[发明专利]用于具有应急功能的机动车辆的襟翼执行器

说明书

技术领域

本发明描述一种具有应急功能的电动执行器，，特别地用于操作在机动车辆的散热器护栅中用于控制吸入发动机舱中的空气的襟翼，具有电动机，具有操作电压输入，具有能量存储单元和控制电路，其中，在正常操作期间，能量存储单元由操作电压充电，并且在对于操作电压中断的情况下，电动机由能量存储单元供电，以便运动到应急位置。

背景技术

现代汽车发动机一般非常高效，并因而当在部分或低负载操作中时，具有低冷却要求。襟翼因此布置在控制到发动机舱中的供气的散热器护栅中。襟翼使用电动机而调整，该电动机经车辆电气系统被供给操作电压。当冷却要求很低时，可关闭襟翼，因而防止任何空气吸入发动机舱。全部空气然后在机盖上方或在车辆下方流动，因而减小车辆的空气阻力。这会立即减少车辆的燃料消耗。为了实现燃料消耗的整体减少，因而有利的是，保持襟翼大都关闭。

为了防止内燃机过热，如果有到襟翼执行器的电压供给的中断，则必须可能的是，在遇到应急情况时使襟翼自动地打开。这一般使用弹簧或某种其它种类的机械应急打开装置而实现。

这里，将弹簧布置成使得，在正常操作期间，当关闭襟翼时，弹簧由襟翼执行器的电动机张紧。只要将操作电压施加到电动机上，就能够将反力提供给弹簧。如果操作电压失效或者落到特定值以下，则弹簧力较大，并且使襟翼打开。这当停止汽车发动机时也特别适用。这意味着，当切断车辆时，襟翼使用应急功能自动地打开，并且使发动机舱通风。这允许汽车发动机冷却。

如果汽车发动机在长时间停顿之后再次启动，则它必须首先达到其操作温度（冷启动）。直到已达到这个温度，发动机和特别是催化转换器不会最佳地操作，使得在这个时段期间，有增加的燃料消耗，并因而有增加的有害废气排放。

为了降低冷启动的消极影响，一种想法是，或多或少地紧密地密封发动机舱，并且只允许经散热器护栅襟翼的受控供气。这里的一个优点是，发动机当在静止时不会冷却得很多，并因而当再次启动时较快地到达其操作温度。特别是在寒冷气候中，这可导致效率的显著提高，因为消除了极冷启动。然而，同时，重要的是，当切断汽车发动机时，作为应急功能的一部分，不打开冷却襟翼，直到现在情况一直是这样。然而，应急打开功能对于其它应急情形应该保持。然而，在温暖地区或依据最终用户要求，可能有用的是，使冷却襟翼至少部分地打开。在全部情况下，也可能期望的是，根据静止时间或根据诸如环境温度、发动机温度或风力之类的参数而调整冷却襟翼，并且在必要的场合在静止时间期间重新调整它们。这种依据外部情况的应急功能在技术上复杂，并且在已知机械应急打开装置中实施昂贵。

因而有意义的是，也使用电动机实现应急打开功能。然而，为此目的，需要分离电源，如果常规操作电压失效，则可从该分离电源向电动机供电，以便将襟翼运动到预定应急位置。

由WO 2007/134471A1，已知一种在本国工程领域中用于襟翼或阀的安全执行器。这种执行器为230VAC、110VAC、24VAC/DC或72VDC的供给电压而设计。安全执行器具有电容性能量存储单元，该电容性能量存储单元在正常操作期间被充电，并且在失效的情况下，从该电容性能量存储单元取得用于电动机的能量，以便运动到应急位置。电容性能量存储单元基本上在低操作电压下操作，使得将能量存储单元充电的高输入电压必须降低。相反，在失效的情况下，能量存储单元的低电压必须增大到电动机的操作电压。这在这里使用电压转换器而实现，该电压转换器具有两种操作模式，其中，可能在升压和降压调节器之间切换，调节器实施成切换调节器。然而，对此，要求的电路比较复杂，并因而昂贵。

发明内容

本发明的目的因而是提供一种用在机动车辆中的襟翼执行器，该襟翼执行器比在现有技术中已知的解决方案简单和便宜。

这个目的已经根据本发明由一种执行器实现，该执行器具有在权利要求1中概述的特性。

由于低操作电压，可能的是，使用简单恒流源给能量存储单元充电。然后只需要升压转换器，以便在失效的情况下，将能量存储单元的低充电电压转换成较高操作电压。恒流源比在现有技术中的可逆降压转换器简单和便宜得多。

然而，恒流源的确使额外能量被消耗。本发明的优选实施例具有监视能量存储单元的充电状态的装置、和将恒流源接通或断开的开关，其中，恒流源仅接通它使能量存储单元充分地充电一样长的时间。由于能量存储单元的充电时间一般非常短，所以在充电期间由恒流源造成的能量损失是可忽略的。

能量存储单元优选地具有至少一个电容器，该至少一个电容器特别地具有高电容。因而如果将电容器设计为双层电容器，则是有益的。

附图说明