本發(fā)明涉及車輛進(jìn)氣的溫度調(diào)節(jié)領(lǐng)域,具體地,涉及一種車輛的進(jìn)氣溫度管理方法,以及應(yīng)用該方法的控制器和管理系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)的車輛。
背景技術(shù):
目前,例如車輛的發(fā)動機(jī)需要空氣進(jìn)入到發(fā)動機(jī)內(nèi)部參與燃燒做功,這需要空氣處于適宜的溫度來進(jìn)行。例如,使用柴油發(fā)動機(jī)作為動力來源的卡車,其空氣從進(jìn)氣道進(jìn)入,并經(jīng)過渦輪增壓器壓縮后溫度升高,再經(jīng)過中冷器冷卻后進(jìn)入發(fā)動機(jī)。然而,尤其是卡車所處的工作環(huán)境通常較為惡劣。如,在寒冷天氣、高海拔地區(qū)環(huán)境溫度較低時(shí),發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣溫度過低會使燃油與空氣混合霧化不良,燃燒不充分,繼而使得發(fā)動機(jī)馬力無法正常發(fā)揮,且耗油量大幅提升。并且經(jīng)常在低溫空氣下啟動,會引起發(fā)動機(jī)積碳。另外,在炎熱天氣、熱帶地區(qū)環(huán)境溫度較高時(shí),發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度過高空氣密度降低同樣會造成燃燒不充分等后果。并且若發(fā)動機(jī)缸內(nèi)持續(xù)高溫,將引起發(fā)動機(jī)故障。因此,無論是進(jìn)氣溫度過高或過低都會影響發(fā)動機(jī)運(yùn)行、壽命及可靠性。由此引發(fā)的發(fā)動機(jī)可靠性及壽命問題給車輛的維護(hù)也造成了負(fù)擔(dān)。因此,一種能夠管理車輛的進(jìn)氣溫度技術(shù)方案是車輛,尤其是卡車行業(yè)亟需的技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種車輛的進(jìn)氣溫度管理控制器,該控制器能夠智能且有效地控制車輛的進(jìn)氣溫度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種車輛的進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng),該系統(tǒng)使用 本發(fā)明提供的控制器。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種車輛的進(jìn)氣溫度管理方法,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛的進(jìn)氣溫度的有效控制。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種車輛的進(jìn)氣溫度管理控制器,所述車輛包括發(fā)動機(jī),該控制器包括接收模塊,該接收模塊用于至少接收所述發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度,判斷模塊,該判斷模塊用于根據(jù)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度判斷當(dāng)前工況,當(dāng)該所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度小于第一溫度閾值時(shí),所述當(dāng)前工況為低溫工況,當(dāng)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度大于第二溫度閾值時(shí),所述當(dāng)前工況為低溫工況,當(dāng)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度介于所述第一溫度閾值和所述第二溫度閾值之間時(shí),所述當(dāng)前工況為常規(guī)工況,控制模塊,當(dāng)所述當(dāng)前工況為所述高溫工況時(shí),所述控制模塊用于控制對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行制冷,當(dāng)所述當(dāng)前工況為所述低溫工況時(shí),所述控制模塊用于控制對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱,所述當(dāng)前工況為所述常規(guī)工況時(shí),所述控制模塊不控制對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱或冷卻。
優(yōu)選地,所述車輛還包括中冷器和蝸輪增壓器,所述中冷器連接在所述蝸輪增壓器和所述發(fā)動機(jī)之間以用于冷卻流經(jīng)的進(jìn)氣,所述控制器的所述接收模塊還用于接收所述中冷器的中冷器進(jìn)氣溫度,當(dāng)所述中冷器進(jìn)氣溫度小于第三溫度閾值時(shí),所述判斷模塊判斷所述當(dāng)前工況為所述低溫工況,當(dāng)所述中冷器進(jìn)氣溫度大于第四溫度閾值時(shí),所述判斷模塊判斷所述當(dāng)前工況為所述高溫工況,當(dāng)所述中冷器進(jìn)氣溫度介于所述第三溫度閾值和所述第四溫度閾值之間時(shí),所述當(dāng)前工況為所述常規(guī)工況。
優(yōu)選地,在所述高溫工況時(shí),所述控制模塊還用于控制所述中冷器工作,在所述低溫工況和所述常規(guī)工況,所述控制模塊用于控制所述中冷器不工作。
優(yōu)選地,所述第四溫度閾值與所述第一溫度閾值之差小于所述中冷器的 降溫能力。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的,提供一種車輛的進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括控制器,該控制器為本發(fā)明提供的進(jìn)氣溫度管理控制器,發(fā)動機(jī)溫度檢測裝置,該發(fā)動機(jī)溫度檢測裝置用于檢測所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度并與所述控制器的所述接收模塊電連接,溫度調(diào)節(jié)裝置,該溫度調(diào)節(jié)裝置用于加熱或冷卻所述車輛的進(jìn)氣并與所述控制器的所述控制模塊電連接。
優(yōu)選地,所述控制器為根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器,所述進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)還包括中冷器溫度檢測裝置,該中冷器溫度檢測裝置用于檢測所述中冷器進(jìn)氣溫度并與所述接收模塊電連接,以及冷卻風(fēng)扇,該冷卻風(fēng)扇朝向所述中冷器的散熱芯體設(shè)置并與所述控制模塊電連接。
優(yōu)選地,所述進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)還包括用于引入所述進(jìn)氣的車輛進(jìn)氣道,該車輛進(jìn)氣道包括進(jìn)氣道主體,所述溫度調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在所述進(jìn)氣道主體中。
優(yōu)選地,所述溫度調(diào)節(jié)裝置包括利用珀?duì)柼?yīng)進(jìn)行加熱和制冷的珀?duì)柼訜嶂评浣M件,該珀?duì)柼訜嶂评浣M件具有相反設(shè)置并且可以互換的冷端和熱端。
優(yōu)選地,所述進(jìn)氣道主體內(nèi)通過所述珀?duì)柼訜嶂评浣M件分隔有主進(jìn)氣腔和溫控腔,所述冷端和熱端可選擇地分別面向所述主進(jìn)氣腔和所述溫控腔,所述主進(jìn)氣腔用于所述進(jìn)氣流動,所述溫控腔具有相互連通的第一進(jìn)氣口和第一出氣口,以及設(shè)置在該第一進(jìn)氣口和所述第一出氣口之間的排氣裝置。
優(yōu)選地,所述溫控腔包括與所述溫度調(diào)節(jié)裝置相鄰的熱交換腔,該熱交換腔具有所述第一出氣口并且所述排氣裝置位于該熱交換腔內(nèi),其中所述溫控腔還包括具有排異物口的排異物腔,以及引導(dǎo)異物朝向所述排異物口移動的導(dǎo)引結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)引結(jié)構(gòu)位于所述排異物腔和所述熱交換腔之間并且同時(shí) 允許從所述第一出氣口進(jìn)入的氣體進(jìn)入所述熱交換腔。
優(yōu)選地,所述導(dǎo)引結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)流板和遮擋板,所述導(dǎo)流板形成在所述第一進(jìn)氣口的頂壁上并朝向所述排異物腔向下延伸,所述遮擋板形成為所述排異物腔和所述熱交換腔之間的隔板,并且朝向形成所述導(dǎo)流板的所述頂壁延伸,其中所述遮擋板的末端和所述導(dǎo)流板的末端間隔設(shè)置。
優(yōu)選地,所述遮擋板的所述末端位于所述導(dǎo)流板的所述末端的后方,并且相對于水平面相互交錯(cuò)。
優(yōu)選地,所述排異物腔內(nèi)設(shè)置有位于所述排異物口上游的單向閥,該單向閥能夠在異物的重力作用下朝向所述排異物口打開。
優(yōu)選地,所述排異物口向下開口并且由截面漸縮的彈性側(cè)壁圍成。
優(yōu)選地,所述第一進(jìn)氣口向下傾斜延伸地開口。
優(yōu)選地,所述主進(jìn)氣腔形成為具有第二進(jìn)氣口的拐折結(jié)構(gòu),所述溫度調(diào)節(jié)裝置位于該拐折結(jié)構(gòu)的拐折位置的外側(cè)內(nèi)壁上。
優(yōu)選地,所述第二進(jìn)氣口向下方傾斜延伸地開口。
優(yōu)選地,所述拐折結(jié)構(gòu)中接近所述第二進(jìn)氣口的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)氣格柵,該多個(gè)導(dǎo)氣格柵相互平行且間隔設(shè)置并分別朝向所述拐折位置延伸。
優(yōu)選地,所述主進(jìn)氣腔包括從所述第二進(jìn)氣口依次相連的頭部段、咽部段和頸部段,所述咽部段位于所述拐折位置并且具有弧形過渡結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述頸部段接近所述溫度調(diào)節(jié)裝置的側(cè)壁上設(shè)置有異物吸附板。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面,提供一種車輛,該車輛包括本發(fā)明提供的所述進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的還一方面,提供一種車輛的進(jìn)氣溫度管理方法,所述方法包括至少接收所述發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度,根據(jù)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度判斷當(dāng)前工況,當(dāng)該所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度小于第一溫度閾值時(shí),所述當(dāng)前工況為 低溫工況,當(dāng)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度大于第二溫度閾值時(shí),所述當(dāng)前工況為低溫工況,當(dāng)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度介于所述第一溫度閾值和所述第二溫度閾值之間時(shí),所述當(dāng)前工況為常規(guī)工況,當(dāng)所述當(dāng)前工況為所述高溫工況時(shí),對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行制冷,當(dāng)所述當(dāng)前工況為所述低溫工況時(shí),對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱,所述當(dāng)前工況為所述常規(guī)工況時(shí),不對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱或冷卻。
優(yōu)選地,所述方法還包括接收位于所述發(fā)動機(jī)和蝸輪增壓器之間的中冷器的中冷器進(jìn)氣溫度,當(dāng)所述中冷器進(jìn)氣溫度小于第三溫度閾值時(shí),判斷所述當(dāng)前工況為所述低溫工況,當(dāng)所述中冷器進(jìn)氣溫度大于第四溫度閾值時(shí),所述當(dāng)前工況為所述高溫工況,當(dāng)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度介于所述第一溫度閾值和所述第二溫度閾值之間時(shí),所述當(dāng)前工況為所述常規(guī)工況。
優(yōu)選地,在所述高溫工況時(shí),使得所述中冷器工作,在所述低溫工況和所述常規(guī)工況,使得所述中冷器不工作。
優(yōu)選地,設(shè)定的所述第四溫度閾值與所述第一溫度閾值之差小于所述中冷器的降溫能力。
通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明提的方法在于根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度并進(jìn)一步結(jié)合中冷器進(jìn)氣溫度來判斷是否對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱或冷卻。并且創(chuàng)新地利用珀?duì)栙N效應(yīng),并配合溫度管理裝置使用電子學(xué)原理提供可控的溫度管理系統(tǒng)。通過智能邏輯控制進(jìn)氣溫度,大大增強(qiáng)進(jìn)氣系統(tǒng)性能。避免了由于進(jìn)氣溫度過高或過低引起的燃燒不充分、發(fā)動機(jī)積碳、油耗增加等問題,提升發(fā)動機(jī)運(yùn)行的可靠性和使用壽命。同時(shí),降低了因此類問題帶來的車輛維護(hù)成本。并解決了車輛,尤其是卡車行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決問題。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與 下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明,但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖;
圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的車輛進(jìn)氣道的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的溫度調(diào)節(jié)裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明
1 進(jìn)氣道主體 2 溫度調(diào)節(jié)裝置
3 發(fā)動機(jī) 4 控制器
5 中冷器 6 渦輪增壓器
7 發(fā)動機(jī)溫度檢測裝置 8 中冷器溫度檢測裝置
9 冷卻風(fēng)扇
11 主進(jìn)氣腔 12 溫控腔
13 導(dǎo)氣格柵 14 異物吸附板
21 安裝座
111 第二進(jìn)氣口 112 頭部段
113 咽部段 114 頸部段
121 第一進(jìn)氣口 122 第一出氣口
123 排氣裝置 124 熱交換腔
125 排異物腔 126 導(dǎo)引結(jié)構(gòu)
127 弧形過渡腔 128 三角形加強(qiáng)腔
100 中繼開關(guān) 101 蓄電池
102 空濾器 201 絕緣陶瓷
202 金屬導(dǎo)體 203 P型半導(dǎo)體
204 N型半導(dǎo)體 205 電源
1251 排異物口 1252 單向閥
1261 導(dǎo)流板 1262 遮擋板
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
在本發(fā)明中,在未作相反說明的情況下,使用的方位詞如“上、下”是以本發(fā)明提供的車輛進(jìn)氣道正常工作時(shí)定義的,具體地可參照圖1的圖面方向?!扒?、后”是以相應(yīng)氣體的流動方向?yàn)榛鶞?zhǔn)定義的,具體地為氣體從前向后流動。
如圖1至圖3所示,為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明提供一種對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行溫度控制的技術(shù),該技術(shù)包括對車輛進(jìn)氣道的改進(jìn),并提供一種進(jìn)氣溫度管理方法,和應(yīng)用該方法的進(jìn)氣溫度管理控制器和進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)和使用該車輛進(jìn)氣道以及該管路系統(tǒng)的車輛。下面對本發(fā)明提供的進(jìn)氣溫度控制技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[管理方法、系統(tǒng)和控制器]
首先,本發(fā)明提供一種車輛的進(jìn)氣溫度管理方法,該方法在于根據(jù)發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣溫度來判斷是否對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱或制冷,進(jìn)一步地,在具有渦輪增壓器和中冷器的情況下,還可以結(jié)合中冷器的進(jìn)氣溫度來判斷。具體地,該方法包括至少接收發(fā)動機(jī)3的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度,并且根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度判斷當(dāng)前工況,當(dāng)該發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度小于第一溫度閾值時(shí),當(dāng)前工況為低溫工況,當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度大于第二溫度閾值時(shí),當(dāng)前工況為低溫工況,當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度介于第一溫度閾值和第二溫度閾值之間時(shí),當(dāng)前工況為常規(guī)工況,在當(dāng)前工況為高溫工況時(shí),對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行制冷,在當(dāng)前工況為 低溫工況時(shí),對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱,當(dāng)前工況為常規(guī)工況時(shí),不對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱或冷卻,這樣,可以實(shí)現(xiàn)對進(jìn)氣溫度的管理。從而,通過對進(jìn)氣溫度的控制,能夠避免由于進(jìn)氣溫度過高或過低引起的燃燒不充分、發(fā)動機(jī)積碳、油耗增加等問題,提升發(fā)動機(jī)運(yùn)行的可靠性和使用壽命。同時(shí),降低了因此類問題帶來的車輛維護(hù)成本,并解決了卡車行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決問題。
其中本發(fā)明提供的上述方法由本發(fā)明提供的進(jìn)氣溫度管理控制器實(shí)現(xiàn),即該控制器4包括接收模塊,該接收模塊用于至少接收發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度,判斷模塊,該判斷模塊用于根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度判斷當(dāng)前工況,當(dāng)該發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度小于第一溫度閾值時(shí),當(dāng)前工況為低溫工況,當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度大于第二溫度閾值時(shí),當(dāng)前工況為低溫工況,當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度介于第一溫度閾值和第二溫度閾值之間時(shí),當(dāng)前工況為常規(guī)工況,以及控制模塊,在當(dāng)前工況為高溫工況時(shí),控制模塊用于控制對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行制冷,在當(dāng)前工況為低溫工況時(shí),控制模塊用于控制對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱,當(dāng)前工況為常規(guī)工況時(shí),控制模塊不控制對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱或冷卻。其中第一溫度閾值和第二溫度閾值以及下述的第三和第三溫度閾值均預(yù)設(shè)在控制器4中。該控制器4可以為獨(dú)立控制器,也可以集成在車輛的ECU控制系統(tǒng)中。并可以用于執(zhí)行本發(fā)明下述的溫度管理方法。
進(jìn)一步地,如圖1所示,本發(fā)明提供的車輛還包括中冷器5和蝸輪增壓器6,中冷器5連接在蝸輪增壓器6和發(fā)動機(jī)3之間以用于冷卻流經(jīng)的進(jìn)氣。這樣,從車輛進(jìn)氣道的進(jìn)氣道主體1進(jìn)入的進(jìn)氣能夠通過空濾器102過濾后進(jìn)入蝸輪增壓器6中。經(jīng)由蝸輪增壓器6增壓的進(jìn)氣,再進(jìn)入中冷器5中冷卻。其中,中冷器5具有散熱用的散熱芯體,以用于進(jìn)氣散熱。并且可以布置冷卻風(fēng)扇9朝向散熱芯體設(shè)置,以增加散熱芯體的冷卻效果。經(jīng)過冷卻的進(jìn)氣再進(jìn)油發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)參見燃燒做功。
在本發(fā)明提供的溫度管理方法中,還包括接收中冷器5的中冷器進(jìn)氣溫度,并結(jié)構(gòu)該進(jìn)氣溫度用于控制是否對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。該意義在于,一個(gè)方面,中冷器5位于發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口的上游,提前感知中冷器5進(jìn)氣口的溫度可以更早點(diǎn)進(jìn)入高溫工況或低溫工況,即更加及時(shí)地對進(jìn)氣進(jìn)行加熱或制冷,從而更有效地保證進(jìn)入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣溫度符合要求。另一方面,中冷器本身也具有工作能力,進(jìn)氣溫度過高或過低都會對中冷器本身造成影響,降低使用壽命,因此及時(shí)進(jìn)入高溫工況或低溫工況,可以更好地保護(hù)中冷器。
具體地,本發(fā)明提供的溫度管理方法包括當(dāng)中冷器進(jìn)氣溫度小于第三溫度閾值時(shí),判斷當(dāng)前工況為低溫工況,即對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱,當(dāng)中冷器進(jìn)氣溫度大于第四溫度閾值時(shí),當(dāng)前工況為高溫工況,即對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行制冷,當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度介于第一溫度閾值和第二溫度閾值之間時(shí),當(dāng)前工況為常規(guī)工況。即不對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行加熱或制冷。
這樣,在本發(fā)明提供的方法中,只要發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度小于第一溫度閾值,中冷器進(jìn)氣溫度小于第三溫度閾值中的一者滿足時(shí),既可以判斷當(dāng)前工況為低溫工況,同樣只要發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度大于第二溫度閾值,中冷器進(jìn)氣溫度大于第四溫度閾值中的一者滿足時(shí),既可以判斷當(dāng)前工況為高溫工況。其他情況為常規(guī)工況。即,控制器4的接收模塊還用于接收中冷器的中冷器進(jìn)氣溫度,當(dāng)中冷器進(jìn)氣溫度小于第三溫度閾值時(shí),判斷模塊判斷當(dāng)前工況為低溫工況,當(dāng)中冷器進(jìn)氣溫度大于第四溫度閾值時(shí),判斷模塊判斷當(dāng)前工況為高溫工況,當(dāng)中冷器進(jìn)氣溫度介于第三溫度閾值和第四溫度閾值之間時(shí),當(dāng)前工況為常規(guī)工況。
其中由于中冷器5具有散熱芯體,即使不工作也可以起到一定能夠的散熱能力,因此經(jīng)過中冷器5的進(jìn)氣溫度必然降低。這樣,第一溫度閾值可以低于第三溫度閾值,第二溫度閾值可以第四溫度閾值。另外,再預(yù)設(shè)四個(gè)溫 度閾值時(shí),為了避免控制邏輯發(fā)生沖突,例如當(dāng)中冷器進(jìn)氣溫度大于第四溫度閾值時(shí),經(jīng)過中冷器5的冷卻作用,發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度小于了第一溫度閾值,此時(shí)將控制器4將無法判斷當(dāng)前工況,因此可以設(shè)定四個(gè)閾值是,設(shè)定第四溫度閾值與第一溫度閾值之差小于中冷器的降溫能力。這樣,可以避免出現(xiàn)上述的控制邏輯沖突,使得本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)正確運(yùn)行,避免出現(xiàn)控制錯(cuò)誤。其中中冷器5的降溫能力可以根據(jù)其本身設(shè)計(jì)能力得到或者根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到。
另外,進(jìn)一步地,本發(fā)明提供的進(jìn)氣溫度管理方法中,在高溫工況時(shí),使得中冷器5工作,即開啟冷卻風(fēng)扇9朝向散熱芯體吹送冷卻風(fēng)。而在低溫工況和常規(guī)工況,可以使得中冷器5不工作,即冷卻風(fēng)扇9不工作。這樣,可以節(jié)約能源并且更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。即,控制器4中的控制模塊還用于控制中冷器5。具體地,在高溫工況時(shí),控制模塊用于控制中冷器5工作,在低溫工況和常規(guī)工況,控制模塊用于控制中冷器5不工作。
為了配合控制器4完成本發(fā)明提供的上述方法,本發(fā)明提供的車輛的進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)還包括發(fā)動機(jī)溫度檢測裝置7,該發(fā)動機(jī)溫度檢測裝置用于檢測發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度并與控制器的接收模塊電連接,中冷器溫度檢測裝置8,該中冷器溫度檢測裝置用于檢測中冷器進(jìn)氣溫度并與控制器的接收模塊電連接,另外,為了控制中冷器5的工作,朝向中冷器5的散熱芯體設(shè)置的冷卻風(fēng)扇9也作為本發(fā)明提供的溫度管理系統(tǒng)中的一部分,即使得冷卻風(fēng)扇9與控制器4的控制模塊電連接,另外為了實(shí)現(xiàn)對進(jìn)氣的加熱或冷卻。進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)還應(yīng)包括溫度調(diào)節(jié)裝置2,該溫度調(diào)節(jié)裝置用于加熱或冷卻車輛的進(jìn)氣并與控制器的控制模塊電連接。
具體地,如圖1所示,為了保證系統(tǒng)的運(yùn)行,進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)還包括蓄電池101以通過電源線分別為冷卻風(fēng)扇9、溫度調(diào)節(jié)裝置2以及控制器4供電,另外還可以在蓄電池101和溫度調(diào)節(jié)裝置2之間設(shè)置中繼開關(guān)100, 該中繼開關(guān)100由控制器4控制,此外控制器4可以通過溫度控制電路對溫度調(diào)節(jié)裝置2的加熱或制冷進(jìn)行控制。其中在圖1中,各個(gè)部件中的不同的連接線種類代表不同含義,其中實(shí)線表示進(jìn)氣線路,虛線表示控制線路,點(diǎn)劃線則表示供電線路。例如,在工作中,控制器4可以通過控制線路向中繼開關(guān)100發(fā)生開啟電源信號,中繼開關(guān)100通過導(dǎo)通蓄電池101和溫度調(diào)節(jié)裝置2之間的供電線路,以使得溫度調(diào)節(jié)裝置2得電工作。
此外,為了準(zhǔn)確檢測發(fā)動機(jī)和中冷器的進(jìn)氣溫度,發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度檢測裝置7設(shè)置在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口,中冷器進(jìn)氣溫度檢測裝置8設(shè)置在中冷器進(jìn)氣口。此外,在其他可能的實(shí)施方式中,發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度檢測裝置7還可以設(shè)置在中冷器出氣口。
[車輛進(jìn)氣道]
上面著重介紹了本發(fā)明提供的控制策略,下面這將對實(shí)現(xiàn)車輛進(jìn)氣的加熱和冷卻的技術(shù)進(jìn)行說明。
其中,本發(fā)明創(chuàng)新地在車輛進(jìn)氣道中進(jìn)行改進(jìn),從而實(shí)現(xiàn)對車輛進(jìn)氣的溫度調(diào)節(jié)。具體地,本發(fā)明提供進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)還包括用于引入車輛進(jìn)氣的車輛進(jìn)氣道,該進(jìn)氣道包括進(jìn)氣道主體1,溫度調(diào)節(jié)裝置2設(shè)置在進(jìn)氣道主體1中。這樣,可以更好地利用車輛進(jìn)氣道的空間對車輛的進(jìn)氣進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),進(jìn)氣溫度調(diào)節(jié)效果好,并且成本較低,實(shí)施性好,成本較低。
進(jìn)一步地,為了實(shí)現(xiàn)對進(jìn)氣加熱或制冷的溫度調(diào)節(jié),在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,溫度調(diào)節(jié)裝置2包括利用珀?duì)柼?yīng)進(jìn)行加熱和制冷的珀?duì)柼訜嶂评浣M件,該珀?duì)柼訜嶂评浣M件具有相反設(shè)置并且可以互換的冷端和熱端。這樣,本發(fā)明創(chuàng)新地利用珀?duì)栙N效應(yīng),并配合溫度管理系統(tǒng)使用電子學(xué)原理提供可控的溫度管理系統(tǒng)。該技術(shù)不需要任何制冷劑、電熱絲,可連續(xù)工作并且沒有污染。工作時(shí)沒有震動、噪音,可實(shí)現(xiàn)精確溫度控制。本發(fā)明首次創(chuàng)新的在車輛的進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)中,通過智能邏輯控制進(jìn)氣溫度,大 大增強(qiáng)進(jìn)氣系統(tǒng)性能。避免了由于進(jìn)氣溫度過高或過低引起的燃燒不充分、發(fā)動機(jī)積碳、油耗增加等問題,提升發(fā)動機(jī)運(yùn)行的可靠性和使用壽命。同時(shí),降低了因此類問題帶來的車輛維護(hù)成本。并解決了車輛尤其是卡車行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決問題。
其中如圖3所示,珀?duì)柼訜嶂评浣M件為本領(lǐng)域內(nèi)公知部件,其由P型半導(dǎo)體203、N型半導(dǎo)體204、金屬導(dǎo)體202、絕緣陶瓷201以及導(dǎo)線等部件組成。在接通直流電源形成完整電路后,由P型半導(dǎo)體203及N型半導(dǎo)體204組成一對熱電偶。N型半導(dǎo)體204有多余的電子,有負(fù)溫差電勢,P型半導(dǎo)體203電子不足,有正溫差電勢。當(dāng)電子從P型半導(dǎo)體203穿過結(jié)點(diǎn)至N型半導(dǎo)體204時(shí),結(jié)點(diǎn)的溫度降低,這一端形成為冷端。相反,當(dāng)電子從N型半導(dǎo)體204流至P型半導(dǎo)體203時(shí),結(jié)點(diǎn)的溫度就會升高,這一端為熱端。這種電子致冷和致熱現(xiàn)象-即溫差電效應(yīng),又稱珀?duì)栙N效應(yīng)。因此,通過調(diào)整電流的方向,既可以實(shí)現(xiàn)冷端和熱端之間的互換。
換言之,即圖3中上下兩側(cè)的絕緣陶瓷201將分別形成為熱端和冷端,從而用于對進(jìn)入進(jìn)氣道主體1的進(jìn)氣進(jìn)行加熱或制冷。為了控制冷端和熱端的互換,控制器4可以通過上述的溫度控制電流實(shí)現(xiàn)電流的方向調(diào)整,該技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,在此不做過多贅述。
其中,如圖2所示,為了配合珀?duì)柼訜嶂评浣M件的工作,優(yōu)選地,進(jìn)氣道主體1內(nèi)通過珀?duì)柼訜嶂评浣M件分隔有主進(jìn)氣腔11和溫控腔12,冷端和熱端可選擇地分別面向主進(jìn)氣腔11和溫控腔12,主進(jìn)氣腔11用于進(jìn)氣朝向發(fā)動機(jī)方向流動,溫控腔12具有相互連通的第一進(jìn)氣口121和第一出氣口122,以及設(shè)置在該第一進(jìn)氣口121和第一出氣口122之間的排氣裝置123,即實(shí)現(xiàn)溫控腔12內(nèi)的具有流動的氣流。
之所以設(shè)置溫控腔12,是因?yàn)殓隊(duì)柼訜嶂评浣M件在工作時(shí),其背向主進(jìn)氣腔11一側(cè)的加熱或制冷的作用對車輛進(jìn)氣來說是無用的,為了避免這 一側(cè)出現(xiàn)過熱或過冷的問題,采用溫控器12以及其內(nèi)流通的氣流將這部分熱量導(dǎo)出,從而保證整體車輛進(jìn)氣道的工作穩(wěn)定性和安全性更好。另外,由于溫控腔12的存在,還可以避免珀?duì)柼訜嶂评浣M件暴露到空氣中,從而使得溫度控制裝置2的使用壽命更好不易損壞。在其他可能的實(shí)施方式中,還可以采用其他結(jié)構(gòu)保護(hù)溫度控制裝置2背向主進(jìn)氣腔的一側(cè)。
其中,從第一進(jìn)氣口121進(jìn)入的溫控腔12的氣體可能攜帶各種雜質(zhì)、異物,為了避免對排氣裝置123的損壞,優(yōu)選地,溫控腔12包括與溫度調(diào)節(jié)裝置2相鄰的熱交換腔124,該熱交換腔124具有上述的第一出氣口122并且排氣裝置123位于該熱交換腔124內(nèi),并且溫控腔12還包括具有排異物口1251的排異物腔125,以及引導(dǎo)異物朝向排異物口124移動的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)126,導(dǎo)引結(jié)構(gòu)126位于排異物腔125和熱交換腔124之間并且同時(shí)允許從第一出氣口122進(jìn)入的氣體進(jìn)入熱交換腔124。即,該熱交換腔124之間與溫度調(diào)節(jié)裝置2相鄰,用于導(dǎo)出珀?duì)柼訜嶂评浣M件背向主進(jìn)氣腔11一側(cè)產(chǎn)生的熱量或冷流。由于設(shè)置有排異物腔125和導(dǎo)引結(jié)構(gòu)126,從第一進(jìn)氣口121進(jìn)入的氣體中的雜質(zhì)異物將進(jìn)入排異物腔125中排出,而較為干凈的氣體則通過能夠進(jìn)入熱交換腔124中。在其他可能的實(shí)施方式中,還可以在第一進(jìn)氣口121設(shè)置過濾網(wǎng)等過濾部件實(shí)現(xiàn)這一目的,此時(shí)需要注意對過濾網(wǎng)進(jìn)行反沖等方式的清潔。
在本實(shí)施方式中,具體地,導(dǎo)引結(jié)構(gòu)126包括導(dǎo)流板1261和遮擋板1262,導(dǎo)流板1261形成在第一進(jìn)氣口121的頂壁上并朝向排異物腔125向下延伸,遮擋板1262形成為排異物腔125和熱交換腔124之間的隔板,并且朝向形成導(dǎo)流板1261的頂壁延伸,其中遮擋板1262的末端和導(dǎo)流板1261的末端間隔設(shè)置。這樣,從第一進(jìn)氣口121進(jìn)入的氣體中的雜質(zhì)和異物由于密度較大會在撞擊導(dǎo)流板1261后隨導(dǎo)流板1261向下進(jìn)入排異物腔125中,并且在向上延伸的遮擋板1262的遮擋作用下難以進(jìn)入熱交換腔124中,而氣體在 排氣裝置123的負(fù)壓作用下則能通過遮擋板1262和導(dǎo)流板1261支架的間隙進(jìn)入熱交換腔124中,以實(shí)現(xiàn)熱交換的作用。在其他可能的實(shí)施方式中,也可以采用僅設(shè)置導(dǎo)流板1261等的變形方式實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引結(jié)構(gòu)126。
為了進(jìn)一步避免異物進(jìn)入熱交換腔,優(yōu)選地,遮擋板1262的末端位于導(dǎo)流板1261的末端的后方并且相對于水平面相互交錯(cuò)。這樣,如果異物要進(jìn)入熱交換腔需要經(jīng)歷繞過導(dǎo)流板1261和遮擋板1262末端的S型路徑,從而進(jìn)一步密封了異物進(jìn)入熱交換腔的可能性。
為了避免氣體攜帶異物從排異物口1251進(jìn)入溫控腔12中,優(yōu)選地,排異物腔125內(nèi)設(shè)置有位于排異物口1251上游的單向閥1252,該單向閥1252能夠在異物的重力作用下朝向排異物口1251打開。這樣,通過該單向閥1252,異物在積累一定重量后可以打開單向閥1252而排出,而氣體不能通過該單向閥進(jìn)入溫控腔12中。此外,進(jìn)一步地,排異物口1251向下開口并且由截面漸縮的彈性側(cè)壁圍成。這樣,進(jìn)入排異物口1251的異物不會立即排出而是擁堵在排異物口1251中,直到積累一定量后才會通過重力克服彈性側(cè)壁而擴(kuò)大排異物口1251而排出。這樣,能夠通過暫時(shí)擁堵在排異物口1251內(nèi)的異物進(jìn)一步保證其他不通過該排異物口1251進(jìn)入溫控腔12,結(jié)構(gòu)巧妙,實(shí)用性強(qiáng)。其中彈性側(cè)壁可以由橡膠等高分子彈性材料制成。
另外,如圖1所示,第一進(jìn)氣口121、第一出氣口122和排異物口1251形成在氣道主體1的同一側(cè),從而使得排異物腔125和熱交換腔124與形成第一進(jìn)氣口121的進(jìn)氣腔之間形成拐折結(jié)構(gòu),更優(yōu)選地為在拐折位置為弧形過渡結(jié)構(gòu),以便于氣體流動。其中,第一進(jìn)氣口121和排異物口1251相鄰并且排異物腔125與氣道主體1的同一側(cè)的側(cè)壁之間形成有弧形過渡腔127,以提供從第一進(jìn)氣口121朝向排異物腔124弧形過渡的內(nèi)壁,另外在排異物腔125與熱交換腔124之間形成有三角型加強(qiáng)腔128,具體地通過三角型的截面穩(wěn)定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)側(cè)壁的加強(qiáng),另外通過形成空腔結(jié)構(gòu),還可以降低 本發(fā)明提供的車輛進(jìn)氣道的重量。同理,用于安裝溫度調(diào)節(jié)裝置2的安裝座21內(nèi)部同樣可以形成空腔結(jié)構(gòu),以便于減重。
另外,為了避免雨水以及雜物從第一進(jìn)氣口121進(jìn)入溫控腔12,優(yōu)選地,第一進(jìn)氣口121向下傾斜延伸地開口。即,第一進(jìn)氣口121向下傾斜延伸的可以避免雨水或較大異物進(jìn)入第一進(jìn)氣口。
上述介紹了溫控腔12的特征,下面詳細(xì)介紹主進(jìn)氣腔11的特征。
其中,如圖1所示,主進(jìn)氣腔11形成為具有第二進(jìn)氣口111的拐折結(jié)構(gòu),溫度調(diào)節(jié)裝置2位于該拐折結(jié)構(gòu)的拐折位置的外側(cè)內(nèi)壁上。這樣,在車輛進(jìn)氣從第二進(jìn)氣口111進(jìn)入后在慣性的作用下,會直接撞擊拐折位置的外側(cè)內(nèi)壁,從而增加車輛進(jìn)氣與溫度調(diào)節(jié)裝置2的接觸量,從而更有效地提升進(jìn)氣的加熱或制冷效果。
另外,與第一進(jìn)氣口121類似地,為了避免第二進(jìn)氣口111被雨水或較大雜物侵入,優(yōu)選地,第二進(jìn)氣口111向下方傾斜延伸地開口。此外,為而來更好地導(dǎo)引進(jìn)氣朝向溫度調(diào)節(jié)裝置2移動,優(yōu)選地,拐折結(jié)構(gòu)中接近第二進(jìn)氣口111的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)氣格柵12,該多個(gè)導(dǎo)氣格柵12相互平行且間隔設(shè)置并分別朝向拐折位置延伸。從而可以將車輛的進(jìn)氣導(dǎo)引朝向溫度調(diào)節(jié)裝置2引導(dǎo),增加進(jìn)氣的加熱和制冷效果。
為了使得車輛進(jìn)氣的順暢流入,優(yōu)選地,主進(jìn)氣腔包括從第二進(jìn)氣口111依次相連的頭部段112、咽部段113和頸部段114,其中類似與人體的頭、咽、頸的位置關(guān)系,三種構(gòu)成以咽部為拐折位置的拐折結(jié)構(gòu),并且咽部段113位于拐折位置并且具有弧形過渡結(jié)構(gòu),從而便于氣體順暢流入。另外,進(jìn)一步地,為了避免車輛進(jìn)氣中雜質(zhì)進(jìn)入發(fā)動機(jī)系統(tǒng),優(yōu)選地,頸部段114接近溫度調(diào)節(jié)裝置2的側(cè)壁上設(shè)置有異物吸附板13。這樣,通過溫度調(diào)節(jié)裝置2表面的進(jìn)氣能夠在慣性作用下進(jìn)行與異物吸附版13接觸,從而將異物更高效地吸附捕獲。該異物吸附板可以采用具有吸附能力的材料作為表面,例如 海綿、細(xì)網(wǎng)狀物等。從而減輕后續(xù)的空濾器102的負(fù)擔(dān)。
綜上,本發(fā)明提供的車輛進(jìn)氣道及進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)、方法創(chuàng)新地利用珀?duì)栙N效應(yīng),并配合溫度管理裝置使用電子學(xué)原理提供可控的溫度管理系統(tǒng)。該原理不需要任何制冷劑、電熱絲,可連續(xù)工作并且沒有污染。工作時(shí)沒有震動、噪音,可實(shí)現(xiàn)精確溫度控制。本發(fā)明將該原理首次創(chuàng)新的應(yīng)用于車輛進(jìn)氣溫度管理系統(tǒng)中,可通過智能邏輯控制進(jìn)氣溫度,大大增強(qiáng)進(jìn)氣系統(tǒng)性能。避免了由于進(jìn)氣溫度過高或過低引起的燃燒不充分、發(fā)動機(jī)積碳、油耗增加等問題,提升發(fā)動機(jī)運(yùn)行的可靠性和使用壽命。同時(shí),降低了因此類問題帶來的車輛維護(hù)成本。并解決了車輛,尤其是卡車行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決問題,具有較高的實(shí)用性和推廣價(jià)值。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。