相關申請的交叉引用

本申請要求2016年3月21日提交的韓國專利申請第10-2016-0033320號的優先權，該申請的公開內容以全文引用方式并入本文。

本發明涉及一種用于冷卻排氣歧管的結構及控制該結構的方法。更加具體而言，本發明涉及這樣一種用于冷卻排氣歧管的結構及控制該結構的方法，其能夠通過將行駛進風或者風扇產生的風與排氣歧管直接接觸來冷卻排氣歧管。

背景技術：

車輛具有排氣歧管和進氣歧管，所述排氣歧管設置在車輛的前側方向上的設有冷卻風扇的位置處，而所述進氣歧管沿設有前圍板的方向設置，所述前圍板將駕駛員座位與發動機室分開。進氣歧管可設置在冷卻風扇的后側，而發動機的排氣歧管可設置在前圍板的方向上。

在上述方式中，后一種方式稱為可逆式發動機。在如上所述的現有的可逆式發動機的情況中，排氣歧管與冷卻風扇間隔開，因此排氣歧管沒有被充分冷卻。更具體而言，被引入到發動機室中的行駛進風或者風扇產生的風沒有集中在排氣歧管上。

根據相關技術，行駛進風或者風扇產生的風由于排氣歧管保護件(其將排氣歧管包圍)而不能與排氣歧管直接接觸。因此，作用在排氣歧管上的冷卻效果并不顯著，并且較高溫度的排放氣體所通過的排氣歧管的溫度以及所述排氣歧管周圍的部件的溫度較高，從而可能導致對于排氣氣管及其周圍的部件熱損壞，因而排氣歧管及周圍的部件的耐久性下降。

技術實現要素：

本發明的實施方案涉及一種用于冷卻排氣歧管的結構以及用于控制所述結構的方法，其能夠通過將行駛進風或者風扇產生的風直接供應至排氣歧管來改善排氣歧管的冷卻效率。

將能夠通過下文的描述來理解本發明的其他目的和優點，并且本發明的其他目的和優點將通過參考本發明的實施方案而變得清楚。此外，對于本發明所述領域的技術人員清楚的是，本發明的目的和優點能夠通過如權利要求所限定的方式及其組合來實現

根據本發明的實施方案，一種用于冷卻排氣歧管的結構包括：管道，其通過使用行駛進風或者風扇產生的風來冷卻排氣歧管；管道打開和關閉部分，其安裝在所述用于冷卻排氣歧管的管道的后端，用以打開和關閉管道；以及排氣歧管保護件，其設置在用于冷卻排氣歧管的管道的下端，并包圍排氣歧管。

所述用于冷卻排氣歧管的管道可與發動機罩整體地形成。

所述用于冷卻排氣歧管的管道的前端可朝著冷卻風扇的后表面打開。

所述用于冷卻排氣歧管的管道的后端可朝著排氣歧管保護件的上表面打開。

所述用于冷卻排氣歧管的管道可包括本體部分，行駛進風或者風扇產生的風被引入到所述本體部分中；并且所述用于冷卻排氣歧管的管道可包括中空形狀的隔熱部分，所述隔熱部分的上端安裝在所述本體部分的后端處，而所述隔熱部分的下端朝著所述排氣歧管保護件的上表面打開。

所述管道打開和關閉部分可包括：打開或關閉所述隔熱部分的可變入口；致動器，所述致動器設置在所述可變入口的一側，用以將旋轉力施加至可變入口；以及連接件，所述連接件將致動器的旋轉力傳遞至可變入口。

所述可變入口可包括：旋轉軸，其與所述連接件緊固；第一側板和第二側板，其具有以所述旋轉軸作為中心的扇形形狀，并且與旋轉軸豎直地緊固從而彼此面對；阻隔板，其將第一側板和第二側板的相向的側面彼此連接，并封閉隔熱部分；以及連通板，所述連通板將第一側板和第二側板的另外的相向的側面彼此連接，并且所述連通板的內部形成有通孔，行駛進風或者風扇產生的風穿過所述通孔。

所述排氣歧管保護件可包括：冷卻孔，其形成在所述排氣歧管保護件的上表面上；以及引導部分，所述引導部分從所述冷卻孔的外周圍表面向上突出。

所述冷卻孔的中心可與隔熱部分的下端的中心設置在同一條線上。

所述引導部分的上端與隔熱部分的下端可設置成彼此間隔預定長度。

所述引導部分的上端與隔熱部分的下端可彼此連接。

根據本發明的另一個實施方案，一種用于冷卻排氣歧管的結構的控制方法包括如下步驟：確定用于冷卻排氣歧管的管道打開條件的步驟；當用于冷卻排氣歧管的管道的打開條件滿足時，控制管道打開部分用以打開用于冷卻排氣歧管的管道或保持打開的狀態的打開控制步驟；以及在打開控制步驟之后，通過使被引入穿過用于冷卻排氣歧管的管道的行駛進風或者風扇產生的風穿過排氣歧管保護件的冷卻孔來冷卻設置在排氣歧管保護件內部的排氣歧管的步驟。

所述方法可進一步包括如下步驟：關閉控制步驟，其在用于冷卻排氣歧管的管道的打開條件不滿足時，控制管道打開部分用以將用于冷卻排氣歧管的管道關閉或保持關閉的狀態。

用于冷卻排氣歧管的管道的打開條件可為在冷啟動條件下在啟動之后所經歷的預定時間的條件。

用于冷卻排氣歧管的管道的打開條件可為排氣歧管的表面溫度超過預定參考溫度的條件。

附圖說明

圖1為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的立體圖。

圖2為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的側視圖。

圖3為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的分解立體圖。

圖4至圖7為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的操作狀態視圖。

圖8為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的控制方法的流程圖。

具體實施方式

本申請的說明書和權利要求書中的術語和表述不是旨在解釋為一般的或字典中的含義，而是旨在解釋為符合本發明的技術構思的含義或概念，本發明的技術構思所依據的原則是：發明人能夠合適地限定術語的概念，從而以最佳的方式來描述其發明。因此，本發明的示例性實施方案和附圖中描述的構造僅為示例性的，而不能代表本發明的全部技術精神。因此，本發明應理解為包括在提交本申請時所提交的本發明的精神和范圍內的全部的變化、等價形式和替代形式。在本申請的說明書中，將省略重復的描述以及會對理解本發明的主要原理造成困難的已知的功能和構造的細節描述。下文中，將參照附圖來詳細描述示例性實施方案。

圖1為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的立體圖，圖2為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的側視圖，而圖3為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的分解立體圖。參考圖1至圖3，根據本發明的用于冷卻排氣歧管的結構包括用于冷卻排氣歧管的管道100、管道打開和關閉部分200，以及排氣歧管保護件300。

用于冷卻排氣歧管的管道100使用行駛進風或者風扇產生的風來用于冷卻排氣歧管e/m。更具體來說，用于冷卻排氣歧管的管道100可以與發動機罩整體形成，所述用于冷卻排氣歧管的管道100的前端可朝著冷卻風扇f的后表面打開，所述用于冷卻排氣歧管的管道100的后端可朝著排氣歧管保護件300的上表面打開。

也就是說，穿過所述用于冷卻排氣歧管的管道100的前端而被引入到用于冷卻排氣歧管的管道100中的行駛進風或者風扇產生的風從用于冷卻排氣歧管的管道100的后端被排放至排氣歧管保護件300的上表面。然后，被排放的行駛進風或者風扇產生的風穿過冷卻孔310(將在后文中進行描述)而被引入到排氣歧管保護件300中，從而直接冷卻排氣歧管e/m。

在這種情況下，用于冷卻排氣歧管的管道100包括本體部分110和中空形狀的隔熱部分120，行駛進風或者風扇產生的風被引入到所述本體部分110中，而所述隔熱部分120的上端安裝在本體部分110的后端處，而所述隔熱部分120的下端朝著排氣歧管保護件300的上表面打開。排氣歧管e/m以及排氣歧管保護件300在發動機運行時通過高溫的排放氣體而受熱。因此，將為隔熱材料的隔熱部分120設置在用于冷卻排氣歧管的管道100中的靠近排氣歧管e/m和排氣歧管保護件300的位置處，用以防止用于冷卻排氣歧管的管道100受到熱損壞。

所述管道打開和關閉部分200安裝在用于冷卻排氣歧管的管道100的后端，用以打開或關閉用于冷卻排氣歧管的管道100。更具體而言，用于冷卻排氣歧管的管道100在冷啟動的時候關閉，用以將發動機室中的排放到外部的熱量降至最低。這是因為動力傳動系中的油或類似物在冷啟動的條件下粘度較大，因而摩擦力增加從而對燃料效率產生不利影響。此外，用于冷卻排氣歧管的管道100在高速行駛并且發動機室處于高溫的條件下打開，因而排氣歧管e/m的冷卻效果達到最大。這樣防止了排氣歧管e/m及其周圍的部件由于高溫排放氣體穿過排氣歧管及周圍部件而受到熱損壞，從而防止排氣歧管及其周圍部件的耐久性下降。

管道打開和關閉部分200包括可變入口210、致動器220，以及連接件230。所述可變入口210用于打開和關閉隔熱部分120，其中所述可變入口210的具體結構將在下文進行描述。致動器220設置在可變入口210的一側，用以將旋轉力施加至可變入口210。此外，連接件230用于將致動器220的旋轉力傳遞至可變入口210。也就是說，由致動力220產生的旋轉力通過連接件230而被傳遞至可變入口210，因此，可變入口210打開或關閉用于冷卻排氣歧管的管道100，更具體來說，可變入口210打開或關閉隔熱部分120。

在這種情況下，可變入口210包括旋轉軸211，第一側板212，第二側板213，阻隔版214，以及連通板216。所述旋轉軸211緊固至連接件230，從而使得旋轉軸211可以通過由致動器220產生的旋轉力而旋轉。

第一側板212和第二側板213具有以旋轉軸211作為中心的扇形形狀，并且與旋轉軸211豎直地緊固從而彼此面對。

阻隔板214將第一側板212和第二側板213的相向的側面彼此連接，并成為關閉隔熱部分120的表面，而連通板216將第一側板212和第二側板213的另外的相向的側部彼此連接，并且所述連通板216的內部設有通孔215，行駛進風或者風扇產生的風可穿過通孔215，因此連通板216成為打開隔熱部分120的表面。

更具體而言，當用于冷卻排氣歧管的管道100關閉時，阻隔板214豎直地設置在隔熱部分120的內部，從而將隔熱部分120的內部關閉。因此，被引入到用于冷卻排氣歧管的管道100中的行駛進風或者風扇產生的風不會被排放至排氣歧管e/m。

反之，當用于冷卻排氣歧管的管道100打開時，連通板216豎直地設置在隔熱部分120的內部。在這種情況下，被引入到用于冷卻排氣歧管的管道100中的行駛進風或者風扇產生的風穿過形成在連通板216的內部的通孔215而被排放至排氣歧管e/m，從而直接冷卻排氣歧管e/m。

排氣歧管保護件300設置在用于冷卻排氣歧管的管道100的下端，并形成為包圍排氣歧管e/m。也就是說，排氣歧管保護件300防止由排氣歧管e/m產生的熱量被排放至發動機室中。

所述排氣歧管保護件300包括冷卻孔310(其形成在排氣歧管保護件300的上表面上)和引導部分320，所述引導部分320從冷卻孔310的外周圍表面向上突出。也就是說，從用于冷卻排氣歧管的管道100(更具體而言，隔熱部分120)排出的行駛進風或者風扇產生的風穿過冷卻孔310而被引入至排氣歧管保護件300中，用以直接冷卻排氣歧管e/m。此外，引導部分320用于對如下的路徑進行引導，上述的行駛進風或者風扇產生的風通過該路徑而被引入到排氣歧管保護件300中。

在這種情況下，冷卻孔310的中心與隔熱部分120的下端的中心設置在同一條線上。這是為了增加將從隔熱部分120排放的行駛進風或者風扇產生的風引入到排氣歧管保護件300中的比率。

此外，引導部分320的上端與隔熱部分120的下端也可以設置成彼此間隔預定長度。如上所述，排氣歧管e/m和排氣歧管保護件300在發動機運行的時候受熱，并因此具有較高溫度。因此，即使為隔熱材料的隔熱部分120由于排氣歧管保護件300的熱傳導也容易受到熱損壞，因此引導部分320的上端與隔熱部分120的下端可以以設置為彼此間隔預定長度。在這種情況下，預定長度可根據設計者的意圖等而進行不同的設定。

此外，引導部分320的上端與隔熱部分120的下端可彼此連接。如上所述，將從隔熱部分120排出的行駛進風或者風扇產生的風引入至排氣歧管保護件300中的量得到了最大化，從而提升排氣歧管e/m的冷卻效率。在這種情況下，隔熱部分120的材料可以為這樣的材料，該材料比設置成與引導部分320相間隔的隔熱部分120的材料耐受更高的溫度。

下表1為如上所述的用于冷卻排氣歧管的結構的效用的分析結果。

[表1]

如上表1所示，與相關技術相比，應用本發明的車輛的排氣歧管的表面溫度在50km/h下降低了38.87℃，在100km/h下降低了59.86℃。因此，與相關技術相比，應用本發明的階梯桿襯套(stepbarbush)(其為車輛的發動機室中的一個部件)的溫度在50km/h下降低了9.37℃，在100km/h下降低了7.16℃。也就是說，由于應用本發明，排氣歧管的溫度降低，因此肯定可以防止發動機室的部件受到熱損壞。

圖4至圖7為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的操作狀態圖，而圖8為根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的控制方法的流程圖。參考圖4至圖8，根據本發明的示例性實施方案的用于冷卻排氣歧管的結構的控制方法包括如下步驟：步驟(s100)，該步驟確定用于冷卻排氣歧管的管道100的打開條件；當用于冷卻排氣歧管的管道100的打開條件滿足時的打開控制步驟(s200)，該步驟控制管道打開部分200用以打開用于冷卻排氣歧管的管道100或保持打開狀態；以及在打開控制步驟(s200)之后的步驟(s300)，該步驟通過使穿過用于冷卻排氣歧管的管道100被引入的行駛進風或者風扇產生的風穿過排氣歧管保護件300的冷卻孔310來冷卻設置在排氣歧管保護件300內部的排氣歧管e/m。

例如，用于冷卻排氣歧管的管道100在冷啟動的時候關閉，用以將發動機室排出到外部的熱量最小化(s100至s300)。這是因為動力傳動系中的油或類似物的粘度等在冷啟動的條件下較大，因而摩擦力增加，從而對燃料效率產生不利影響。

此外，用于冷卻排氣歧管的結構的控制方法包括關閉控制步驟(s400)：其在用于冷卻排氣歧管的管道100的打開條件不滿足的時候，控制管道打開部分200以將用于冷卻排氣歧管的管道100關閉或保持關閉狀態。

例如，用于冷卻排氣歧管的管道100在高速行駛且發動機室處于高溫的條件下打開，因而排氣歧管(e/m)的冷卻達到最大。這是為了防止排氣歧管(e/m)及其周圍的部件由于高溫排放氣體穿過排氣歧管及周圍部件而受到熱損壞，從而防止排氣歧管及其周圍的部件的耐久性下降。

用于冷卻排氣歧管的管道100的打開條件可為在冷啟動條件下啟動超過預定時間之后的經歷的時間條件，并且用于冷卻排氣歧管的管道100的打開條件可為排氣歧管e/m的表面溫度超過預定參考溫度的條件，但并不一定局限于上述的條件，因此可根據設計者的意圖等而設定為其他條件。特別地，在車輛行駛后開始停止的時候，排氣歧管e/m的溫度可能由于行駛進風減少而突然升高，因此其同樣可充分進行冷卻。

如上所述，根據本發明，在冷啟動的時候發動機室排出到外部的熱量可降至最低，從而減少動力傳動系中的油的摩擦力，因而改善燃料效率。

此外，在高速行駛并且發動機處于高溫條件下的時候，可通過使行駛進風或者風扇產生的風與排氣歧管e/m直接接觸來冷卻排氣歧管e/m，從而防止排氣歧管e/m及其周圍部件發生熱損壞，并且防止排氣歧管及所述部件的耐久性下降。

前述的示例性實施方案僅用作示例，以允許本發明所屬領域的普通技術人員(下文中稱為本領域技術人員)容易地理解本發明。因此，本發明并不限于前述的示例性實施方案以及附圖，因而本發明的保護范圍并不被限制為前述的示例性實施方案。因此，對于本領域技術人員清楚的是，在不脫離由所附的權利要求書限定的本發明的精神和范圍的條件下的各種替代、修改和變體形式都屬于本發明的范圍內。