专利名称：在跨冰点的环境温度升高过程中的百叶窗控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及在跨冰点的环境温度升高过程中的百叶窗控制。
背景技术：
百叶窗通常是固体的且稳定的用于开口的遮盖物。百叶窗常常包括框架和安装在该框架中的百叶窗条或板条。百叶窗条可被固定，即具有相对于框架的永久固定的角度。百叶窗条还可被操作， 即具有可相对于框架调节的角度以允许期望量的光、空气和/或流体从百叶窗的一侧穿过至另一侧。依赖于框架的应用和结构，百叶窗可被安装以配合在开口内或重叠该开口。除了各种功能性目的，特别是在建筑学中，百叶窗还可被出于大量装饰性目的而使用。在机动车中，百叶窗可被用于控制和引导光和/或空气的流至各个车舱。因此，百叶窗可被用于增强车辆乘员的舒适性，以及用于冷却一定范围的车辆系统。
发明内容
一种控制可调节百叶窗的操作的方法，该百叶窗适于改变用于冷却车辆中的动力传动系的气流的量，该方法包括监控环境温度。该方法还包括感测环境温度中到高至阈值温度数值的增加。该方法附加地包括在环境温度增加到高至阈值温度数值后预定量的时间过去后，改变百叶窗的位置。根据该方法，阈值温度数值可高于冰点。附加地，预定量的时间可表示解冻百叶窗上的冰所需量的时间。该方法还可包括监控动力传动系的温度，其中请求改变百叶窗的位置的动作可响应动力传动系的温度中的增加而被附加地完成。根据该方法，所述监控环境温度、感测环境温度中的增加、在预定量的时间后改变百叶窗的位置和监控动力传动系的温度中的每个都可由控制器完成。百叶窗可包括一机构，该机构被配置为，响应来自控制器的指令，在完全打开和完全关闭的位置之间(且包括这两个位置)，选择百叶窗的位置。在这种情况下，在预定量的时间后改变百叶窗的位置可通过延迟从控制器至该机构的指令或通过延迟该机构的响应中的一个而被完成。动力传动系可包括内燃发动机和适于抽吸气流穿过百叶窗以冷却发动机的风扇。 因此，该方法可附加地包括由控制器根据发动机上的负荷选择性地开和关风扇，和，在完全打开和完全关闭的位置之间(且包括这两个位置)，选择百叶窗位置。车辆可包括热交换器和通过热交换器循环从而冷却发动机的流体，和被配置为感测该流体的温度的传感器。因此，该方法还可包括通过该流体冷却该发动机和通过该传感器感测该流体的温度。而且，该方法可包括，由控制器根据该流体的被感测的温度，在完全打开和完全关闭位置之间(且包括这两个位置)，选择百叶窗位置。该方法可附加地包括监控环境温度和响应环境温度低于预定数值而选择和锁定用于该百叶窗的预定位置。百叶窗可被布置为与栅格开口为整体和临近该栅格开口中的一种。还披露了一种使用控制器以执行这种方法的车辆。当结合附图时，从下面的用于执行如所附权利要求限定的本发明的一些最佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点。
图1是车辆的部分侧横截面视图，该车辆具有被示出为完全关闭状态的百叶窗；图2是车辆的部分侧横截面视图，该车辆具有图1中所示的百叶窗，该百叶窗被示出为处于中间状态；图3是车辆的部分侧横截面视图，该车辆具有图1中和2所示的百叶窗，该百叶窗被示出为处于完全打开状态；和图4是流程图，示出了控制图1-3中所示的可调节百叶窗的操作的方法。
具体实施例方式参考附图，其中相同的附图标记指示相同的部件，图1-3示出了车辆10的部分侧视图。车辆10被示出为包括格栅开口 12，通常用网格覆盖。格栅开口 12适于接收环境空气。车辆10还包括动力传动系，其特别由内燃发动机14表示。车辆10的动力传动系还可包括变速器，且如果车辆是混合动力类型的，还可包括一个或多个电动机-发电机(都未示出，但是其存在可被本领域技术人员认识到)。车辆动力传动系的效率通常受到其设计，以及受到其操作过程中动力传动系经受的各种负荷的影响。车辆10还包括空气对流体热交换器16，即散热器，用于把由箭头18和20所示的冷却流体(例如水或专门调配的冷却剂)循环通过发动机14以从发动机移除热量。进入热交换器16的高温冷却剂由箭头18指示，且被返回至发动机的降低温度的冷却剂由箭头 20指示。热交换器16被定位在栅格开口 12之后，以保护热交换器免于各种道路和空气携带的碎屑。热交换器16还可被定位在任意其它位置中，例如乘员舱后，例如如果车辆具有后置或中置发动机配置的话，如本领域技术人员所理解的。如图1-3中所示，风扇22被定位在车辆10中，位于热交换器16之后，从而热交换器16被定位在栅格开口 12和该风扇之间。基于发动机14的冷却需要，风扇22能被选择性地开和关。依赖于车辆10的道路速度，风扇22能产生或增强穿过栅格开口 12且朝向和穿过热交换器16的空气流或气流M。由此通过风扇22的动作而产生的或增强的气流M 穿过热交换器16，以从高温冷却剂18去除热量，然后降低温度的冷却剂20被返回至发动机14。风扇22可被电驱动或直接由发动机14机械地驱动。车辆10还包括冷却剂传感器 26，其被配置为在高温冷却剂18离开发动机14时感测该高温冷却剂18的温度。由于风扇20由发动机14驱动，风扇的尺寸通常基于结合可用栅格开口 12足以在车辆10经受剧烈或高负荷状况期间冷却发动机的最小风扇而被选择。但是，通常，当栅格开口 12的尺寸适于这种剧烈负荷状况时，栅格开口在车辆上产生显著的空气动力学阻力， 该阻力导致发动机14的操作效率的损失。在另一方面，如果栅格开口 12的尺寸是基于在较高车辆速度下的空气动力学和操作效率要求而被选择，在高负荷状况下产生足够气流所要求的风扇22的尺寸变得很大，由此风扇在发动机14上产生显著的寄生阻力。由此，栅格开口 12的可调节的或可变的尺寸能允许风扇22被设置尺寸以最小化发动机14上的寄生阻力，同时能满足高车辆负荷冷却要求。同时，这种可调节栅格开口 12能允许选择较小的风扇，这种风扇能进一步用于增加动力传动系的操作效率。图1-3还示出了可旋转或可调节百叶窗30。百叶窗30被固定在车辆10中且能控制穿过栅格开口 12的气流M。如所示，百叶窗30被定位在车辆10前部处的栅格开口 12 之后且与其紧邻。如所示，百叶窗30被定位在栅格开口 12和热交换器16之间。百叶窗30 还可被并入栅格开口 12且与其为整体。百叶窗30包括多个百叶窗条，这里示出为具有三个单独的百叶窗条元件32、34和36，但是百叶窗条的数量可更多或更少。每个百叶窗条32、 34和36都被配置为在百叶窗30的操作过程中绕相应的枢转轴线38、40和42旋转，由此有效地控制栅格开口 12的尺寸。百叶窗30适于在完全关闭位置或状态(如图1所示)、通过中间位置(如图2所示)，与完全打开位置(如图3所示)之间(且包括这些位置)操作。 当百叶窗条32、34和36处于任一它们的打开位置中时，气流M穿透百叶窗30的平面，然后与热交换器16接触。百叶窗30还包括配置为选择和锁定百叶窗在完全打开和完全关闭之间(且包括这些位置)的期望位置的机构44。机构44被配置为导致百叶窗条32-36串联地旋转，即基本上协调地旋转，且允许百叶窗30旋转至任意可用位置。机构44可适于选择和锁定百叶窗条32-36的任一离散中间位置(一个或多个)，或在完全打开和完全关闭之间(且包括这些位置)无限地改变百叶窗条的位置。机构44用于在被任意外部器件(如本领域技术人员理解的，例如电动机(未示出))激活时选择百叶窗30的期望的位置。车辆10还包括控制器46，其可为发动机控制器或单独的控制单元，被配置为调节机构44以选择百叶窗30 的期望的位置。控制器46还可被配置为操作风扇22 (如果风扇被电驱动)，和调温器(未示出)，该调温器被配置为调节冷却剂的循环，如本领域技术人员理解的。控制器46被编程以根据发动机14上的负荷以及相应地根据传感器沈感测的冷却剂温度来调节机构44。由于负荷下的发动机14产生的热量，高温冷却剂18的温度被增力口。如本领域技术人员所知，发动机上的负荷通常依赖于施加在车辆10上的操作状况，例如上坡和/或拖拉拖车。发动机14上的负荷通常使得发动机的内部温度上升，进而必须冷却发动机，以获得期望的性能和可靠性。在离开发动机14前，冷却剂被在发动机内沿路线行进，以最大效率地从重要的发动机部件去除热量，例如轴承(未示出，但为本领域技术人员所知)。通常，冷却剂被流体泵(未示出)在发动机14和热交换器16之间连续地循环。当百叶窗30被完全关闭时，如图1所示，百叶窗条32-36提供气流M在栅格开口 12处的阻挡。当不需要通过栅格开口 12冷却发动机12时，完全关闭的百叶窗30为车辆 10提供优化的空气动力学性能。百叶窗30还可被控制器46通过旋转百叶窗条32-36至中间位置，如图2所示，其中百叶窗条被部分地关闭，以可变地限制进来的气流M至热交换器 16的通路。百叶窗条32-36的适当的中间位置由控制器46根据编程算法选择，以由此实现发动机14的期望的冷却。当百叶窗30被完全打开时，如图3所示，每个百叶窗条32-36都被旋转至平行于要穿透百叶窗系统平面的气流M的位置。由此，完全打开的百叶窗30被配置为允许这种空气流无约束地穿过百叶窗30的百叶窗条平面。接近且低于冰点的环境温度可对车辆10中的动力传动系的冷却具有影响。当环境温度低于预定数值时，即接近或低于冰点时，发动机14的充分冷却可通过处于部分受限制或完全阻塞状态中的栅格开口 12实现。同时，百叶窗条32-36和机构44在这种低温下可冻结和阻塞。由此，为了防止百叶窗30在一些非期望的位置阻塞，当环境温度低于预定数值时，百叶窗30的适当预定位置可被选择和锁定而不管车辆速度和负荷。依赖于车辆10 的动力传动系的冷却要求，通过百叶窗30的预定位置，栅格开口 12可被布置在完全打开和完全约束状态之间(且包括这些状态)。在接近且低于结冰的环境温度时仍允许动力传动系的充分冷却的百叶窗30的预定锁定位置或多个离散锁定位置可在车辆10的测试和开发过程中试验地建立。控制器46 可被用于经由温度传感器48监测环境温度以及经由机构44响应环境温度低于预定数值而调节和锁定百叶窗30的位置。当百叶窗30的预定的锁定位置是完全关闭的位置时，风扇 22可经由控制器46而被关闭或保持处于该关闭位置。另一方面，如果百叶窗30的预定锁定位置是非完全关闭的位置，且依赖于车辆负荷，风扇22可被打开。当由温度传感器48感测的环境温度再次上升高于预定数值时，例如在秋天或秋季以及春季中的通常日子中，则可返回对百叶窗30的可选择位置的完全控制。由温度传感器48感测的环境温度还可在相对短暂的时间段中增加并跨过预定温度范围，例如从基本上接近或低于冰点至显著高于冰点。例如，这种情况可出现在车辆10 从山上的高海拔下行至接近海平面的过程中。预定温度范围例如可涵盖从摄氏零下一度至零上5度。环境温度由此增加的时间段可充分地短暂，例如在15分钟或更短的等级，从而形成在百叶窗条32-36和/或机构44上的任意冰或霜可能没有充分的机会解冻或融化。在这种情况下，当百叶窗30的位置被改变时，形成在百叶窗条32-36和/或机构44上的冰可妨碍这些部件的运动，由此潜在地导致对百叶窗30的损坏。因此，为了掌控环境温度中的这种相对较快的增加，百叶窗30的位置响应被感测的环境温度升高到高于冰点和高达阈值温度数值(例如4. 5摄氏度)的增加而被改变。附加地，控制器46被编程，以在环境温度增加到高至阈值温度数值后预定量的时间过去后， 经由机构44改变百叶窗30的位置。预定量的时间是表示解冻百叶窗30上的冰所需的时间量，例如对于快速环境升温状况是5-15分钟的等级，且对于慢升温状况是几个小时，从而可恢复百叶窗条32-36和机构44的不受妨碍的运动。解冻百叶窗30上的冰所需的预定量的时间可被在百叶窗30 和车辆10的测试和开发过程中试验地建立。因此，在环境温度快速增加的情况下，如上所述，控制器46不指令对百叶窗30的位置的立即改变。替代地，当传感器沈感测的环境温度已经快速地增加并跨过预定温度范围时，对于改变百叶窗30的位置的时间延迟被设立。在车辆10的操作过程中，动力传动系的温度，且特别是传感器沈感测的温度，受到控制器46的监控。当控制器46从传感器沈接收发动机冷却剂温度已经增加从而百叶窗 30的位置需要被改变的信号时，环境温度中的任意增加也被评估。因此，在环境温度已经增加并跨过预定温度范围的情况下，百叶窗30的位置中的任意改变被延迟预定量的时间。通过控制器46延迟产生给机构44的指令，或通过延迟所述机构的响应，百叶窗30的位置可在预定量的时间后被改变，为此目的控制器可包括处理器单元(未示出)。这种处理单元可被并入机构44或为单独的设备。图4还示出了控制百叶窗30的操作的方法50，如关于图1_3描述的。该方法在框52中开始，然后进行至框M，在此该方法包括经由控制器46监控环境温度。附加地，在框M中，例如处于或接近结冰的环境温度时，控制器46可调节机构44以选择和锁定百叶窗30于预定位置中，该预定位置可包括图1-3所示的任一位置。在框M后，该方法前进至框56。在框56中，该方法包括经由传感器48感测环境温度升高到高至阈值温度数值的增加。在框56后，该方法进行至框58。在框58中，该方法包括在经过预定量的时间后改变百叶窗30的位置。如上面关于图1-3所述，在环境温度增加到高至阈值温度数值后经过预定量的时间后，完成改变百叶窗30的位置。在框58之后，该方法可前进至框60，在那里该方法包括监测车辆10的动力传动系的温度，特别是由传感器26感测发动机14的温度。根据该方法，在框60中，百叶窗30的位置中的改变可响应动力传动系的温度中的增加而被请求。虽然用于执行本发明的最佳方式已经被详细描述，与本发明相关的本领域技术人员应认识到在所附的权利要求的范围内的执行本发明的各种替换设计和实施例。
权利要求
1.一种控制可调节百叶窗的操作的方法，该百叶窗适于改变用于冷却车辆中的动力传动系的气流的量，该方法包括监控环境温度；感测环境温度中升高到高至阈值温度数值的增加；和在环境温度增加到高至阈值温度数值后经过预定量的时间后，改变百叶窗的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中阈值温度数值高于冰点。
3.如权利要求2所述的方法，其中预定量的时间表示解冻百叶窗上的冰所需的时间量。
4.如权利要求1所述的方法，还可包括监控动力传动系的温度，其中所述请求改变百叶窗的位置响应动力传动系的温度中的增加而被附加地完成。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述监控环境温度、感测环境温度中的增加、在预定量的时间后改变百叶窗的位置和监控动力传动系的温度中的每个都由控制器完成。
6.如权利要求5所述的方法，该百叶窗包括一机构，该机构被配置为，响应来自控制器的指令，在完全打开和完全关闭的位置之间且包括这两个位置选择百叶窗的位置，其中在预定量的时间后改变百叶窗的位置是通过延迟从控制器至该机构的指令或通过延迟该机构的响应中的一个而被完成。
7.如权利要求6所述的方法，其中该动力传动系包括内燃发动机和风扇，该风扇适于抽吸气流穿过百叶窗以冷却该发动机，该方法还包括由控制器根据发动机上的负荷选择性地开和关该风扇，和在完全打开和完全关闭的位置之间且包括这两个位置选择百叶窗位置。
8.如权利要求7所述的方法，其中该车辆包括热交换器和流体，该流体被循环穿过该热交换器，从而该发动机被该流体冷却，且包括传感器，该传感器被配置为感测该流体的温度，该方法还包括通过该流体冷却该发动机和通过该传感器感测该流体的温度。
9.如权利要求8所述的方法，还包括，由控制器根据该流体的被感测的温度，在完全打开和完全关闭位置之间且包括这两个位置选择百叶窗位置。
10.如权利要求1所述的方法，还包括监控环境温度和响应环境温度低于预定数值而选择和锁定用于该百叶窗的预定位置。
全文摘要
一种控制可调节百叶窗的操作的方法，该百叶窗适于改变用于冷却车辆中的动力传动系的气流的量，该方法包括监控环境温度。该方法还包括感测环境温度中高至阈值温度数值的增加。该方法附加地包括在环境温度增加到高至阈值温度数值后预定量的时间过去后，改变百叶窗的位置。还提供了一种使用控制器以执行这种方法的车辆。
文档编号B60J1/20GK102454354SQ20111032273
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月21日 优先权日2010年10月22日
发明者D.A.肖恩纳, S.P.查尼斯基, T.C.比肖普 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司