DE102014117565A1

DE102014117565A1 - System zur Steuerung einer Luftströmung in einen Kraftfahrzeug-Motorraum

Info

Publication number: DE102014117565A1
Application number: DE102014117565.4A
Authority: DE
Inventors: Jong Woo Nam; Hanshin Chung; Joonho Lee; Hyun Cho
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2034-11-29
Also published as: KR20150136402A; CN105201623B; DE102014117565B4; KR101628124B1; US20150345367A1; CN105201623A; US9617907B2

Abstract

Ein System zur Steuerung einer Luftströmungsrate in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges kann aufweisen: einen Kühler, der ein Kühlmittel kühlt; einen Kühlmittel-Zuflusstank, der an einer Seite des Kühlers vorgesehen ist und zeitweise das Kühlmittel, das einen Motor kühlt, speichert; und einen Kühlmittel-Abflusstank, der an einer anderen Seite des Kühlers vorgesehen ist und zeitweise das Kühlmittel, das von dem Kühlmittel-Zuflusstank vorbei an einer Kühlungsrippe des Kühlers zirkuliert, speichert.

Description

Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-00 63877 , eingereicht am 27. Mai 2014, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin mit aufgenommen ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Steuerung einer Luftströmungsrate in einen Motorraum eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Steuerung einer Luftströmungsrate in einen Motorraum eines Kraftfahrzeugs, das die Kühlungsleistung und die aerodynamische Leistung/Funktion eines Kraftfahrzeuges verbessern kann.
Beschreibung der verwandten Technik
Im Allgemeinen sind ein Kühler zur Kühlung eines Motors (insb. Verbrennungsmotor) und ein Kondensator zum Kondensieren eines Kältemittels von einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug installiert, und die Temperaturen des Kühlers und des Kondensators werden durch Betreiben eines Kühlungsventilators verringert. Es ist vorteilhaft, die Temperatur des Motors schnell auf ein geeignetes Niveau anzuheben, wenn das Kraftfahrzeug anfänglich gestartet wird, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, und die Temperatur des Motors muss nach dem anfänglichen Start auf einer geeigneten Temperatur gehalten werden.
Der Kühlungsventilator wird traditionell durch den Betrieb des Motors (insb. Verbrennungsmotor) betrieben, aber dieses mechanische Verfahren hat den Nachteil, dass die Kraftstoffeffizienz des Kraftfahrzeuges sich verschlechtert, da der Kühlungsventilator immer betrieben wird, wenn der Motor betrieben wird.
Kürzlich wurde ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Motors verwendet, und im Hinblick auf das obige Verfahren wird der Kühlungsventilator nur bei einer Notwendigkeit als Antwort auf einen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs betrieben, und dies ergibt einen Effekt der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz, und als Ergebnis wird dieses Verfahren zunehmend angewendet.
Tatsächlich beeinflussen die aerodynamischen Charakteristika die Kraftstoffeffizienz und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges in hohem Maße, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ansteigt, und wenn eine Luftströmung in einen Motorraum des Kraftfahrzeuges abgeschaltet wird, wenn das Kraftfahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, wird ein Luftwiderstand, der erzeugt wird, wenn Luft den Motorraum durchläuft/durchströmt, reduziert, so dass die Kraftstoffeffizienz verbessert werden kann.
Die in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung offenbarte Information dient nur der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und soll nicht als eine Anerkennung oder eine andere Form der Annahme gewertet werden, dass diese Informationen den einem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellt.
Kurze Zusammenfassung/Beschreibung
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein System zur Steuerung einer Luftströmungsrate in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges und ein Steuerungsverfahren davon zu schaffen, mit denen die Kühlungsleistung und die aerodynamische Leistung/Funktion eines Kraftfahrzeuges verbessert werden können.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind zusätzlich oder alternativ darauf gerichtet, ein System zur Steuerung einer Luftströmungsrate in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges und ein Steuerungsverfahren davon zu schaffen, mit denen der Luftwiderstand durch Minimierung eines Betriebs des Kühlungsventilators und Abschalten einer Luftströmung in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges, wenn keine Notwendigkeit besteht, reduziert werden kann.
Ein System zur Steuerung einer Strömungsrate von Luft in einen Kraftfahrzeug-Motorraum kann aufweisen: einen Kühler, der ein Kühlmittel (z.B. Kühlwasser) kühlt, einen Kühlmittel-Zuflusstank (bzw. -Einströmtank), der an einer Seite des Kühlers vorgesehen ist und zeitweise das Kühlmittel, das einen Motor (z.B. Verbrennungsmotor) kühlt, speichert, und einen Kühlmittel-Abflusstank (bzw. -Ausströmtank), der an der anderen Seite des Kühlers vorgesehen ist und zeitweise das Kühlmittel, das ausgehend von dem Kühlmittel-Zuflusstank vorbei an einer Kühlrippe des Kühlers zirkuliert/strömt, speichert.
Das System kann weiterhin Phasenänderungsmaterial(PCM)-Tanks umfassen, die an einer äußeren Seite des Kühlmittel-Zuflusstanks und des Kühlmittel-Abflusstanks vorgesehen sind und ein Phasenänderungsmaterial speichern, wobei das Phasenänderungsmaterial Wärme austauscht mit dem Kühlmittel, das in dem Kühlmittel-Zuflusstank und dem Kühlmittel-Abflusstank gespeichert ist.
Das System kann weiterhin enthalten: eine Ventilatorhutze (z.B. Ventilator-Haube und/oder Ventilator-Kragen und/oder Ventilator-Leitstruktur), in der ein Kühlungsventilator (z.B. Lüfter und/oder Gebläse) einschließlich eines Ventilatormotors und eines Ventilatorflügels montiert ist, wobei die Ventilatorhutze zwischen dem Kühler und dem Motor angeordnet ist, einen Drehverschluss, der in der Ventilatorhutze vorgesehen ist und zu einem Betriebsbereich des Ventilatorflügels korrespondiert, und bei dem ein Bereich, durch welchen Luft passiert, in einer Umfangsrichtung variiert wird bzw. variierbar ist, und eine Mehrzahl von Klappen, die in der Ventilatorhutze vorgesehen sind und einen Teil eines Bereiches, wo der Drehverschluss nicht montiert ist, öffnen und schließen.
Der Drehverschluss kann eine Mehrzahl von Verschlussflügeln (z.B. Verschlusslamellen), die vorgesehen sind, so dass sie um einen Drehschaft drehbar sind, und einen Verschlussaktuator aufweisen, der die Mehrzahl der Verschlussflügel dreht und den Bereich ändert, durch welchen Luft passiert.
Die Verschlussflügel (z.B. Verschlusslamellen) können umfassen: einen Betriebsflügel (bzw. Betätigungsflügel), der durch einen Betrieb des Verschlussaktuators um einen Drehschaft gedreht wird, und eine Mehrzahl von Unterflügeln, die angeordnet/bereitgestellt sind, so dass sie übereinander gelagert werden aufgrund/auf Basis des Drehschafts, um ausgebreitet oder fächerförmig zusammengebracht (im Folgenden auch mit „gefaltet“ bezeichnet) zu werden entsprechend der Drehung des Betriebsflügels.
Betriebsvorsprünge können bei den Verschlussflügeln vorgesehen sein, und wenn der Betriebsflügel ausgebreitet oder gefaltet wird, wird einer der Mehrzahl der Unterflügel ausgebreitet oder gefaltet, und die verbleibenden Unterflügel werden sequenziell ausgebreitet oder gefaltet.
Elektromagneten können bei/an der Mehrzahl der Klappen vorgesehen sein, so dass die Mehrzahl der Klappen geöffnet und geschlossen wird entsprechend eines elektrischen Stroms, der an die Elektromagneten angelegt wird.
Das System kann weiterhin enthalten: eine Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung, die z.B. zwischen dem Kühler und einem Kondensator, der an der Vorderseite des bzw. vor dem Kühler angeordnet ist, angeordnet ist, wobei die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung umfassen kann: vertikale Lagerbereiche (z.B. vertikale Stützabschnitte), die als ein Paar vorgesehen sind, eine Mehrzahl von Luftklappen, die an dem vertikalen Lagerbereich vorgesehen sind, um ausgebreitet oder zusammengebracht (im Folgenden auch mit „gefaltet“ bezeichnet) zu werden, eine Zustellungseinheit (bzw. Fördereinheit und/oder Betätigungseinheit), die selektiv die Luftklappen ausbreitet, eine Dreheinheit, die selektiv die Luftklappen dreht, und eine Steuerung, die die Zustellungseinheit und die Dreheinheit entsprechend eines Betriebszustandes eines Kraftfahrzeuges steuert.
Der vertikale Lagerbereich/Stützabschnitt kann eine Führungsschiene (bzw. Führungsschienenstruktur, z.B. aufweisend eine erste und eine zweite Führungsschiene) umfassen, die eine Breite (z.B. Schlitzbreite) hat, die entlang einer Richtung nach unten hin schmäler wird, wobei Stopper bei der Mehrzahl der Luftklappen vorgesehen sind und die Stopper eine Größe haben, die der Breite der Führungsschiene entspricht, so dass die Mehrzahl der Luftklappen an vorbestimmten Positionen positioniert werden/sind.
Die Zustellungseinheit kann umfassen: eine Zustellungsschraube (z.B. Zustellspindel und/oder Förderspindel und/oder Betätigungsspindel), die an einer der Führungsschienen (z.B. von einer Führungsschienenstruktur) vorgesehen ist, eine Zustellungsplatte (z.B. Förderplatte und/oder Betätigungsplatte), die eine unterste Klappe von der Mehrzahl der Luftklappen stützt, mit der Zustellungsschraube in Verbindung/Eingriff steht und eine Position der zutiefst liegenden/untersten Luftklappe anpasst, wenn die Zustellungsschraube gedreht wird, wobei ein Zustellungsmotor selektiv die Zustellungsschraube dreht.
Die Dreheinheit kann umfassen: Drehzahnräder, die mit der Mehrzahl der Luftklappen in Verbindung stehen, eine Drehschraube (z.B. Drehspindel), die an der anderen Führungsschiene (z.B. von der Führungsschienenstruktur) vorgesehen ist und selektiv mit den Drehzahnrädern in Verbindung/Eingriff steht, und einen Drehmotor, der selektiv die Drehschraube dreht.
Die Zustellungseinheit kann umfassen: eine Zustellungsschraube, die an einer der Führungsschienen vorgesehen ist, eine Zustellungsplatte, die eine unterste Klappe von der Mehrzahl der Luftklappen stützt, mit der Zustellungsschraube in Verbindung/Eingriff steht und eine Position der untersten Luftklappe anpasst, wenn die Zustellungsschraube sich dreht, wobei die Dreheinheit Drehzahnräder umfassen kann, die mit der Mehrzahl der Luftklappen in Verbindung stehen, und eine Drehschraube, die an der anderen Führungsschiene vorgesehen ist und selektiv mit den Drehzahnrädern in Verbindung/Eingriff steht, wobei die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung weiterhin einen Antriebsmotor umfassen kann, der selektiv die Zustellungsschraube oder die Drehschraube dreht.
Das System kann weiterhin eine Einkapselung umfassen, die den Motorraum umgibt.
Das System kann weiterhin umfassen: eine Steuerung zur Steuerung eines Öffnungsbereichs des Drehverschlusses, des Betriebs des Öffnens und Schließens der Mehrzahl der Ventilatorklappen, des Kühlungsventilators, der Zustellungseinheit, und der Dreheinheit entsprechend eines Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs, wobei die Betriebsmoden des Systems umfassen können: einen ersten Modus, bei dem die Mehrzahl der Klappen geschlossen ist, der Drehverschluss komplett geschlossen ist, die Mehrzahl der Luftklappen komplett geschlossen ist und der Betrieb des Kühlungsventilators ausgeschaltet ist, einen zweiten Modus, bei dem die Mehrzahl der Ventilatorklappen geschlossen ist, der Drehverschluss komplett geöffnet ist, ein Drehwinkel der Luftklappen in einem Zustand gesteuert wird, wo die Mehrzahl der Luftklappen ausgebreitet ist, und der Betrieb des Kühlungsventilators ausgeschaltet ist, einen dritten Modus, bei dem die Mehrzahl der Ventilatorklappen geöffnet ist, der Drehverschluss komplett geöffnet ist, die Luftklappen komplett geöffnet sind in einem Zustand, wo die Mehrzahl der Luftklappen ausgebreitet ist, und der Betrieb des Kühlerventilators ausgeschaltet ist, und einen vierten Modus, bei dem die Mehrzahl der Ventilatorklappen geschlossen ist, der Öffnungsbereich des Drehverschlusses gesteuert wird, die Mehrzahl der Luftklappen gefaltet/zusammengebracht ist und der Betrieb des Kühlungsventilator gesteuert wird.
Das System kann umfassen: einen Atmosphärentemperatur-Sensor, der eine Atmosphärentemperatur misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Geschwindigkeitssensor, der eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Klimaanlagen-Drucksensor, der einen internen Klimaanlagendruck misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Klimaanlagen-Schaltersensor, der ein Betriebssignal/Betätigungssignal eines Klimaanlagen-Schalters misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Kältemittel-Temperatursensor, der eine Temperatur eines Kältemittels misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, und einen Positionssensor, der den Öffnungsbereich des Drehverschlusses misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, wobei die Steuerungseinheit den Betriebszustand des Kraftfahrzeuges basierend auf den entsprechenden Signalen von den Sensoren bestimmt und Betriebsarten/einen jeweiligen Betrieb des Drehverschlusses, der Mehrzahl der Klappen und des Kühlungsventilators entsprechend dem Betriebszustand des Kraftfahrzeuges in einem Modus von dem ersten bis vierten Modus steuert.
Entsprechend eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, einen zusätzlichen Kältemittel-Speichertank (z.B. Kühlmittel-Speichertank) vorzusehen, da der Kühlmittel-Zuflusstank und der Kühlmittel-Abflusstank an einer jeweiligen von den beiden Seiten des Kühlers vorgesehen sind. Daher wird der Freiheitsgrad bei dem Design bzw. der Auslegung des Kraftfahrzeug-Motorraumes vergrößert.
Des Weiteren, da der PCM-Tank an der Außenseite des Kühlmittel-Zuflusstanks und des Kühlmittel-Abflusstanks vorgesehen ist, wird die Kühlungseffizienz des Kühlers durch Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und dem PCM verbessert.
Des Weiteren kann die Kühlungsleistung durch Steuerung des Kühlungsventilators basierend auf dem Fahrzustand des Kraftfahrzeuges verbessert werden, und die aerodynamische Leistung kann durch Anpassung/Einstellen eines Betrages der Luftströmung in den Kraftfahrzeug-Motorraum verbessert werden.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Eigenschaften und Vorteile, die aus den begleitenden Zeichnungen, die hierin mit aufgenommen sind, und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern, verständlich werden und darin dargelegt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht, die ein System zur Steuerung einer Rate einer Luftströmung in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist ein Blockdiagramm, das das System zur Steuerung einer Rate einer Luftströmung in einen Motorraum des Kraftfahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3A und die 3B sind schematische Diagramme, die das System zur Steuerung einer Rate einer Luftströmung in einen Motorraum des Kraftfahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
4A und 4B sind Schnittansichten, die einen Kühler, einen Kältemittel-Speichertank und einen PCM-Tank gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
5 ist eine Draufsicht auf eine Ventilatorhutze gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
6A und 6B sind Ansichten, die eine Ventilatorklappe (bzw. einen Drehverschluss) einer Ventilatorhutze gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist eine perspektivische Teilansicht, die die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung, bei der die Luftklappe(n) gefaltet/zusammengebracht ist/sind, gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10A, 10B, 10C und 10D sind Ansichten, die Betriebsmoden der Ventilatorhutze und der Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Es versteht sich, dass die anliegenden Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, sondern eine etwas vereinfachende Darstellung von verschiedenen Eigenschaften darstellen können, um die Grundprinzipien der Erfindung zu veranschaulichen. Die spezifischen Designeigenschaften der vorliegenden Erfindung, wie sie darin offenbart sind, werden, einschließlich wie zum Beispiel spezifische Dimensionen, Orientierungen, Anordnungen und Formen, teilweise durch die im Speziellen beabsichtigte Anwendung und die verwendete Umgebung bestimmt.
In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf die gleichen oder äquivalenten Teile der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden wird im Detail Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von der Beispiele durch die begleitenden Zeichnungen veranschaulicht und nachfolgend beschrieben werden. Während die Erfindung(en) beschrieben wird in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsbeispielen, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsbeispielen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist es beabsichtigt, dass die Erfindung(en) nicht nur die exemplarischen Ausführungsbeispiele abdeckt, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und anderer Ausführungsbeispiele, die in dem Gehalt und dem Schutzumfang der Erfindung enthalten sein können, wie er durch die anliegenden Ansprüche definiert ist.
In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung werden nur bestimmte beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargelegt und beschrieben, aus Gründen der vereinfachten Veranschaulichung.
Wie der Fachmann verstehen wird, können die beschriebenen Ausführungsbeispiele auf verschiedene unterschiedliche Weise modifiziert werden, ohne sich von dem Gehalt oder dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu entfernen.
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen in der Beschreibung durchgehend gleiche oder ähnliche Elemente.
In den Zeichnungen ist die Dicke der Schichten, der Filme, der Paneele, der Bereiche usw. vergrößert dargestellt aus Gründen der Klarheit.
Es versteht sich, dass wenn angegeben ist, dass ein Element wie eine Schicht, ein Film, ein Bereich oder ein Substrat "auf“ einem anderen Element ist, dieses Element direkt an dem anderen Element angeordnet sein kann, oder Zwischenelemente können ebenfalls vorhanden sein.
Auf der anderen Seite, wenn angegeben ist, dass das Element „direkt auf" einem anderen Element ist, dann sind keine Zwischenelemente vorhanden.
Innerhalb der Beschreibung und der Ansprüche, es sei denn, dies wird explizit anders angegeben, sind der Begriff "umfassen/aufweisen" und Variationen davon wie "umfasst" oder "umfassend" dahingehend zu verstehen, dass die angegebenen Elemente eingeschlossen/umfasst/enthalten sind, aber nicht im Sinne eines Ausschlusses von anderen Elementen.
Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Ansprüche beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein System zur Steuerung einer Rate einer Luftströmung in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Und 2 ist ein Blockdiagramm, das ein System zur Steuerung einer Rate einer Luftströmung in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges gemäß des beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Und 3A und 3B sind schematische Diagramme, die das System zur Steuerung einer Strömungsrate der Luft in einen Kraftfahrzeug-Motorraum entsprechend des beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 3A veranschaulicht einen Zustand, bei dem Luft in einen Motorraum strömt, und 3B veranschaulicht einen Zustand, bei dem die Luft bzw. der Luftstrom in den Motorraum blockiert ist.
Wie in 1 bis 3B dargestellt ist, umfasst ein System zur Steuerung einer Rate einer Luftströmung in einen Kraftfahrzeug-Motorraum einen Kühler 80, der ein Kühlmittel kühlt, einen Kühlmittel-Zuflusstank 810 und einen Kühlmittel-Abflusstank 830, die an einer jeweils zugehörigen von den Seiten des Kühlers 80 vorgesehen sind, eine Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung, die an der Vorderseite des bzw. vor dem Kühler 80 vorgesehen ist und einen Betrag der Luftströmung in einen Motor 70 steuert, eine Ventilatorhutze 30, einen Kühlungsventilator 20, der an der Rückseite der Ventilatorhutze 30 vorgesehen ist, und eine Steuerung 100, die die Ventilatorhutze 30, den Kühlungsventilator 20 und die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung steuert.
Ein Kondensor 82 kann an der Vorderseite des Kühlers 80 vorgesehen sein.
Das System zur Steuerung der Rate der Luftströmung in den Kraftfahrzeug-Motorraum entsprechend eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren eine Einkapselung 90, die den Motorraum umschließt, umfassen, und die Einkapselung 90 dient dazu, zu verhindern, dass Lärm und Vibrationen, die von dem Motor 70 erzeugt werden, zu der Außenseite der Karosserie 10 übertragen werden, und reduziert den Luftwiderstand durch Führen des Fahrtwindes, der erzeugt wird, während das Kraftfahrzeug fährt, wenn der Fahrtwind in den Motorraum strömt.
Zusätzlich speichert die Einkapselung 90 die Wärme, die von dem Motor 70 erzeugt wird, und kann ermöglichen, dass der Motor 70 bei einer optimalen Betriebstemperatur betrieben wird, wenn das Kraftfahrzeug nach dem Fahrzeugstopp in einer vorbestimmten Zeitspanne wieder fährt.
Bezugnehmend auf 2 kann das System zur Steuerung der Strömungsrate von Luft in einen Kraftfahrzeug-Motorraum umfassen: einen Atmosphärentemperatur-Sensor 110, der einer Atmosphärentemperatur misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Geschwindigkeitssensor 120, der eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Klimaanlagen-Drucksensor 130, der einen internen Klimaanlagendruck misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Klimaanlagen-Schaltersensor 140, der ein Betriebssignal eines Klimaanlagen-Schalters misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, einen Kältemittel-Temperatursensor 150, der eine Temperatur eines Kältemittels misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, und einen Positionssensor 170, der einen Öffnungsbereich des Drehverschlusses 400 misst und ein entsprechendes Signal ausgibt. Die Steuerung 100 erhält die entsprechenden Ausgangssignale von den Sensoren, um einen Betriebszustand des Kraftfahrzeuges basierend auf den entsprechenden Signalen von den Sensoren zu ermitteln, und steuert den Kühlungsventilator 20, die Ventilatorhutze 30 und eine Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung 31.
4A und 4B sind Querschnittsansichten, die einen Kühler, einen Kältemittel-Speichertank und einen Phasenänderungsmaterial(PCM)-Tank 820 entsprechend eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Wie in 4A und 4B dargestellt, umfasst der Kühler 80 Kühlungsrippen, einen Kühlmittel-Zuflusstank 810 und einen Kühlmittel-Abflusstank 830. Der Kühler 80 kühlt das Kühlmittel, das den Motor 70 unter Verwendung von Luft kühlt und dadurch eine hohe Temperatur hat. Der Kühlmittel-Zuflusstank 810 ist an einer Seite des Kühlers 80 vorgesehen und speichert zeitweise ein Kühlmittel, das den Motor 70 kühlt. Der Kühlmittel-Abflusstank 830 ist an der anderen Seite des Kühlers 80 vorgesehen und speichert zeitweise ein Kühlmittel, das vorbei an den Kühlungsrippen von dem Kühlmittel-Zuflusstank 810 zirkuliert.
Der PCM-Tank 820 kann an einer Außenseite des Kühlmittel-Zuflusstanks 810 und des Kühlmittel-Abflusstanks 830 bereitgestellt sein und speichert ein Phasenänderungsmaterial. Das Phasenänderungsmaterial (PCM), das in dem PCM-Tank 820 gespeichert ist, tausch Wärme aus mit Kühlmittel, das temporär in dem Kühlmittel-Zuflusstank 810 und dem Kühlmittel-Abflusstank 830 gespeichert ist.
Wenn es erforderlich ist, den Motor 70 zu kühlen, ist eine Temperatur in dem Kühlmittel-Zuflusstank 810 und dem Kühlmittel-Abflusstank 830 höher als eine Temperatur des Phasenänderungsmaterials in dem PCR-Tank 820. In diesem Fall wird die Wärme des Kühlmittels zu dem Phasenänderungsmaterial übertragen (siehe 4A). Daher ist es möglich, die Kühlungseffizienz des Kühlmittels zu steigern.
Auf der anderen Seite, wenn es nicht erforderlich ist, den Motor 70 zu kühlen, wird die Wärme des Phasenänderungsmaterials zu dem Kühlmittel übertragen (siehe 4B). Daher kann die Temperatur des Kühlmittels über einer vorbestimmten Temperatur gehalten werden. Hierbei kann ein Zustand, bei dem es nicht erforderlich ist, den Motor 70 zu kühlen, ein Zustand des Aufwärmens des Motors 70 für eine vorbestimmte Zeit nach dem Starten des Motors 70 sein, oder ein Zustand sein, bei dem die Temperatur des Motors 70 nicht aufrechterhalten werden muss, während der Motor 70 ausgeschaltet ist, oder das Kraftfahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit und mit einer geringen Last fährt.
Da die Kältemittel-Speichertanks (der Kühlmittel-Zuflusstank und der Kühlmittel-Abflusstank) an einer jeweiligen der Seiten des Kühlers 80 vorgesehen sind, ist es nicht erforderlich, einen zusätzlichen Kältemittel/Kühlmittel-Speichertank in einer Kühlmittellinie/Kühlmittelleitung vorzusehen. Daher steigert sich ein Freiheitsgrad beim Designen des Kraftfahrzeug-Motorraums.
Ein Zirkulationsprozess des Kühlmittels wird nun kurz beschrieben. Das Kühlmittel, das eine hohe Temperatur infolge des Durchströmens des Motors 70 hat, wird zwischenzeitlich in dem Kühlmittel-Zuflusstank 810 gespeichert. Das Kühlmittel, das in dem Kühlmittel-Zuflusstank 810 gespeichert ist, tauscht Wärme mit dem Phasenänderungsmaterial, das in dem PCM-Tank 820 gespeichert ist, aus. Das Kühlmittel, das zwischenzeitlich in dem Kühlmittel-Zuflusstank 810 gespeichert ist, wird durch den Kühler 80 zirkuliert/geleitet und durch Wärmetausch mit der Luftströmung von der Außenseite gekühlt. Das Kühlmittel, das durch den Kühler 80 zirkuliert/geströmt ist, wird zwischenzeitlich in dem Kühlmittel-Abflusstank 830 gespeichert. Das Kühlmittel, das zwischenzeitlich in dem Kühlmittel-Abflusstank 830 gespeichert wird, tauscht Wärme mit dem Phasenänderungsmaterial, das in den PCM-Tank 820 gespeichert ist, aus. Das Kühlmittel, das in dem Kühlmittel-Abflusstank 830 gespeichert ist, strömt wieder in den Motor 70. Die Zirkulation des Kühlmittels wird von einer Wasserpumpe 72 durchgeführt.
Im Nachfolgenden werden die Ventilatorhutze 30 und der Kühlungsventilator 20 im Detail beschrieben. 5 ist eine Draufsicht, die eine Ventilatorhutze entsprechend eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 6A und 6B sind Ansichten, die eine Ventilatorklappe der Ventilatorhutze entsprechend eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Bezugnehmend auf 5 umfasst die Ventilatorhutze 30 einen Kühlungsventilator 20 einschließlich eines Ventilatormotors und eines Ventilatorflügels 24. Ein Drehverschluss 400 ist in der Ventilatorhutze vorgesehen, wobei er zu einem Betriebsbereich des Ventilatorflügels 24 korrespondiert, und bei dem Drehverschluss kann ein Bereich, durch welchen Luft passiert, in einer Umfangsrichtung geändert werden. Eine Mehrzahl von Ventilatorklappen 800 ist in der Ventilatorhutze 30 vorgesehen und öffnet und schließt einen Teil eines Bereiches, wo der Drehverschluss 40 nicht montiert ist. Eine Steuerung 100 ist in der / für die Ventilatorhutze 30 vorgesehen, und steuert einen offenen Bereich des Drehverschlusses 400, einen Betrieb des Öffnens und Schließens der Mehrzahl der Ventilatorklappen 600 und den Kühlungsventilator 20 gemäß einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs.
Der Drehverschluss 400 umfasst eine Mehrzahl von Verschlussflügeln 500, die vorgesehen sind, sich um einen Drehschaft 420 zu drehen, und einen Verschlussaktuator 440, der die Mehrzahl der Verschlussflügel 500 dreht und einen Bereich, durch den Luft passiert, ändert.
Der Verschlussaktuator 440 kann ein Servomotor sein, der in der Lage ist, sich in einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zu drehen, und kann mittels Montagestützen 450 in der Ventilatorhutze 30 montiert sein.
In die Verschlussflügel 500 umfassen einen Betriebsflügel/Betätigungsflügel 520, der sich um einen Drehschaft 420 dreht durch einen Betrieb des Verschlussaktuators 440, und eine Mehrzahl von Unterflügeln 540, die derart vorgesehen sind, dass sie übereinander angeordnet werden können aufgrund des Drehschafts 120, um fächerförmig ausgebreitet oder gefaltet zu werden entsprechend der Drehung des Betriebsflügels 520.
Wenn der Betriebsflügel 520 ausgebreitet oder gefaltet wird, kann einer der Mehrzahl der Unterflügel 540 ausgebreitet oder gefaltet werden, und die verbleibenden Unterflügel 540 können sequenziell ausgebreitet oder gefaltet werden.
Der Betriebsflügel 520 und die Unterflügel 540 sind übereinander angeordnet aufgrund/auf Basis des Drehschafts 420, und wenn der Betriebsflügel 520 um den Drehschaft 420 mit einem vorbestimmten Winkel durch einen Betrieb des Verschlussaktuators 440 gedreht wird, wird der Unterflügel 520, der am nächsten zu dem Betriebsflügel 520 ist, gedreht, während ein Vorsprung, der an dem Unterflügel 540 ausgebildet ist, von dem Vorsprung des Betriebsflügels 520 aufgenommen/ergriffen wird.
Auf diese Weise breiten sich die Unterflügel 540, welche in den Zeichnungen veranschaulicht sind, sequenziell fächerförmig aus.
Auf der andern Seite, wenn der Verschlussaktuator 44 den Betriebsflügel 520 in der umgekehrten Richtung dreht, wird der Unterflügel 540, der am nächsten zu dem Betriebsflügel 520 ist, in der umgekehrten Richtung gedreht, während der Vorsprung des Unterflügels 540 von dem gegenüberliegenden Vorsprung des Betriebsflügels 520 geschoben wird.
Auf diese Weise werden die Unterflügel 540, welche in den Zeichnungen veranschaulicht sind, sequenziell gefaltet/zusammengebracht.
Montagevorsprünge 580 können an dem Unterflügel 540 ausgebildet sein, der ganz am Ende von den Unterflügeln 540 positioniert ist, so dass der Unterflügel 540 an der Ventilatorhutze 30 fixiert sein/werden kann.
Elektromagnete sind bei/an der Mehrzahl der Klappen 600 vorgesehen, so dass die Mehrzahl der Klappen geöffnet und geschlossen werden kann entsprechend eines elektrischen Stroms, der den Elektromagneten zugeführt wird, und Klappendrehschäfte sind an den Klappen 600 vorgesehen, so dass die Klappen 600 sich um die Rotationsschäfte drehen können.
Der Klappenrotationsschaft kann eine Torsionsfeder sein, und die Klappe 60 kann in einem geöffneten Zustand gehalten werden/sein, wenn der elektrische Strom nicht an den Elektromagneten angelegt wird. In dem Fall eines Fehlers einer elektrischen Stromzuführungsvorrichtung kann die Klappe 60 in dem geöffneten Zustand gehalten werden, um zu verhindern, dass der Motor 70 überhitzt.
Im Nachfolgenden wird die Luftströmungsraten-Steuerungsvorrichtung im Detail beschrieben. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung entsprechend eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 8 ist eine perspektivische Teilansicht, die die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung entsprechend eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung, bei der die Luftklappe gefaltet ist, entsprechend eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Bezugnehmend auf 7 bis 9 umfasst die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung 31 vertikale Lagerbereiche/Stützabschnitte, die als Paar vorgesehen sind, eine Mehrzahl von Luftklappen 337, die an dem vertikalen Lagerbereich vorgesehen sind, um sich auszubreiten oder gefaltet zu werden, eine Zustellungseinheit 340, die die Luftklappen 337 selektiv ausbreitet, und eine Dreheinheit 350, die die Luftklappen 337 selektiv dreht.
Der vertikale Lagerbereich umfasst eine vertikale Lagerabdeckung 332, eine Führungsschiene 335, die in der vertikalen Lagerabdeckung 332 vorgesehen ist und eine Breite hat, die entlang einer Richtung nach unten hin schmaler wird, und Stopper 339a bis 339j, die bei/an der Mehrzahl von Luftklappen 337a bis 337j vorgesehen ist, wobei die Stopper eine Größe haben, die der Breite der Führungsschiene 335 entspricht, so dass die Mehrzahl der Luftklappen an einer vorbestimmten Position positioniert ist.
Die Führungsschiene 335 umfasst eine vordere Führungsschiene 333 und eine hintere Führungsschiene 334, und ein Abstand zwischen der vorderen Führungsschiene 333 und der hinteren Führungsschiene 334 wird schmaler entlang einer Richtung nach unten. Eine Größe der Stopper 339a bis 339j, die bei/an der Mehrzahl von Luftklappen 337 vorgesehen ist, verkleinert sich proportional zu bzw. entsprechend dem Abstand zwischen der vorderen Führungsschiene 333 und der hinteren Führungsschiene 334.
Die Zustellungseinheit/Betätigungseinheit/Fördereinheit 340 umfasst eine Zustellungsschraube 342, die bei/an einer der Führungsschienen 335 (zum Beispiel der vorderen Führungsschiene 333) vorgesehen ist, eine Zustellungsplatte 334, die die zutiefst liegende Luftklappe von der Mehrzahl der Luftklappen 337a bis 337j stützt, mit der Zuführungsschraube 342 in Verbindung/Eingriff steht und eine Position der zutiefst liegenden Luftklappe anpasst, wenn die Zustellungsschraube 342 gedreht wird, und ein Zustellungsmotor 346 rotiert selektiv die Zustellungsschraube 342.
Die Dreheinheit 350 umfasst ein jeweiliges Drehzahnrad 352, das mit der Mehrzahl der Luftklappen in Verbindung steht, eine Drehschraube 354, die bei/an der anderen Führungsschiene (zum Beispiel der rückwärtigen Führungsschiene 334) vorgesehen ist und selektiv mit dem Drehzahnrad 352 in Verbindung/Eingriff steht, und ein Drehmotor 356 rotiert selektiv die Drehschraube 354.
Im Nachfolgenden wird der Betrieb der Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung 31 im Detail beschrieben.
Wenn die Steuerung 100 entsprechend eines Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges den Zustellungsmotor 346 in einem Zustand betreibt, wo die Mehrzahl von Luftklappen 337a bis 337j gefaltet sind, wird die Zustellungsschraube 342 gedreht, und die Zustellungsplatte 344, die mit der Zustellungsschraube in Verbindung/Eingriff steht, bewegt sich abwärts.
Dann werden die Stopper 339a bis 339j, die mit der Mehrzahl der Luftklappen 337a bis 337j in Verbindung stehen, an einer vorbestimmten Position positioniert, so dass die Größe der Stopper 339a bis 339j mit dem Abstand zwischen der vorderen Führungsschiene 333 und der hinteren Führungsschiene 334 korrespondiert.
Wenn die Steuerung 100 den Drehmotor 356 entsprechend des Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges betreibt, dreht sich die Drehschraube 354, die Mehrzahl der Luftklappen 337a bis 337j werden durch das Drehzahnrad 352 gedreht, und die Luftströmung durch die Mehrzahl der Luftklappen 337a bis 337j wird gesteuert.
Wenn die Steuerung 100 die Mehrzahl der Luftklappen 337a bis 337j entsprechend des Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges faltet, steuert die Steuerung 100 einen Betrieb des Drehmotors 356 und des Zustellungsmotors 346 in umgekehrter Reihenfolge.
Im Nachfolgenden wird der Betrieb des Systems zur Steuerung der Luftströmungsraten-Steuerungsvorrichtung gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die 10A bis 10D beschrieben.
Wie in den 10A bis 10D dargestellt, können die Betriebsmoden des Systems entsprechend eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in die folgenden vier Moden eingeteilt werden.
Ein erster Modus ist einer, bei dem die Mehrzahl der Ventilatorklappen 600 geschlossen ist, der Drehverschluss ist komplett geschlossen, die Mehrzahl der Luftklappen 337 ist komplett geschlossen, und der Betrieb des Kühlungsventilators 20 ist ausgeschaltet.
Ein zweiter Modus ist einer, bei dem die Mehrzahl der Luftklappen 600 geschlossen ist, der Drehverschluss 400 ist komplett geöffnet, ein Drehwinkel der Luftklappen 337a bis 337j wird gesteuert in einem Zustand, wo die Mehrzahl der Luftklappen 337 expandiert bzw. auseinandergebracht ist, und der Betrieb des Kühlungsventilators 20 ist ausgeschaltet.
Ein dritter Modus ist einer, bei dem die Mehrzahl der Ventilatorklappen 600 geöffnet ist, der Drehverschluss 400 ist komplett geöffnet, die Luftklappen 337a bis 337j sind komplett geöffnet in einem Zustand, wo die Mehrzahl der Luftklappen 337a bis 337j expandiert bzw. auseinandergebracht ist, und der Betrieb des Kühlungsventilators 20 ist ausgeschaltet.
Ein vierter Modus ist einer, bei dem die Mehrzahl der Ventilatorklappen 600 geschlossen ist, der Öffnungsbereich des Drehverschlusses 400 wird gesteuert, die Mehrzahl der Luftklappen 337a bis 337j ist gefaltet, und der Betrieb des Kühlungsventilators 20 wird gesteuert.
Der erste Modus ist ein Zustand, bei dem eine aerodynamische Leistung für die Kühlung des Motors nicht erforderlich ist. Zum Beispiel kann dies ein Zustand sein, bei dem es erforderlich ist, den Motor 70 für eine vorbestimmte Zeit aufzuwärmen, nachdem der Motor startet, oder ein Zustand, bei dem es erforderlich ist, eine Temperatur des Motors 70 aufrechtzuerhalten, wenn der Motor ausgeschaltet wird, oder ein Zustand, bei dem das Fahrzeug in einem Zustand hoher Geschwindigkeit und geringer Last fährt. Die entsprechende Bedingung kann in einer vorfestgelegten Karte (z.B. Kennfeld) im Voraus gespeichert sein, und die Steuereinheit 100 kann die Karte mit dem Betriebszustand des Kraftfahrzeuges vergleichen, um den ersten Modus zu bestimmen.
Der zweite Modus kann ein Zustand sein, bei dem die aerodynamische Leistung und die Kühlung des Motors gleichzeitig optimiert werden können, der Öffnungsbereich der Luftklappe 337 wird gesteuert ohne Betreiben des Kühlungsventilators 20, und die Motorgeschwindigkeit/Drehzahl ist gering. Die entsprechende Bedingung kann in einer vorfestgelegten Karte im Voraus gespeichert sein, und die Steuereinheit 100 kann die Karte mit dem Betriebszustand des Kraftfahrzeuges vergleichen, um den zweiten Modus zu bestimmen.
Der dritte Modus kann ein Zustand sein, der einem Zustand hoher Geschwindigkeit und hoher Last entspricht, und der Motor 20 kann ohne den Betrieb des Kühlungsventilators bei einer hohen Geschwindigkeit gekühlt werden. Die entsprechende Bedingung kann in einer vorfestgelegten Karte im Voraus gespeichert sein, und die Steuereinheit 100 kann die Karte mit dem Betriebszustand des Kraftfahrzeuges vergleichen, um den dritten Modus zu bestimmen.
Der vierte Modus kann ein Zustand sein, bei dem die Kühlungsleistung aufrechterhalten wird bei einem Zustand niedriger Geschwindigkeit und hoher Last, und der Betrieb des Kühlungsventilators 20 kann ermittelt werden durch eine Kühlmitteltemperatur, eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit usw. Die entsprechende Bedingung kann in einer vorfestgelegten Karte im Voraus gespeichert sein, und die Steuereinheit 100 kann die Karte mit dem Betriebszustand des Kraftfahrzeuges vergleichen, um den vierten Modus zu bestimmen.
Die Bedingung bzw. der Zustand der niedrigen Geschwindigkeit oder der hohen Geschwindigkeit kann zum Beispiel sein, dass das Kraftfahrzeug eine Geschwindigkeit von ungefähr 30–40 km/h oder ungefähr 90–110 km/h hat, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Der Zustand hoher Last kann zum Beispiel sein, dass die Umdrehung des Motors pro Minute (RPM) um 2000–4000 beträgt, die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt.
Wie im Obigen beschrieben, gemäß dem System zur Steuerung einer Strömungsrate der Luft in einen Kraftfahrzeug-Motorraum entsprechend des beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, kann die Kühlungsleistung durch Steuerung der Verwendung des Kühlungsventilators 20, der Ventilatorhutze 30 und der Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung 31 basierend auf dem Fahrzustand des Kraftfahrzeuges verbessert werden, und eine aerodynamische Leistung kann verbessert werden durch Anpassung eines Betrages der Luftströmung in den Kraftfahrzeug-Motorraum.
Weiterhin tauscht das Kühlmittel, das eine relativ hohe Temperatur hat und zeitweise in dem Kühlmittel-Zuflusstank 810 und dem Kühlmittel-Abflusstank gespeichert ist, Wärme aus mit dem Phasenänderungsmaterial, das eine relativ geringe Temperatur hat und in dem PCM-Tank 820 gespeichert ist, während der Zirkulation des Kühlmittels, das den Motor kühlt. Daher wird die Kühlungsleistung des Motors 70 verbessert.
Des Weiteren, wenn eine Kühlung des Motors nicht erforderlich ist, tauscht das Phasenänderungsmaterial, das eine relativ hohe Temperatur hat und in dem PCM-Tank 820 gespeichert ist, Wärme aus mit dem Kühlmittel, das eine relativ geringe Temperatur hat und in dem Kühlmittel-Zuflusstank 820 und dem Kühlmittel-Abflusstank 820 gespeichert ist. Daher, wenn es erforderlich ist, eine Temperatur des Motorraumes bei einer vorbestimmten Temperatur aufrechtzuerhalten, ist es einfach, die Temperatur des Motorraumes aufrechtzuerhalten.
Zur leichteren Beschreibung der Erfindung und der genauen Definition in den anliegenden Ansprüchen, werden die Begriffe "oben", "unten", "inneren" und "außen" verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Positionen dieser Merkmale, wie in den Figuren dargestellt, zu beschreiben.
Die vorhergehende Beschreibung der konkreten beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargestellt. Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese konkreten offenbarten Formen einzuschränken, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Licht der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu beschreiben, um hierdurch dem Fachmann zu ermöglichen, die verschiedenen exemplarischen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anzuwenden und zu gebrauchen, wie auch verschiedene Alternativen und Modifikationen davon. Es ist beabsichtigt, dass der Gehalt der Erfindung durch die anliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2014-0063877 [0001]

Claims

Ein System zur Steuerung einer Luftströmungsrate in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges, aufweisend: einen Kühler (80), der ein Kühlmittel kühlt, einen Kühlmittel-Zuflusstank (810), der an einer Seite des Kühlers (80) vorgesehen ist und zeitweise das Kühlmittel, das einen Motor kühlt, speichert; und einen Kühlmittel-Abflusstank (830), der an einer anderen Seite des Kühlers vorgesehen ist und zeitweise das Kühlmittel, das ausgehend von dem Kühlmittel-Zuflusstank vorbei an einer Kühlungsrippe des Kühlers strömt, speichert.
Das System nach Anspruch 1, ferner aufweisend: Phasenänderungsmaterial(PCM)-Tanks (820), die an einer Außenseite des Kühlmittel-Zuflusstanks (810) und des Kühlmittel-Abflusstanks (830) vorgesehen sind und ein Phasenänderungsmaterial speichern, wobei das Phasenänderungsmaterial Wärme mit dem Kühlmittel austauscht, das in dem Kühlmittel-Zuflusstank (810) und dem Kühlmittel-Abflusstank (830) gespeichert ist.
Das System nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Ventilatorhutze (30), in der ein Kühlungsventilator (20) mit einem Ventilatormotor (22) und einem Ventilatorflügel (24) montiert ist, wobei die Ventilatorhutze (30) zwischen dem Kühler (80) und dem Motor (70) angeordnet ist; einen Drehverschluss (400), der in der Ventilatorhutze (30) vorgesehen ist, wobei er zu einem Betriebsbereich des Ventilatorflügels (24) korrespondiert, und in/bei dem ein Bereich, durch den Luft passiert, in einer Umfangsrichtung variiert wird; und eine Mehrzahl von Klappen (600), die in der Ventilatorhutze (30) vorgesehen sind und die einen Teil eines Bereiches, wo der Drehverschluss (400) nicht montiert ist, öffnen und schließen.
Das System nach Anspruch 3, wobei der Drehverschluss aufweist: eine Mehrzahl von Verschlussflügeln (500), die derart vorgesehen sind, dass sie um einen Drehschaft drehbar sind; und einen Verschlussaktuator (440), der die Mehrzahl der Verschlussflügel (500) dreht und den Bereich, durch den Luft passiert, ändert.
Das System nach Anspruch 4, wobei die Verschlussflügel aufweisen: einen Betriebsflügel (520), der sich um den Drehschaft durch einen Betrieb des Verschlussaktuators dreht; und eine Mehrzahl von Unterflügeln (540), die vorgesehen sind, übereinander gelagert zu werden aufgrund des Drehschaftes, um entsprechend der Drehung des Betriebsflügels (520) ausgebreitet oder fächerförmig zusammengebracht zu werden.
Das System nach Anspruch 4 oder 5, wobei Betriebsvorsprünge an den Verschlussflügeln vorgesehen sind, und wobei, wenn der Betriebsflügel (520) ausgebreitet oder zusammengebracht wird, einer der Mehrzahl der Unterflügel (540) ausgebreitet oder zusammengebracht wird und die verbleibenden Unterflügel (540) sequenziell ausgebreitet oder zusammengebracht werden.
Das System nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei Elektromagneten bei der Mehrzahl der Klappen (600) vorgesehen sind, so dass die Mehrzahl der Klappen (600) geöffnet oder geschlossen werden entsprechend eines elektrischen Stromes, der an die Elektromagneten angelegt wird.
Das System nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung (31), die z.B. zwischen dem Kühler (80) und einem Kondensator angeordnet ist, der vor dem Kühler (80) angeordnet ist, wobei die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung (31) aufweist: vertikale Lagerbereiche, die als ein Paar vorgesehen sind; eine Mehrzahl von Luftklappen (337), die an dem vertikalen Lagerbereich vorgesehen sind, um ausgebreitet oder zusammengebracht zu werden; eine Zustellungseinheit (340), die die Luftklappen (337) selektiv ausbreitet; eine Dreheinheit (350), die die Luftklappen (337) selektiv dreht; und eine Steuerung (100), die die Zustellungseinheit (340) und die Dreheinheit (350) entsprechend eines Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges steuert.
Das System nach Anspruch 8, wobei der vertikale Lagerbereich aufweist: eine Führungsschiene (333, 334, 335), die eine Breite hat, die sich nach unten hin verjüngt, wobei Stopper (339) bei der Mehrzahl der Luftklappen (337) vorgesehen sind, die Stopper eine Größe haben, die mit der Breite der Führungsschiene (333, 334, 335) korrespondiert, so dass die Mehrzahl der Luftklappen (337) an vorbestimmten Positionen positioniert sind/werden.
Das System nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Zustellungseinheit (340) aufweist: eine Zustellungsschraube (342), die an einer der Führungsschienen (333, 334, 335) vorgesehen ist; eine Zustellungsplatte (344), die eine unterste Luftklappe (337) von der Mehrzahl der Luftklappen stützt, mit der Zustellungsschraube (342) in Eingriff steht und eine Position der untersten Luftklappe (337) anpasst, wenn die Zustellungsschraube (342) gedreht wird; und einen Zustellungsmotor (346), der die Zustellungsschraube (342) selektiv dreht.
Das System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Dreheinheit aufweist: Drehzahnräder (352), die mit der Mehrzahl der Luftklappen (337) in Verbindung stehen; eine Drehschraube (342), die bei einer anderen Führungsschiene (333, 334, 335) vorgesehen ist und selektiv mit den Drehzahnrädern (352) in Eingriff steht; und einen Drehmotor (356), der die Drehschraube (342) selektiv dreht.
Das System nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Zustellungseinheit umfasst: eine Zustellungsschraube (342), die an einer der Führungsschienen (333, 334, 335) vorgesehen ist; und eine Zustellungsplatte, die eine unterste Luftklappe von der Mehrzahl der Luftklappen (337) stützt, mit der Zustellungsschraube in Eingriff steht und eine Position der untersten Luftklappe (337) anpasst, wenn die Zustellungsschraube (342) gedreht wird; wobei die Dreheinheit (350) umfasst: Drehzahnräder (352), die mit der Mehrzahl der Luftklappen (337) in Verbindung stehen; und eine Drehschraube (342), die bei einer anderen Führungsschiene (333, 334, 335) vorgesehen ist und selektiv mit den Drehzahnrädern (352) in Eingriff steht; und wobei die Luftströmungsraten-Steuerungsverschlussvorrichtung (31) ferner einen Antriebsmotor, der selektiv die Zustellungsschraube (342) oder die Drehschraube (342) dreht, umfasst.
Das System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Verkapselung (90), die den Motorraum umgibt.
Das System nach einem der Ansprüche 3 bis 13, weiterhin aufweisend: eine Steuerung (100), die einen Öffnungsbereich des Drehverschlusses, einen Betrieb des Öffnens und des Schließens der Mehrzahl der Ventilatorklappen, den Kühlungsventilator, die Zustellungseinheit und die Dreheinheit entsprechend eines Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs steuert, wobei die Betriebsmoden des Systems umfassen: einen ersten Modus, bei dem die Mehrzahl der Klappen (600) geschlossen ist, der Drehverschluss komplett geschlossen ist, die Mehrzahl der Luftklappen (337) komplett geschlossen ist und der Betrieb des Kühlungsventilators (20) ausgeschaltet ist; einen zweiten Modus, bei dem die Mehrzahl der Ventilatorklappen (600) geschlossen ist, der Drehverschluss (400) komplett geöffnet ist, ein Drehwinkel der Luftklappen (337a bis 337j) gesteuert wird in einem Zustand, wo die Mehrzahl der Luftklappen (337) ausgebreitet ist, und der Betrieb des Kühlungsventilators (20) ausgeschaltet ist; einen dritten Modus, bei dem die Mehrzahl der Ventilatorklappen (600) geöffnet ist, der Drehverschluss (400) komplett geöffnet ist, die Luftklappen (337a bis 337j) komplett geöffnet sind in einem Zustand, wo die Mehrzahl der Luftklappen (337a bis 337j) ausgebreitet sind, und der Betrieb des Kühlungsventilators (20) ausgeschaltet ist; und einen vierten Modus, bei dem die Mehrzahl der Ventilatorklappen (600) geschlossen ist, der Öffnungsbereich des Drehverschlusses (400) gesteuert wird, die Mehrzahl der Luftklappen (337a bis 337j) zusammengebracht sind und der Betrieb des Kühlungsventilators (20) gesteuert wird.
Das System nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: einen Atmosphärentemperatursensor (110), der ausgebildet ist, eine Atmosphärentemperatur zu messen und ein entsprechendes Signal auszugeben; einen Geschwindigkeitssensor (120), der ausgebildet ist, eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges zu messen und ein entsprechendes Signal auszugeben; einen Klimaanlagen-Drucksensor (130), der ausgebildet ist, einen internen Klimaanlagen-Druck zu messen und ein entsprechendes Signal auszugeben; einen Klimaanlagen-Schaltersensor (140), der ausgebildet ist, ein Betriebssignal eines Klimaanlagen-Schalters zu messen und ein entsprechendes Signal auszugeben; einen Kältemittel-Temperatursensor (150), der ausgebildet ist, eine Kältemitteltemperatur zu messen und ein entsprechendes Signal auszugeben; und einen Positionssensor, der den Öffnungsbereich des Drehverschlusses misst und ein entsprechendes Signal ausgibt, wobei die Steuerungseinheit (100) einen Betriebszustand des Kraftfahrzeuges basierend auf den entsprechenden Signalen von den Sensoren ermittelt und einen jeweiligen Betrieb des Drehverschlusses, der Mehrzahl der Klappen und des Kühlungsventilators (20 entsprechend dem Betriebszustand des Kraftfahrzeuges in einem von dem ersten bis vierten Modus steuert.