DE202018104647U1

DE202018104647U1 - Strömungssteuerungsbaugruppe unter Verwendung von mit Öffnungen versehenen Klappen

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Publication number: DE202018104647U1
Application number: DE202018104647.0U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-08-15
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2018-09-06
Anticipated expiration: 2028-08-14
Also published as: CN208855422U; US10071625B1

Abstract

Strömungssteuerungsbaugruppe, umfassend:eine Vielzahl von Klappen, die jeweils wenigstens eine Klappenöffnung aufweisen, wobei die Vielzahl von Klappen ausgelegt ist, sich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin- und herzubewegen, um eine Strömung durch die wenigstens eine Öffnung zu beeinflussen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Steuern einer Strömung und im Besonderen eine Strömungssteuerungsbaugruppe, die mit Öffnungen versehenen Klappen zum Steuern einer Strömung verwenden.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Klappen können verwendet werden, um die Strömung zu verschiedenen Bereichen eines Fahrzeugs zu regulieren, wie etwa Kühlern, Kondensatoren und anderen Systemen. Die Klappen werden betätigt, um die Strömung durch einen Durchlass, wie etwa einen Kühlergrilldurchlass zu einem Motorraum zu regulieren. In einigen Fahrzeugen werden Klappen betätigt, um den aerodynamischen Widerstand für das Fahrzeug zu verändern.
Üblicherweise bewegen sich die Klappen zwischen einer geschlossenen Position, in der die Klappen miteinander verbunden sind, um im Wesentlichen jegliche Strömung zu blockieren, und einer offenen Position, in der sich die Strömung zwischen benachbarten Klappen bewegt. Die Klappen tragen zur Ästhetik des Fahrzeugs bei.
KURZDARSTELLUNG
Eine Strömungssteuerungsbaugruppe nach einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem Klappen, die jeweils wenigstens eine Öffnung aufweisen. Die Klappen sind ausgelegt, sich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin- und herzubewegen, um eine Strömung durch die wenigstens eine Öffnung zu beeinflussen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorstehenden Baugruppe ermöglichen die Klappen in der ersten Position eine stärkere Strömung durch die Öffnungen als die Klappen in der zweiten Position.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen verfügt jede der Öffnungen über eine äußere Umfassung, die vollständig durch eine der Klappen bereitgestellt ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen weist jede der Öffnungen eine der Klappen um einen vollständigen Umfang auf.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen blockieren die Klappen in der zweiten Position die Strömung durch die wenigstens eine Öffnung.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen ermöglichen die Klappen in der ersten Position die Strömung durch die wenigstens eine Öffnung von einer Position außerhalb eines Fahrzeugs zu einer Position innerhalb eines Raums des Fahrzeugs.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen handelt es sich bei dem Raum um einen Motorraum.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen erstreckt sich jede Öffnung entlang einer entsprechenden Öffnungsachse. Die Öffnungsachsen sind stärker an einer Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet, wenn sich die Klappen in der ersten Position befinden als wenn sich die Klappen in der zweiten Position befinden.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen sind die Öffnungsachsen an der Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet, wenn sich die Klappen in der ersten Position befinden, und die Öffnungsachsen sind an einer Autoquerachse des Fahrzeugs ausgerichtet, wenn sich die Klappen in der zweiten Position befinden.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen umfasst die wenigstens eine Öffnung eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung, die in Bezug auf die erste Öffnung vertikal versetzt ist.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen beinhaltet eine Struktur eines Fahrzeugs. Die Klappen sind ausgelegt, sich zwischen der ersten Position und der zweiten Position hin- und herzubewegen, um eine Strömung durch einen Durchlass innerhalb der Struktur zu verändern. Die Klappen blockieren in der zweiten Position die Strömung durch die Öffnungen, um die Strömung durch den Durchlass zu blockieren.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer der vorstehenden Baugruppen ist jede der wenigstens einen Öffnungen gänzlich offen.
Ein Strömungssteuerungsverfahren nach einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem das Hin- und Herbewegen der Klappen zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position. Die erste Position ermöglicht eine stärkere Strömung durch wenigstens eine Öffnung in jeder der Klappen als die zweite Position.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Verfahrens wird eine vollständige Umfangsumfassung von jeder der Öffnungen durch eine der Klappen bereitgestellt.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Übertragen der Strömung direkt von der wenigstens einen Öffnung zu einem Raum eines Fahrzeugs.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines der vorstehenden Verfahren beinhaltet das Bewegen der Vielzahl von Klappen, um die Strömung durch einen Durchlass einer Struktur eines Fahrzeugs zu steuern. Die Klappen blockieren in der zweiten Position die Strömung durch die Öffnungen, um die Strömung durch den Durchlass zu blockieren.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren umfasst das Bewegen das Drehen der Klappen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Verfahren erstreckt sich jede Öffnung entlang einer entsprechenden Öffnungsachse. Die Öffnungsachsen sind von einer an einer Längsachse eines Fahrzeugs ausgerichteten Position weggedreht, wenn die Vielzahl von Klappen aus der ersten Position in die zweite Position gedreht wird.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Verfahren ist jede Öffnung gänzlich offen.
Figurenliste
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele werden dem Fachmann aus der detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die der detaillierten Beschreibung beigefügten Figuren können kurz wie folgt beschrieben werden:

1 veranschaulicht eine Front eines Fahrzeugs, in die eine Strömungssteuerungsbaugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung integriert ist.
2 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Strömungssteuerungsbaugruppe aus 1, die eine Vielzahl von Klappen in einer vollständig offenen Position aufweist.
3 veranschaulicht eine Draufsicht auf die Strömungssteuerungsbaugruppe in der Position von 2.
4 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Strömungssteuerungsbaugruppe aus 1, die die Vielzahl von Klappen in einer vollständig geschlossen Position aufweist.
5 veranschaulicht eine Draufsicht auf die Strömungssteuerungsbaugruppe in der Position von 4.
6 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Strömungssteuerungsbaugruppe aus 1, die die Vielzahl von Klappen in einer teilweise offenen Position aufweist.
7 veranschaulicht eine Draufsicht auf die Strömungssteuerungsbaugruppe in der Position von 6.
8 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer der Klappen von der Strömungssteuerungsbaugruppe von 1.
9 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Strömungssteuerungsbaugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, die eine Vielzahl von Klappen in einer vollständig geschlossen Position aufweist.
10 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Strömungssteuerungsbaugruppe aus 9, wobei die Vielzahl von Klappen eine vollständig offene Position innehat.
11A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Klappe von einer Strömungssteuerungsbaugruppe gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel.
11B veranschaulicht eine weitere perspektivische Ansicht der Klappe aus 11A.
11C veranschaulicht noch eine weitere perspektivische Ansicht der Klappe aus 11A.
12A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Klappe von einer Strömungssteuerungsbaugruppe gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel.
12B veranschaulicht eine weitere perspektivische Ansicht der Klappe aus 12A.
12C veranschaulicht noch eine weitere perspektivische Ansicht der Klappe aus 12A.
13 veranschaulicht die Schritte in einem beispielhaften Strömungssteuerungsverfahren, das Klappen verwendet, die Öffnungen aufweisen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Steuern der Strömung durch einen Durchlass unter Verwendung von Klappen, die Klappenöffnungen aufweisen. Bei dem Durchlass kann es sich um einen Durchlass eines Fahrzeugs handeln, wie etwa einen Kühlergrilldurchlass, der eine Strömung von außerhalb des Fahrzeugs zu einem Motorraum des Fahrzeugs ermöglicht. In einem derartigen Beispiel werden die Klappen bewegt, um die Strömung zu dem Motorraum zu steuern.
Die Klappen können sich in Positionen bewegen, in denen sich eine Strömung durch den Durchlass bewegen kann, indem sie sich durch die Klappenöffnungen bewegt. Die Klappen können zwischen Positionen bewegt werden, die eine stärkere Strömung durch die Klappenöffnungen ermöglichen, und Positionen, die eine geringere Strömung durch die Klappenöffnungen ermöglichen.
Die Klappen können sich bewegen, um ein Aussehen der Durchlässe zu verändern sowie um die Strömung durch den Durchlass zu steuern.
In Bezug auf 1 beinhaltet eine Front 10 eines Fahrzeugs 14 eine Strömungssteuerungsbaugruppe 18, die in einem Kühlergrilldurchlass 22 zu einem Motorraum 26 des Fahrzeugs 14 angeordnet ist. Die Strömungssteuerungsbaugruppe 18 wird verwendet, um die Bewegung einer Luftströmung F von außerhalb des Fahrzeugs 14 durch den Durchlass 22 zum Motorraum 26 zu steuern.
Obwohl sie in Verbindung mit dem Fahrzeug 14 und dem Motorraum 26 offenbart wird, könnte die Strömungssteuerungsbaugruppe 18 verwendet werden, um eine Strömung durch einen Durchlass in anderen Bereichen des Fahrzeugs 14 zu steuern, wie etwa einen Durchlass in einer Fahrgastkabine des Fahrzeugs 14, oder um die Strömung in anderen Baugruppen als einem Fahrzeug zu steuern.
In Bezug auf 2 bis 8 unter weiterer Bezugnahme auf 1 beinhaltet die Strömungssteuerungsbaugruppe 18 in dieser beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform eine Vielzahl von Klappen 30, die jeweils wenigstens eine Klappenöffnung 34 aufweisen. Die Strömungssteuerungsbaugruppe 18 beinhaltet ferner eine Aktorbaugruppe 38.
In diesem Beispiel beinhaltet jede der Klappen 30 in der Strömungssteuerungsbaugruppe 18 wenigstens eine Klappenöffnung 34. In anderen Beispielen beinhalten einige der Klappen 30 wenigstens eine Klappenöffnung 34 und andere Klappen sind nicht mit Öffnungen versehen.
Die beispielhafte Strömungssteuerungsbaugruppe 18 beinhaltet vierzehn einzelne Klappen 30, aber in anderen Beispielen könnte eine andere Anzahl verwendet werden. Die Klappen 30 weisen in der Draufsicht eine Krümmung auf, die zu einer gewünschten Kontur für den Kühlergrillbereich des Fahrzeugs 14 passt.
Die durch die Strömungssteuerungsbaugruppe 18 ermöglichte Strömung zum Motorraum 26 hängt unter anderem von der Position der Klappen 30 ab. Die Aktorbaugruppe 38 wird verwendet, um die Klappen 30 der Strömungssteuerungsbaugruppe 18 zwischen der vollständig offenen Position aus den 2 und 3 und der vollständig geschlossenen Position aus den 4 und 5 hin- und herzubewegen. Der Aktor 38 kann zusätzlich die Klappen in teilweise offenen Positionen anordnen, wie der teilweise offenen Position der 6 und 7. Die verschiedenen Positionen können eine Variabilität in der Ausgestaltung bereitstellen. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass die Strömungssteuerungsbaugruppe 18 mit geschlossenen Klappen 30 eine andere visuelle Geometrie aufweist als die Strömungssteuerungsbaugruppe 18 mit offenen oder teilweise offenen Klappen 30.
In einigen Beispielen könnten Bereiche der Klappen 30 in verschiedenen Farben lackiert sein, sodass die sichtbaren Bereiche der Klappen 30 in der vollständig geschlossenen Position eine andere Textur oder Farbe aufweisen als die sichtbaren Bereiche der Klappen 30 in der vollständig offenen Position. Dadurch könnten sogar eine noch größere Flexibilität in der Ausgestaltung und eine wünschenswerte Ästhetik für die Strömungssteuerungsbaugruppe 18 bereitgestellt sein.
In diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Aktorbaugruppe 38 einen Beifahrerseitenaktor 38p und einen Fahrerseitenaktor 38d. Der Beifahrerseitenaktor 38p bewegt die Klappen 30 auf einer Beifahrerseite der Strömungssteuerungsbaugruppe 18 und der Fahrerseitenaktor 38d bewegt die Klappen 30 auf der Fahrerseite der Strömungssteuerungsbaugruppe 18. Der Beifahrerseitenaktor 38p und der Fahrerseitenaktor 38d sind in diesem Beispiel an den nach außen gewandten Seiten der Strömungssteuerungsbaugruppe 18 angeordnet. In einem weiteren Beispiel umfasst die Aktorbaugruppe 38 anstelle von oder zusätzlich zu einzelnen Aktoren an den nach außen gewandten Seiten der Strömungssteuerungsbaugruppe einen oder mehrere einzelne Aktoren, die sich in der Nähe einer Mittellinie der Strömungssteuerungsbaugruppe 18 befinden.
In diesem Beispiel ist der Beifahrerseitenaktor 38p an sieben Klappen 30 auf der Beifahrerseite der Strömungssteuerungsbaugruppe 18 durch entsprechende Gestänge 42 gekoppelt, und der Fahrerseitenaktor 38d ist an sieben Klappen 30 auf der Fahrerseite der Strömungssteuerungsbaugruppe 18 durch entsprechende Gestänge 42 gekoppelt. Die Klappen 30 drehen sich in Bezug auf den Durchlass 22, wenn die Aktorbaugruppe 38 die entsprechenden Gestänge 42 bewegt.
Die Klappen 30 beinhalten jeweils einen ersten Drehzapfen 46 und einen zweiten Drehzapfen 50. In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der erste Drehzapfen 46 an einem oberen vertikalen Ende jeder der Klappen 30 und der zweite Drehzapfen 50 befindet sich an einem unteren vertikalen Ende jeder der Klappen 30.
Um die Klappen 30 zu bewegen, können der Beifahrerseitenaktor 38p und der Fahrerseitenaktor 38d jeweils entsprechende Gestänge 42 bewegen, um die Klappen 30 um den ersten Drehzapfen 46 und den zweiten Drehzapfen 50 zu drehen. Die zweiten Drehzapfen 50 sind jeweils in einer Drehöffnung (nicht gezeigt) aufgenommen, die im Inneren des Abschnitts des Fahrzeugs 14 bereitgestellt ist, der den Durchlass 22 bereitstellt. Die Drehöffnung ermöglicht eine Drehbewegung der Klappen 30 in Bezug auf die anderen Abschnitte des Fahrzeugs 14, während der entsprechende zweite Drehzapfen 50 gesichert bleibt.
In diesem Beispiel drehen sich die Klappen 30 jeweils um eine im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Achse. In anderen Beispielen könnten die Klappen 30 ausgelegt sein, sich um Achsen zu drehen, die andere Ausrichtungen, wie etwa horizontal, aufweisen. Zum Zwecke dieser Offenbarung beziehen sich vertikal und horizontal auf den Boden und eine normale Ausrichtung des Fahrzeugs 14, wenn es fährt oder geparkt ist.
Die Aktorbaugruppe 38 dreht die Klappen 30 als Reaktion auf einen Befehl von einem Strömungssteuerungsmodul 54.
Die Aktorbaugruppe 38 könnte angewiesen werden, die Klappen 30 als Reaktion auf einen Befehl von einem Benutzer oder automatisch als Reaktion auf einen Fahrzeugzustand zu drehen. Wenn zum Beispiel eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 14 eine Schwellenwertgeschwindigkeit übersteigt, kann das Strömungssteuerungsmodul 54 die Aktorbaugruppe 38 anweisen, die Gestänge 42 zu bewegen, um die Klappen 30 zu drehen, damit sie sich in die vollständig geschlossenen Position aus 4 und 5 drehen. Diese Positionierung der Klappen 30 blockiert die Strömung F durch den Durchlass 22, wodurch die Kraftstoffeffizienz verbessert werden kann, indem der aerodynamische Widerstand für das Fahrzeug 14 verringert wird. In diesem Beispiel haben sich die Klappen 30 um 90 Grad gedreht, wenn sie sich aus der vollständig geschlossenen Position zur vollständig offenen Position bewegt haben.
Das Strömungssteuerungsmodul 54, das die Aktorbaugruppe 38 anweist, kann mit ausführbaren Anweisungen ausgestattet sein, um sich mit der Aktorbaugruppe 38 der Strömungssteuerungsbaugruppe 18 zu verbinden und deren Betrieb anzuweisen. Das Strömungssteuerungsmodul 54 kann eine Verarbeitungseinheit und einen nichtflüchtigen Speicher zum Ausführen der verschiedenen Steuerstrategien und -modi der Strömungssteuerungsbaugruppe 18 beinhalten. Die Verarbeitungseinheit ist in einer Ausführungsform dazu ausgelegt, ein oder mehrere Programme auszuführen, die im Speicher des Strömungssteuerungsmoduls 54 gespeichert sind. Es versteht sich, dass das Strömungssteuerungsmodul 54 Teil eines Gesamtfahrzeugsteuermoduls, wie etwa einer Fahrzeugsystemsteuerung (Vehicle System Controller - VSC), oder alternativ eine eigenständige Steuerung getrennt von der VSC sein könnte.
Wenn die Klappen 30 aus der vollständig offenen Position aus den 2 und 3 zu der vollständig geschlossenen Position aus 4 und 5 bewegt werden, dreht die Aktorbaugruppe 38 auf der Beifahrerseite die entsprechenden Klappen 30, wenn diese von dem Ende der Klappen 30 aus betrachtet werden, das den ersten Drehzapfen 46 aufweist, entgegen dem Uhrzeigersinn. Wenn die Klappen 30 aus der vollständig offenen Position aus den 2 und 3 zu der vollständig geschlossenen Position aus 4 und 5 bewegt werden, dreht die Aktorbaugruppe 38 auf der Beifahrerseite die entsprechenden Klappen 30, wenn diese von dem Ende der Klappen 30 aus betrachtet werden, das den ersten Drehzapfen 46 aufweist, im Uhrzeigersinn.
In einigen Beispielen kann das Strömungssteuerungsmodul 54 die Aktorbaugruppe 38p separat von der Aktorbaugruppe 38d steuern. In derartigen Beispielen könnten sich die Klappen 30 auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs 14 in einer offenen Position befinden, während sich die Klappen 30 auf der Fahrerseite in einer geschlossenen Position befinden oder umgekehrt.
Ein Öffnen der Klappen 30 auf der Beifahrerseite, während die Klappen 30 auf der Fahrerseite geschlossen werden, könnte wünschenswert sein, wenn das Richten der Strömung F in die Beifahrerseite des Motorraums 26 gewünscht ist, aber keine Strömung F in die Fahrerseite. Zum Beispiel kann die Beifahrerseite eine stärkere Kühlung erfordern als die Fahrerseite oder ein Lufteinlass für einen Motor kann sich auf der Beifahrerseite befinden. Ein Öffnen der Klappen 30 auf der Fahrerseite, während die Klappen 30 auf der Beifahrerseite geschlossen werden, könnte außerdem in einigen Situationen wünschenswert sein, wenn sich zum Beispiel der Lufteinlass zu dem Motor stattdessen auf der Fahrerseite befindet.
Die unabhängige Steuerung der Klappen 30 könnte auch gewünscht sein, um die Strömungssteuerungsbaugruppe 18 mit einem bestimmten ästhetischen Merkmal zu versehen. Halb geöffnet, halb geschlossen zum Beispiel.
Wenn sich alle Klappen 30 in der geschlossenen Position von 4 und 5 befinden, blockieren die Klappen 30 im Wesentlichen die gesamte Strömung durch den Durchlass 22. In der geschlossenen Position werden die Klappen 30 derart gedreht, dass jede der gegenüberliegenden Seitenkanten 58 der Klappen 30 direkt zu einer Seitenkante 58 einer benachbarten Klappe 30 oder einem Abschnitt des Fahrzeugs 14, der den Durchlass 22 bereitstellt, benachbart ist. Diese Anordnung der Klappen 30 blockiert die Strömung, sodass sie sich nicht durch die Spalten G (siehe 2 und 3) zwischen den Klappen 30 zum Motorraum 26 bewegen kann und blockiert die Strömung außerdem, sodass sie sich nicht durch die Klappenöffnungen 34 zum Motorraum 26 bewegen kann.
Wenn die Aktorbaugruppe 38 die Klappen 30 in die vollständig offene Position aus 2 und 3 oder die teilweise offene Position aus 6 und 7 bewegt, kann sich eine gewisse Strömung F durch die Klappenöffnungen 34 zum Motorraum 26 bewegen. Wenn die Aktorbaugruppe 38 die Klappen 30 in die vollständig offene Position aus 2 und 3 oder die teilweise offene Position aus 6 und 7 bewegt, kann sich eine gewisser Teil der Strömung zusätzlich durch die Spalten G zwischen den Klappen 30 bewegen.
Nun erstreckt sich in Bezug auf 8 unter weiterer Bezugnahme auf 1-7 jede der Klappenöffnungen 34 innerhalb der Klappen 30 entlang einer entsprechenden Längsachse A_A von einem Einlass 62 zu einem Auslass 66. Insbesondere wird eine äußere Umfassung der Klappenöffnungen 34 jeweils vollständig durch eine der Klappen 30 bereitgestellt. Das heißt, die Klappe 30 erstreckt sich um einen vollständigen Umfang der Klappenöffnung 34.
Durch das Neuanordnen der Klappen 30 durch die Aktorbaugruppe 38 bewegen sich die Einlässe 62 der Klappen 30 in eine freiliegende Position, in der die Einlässe 62 eine Strömung von außerhalb des Fahrzeugs 14 aufnehmen können. Wenn das Fahrzeug 14 vorwärts gefahren wird, kann sich die Strömung F durch die Einlässe 62 in die entsprechenden Klappenöffnungen 34 und durch die Auslässe 66 zum Motorraum 26 bewegen. Die Klappenöffnung 34 leitet die Strömung effektiv in den Motorraum 26.
In Bezug auf die Neuanordnung verfügt das Fahrzeug 14 im Allgemeinen über eine Längsachse Ax und eine Autoquerachse A_Y (siehe 1). Wenn sich die Klappen 30 in der geschlossenen Position von 4 und 5 befinden, sind die Längsachsen A_A der Klappenöffnungen 34 im Wesentlichen an der Autoquerachse A_Y ausgerichtet.
Das Neuanordnen der Klappenöffnungen 34 zu einer Position, in der die Einlässe 62 eine Strömung aufnehmen können, schließt das Drehen der Klappen 30 ein derart, dass die Längsachsen A_A der Klappenöffnungen 34 stärker an der Längsachse A_Y des Fahrzeugs 14 ausgerichtet sind.
In der vollständig offenen Position von 2 und 3 sind die Längsachse Ax des Fahrzeugs 14 und die Längsachsen A_A der Klappenöffnungen 34 im Wesentlichen parallel zueinander. In der teilweise offenen Position der 6 und 7 sind die Längsachsen A_y der Klappenöffnungen 34 noch immer entlang der Längsachse Ax des Fahrzeugs 14 ausgerichtet, aber nicht parallel zur Längsachse Ax.
Die beispielhafte Klappe 30 aus 8 beinhaltet sechs separate und einzelne Klappenöffnungen 34. Jede der Klappenöffnungen 34 in der beispielhaften Klappe 30 aus 8 ist in Bezug auf die anderen Klappenöffnungen 34 vertikal versetzt. Andere beispielhafte Klappen 30 beinhalten eine andere Anzahl von Klappenöffnungen 34, wie etwa mehr als sechs Klappenöffnungen oder weniger als sechs Klappenöffnungen. Die Klappenöffnungen 34 des Ausführungsbeispiels sind vertikal vollständig versetzt und übereinander gestapelt, um eine säulenartige Klappe bereitzustellen.
In diesem Beispiel beinhalten die Klappen 30 zusätzlich Ansatzstücke 70, die von den Einlässen 62 der Klappen 30 nach vorn ragen. Die Ansatzstücke 70 befinden sich an einer nach außen gewandten Seite der Klappen 30. In diesem Beispiel fungieren die Ansatzstücke 70 als Schaufeln, die eine Strömung in Einlässe 62 der Klappenöffnungen 34 leiten, was die Strömung F durch die Klappenöffnungen 34 in Bezug auf Klappen 30 ohne derartige Ansatzstücke 70 erhöhen kann.
In einigen Beispielen kann die Aktorbaugruppe 38 die Klappen 30 in einer bestimmten Position anordnen, um eine Strömung zu einem bestimmten Bereich des Motorraums 26 zu richten. Zum Beispiel wird bei der teilweise offenen Position von 6 und 7 gezeigt, dass die Aktorbaugruppe 38 die Klappen 30 auf eine Position eingestellt hat, in der die Klappenöffnungen 34 eine Strömung zu einer Mittellinie des Fahrzeugs 14 richten. Diese Anordnung kann den Klappen 30 gegenübergestellt werden, die in der vollständig offenen Position von 2 und 3 gezeigt sind, in der die Klappenöffnungen 34 eine Strömung direkt an den Motorraum 26 weiterleiten, ohne Umleitung in Querrichtung des Autos.
Nun beinhaltet in Bezug auf 9 und 10 unter Bezugnahme auf 1 eine weitere beispielhafte Strömungssteuerungsbaugruppe 18a eine Vielzahl von Klappen 30a, die durch eine Aktorbaugruppe 38a gedreht werden, um eine Strömung durch den Durchlass 22 des Fahrzeugs 14 zu steuern. In diesem Beispiel beinhaltet die Aktorbaugruppe 38a zwei Seile oder Zahnriemen 74, die sich bewegen, um Capstan-Wellen 78 zu drehen, die sich von den entsprechenden Klappen 30a erstrecken. Durch das Drehen der Capstan-Wellen 78 werden die Klappen 30a gedreht.
Die Klappen 30a der Strömungssteuerungsbaugruppe 18a können sich um mehr als 90 Grad drehen. In diesem Beispiel können sich die Klappen 30a um 360 Grad zum Beispiel in eine Richtung R drehen. Die Rotationsmenge kann ästhetische Optionen und Strömungssteuerungsoptionen bereitstellen, die über die von Klappen, die um weniger als 360 Grad drehbar sind, hinausgehen.
Zum Beispiel könnte eine erste Seite 82 der Klappen 30a anders gefärbt sein als eine zweite Seite 86 der Klappen 30a. Die Aktorbaugruppe 38a kann die Klappen 30a drehen, um die Seite der Klappen 30a, die von außerhalb des Fahrzeugs 14 sichtbar ist, zu ändern. Zusätzliche Bereiche der Klappen 30a, wie etwa eine dritte Seite 90 könnten mit anderen Farben gefärbt sein, um sogar noch mehr Färbungsoptionen bereitzustellen.
Die Aktorbaugruppe 38a beinhaltet separate Aktoren, die die Klappen 30a auf der Beifahrerseite und der Fahrerseite steuern. Daher könnten die Klappen 30a zum Beispiel in der geschlossenen Position von 9 sein, während die Klappen 30a auf der Beifahrerseite eine sichtbare Färbung aufweisen, die sich von der sichtbaren Färbung der Klappen 30a auf der Fahrerseite unterscheidet.
In einem weiteren Beispiel könnte die Aktorbaugruppe 38a einen ersten Aktor und einen zweiten Aktor beinhalten, die abwechselnde Klappen steuern, die sich lateral über den Kühlergrill bewegen. In einem derartigen Beispiel könnte die Strömungssteuerungsbaugruppe benachbarte Klappen so anordnen, dass sie verschiedene sichtbare Färbungen aufweisen. Die Klappen könnten zum Beispiel abwechselnd blau und weiß sein, wenn sie von der Front 10 des Fahrzeugs 14 aus betrachtet werden.
Der Beifahrerseitenaktor 38a könnte einen oder mehrere einzelne Aktoren an den nach außen gewandten Seiten der Strömungssteuerungsbaugruppe 18a, einer Mittellinie der Strömungssteuerungsbaugruppe 18a oder beiden beinhalten.
In Bezug auf die 11A bis 11C unter Bezugnahme auf 1 könnte eine weitere beispielhafte Klappe 30b mit der Strömungssteuerungsbaugruppe 18a aus 9 und 10 verwendet werden, die die Klappe 30b um mehr als 90 Grad drehen kann.
Die Klappe 30b beinhaltet eine Seite 82b mit Einlässen zu Klappenöffnungen 34b und eine Seite 86b mit hervorstehenden Merkmalen 92. Eine weitere der Seite 86b gegenüberliegende Seite 90b der Klappe 30b weist keine derartigen hervorstehenden Merkmale auf.
In diesem Beispiel sind die hervorstehenden Merkmale 92 Ansatzstücke, die ein hexagonales Profil aufweisen. In einem anderen Beispiel sind die hervorstehenden Merkmale 92 stattdessen zurückgesetzte Merkmale oder eine andere Art von Ausgestaltungsmerkmal.
Das Bewegen einer Vielzahl von Klappen 30b in eine Position, in der die Seiten 82b sichtbar sind, stellt eine sichtbare Gruppe der Einlässe zu den Klappenöffnungen 34b, die über den Durchlass 22 verteilt sind, bereit. Das Bewegen einer Vielzahl von Klappen 30b in eine Position, in der die Seiten 86b sichtbar sind, stellt eine sichtbare Gruppe der hervorstehenden Merkmale 92, die über den Durchlass 22 verteilt sind, bereit. Das Bewegen der Klappe 30b in eine Position, in der die Seiten 90b sichtbar sind, stellt eine relativ gleichmäßige Überdeckung über den Durchlass 22 bereit.
Das Integrieren einer Vielzahl von Klappen 30b in die Strömungssteuerungsbaugruppe 18a kann somit eine größere Flexibilität in der Auslegung und ästhetische Optionen, die über Färbungsänderungen hinausgehen, bereitstellen.
In Bezug auf die 12A bis 12C unter Bezugnahme auf 1 könnte eine weitere beispielhafte Klappe 30c mit der Strömungssteuerungsbaugruppe 18a aus 9 und 10 verwendet werden, die die Klappe 30c um mehr als 90 Grad drehen kann.
Die Klappe 30c beinhaltet eine Seite 82c mit Einlässen zu Klappenöffnungen 34c und eine Seite 86c mit hervorstehenden Merkmalen 92c. Eine weitere der Seite 86c gegenüberliegende Seite 90c der Klappe 30c beinhaltet eine andere Art von hervorstehenden Merkmalen 96.
In diesem Beispiel sind die hervorstehenden Merkmale 92c ein Ansatzstück, das ein hexagonales Profil aufweist, und das hervorstehende Merkmal 96 ist ein Ansatzstück, das ein rechteckiges Profil aufweist. In einem anderen Beispiel sind eines oder beide der hervorstehenden Merkmale 92c und 96 stattdessen ein zurückgesetztes Merkmal oder eine andere Art von Ausgestaltungsmerkmal.
Das Bewegen einer Vielzahl von Klappen 30c in eine Position, in der die Seiten 82c sichtbar sind, stellt eine sichtbare Gruppe der Einlässe zu den Klappenöffnungen 34c, die über den Durchlass 22 verteilt sind, bereit. Das Bewegen einer Vielzahl von Klappen 30c in eine Position, in der die Seiten 86c sichtbar sind, stellt eine sichtbare Gruppe der hervorstehenden Merkmale 92c, die über den Durchlass 22 verteilt sind, bereit. Das Bewegen der Klappe 30c in eine Position, in der die Seiten 90c sichtbar sind, stellt eine sichtbare Gruppe der hervorstehenden Merkmale 96, die über den Durchlass 22 verteilt sind, bereit.
Das Integrieren einer Vielzahl von Klappen 30c in die Strömungssteuerungsbaugruppe 18a kann somit eine größere Flexibilität in der Auslegung und ästhetische Optionen, die über Färbungsänderungen hinausgehen, bereitstellen.
Nun beginnt in Bezug auf 13 ein beispielhaftes Strömungssteuerungsverfahren 100 bei einem Schritt 104, bei dem das Verfahren 100 eine Überwachung auf einen Befehl, die Strömung durch einen Durchlass zu einem Motorraum zu ändern, durchführt. Der Schritt 108 berechnet dann, ob der Befehl eine Anforderung einer stärkeren Strömung ist. Lautet die Antwort ja, geht das Verfahren 100 zu einem Schritt 112 über, der berechnet, ob die Klappen vollständig offen sind. Wenn die Klappen bei Schritt 112 nicht vollständig offen sind, geht das Verfahren 100 zu einem Schritt 116 über, bei dem ein Aktor angewiesen wird, die Klappen zu öffnen, um die Strömung zu erhöhen. Wenn die Klappen bei Schritt 112 vollständig offen sind, stellt das Verfahren 100 bei einem Schritt 120 einen Alarm bereit. Bei dem Alarm könnte es sich um einen optischen Alarm und einen akustischen Alarm oder eine Kombination aus diesen handeln. Der Alarm benachrichtigt einen Benutzer darüber, dass die Klappen vollständig offen sind.
Wenn der Schritt 108 berechnet, dass der Befehl keine Anforderung einer stärkeren Strömung ist, wird die Anforderung als Anforderung einer geringeren Strömung ausgelegt. Das Verfahren 100 geht dann von dem Schritt 108 zu dem Schritt 134 über, der berechnet, ob die Klappen vollständig geschlossen sind. Wenn die Klappen bei Schritt 134 nicht vollständig geschlossen sind, geht das Verfahren 100 zu einem Schritt 138 über, bei dem ein Aktor angewiesen wird die Klappe zu schließen, um die Strömung zu verringern. Wenn die Klappen bei Schritt 134 vollständig geschlossen sind, stellt das Verfahren 100 bei einem Schritt 120 einen Alarm bereit. Bei dem Alarm könnte es sich um einen optischen Alarm und einen akustischen Alarm oder eine Kombination aus diesen handeln. Der Alarm benachrichtigt einen Benutzer darüber, dass die Klappen vollständig geschlossen sind.
Das Verfahren 100 endet nach den Schritten 116, 120, 138 und 142. Das Verfahren 100 kann nach dem Ende zu dem Schritt 104 der Überwachung zurückkehren.
Das Verfahren 100 könnte stattdessen oder zusätzlich verwendet werden, um die Ästhetik des Durchlasses zum Motorraum zu verändern. Zum Beispiel könnte der Schritt 104 stattdessen eine Überwachung auf einen Befehl, die Ästhetik des Kühlergrills zu ändern, indem zum Beispiel von einer sichtbaren Gruppe von Einlässen zu Öffnungen in Klappen zu einer sichtbaren Gruppe eines anderen Ausgestaltungsmerkmals gewechselt wird, wie etwa einer sichtbaren Gruppe einer sichtbaren Gruppe der hervorstehenden Merkmale 92 (11A bis 11C), die über den Durchlass zu dem Motorraum des Fahrzeugs verteilt sind, ausgeführt werden.
Merkmale der offenbarten Beispiele beinhalten eine Strömungssteuerungsbaugruppe mit beweglichen Klappen, die Klappenöffnungen aufweisen. Die Strömungssteuerungsbaugruppe kann die Strömung durch einen Durchlass, wie etwa einen Durchlass zu einem Motorraum verändern. Insbesondere können Änderungen an der Position der Klappen vorgenommen werden, um eine Strömungsmenge durch die Klappenöffnungen der Klappen zu ändern, wodurch die Strömung durch den Durchlass verändert wird. Das Schließen des Durchlasses, wie etwa eines Motorraumdurchlasses, kann wünschenswert sein, um Marketing- und Ausgestaltungswünsche in Bezug auf das Aussehen zu erfüllen. Es ist jedoch noch immer gewünscht, dass der Durchlass manchmal eine Strömung ermöglicht, um zum Beispiel Kühlungs- und Klimatisierungsattribute zu erfüllen.
Die Position der Klappen kann geändert werden, um stattdessen oder zusätzlich die Ästhetik des Durchlasses zu verändern. Einige der Klappen könnten zum Beispiel zu einer Position bewegt werden, um dem Durchlass ein bestimmtes Aussehen zu verleihen. Einige oder alle der Klappen könnten in eine Position bewegt werden, in der ein Ausgestaltungsmerkmal, wie etwa ein hervorstehendes Merkmal, als eine über den Durchlass verteilte Gruppe sichtbar ist. Die Klappen könnten lackiert sein oder verschiedene Ausgestaltungsmerkmale beinhalten, um die Klappen in den verschiedenen Positionen ästhetisch zu unterscheiden.
Die vorstehende Beschreibung ist eher beispielhafter als einschränkender Natur. Dem Fachmann können sich Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele erschließen, die nicht zwangsläufig vom Kern dieser Offenbarung abweichen. Demnach kann der Schutzumfang dieser Offenbarung lediglich durch die Analyse der folgenden Patentansprüche bestimmt werden.

Claims

Strömungssteuerungsbaugruppe, umfassend: eine Vielzahl von Klappen, die jeweils wenigstens eine Klappenöffnung aufweisen, wobei die Vielzahl von Klappen ausgelegt ist, sich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin- und herzubewegen, um eine Strömung durch die wenigstens eine Öffnung zu beeinflussen.
Strömungssteuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Klappen in der ersten Position eine stärkere Strömung durch die Öffnungen ermöglicht als die Vielzahl von Klappen in der zweiten Position, und wobei optional die Vielzahl von Klappen in der zweiten Position die Strömung durch die wenigstens eine Öffnung blockiert.
Strömungssteuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei jede der Öffnungen über eine äußere Umfassung verfügt, die vollständig durch eine von der Vielzahl von Klappen bereitgestellt wird.
Strömungssteuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei jede der Öffnungen eine der Vielzahl von Klappen um einen vollständigen Umfang aufweist.
Strömungssteuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Klappen in der ersten Position eine Strömung durch die wenigstens eine Öffnung von einer Position außerhalb eines Fahrzeugs zu einer Position innerhalb eines Raums des Fahrzeugs ermöglicht und wobei es sich optional bei dem Raum um einen Motorraum handelt.
Strömungssteuerungsbaugruppe nach Anspruch 5, wobei sich jede Öffnung entlang einer entsprechenden Öffnungsachse erstreckt, wobei die Öffnungsachsen stärker an einer Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet sind, wenn sich die Vielzahl von Klappen in der ersten Position befindet als wenn sich die Vielzahl von Klappen in der zweiten Position befindet, und wobei optional die Öffnungsachsen an der Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet sind, wenn sich die Vielzahl von Klappen in der ersten Position befindet, und die Öffnungsachsen an einer Autoquerachse des Fahrzeugs ausgerichtet sind, wenn sich die Vielzahl von Klappen in der zweiten Position befindet.
Strömungssteuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Öffnung eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung, die in Bezug auf die erste Öffnung vertikal versetzt ist, umfasst.
Strömungssteuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Struktur eines Fahrzeugs, die Vielzahl von Klappen, die ausgelegt sind, sich zwischen der ersten Position und der zweiten Position hin- und herzubewegen, um eine Strömung durch einen Durchlass innerhalb der Struktur zu verändern, wobei die Vielzahl von Klappen in der zweiten Position eine Strömung durch die Öffnungen blockiert, um eine Strömung durch den Durchlass zu blockieren.
Strömungssteuerungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei jede der wenigstens einen Öffnung gänzlich offen ist.