可变风道控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够适当地对可变风道装置进行开闭控制的可变风道控制装置。可变风道装置（100）利用可动通风窗（120、130）对设置在车辆前端部而导入行驶风的开口部（O）进行开闭，对可变风道装置（100）进行开闭控制的可变风道控制装置构成为，具有：热负载状态检测单元（210、220、230），其对车辆的热负载状态进行检测；以及开闭控制单元（150），其在通常时将可变风道设为关闭状态，并且，在判定为车辆的热负载状态为规定的高热负载状态的情况下，将可变风道装置设为打开状态。
【专利说明】可变风道控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对设置在车辆前端部的保险杠正面开口部的可变风道装置进行开闭控制的可变风道控制装置，特别地涉及可适当地对可变风道装置的进行开闭控制的技术。
【背景技术】
[0002]在汽车等车辆中，从设在车辆前端部的保险杠正面部的开口导入冷却用的行驶风，对散热器、空调器的冷凝器、中冷器等进行冷却。
[0003]另外，近几年，已知在上述开口设置可开闭的可变风道(进气格栅主动关闭系统)，在冷却负载较小而行驶风的风量可以较少的情况下，通过关闭可变风道，实现由空气阻力的降低带来的燃油效率改善等。
[0004]作为与这种可变风道相关的现有技术，例如在专利文献I中记载有在发动机室前端部附近，在散热器的正前方安装有可变风道(可变格栅关闭装置)的技术。
[0005]专利文献1:日本特开2007-1503号公报
[0006]在如上述的可变风道装置中，为了进一步提高由空力性能的改善带来的燃油效率改善效果，优选尽量提高设为关闭状态的频率，仅限在导入行驶风的必要性较高的情况下，设为打开状态。
[0007]另外，例如在冻结成为问题的极低温度时，如果强制地进行开闭驱动，则有可能导致部件的损坏等，另外，在固着为打开状态的情况下，有可能发生过冷却。
【发明内容】
[0008]本发明的课题是提供一种可变风道控制装置，其能够适当地对可变风道装置进行开闭控制。
[0009]本发明通过以下解决方法，解决上述课题。
[0010]技术方案I是一种可变风道控制装置，其对可变风道装置进行开闭控制，该可变风道装置利用可动通风窗，对设置在车辆前端部而导入行驶风的开口部进行开闭，该可变风道控制装置的特征在于，具有:热负载状态检测单元，其对车辆的热负载状态进行检测；以及开闭控制单元，其在通常时将所述可变风道装置设为关闭状态，并且，在判定为车辆的热负载状态为规定的高热负载状态的情况下，将所述可变风道装置设为打开状态。
[0011]根据此，在通常时将可变风道装置设为关闭状态，提高车辆空力性能，改善燃油效率，并且仅在车辆为规定的高热负载状态情况下，将可变风道装置设为打开状态，从而能够有效地利用可变风道装置而提高燃油效率增加效果。
[0012]技术方案2涉及的发明是根据技术方案I所述的可变风道控制装置，其特征在于，所述热负载状态检测单元具有对外部气温进行检测的外部气温传感器，所述开闭控制单元在所述外部气温实质上成为冰点下的情况下，无论所述热负载状态检测单元的检测结果如何，均将所述可变风道装置维持为关闭状态。
[0013]能够防止在冻结状态下由于强制地开闭驱动而导致的部件的损坏等，另外，能够防止在打开状态下发生冻结固定而发生过度冷却。而且，通过不导入行驶风，还能得到暖气促进效果。
[0014]技术方案3涉及的发明是根据技术方案I或2所述的可变风道控制装置，其特征在于，所述热负载状态检测单元具有对车辆的行驶速度进行检测的车速传感器，所述开闭控制单元在所述行驶速度小于或等于规定值的低速行驶时，判定为处于所述高热负载状态。
[0015]技术方案4涉及的发明是根据技术方案I至3中任一项所述的可变风道控制装置，其特征在于，所述热负载状态检测单元具有对发动机的输出状态进行检测的发送机输出状态检测单元，所述开闭控制单元在发动机处于规定的高输出状态的情况下，判定为处于所述闻热负载状态。
[0016]技术方案5涉及的发明是根据技术方案I至4中任一项所述的可变风道控制装置，其特征在于，所述热负载状态检测单元具有对发动机的冷却水温度和润滑油温度中的至少一个进行检测的温度传感器，所述开闭控制单元在所述冷却水温度和所述润滑油温度中的至少一个大于或等于规定值的情况下，判定为处于所述高热负载状态。
[0017]技术方案6涉及的发明是根据技术方案I至5中任一项所述的可变风道控制装置，其特征在于，所述热负载状态检测单元具有对外部气温进行检测的外部气温传感器，所述开闭控制单元在所述外部气温为规定的高温状态的情况下，判定为处于所述高热负载状态。
[0018]技术方案7涉及的发明是根据技术方案I至6中任一项所述的可变风道控制装置，其特征在于，所述热负载状态检测单元具有对空调器的运行状态进行检测的空调状态检测单元，所述开闭控制单元在所述空调器的运行状态为规定的高负载状态的情况下，判定为处于所述高热负载状态。
[0019]根据这些各发明，能够适当且可靠地实现上述效果。
[0020]发明的效果
[0021]如上述说明，根据本发明能够提供一种可变风道控制装置，其能够适当地开闭控制可变风道装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是在车宽方向中央部以垂直面剖开而观察的具有使用了本发明的可变风道装置的实施例的车辆的车体前端部的示意性剖视图，是表示碰撞前且关闭可变风道的状态的图。
[0023]图2是图1的II部放大图。
[0024]图3是表示实施例的可变风道控制装置的结构的框图。
[0025]图4是表示实施例的可变风道控制装置中的开闭控制的流程图。
[0026]标号的说明
[0027]10 保险杠正面部11 主体部
[0028]Ila 前表面部Ilb 上表面部
[0029] Ilc 下表面部12 导风部
[0030]12a前表面部12b上表面部
[0031]12c下表面部13连结部
[0032]20保险杠梁30散热器
[0033]40冷凝器50散热器板
[0034]51散热器板下部60能量吸收件
[0035]100可变风道110框体
[0036]111上边部Illa凸出部
[0037]112下边部
[0038]120上通风窗121中心轴部
[0039]122上半部123下半部
[0040]130下通风窗131中心轴部
[0041]132上半部133下半部
[0042]140致动器150可变风道控制单元
[0043]210发动机控制单元211油温传感器
[0044]212水温传感器213燃料供给装置
[0045]220动作控制单元221车速传感器
[0046]230车辆综合单元231空调器控制单元
[0047]232外部气温传感器
【具体实施方式】
[0048]本发明是通过在通常时将可变风道装置维持为关闭状态，并且仅在发生规定的高热负载状态的情况下设为打开状态，以及在有可能冻结的规定的低温状态下，将可变风道装置维持为关闭状态，从而解决提供一种能够适当地开闭控制可变风道装置的可变风道装置的课题。
[0049]实施例
[0050]以下，说明使用了本发明的可变风道控制装置的实施例。
[0051]实施例的可变风道控制装置，例如对可变风道装置进行控制，该可变风道装置是对设置在乘用车等汽车的车体前端部的导风板开口部实质上进行开闭的装置。
[0052]图1是在车宽方向中央部以垂直面剖开而观察的具有实施例的可变风道装置的车辆的车体前端部的示意性剖视图，是表示碰撞前且将可变风道关闭的状态的图。
[0053]图2是图1的II部放大图。
[0054]在车体前部，构成为具有保险杠正面部10、保险杠梁20、散热器30、冷凝器40、散热器板50、能量吸收件(EA件)60、可变风道100等。
[0055]保险杠正面部10是设置在车体前端部的外装部件，例如由PP等树脂材料一体地形成。
[0056]保险杠正面部10构成为具有主体部11、导风部12等。
[0057]主体部11是配置在未图示的前格栅、前照灯等的下部的部分。
[0058]导风部12在主体部11的下侧，相对于主体部11隔着间隔而配置。
[0059]主体部11和导风部12之间成为导入冷却用行驶风的开口 O。
[0060]主体部11构成为具有前表面部11a、上表面部Ilb及下表面部11c。
[0061]前表面部Ila是配置在车辆前方侧，并大致沿上下方向配置的面部。
[0062]上表面部Ilb是从前表面部Ila的上端部向后方延伸而配置的面部。
[0063]下表面部Ilc是从前表面部Ila的下端部向后方延伸而配置的面部。
[0064]下表面部Ilc大致水平地配置，固定可变风道100的上部。
[0065]导风部12构成为具有前表面部12a、上表面部12b及下表面部12c。
[0066]前表面部12a是配置在车辆前方侧，且大致沿着上下方向配置的面部。
[0067]上表面部12b是从前表面部12a的上端部向后方延伸而配置的面部，固定可变风道100的下部。
[0068]下表面部12c是从前表面部12a的下端部向后方延伸而配置的面部。
[0069]保险杠梁20是配置在保险杠正面部10的主体部11的后方侧，且大致沿车宽方向延伸的梁状的部件。
[0070]保险杠梁20构成为，实质上具有矩形状的封闭截面。
[0071]散热器30通过与行驶风的热交换，对未图示的发动机的冷却水进行冷却。
[0072]散热器30构成为在冷却水通过的管的周围配置多个散热片。
[0073]冷凝器40通过与行驶风的热交换，对未图示的空调器的气态冷媒进行冷却，并使其冷凝而成为液态。
[0074]冷凝器40构成为，在制冷剂通过的管的周围配置多个散热片。
[0075]冷凝器40配置在散热器30的前方。
[0076]散热器板50是设置在散热器30及冷凝器40的周围的框状的车体构造部件，支撑这些散热器30及冷凝器40。
[0077]在散热器板50的下部，形成有将一对板金面板接合为中空盒状而构成的封闭截面状的散热器板下部51。
[0078]EA件60配置在导风部12的后方,在碰撞时吸收从导风部12输入的荷载并向车体侧传递。
[0079]EA件60是将沿车辆的前后方向配置且大致沿着上下方向延伸的多个肋部在上表面部处连结而构成的,例如由树脂材料一体地形成。
[0080]EA件60的前端部插入导风部12的内部，EA件60的下部配置在散热器板50的下部。
[0081]可变风道100设置在保险杠正面部10的开口 O处，实质上对开口 O进行开闭。
[0082]可变风道100具有框体110、上通风窗120及下通风窗130。
[0083]另外，可变风道100具有图3所示的控制装置。
[0084]图3是表示实施例的可变风道控制装置的结构的框图。
[0085]如图3所示，可变风道100具有致动器140、以及对该致动器140进行控制的可变风道控制单元150。
[0086]框体110沿着保险杠正面部10的开口 O的内周缘部配置，从车辆前方观察的形状实质上形成为矩形。
[0087]框体110的上边部111固定在保险杠正面部10的主体部11的下表面部Ilc的后端部处的下部。
[0088]上边部111实质上水平地配置，且形成为大致沿着车宽方向延伸的带板状。
[0089]在上边部111的后端部形成有向下方凸出的凸出部Illa (参照图2)。
[0090]凸出部Illa在上通风窗120处于关闭状态时，与上通风窗120的上半部122中的上端部的后方侧抵接。
[0091]框体110的下边部112固定在保险杠正面部10的导风部12的上表面部12b的后端部处的上部。
[0092]下边部112的后端部构成为，在下通风窗130大致沿上下方向配置的关闭状态时，与下通风窗130的下半部133中的下端部的前表面抵接。
[0093]下边部112的上表面部，作为车辆前方侧下倾的斜面部而形成。
[0094]上通风窗120、下通风窗130是围绕沿着车宽方向的旋转轴转动而对框体110的内部进行开闭的可动通风窗。
[0095]上通风窗120、下通风窗130构成为，分别能够对框体110的上半部、下半部进行闭塞。
[0096]如图2所示，上通风窗120具有在关闭状态下从旋转轴部121向上方凸出的叶片状的上半部122、以及向下方凸出的叶片状的下半部123。
[0097]同样地，下通风窗130具有在关闭状态下从旋转轴部131向上方凸出的叶片状的上半部132、以及向下方凸出的叶片状的下半部133。
[0098]上通风窗120的旋转轴部121和下通风窗130的旋转轴部131在上下方向上分离而配置。
[0099]在可变风道100处于关闭状态时，上通风窗120的下半部123的下端部与下通风窗130的上半部132的上端部抵接。
[0100]如图2中用实线图示所示，在上半部122、132和下半部123、133沿着上下方向配置的状态下，成为实质上对框体110的内部进行闭塞的状态(关闭状态)。
[0101]另外，如图2中用虚线图示所示，上通风窗120、下通风窗130通过使上半部122、132朝向行进的方向而围绕旋转轴部121、131转动，从而成为行驶风能够通过框体110的内部的状态(打开状态)。
[0102]在上通风窗120中，上半部122从旋转轴部121的凸出量形成为，比下半部123从旋转轴部121的凸出量小。
[0103]其结果，将上通风窗120设为关闭状态时的旋转轴部121的高度配置为，与上通风窗120的中央部相比向上方偏置。
[0104]此外，通过这种结构，上通风窗120在关闭状态下，由于风压产生向打开状态侧转动的转矩。
[0105]另一方面，下通风窗130形成为，上半部132、下半部133从旋转轴部131的凸出量实质上相同。
[0106]致动器140是对可变风道100进行开闭的动力源。
[0107]致动器140构成为，具有例如电动机及对该电动机的输出进行减速的减速齿轮列坐寸ο
[0108]致动器140对安装在上通风窗120的侧端部的未图示的被驱动齿轮进行驱动。
[0109]下通风窗130构成为，经由未图示的连杆机构与上通风窗120联动，但在仅上通风窗120可转动，下通风窗130固着的情况下，通过设置在连杆机构上的可挠部件变形，从而仅上通风窗120进行开闭。
[0110]可变风道控制单元150对致动器140进行控制，使可变风道100开闭，作为本发明所称的开闭控制单元起作用。
[0111]可变风道控制单元150构成为，具有CPU等信息处理装置、RAM或ROM等存储装置、输入输出接口以及将它们连接的总线等。
[0112]在可变风道控制单元150中，发动机控制单元210、动作控制单元220、车辆综合单元230例如经由作为车载LAN的一种的CAN通信系统等连接。
[0113]发动机控制单元210对作为车辆的行驶用动力源的发动机及其辅助设备类进行集中控制。
[0114]在发动机控制单元210上连接有油温传感器211、水温传感器212、燃料供给装置213 等。
[0115]油温传感器211对发动机的润滑油的温度进行检测。
[0116]水温传感器212对发动机的冷却水的温度进行检测。
[0117]燃料供给装置213向发动机供给燃料，具有将通过燃料泵加压的燃料向各气缸的燃烧室内或喷射口喷射的喷射器。
[0118]发动机控制单元210能够根据燃料供给装置213中的喷射器的开阀时间，检测出向发动机的供给燃料量。
[0119]动作控制单元220在车辆发生转向过度、转向不足等动作的情况下，进行使左右轮产生制动力差而在对动作进行抑制的方向上产生横摆力矩的动作控制、或防抱死制动器控制等。
[0120]在动作控制单元220上连接车速传感器221。
[0121]车速传感器221输出与车轮的转速对应的车速脉冲信号。
[0122]车辆综合单元230集中控制车辆的各种电气部件。
[0123]在车辆综合单元230上连接空调器(A/C)控制单元231、外部气温传感器232等。
[0124]空调器控制单元231对车厢空调用的空调器进行控制。
[0125]空调器控制单元231能够基于冷却剂温度、压力等，判别空调器的运行负载。
[0126]外部气温传感器232对外部气温进行检测。
[0127]以下，说明本实施方式的可变风道装置的开闭控制。
[0128]图4是表示实施例的可变风道装置的开闭控制的流程图。
[0129]以下，按顺序对每个步骤进行说明。
[0130]〈步骤SOl:相关系统异常判断〉
[0131]可变风道控制单元150诊断各传感器、通信系统等是否无异常，在检测到异常的情况下，为了防止发生热损害或过热，进入步骤S09。
[0132]在判定为各传感器、通信系统等正常的情况下，进入步骤S02。
[0133]<步骤S02:外部气温低温判断>
[0134]可变风道控制单元150判别由外部气温传感器232检测出的外部气温，是否小于或等于考虑发生外装部件的冻结而设定的低温阈值(例如0°c)，在小于或等于低温阈值的情况下进入步骤S08。
[0135]在其他情况下，进入步骤S03。
[0136]<步骤S03:低车速判断>
[0137]可变风道控制单元150，对当前的车速与考虑是否是可获得充分的行驶风的车速而设定的阈值进行比较，在车速小于或等于阈值的低速状态的情况下，进入步骤S09。
[0138]在其他情况下，进入步骤S04。
[0139]〈步骤S04:发动机负载状态判断〉
[0140]可变风道控制单元150判断发动机的运行状态是否是规定的高负载状态。
[0141]例如，在燃料供给装置213向发动机的燃料供给量大于或等于规定的阈值的情况下，判断为高负载状态。
[0142]在发动机的运行状态为高负载状态的情况下，进入步骤S09。
[0143]在其他情况下，进入步骤S05。
[0144]<步骤S05:油温.水温判断>
[0145]可变风道控制单元150将发动机润滑油温度、冷却水温度分别与预先设定的阈值进行比较，在至少一方高于阈值的情况下，设为高温状态，进入步骤S09。
[0146]在其他情况下，进入步骤S06。
[0147]<步骤S06:外部气温高温判断>
[0148]可变风道控制单元150判别由外部气温传感器232检测出的外部气温是否大于或等于预先设定的高温阈值，在大于或等于高温阈值的情况下进入步骤S09。该高温阈值设定为大于低温阈值，例如考虑夏天中午的外部气温等而设定。
[0149]在其他情况下，进入步骤S07。
[0150]<步骤S07:空调器高负载判断>
[0151]可变风道控制单元150在通过空调器控制单元231判定为空调器的运行状态为高负载状态的情况下，进入步骤S09。
[0152]在其他情况下，进入步骤S08。
[0153]<步骤S08:可变风道关闭控制>
[0154]可变风道控制单元150向致动器140输出控制信号，将可变风道100设为关闭状态。
[0155]然后，结束一系列的处理(返回)。
[0156]<步骤S09:可变风道打开控制>
[0157]可变风道控制单元150向致动器140输出控制信号，将可变风道100设为打开状态。
[0158]然后，结束一系列的处理(返回)。
[0159]根据以上说明的实施例，能够实现以下的效果。
[0160](I)将可变风道100在通常时维持为关闭状态，并且仅在发动机室内的热负载状态为规定的高负载状态的情况下设为打开状态，从而能够在广泛的运行条件下，实现由空力性能的改善带来的燃油效率提高效果。
[0161](2)在外部气温为有可能冻结的低温状态的情况下，将可变风道100维持为关闭状态，从而能够防止在冻结状态下由于强制驱动而导致的部件损坏等，并且，能够防止发生过度冷却。另外，还能够提高暖气促进效果。
[0162](3)在不能获得充分的行驶风的低速行驶时，将可变风道100设为打开状态，从而能够增加可用于冷却的行驶风，能够防止热损害或过热。
[0163](4)在发动机处于高负载状态的情况、或发动机油温度、冷却水温度较高的情况下，将可变风道100设为打开状态，从而能够预先防止发生过热。
[0164](5)在外部气温较高而担忧冷却系统的能力不足的情况下，将可变风道100设为打开状态，从而能够确保冷却能力。
[0165](6)在由于空调器的高负载运行而发动机室内的热负载较高的情况下，将可变风道100设为打开状态，从而能够防止热损害、过热，并且能够确保空调器的性能。
[0166](变形例)
[0167]本发明不限定于以上说明的实施例，能够进行多种变形或变更，这些也在本发明的技术范围内。
[0168]构成可变风道支撑构造的各部件的形状、构造、材质、制法、配置、数量等并不限定于上述实施例，可适当变更。
[0169]在实施例中，可动通风窗例如是2段，但也可以大于或等于3段。
[0170]另外，在实施例中，设为仅将上通风窗的旋转轴偏置的结构，但也可以将其他通风窗同样地偏置。
[0171]另外，在开闭控制中使用的参数也并不限定于实施例的参数。例如，在实施例中根据燃料喷射量检测发动机的输出状态，但也可以单独使用或并用多个例如进气管压力、节气门位置、增压压力、发动机转速、推定输出力矩等其他参数。
【权利要求】
1.一种可变风道控制装置，其对可变风道装置进行开闭控制，该可变风道装置利用可动通风窗，对设置在车辆前端部而导入行驶风的开口部进行开闭， 该可变风道控制装置的特征在于，具有: 热负载状态检测单元，其对车辆的热负载状态进行检测；以及开闭控制单元，其在通常时将所述可变风道装置设为关闭状态，并且，在判定为车辆的热负载状态为规定的高热负载状态的情况下，将所述可变风道装置设为打开状态。
2.根据权利要求1所述的可变风道控制装置，其特征在于， 所述热负载状态检测单元具有对外部气温进行检测的外部气温传感器， 所述开闭控制单元在所述外部气温实质上成为冰点下的情况下，无论所述热负载状态检测单元的检测结果如何，均将所述可变风道装置维持为关闭状态。
3.根据权利要求1或2所述的可变风道控制装置，其特征在于， 所述热负载状态检测单元具有对车辆的行驶速度进行检测的车速传感器， 所述开闭控制单元在所述行驶速度小于或等于规定值的低速行驶时，判定为处于所述高热负载状态。
4.根据权利要求1或2所述的可变风道控制装置，其特征在于， 所述热负载状态检测单元具有对发动机的输出状态进行检测的发送机输出状态检测单元， 所述开闭控制单元在发动机处于规定的高输出状态的情况下，判定为处于所述高热负载状态。
5.根据权利要求1或2所述的可变风道控制装置，其特征在于， 所述热负载状态检测单元具有对发动机的冷却水温度和润滑油温度中的至少一个进行检测的温度传感器， 所述开闭控制单元在所述冷却水温度和所述润滑油温度中的至少一个大于或等于规定值的情况下，判定为处于所述高热负载状态。
6.根据权利要求1或2所述的可变风道控制装置，其特征在于， 所述热负载状态检测单元具有对外部气温进行检测的外部气温传感器， 所述开闭控制单元在所述外部气温为规定的高温状态的情况下，判定为处于所述高热负载状态。
7.根据权利要求1或2所述的可变风道控制装置，其特征在于， 所述热负载状态检测单元具有对空调器的运行状态进行检测的空调状态检测单元，所述开闭控制单元在所述空调器的运行状态为规定的高负载状态的情况下，判定为处于所述闻热负载状态。
【文档编号】B60K11/08GK104070990SQ201410120030
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2013年3月28日
【发明者】沼田圭史, 川口诚司, 畑中弦太郎, 早川和裕, 藤井荣治, 仁科宏健, 福岛慎二 申请人:富士重工业株式会社