一种控制冷却水加热器的控制方法及系统、冷却水加热器

摘要

本发明公开了一种控制冷却水加热器的控制方法，该方法首先实时检测发动机是否正常启动，如果是，则开始实时检测环境温度，当所述环境温度小于或等于所述第一预设温度，即开始实时检测发动机冷却水出口的第一温度；当所述第一温度大于所述第一预设温度且小于或等于第二预设温度时，加热器为全功率工况；当所述第一温度大于所述第二预设温度且小于等于第三预设温度时，所述加热器为降功率工况；当所述第一温度大于或等于所述第三预设温度时，加热器为停止工况。采用上述控制方法后，使得发动机冷却水加热器按既定的控制方法运行，以满足发动机的暖机要求。本发明还公开了控制冷却水加热器的系统、以及该冷却水加热器。

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种控制冷却水加热器的控制 方法。本发明还涉及应用上述控制方法的系统、以及冷却水加热器。

背景技术

当外界的环境温度较低，发动机冷却水的初始温度较低，为保障汽车 安全高效行驶，绝大部分车辆都需要“暖机”，由于“暖机”时发动机转 速为怠速状态，其产生的能量有限，导致发动机冷却水升温较慢，“暖机” 时间较长。

为了改善上述缺陷，现有技术提供了电加热的方案，即通过在发动机 冷却水循环回路中直接接入水加热器，使冷却水快速升温，以达到快速“暖 机”的目的。

然而，上述水加热器的方案，只是通过电源将水加热器通电，未通过 控制系统及控制方法对水加热器进行控制，使得在不同环境温度时，水加 热器无法根据发动机的实际“暖机”需求而工作，以致于无法满足使用要 求。

发明内容

本发明提供了一种控制冷却水加热器的控制方法，可在不同的环境温 度下，使得发动机冷却水加热器按既定的控制方法运行，以满足发动机的 暖机要求。本发明的另一目的是提供应用上述控制方法的系统，以及该冷 却水加热器。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种控制冷却水加热器的控制方法，包括以下步骤：

S11：实时检测发动机是否正常启动，如果是，则进入步骤S12；

S12：实时检测环境温度；

S13：当所述环境温度大于第一预设温度，返回步骤S12；当所述环境 温度小于或等于所述第一预设温度，则进入步骤S14；

S14：实时检测发动机冷却水出口的第一温度；

S15：当所述第一温度大于所述第一预设温度且小于或等于第二预设温 度时，进入步骤S16；当所述第一温度大于所述第二预设温度且小于或等 于第三预设温度时，进入步骤S17；当所述第一温度大于或等于所述第三 预设温度时，进入步骤S18；

S16：加热器为全功率工况，并返回步骤S14；

S17：所述加热器为降功率工况，并返回步骤S14；

S18：所述加热器为停止工况，并返回步骤S14。

优选的，在所述步骤S17中，所述第一温度这一温度区间被划分成若 干温度子区间，所述加热器的PWM占空比被设定为若干值点，各所述值 点与各所述温度子区间一一对应。

优选的，所述温度子区间被等分为八个。

优选的，在所述步骤S17中，所述降功率工况为线性降功率工况。

一种控制冷却水加热器的系统，包括：

第一判断单元，用于判断发动机是否正常启动，如果启动，开始检测 环境温度，如果否，加热器不工作；

第二判断单元，用于判断环境温度与第一预设温度的大小，当所述环 境温度大于所述第一预设温度，所述加热器不工作；当所述环境温度小于 或等于所述第一预设温度，开始检测发动机冷却水出口的第一温度；

第三判断单元，用于判断所述第一温度所在的温度区间，当所述第一 温度大于第一预设温度、且小于或等于第二预设温度时，所述加热器为全 功率工况，并检测所述第一温度；当所述第一温度大于所述第二预设温度、 且小于或等于第三预设温度时，所述加热器为降功率工况，并检测所述第 一温度；当所述第一温度大于或等于所述第三预设温度时，所述加热器为 停止工况，并检测所述第一温度。

一种冷却水加热器，包括设于空调主机内部的电加热体，发动机的冷 却水管与所述电加热体相邻设置，所述电加热体设有与其电连接的控制端 口和电源端口，所述控制端口与所述发动机控制单元连接，所述电源端口 与电源连接，且所述冷却水管的出口端设有用于检测发动机出水温度的传 感器。

优选的，所述电加热体包括多个平行设置的加热芯体，所述冷却水管 的各直管段均沿所述加热芯体的方向延伸，且相邻两所述直管段均通过弯 管段连接。

优选的，所述加热芯体的周向均设有散热翅片，所述散热翅片与所述 冷却水管接触。

优选的，所述散热翅片设有多个，各所述散热翅片沿所述加热芯体的 延伸方向分布。

本发明取得的有益效果在于：

本发明提供了一种控制冷却水加热器的控制方法，该方法首先实时检 测发动机是否正常启动，如果是，则开始实时检测环境温度，当所述环境 温度小于或等于所述第一预设温度，即开始实时检测发动机冷却水出口的 第一温度；当所述第一温度大于所述第一预设温度且小于或等于第二预设 温度时，加热器为全功率工况；当所述第一温度大于所述第二预设温度且 小于等于第三预设温度时，所述加热器为降功率工况；当所述第一温度大 于或等于所述第三预设温度时，加热器为停止工况。采用上述控制方法后， 使得在不同的温度条件下，发动机冷却水加热器按既定的控制方法运行， 以满足发动机的暖机要求。

由于上述控制却水加热器的控制方法具有上述的技术效果，应用上述 控制方法的系统也应具有相同的技术效果，且冷却水加热器也具有与上述 控制方法相同的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的控制冷却水加热器的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的冷却水加热器的结构示意图。

附图标记说明:

10-电加热体；11-加热芯体；12-散热翅片；20-冷却水管；21-直管段； 22-弯管段；30-控制端口；40-电源端口；50-传感器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图 对本发明作进一步的详细介绍。

结合图1所示，本发明提供了一种控制冷却水加热器的控制方法，为 了解决现有技术中的缺陷，本发明做出了如下技术改进：该控制方法包括 以下步骤：

S11：实时检测发动机是否正常启动，如果是，则进入步骤S12；

S12：实时检测环境温度；

S13：当所述环境温度大于第一预设温度，返回步骤S12；当所述环境 温度小于或等于所述第一预设温度，则进入步骤S14；

S14：实时检测发动机冷却水出口的第一温度；

S15：当所述第一温度大于所述第一预设温度且小于或等于第二预设温 度时，进入步骤S16；当所述第一温度大于所述第二预设温度且小于或等 于第三预设温度时，进入步骤S17；当所述第一温度大于或等于所述第三 预设温度时，进入步骤S18；

S16：加热器为全功率工况，并返回步骤S14；

S17：所述加热器为降功率工况，并返回步骤S14；

S18：所述加热器为停止工况，并返回步骤S14。

采用上述控制方法后，使得在不同的温度条件下，发动机冷却水加热 器按既定的控制方法运行，以满足发动机的暖机要求。

且优选地，在步骤S17中，第一温度这一温度区间被划分成若干温度 子区间，加热器的PWM(脉冲宽度调制)占空比被设定为若干值点，各所 述值点与各所述温度子区间一一对应，以此实现在不同的温度区间内，与 其相对应的电加热体的PWM占空比不同，冷却水加热器根据PWM占空比 以实现其功率的精确输出。

在本实施例中，温度子区间被优选等分为八个，并假设环境温度T1的 临界值为8℃，温度区间T2为8℃～88℃，每10℃为一个温度子区间，温 度子区间与PWM占空比的对应情况具体见表1。

表1

且进一步地，在步骤S17中，冷却水加热器的降功率工况为线性降功 率工况，控制方法简单，便于控制。

基于上述的控制方法，本发明还提供了一种控制冷却水加热器的系统， 该系统应用上述控制方法，其包括：

第一判断单元，用于判断发动机是否正常启动，如果启动，开始检测 环境温度，如果否，加热器不工作；

第二判断单元，用于判断环境温度与第一预设温度的大小，当所述环 境温度大于所述第一预设温度，所述加热器不工作；当所述环境温度小于 或等于所述第一预设温度，开始检测发动机冷却水出口的第一温度；

第三判断单元，用于判断所述第一温度所在的温度区间，当所述第一 温度大于第一预设温度、且小于或等于第二预设温度时，所述加热器为全 功率工况，并检测所述第一温度；当所述第一温度大于所述第二预设温度、 且小于或等于第三预设温度时，所述加热器为降功率工况，并检测所述第 一温度；当所述第一温度大于或等于所述第三预设温度时，所述加热器为 停止工况，并检测所述第一温度。

由于上述控制冷却水加热器的控制方法具有上述的技术效果，应用该 方法的系统也应具有相同的技术效果。

结合图2所示，本发明还提供了一种冷却水加热器，用于实现冷却水 加热器在发动机冷却循环系统中的连接，其包括设于空调主机内部的电加 热体10，冷却水管20与电加热体10相邻设置，电加热体10设有与其电 连接的控制端口30和电源端口40，控制端口30与控制发动机冷却水加热 器的系统连接，电源端口40与电源连接，且冷却水20管的出口端设有用 于检测发动机出水口温度的传感器50。采用上述技术方案，通过加热器分 别与电源端口与控制端口的连接，实现了加热器在发动机冷却水循环回路 中的连接，并通过设于冷却水管的出口端的传感器实现水温检测，便于实 现对加热器工况的控制。

且优选地，电加热体10包括多个平行设置的加热芯体11，冷却水管 20的各直管段21均沿加热芯体11的方向延伸，且相邻两直管段21均通 过弯管段22连接。此方案加速了加热芯体11与冷却水管20的热辐射，提 高传热效率。

且进一步地，加热芯体11的周向均设有散热翅片12，散热翅片12与 冷却水管20接触，通过散热翅片12的设置，加热芯体11与冷却水管20 在实现热辐射的基础上，又增加通过散热翅片12实现热传递这一传输途 径，热传输效果得到进一步提升。且散热翅片12设有多个，各散热翅片 12沿加热芯体11的延伸方向分布，使得传热效率得到强化。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑， 对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可 以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述 在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。