用于控制进入车辆发动机室的空气流动速度的系统的制作方法
【专利说明】用于控制进入车辆发动机室的空气流动速度的系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年5月2日提交的韩国专利申请第10-2014-0053635号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及用于控制进入车辆发动机室的空气流动的速度的系统及其控制方法，更具体地，本发明涉及用于控制进入车辆发动机室的空气流动的速度的系统及其控制方法，所述系统可以改进车辆的冷却性能和空气动力学性能。
【背景技术】
[0004]通常地，在车辆中安装用于冷却发动机的散热器和用于冷凝空调设备中的制冷剂的冷凝器，并且通过操作冷却风扇降低散热器和冷凝器的温度。有利的是当车辆初始起动时将发动机的温度迅速升高至合适的水平从而改进燃料效率，并且在车辆起动之后发动机的温度需要维持在合适的温度。
[0005]通常通过发动机的操作而操作冷却风扇，但是这种机械方法的缺点在于车辆的燃料效率劣化，这是因为只要发动机操作时冷却风扇就始终操作。
[0006]近年来，已经使用了一种操作电动马达的方法，并且相比于上述方法，冷却风扇仅出于必要响应车辆的驱动状态而操作，使得实现了改进燃料效率的效果，因此这种方式的使用日益增加。
[0007]同时，当车辆的行驶速度增加时空气动力学特征大大影响燃料效率和车辆的速度，并且当车辆以高速行驶时当流入车辆的发动机室的空气被切断时，当空气经过发动机室时产生的阻力降低使得可以改进燃料效率。
[0008]公开于本发明的背景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]本发明的各个方面提供用于控制进入车辆发动机室的空气的流动速度的系统及其控制方法，所述系统可以改进车辆的冷却性能和空气动力学性能。
[0010]此外，本发明的各个方面旨在提供用于控制进入车辆发动机室的空气的流动速度的系统及其控制方法，所述系统可以通过最小化冷却风扇的操作降低阻力，并且出于必要切断流入发动机室的空气。
[0011]根据本发明的各个方面，一种用于控制进入车辆发动机室的空气的流动速度的系统，可以包括:散热器，所述散热器冷却冷却剂；冷却剂流入箱，所述冷却剂流入箱设置在所述散热器的一侧处并且临时储存冷却发动机的所述冷却剂；冷却剂排出箱，所述冷却剂排出箱设置在所述散热器的另一侧处并且临时储存从所述冷却剂流入箱循环经过所述散热器的冷却散热片的所述冷却剂；相变材料(PCM)箱，所述相变材料(PCM)箱设置在所述冷却剂流入箱和所述冷却剂排出箱的外侧处并且储存相变材料，所述相变材料与储存在所述冷却剂流入箱和所述冷却剂排出箱中的所述冷却剂进行热交换；和转化装置，所述转化装置转化所述相变材料的相。
[0012]所述相变材料可以为乙酸钠。
[0013]所述转化装置可以包括:金属板，所述金属板设置在所述相变材料中；和电磁体，所述电磁体改变所述金属板的形状。
[0014]所述系统可以进一步包括:风扇护罩，在所述风扇护罩中安装冷却风扇，所述冷却风扇包括风扇马达和风扇叶片，所述风扇护罩设置在所述散热器和所述发动机之间；旋转式关闭装置，所述旋转式关闭装置设置在所述风扇护罩中同时对应于所述风扇叶片的操作区域，并且其中空气经过的面积在周向方向上变化；和多个门片，所述门片设置在所述风扇护罩中，并且打开和关闭未安装所述旋转式关闭装置的部分的一部分。
[0015]所述旋转式关闭装置可以包括:多个关闭装置叶片，所述关闭装置叶片被设置成围绕相同的旋转轴旋转；和关闭装置致动器，所述关闭装置致动器使所述多个关闭装置叶片旋转并且改变空气经过的面积。
[0016]所述关闭装置叶片可以包括:操作叶片，所述操作叶片通过所述关闭装置致动器的操作围绕所述旋转轴旋转；和多个副叶片，所述副叶片被设置成基于所述旋转轴叠加从而根据所述操作叶片的旋转而扇形展开或合拢。
[0017]操作突出部可以分别设置至所述关闭装置叶片，当所述操作叶片展开或合拢时，所述多个副叶片中的任一者可以展开或合拢，并且剩余副叶片可以随后展开或合拢。
[0018]电磁体可以设置在所述多个门片上，使得所述多个门片根据供应至所述电磁体的电流而打开和关闭。
[0019]所述系统可以进一步包括:空气流动速度控制关闭装置设备，所述空气流动速度控制关闭装置设备设置在所述散热器和设置在所述散热器前方的所述冷凝器之间，其中所述空气流动速度控制关闭装置设备可以包括:成对设置的竖直支撑部分；多个空气门片，所述空气门片设置至所述竖直支撑部分从而展开或合拢；传送单元，所述传送单元使所述空气门片选择性展开；旋转单元，所述旋转单元使所述空气门片选择性旋转；和控制器，所述控制器根据车辆的运行状态控制所述传送单元和所述旋转单元。
[0020]所述竖直支撑部分可以包括:引导轨道，所述引导轨道具有沿着向下方向变小的宽度，其中阻挡器可以设置在所述多个空气门片中，所述阻挡器的尺寸对应于所述引导轨道的宽度，从而使得所述多个空气门片定位在预定位置处。
[0021]所述传送单元可以包括:传送螺杆，所述传送螺杆设置至所述引导轨道中的任一者；传送板，所述传送板支撑所述多个空气门片的最下方的空气门片，与所述传送螺杆接合，并且当所述传送螺杆旋转时调节所述最下方的空气门片的位置；和传送马达，所述传送马达使所述传送螺杆选择性地旋转。
[0022]所述旋转单元可以包括:旋转齿轮，所述旋转齿轮分别接合至所述多个空气门片；旋转螺杆，所述旋转螺杆设置至另一个引导轨道并且与所述旋转齿轮选择性地接合；和旋转马达，所述旋转马达选择性地旋转所述旋转螺杆。
[0023]所述传送单元可以包括:传送螺杆，所述传送螺杆设置至所述引导轨道中的任一者；和传送板，所述传送板支撑所述多个空气门片的最下方的空气门片，与所述传送螺杆接合，并且当所述传送螺杆旋转时调节所述最下方的空气门片的位置，所述旋转单元可以包括:旋转齿轮，所述旋转齿轮分别接合至所述多个空气门片；和旋转螺杆，所述旋转螺杆设置至另一个引导轨道并且与所述旋转齿轮选择性地接合，所述空气流动速度控制关闭装置设备可以进一步包括驱动马达，所述驱动马达使所述传送螺杆或所述旋转螺杆选择性地旋转。
[0024]所述系统可以进一步包括封装装置，所述封装装置围绕所述发动机室。
[0025]所述系统可以进一步包括:控制器，所述控制器根据车辆的运行状态控制所述旋转式关闭装置的打开面积、所述多个风扇门片的打开和关闭操作、所述冷却风扇、所述传送单元、和所述旋转单元，其中所述系统的操作模式可以包括:第一模式，其中所述多个风扇门片关闭，所述旋转式关闭装置完全关闭，所述多个空气门片完全关闭，并且所述冷却风扇的操作关闭；第二模式，其中所述多个风扇门片关闭，所述旋转式关闭装置完全打开，在所述多个空气门片扩展的状态下控制所述空气门片的旋转角度，并且所述冷却风扇的操作关闭；第三模式，其中所述多个风扇门片打开，所述旋转式关闭装置完全打开，在所述多个空气门片扩展的状态下所述空气门片完全打开，并且所述冷却风扇的操作关闭；和第四模式，其中所述多个风扇门片关闭，控制所述旋转式关闭装置打开面积，所述多个空气门片合拢，并且控制所述冷却风扇的操作。
[0026]所述系统可以进一步包括:大气温度传感器，所述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，所述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，所述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，所述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，所述制冷剂温度传感器测量制冷剂温度并且输出相应的信号；和位置传感器，所述位置传感器测量所述旋转式关闭装置的打开面积并且输出相应的信号，其中所述控制单元根据来自各个传感器的相应信号确定车辆的运行状态，并且根据车辆的运行状态在第一至第四模式中的任一个模式下控制所述旋转式关闭装置、所述多个门片和所述冷却风扇的操作。
[0027]根据本发明的各个方面，由于冷却剂流入箱和冷却剂排出箱设置在散热器的两侧处，因而不需要设置额外的制冷剂储存箱。因此，增加了车辆发动机室的设计自由度。
[0028]此外，由于PCM箱设置在冷却剂流入箱和冷却剂排出箱的外部，通过冷却剂与PCM之间的热交换改进了散热器的冷却效率。
[0029]此外，可以根据车辆的驱动状态通过控制冷却风扇的使用而改进冷却性能，并且可以通过调节流入车辆发动机室的空气的量改进空气动力学性能。
[0030]应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如