具有设置在前侧的空气通道的车辆以及用于控制空气流特别是冷却空气流的方法

摘要

本发明涉及一种车辆、特别是机动车，其包括设置在车辆前端上的用于至少一个空气通道(7)的至少一个空气入口(6)，该至少一个空气通道以至少一个空气出口(8)通到车辆(1)的前护盖(2)中。按照本发明，前护盖(2)具有至少一个可动调节件(17)，借助该调节件可关闭前护盖上的该至少一个的空气出口(8)。本发明还涉及一种用于控制车辆中的空气流、特别是冷却空气流的方法，借助该方法将该至少一个调节件(17)根据预先给定的参数移位到关断位置，在该关断位置关闭前护盖上的空气出口(8)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的车辆、特别是机动车， 以及一种根据权利要求14前序部分所述的方法。

背景技术

特别是在具有大幅机动化的赛车式轿车中，为了优化发动机冷却性能 一般已知，设有冷却空气通道，该冷却空气通道作为独立的空气通道从设 置在前端上的、特别是冷却器格栅上的空气入口开始向上朝向前护盖的方 向延伸并在那儿通到一个或多个空气出口。在冷却空气通道自身中设有冷 却器，该冷却器通常设计成模块并且除了原本的冷却器机组外也还可以具 有空调装置和/或风机模块。在车辆前端上流入的冷却空气在此随后在冷却 空气通道中流经冷却器并且进一步通过前护盖上的空气出口流入环境中。

前护盖上的经常相对于前护盖顶侧突起地设计的空气出口经常对机动 车的Cw值有不利影响，因为在那儿会导致紊流和涡流。再者存在的风险 在于，污物例如树叶或诸如此类可能通过空气出口侵入到空气通道中并弄 脏空气通道。同样例如雪也可以通过空气出口侵入到空气通道中并在那儿 可能导致冷却器或冷却通道结冰。所有这些那么可能极大地影响冷却器的 冷却性能。此外由前护盖上的空气出口形成在前护盖上的棱边和突出部也 可能影响碰撞到前护盖上，特别是在例如与行人碰撞的情况下。

在文献GB831597中可看到如此设计的车辆的一个例子，其中冷却空 气通过前端上的空气入口流入到冷却空气通道中，在该冷却空气通道中设 有冷却器。冷却空气通道通到前护盖中，其中前护盖上的空气出口可以在 此配备有导流板，借助于该导流板可以影响流出的冷却空气的流向。

发明内容

与之相比，本发明的任务在于，提出一种车辆、特别是机动车，其具 有设置在前侧的空气通道，借助于该车辆可以可靠地并且通过在设计技术 上吸引人的方式消除上述关于Cw值、污物和结冰以及关于在例如与行人 碰撞时的前护盖碰撞的问题。此外本发明的另一任务在于，提供一种方法， 借助于该方法可以通过功能安全的方式控制车辆中的空气流、特别是冷却 空气流。

该任务通过独立权利要求的特征解决。有利的设计方案是各从属权利 要求的主题。

按照权利要求1提出一种车辆、特别是机动车，该车辆包括设置在车 辆前端上的、用于至少一个空气通道的至少一个空气入口，该至少一个空 气通道以至少一个空气出口通到车辆的前护盖中。按照本发明，前护盖具 有至少一个可动调节件，借助于该调节件可关闭前护盖上的该至少一个空 气出口。优选地在此该至少一个空气通道具体地是在前护盖之下延伸的冷 却空气通道，在该冷却通道中设有冷却器、特别是多件式的冷却模块(冷 却机组连同空调装置和/或风机模块)、确切地说特别是车辆的设置在前护 盖之下的驱动装置(内燃机和/或电机)的驱动机冷却器。

通过按照本发明的解决方案因此通过简单的方式保护空气通道免于被 污物、雪或诸如此类的侵入，从而不会导致对设置在空气通道中的功能件 例如前述冷却器的不利影响，并因此也不会导致对这些功能件的不利影响。 此外当该可动调节件位于关闭或关断位置时，借助于这种前护盖上的可关 闭的空气出口，如以下还将进一步详细描述的，可以形成基本上无棱边的 和无台阶的并因此基本上平面的或平滑的前护盖表面。由此那么可以在例 如行人碰撞的情况下积极地影响碰撞情况。

按照一个特别优选的具体的设计方案，车辆前端上的该至少一个空气 入口通到前端的冷却格栅的区域中和/或冷却格栅附近的区域中，其中所述 至少一个空气通道从那里开始沿竖轴方向向上延伸到前护盖。

按照本发明的空气通道优选是独立的通道。但在必要时该空气通道也 可以是空气通道系统的组成部分。

所述至少一个可动调节件优选与至少一个致动机构耦联，所述至少一 个调节件借助于该致动机构可移位到一个或所述分别规定的预定位置中。 致动机构特别优选地通过一构造简单的、可功能安全地操作的致动器形成， 特别是可电、液压或气动致动的致动器。此外，该至少一个致动机构优选 借助于至少一个控制机构来驱控和致动。所述至少一个可动调节件的移位 再者优选根据所检测到的和/或所求得的和/或预先给定的参数来进行，所述 参数例如是环境参数和/或运行参数和/或行驶参数，如在以下还将进一步阐 明的。数据检测例如可以借助于车辆的至少一个传感器机构实现。自然地， 控制机构也可以包括计算机装置或者可以给控制机构配设有计算机装置， 在该计算机装置中对从辅助系统和/或由检测机构例如传感器所检测到的 和/或传送的数据进行分析处理并且在达到相应的阈值和/或标准的情况下 在必要时转换为控制命令。

如果所述至少一个空气出口设置在前护盖的负压区、亦即在其中或其 上在行驶运行中存在负压的前护盖区域中，那么对于Cw值特别有利。在 该情况下那么优选地规定，所述至少一个空气出口例如设置在前护盖的关 于车辆纵向位于前面的并因此面向护盖棱边的半部中。空气出口设置在负 压区中引起从至少一个空气出口出去的有利的空气流动，而在那里不会导 致过度的紊流和涡流，这如之前已经说过的那样有利地作用于Cw值。

按照另一特别优选的设计方案，所述至少一个可动调节件是前护盖的 组成部分，而且优选是前护盖的集成地可动的组成部分。在这样的设计方 案中，因此前护盖以双重功能的方式同时也构成可动调节件。在此特别优 选的是如下实施形式，其中该可动调节件通过至少一个面元件/面积单元 形成。这种面元件可以在制造技术上简单地集成到前 护盖中。即使原则上可以设有多个可动调节件，例如以板状的面元件的形 式，特别有利的是，为了降低构件多样性而设有唯一的可动调节件，该唯 一的可动调节件特别是可以通过唯一的板状的面元件形成，这是因为该面 元件可特别好地集成到总归是平面的前护盖中或者可以形成前护盖的一体 的组成部分。原则上该可动调节件可以具有任意的形状，其中特别是对于 可简单摆动的活门式设计和在前护盖上的连接，矩形的外轮廓是特别优选 的。

前护盖自身可以可摆动地或不可摆动地设置在车辆上，其中前护盖作 为发动机舱盖优选覆盖车辆的驱动装置(内燃机和/或电机)。

如之前已经说过的，特别是在对于与行人碰撞的要求方面有利的是， 所述至少一个可动调节件这样构造和/或设置在前护盖上，使得该调节件在 关断位置中表面平齐地过渡到分别邻接的前护盖区域。特别优选地，在此 基本上无缝隙地和无棱边地过渡到邻接的前护盖区域，由此避免在可能的 碰撞区域中的碰撞棱边。特别优选地在此是如下设计方案，其中所述至少 一个可动调节件这样表面平齐地过渡到分别邻接的前护盖区域，使得在调 节件区域中连同邻接的前护盖区域中形成连续平面的和/或平滑的前护盖 表面。

所述至少一个可动调节件可以为了释放所述至少一个空气出口而原则 上是可沿竖轴方向向上移位的。特别优选地然而是如下设计方案，其中所 述至少一个可动调节件在释放所述至少一个空气出口的释放位置中至少局 部地沿竖轴方向相对于关断位置和/或相对于前护盖表面下降。这亦即有助 于，即便在打开的空气出口的情况下也实现有利的空气动力学并且实现有 利的Cw值关系。

为了有利地使该至少一个调节件移位，优选规定，前护盖至少在所述 优选集成到前护盖中的可动调节件的连接和/或铰接区域中如此弹性地构 造，使得所述可动调节件在那里通过利用弹性的材料特性在前护盖的该区 域中特别是以摆动活门的形式可摆动地支承在前护盖上。也就是说，为了 以在前护盖方切断或者在前护盖方断开的摆动活门的形式可动的和集成到 前护盖中的调节件的可摆动性，在此有利地利用前护盖在调节件与前护盖 的连接或铰接区域中的弹性的材料特性。在此弹性的材料特性理解为，前 护盖可将构成前护盖上的连接或铰接区域的摆动区域移位或摆动到任何期 望的移位位置中，而且是没有余留的塑性变形或永久变形。出于该目的， 前护盖可以至少局部地由塑料材料和/或至少局部地由具有该弹性特性的 钢材或(金属)板材制造。

但是按照一种与之二选一的设计方案，也可以设有一种优选沿车辆横 向延伸的摆轴，通过或借助于该摆轴该至少一个可动调节件以合页铰链的 形式可摆动地铰接在前护盖上。所述铰接在此特别是如此实现，使得所述 摆轴从前护盖的可见侧不可见地集成到该前护盖中，从而不会不利地影响 前护盖的外观总体印象。在这方面，摆轴——特别是结合至少在可动调节 件的连接区域中由塑料材料制造的前护盖——能以薄膜铰链的形式构造， 和/或摆轴可以例如通过材料弱化部、特别是在前护盖的背向可见侧的底侧 上的材料弱化部形成。

按照一个特别优选的具体的设计方案，所述至少一个可动调节件沿车 辆纵向看去向后朝向挡风玻璃地连接到所述至少一个空气出口和/或连接 到一相应配设的空气出口。这种具体设计方案特别优选地可以集成到相应 于现代设计技术要求的前护盖中。特别是也结合如下设计方案，其中所述 至少一个空气出口在所述至少一个可动调节件的所述释放位置构成沿车辆 纵向看去基本上向后开口的空气出口孔。由此可以实现特别有利的出流条 件，而且特别是没有紊流和涡流，该紊流和涡流会不利地影响Cw值。特 别优选地在这方面规定，通过所述至少一个空气出口流出的空气流沿着所 述至少一个在那里在释放位置中特别是斜坡形地向后朝向挡风玻璃地连接 着的可动调节件朝挡风玻璃的方向流动。

按照另一特别优选的设计方案，所述至少一个空气出口在所述至少一 个可动调节件的所述释放位置中被构造成基本上沿车辆横向延伸的空气出 口缝隙，而且特别是如此，使得唯一的空气出口缝隙设置在一关于车辆横 向在中间或在中央的前护盖区域中。特别是通过后面那个措施在保有吸引 人的对称设计的情况下也有利地简化了制造技术上的生产制造。

按照本发明的任务如之前所述的那样在方法方面通过权利要求14的 特征解决。

按照权利要求14提出一种用于控制车辆中的空气流、特别是冷却空气 流的方法，包括设置在车辆前端上的用于至少一个空气通道的至少一个空 气入口，该至少一个空气通道以至少一个空气出口通到前护盖中。按照本 发明规定，前护盖具有至少一个可动调节件，该调节件与至少一个致动机 构相耦联，借助于该致动机构将所述至少一个调节件——优选在借助至少 一个控制机构控制的情况下——根据所检测到的和/或所求得的和/或预先 给定的参数移位到关断位置，在所述关断位置，前护盖上的所述至少一个 空气出口被关闭。

由此产生的优点已经在前面结合设备权利要求详细地评价。对此为了 避免重复请参照之前所做的实施方案。

特别有利的是如下方法流程，其中将所述至少一个可动调节件在规定 的行驶和/或运行状态下、特别是例如在起动运行中或在驻车状态下，和/ 或在规定的气候条件下、特别是例如在降雪时或在冰点以下的温度下，和/ 或在行人碰撞的情况下、特别是在借助于前端上的传感器机构检测到的实 际的或即将来临的行人碰撞的情况下，移位到关断位置。这里优点也之前 已经详细评价过了并且对此为了避免重复请参照之前所做的实施方案。

附图说明

以下根据附图示意并示例性地进一步阐明本发明。其中：

图1示出了车辆的车前部的透视前视图；

图2示出了具有下降的调节件的图1车前部的示意截面图；

图3示出了与图2相应的视图，其中调节件移位到关断位置；以及

图4示意性地示出了相应于图2在打开的空气出口的情况下在空气通 道的区域中的流动情况。

具体实施方式

在图1中示意性地并示例性地示出了车辆1的车前部的透视前视图， 该车辆在此例如是赛车式轿车，其中在前护盖2之下以通常的方式设有并 且在车前部上安置有未示出的驱动装置，例如内燃机、电机或混合驱动装 置。在车辆的前端部3的区域中冷却器格栅5邻接前护盖2的护盖前棱边 4。

如特别是也可由示出了车前部的横截面的图2清晰看到的，在此示例 性地在冷却器格栅5的区域中形成有空气入口6，在此设计成冷却空气通 道的空气通道7连接到该空气入口，其中空气通道7从空气入口6开始大 致沿竖轴方向向上延伸到前护盖2并在那儿通到在此示例性地并且优选构 造成空气出口缝隙的空气出口8。所述至少一个空气入口6然而也可以设 置在车前部的每个其他适合的位置上，例如在冷却器格栅5侧旁和/或之上 和/或之下。

如特别是由图2可清楚看见的，空气出口8在此构成沿车辆纵向看去 基本上向后开口的空气出口孔，空气流(冷却空气9，参见图4)可以通过 该空气出口孔流出。

在空气通道7中在空气出口8之下的区域中设有配设给在此未示出的 驱动装置的驱动机冷却器或冷却器10，该冷却器在此多件式地构造成冷却 器模块，并且可以给该冷却器模块除原本的冷却器机组外可选地也配设空 调装置11和/或风机模块12。

通过冷却器格栅上的空气入口6流入的环境空气13因此沿着空气通道 7流过冷却器10并且然后作为冷却空气9经由空气出口8流出到环境中(图 4)，由此可以实现驱动装置的高效的、优化的冷却。

如特别是由图1可清楚看见的，在此示例性地构造成空气出口缝隙的 空气出口8关于车辆横向大约居中地在中央设置在前护盖2上，而且是如 在图4中用点划线所示地在前护盖2的负压区14中，在该负压区上在行驶 运行中存在负压。由此在行驶运行中确保：在空气出口8的区域中不会产 生不利地影响Cw值的空气涡流和紊流，而是实现了冷却空气9沿着前护 盖2朝挡风玻璃16的方向的有目的的流动，该挡风玻璃连接到前护盖2 的后棱边15。

为了避免在空气出口8的区域中形成前护盖上的棱边和突出部，和为 了实现污物、雪等等不能经由空气出口8进入到空气通道7中，此外设有 形成前护盖2的一体组成部分的、可动调节件17。该形成前护盖2的一体 的组成部分的可动调节件17在此示例性地通过唯一的板状的面元件形成， 该面元件具有基本上呈矩形的外轮廓(特别是参见图1)。该可动调节件 17在如图2所示的空气出口8的打开位置或释放位置上关于竖轴方向相对 于在此通过虚线形成的前护盖表面18下降并且在此因此形成空气出口8 或者释放该空气出口。

可动调节件17在此原则上可以以摆动活门的形式绕一个集成到前护 盖2中的摆轴可摆动。这样的摆轴应该由前护盖2的可见侧是不可见的。 这例如可以由在前护盖2的背向可视侧的底侧上的材料弱化部来实现，或 者可通过一种薄膜铰链引起。然而特别优选地，以摆动活门的形式可动的 并且集成到前护盖2中的调节件17的可摆动性——如在图1至3中示意性 示出的那样——通过利用前护盖2的在调节件17在前护盖2上的连接或铰 接区域19中的弹性材料特性实现。也就是说，前护盖2至少在形成前护盖 上的连接或铰接区域19的、调节件17在其中摆动的摆动区域中被构造成 弹性的，从而调节件17在该区域中或通过该区域可移位或可摆动到任何期 望的移位位置，而且是在没有余留的塑性变形或永久变形的情况下。出于 该目的，前护盖2可以至少局部由塑料材料和/或至少局部由具有该弹性特 性的钢材或(金属)板材制造。

如进一步由附图可看出的，该连接或铰接区域19大致沿车辆横向延伸 并且该连接或铰接区域沿车辆纵向看去向后朝向挡风玻璃16地与空气出 口8间隔开，从而可动调节件17在这里示出的实施形式中沿车辆纵向看去 向后朝向挡风玻璃16地连接到空气出口8。

可动调节件17在图1和2中示出的下降的释放位置或打开位置中以其 相对置的侧向的边缘区域20(其中在图1中仅仅示出了一个边缘区域)分 别邻接相配设的前护盖侧壁区域21，而且是直接和密封地邻接，其中该前 护盖侧壁区域21优选沿车辆竖轴方向看去竖直地定向，例如通过相应的弯 边形成。

如特别是由图2可清楚看见的，可动调节件17与一个在此仅非常示意 性地和示例性地示出的致动机构22例如致动器或诸如此类相耦联，该致动 器可借助于控制机构23驱控。控制机构23例如可以与设置在前端上的传 感器机构24通过信号技术耦联，该传感器机构例如检测有威胁的或实际的 行人碰撞并且传送到控制机构23，从而该控制机构驱控致动机构22，该致 动机构随后又将调节件17从在图2中示出的下降的释放位置抬起到在图3 中示出的关断位置(箭头27)，在该关断位置中前护盖上的空气出口8如 在图3中所示是关断的或关闭的。

该关闭——如在图2和图3中通过附加的信号箭头25和26标明的那 样——自然也可以根据任何其他适合的和预先给定的参数实现，其中作为 适合的参数特别是可以预先给定环境参数和/或运行参数和/或行驶参数。例 如，车辆是位于在起动运行中还是驻车状态中，或者是否存在特定的天气 条件例如降雨、降雪或在冰点以下的温度。特别是在降雪的情况下可以避 免雪进入到空气出口8中并因此避免了冷却器或可能配设给该冷却器的风 机的结冰。

如进一步仅示意性地由图3得知的，可动调节件17在关断位置如此设 置在前护盖上，使得该调节件表面平齐地过渡到各个邻接的前护盖区域中， 也就是说基本上无缝地和无棱边地过渡到邻接的前护盖区域。由此在调节 件区域连同邻接的前护盖区域中形成连续平面的或平滑的前护盖表面并因 此避免碰撞棱边，这特别是对于行人保护是有利的。