobei z. B. auch statt einer Zugfeder eine Druckfeder eingesetzt werden kann.
Um eine Entlastung des Federelementes 23 bzw. eine Aktivierung des Energiespeichers 21 zu bewirken, muss die Spannung des Federelementes 23 gelöst werden. Dabei wird das Federelement 23 bzw. der Energiespeicher 21 in seinem vorgespannten Zustand über das Antriebselement 14 sowie über das Umlenkelement 16 gehalten. Da das Umlenkelement 16, wie in 5 dargestellt ist, unbeweglich durch den Entriegelungsmechanismus 25, insbesondere durch das Entriegelungselement 25.1 gehalten wird, und gleichzeitig das Antriebselement 14 stets zumindest im Wesentlichen vorgespannt ist, kann eine Entlastung des Federelementes 23 bzw. des Energiespeichers 21 im Normalbetrieb N nicht stattfinden. Erst wenn aufgrund der Erkennung der Notfallsituation S durch eine Erkennungseinheit 22 das Entriegelungselement 25.1 verschwenkt wird, löst sich die Haltung des Umlenkelementes 16 bzw. seines Halteelementes 25.2 und das Umlenkelement 16 kann in einem bzw. an einem Führungselement 27 nach oben bzw. in Richtung der Offenstellung I, welche der Richtung der Notoffenstellung III entspricht, geführt werden. Dabei wird der Energiespeicher 21 entlastet und setzt Bewegungsenergie frei, welche einen Zug am Antriebselement 14 bewirkt. Da das Antriebselement 14 gleichzeitig durch die Antriebseinheit 12 gespannt gehalten wird, und daher kein Abwickeln des Antriebselements 14 von der Antriebseinheit 12 möglich ist, wird stattdessen durch diesen Vorgang eine Bewegung des Umlenkelementes 16 in Richtung der Offenstellung I bewirkt. Diese Notöffnungsbewegung B kann z. B. durch einen Anschlag gestoppt werden, welcher am Führungselement 27 vorgesehen ist, und damit die maximale Notöffnungsbewegung B bestimmen.
Durch diesen beschriebenen Vorgang nimmt die Abdeckung 11 die in 6 gezeigte Notoffenstellung III ein, welche zumindest einen Teil der Öffnung 13 freigibt, um eine Notlüftung zu ermöglichen. In 6 ist zudem die Bewegungsrichtung in Richtung der Offenstellung I der Notöffnungsbewegung B durch einen Pfeil gezeigt.
In 7 werden Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 im Normalbetrieb N in der Schließstellung II dargestellt, wobei der Energiespeicher 21 bzw. das Federelement 23 sich im vorgespannten Zustand befinden.
In 8 ist dagegen die Notfallsituation S gezeigt, in welcher sich die Abdeckung 11 in der Notoffenstellung III befindet. Das Umlenkelement 16 ist dabei an dem Führungselement 27 geführt, wobei die maximale Bewegung in Richtung der Offenstellung I durch einen Anschlag begrenzt ist. Der als Federelement 23 ausgebildete Energiespeicher 21 ist dabei deutlich sichtbar entlastet. Die durch diese Entlastung hervorgerufene Bewegung des Federelementes 23 bzw. die gezeigte Bewegungsdistanz innerhalb der Kavität 15.1 des Leistenelementes 15 bestimmt dabei unter anderem die maximale Bewegungsdistanz der Notöffnungsbewegung B.
In 9 sind Teile eines erfindungsgemäßen Frontendmoduls 1 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Der Lufteintritt erfolgt dabei durch die Öffnungen 13 eines Kühlgitters und wird durch eine Abdeckung 11 verhindert. Wird dabei die Abdeckung 11 in die nicht gezeigte Offenstellung I gebracht, so ist der Lufteintritt möglich, wobei dann der Luftstrom auf die gezeigte Kühlvorrichtung 2 geleitet wird.
In 10 sind schematisch die Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 gezeigt. In einem ersten Verfahrensschritt 101 ist dabei vorgesehen, dass eine Sicherheitsvorrichtung 20 bei einer Störung des Normalbetriebs N einen Entriegelungsmechanismus 25 antreibt und daraufhin in einem zweiten Verfahrensschritt 102 einen Energiespeicher 21 durch den Entriegelungsmechanismus 25 aktiviert wird. In einem dritten Verfahrensschritt 103 kann durch die freigegebene Energie des Energiespeichers 21 die Abdeckung 11 aus einer zumindest teilweisen Schließstellung II in Richtung der Offenstellung I bewegt werden.
Die voranstehenden Erläuterungen der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelnen Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Frontendmodul
2: Kühlvorrichtung
10: Vorrichtung zur Regulierung des Lufteintritts
11: Abdeckung
12: Antriebseinheit
13: Öffnung
14: Antriebselement
14.1: Seilelement
15: Leistenelement
15.1: Kavität
16: Umlenkelement
20: Sicherheitsvorrichtung
21: Energiespeicher
22: Erkennungseinheit
23: Federelement
24: Steuereinheit
25: Entriegelungsmechanismus
25.1: Entriegelungselement
25.2: Halteelement
26: Übertragungselement
27: Führungselement für Umlenkelement 16
28: Führungskörper für Antriebselement 14
100: Verfahren
101: Erster Verfahrensschritt
102: Zweiter Verfahrensschritt
103: Dritter Verfahrensschritt
I: Offenstellung
II: Schließstellung
III: Notoffenstellung
N: Normalbetrieb
S: Notfallsituation
B: Notöffnungsbewegung

Claims

Vorrichtung (10) zur Regulierung des Lufteintritts für ein Frontendmodul (1) eines Fahrzeuges mit einer Abdeckung (11), die in einem Normalbetrieb (N) durch eine Antriebseinheit (12) in eine Offenstellung (I) und eine Schließstellung (II) bewegbar ist, und in der Offenstellung (I) der Lufteintritt durch eine Öffnung (13) möglich ist, und in der Schließstellung (II) der Lufteintritt zumindest teilweise verhindert ist, wobei in einer Notfallsituation (S) der Normalbetrieb (N) gestört ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherheitsvorrichtung (20) vorgesehen ist, wodurch in der Notfallsituation (S) eine Notöffnungsbewegung (B) der Abdeckung (11) ausführbar ist, bei der die Abdeckung (11) aus einer zumindest teilweisen Schließstellung (II) in Richtung der Offenstellung (I) bewegbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (20) zumindest einen Energiespeicher (21) aufweist, der in der Notfallsituation (S) aktivierbar ist, um die Notöffnungsbewegung (B) zu bewirken.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (20) derart mit der Abdeckung (11) in Wirkverbindung steht, dass unabhängig von der Antriebseinheit (12) die Notöffnungsbewegung (B) durchführbar ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennungseinheit (22) vorgesehen ist, durch die eine Notfallsituation (S) erkennbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit (22) in der und/oder an der Antriebseinheit (12) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (21) ein Federelement (23) aufweist, das insbesondere an und/oder in der Abdeckung (11) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) der Energiespeicher (21) ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) über ein Antriebselement (14), insbesondere ein Seilelement (14.1), mit der Antriebseinheit (12) verbunden ist, wobei insbesondere das Seilelement (14.1) ein Energiespeicher (21) ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) ein Leistenelement (15) aufweist, und insbesondere in und/oder an dem Leistenelement (15) ein Energiespeicher (21) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebselement (14) zumindest teilweise in einer Kavität (15.1) des Leistenelementes (15) sich erstreckt, und insbesondere mit einem Energiespeicher (21) in und/oder an dem Leistenelement (15) in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (23) eine Druckfeder und/oder Zugfeder ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (20) einen Entriegelungsmechanismus (25) aufweist, der in einen Verriegelungszustand und einen Entriegelungszustand bringbar ist, wobei der Entriegelungsmechanismus (25) derart mit der Abdeckung (11) in Wirkverbindung steht, dass in dem Verriegelungszustand die Notöffnungsbewegung (B) verhindert ist und im Entriegelungszustand die Notöffnungsbewegung (B) möglich ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungsmechanismus (25) durch eine Erkennungseinheit (22) und/oder eine Steuereinheit (24) und/oder eine externe Steuerelektronik aktivierbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (24) zur Aktivierung des Entriegelungsmechanismus (25) vorgesehen ist, und bei einer positiven Erkennung einer Notfallsituation (S) durch eine Erkennungseinheit (22) die Steuereinheit (24) betätigbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (24) in der Antriebseinheit (12) zumindest teilweise integriert ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Notöffnungsbewegung (B) die Abdeckung (11) in eine Notoffenstellung (III) bewegbar ist, wobei insbesondere in der Notoffenstellung (III) etwa 10 %, 20 %, 50 % oder maximal 90 % der Öffnung (13) freigegeben ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungsmechanismus (25) ein Entriegelungselement (25.1) umfasst, wobei das Entriegelungselement (25.1) derart mit einem Halteelement (25.2) verbunden ist, dass durch eine Betätigung des Entriegelungselements (25.1) das Halteelement (25.2) freigegeben wird, wodurch insbesondere ein Energiespeicher (21) aktivierbar ist, um die Notöffnungsbewegung (B) zu bewirken.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umlenkelement (16) zur Führung eines Antriebselements (14) vorgesehen ist, wobei das Antriebselement (14) derart am Umlenkelement (16) verläuft, dass im Normalbetrieb (N) die Abdeckung (11) von dem Antriebselement (14) in einem gespannten Zustand haltbar und in der Notfallsituation (S) die Abdeckung (11) durch das Umlenkelement (16) in einen entspannten Zustand überführbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (16) an einem Führungselement (27) der Sicherheitsvorrichtung (20) geführt ist, wobei im Normalbetrieb (N) die Bewegung des Umlenkelements (16) entlang des Führungselements (27) blockierbar ist, und in der Notfallsituation (S) die Bewegung des Umlenkelements (16) entlang des Führungselements (27) durchführbar ist.
Verfahren (100) zum Betreiben einer Vorrichtung (10) zur Regulierung des Lufteintritts für ein Frontendmodul (1) eines Fahrzeuges mit einer Abdeckung (11), die in einem Normalbetrieb (N) durch eine Antriebseinheit (12) in eine Offenstellung (I) und eine Schließstellung (II) bewegt wird, und in der Offenstellung (I) der Lufteintritt durch eine Öffnung (13) möglich ist, und in der Schließstellung (II) der Lufteintritt zumindest teilweise verhindert ist, wobei in einer Notfallsituation (S) der Normalbetrieb (N) gestört ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherheitsvorrichtung (20) vorgesehen ist, wodurch in der Notfallsituation (S) eine Notöffnungsbewegung (B) der Abdeckung (11) ausgeführt wird, bei der die Abdeckung (11) aus einer zumindest teilweisen Schließstellung (II) in Richtung der Offenstellung (I) bewegt wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) flexibel ausgestaltet ist, und im Normalbetrieb (N) eine im Wesentlichen flächige Ausdehnung aufweist, und in der Notfallsituation (S) zumindest teilweise gewölbt ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt (101) eine Sicherheitsvorrichtung (20) bei einer Störung des Normalbetriebs (N) einen Entriegelungsmechanismus (25) betätigt, und daraufhin in einem zweiten Verfahrensschritt (102) ein Energiespeicher (21) durch den Entriegelungsmechanismus (25) aktiviert wird, und in einem dritten Verfahrensschritt (103) durch freigegebene Energie des Energiespeichers (21) die Abdeckung (11) aus einer zumindest teilweisen Schließstellung (II) in Richtung der Offenstellung (I) bewegt wird.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19 ausgestaltet ist.
Frontendmodul (1) für ein Fahrzeug, aufweisend eine Vorrichtung (10) zur Regulierung des Lufteintritts mit einer Abdeckung (11), die in einem Normalbetrieb (N) durch eine Antriebseinheit (12) in eine Offenstellung (I) und eine Schließstellung (II) bewegbar ist, und in der Offenstellung (I) der Lufteintritt durch eine Öffnung (13) möglich ist, und in der Schließstellung (II) der Lufteintritt zumindest teilweise verhindert ist, wobei in einer Notfallsituation (S) der Normalbetrieb (N) gestört ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherheitsvorrichtung (20) vorgesehen ist, wodurch in der Notfallsituation (S) eine Notöffnungsbewegung (B) der Abdeckung (11) ausführbar ist, bei der die Abdeckung (11) aus einer zumindest teilweisen Schließstellung (II) in Richtung der Offenstellung (I) bewegbar ist.
Frontendmodul (1) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19 ausgestaltet ist, wobei die Vorrichtung (10) zur Durchführung eines Verfahrens (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 23 geeignet ist.