[发明专利]采用离散式百叶窗控制的格栅气流百叶窗系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及具有格栅气流百叶窗的车辆，尤其涉及格栅气流百叶窗系统和控制这种系统的方法。

背景技术

格栅气流百叶窗是对通过车辆的前格栅的气流量进行控制的装置。典型地，气流的控制是基于位于格栅后面的冷凝器-散热器-风扇模块（CRFM）中用于热交换器的冷却或加热需求。更大的气流可向CRFM中的热交换器提供更好的热传导。当需要减小气流或者不需要气流时，格栅气流百叶窗可被调整以阻挡通过格栅的气流，而相反地，当需要额外空气流时，气流百叶窗可被调整以允许所有的气流通过格栅。

已经使用两种方法中的一种来控制格栅气流百叶窗。存在离散式开/关百叶窗，该百叶窗仅在打开位置和关闭位置之间运动，打开的决定是基于达到特定的温度阈值，且在该阈值之上时百叶窗保持持续打开；关闭的决定是基于落到该阈值之下，其中所述百叶窗保持持续关闭。然而，此类型的系统与所需的相比，仅提供了较差精度的气流控制，而且如果温度在开/关温度阈值附近波动，则此类型的系统可能以重复的开/关循环而结束。

另一种类型的格栅气流百叶窗系统通过利用被可变地控制的百叶窗从而克服了精度问题。也就是说，百叶窗可被控制以位于部分闭合的各个位置中。利用这种控制，通过仅将百叶窗打开所需量便可得到精确的气流量。可通过脉冲宽度调制来控制这些可变的百叶窗。然而，当允许对百叶窗的可变控制时，脉冲宽度调制显著地增加了物理硬件的成本、以及控制算法和驱动器的复杂性。

发明内容

一个实施例构思了一种控制通过车辆前端上的格栅的气流的方法，所述方法包括以下步骤：检测车辆的操作状况；基于所需的操作状况，确定通过所述格栅的气流的所需百分比；致动格栅气流百叶窗至打开位置，并且保持以预定时间间隔的所述确定的所需百分比；以及，致动所述格栅气流百叶窗至关闭位置，并且保持以所述预定时间间隔的剩余百分比。

一个实施例构思了一种车辆，所述车辆包括：具有格栅的前端，所述格栅具有贯穿其中的格栅开口；冷凝器-散热器-风扇模块，所述冷凝器-散热器-风扇模块位于所述格栅开口之后；以及，格栅气流百叶窗系统，所述格栅气流百叶窗系统靠近所述格栅开口设置，包括百叶窗，所述百叶窗可移动以可选择地阻挡通过所述格栅开口的气流；以及，包括离散式（discrete）百叶窗致动器，所述离散式百叶窗致动器可控制，以便在打开位置和关闭位置之间移动所述百叶窗。所述车辆还包括控制器，所述控制器与离散式百叶窗致动器通信，以使百叶窗在打开位置和关闭位置之间移动，其中所述控制器被构造成检测车辆操作状况；基于所需操作状况来确定通过所述格栅的气流的所需百分比；致动格栅气流百叶窗至打开位置，并且保持以预定时间间隔的所述确定的所需百分比；以及，致动所述格栅气流百叶窗至关闭位置，并且保持以所述预定时间间隔的剩余百分比。

实施例的优点在于：通过采用离散式打开/关闭百叶窗致动器和控制的同时，实现了有效的可变气流控制，从而精确控制通过格栅的气流，这最小化了格栅气流百叶窗系统的成本和复杂性。该格栅气流百叶窗系统通过降低了总的气动阻力而同时仍旧按需将气流提供给CRFM，从而允许用于车辆的总体改善的燃料经济性。对时间平均后的空气动力学改进效果可以与可变脉冲宽度调制控制器的效果在实质上相同，但没有成本费用和复杂性。因此，在不需要可变位置的百叶窗的情况下，就能够精确控制通过格栅的受调制气流以满足动力系和空调冷却的需求。

附图说明

图1是包括了格栅气流百叶窗系统的车辆的示意图。

图2是示出了对所述格栅气流百叶窗系统进行操作的方法的流程图。

图3A和图3B是示出了操作格栅气流百叶窗系统的示例和由此得到的发动机冷却剂的温度的图形。

具体实施方式

参考图1，其示出了总体上以20指示的车辆。车辆20可包括：动力装置（例如内燃发动机22）和变速器24。由水泵27泵送通过散热器26的冷却剂可被用于冷却内燃发动机22。还有，变速器油可流经变速器油冷却器28以冷却变速器。变速器油冷却器28和散热器26可以为冷凝器-散热器-风扇模块（CRFM）30的一部分，冷凝器-散热器-风扇模块（CRFM）还可包括空调系统34中的冷凝器32。其它的热交换器，例如，动力系动电子器件冷却用的热交换器（未示出），也可为CRFM的一部分。CRFM 30还可包括可由电动机38驱动的发动机风扇36 。