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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung bezieht sich auf einen beheizten Lüftungsverschluss für ein Kraftfahrzeug.
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HINTERGRUND
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Ein Verschluss ist typischerweise eine feste und stabile Abdeckung für eine Öffnung. Ein Verschluss besteht häufig aus einem Rahmen und Lamellen oder Luftschlitzen, die innerhalb des Rahmens montiert sind.
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Luftschlitze können fixiert sein, d. h. mit einem fest eingestellten Winkel in Bezug auf den Rahmen. Luftschlitze können auch betätigbar sein, d. h. einen Winkel aufweisen, der in Bezug auf den Rahmen einstellbar ist, um eine gewünschte Lichtmenge, Luft und/oder Flüssigkeit von einer Seite des Verschlusses zur anderen zuzulassen. Je nach Anwendung und Aufbau des Rahmens können Verschlüsse montiert werden, die in die Öffnung passen oder diese überlappen. Neben verschiedenen funktionalen Zwecken, insbesondere in der Architektur, können Verschlüsse auch aus weitgehend ornamentalen Gründen eingesetzt werden.
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In Kraftfahrzeugen kann ein Verschluss verwendet werden, um einen Lichtstrom und/oder Luft in verschiedene Fahrzeugabteile zu steuern und zu leiten. Daher kann ein Verschluss zum Verbessern des Komforts der Fahrzeuginsassen sowie zum Kühlen einer Reihe von Fahrzeugsystemen verwendet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Verschlussanordnung beinhaltet einen Verschlussrahmen und mindestens einen Luftschlitz, der verschiebbar am Verschlussrahmen befestigt ist. Die Verschlussanordnung beinhaltet zudem einen Mechanismus, der dafür konfiguriert ist, um mindestens einen Luftschlitz relativ zum Verschlussrahmen zu verschieben, um eine Position für die Verschlussanordnung zwischen und einschließlich vollständig geöffnet und vollständig geschlossen zu wählen. Die Verschlussanordnung beinhaltet zusätzlich ein Heizelement, das konfiguriert ist, um thermische Energie zu erzeugen, um dadurch die Eisbildung an der Verschlussanordnung zu schmelzen oder aufzutauen und das Verschieben des mindestens einen Luftschlitzes relativ zum Verschlussrahmen zu erleichtern. Weiterhin beinhaltet die Verschlussanordnung eine Steuerung, die konfiguriert ist, um den Mechanismus zu regulieren und das Heizelement zu aktivieren.
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Die Verschlussanordnung kann auch einen Temperatursensor beinhalten, der mit der Steuerung in Verbindung steht, worin der Temperatursensor konfiguriert ist, um die Umgebungstemperatur zu erfassen.
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Die Verschlussanordnung kann zusätzlich einen barometrischen Drucksensor beinhalten, der konfiguriert ist, um einen Umgebungsdruck zu erfassen, und einen Feuchtigkeitssensor, der konfiguriert ist, um ein Niveau der Umgebungsfeuchtigkeit zu erfassen. Jeder der barometrischen Drucksensoren und der Feuchtigkeitssensor können mit der Steuerung in Verbindung stehen. In einem derartigen Fall kann die Steuerung zusätzlich zum Erfassen der Umgebungstemperatur über den Temperatursensor, den Umgebungsdruck über den barometrischen Drucksensor und das Umgebungsfeuchtigkeitsniveau über den Feuchtigkeitssensor konfiguriert sein. Die Steuerung kann ebenso konfiguriert sein, um eine Taupunkttemperatur unter Verwendung der erfassten Umgebungstemperatur, des Umgebungsdrucks und des Umgebungsfeuchtigkeitsniveaus zu bestimmen und dann das Heizelement zu aktivieren, wenn die bestimmte Taupunkttemperatur unterhalb eines Schwellenwerts der Taupunkttemperatur liegt.
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Der Schwellenwert der Taupunkttemperatur kann um den Gefrierpunkt liegen.
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Die Steuerung kann konfiguriert sein, um das Heizelement für eine vorbestimmte Zeitdauer zu aktivieren. Eine derartige vorbestimmte Zeitdauer kann die benötigte Zeit anzeigen, um Eis auf dem Verschluss aufzutauen.
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Das Heizelement kann an mindestens einem der Luftschlitze, dem Mechanismus und/oder dem Verschlussrahmen angeordnet sein.
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Die Verschlussanordnung kann auch einen Kraftsensor beinhalten, der in Verbindung mit der Steuerung steht und konfiguriert ist, um eine durch den Mechanismus erzeugte Kraft zu erfassen. In einem derartigen Fall kann die Steuerung zusätzlich konfiguriert sein, um die durch den Mechanismus erzeugte Kraft mit dem Kraftsensor zu überwachen. Die Steuerung kann auch über den Kraftsensor erfassen, dass die Kraft, die durch den Mechanismus erzeugt wird, über einer vorbestimmten Größe der Kraft liegt und das Heizelement als Reaktion auf die ermittelte Kraft aktiviert, die durch den Mechanismus erzeugt wird, der über der vorbestimmten Größe der Kraft liegt.
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Die Verschlussanordnung kann auch einen Positionssensor beinhalten, der in Verbindung mit der Steuerung steht und konfiguriert ist, um eine Position des mindestens einen Luftschlitzes zu erfassen. In einem derartigen Fall die Steuerung kann zusätzlich konfiguriert sein, um den Mechanismus anzuweisen, den mindestens einen Luftschlitz in eine vorbestimmte Position zu verschieben. Die Steuerung kann auch konfiguriert sein, um über den Positionssensor die Position des mindestens einen Luftschlitzes nach dem Mechanismus zu erfassen, der angewiesen wird, den mindestens einen Luftschlitz in die vorbestimmte Position zu verschieben. Weiterhin kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass sie das Heizelement aktiviert, wenn die erfasste Position des mindestens einen Luftschlitzes von der vorbestimmten Position abweicht.
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Die Verschlussanordnung kann in einem Fahrzeug angeordnet sein, das eine Stromquelle aufweist und konfiguriert ist, eine Menge des Umgebungsluftstroms, der in das Fahrzeug eintritt, zu variieren, um die Stromquelle zu kühlen. Ein derartiges Fahrzeug kann eine Kühlergitteröffnung beinhalten, und die Verschlussanordnung kann entweder integral an der Kühlergitteröffnung oder angrenzend daran angeordnet sein.
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Ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Verschlussanordnung und eines Fahrzeugs mit einer derartigen Verschlussanordnung sind ebenfalls offenbart.
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Die vorstehend aufgeführten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform(en) und der besten Art(en) zur Umsetzung der beschriebenen Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und hinzugefügten Ansprüchen ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine partielle Seitenquerschnittsansicht eines Fahrzeugs mit einer beheizten Verschlussanordnung, die in einem vollständig geschlossenen Zustand dargestellt ist.
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2 ist eine partielle Seitenquerschnittsansicht eines Fahrzeugs mit der in 1 dargestellten beheizten Verschlussanordnung, wobei der Verschluss in einem Zwischenzustand dargestellt ist.
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3 ist eine partielle Seitenquerschnittsansicht eines Fahrzeugs mit der in den 1 und 2 dargestellten beheizten Verschlussanordnung, wobei der Verschluss in einem vollständig geöffneten Zustand dargestellt ist.
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4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern des Betriebs der in den 1–3 dargestellten beheizten Verschlussanordnung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Bezugnehmend auf die Zeichnungen, worin sich gleiche Referenznummern auf gleiche Komponenten beziehen, zeigen die 1–3 eine partielle Seitenquerschnittsansicht eines Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 ist so gezeigt, dass es eine Kühlergitteröffnung 12 beinhaltet, die typischerweise mit einem Gitter bedeckt ist. Das Kühlergitteröffnung 12 ist zur Aufnahme von Umgebungsluft ausgelegt. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich einen Antriebsstrang, der speziell durch einen Verbrennungsmotor 14 dargestellt ist. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs 10 kann zusätzlich ein Getriebe beinhalten und, wenn das Fahrzeug ein Hybridtyp ist, ein oder mehrere Motorgeneratoren, von denen keiner dargestellt ist, aber deren Existenz dem Fachmann auf dem Gebiet erkannt werden kann. Der Wirkungsgrad eines Fahrzeug-Antriebsstrangs wird im Allgemeinen durch seine Auslegung sowie durch die verschiedenen Lasten beeinflusst, die der Antriebsstrang während seines Betriebs sieht.
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Das Fahrzeug 10 zusätzlich einen Luft-Fluid-Wärmetauscher 16, d. h. einen Kühler, zum Zirkulieren einer durch die Pfeile 18 und 20 dargestellten Kühlflüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder ein speziell formuliertes Kühlmittel, durch den Motor 14, um Wärme aus dem Motor zu entfernen. Ein in den Wärmetauscher 16 eintretendes Hochtemperatur-Kühlmittel ist durch den Pfeil 18 dargestellt, und ein Kühlmittel, das dem Motor zugeführt wird, ist durch den Pfeil 20 dargestellt. Der Wärmeaustauscher 16 ist hinter der Kühlergitteröffnung 12 zum Schutz des Wärmetauschers vor verschiedenem Straßenschmutz und Schutt angeordnet. Der Wärmeaustauscher 16 kann auch an einer beliebigen anderen Stelle, wie beispielsweise hinter einem Fahrgastraum, positioniert sein, wenn das Fahrzeug beispielsweise eine hintere oder eine mittlere Motorkonfiguration aufweist, wie es vom Fachmann auf dem Gebiet verstanden wird.
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Wie in 1–3 dargestellt, ist ein Lüfter 22 im Fahrzeug 10 hinter dem Wärmetauscher 16 positioniert, sodass der Wärmetauscher 16 zwischen der Kühlergitteröffnung 12 und dem Lüfter angeordnet ist. Der Lüfter 22 kann aufgrund des Kühlbedarfs des Motors 14 wahlweise ein- und ausgeschaltet werden. In Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ist der Lüfter 22 dazu ausgelegt, entweder eine Luftströmung oder einen Luftstrom 24 durch die Kühlergitteröffnung 12 und zu und durch den Wärmetauscher 16 zu erzeugen oder zu verstärken. Somit wird der durch die Wirkung des Lüfters 22 erzeugte oder verstärkte Luftstrom 24 durch den Wärmetauscher 16 geführt, um Wärme vom Hochtemperatur-Kühlmittel 18 zu entfernen, bevor das Kühlmittel 20 mit verringerter Temperatur zum Motor 14 zurückgeführt wird. Der Lüfter 22 kann entweder mechanisch, wie direkt durch den Motor 14, oder elektrisch über einen dedizierten Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben werden. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich einen Kühlmittelsensor 26, der konfiguriert ist, um eine Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels 18 beim Austritt aus dem Motor 14 zu erfassen.
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Die 1–3 zeigen auch eine Verschlussanordnung 30. Die Verschlussanordnung 30 ist im Fahrzeug 10 befestigt und ist so angepasst, d. h. konfiguriert, um den Luftstrom 24 durch die Kühlergitteröffnung 12 zu steuern. Wie dargestellt, beinhaltet die Verschlussanordnung 30 eine Vielzahl von beweglichen Luftschlitzen oder Leitschaufeln, die hierin mit drei einzelnen Luftschlitzelementen 32, 34 und 36 dargestellt sind, jedoch kann die Anzahl der Luftschlitze entweder höher oder niedriger sein. Ebenfalls wie dargestellt, sind die Luftschlitzelemente 32, 34 und 36 beweglich an einem Verschlussrahmen 30-1 angebracht und zwischen der Kühlergitteröffnung 12 und dem Wärmetauscher 16 positioniert. In der dargestellten Ausführungsform ist jeder Luftschlitz 32, 34 und 36 konfiguriert, um sich während des Betriebes der Verschlussanordnung 30 um eine jeweilige Schwenkachse 38, 40 und 42 relativ zum Verschlussrahmen 30-1 zu drehen, wodurch die Größe der Kühlergitteröffnung 12 wirksam gesteuert wird. Die Verschlussanordnung 30 ist konfiguriert, um zwischen einer vollständig geschlossenen Position oder einem Zustand (wie in 1 dargestellt) durch eine Zwischenposition (wie in 2 dargestellt) und einer vollständig geöffneten Position (wie in 3 dargestellt) betrieben zu werden.
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Wenn sich die Luftschlitzelemente 32, 34 und 36 in einer ihrer offenen Positionen befinden, durchdringt der Luftstrom 24 die Ebene der Verschlussanordnung 30, bevor er mit dem Wärmetauscher 16 in Kontakt kommt. Wie dargestellt, sind die Luftschlitzelemente 32, 34 und 36 an der Vorderseite des Fahrzeugs 10 hinter und unmittelbar angrenzend an die Kühlergitteröffnung 12 angeordnet. Jedoch kann die Verschlussanordnung 30 auch in die Kühlergitteröffnung 12 eingearbeitet und damit integriert sein, wobei die Kühlergitteröffnung in diesem Fall den Verschlussrahmen 30-1 enthalten kann. Obwohl sich die nachfolgende Beschreibung auf eine Ausführungsform der Verschlussanordnung 30 konzentriert, welche die Vielzahl von drehbaren Luftschlitzelementen 32, 34, 36 beinhaltet, sind auch andere Ausführungsformen der Verschlussanordnung 30, wie beispielsweise mit gleitenden oder anderweitig bewegbaren Luftschlitzelementen oder Leitschaufeln, vorgesehen und weichen somit nicht vom Rahmen der vorliegenden Offenbarung ab.
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Die Verschlussanordnung 30 beinhaltet zudem einen Mechanismus 44, der konfiguriert ist, um die Luftschlitze 32–36 relativ zum Verschlussrahmen 30-1 zu verschieben, um dadurch eine gewünschte Position für die Verschlussanordnung zwischen und einschließlich der vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen zu wählen und zu sperren. In der dargestellten Ausführungsform ist der Mechanismus 44 konfiguriert, um zu bewirken, dass sich die Luftschlitze 32–36 in einem Tandem drehen, d. h. im Wesentlichen gemeinsam in einer beliebigen der verfügbaren Positionen. Der Mechanismus 44 kann konfiguriert sein, um entweder die diskrete Zwischenposition(en) der Luftschlitze 32–36 auszuwählen und zu sperren oder die Position der Luftschlitze zwischen und einschließlich der vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Position, unabhängig von der spezifischen Art der Bewegung, in welcher die Luftschlitzelemente so konfiguriert sind, dass sie sich relativ zum Verschlussrahmen 30-1 bewegen. Der Mechanismus 44 wirkt, um die gewünschte Position für die Verschlussanordnung 30 auszuwählen, wenn sie durch beliebige externe Mittel aktiviert wird, wie es für den Fachmann verstanden wird, beispielsweise über einen Elektromotor 45.
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Die Verschlussanordnung 30 beinhaltet auch mindestens ein Heizelement 46. Jedes Heizelement 46 ist konfiguriert, um ausreichend thermische Energie zum Auftauen zu erzeugen, d. h. Schmelzeisbildung an verschiedenen strategischen Stellen auf der Verschlussanordnung 30. Ein einzelnes Heizelement 46 kann auf jedem der Luftschlitzelemente 32–36 positioniert sein. Insbesondere kann eines der Heizelemente 46 in die jeweilige Kante oder Fläche 32-1 des jeweiligen Luftschlitzelements eingebaut werden, die mit einem benachbarten Luftschlitzelement 32–36 oder mit dem Verschlussrahmen 30-1 in Kontakt kommen können. Dementsprechend können an den Schwenkachsen 38, 40 und 42 des jeweiligen Luftschlitzelements 32–36 und/oder am Verschlussrahmen 30-1 einzelne Heizelemente 46 angeordnet sein. Zusätzlich können auf dem Mechanismus 44 einzelne Heizelemente 46 angeordnet sein. Das Aktivieren des Heizelements 46 an einer bestimmten Stelle an der Verschlussanordnung 30 soll eine tatsächliche oder mögliche Eisbildung auftauen, um das Verschieben des mindestens einen Luftschlitzes relativ zum Verschlussrahmen unabhängig von Umgebungstemperaturen und relativer Feuchtigkeit zu erleichtern.
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Das Fahrzeug 10 beinhaltet auch eine Steuerung 48, die eine Motorsteuerung oder eine separate Steuerung sein kann, die konfiguriert ist, um den Mechanismus 44 zum Auswählen der gewünschten Position der Verschlussanordnung 30 zu regulieren. Die Steuerung 48 ist auch konfiguriert, um das Heizelement(e) 46 zum Auftauen der Eisbildung an der Verschlussanordnung 30 zu aktivieren. Wie hierin vorgesehen, kann die Steuerung 48 zusätzlich konfiguriert sein, um den Lüfter 22, wenn der Lüfter elektrisch angetrieben wird, und einen Thermostat (nicht dargestellt) zu betreiben, der konfiguriert ist, um die Zirkulation des Kühlmittels 18, 20 zu regulieren, wie es vom Fachmann auf dem Gebiet verstanden wird. Die Steuerung 48 beinhaltet einen Speicher, von dem zumindest ein Teil physisch und nichtflüchtig ist. Der Speicher kann ein beliebiges beschreibbares Medium sein, das an der Bereitstellung computerlesbarer Daten oder Prozessinstruktionen beteiligt ist. Dieses Medium kann in einem beliebigen Format vorliegen, einschließlich, aber nicht einschränkt auf nichtflüchtige Medien und flüchtige Medien.
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Nichtflüchtige Medien für die Steuerung 48 können beispielsweise Bild- oder Magnetplatten und andere persistente Speicher sein. Flüchtige Medien können zum Beispiel dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM) beinhalten, die einen Hauptspeicher darstellen können. Derartige Anweisungen können von einem oder mehreren Übertragungsmedien einschließlich Koaxialkabel, Kupferdraht und Faseroptik übertragen werden einschließlich der Leiter, aus denen ein mit dem Prozessor gekoppelter Systembus besteht. Der Speicher der Steuerung 48 kann auch aus einer Floppy Disk, einer Diskette, einer Festplatte, einem Magnetband, einem beliebigen anderen magnetischen Medium, einer CD-ROM, einer DVD oder einem beliebigen anderen optischen Medium usw. bestehen. Die Steuerung 48 kann mit anderer erforderlicher Computer-Hardware ausgerüstet werden, wie etwa einem Hochgeschwindigkeitstakt, notwendigen Analog-zu-Digital (A/D) und/oder Digital-zu-Analog (D/A) Schaltungen, jeglichen erforderlichen Eingangs-/Ausgangsschaltungen und -geräten (I/O) sowie geeigneter Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltung. Alle Algorithmen, die für die Steuerung 48 erforderlich oder zugänglich sind, können im Speicher gespeichert und automatisch ausgeführt werden, um die benötigte Funktionalität zu liefern.
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Die Steuerung 48 ist so programmiert, dass sie den Mechanismus 44 entsprechend der Last des Motors 14 und entsprechend der Temperatur des vom Sensor 26 erfassten Hochtemperatur-Kühlmittels 18 reguliert. Wie Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, wird die Temperatur des zirkulierten Kühlmittels aufgrund der thermischen Energie, die durch den Motor 14 unter Last erzeugt wird, erhöht. Wie auch bekannt ist, ist eine Last am Motor typischerweise abhängig von Betriebsbedingungen, die auf das Fahrzeug 10 ausgeübt werden, wie beispielsweise durch hinauffahren eines Hügels und/oder durch Ziehen eines Anhängers.
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Die Last am Motor 14 steuert im Allgemeinen die Innentemperatur des Motors, was wiederum eine Kühlung des Motors für die gewünschte Leistung und Zuverlässigkeit erfordert. Vor dem Austritt aus dem Motor 14 wird das Kühlmittel innerhalb des Motors geleitet, um die Wärme von kritischen Motorkomponenten, wie beispielsweise Lager (nicht dargestellt, aber dem Fachmann bekannt) wirksam zu entfernen. Typischerweise wird das Kühlmittel 18, 20 kontinuierlich durch eine Flüssigkeitspumpe (nicht dargestellt) zwischen dem Motor 14 und dem Wärmetauscher 16 umgewälzt. Wenn das Hochtemperatur-Kühlmittel 18 in den Wärmetauscher 16 eintritt, kann die Temperatur des Kühlmittels über den von der Verschlussanordnung 30 gesteuerten Luftstrom 24 verringert werden.
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Wenn die Verschlussanordnung 30 vollständig geschlossen ist, wie in 1 dargestellt, sorgen die Luftschlitze 32–36 für eine Blockierung des Luftstroms 24 an der Kühlergitteröffnung 12. Eine vollständig geschlossene Verschlussanordnung 30 stellt eine optimierte Aerodynamik für das Fahrzeug 10 bereit, wenn eine Motorkühlung durch die Kühlergitteröffnung 12 nicht erforderlich ist. Die Verschlussanordnung 30 kann auch durch die Steuerung 48 reguliert werden, um den Zugang des ankommenden Luftstroms 24 zum Wärmetauscher 16 durch Drehen der Luftschlitze 32–36 in eine Zwischenposition, wie in 2 dargestellt, variabel zu beschränken, wobei die Luftschlitze teilweise geschlossen sind. Eine geeignete Zwischenposition der Luftschlitze 32–36 wird von der Steuerung 48 gemäß einem programmierten Algorithmus ausgewählt, um dadurch die gewünschte Kühlung des Motors 14 zu beeinflussen. Wenn die Verschlussanordnung 30 vollständig geöffnet ist, wird, wie in 3 dargestellt, jeder Luftschlitz 32–36 in eine Position parallel zur Luftströmung 24 gedreht, die versucht, die Verschlusssystemebene zu durchdringen. Somit ist eine vollständig geöffnete Verschlussanordnung 30 konfiguriert, um einen im Allgemeinen ungehinderten Durchgang eines derartigen Luftstroms durch die Luftschlitzebene der Verschlussanordnung 30 zu ermöglichen.
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Umgebungstemperaturen nahe und unter dem Gefrierpunkt können Anforderungen zur Kühlung des Antriebsstrangs im Fahrzeug 10 darstellen. Wenn die Umgebungstemperatur nahe oder unter dem Gefrierpunkt ist, kann eine ausreichende Kühlung des Motors 14 zumindest anfänglich mit der Kühlergitteröffnung 12 im vollständig blockierten Zustand erreicht werden. Jedoch, wenn sich der Motor 14 erwärmt, kann die Kühlergitteröffnung 12 schrittweise geöffnet werden. Zur gleichen Zeit, wenn Umgebungstemperaturen nahe und unterhalb des Gefrierpunktes mit Feuchtigkeit, d. h. relativer Feuchtigkeit, in der Umgebungsluft kombiniert werden, können die Luftschlitze 32–36 und der Mechanismus 44 eine Eisbildung darauf aufweisen und als Ergebnis darauf verklemmt werden. Um dieses Anliegen zu behandeln, kann die Steuerung 48 so programmiert werden, dass sie das Heizelement(e) 46 reguliert, wenn die Umgebungsbedingungen für die Eisbildung geeignet sind, um dadurch ein Verklemmen der Verschlussanordnung 30 zu verhindern.
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Um die vorstehende Steuerung des oder der Heizelemente 46 zu beeinflussen, kann die Steuerung 48 mit einem Temperatursensor 52 in Verbindung stehen, der konfiguriert ist, um die Umgebungstemperatur zu erfassen. Auch kann die Steuerung 48 mit einem barometrischen Drucksensor 54 in Verbindung stehen, der konfiguriert ist, um einen Umgebungsdruck zu erfassen und mit einem Feuchtigkeitssensor 56 in Verbindung zu stehen, der konfiguriert ist, um ein Niveau der Umgebungsfeuchtigkeit zu erfassen. Dementsprechend kann die Steuerung 48 zum Überwachen und Erfassen der Umgebungstemperatur über den Temperatursensor 52, den Umgebungsdruck über den barometrischen Drucksensor 54 und das Umgebungsfeuchtigkeitsniveau über den Feuchtigkeitssensor 56 konfiguriert sein, wenn die Steuerung betrieben wird. Die Steuerung 48 kann auch konfiguriert sein, um eine Taupunkttemperatur unter Verwendung der erfassten Umgebungstemperatur, des Umgebungsdrucks und des Umgebungsfeuchtigkeitsniveaus zu bestimmen. Weiterhin kann die Steuerung 48 konfiguriert sein, um anschließend das Heizelement 46 zu aktivieren, wenn die ermittelte Taupunkttemperatur unterhalb einer Schwellenwert-Taupunkttemperatur 57 liegt, welche in der Steuerung vorprogrammiert sein kann.
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Die Steuerung 48 kann auch einen internen Zeitgeber 58 beinhalten, den die Steuerung zum Aktivieren der Heizelemente 46 für eine vorbestimmte Zeitdauer 60 verwenden kann. Diese vorbestimmte Zeitdauer 60 sollte ausreichen, um Eis auf der Verschlussanordnung 30 aufzutauen und eine ungehinderte Bewegung der Luftschlitze 32–36 und des Mechanismus 44 wiederherzustellen. Während des Betriebs des Fahrzeugs 10 wird die Temperatur des Antriebsstrangs und insbesondere die vom Sensor 26 erfasste Temperatur von der Steuerung 48 überwacht. Wenn die Steuerung 48 ein Signal vom Sensor 26 empfängt, dass die Temperatur des Motorkühlmittels derart angestiegen ist, dass die Position der Verschlussanordnung 30 geändert werden muss, kann jede Änderung in der Position der Verschlussanordnung 30 um die vorbestimmte Zeitdauer 60 verzögert werden.
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Die Verschlussanordnung 30 kann zusätzlich einen Kraftsensor 62 beinhalten, der in Verbindung mit der Steuerung 48 steht und konfiguriert ist, um eine durch den Mechanismus 44 erzeugte Kraft F zu erfassen. Unter Verwendung des Kraftsensors 62 kann die Steuerung 48 daher die Kraft F überwachen und erfassen, ob die durch den Mechanismus 44 erzeugte gegenständliche Kraft eine vorbestimmte Größe 64 überschritten hat. Die vorbestimmte Größe 64 der Kraft F kann den maßgeblichen Schwellenwert der Kraft anzeigen, der durch den Mechanismus 44 sicher und ohne Beschädigung einer beliebigen Komponente der Verschlussanordnung 30 ausgeübt werden kann. Die Steuerung 48 kann auch konfiguriert sein, um das oder die Heizelemente 46 als Reaktion auf die vorbestimmte Größe 64 der Kraft F, die überschritten wird, zu aktivieren. Mit Hilfe des Kraftsensors 62 kann die Steuerung 48 eine Rückkopplungssteuerung des oder der Heizelemente 46 bewirken.
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Die Verschlussanordnung 30 kann zusätzlich einen oder mehrere Positionssensoren 66 in Verbindung mit der Steuerung 48 beinhalten. Wie dargestellt, ist jeder Positionssensor 66 konfiguriert, um eine Position einer der jeweiligen Luftschlitze 32–36 zu erfassen. Ein repräsentativer Positionssensor 66 kann beispielsweise als optischer Näherungssensor konfiguriert sein, der angeordnet ist, um eine Position der jeweiligen Luftschlitze 32–36 zu erfassen. Die Steuerung 48 kann konfiguriert sein, um den Mechanismus 44 anzuweisen, jeden der Luftschlitze 32–36 in seine vorbestimmte Position zu verschieben. Die Steuerung 48 kann zusätzlich konfiguriert sein, um über die jeweiligen Positionssensoren 66 die Positionen der Luftschlitze 32–36 zu erfassen, die dem Mechanismus folgen, der angewiesen wird, die jeweiligen Luftschlitze in ihre vorbestimmten Positionen zu verschieben. Weiterhin kann die Steuerung 48 so konfiguriert sein, dass sie das oder die Heizelemente 46 aktiviert, wenn die erfasste Position der Luftschlitze 32–36 von ihren vorbestimmten Positionen abweicht. Der Einfachheit halber kann die Verschlussanordnung 30 einen einzelnen Positionssensor 66 verwenden, der angeordnet ist, um eine Position eines bestimmten Luftschlitzes 32, 34 oder 36 zu erfassen, die als allgemeiner Indikator für die Position aller Luftschlitze verwendet werden können, um mit der vorbestimmten Position der jeweiligen Luftschlitze verglichen zu werden, um beliebige oder alle Heizelemente 46 zu aktivieren.
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4 stellt ein Verfahren 70 zur Steuerung der Verschlussanordnung 30 dar, wie vorstehend in Bezug auf die 1–3 beschrieben ist. Das Verfahren beginnt im Rahmen 72 mit der Initialisierung der Steuerung 48 und fährt dann mit dem Rahmen 74 fort, wobei das Verfahren die Steuerung beinhaltet, die ein Signal empfängt, das den beabsichtigten Betrieb der Verschlussanordnung 30 mit einem oder mehreren Heizelementen 46 anzeigt. Nach dem Rahmen 74 fährt das Verfahren mit dem Rahmen 76 fort. Beim Rahmen 76 beinhaltet das Verfahren das Überwachen und Erfassen der Umgebungstemperatur über den Temperatursensor 52. Nach dem Rahmen 76 fährt das Verfahren mit dem Rahmen 78 fort. Beim Rahmen 78 beinhaltet das Verfahren das Überwachen und Erfassen des Umgebungsluftdrucks über den barometrischen Drucksensor 54 und das Umgebungsfeuchtigkeitsniveau über den Feuchtigkeitssensor 56.
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Nach dem Rahmen 78 fährt das Verfahren mit Rahmen 80 fort, wobei das Verfahren das Bestimmen einer Taupunkttemperatur unter Verwendung der erfassten Umgebungstemperatur, des Umgebungsdrucks und des Umgebungsfeuchtigkeitsniveaus beinhaltet. Nach dem Rahmen 80 beim Rahmen 82 beinhaltet das Verfahren das Aktivieren des oder der Heizelemente 46 über die Steuerung 48, wenn die ermittelte Taupunkttemperatur unterhalb der Schwellenwert-Taupunkttemperatur 57 liegt. Beim Rahmen 82 kann das Verfahren kann das Verfahren zusätzlich das Aktivieren des oder der Heizelemente 46 für eine vorbestimmte erforderliche Zeitdauer beinhalten, um Eis auf der Verschlussanordnung 30 aufzutauen. Nach dem Rahmen 82 fährt das Verfahren mit Rahmen 84 fort, wobei es das Regulieren des Mechanismus 44 über die Steuerung 48 beinhaltet, um die Luftschlitze 32–36 in Relation zum Verschlussrahmen 30-1 nach dem Aktivieren des Heizelements 46 zu verschieben.
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Nach dem Rahmen 84 kann das Verfahren zum Rahmen 86 vorrücken. Beim Rahmen 86 beinhaltet das Verfahren das Überwachen der durch den Mechanismus 44 erzeugten Kraft F über den Kraftsensor 62 und das Erfassen, ob die Kraft über der vorbestimmten Größe 64 liegt. Zusätzlich kann nach dem Rahmen 86 das Verfahren zum Rahmen 88 fortfahren, wobei das Verfahren das Aktivieren des Heizelements(e) 46 beinhaltet, wenn die erfasste Kraft F, die durch den Mechanismus 44 erzeugt wird, über der vorbestimmten Größe 64 liegt. Entweder nach dem Rahmen 84 oder Rahmen 88 kann das Verfahren zusätzlich mit Rahmen 90 fortfahren. Beim Rahmen 90 beinhaltet das Verfahren das Betätigen des Mechanismus 44, um die Luftschlitze 32–36 in ihre vorbestimmte Position(en) zu verschieben, wie vorstehend mit Bezug auf die 1–3 beschrieben ist. Nach dem Rahmen 90 kann das Verfahren bei Rahmen 92 fortfahren, wobei das Verfahren das Erfassen der jeweiligen Position(en) beliebiger der Luftschlitze 32–36 nach dem Mechanismus beinhaltet, der angewiesen wird, die Luftschlitze in die vorbestimmte Position(en) zu verschieben. Zusätzlich kann nach dem Rahmen 92 das Verfahren beim Rahmen 94 fortfahren, wobei das Verfahren das Aktivieren des oder der Heizelements(e) 46 beinhaltet, wenn die erfasste Position der Luftschlitze 32–36 von der vorbestimmten Position abweicht.
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Entweder nach dem Rahmen 84, 88 oder 92 kann das Verfahren zum Rahmen 74 zurückkehren, wobei die Steuerung 48 wieder ein Signal empfängt, das den beabsichtigten Betrieb der Verschlussanordnung 30 zur nachfolgenden Beurteilung anzeigt, ob das (die) Heizelement(e) 46 reaktiviert werden müssen, um die Eisbildung auf beliebigen der Verschlussanordnungskomponenten zu schmelzen.
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Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, während der Umfang der Offenbarung jedoch einzig und allein durch die Patentansprüche definiert wird. Während einige der besten Modi und weitere Ausführungsformen der beanspruchten Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Konzepte und Ausführungsformen zur Umsetzung der in den beigefügten Patentansprüchen definierten Offenbarung. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen oder die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen aufgefasst werden. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale mit einem oder einer Vielzahl von anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was andere Ausführungsformen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen derartige andere Ausführungsformen in den Rahmen des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche.
