驻车加热器系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及驻车加热器技术领域，具体提供一种驻车加热器系统及其控制方法。


背景技术：

2.驻车加热器常用于在冬季低温环境中停放的汽车驾驶舱进行预热升温，以降低汽车冷启动的磨损和提高驾驶员的舒适体验。目前驻车加热器多为单一加热空气，以实现车舱取暖的功能，其热能利用率低，造成能源的浪费。
3.相应地，本领域需要一种新的驻车加热器系统来解决现有驻车加热器热能利用率低下的问题。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有驻车加热器热能利用率低下的问题。
5.在第一方面，本发明提供一种驻车加热器系统，所述驻车加热器系统包括驻车加热器、第一循环管路和第一废气管路，所述第一循环管路设置成能够与所述驻车加热器换热，所述第一废气管路和所述驻车加热器的燃烧室连接，所述第一废气管路设置成能够与所述第一循环管路换热。
6.在上述驻车加热器系统的优选技术方案中，所述驻车加热器系统还包括第二废气管路，所述第二废气管路和所述驻车加热器的燃烧室连接。
7.在上述驻车加热器系统的优选技术方案中，所述第一废气管路和所述第二废气管路在连接到所述驻车加热器的燃烧室之前交汇并因此形成三通管道。
8.在上述驻车加热器系统的优选技术方案中，所述驻车加热器系统还包括第二循环管路，所述第二循环管路设置成能够与所述驻车加热器换热，所述第二循环管路上设置有第一阀门。
9.在上述驻车加热器系统的优选技术方案中，所述第一废气管路和所述第二废气管路中均设置有第二阀门，所述第二阀门设置成能够选择性地接通所述第一废气管路或所述第二废气管路。
10.在上述驻车加热器系统的优选技术方案中，所述第二阀门为摆阀，所述摆阀设置在所述三通管道的交汇处，以便选择性的关闭或打开所述第一废气管路或所述第二废气管路。
11.在第二方面，本发明还提供了一种驻车加热器系统的控制方法，所述驻车加热器系统包括驻车加热器、第一循环管路、第二循环管路、第一废气管路和第二废气管路，所述第一循环管路和所述第二循环管路分别设置成能够与所述驻车加热器换热，所述第二循环管路上设置有第一阀门；所述第一废气管路和所述驻车加热器的燃烧室连接，所述第二废气管路和所述驻车加热器的燃烧室连接；所述第一废气管路设置成能够与所述第一循环管路换热；所述第一废气管路和所述第二废气管路中均设置有第二阀门，所述第二阀门设置成能够选择性地接通所述第一废气管路或所述第二废气管路；所述控制方法包括：
12.控制所述驻车加热器启动；
13.控制所述第一阀门关闭，控制所述第二阀门开启至使所述第一废气管路连通，以运行车舱制热模式。
14.在上述驻车加热器系统的控制方法的优选技术方案中，“控制所述驻车加热器启动”的步骤之后，所述控制方法还包括：
15.控制所述第一阀门开启，控制所述第二阀门开启至使所述第二废气管路连通，以运行第一启动辅热模式。
16.在上述驻车加热器系统的控制方法的优选技术方案中，“控制所述驻车加热器启动”的步骤之后，所述控制方法还包括：
17.控制所述第一阀门开启，控制所述第二阀门开启至使所述第一废气管路连通，以运行第二启动辅热模式。
18.在上述驻车加热器系统的控制方法的优选技术方案中，“控制所述驻车加热器启动”的步骤之后，所述控制方法还包括：
19.控制所述第一阀门关闭，控制所述第二阀门开启至使所述第二废气管路连通，以运行第三启动辅热模式。
20.本领域技术人员能够理解的是，本发明的驻车加热器系统具体包括驻车加热器、第一循环管路和第一废气管路，第一循环管路设置成能够与驻车加热器换热，第一废气管路和驻车加热器的燃烧室连接，第一废气管路设置成能够与第一循环管路换热。
21.在采用上述技术方案的情况下，本发明的驻车加热器系统的第一循环管路内循环有空气，驻车加热器对第一循环管路加热后，以对驾驶舱内供暖，驻车加热器的燃料燃烧后产生的废气进入第一废气管路中，在废气排出之前，第一废气管路与第一循环管路换热，以对燃烧后的废气中的余热进行再利用，从而能够保证驻车加热器和驾驶舱之间长距离的管路内空气的温度，起到加热保温的作用，减少热量损耗，并提高驻车加热器的热能利用效率。
附图说明
22.下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
23.图1是本发明的驻车加热器系统的车舱加热模式时的示意图；
24.图2是本发明的驻车加热器系统的第一启动辅热模式的示意图；
25.图3是本发明的驻车加热器系统的控制方法的具体步骤流程图。附图标记列表：1、驻车加热器；11、燃料箱；2、第一循环管路；3、第二循环管路；31、第一阀门；41、第一废气管路；42、第二废气管路；43、第二阀门；5、热交换器；6、驾驶舱；7、发动机；71、冷却液箱；72、机油箱；8、排气管。
具体实施方式
26.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管本技术是结合汽
车的驾驶舱和发动机来进行描述的，但这并不是限制性的，本发明的驻车加热器系统还可以应用于汽车的其他需要加热的装置或空间，也可以应用于汽车以外的装置或者设备，例如，挖掘机等。
27.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.参照图1，为解决现有驻车加热器热能利用率低下的问题，本发明的驻车加热器系统包括驻车加热器1、第一循环管路2和第一废气管路41，第一循环管路2设置成能够与驻车加热器1换热，第一废气管路41和驻车加热器1的燃烧室连接，第一废气管路41设置成能够与第一循环管路2换热。
30.上述设置方式的优点在于：本发明的驻车加热器系统的第一循环管路2内循环有空气，其出风口设置在驾驶舱6内，驻车加热器1加热第一循环管路2内的空气，以对驾驶舱6内供暖，驻车加热器1的燃料燃烧后产生的废气进入第一废气管路41中，在废气排出之前，第一废气管路41与第一循环管路2换热，以对燃烧后的废气中的余热进行再利用，从而能够保证驻车加热器1和驾驶舱之间长距离的管路内空气的温度，起到加热保温的作用，减少热量损耗，并提高驻车加热器1的热能利用效率。
31.参照图1，在一种可能的实施方式中，驻车加热器系统具体包括驻车加热器1、第一循环管路2、第二循环管路3、第一废气管路41和第二废气管路42。其中，驻车加热器1的燃烧室连接有燃料箱11，燃料箱11内填充有供驻车加热器1燃烧发热的油料。
32.进一步地，第一循环管路2的进气口和出气口均与汽车的驾驶舱6连通，以使空气在第一循环管路2内与驻车加热器1循环换热，以加热第一循环管路2内的空气，为驾驶舱6供暖。第一废气管路41的一端和驻车加热器1的燃烧室连接，另一端与汽车的排气管8连接，以使燃烧室内的废气由第一废气管路41排出，在废气排出之前，第一废气管路41与第一循环管路2通过热交换器5换热，以使第一废气管路41中的残余热量为第一循环管路2再加热和保温，进而减少热量的损失。其中，本实施方式中，第一循环管路2内的媒介为空气，驻车加热器1对空气加热后，吹向驾驶舱6，在另一种实施方式中，第一循环管路2为封闭的管路，其内的媒介为水，通过水吸收驻车加热器1的热量后，再将热量散到驾驶舱6内。除此之外，在另一种实施方式中，第一循环管路2还可以通过换热器与加热器1进行换热。
33.进一步地，第二循环管路3的进液口和出液口与发动机7或变速器的冷却液箱71连接，以使冷却液在第二循环管路3内循环，并且第二循环管路3与驻车加热器1换热，以实现冷却液的预热，在第二循环管路3上还设置有第一阀门31，其用于关闭或者打开第二循环管路3。除此之外，在另一种实施方式中，第二循环管路3还可以通过换热器与加热器1进行换热。
34.进一步地，第二废气管路42的一端与驻车加热器1的燃烧室连接，另一端与汽车的
排气管8连接，期间，第二废气管路42经过汽车的机油箱72的外壳四周或者机油箱72的内部，以使残余热量对机油进行加热。优选地，第一废气管路41和第二废气管路42在连接到驻车加热器1的燃烧室之前交汇并因此形成三通管道，从而能够使结构更简洁，节省管路，减少维护成本。进一步地，在三通管道的交汇处设置有第二阀门43，优选地，第二阀门43为摆阀，摆阀能够选择性的关闭或者打开第一废气管路41或者第二废气管路42。
35.或者，在另一种实施方式中，第二阀门43还可以设置为开闭阀，两个第二阀门43分别设置在第一废气管路41和第二废气管路42内，以控制第一废气管路41和第二废气管路42的开闭。
36.具体而言，参照图1，在低温环境下，当启动驻车加热器1后，系统默认运行车舱制热模式，即第一阀门31处于关闭状态，第二阀门43的ac端连通，即切换至第一废气管路41连通，驻车加热器1通过燃油燃烧加热第一循环管路2中的空气，以实现驾驶舱6内制热取暖，燃油燃烧后的废气进入第一废气管路41内，第一废气管路41与第一循环管路2通过热交换器5换热，以使残余热量对第一循环管路2内的空气再加热和保温，以减少热量损失，最后废气进入车辆排气管8净化后排出。
37.参照图2，当开启第一启动辅热模式时，第一阀门31打开，驻车加热器1增大喷油量以提高放热量，以对发动机7冬季冷却液进行加热，同时第二阀门43的ab端连通，即切换至使第二废气管路42连通，在为驾驶舱6供暖和冷却液加热的同时，燃油燃烧后的废气经过发动机7内的机油箱72外部四周或者机油箱72内部，以对机油进行加热，最后废气进入车辆的排气管8净化后排出，最终实现发动机油液进入工作温度，实现车辆发动机7在低温环境下的热启动，提升发动机7的寿命。
38.当开启第二启动辅热模式时，第一阀门31打开，同时第二阀门43的ac端连通，即切换至使第一废气管路41连通，驻车加热器1增大喷油量以提高放热量，以同时为驾驶舱6和冷却液进行加热，废气从第一废气管路41排出之前，通过热交换器5与第一循环管路2进行热交换。
39.当开启第三启动辅热模式时，第一阀门31关闭，同时第二阀门43室外ab端连通，即切换至第二废气管路42连通，驻车加热器1为驾驶舱6内的空气加热的同时，驻车加热器1的废气从第二废气管路42排出之前经过机油箱72，对机油箱72内的机油加热，最后废气由排气管8排出。
40.综上所述，本发明的驻车加热器系统能够在低温环境下为汽车驾驶舱6制热的同时，还能够为发动机7的冷却液和机油提供热量，进而能够使其快速进入工作温度，实现车辆发动机7在低温环境下的热启动，在发动机启动时能够显著降低磨损，降低冷启动困难性，实现低温环境的“热启动”从而延长车辆寿命提升其使用寿命，二者功能的结合减少了驻车加热器1的数量和成本，提高了热能利用率。此外，驻车加热器1中燃油燃烧后的进入废气管路中的热量又为第一循环管路2加热，从而实现了热能的再利用，既保证了第一循环管路2内的空气温度，又减少了热量损失。再者，通过第一阀门31和第二阀门43的切换开闭，实现了驻车加热器系统的多种工作模式，以更高效的利用驻车加热器1的热能，提高用户的使用体验。
41.如本节第一段所述，上述实施方式仅仅用来阐述本发明的原理，并非旨在与限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行
调整，以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。
42.此外，本发明还提供了一种驻车加热器系统的控制方法，该驻车加热器系统的控制方法应用了上述实施方式中的驻车加热器系统，具体地，参照图1，驻车加热器系统包括驻车加热器1、第一循环管路2、第二循环管路3、第一废气管路41和第二废气管路42，第一循环管路2和第二循环管路3分别设置成能够与驻车加热器1换热，第二循环管路3上设置有第一阀门31；第一废气管路41和驻车加热器1的燃烧室连接，第二废气管路42和驻车加热器1的燃烧室连接；第一废气管路41设置成能够与第一循环管路2换热；第一废气管路41和第二废气管路42中均设置有第二阀门43，第二阀门43设置成能够选择性地接通第一废气管路41或第二废气管路42；参照图3，具体地，该控制方法的主要步骤包括：
43.步骤：控制加热器启动；
44.步骤：控制第一阀门关闭，控制第二阀门开启至使第一废气管路连通，以运行车舱制热模式。
45.参照图3，该控制方法的具体步骤包括：
46.步骤s10：控制加热器启动；
47.步骤s21：控制第一阀门关闭，控制第二阀门开启至使第一废气管路连通，以运行车舱制热模式；
48.步骤s22：控制第一阀门开启，控制第二阀门开启至使第二废气管路连通，以运行第一启动辅热模式；
49.步骤s23：控制第一阀门开启，控制第二阀门开启至使第一废气管路连通，以运行第二启动辅热模式；
50.步骤s24：控制第一阀门关闭，控制第二阀门开启至使第二废气管路连通，以运行第三启动辅热模式；
51.步骤：控制加热器关闭。
52.参照图1，在低温环境下，当启动驻车加热器1后，系统默认运行车舱制热模式，即第一阀门31处于关闭状态，第二阀门43切换至第一废气管路41连通，驻车加热器1通过燃油燃烧加热第一循环管路2中的空气，以实现驾驶舱6内的制热取暖，燃油燃烧后的废气进入第一废气管路41内，第一废气管路41与第一循环管路2通过热交换器5换热，以使残余热量为第一循环管路2内的空气再加热和保温，以减少热量损失，最后废气进入车辆排气管8净化排出。
53.参照图2，当开启第一启动辅热模式时，第一阀门31打开，驻车加热器1增大喷油量以提高放热量，以对发动机7冬季冷却液进行加热，同时第二阀门43切换至第二废气管路42连通，燃油燃烧后的废气经过发动机7内的机油箱72外部四周或者机油箱72内部，以对机油进行加热，最后废气进入车辆的排气管8排出，最终实现发动机7油液进入工作温度，实现车辆发动机7低温环境下的热启动，提升发动机7寿命，同时还为驾驶舱6提供暖风。
54.当开启第二启动辅热模式时，第一阀门31打开，同时第二阀门43切换至第一废气管路41连通，驻车加热器1增大喷油量以提高放热量，同时为驾驶舱6和冷却液进行加热，废气从第一废气管路41排出之前，通过热交换器5与第一循环管路2进行热交换，以提高热交换率。
55.当开启第三启动辅热模式时，第一阀门31关闭，同时第二阀门43切换至第二废气
管路42连通，驻车加热器1为驾驶舱6内的空气加热的同时，驻车加热器1的废气从第二废气管路42排出之前，经过机油箱72，并对机油箱72内的机油加热，最后废气由排气管8排出，以实现为驾驶舱6提供暖风的同时为机油加热。
56.本发明的控制方法通过控制第一阀门31和第二阀门43的切换开闭，以实现驻车加热器系统的多种工作模式，在对驾驶舱6供热的同时还能够为发动机7预热，以使其能够更快的达到工作温度，在发动机启动时能够显著降低磨损，降低冷启动困难性，实现低温环境的“热启动”从而延长车辆寿命。此外，废气排放之前，通过第一废气管路41和第一循环管路2换热，以使废气的预热再利用，从而更好的利用驻车加热器1的热能，提高热能利用效率以及提高用户的使用体验。
57.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。