控制进入车辆发动机室的空气流量的系统及其控制方法
【专利说明】控制进入车辆发动机室的空气流量的系统及其控制方法
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请要求2013年12月18日提交的韩国专利申请N0.10-2013-0158583的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用结合于此用于所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及一种控制进入车辆发动机室的空气流量的系统及其控制方法，特别涉及一种能够改进车辆的冷却性能和空气动力性能的控制进入车辆发动机室的空气流量的系统及其控制方法。
【背景技术】
[0004]通常，车辆中安装有用于冷却发动机的散热器和用于凝结空调中的制冷剂的冷凝器，并且散热器和冷凝器的温度通过操作冷却风扇而降低。当车辆初始启动时，为了改进燃料效率，较为有利的是迅速地将发动机的温度升至合适的水平，并且发动机的温度需要维持在合适的温度。
[0005]传统上冷却风扇是通过发动机的操作而进行操作，但是这种机械方法缺点是:因为每当发动机操作时，冷却风扇也一直在操作，所以车辆的燃料效率恶化。
[0006]最近在使用一种操作电动马达的方法，关于上述方法，冷却风扇仅仅是出于响应车辆的驾驶状态的需要才进行操作，这样有进一步改进燃料效率的作用，因而这种方式的使用得以增加。
[0007]同时，当车辆的行驶速度增加时，空气动力特征大大地影响车辆的燃料效率和速度，并且当车辆在高速下行驶而流入车辆的发动机室的空气被阻断的时候，减少在空气通过发动机室时产生的阻力以使得燃料效率可以得到改进。
[0008]公开于该发明【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0009]本发明的各个方面旨在提供一种控制进入车辆发动机室的空气流量的系统及其控制方法，其可以改进车辆的冷却性能和空气动力性能。
[0010]此外，本发明的各个方面旨在提供一种控制进入车辆发动机室的空气流量的系统及其控制方法，其可以通过将冷却风扇的操作最小化并且出于需要阻断流入发动机室的空气，从而减少阻力。
[0011]本发明的一个方面中，控制进入车辆发动机室的空气流量(flow rate)的系统，可以包括风扇罩，其中安装有包括风扇马达和风扇叶片的冷却风扇；旋转挡板，其设置在风扇罩中，同时对应于风扇叶片的操作区域，并且空气通过的面积在圆周方向上变化；多个活板，其设置在风扇罩中，并且打开和关闭没有安装旋转挡板部分的一部分；以及控制单元，其依据车辆操作状态控制旋转挡板的打开面积、多个活板的打开和关闭操作、以及冷却风扇的操作。
[0012]旋转挡板可以包括多个挡板叶片，其设置为可绕旋转轴旋转；以及挡板致动器，其旋转多个挡板叶片，并且改变空气通过的面积。
[0013]挡板叶片可以包括操作叶片，其配置为通过挡板致动器的操作而绕旋转轴旋转；以及多个子叶片，其设置为在旋转轴基础上重叠并且与操作叶片相接合，以依据操作叶片的旋转而呈扇形地展开或者折叠。
[0014]这些挡板叶片可以分别具有操作突起，并且当操作叶片展开或者折叠时，多个子叶片中的任意一个展开或者折叠，其余的子叶片依序展开或者折叠。
[0015]电磁铁设置在多个活板上，以便于多个活板可以依据提供给电磁铁的电流而打开或者关闭。
[0016]设置有旋转挡板和多个活板的风扇罩可以设置在发动机和散热器之间。
[0017]该系统可以进一步包括围绕于发动机室的封装。
[0018]控制进入车辆发动机室的空气流量的系统的操作模式可以包括第一模式，其中多个活板关闭，旋转挡板完全关闭，并且关掉冷却风扇的操作；第二模式，其中多个活板关闭，旋转挡板完全打开，并且基于车辆的操作状态来控制冷却风扇的操作；第三模式，其中多个活板打开，旋转挡板完全打开，并且关掉冷却风扇的操作；以及第四模式，其中多个活板关闭，控制旋转挡板的打开面积，并且关掉冷却风扇的操作。
[0019]大气温度传感器测量大气温度，并且输出相应的信号；速度传感器测量车辆速度，并且输出相应的信号；空调压力传感器测量空调内部压力，并且输出相应的信号；空调开关传感器测量空调开关的操作信号，并且输出相应的信号；制冷剂温度传感器测量制冷剂温度，并且输出相应的信号；以及位置传感器测量旋转挡板的打开面积，并且输出相应的信号，其中控制单元基于来自各个传感器的相应的信号，确定车辆的操作状态，并且依据第一至第四模式中任意一个模式的车辆的操作状态来控制旋转挡板、多个活板以及冷却风扇的操作。
[0020]该系统可以进一步包括中间冷却器温度传感器，其测量中间冷却器的温度，并且输出相应的信号，其中控制单元进一步接收来自中间冷却器温度传感器的信号，以确定车辆的操作状态，并且控制第一至第四模式中任意一个模式的旋转挡板、多个活板以及冷却风扇的操作。
[0021]在本发明的另一方面中，控制进入车辆发动机室的空气流量的系统的控制方法，其中该系统包括大气温度传感器，其测量大气温度，并且输出相应的信号；速度传感器，其测量车辆速度，并且输出相应的信号；空调压力传感器，其测量空调内部压力，并且输出相应的信号；空调开关传感器，其测量空调开关的操作信号，并且输出相应的信号；制冷剂温度传感器，其测量制冷剂温度，并且输出相应的信号；风扇罩，其中安装有包括风扇马达和风扇叶片的冷却风扇；旋转挡板，其设置在风扇罩中，同时对应于风扇叶片的操作区域，并且其中空气通过的面积在圆周方向上变化；位置传感器，其测量旋转挡板的打开面积，并且输出相应的信号；多个活板，其设置在风扇罩中，并且打开和关闭没有安装旋转挡板部分的一部分；以及控制单元，其依据车辆操作状态控制旋转挡板的打开面积、多个活板的打开和关闭操作，该控制方法可以包括:通过控制单元，基于传感器信号确定车辆的操作状态，传感器信号包括大气温度传感器、速度传感器、空调压力传感器、空调开关传感器、制冷剂温度传感器以及位置传感器的信号，并且依据确定的车辆的操作状态来确定是否需要完全关闭旋转挡板，并且在需要完全关闭旋转挡板的状态下，通过控制单元完全地关闭旋转挡板、关闭多个活板以及关掉冷却风扇的操作。
[0022]该方法可以进一步包括:通过控制单元，在不需要完全关闭旋转挡板的情况下，确定车辆的操作状态是否对应于预定的低速和高负荷状况，并且通过控制单元，在车辆的操作状态对应于预定的低速和高负荷状况的情况下，完全打开旋转挡板，关闭多个活板，并且依据车辆的操作状态控制冷却风扇的操作。
[0023]该方法可以进一步包括:通过控制单元，在车辆的操作状态与预定的低速和高负荷状况不对应的情况下，确定车辆的操作状态是否对应于预定的高速和高负荷状况，并且通过控制单元，在车辆的操作状态对应于预定的高速和高负荷状况的情况下，完全打开旋转挡板，打开多个活板，并且关掉冷却风扇的操作。
[0024]该方法可以进一步包括:通过控制单元，在车辆的操作状态与高速和高负荷状况不对应的情况下，关闭多个活板，关掉冷却风扇的操作，并且依据车辆的操作状态控制旋转挡板的打开面积。
[0025]控制进入车辆发动机室的空气流量的系统可以进一步包括中间冷却器温度传感器，其测量中间冷却器的温度，并且输出相应的信号，并且控制单元确定车辆的操作状态同时进一步包括来自中间冷却器温度传感器的信号。
[0026]依据根据本发明的示例性实施例的控制进入车辆发动机室的气流流量的系统及其控制方法，通过控制基于车辆的驾驶状态的冷却风