一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成及其控制方法与流程

本申请涉及汽车冷却设备技术领域，特别涉及一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成及其控制方法。

背景技术：

目前，市面上的汽车进气格栅均为栅片倾角固定形式，由于栅片倾角固定，通风的开口大小也是固定的，因而车辆在行驶时的进风量是一定的，无法通过扩大格栅片的开口倾角来增大进风量；并且许多车型为了造型美观、防止看到进气格栅后面汽车发动机舱内的物体，往往会把栅片的开口倾角设计的较小，这样更进一步的影响进风量，牺牲了汽车发动机的最佳冷却效果。

另外，下雪天车辆处于停放状态时，由于进气格栅的栅片倾角是固定的，因此格栅的通风口始终处于敞开状态，通风口内很容易积雪，清扫非常麻烦；并且冬季车辆在启动时汽车发动机温度过低需要热车，此时进气格栅的通风口处于敞开状态，会减缓汽车发动机温度的上升，延长热车时间，造成燃油浪费，热车效率大大降低。

为了解决上述倾角固定形式的汽车进气格栅，相关技术中公开了一种附加式可变主动进气格栅，包括具有多个进风口的可变式主动进气格栅框架；所述可变式主动进气格栅框架的每个进风口内均安装有可转动的可变式主动进气格栅叶片组；每组所述可变式主动进气格栅叶片组均包含多个可变式主动进气格栅叶片；所述可变式主动进气格栅框架上还安装有驱动机构，所述驱动机构用于驱动多个所述可变式主动进气格栅叶片同步转动。

但是，上述附加式可变主动进气格栅的驱动机构驱动多个可变式主动进气格栅叶片同步转动，无法满足对单个格栅叶片的开度控制，对进风量调节较为粗糙。且正面区域被遮挡较多，调节区域有限。对整个格栅叶片同步驱动，若其中某个格栅叶片无法正常工作(例如卡死)，汽车会面临局部甚至全部进气区域无法进风的风险，导致散热器等无法发挥作用，汽车发动机(或其他动力部件)会出现水温报警等问题。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成及其控制方法，以解决相关技术中可变主动进气格栅，无法满足对单个格栅叶片的开度控制，对进风量调节较为粗糙的问题。

本申请实施例第一方面提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成，包括：

汽车散热器；

前进气调节格栅，所述前进气调节格栅固定安装在所述汽车散热器的正面，所述前进气调节格栅包括与所述汽车散热器可拆卸连接的进气格栅框架，以及；

位于所述进气格栅框架内且与所述进气格栅框架转动连接的若干格栅片，所述进气格栅框架上设有独立调节各格栅片开度大小的驱动装置。

在一些实施例中：所述进气格栅框架包括矩形外框架和位于所述矩形外框架内将矩形外框架分隔成多个进气通道的横隔板和/或竖隔板；

若干所述格栅片呈水平和/或竖直方向位于所述进气通道内，以调节进气通道的进气面积。

在一些实施例中：所述进气格栅框架的四周设有多个与所述汽车散热器可拆卸连接的安装块，所述安装块上开设有安装孔；

所述汽车散热器上设有与所述安装块配合的固定孔，所述安装块通过螺栓与所述汽车散热器的固定孔连接。

在一些实施例中：所述矩形外框架、横隔板和竖隔板均为空心管体结构，所述驱动装置固定安装在所述矩形外框架、横隔板或竖隔板内。

在一些实施例中：所述驱动装置为步进电机或伺服电机，所述步进电机或伺服电机的输出轴与所述格栅片的端部连接，以调节所述格栅片旋转角度。

在一些实施例中：还包括控制器，所述控制器与所述驱动装置电连接，所述控制器通过获取所述汽车散热器的温度信号后通过驱动装置控制各格栅片的旋转角度。

在一些实施例中：所述格栅片上设有与进气格栅框架连接的复位装置，所述复位装置以驱动所述格栅片打开进气通道。

在一些实施例中：所述复位装置为弹性驱动所述格栅片旋转运动的弹簧。

在一些实施例中：还包括后进气调节格栅，所述后进气调节格栅固定安装在所述汽车散热器的背面，所述后进气调节格栅与所述前进气调节格栅的结构相同。

本申请实施例第二方面提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成的控制方法，所述方法使用上述任一实施例所述的集成进风调节模块的汽车散热器总成，所述方法包括以下步骤：

在控制器内存入汽车散热器内冷却液的最低水温a数据和最高水温b数据；

汽车发动机起动后，所述控制器监测汽车散热器的实际水温t，并将实际水温t与最低水温a和最高水温b进行比较；

若实际水温t小于最低水温a时，所述控制器通过驱动装置控制前进气调节格栅和后进气调节格栅的格栅片全部关闭进行暖机，以使实际水温t达到最低水温a和最高水温b的平均值；

若实际水温t介于最低水温a和最高水温b之间时，逐个打开后进气调节格栅的格栅片，以使实际水温t处于最低水温a和最高水温b的中间值，若后进气调节格栅的格栅片全部打开，且实际水温t未处于最低水温a和最高水温b的中间值时，逐个打开前进气调节格栅的格栅片，以使实际水温t达到最低水温a和最高水温b的平均值；

若实际水温t大于最高水温b时，所述控制器通过驱动装置控制前进气调节格栅和后进气调节格栅的格栅片全部打开进行通风冷却，待实际水温t小于最高水温b时，逐个关闭前进气调节格栅的格栅片，每关闭一个前进气调节格栅的格栅片，控制器检测一次实际水温t，直到实际水温t达到最低水温a和最高水温b的平均值。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成及其控制方法，由于本申请的汽车散热器总成设置了汽车散热器；前进气调节格栅，该前进气调节格栅固定安装在汽车散热器的正面，前进气调节格栅包括与汽车散热器可拆卸连接的进气格栅框架，以及位于进气格栅框架内且与进气格栅框架转动连接的若干格栅片，进气格栅框架上设有独立调节各格栅片开度大小的驱动装置。

因此，本申请的汽车散热器总成的进气格栅框架上设有独立调节各格栅片开度大小的驱动装置，该驱动装置能够直接对某一格栅片的开度大小进行调节控制，也可以对全部格栅片的开度大小进行同步调节控制，大大提高了进风量调节的速度和精密度，保证汽车发动机在最佳的温度下运行。且本申请对前端进气的遮挡面积很小，可最大程度的利用前端的进气量。

本申请的汽车散热器总成的控制方法利用控制器实时监测汽车散热器的实际水温t，根据实际水温t的大小调节控制前进气调节格栅和后进气调节格栅的格栅片的开度，以对汽车散热器的进风量进行精确控制，保证汽车发动机在最佳的温度条件下运行，并最大程度的降低汽车风阻，提高燃油经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的结构示意图；

图2为本申请实施例的结构爆炸图；

图3为本申请实施例的汽车散热器正面示意图；

图4为本申请实施例的汽车散热器背面示意图；

图5为本申请实施例的前进气调节格栅结构示意图。

附图标记：

1、汽车散热器；2、前进气调节格栅；3、后进气调节格栅；4、螺栓；11、固定柱；12、固定孔；13、进液口；14、出液口；21、矩形外框架；22、安装块；23、控制器；24、竖隔板；25、格栅片；241、驱动装置；242、复位装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成及其控制方法，其能解决相关技术中可变主动进气格栅，无法满足对单个格栅叶片的开度控制，对进风量调节较为粗糙的问题。

参见图1至图5所示，本申请实施例第一方面提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成，包括：

汽车散热器1，该汽车散热器1上端和下端分别设有与车架连接的固定柱11，在汽车散热器1的背面设有与汽车发动机连接的进液口13和出液口14，汽车发动机内的冷却液可通过进液口13进入汽车散热器1内进行冷却，被冷却后的冷却液从出液口14流出再返回至汽车发动机内循环冷却。

前进气调节格栅2，该前进气调节格栅2固定安装在汽车散热器1的正面，前进气调节格栅2包括与汽车散热器1可拆卸连接的进气格栅框架，以及位于进气格栅框架内且与进气格栅框架转动连接的若干格栅片25，进气格栅框架上设有独立调节各格栅片25开度大小的驱动装置241。

本申请实施例的汽车散热器总成的进气格栅框架上设有独立调节各格栅片25开度大小的驱动装置241，该驱动装置241能够直接对某一格栅片25的开度大小进行调节控制，也可以对全部格栅片25的开度大小进行同步调节控制，大大提高了进风量调节的速度和精密度，保证汽车发动机在最佳的温度下运行。且本申请的前进气调节格栅2对前端进气的遮挡面积很小，可最大程度的利用前端的进气量。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成，该汽车散热器总成的进气格栅框架包括矩形外框架21和位于矩形外框架21内将矩形外框架21分隔成多个进气通道的竖隔板24；若干格栅片25呈水平方向位于进气通道内，以调节进气通道的进气面积。

进气格栅框架不限于由上述矩形外框架21和位于矩形外框架21内将矩形外框架21分隔成多个进气通道的竖隔板24组成，本领域的技术人员还算可以由矩形外框架21和位于矩形外框架21内将矩形外框架21分隔成多个进气通道的横隔板组成，或由矩形外框架21和位于矩形外框架21内将矩形外框架21分隔成多个进气通道的横隔板和竖隔板24组成。

在进气格栅框架的四周设有多个与汽车散热器1可拆卸连接的安装块22，在安装块22上开设有与汽车散热器1连接的安装孔。汽车散热器1上设有与安装块22配合的固定孔12，安装块22通过螺栓4与汽车散热器1的固定孔12连接。

矩形外框架21、横隔板和竖隔板24均为空心管体结构，驱动装置241固定安装在矩形外框架21、横隔板或竖隔板24内。驱动装置241隐藏在矩形外框架21、横隔板或竖隔板24内，便于驱动装置241的布线，减少风阻，提高整体美观性。

若干格栅片25位于矩形外框架21、横隔板和竖隔板24形成的进气通道内相互平行且间隔设置，格栅片25的旋转角度为0-90度。当格栅片25的旋转角度为0度时，格栅片25完全关闭进气通道；当格栅片25的旋转角度为45度时，格栅片25半打开进气通道；当格栅片25的旋转角度为90度时，格栅片25完全打开进气通道。

在一些可选实施例中：参见图5所示，本申请实施例提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成，该汽车散热器总成的驱动装置241优选为步进电机或伺服电机，步进电机或伺服电机的输出轴与格栅片25的端部连接，步进电机或伺服电机通过转动以调节格栅片25旋转角度。当步进电机或伺服电机将格栅片25旋转至设定角度后通过自身的保持力将格栅片25保持在设定角度。

本申请实施例的汽车散热器总成还包括控制器23，该控制器23与驱动装置241电连接，控制器23通过获取汽车散热器1的温度信号后通过驱动装置241控制各格栅片25的旋转角度。各格栅片25的旋转角度根据汽车散热器1的温度信号由控制器23发出设定的控制策略，以使汽车发动机能够在最佳的温度状态下运行。

在一些可选实施例中：参见图5所示，本申请实施例提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成，该汽车散热器总成的各格栅片25上均设有与进气格栅框架连接的复位装置242，该复位装置242以驱动格栅片25打开进气通道。复位装置242优选为弹性驱动格栅片25旋转运动的弹簧。

复位装置242用于保证某个驱动装置241在出现故障或失电的条件下工作，当驱动装置241在出现故障或失电时，复位装置242弹性驱动格栅片25旋转90度，将进气通道完全打开，让空气能直接通过进气通道对汽车散热器1进行冷却，保证汽车发动机(或其他动力部件)不受到重大影响。

在一些可选实施例中：参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成，该汽车散热器总成还包括后进气调节格栅3，该后进气调节格栅3固定安装在汽车散热器1的背面，后进气调节格栅3与前进气调节格栅2的结构完全相同，再次不再重复赘述。

本申请实施例的汽车散热器总成在汽车散热器1的正面设置前进气调节格栅2，在汽车散热器1的背面设置后进气调节格栅3，前进气调节格栅2和后进气调节格栅3可同时关闭，加快汽车发动机(或其他动力部件)等动力部件水温上升速度，实现车辆更快进入正常运行状态。

对于在寒风刺骨的冬季启动冷车时，寒冷的气温会使汽车散热器1内的冷却液被外界冷空气再次降温。因此水温升高会变得很慢，想要使汽车发动机进入最佳工作状态所需时间也将延长。然而，本申请的汽车散热器总成却大有优势。它可以根据外界温度主动关闭前进气调节格栅2和后进气调节格栅3的格栅片25，使汽车散热器1处于封闭状态，能有效避免冷空气进入热量散发。如此一来，第一可以让汽车发动机快速进入最佳的工作状态，第二可以快速提升机舱内温度，让车内的热风来得更早些。

参见图1和图5所示，本申请实施例第二方面提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成的控制方法，所述方法使用上述任一实施例所述的集成进风调节模块的汽车散热器总成，该方法包括以下步骤：

步骤1、在控制器23内存入汽车散热器1内冷却液的最低水温a数据和最高水温b数据，最低水温a数据和最高水温b数据的具体值可通过对汽车发动机运行状态时标定获得，控制器23可选用为车载通信装置(vcu)或行车电脑(ecu)。

步骤2、汽车发动机起动后，控制器23监测汽车散热器1的实际水温t，并将实际水温t与最低水温a和最高水温b进行比较。

步骤3、若实际水温t小于最低水温a时，控制器23通过驱动装置241控制前进气调节格栅2和后进气调节格栅3的格栅片25全部关闭进行暖机，以使实际水温t达到最低水温a和最高水温b的平均值，即t＝(a+b)/2±2℃时，汽车发动机(或其他动力部件)工作效率最高，最省油。

步骤4、若实际水温t介于最低水温a和最高水温b之间时，逐个打开后进气调节格栅3的格栅片25，以使实际水温t处于最低水温a和最高水温b的中间值；若后进气调节格栅3的格栅片25全部打开，且实际水温t未处于最低水温a和最高水温b的中间值时，逐个打开前进气调节格栅2的格栅片25，以使实际水温t达到最低水温a和最高水温b的平均值，即t＝(a+b)/2±2℃时，汽车发动机(或其他动力部件)工作效率最高，最省油。

步骤5、若实际水温t大于最高水温b时，控制器23通过驱动装置241控制前进气调节格栅2和后进气调节格栅3的格栅片25全部打开进行快速通风冷却，待实际水温t小于最高水温b时，逐个关闭前进气调节格栅2的格栅片25，每关闭一个前进气调节格栅2的格栅片25(格栅片25关闭后降低汽车风阻)，控制器23检测一次实际水温t，直到实际水温t达到最低水温a和最高水温b的平均值，即t＝(a+b)/2±2℃时，汽车发动机(或其他动力部件)工作效率最高，最省油。

工作原理

本申请实施例提供了一种集成进气调节格栅的汽车散热器总成及其控制方法，由于本申请的汽车散热器总成设置了汽车散热器1；前进气调节格栅2，该前进气调节格栅2固定安装在汽车散热器1的正面，前进气调节格栅2包括与汽车散热器1可拆卸连接的进气格栅框架，以及位于进气格栅框架内且与进气格栅框架转动连接的若干格栅片25，进气格栅框架上设有独立调节各格栅片25开度大小的驱动装置241。

因此，本申请的汽车散热器总成的进气格栅框架上设有独立调节各格栅片25开度大小的驱动装置241，该驱动装置241能够直接对某一格栅片25的开度大小进行调节控制，也可以对全部格栅片25的开度大小进行同步调节控制，大大提高了进风量调节的速度和精密度，保证汽车发动机在最佳的温度下运行。且本申请对前端进气的遮挡面积很小，可最大程度的利用前端的进气量。

本申请的汽车散热器总成的控制方法利用控制器23实时监测汽车散热器1的实际水温t，根据实际水温t的大小调节控制前进气调节格栅2和后进气调节格栅3的格栅片25的开度，以对汽车散热器1的进风量进行精确控制，保证汽车发动机在最佳的温度条件下运行，并最大程度的降低汽车风阻，提高燃油经济性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。