[发明专利]一种发动机余热利用系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种发动机余热利用系统及其控制方法，属于发动机节能减排技术领域，本发明在排气管路上增加一体式换热器，电动泵，电磁阀和连接管路，充分利用发动机排气的热量，实现在启动车辆后快速实用暖风空调和加快发动机暖机的目的；通过将整车散热器和暖风空调相连接，通过电磁阀简化管路，通过电动泵提供动力实现冷却液循环，并根据电瓶电量和冷却液温度综合判断，确定系统运行时间；本发明通过设计的电磁阀结构，能够简化管路连接，可实现不同冷却液管路的快速切换。可以实现车辆启动后能够快速实用暖风系统，以及车辆熄火后，能够持续提供一段时间的暖风。

技术领域

本发明属于发动机节能减排技术领域，具体涉及一种发动机余热利用系统及其控制方法。

背景技术

现有车辆的暖风系统，在车辆启动后一段时间内，不建议使用暖风空调，一方面发动机冷却液温度较低，达不到暖风的效果，另一方面过早开启暖风会增加发动机负荷，增加发动机油耗，并且增大发动机磨损。当车辆熄火后，由于发动机停止运转，冷却液停止循环，暖风系统失去热源，不能持续提供热源，在一些使用场景中，为了持续使用暖风，需要车辆维持怠速较长时间，会消耗一些燃油并增大发动机磨损。

现有最相近的实现方案：通过进气余热换热装置回收增压器后进入中冷器中的气体余热，用于快速暖车和空调采暖。但发动机在低负荷时增压器后进入中冷器的气体温度较低，所以需要发动机在大负荷工况下才能有一定效果，且只是在车辆启动状态下能用于空调采暖，不能解决停车空调采暖问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的以下三个问题，1、外界温度较低时，发动机起动后，无法快速使用暖风空调，需要等待冷却液温度上升到一定温度后才有暖风效果；2、车辆熄火后，暖风系统没有动力源，无法持续提供暖风；3、使用电加热进行空调制热或更改排气流向的方式利用余热，存在对电瓶电量消耗过大或对排气系统造成干扰等问题；本发明提供了一种发动机余热利用系统及其控制方法，可以实现车辆启动后能够快速实用暖风系统，以及车辆熄火后，能够持续提供一段时间的暖风。

本发明通过如下技术方案实现：

一种发动机余热利用系统，包括发动机1、排气管2、三元催化器3、一体式换热器4、温度传感器5、暖风散热器7、电动水泵8、电磁阀9、冷却液管路10、车辆散热器11及控制单元13；所述发动机1的一端依次连接排气管2、三元催化器3、一体式换热器4、暖风散热器7、电磁阀9及车辆散热器11，发动机1的另一端与车辆散热器11连接，所述电动水泵8位于暖风散热器7及电磁阀9之间，用于在启动后需要暖风情况下提供动力，将经过一体式换热器4加热后的防冻液循环至暖风散热器7，所述控制单元13分别与发动机1、一体式换热器4、电动水泵8及电磁阀9连接。

优选地，所述电磁阀9包括滑块15、管路a16及管路b17，滑块15由控制单元11控制，管路a16和管路b17在滑块上，随着滑块移动和不同管路形成循环，在启动后需要暖风情况下，通过控制滑块15的移动，使管路a16和冷却液管路6连通，此时管路b17处于封闭状态，冷却液在一体式换热器4和暖风散热器7及连接管路中形成循环；在停车熄火后需要暖风的情况下，通过控制滑块15的移动，使管路b17和冷却液管路6连通，车辆散热器11和暖风散热器7及连接管路形成循环。

优选地，所述一体式换热器4上安装有温度传感器5。

优选地，所述体式换热器4与暖风散热器7之间、电磁阀9与车辆散热器11、之间、车辆散热器11与发动机1之间均通过冷却液管路连接。

优选地，所述控制单元13分别通过控制线路14与发动机1、一体式换热器4、电动水泵8及电磁阀9连接。

一种发动机余热利用系统的控制方法，具体步骤如下：