本發(fā)明涉及一種車輛的外部活動氣門(air flap，氣門片，風門片)裝置，并且更具體地，涉及一種通過改善與散熱器護柵的密封來提高空氣動力性能的車輛的外部活動氣門裝置的技術。

背景技術：

通常，車輛的發(fā)動機艙包括各種熱交換器(諸如，散熱器、中間冷卻器、蒸發(fā)器、和冷凝器)以及諸如發(fā)動機的驅動部件。熱交換介質主要分布在熱交換器內(nèi)。例如，布置在熱交換器內(nèi)的熱交換介質與外部空氣交換熱量以執(zhí)行冷卻或散熱。此外，外部空氣應平穩(wěn)地供應到發(fā)動機艙中以在車輛發(fā)動機艙內(nèi)穩(wěn)定地操作各種熱交換器。然而，當車速增加時，大量的外部空氣被快速引入并且空氣阻力增大，使得車輛的燃料效率降低。

近年來，已開發(fā)了一種能夠改善車輛的燃料效率的活動氣門裝置。例如，當車輛以低速行駛時增大張開角會增加引入到發(fā)動機艙中的空氣量，并且在車輛以低速行駛時減小張開角會減小將該空氣量引入到發(fā)動機艙中的外部空氣量?；顒託忾T裝置被分為嵌入式和外部式。

嵌入式是護罩管道式并且具有這樣的結構，該結構包括安裝在散熱器護柵后方用于引導引入的空氣流的管道。此外，打開和關閉管道的空氣通道的多個氣門可旋轉地耦接至管道，并且耦接至氣門的驅動器安裝在管道后方。驅動器可以包括固定地安裝在管道上的致動器和加載器、將致動器連接至氣門的連桿等等。由于用于調(diào)整氣門的驅動器安裝在管道上，所以 嵌入式活動氣門裝置將驅動器安裝在布局上。然而，與外部式相比，由于使用管道，空氣動力性能降低并且成本和重量增大。

外部式是散熱器護柵結合式并且具有這樣的結構，該結構包括可旋轉地安裝在散熱器護柵的空氣通道內(nèi)以打開和關閉護柵的空氣通道的多個氣門。驅動器連接安裝在護柵后方的氣門。外部式活動氣門裝置不使用在嵌入式中使用的管道。因此，與嵌入式相比，空氣動力性能的改善效果增大并且成本和重量減小。然而，由于在操作狀態(tài)中氣門被密封以與散熱器護柵的后端具有線性接觸，通過風壓使氣門與散熱器護柵間隔開，而降低氣門與散熱器護柵之間的密封性能。此外，車輛的空氣動力性能可能無法明顯提高到期望水平。

在該部分中公開的以上信息僅旨在幫助理解本發(fā)明的背景技術，并且因此可以包含不構成本領域中的技術人員已知的現(xiàn)有技術的信息。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種能夠防止在操作狀態(tài)中通過風壓使氣門與散熱器護柵分離以改善氣門與散熱器護柵之間的密封并提高車輛的空氣動力性能的外部活動氣門裝置。

在一個方面中，根據(jù)一示例性實施方式，一種外部活動氣門裝置，可以包括氣門和門片固定機構，氣門布置在散熱器護柵后方，并可構造為旋轉以打開和關閉散熱器護柵的空氣通道，門片固定機構安裝在散熱器護柵和氣門上。當風壓迫使氣門密封空氣通道時，氣門可以接觸散熱器護柵，以改善氣門與散熱器護柵之間的密封。

外部活動氣門裝置可以進一步包括第一致動器和門片轉換機構，第一致動器可以連接至氣門的旋轉軸以供應動力來使氣門旋轉，門片轉換機構 布置為連接第一致動器并且豎直地改變氣門的位置。第一致動器和第二致動器可以連接門片轉換機構以供應動力來致動門片轉換機構。

門片固定機構可以包括護柵突起部件以及門片突起部件和突起頭部部件，護柵突起部件從散熱器護柵的后端朝向散熱器護柵的內(nèi)部空間向上突出，門片突起部件和突起頭部部件布置在氣門的一個表面上以在氣門密封空氣通道時向前突出。此外，突起頭部部件可以插入到散熱器護柵的內(nèi)部空間中并且然后鎖定(例如，固定地耦接)于護柵突起部件。

在一些示例性實施方式中，氣門的第一側的旋轉軸可以直接連接至第一致動器，并且氣門的第二側的旋轉軸與連接機構可旋轉地耦接。連接機構可以固定地安裝在前保險杠上。門片轉換機構可以包括轉換桿，該轉換桿在定位在氣門的一側(例如，第一側)的同時可豎直移動地安裝。門片轉換機構可固定有第一致動器，并可具有沿著豎直長度方向安裝在其一個表面上的齒條齒輪以及與齒條齒輪嚙合并直接連接至第二致動器的小齒輪。第一致動器和第二致動器可以是電機，并且第二致動器可固定地安裝在車身上。第一致動器和第二致動器的操作可構造為通過從車速傳感器接收信號的控制器來執(zhí)行。

多個氣門可以彼此豎直地間隔開(例如，分開)。具體地，多個氣門中的任何一個可以連接至第一致動器，并且剩余的氣門可以包括設置在一側(例如，第一側)上可旋轉地安裝到轉換桿上的旋轉軸以及設置在另一側(例如，第二側)上可旋轉地安裝在連接機構上的旋轉軸。多個氣門可以通過連接桿彼此耦接，以通過第一致動器基本上同時旋轉。當多個氣門操作成密封空氣通道時，每個氣門的后部可以設置有L形重疊部件，以消除氣門之間的間隙。重疊部件的一個表面可與襯墊構件耦接，以改善氣門之間的密封。

附圖說明

從以下結合附圖的詳細描述，本公開的上述以及其他的目的、特征以及其他優(yōu)點將更加清楚地理解：

圖1是安裝有根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施方式的外部活動氣門裝置的前保險桿的示例性前視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施方式的外部活動氣門裝置的示例性視圖并且示出了接合操作之前的狀態(tài)；

圖3是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施方式的如在圖2中示出的示例性側視圖；以及

圖4和圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施方式的氣門的旋轉的示例性框圖；

圖6和圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的一示例性實施方式通過向下旋轉氣門的轉換來密封散熱器護柵的空氣通道的操作的示例性框圖。

具體實施方式

在下文中，現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的各種示例性實施方式，在附圖中說明并在下面描述這些實施方式的實例。雖然本發(fā)明將結合示例性實施例描述，應當理解的是，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制于那些示例性實施方式。相反，本發(fā)明旨在不僅涵蓋示例性實施方式，而且涵蓋可以包含在如由所附權利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替代、修改、等同物和其他實施方式。

應當理解的是，如本文中所使用的術語“車輛”或“車輛的”或其他類似術語包括一般的機動車輛，諸如包括運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的載客車輛；包括各種船只和艦船的船舶； 航天器等；并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力車輛、氫動力車輛和其他替代燃料車輛(例如，來源于除石油以外的資源的燃料)。

本文中所使用的術語僅是為了描述特定實施方式的目的，而并非旨在限制本發(fā)明。除非上下文另有明確說明，否則如本文中所使用的單數(shù)形式“一(a)”、“一個(an)”和“該(the)”也旨在包括復數(shù)形式。將進一步理解的是，當在本說明書中使用術語“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”時，指明所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或添加。如本文中所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關列出項的任何和所有組合。例如，為了清楚地描述本發(fā)明，無關的部分沒有示出，并且為了清晰起見，放大了區(qū)域和層的厚度。此外，當描述一層位于另一層或基板“上”時，該層可直接位于另一層或基板上，或者其間可布置有第三層。

盡管示例性實施方式被描述為使用多個單元來執(zhí)行示例性過程，但應理解的是，也可通過一個或多個模塊來執(zhí)行該示例性過程。此外，應理解的是，術語“控制器/控制單元”是指包括存儲器和處理器的硬件裝置。存儲器配置成存儲模塊，并且處理器具體地配置成使所述模塊執(zhí)行一個或多個過程，這在下文中進一步描述。

此外，本發(fā)明的控制邏輯在計算機可讀介質上可體現(xiàn)為永久性計算機可讀介質，包括由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計算機可讀介質的實例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅動、智能卡以及光學數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀記錄介質也還可分布在網(wǎng)絡耦接的計算機系統(tǒng)中，從而例如通過遠程信息處理服務器或控制器局域網(wǎng)絡(CAN)以分布方式存儲和執(zhí)行該計算機可讀介質。

如在圖1至圖7中示出的，根據(jù)一示例性實施方式的外部活動氣門裝置可以包括氣門20和門片固定機構30，氣門定位在安裝于前保險桿10 上的散熱器護柵11后方，并且可構造為旋轉以打開和關閉散熱器護柵11的空氣通道12，門片固定機構安裝在散熱器護柵11和氣門20上，并且當施加至氣門20的風壓密封空氣通道12時使氣門20與散熱器護柵11接觸，以改善氣門20與散熱器護柵11之間的密封。

此外，根據(jù)該示例性實施方式的外部氣門裝置可以包括：第一致動器40，該第一致動器連接(例如，直接地)至布置在氣門20的一側上的旋轉軸21，并且可構造為供應動力來使氣門20旋轉；門片轉換機構50，該門片轉換機構可以布置為連接第一致動器40并且豎直地改變氣門20的位置，包括第一致動器40；以及第二致動器60，連接至門片轉換機構50以供應動力來調(diào)整門片轉換機構50。

門片固定機構30可以包括從散熱器護柵11的后部朝向散熱器護柵11的內(nèi)部空間13向上突出的護柵突起部件31。門片突起部件32和突起頭部部件33可以安裝在氣門20的一個表面上，以在氣門20可操作成密封空氣通道12時向前突出。當在如圖3示出的操作之前通過第一致動器40的動力使氣門20旋轉時，例如，如在圖5中示出的，突起頭部部件33可插入到散熱器護柵11的內(nèi)部空間13中。當如在圖5中示出的，通過第二致動器60的動力向下調(diào)整門片轉換機構50時，并且如在圖7中示出的，突起頭部部件33可以定位在護柵突起部件31前方。換言之，突起頭部部件33的后表面通過施加至氣門20的風力接觸護柵突起部件31的前表面，以鎖定并且防止氣門20與散熱器護柵11分離，從而改善氣門20與散熱器護柵11之間的密封。

根據(jù)該示例性實施方式，氣門20的一側(例如，第一側)的旋轉軸21可以直接連接至第一致動器40，并且另一側(例如，第二側)的旋轉軸22可以與連接機構70可旋轉地耦接。此外，連接機構70可具有固定地安裝在前保險杠10上的結構。此外，連接機構70可固定地安裝在后梁上。

門片轉換機構50可以包括轉換桿51，該轉換桿在定位在氣門20的一側的同時可豎直移動地安裝。門片轉換機構50可固定有第一致動器40，并可具有沿著豎直長度方向安裝在其一個表面上的齒條齒輪51a以及與齒條齒輪51a嚙合并直接連接至第二致動器60的小齒輪52。例如，可以使用第一致動器40和第二致動器60、電機、通過油壓或氣壓操作的氣缸、或螺線管，并且還可以使用產(chǎn)生動力的其他裝置。第二致動器60可固定地安裝在車身80上或者固定地安裝在后梁上。

第一致動器40和第二致動器60的操作可以通過控制器100執(zhí)行，該控制器可配置為接收車速傳感器90的信號。如在圖2和圖3中示出的，當以顯著低速行駛駕駛車輛時，第一致動器40和第二致動器60可以操作氣門20打開散熱器護柵11的空氣通道12，并且如在圖6和圖7中示出的，當車輛以顯著高速行駛操作時，第一致動器40和第二致動器60可以操作成使得氣門20密封散熱器護柵11的空氣通道12。

此外，根據(jù)該示例性實施方式，氣門20可以包括彼此豎直地間隔開(例如，分開)的多個。此外，多個氣門20中的一個可以直接連接至第一致動器40，并且剩余的氣門20具有可旋轉地安裝在轉換桿51上的位于一側的旋轉軸21以及可旋轉地安裝在連接機構70上的位于另一側的旋轉軸21。

多個氣門20可以經(jīng)由連接桿110彼此連接以通過第一致動器40同時旋轉，并且連接桿110的兩個部分可以經(jīng)由相對于氣門20旋轉的鉸鏈結構(不限于此)耦接在一起。當多個氣門20操作成密封空氣通道12時，每個氣門200的后部可以包括L形重疊部件23以消除氣門20之間的間隙。此外，重疊部件23的一個表面可以與襯墊構件120耦接以提高氣門20之間的密封。襯墊構件120可以是橡膠墊，但也可以使用塑料樹脂或硅材料等，只要該材料改善密封。

在下文中，將描述本發(fā)明的該示例性實施方式的操作。圖2和圖3示出了車輛處于運行的靜態(tài)或停止模式或者當車輛以低速運行時。具體地，氣門20在水平地布置的操作之前可以保持初始位置，并且散熱器護柵11的空氣通道12可以保持打開狀態(tài)。當車速調(diào)整到如在圖2和圖3中示出的高速行駛速度時，第一致動器40經(jīng)由控制器100操作，并且氣門20基于旋轉軸21和22而旋轉(箭頭R1)。如在圖4和圖5中示出的，第一致動器40的操作可以調(diào)整為豎直狀態(tài)。

如上所述，當氣門20保持豎直位置時，突起頭部部件33可插入到散熱器護柵11的內(nèi)部空間13中。定位在下部的氣門20的重疊部件23與定位在上部的氣門20的端部表面接觸，使得豎直地布置的氣門20可以彼此重疊。此外，氣門20與安裝在重疊部件23上的襯墊構件120之間的間隙可以進一步與定位在上部的氣門20的端部表面接觸，從而改善氣門20之間的密封。

如在圖4和圖5中示出的，在重疊部件23通過豎直地安裝上和下氣門20彼此重疊之后，第二致動器60可構造為通過控制器100操作，并且小齒輪52可以通過第二致動器60的操作而旋轉，并且轉換桿51可以通過小齒輪62的旋轉而向下移位(箭頭M1)，如在圖6和圖7中示出的。

如上所述，當氣門20密封散熱器護柵11的空氣通道12時，突起頭部部件33可以定位在護柵突起部件31前方。換言之，突起頭部部件33的后表面通過施加至氣門20的風力接觸護柵突起部件31的前表面以鎖定，并且可以防止通過風壓使氣門20與散熱器護柵11分離。因此，可以改善氣門20與散熱器護柵11之間的密封，從而通過氣門20提高散熱器護柵11的空氣通道12的密封，以提高車輛的空氣動力性能。

如在圖6和圖7中示出的，當車輛的行駛速度調(diào)整為低速時，可以通過控制器100操作這些部件，例如，可以通過第一致動器40和第二致動器60與上述方向相反地操作門片轉換機構50和氣門20。例如，氣門20 可以返回到如在圖2和圖3中示出的初始狀態(tài)并且可以處于下一操作的準備狀態(tài)。如上所述，與嵌入式活動氣門裝置相比，根據(jù)該示例性實施方式的外部活動氣門裝置不要求管道提高空氣動力性能。

此外，在通過氣門20密封散熱器護柵11的空氣通道12之后，可以消除豎直地布置的氣門20之間的間隙，并且可以使氣門20與散熱器護柵11之間的間隙最小化。因此，可以通過氣門20改善散熱器護柵11的空氣通道12的密封，從而提高車輛的空氣動力性能。

與嵌入式活動氣門裝置不同，根據(jù)該示例性實施方式的外部活動氣門裝置不要求管道提高空氣動力性能?？梢韵谕ㄟ^氣門密封散熱器護柵的空氣通道之后豎直地布置的氣門之間的間隙，并且可以使氣門與散熱器護柵之間的間隙最小化。此外，可以通過氣門改善散熱器護柵的空氣通道的密封，從而提高了車輛的空氣動力性能。

雖然已結合目前被視為示例性實施方式的實施方式描述了本發(fā)明，但相反，在不背離如由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本發(fā)明旨在涵蓋各種修改和等同布置。另外，應當認為所有這些改進和變化都落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。