车辆暖风控制方法、装置、暖风系统以及车辆与流程

1.本技术涉及汽车技术领域，具体涉及一种车辆暖风控制方法、装置、暖风系统以及车辆。


背景技术：

2.空调暖风系统是指为车厢提供供暖的系统。传统燃油车将发动机的冷却液引入空调暖风系统的暖风芯体中进行热交换，以实现为整车供暖的功能。
3.但在已有技术中，当燃油车的发动机启动后，暖风系统中的冷却液一直处于循环状态，这存在如下问题：
4.1、夏季高温需要空调制冷时，暖风芯体对空调的蒸发器及车厢内产生热辐射，影响制冷效果；
5.2、冬季发动机升温慢，影响整车采暖和除霜效果。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供了一种车辆暖风控制方法、装置、暖风系统以及车辆，以克服上述技术问题。
7.为了解决上述问题，从本技术的一方面，本技术实施例公开了一种车辆暖风控制方法，包括：
8.在车辆处于非熄火状态时，获得发动机水温；
9.至少根据所述发动机水温与暖风控制策略之间的对应关系，确定所述车辆当前的目标暖风控制策略；
10.按照所述目标暖风控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启。
11.在本技术一实施例中，所述暖风控制策略包括暖机状态控制策略和非暖机状态控制策略；至少根据所述发动机水温与暖风控制策略之间的对应关系，确定所述车辆当前的目标暖风控制策略，包括：
12.当所述发动机水温处于第一温度范围时，确定所述目标暖风控制策略为暖机状态控制策略；
13.当所述发动机水温处于第二温度范围时，确定所述目标暖风控制策略为非暖机状态控制策略；
14.按照所述目标暖风控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启，包括：
15.按照所述暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断；
16.或，按照所述非暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启。
17.在本技术一实施例中，按照所述非暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启，包括：
18.按照所述非暖机状态控制策略，判断所述发动机水温是否小于预先设置的水温报警的温度阈值；
19.当所述发动机水温小于所述水温报警的温度阈值时，进一步获取当前环境温度；
20.当所述当前环境温度小于预先设置的环境温度阈值时，将所述车辆的暖风水路循环开启。
21.在本技术一实施例中，按照所述非暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启，还包括：
22.当所述发动机水温不小于所述水温报警的温度阈值时，将所述车辆的暖风水路循环切断。
23.在本技术一实施例中，当所述当前环境温度不小于所述环境温度阈值时，按照所述非暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启，还包括：
24.确定是否接收有空调暖风请求；
25.在接收有空调暖风请求时，将所述车辆的暖风水路循环开启；
26.在未接收有空调暖风请求时，将所述车辆的暖风水路循环切断。
27.为了解决上述问题，从本技术的另一方面，本技术实施例还公开了一种车辆暖风控制装置，包括：
28.温度获得模块，用于在车辆处于非熄火状态时，获得发动机水温；
29.目标暖风控制策略确定模块，用于至少根据所述发动机水温与暖风控制策略之间的对应关系，确定所述车辆当前的目标暖风控制策略；
30.目标暖风控制策略执行模块，用于按照所述目标暖风控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启。
31.在本技术一实施例中，所述暖风控制策略包括暖机状态控制策略和非暖机状态控制策略；所述目标暖风控制策略确定模块包括：
32.暖机状态控制策略确定子模块，用于在所述发动机水温处于第一温度范围时，确定所述目标暖风控制策略为暖机状态控制策略；
33.非暖机状态控制策略确定子模块，用于在所述发动机水温处于第二温度范围时，确定所述目标暖风控制策略为非暖机状态控制策略；
34.所述目标暖风控制策略执行模块，包括：
35.暖机状态控制策略执行子模块，用于按照所述暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断；
36.或，非暖机状态控制策略执行子模块，用于按照所述非暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启。
37.在本技术一实施例中，所述非暖机状态控制策略执行子模块，包括：
38.水温报警阈值判断子模块，用于按照所述非暖机状态控制策略，判断所述发动机水温是否小于预先设置的水温报警的温度阈值；
39.当前环境温获取子模块，用于在所述发动机水温小于所述水温报警的温度阈值时，进一步获取当前环境温度；
40.第一执行子模块，用于在所述当前环境温度小于预先设置的环境温度阈值时，将所述车辆的暖风水路循环开启。
41.为了解决上述问题，从本技术的再一方面，本技术实施例还公开了一种暖风系统，包括：
42.发动机，暖风芯体，
43.设置于所述发动机和所述暖风芯体之间的暖风进水管、暖风回水管，其中，所述暖风进水管上设置有暖风截止阀；
44.控制器，与所述暖风截止阀连接，用于执行如本技术实施例所述的车辆暖风控制方法，以控制所述暖风截止阀将车辆的暖风水路循环切断或开启。
45.为了解决上述问题，从本技术的再一方面，本技术实施例还公开了一种车辆，至少包括：
46.如本技术实施例所述的暖风系统。
47.本技术实施例包括以下优点：
48.本技术在车辆处于非熄火状态时，获得发动机水温；至少根据所述发动机水温与暖风控制策略之间的对应关系，确定所述车辆当前的目标暖风控制策略；并按照所述目标暖风控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启，以此能在满足空调采暖除霜的功能基础上，实现如下功能：1、冬季发动机处于暖机状态时，通过切断暖风水路循环可以提升暖机速度；2、发动机水温过高时，通过切断暖风水路循环可以间接提升发动机散热循环的水流量，以降低发动机水温；3、环境温度过高时，通过切断暖风水路循环可以防止暖风芯体漏热。本技术实施例具有“因温制宜”的思想原则，既能保持发动机在最有利的温度范围内工作，又能给出空调暖风系统的最大匹配性能边界，有利于空调系统的成本控制以及发动机的性能维护。
附图说明
49.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，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。
50.图1是本技术实施例一种车辆暖风控制方法的步骤流程图；
51.图2是本技术实施例暖风控制策略的逻辑示意图；
52.图3是本技术实施例一种暖风系统的结构示意图；
53.图4是本技术实施例一种车辆的结构示意图；
54.图5是本技术实施例一种车辆暖风控制装置的功能模块示意图。
55.附图标记说明：
56.301-发动机，302-暖风芯体，303-暖风进水管，304-暖风回水管，305-暖风截止阀，306-控制器。
具体实施方式
57.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
58.为便于本领域技术人员更进一步理解本技术，首先对本技术的技术问题做详细分
析：
59.汽车发动机正常运转时需要一定的工作温度，过高或过低都不利于发动机的正常运转以及性能发挥，另一方面发动机工作产生的热量常规风冷很难满足需求，于是汽车发动机广泛采用了水冷导热设计，即发动机内部设有冷却系统。冷却系统的作用是保持发动机在最有利的温度范围内工作，以提高发动机的功率，减小发动机磨损和燃料消耗。通常发动机水温是90℃最佳。由于发动机启动后，会产生热能将其内部冷却系统中的冷却液加热，使得发动机水温达到较佳温度。因此，为充分利用发动机启动后该冷却液的热能，传统燃油车将发动机的冷却液引入空调的暖风芯体中进行热交换，以实现为整车供暖的功能，即在发动机和暖风芯体之间建立有暖风水路循环，该暖风水路循环能将加热后的冷却液输送至暖风芯体内，实现为车辆车厢内供暖。
60.实际中，当发动机需要快速暖机时，由于发动机启动后发动机内被加热的冷却液一直处于向暖风芯体供应的循环状态，即暖风水路循环处于持续开启状态，使得发动机启动后需要加热的水量远大于其内部的冷却液的量，导致发动机无法快速暖机达到最佳水温，这对发动机的性能和车辆的使用造成了一定的影响，特别是冬季，发动机升温慢、影响整车采暖和除霜效果。而在夏季需要空调制冷时，由于暖风水路循环处于持续开启状态，暖风芯体对空调的蒸发器及车内辐射，影响制冷效果。
61.针对上述等技术问题，本技术实施例在暖风系统的暖风水路循环上增加了暖风截止阀，并提出了一种车辆暖风控制方法，该控制方法在车辆处于非熄火状态时，可以至少根据发动机水温，通过控制暖风截止阀自适应地将车辆的暖风水路循环切断或开启，以此能在满足空调采暖除霜的功能基础上，实现如下功能：1、冬季发动机处于暖机状态时，通过切断暖风水路循环可以提升暖机速度；2、发动机水温过高时，通过切断暖风水路循环可以间接提升发动机散热循环的水流量，以降低发动机水温；3、环境温度过高时，通过切断暖风水路循环可以防止暖风芯体漏热。本技术实施例具有“因温制宜”的思想原则，既能保持发动机在最有利的温度范围内工作，又能给出空调暖风系统的最大匹配性能边界，有利于空调系统的成本控制以及发动机的性能维护。
62.参照图1，示出了本技术实施例一种车辆暖风控制方法的步骤流程图，所述方法具体可以包括以下步骤：
63.步骤s101，在车辆处于非熄火状态时，获得发动机水温；
64.步骤s102，至少根据所述发动机水温与暖风控制策略之间的对应关系，确定所述车辆当前的目标暖风控制策略；
65.步骤s103，按照所述目标暖风控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启。
66.在本技术实施例中，非熄火状态指车辆上电，发动机处于启动状态。
67.发动机水温指发动机内部的冷却液的温度。
68.车辆的暖风水路循环指发动机内被发动机加热后的冷却液进入暖风芯体，在暖风芯体内进行热交换后回到发动机本体的这一水循环通道。
69.考虑到实际中，汽车发动机在不同工况下以及不同环境下的温度不同，为保持发动机在最有利的温度范围内工作，提出了本技术的暖风控制策略。
70.本技术事先建立有暖风控制策略与发动机水温之间的对应关系，该对应关系可作为执行程序存储在系统中。当系统确定发动机水温后，可查询当前的发动机水温对应的目
标暖风控制策略，然后按照该目标暖风控制策略，因温制宜地将所述车辆的暖风水路循环切断或开启。
71.由于暖风控制策略基于发动机水温的不同而不同，而发动机水温与发动机当前所处工况和当前环境温度密切相关。因此，本技术所提出的暖风控制策略也与发动机当前所处工况和当前环境温度密切相关。首先考虑发动机当前所处工况，在本技术一实施例中，暖风控制策略包括暖机状态控制策略和非暖机状态控制策略，步骤s102中发动机水温与暖风控制策略之间的对应关系如下：
72.当所述发动机水温处于第一温度范围(≤t1)时，确定所述目标暖风控制策略为暖机状态控制策略；
73.当所述发动机水温处于第二温度范围(＞t1)时，确定所述目标暖风控制策略为非暖机状态控制策略。
74.在本技术中，暖机，也称发动机热机，发动机暖机之后车辆运行能有效减少碳排放量，也有利于维护发动机和车辆的性能。在车辆刚启动时，发动机水温较低，发动机处于暖机状态，因此，本技术制定了暖机状态控制策略，此种情况下优先执行暖机状态控制策略，使得发动机水温快速达到最佳水温。而当发动机已处于非暖机状态时，说明发动机已正常预热，达到了正常工作的水温范围。但考虑到发动机暖机后实际使用过程中的情况较为复杂，比如会涉及外界环境温度和车内用户对空调系统的使用需求，因此，本技术设计了非暖机状态控制策略，按照非暖机状态控制策略将所述车辆的暖风水路循环切断或开启，以自适应发动机水温或车内用户对空调供暖的使用需求。
75.依据上述发动机水温与暖风控制策略之间的对应关系，在本技术的方案中，发动机启动后，系统即会持续监测发动机水温，判断发动机水温是否大于预先设置的暖机温度阈值，即判断发动机水温是处于第一温度范围还是第二温度范围，以此确定车辆当前是执行非暖机状态控制策略或暖机状态控制策略。具体而言，本技术预先设置有暖机温度阈值(t1)，当发动机水温≤暖机温度阈值，即发动机水温处于第一温度范围(0＜发动机水温≤t1)时，则说明发动机还处于暖机状态，此时确定目标暖风控制策略为暖机状态控制策略，车辆执行暖机状态控制策略。当发动机水温＞暖机温度阈值，即发动机水温处于第二温度范围(发动机水温＞t1)时，则说明发动机已处于非暖机状态，此时确定所述目标暖风控制策略为非暖机状态控制策略，车辆执行非暖机状态控制策略。
76.在确定了目标暖风控制策略后，步骤s103的执行步骤如下：
77.按照所述暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断；
78.或，按照所述非暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启。
79.在本技术实施例所提出的暖机状态控制策略中，通过将车辆的暖风水路循环切断，减少了从发动机流向暖风芯体的冷却液的流量，也减少了暖风芯体内的冷却液流向发动机的流量，由此减少了发动机本体需要加热的冷却液的流量，进而使得发动机本体内的水温快速提升直至大于暖机温度阈值，可快速完成暖机过程。
80.而按照所述非暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启，包括以下方案：
81.按照所述非暖机状态控制策略，判断所述发动机水温是否小于预先设置的水温报警的温度阈值；
82.当所述发动机水温小于所述水温报警的温度阈值时，进一步获取当前环境温度；
83.当所述当前环境温度小于预先设置的环境温度阈值时，将所述车辆的暖风水路循环开启。
84.在本技术实施例中，当前环境温度指车辆当前所处的外界环境温度，特指发动机周围的环境温度。
85.当发动机处于非暖机状态后，即发动机已完成暖机过程，发动机在工作过程中发热，其内部的水温继续升高，为避免水温过高，影响发动机的性能，本技术设置有水温报警的温度阈值，通过将发动机水温与该水温报警的温度阈值进行比较，可确定当前发动机水温所处的温度范围。若发动机水温＜水温报警的温度阈值(t2)，即发动机水温处于t1＜发动机水温＜t2时，此时进一步考虑当前环境温度对非暖机状态控制策略下的执行策略的影响，在当前环境温度小于预先设置的环境温度阈值(t3)时，系统认定当前环境温度较低，用户可能有空调供暖需求，则将所述车辆的暖风水路循环开启，水温输送至暖风芯体。
86.实际中，发动机同时与散热结构、暖风芯体和车辆水泵连接，车辆水泵中的冷却液流入发动机后，发动机内的冷却液再分别流入散热结构和暖风芯体中，即发动机与散热结构之间形成一条冷却液路循环，而发动机与暖风芯体之间形成本技术所提及的暖风水路循环。在发动机水温超过该水温报警的温度阈值时，若仍将暖风水路循环开启，保持向暖风芯体供热，则会在车辆水泵同样供水量的情况下增加一条分流，这导致减少发动机与散热结构之间的水流量减少，减缓发动机的散热速度，进而无法保持发动机在最有利的温度范围内工作。因此，本技术所提出的按照非暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启的方案还包括：
87.当所述发动机水温不小于所述水温报警的温度阈值时，将所述车辆的暖风水路循环切断。
88.本技术在发动机处于非暖机状态且发动机水温不小于所述水温报警的温度阈值时，即发动机水温≥t2时，通过将所述车辆的暖风水路循环切断，能减少从发动机流向暖风芯体的冷却液的流量，从而加快发动机水温的降温速度，克服上述技术问题。
89.本技术考虑了当前环境温度对非暖机状态控制策略下的执行策略的影响，在当前环境温度不小于该环境温度阈值时，本技术也不是一刀切的将暖风水路循环关闭，此时依照所提供的非暖机状态控制策略，系统执行步骤如下：
90.确定是否接收有空调暖风请求；
91.在接收有空调暖风请求时，将所述车辆的暖风水路循环开启；
92.在未接收有空调暖风请求时，将所述车辆的暖风水路循环切断。
93.本技术通过进一步考虑用户对空调供暖使用的意愿，判断是否接收到空调暖风请求来决定将暖风水路循环开启或关闭，此种执行方式不仅“因温制宜”，也更加人性化。具体的：
94.系统若接收有空调暖风请求，则将所述车辆的暖风水路循环开启，保证用户在外界环境温度较高时仍然可正常使用空调暖风功能。
95.系统若未接收有空调暖风请求，则将所述车辆的暖风水路循环切断，能在环境温度过高时，防止暖风芯体漏热。
96.综上，本技术对暖风控制策略进行了详细的说明，如图2所示，为本技术实施例暖
风控制策略的逻辑示意图。在图2中，车辆的暖风水路循环的开启或关闭通过安装于该管路上的暖风截止阀来实现，上述所提及的暖机温度阈值为图2中的t1，水温报警的温度阈值为图2中t2，环境温度阈值为图2中的t3。
97.基于同一发明构思，参照图3，本技术实施例提供了一种暖风系统的结构示意图，该系统可以包括：
98.发动机301，暖风芯体302，
99.设置于所述发动机301和所述暖风芯体302之间的暖风进水管303、暖风回水管304，其中，所述暖风进水管303上设置有暖风截止阀305；
100.控制器306，与所述暖风截止阀305连接，用于执行本技术实施例所述的车辆暖风控制方法，以控制所述暖风截止阀305将车辆的暖风水路循环切断或开启。
101.其中，控制器可以由发动机控制单元ecu(engine control unit)进行控制。发动机301、暖风芯体302、暖风进水管303以及暖风回水管304一起组成的流道构成了本技术实施例的暖风水路循环，即发动机301本体内被发动机301加热后的冷却液经由暖风进水管303进入暖风芯体302，在暖风芯体302内进行热交换后通过暖风回水管304回到发动机本体。参照图3的结构，暖风截止阀305设置于暖风进水管303上，通过关闭暖风截止阀305，可将暖风水路循环切断；通过开启暖风截止阀305，可将暖风水路循环开启。暖风截止阀305采用电磁阀，可与控制器通过导线或无线连接，接受控制器306的控制信号，以执行本技术实施例所述的车辆暖风控制方法。关于该车辆暖风控制方法，参照图1和图2所示步骤和原理，本技术在此不多赘述。
102.本技术实施例的暖风系统，在车辆处于非熄火状态时，可以根据发动机水温和当前环境温度，通过控制暖风截止阀305自适应地将车辆的暖风进水管303切断或开启，以此能在满足空调采暖除霜的功能基础上，实现如下功能：1、发动机处于暖机状态时，通过切断暖风水路循环可以提升暖机速度；2、发动机水温过高时，通过切断暖风水路循环可以间接提升发动机散热循环的水流量，以降低发动机水温；3、环境温度过高时，通过切断暖风水路循环可以防止暖风芯体漏热。
103.基于同一发明构思，参照图4，本技术实施例提供了一种车辆的结构示意图，该车辆至少可以包括：
104.如本技术实施例所述的暖风系统。
105.本技术实施例的车辆通过设置如图3所示的暖风系统，能基于“因温制宜”的思想原则，给出车辆空调暖风系统的最大匹配性能边界，有利于空调系统的成本控制以及发动机的性能维护，提升整车行驶的性能。
106.需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本技术实施例所必须的。
107.基于同一发明构思，参照图5，本技术实施例还提供了一种车辆暖风控制装置的功能模块示意图，该装置可以包括以下模块：
108.温度获得模块501，用于在车辆处于非熄火状态时，获得发动机水温；
109.目标暖风控制策略确定模块502，用于至少根据所述发动机水温与暖风控制策略之间的对应关系，确定所述车辆当前的目标暖风控制策略；
110.目标暖风控制策略执行模块503，用于按照所述目标暖风控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启。
111.在本技术一实施例中，所述暖风控制策略包括暖机状态控制策略和非暖机状态控制策略；所述目标暖风控制策略确定模块502包括：
112.暖机状态控制策略确定子模块，用于在所述发动机水温处于第一温度范围时，确定所述目标暖风控制策略为暖机状态控制策略；
113.非暖机状态控制策略确定子模块，用于在所述发动机水温处于第二温度范围时，确定所述目标暖风控制策略为非暖机状态控制策略；
114.所述目标暖风控制策略执行模块503，包括：
115.暖机状态控制策略执行子模块，用于按照所述暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断；
116.或，非暖机状态控制策略执行子模块，用于按照所述非暖机状态控制策略，将所述车辆的暖风水路循环切断或开启。
117.在本技术一实施例中，所述非暖机状态控制策略执行子模块，包括：
118.水温报警阈值判断子模块，用于按照所述非暖机状态控制策略，判断所述发动机水温是否小于预先设置的水温报警的温度阈值；
119.当前环境温获取子模块，用于在所述发动机水温小于所述水温报警的温度阈值时，进一步获取当前环境温度；
120.第一执行子模块，用于在所述当前环境温度小于预先设置的环境温度阈值时，将所述车辆的暖风水路循环开启。
121.在本技术一实施例中，所述目标暖风控制策略执行模块503，还可以包括：
122.第二执行子模块，用于在所述发动机水温不小于所述水温报警的温度阈值时，将所述车辆的暖风水路循环切断。
123.在本技术一实施例中，当所述当前环境温度不小于所述环境温度阈值时，非暖机状态控制策略执行子模块还可以包括：
124.空调暖风请求接收确定子模块，用于确定是否接收有空调暖风请求；
125.第三执行子模块，用于在接收有空调暖风请求时，将所述车辆的暖风水路循环开启；
126.第四执行子模块，用于在未接收有空调暖风请求时，将所述车辆的暖风水路循环切断。
127.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
128.还需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。此外，诸如“第一”和“第二”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，也不能理解为指示或暗示相对重要性。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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
129.以上对本技术所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之中。