車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法

《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》是徐工集團工程機械股份有限公司於2015年5月6日申請的發明專利，該專利的申請號為2015102261142，公布號為CN105584351A，授權公布日為2016年5月18日，發明人是劉漢光、倪翔宇、張安。

《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》的溫度調節系統包括：主風道模組，主風道模組包括可開閉的主風道入口，主風道入口打開時車輛的動力艙通過主風道入口與大氣連通，主風道入口關閉時切斷動力艙通過主風道入口與大氣的連通；副風道模組，副風道模組包括副風道入口和送風裝置，副風道入口與動力艙連通，送風裝置的進口與大氣連通，送風裝置的出口與副風道入口連通；發動機尾氣餘熱利用模組，發動機尾氣餘熱利用模組包括用於輸送換熱工質的泵送裝置、利用車輛的發動機尾氣加熱換熱工質的換熱裝置和用於釋放換熱工質吸收的熱量的加熱器總成。

2019年7月15日，《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》獲第十一屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

（概述圖為《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名： 車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法
• 申請人：徐工集團工程機械股份有限公司於
• 申請號：2015102261142
• 公布號：CN105584351A
• 發明人：劉漢光、倪翔宇、張安
• 授權日：2016年5月18日
• 申請日：2015年5月6日
• 地址：江蘇省徐州市經濟開發區工業一區
• Int.Cl.：B60K11/06（2006.01）、B60K11/08（2006.01）
• 代理機構：中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人：劉志強
• 類別：發明專利

專利背景

車輛的發動機冷卻液要求在一定的工作溫度範圍內工作，以便發動機能有效地運行，免於出現故障，冷卻液溫度過高或過低都會導致發動機損壞。

以掃路車為例，2015年5月前已有的掃路車用冷卻系統中，多採用與發動機固連的冷卻風扇和發動機散熱器組成的風扇-散熱器冷卻系統實現車輛的溫度調節。在環境溫度較高時，風扇-散熱器冷卻系統會因散熱能力不足，造成發動機的汽缸蓋、活塞等零部件因受熱而易損，發動機進氣不足而功率下降等不良後果。在環境溫度較低時，冷卻風扇仍然對動力艙進行散熱，易造成冷卻過度現象，同樣會產生一系列不良後果。同時，占發動機燃油能量約1/3的發動機尾氣餘熱未經利用直接排放到大氣中，造成極大的能源浪費。

公開號為CN103397927A的中國專利申請和公開號為CN203049660U的中國專利公開了通過液壓控制系統調整冷卻風扇轉速的冷卻系統，該冷卻系統既避免了發動機因冷卻液溫度或液壓油溫度過高而導致其不能正常工作的缺陷，又克服了當溫度較低時發動機仍以恆定轉速帶動冷卻風扇工作而造成功率損失的缺陷。

但是，以上通過液壓控制系統調整風扇轉速的冷卻系統仍具有以下不足之處：環境溫度較高時，只能通過增加風扇轉速實現系統降溫，這就使得發動機負載較高，燃油消耗較大；環境溫度較低時，需要獨立的空調裝置加熱駕駛室或動力艙，消耗發動機的有用功、增加油耗，而很多熱量隨發動機尾氣直接排放掉，造成極大的浪費。

發明內容

專利目的

《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》的目的在於提供一種車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法，在車輛的溫度調節過程中可以減少發動機負載，降低燃油消耗。

技術方案

《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》第一方面提供一種車輛的溫度調節系統，所述溫度調節系統包括：主風道模組，所述主風道模組包括可開閉的主風道入口，所述主風道入口打開時所述車輛的動力艙通過所述主風道入口與大氣連通，所述主風道入口關閉時切斷所述動力艙通過所述主風道入口與大氣的連通；副風道模組，所述副風道入口與所述動力艙連通，所述副風道模組包括副風道入口和送風裝置，所述送風裝置的進口與大氣連通，所述送風裝置的出口與所述副風道入口連通；發動機尾氣餘熱利用模組，所述發動機尾氣餘熱利用模組包括用於輸送換熱工質的泵送裝置、利用所述車輛的發動機尾氣加熱所述換熱工質的換熱裝置和用於釋放所述換熱工質吸收的熱量的加熱器總成。

進一步地，所述車輛包括車頂板，所述車頂板上設有與所述動力艙連通的安裝口，所述主風道模組包括罩設於所述車頂板的安裝口上的車頂風罩，所述主風道入口位於所述車頂風罩的前側。

進一步地，所述車頂風罩包括罩設於所述安裝口上的風罩板，所述風罩板的前端圍繞左右方向的軸線可轉動地設定，在所述風罩板的前端抬起而與所述車頂板形成夾角時，所述主風道入口打開，在所述風罩板扣合於所述車頂板上時，所述主風道入口關閉。

進一步地，所述主風道模組還包括位於所述動力艙的後側的主擋風板，所述主擋風板用於封閉所述動力艙的後側。

進一步地，所述主風道模組還包括位於所述動力艙的底部的底擋風板，所述底擋風板包括為所述車輛的發動機散熱器提供冷卻空氣的第一開口。

進一步地，所述底擋風板還包括第二開口，從所述主風道入口進入所述動力艙的冷卻空氣中至少一部分流經位於所述動力艙內的發動機機體和傳動系統後從所述第二開口流出所述動力艙。

進一步地，所述副風道模組還包括導流組件，所述副風道入口設定在所述導流組件上，所述導流組件還設定有副風道出口，所述副風道出口與所述動力艙連通。

進一步地，所述導流組件包括風道殼體，所述副風道入口和所述副風道出口分別位於所述風道殼體的相對設定的兩個端部。

進一步地，所述導流組件還包括位於所述風道殼體內部的導流板，所述導流板用於將從所述副風道入口進入所述風道殼體內部的冷卻空氣引導至所述副風道出口。

進一步地，所述導流組件還包括位於所述副風道出口的百葉窗，所述百葉窗用於將所述副風道出口的冷卻空氣引導至發動機冷卻風扇和發動機散熱器。

進一步地，所述加熱器總成包括設定於所述動力艙內的第一加熱器和/或設定於所述車輛的駕駛室內的第二加熱器。

進一步地，所述換熱裝置包括消聲換熱器，所述消聲換熱器包括外殼，所述外殼上具有尾氣入口、尾氣出口、換熱工質入口和換熱工質出口。

進一步地，所述消聲換熱器還包括內殼、換熱結構和消聲結構，所述內殼位於所述外殼內部，所述內殼將所述外殼的內部空間分隔為位於所述外殼和所述內殼之間的換熱空間和位於所述內殼內部的與所述換熱空間隔離的消聲空間，所述換熱工質入口和所述換熱工質出口分別與所述換熱空間連通，所述換熱結構位於所述換熱空間內，所述尾氣入口和所述尾氣出口分別與所述消聲空間連通，所述消聲結構位於所述消聲空間內。

進一步地，所述換熱結構包括環形的襯板和翅片，多個所述襯板間隔設定於所述換熱空間內並位於所述換熱工質入口和所述換熱工質出口之間，每個所述襯板的外環側與所述外殼連線，每個所述襯板的內環側與所述內殼連線，每兩個相鄰的襯板之間沿所述襯板的周向間隔設定多個所述翅片，且所述襯板上位於每兩個相鄰的翅片之間的部分均設有流通孔。

進一步地，所述溫度調節系統還包括控制模組，所述控制模組分別與所述主風道模組、所述副風道模組和所述發動機尾氣餘熱利用模組耦合，以分別控制所述主風道入口的開閉、所述送風裝置的開閉以及所述泵送裝置的開閉。

進一步地，所述控制模組包括溫度檢測裝置和控制裝置，所述溫度檢測裝置、所述主風道模組、所述副風道模組和所述發動機尾氣餘熱利用模組分別與所述控制裝置耦合，所述控制裝置根據所述溫度檢測裝置的檢測結果控制所述主風道入口的開閉、所述送風裝置的開閉以及所述泵送裝置的開閉；或者，所述控制裝置包括第一溫控開關、第二溫控開關和第三溫控開關，所述第一溫控開關與所述主風道模組耦合以控制所述主風道入口的開閉，所述第二溫控開關與所述副風道模組耦合以控制所述送風裝置的開閉，所述第三溫控開關與所述發動機尾氣餘熱利用模組耦合以控制所述泵送裝置的開閉。

《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》第二方面提供一種車輛，包括溫度調節系統，所述溫度調節系統為該發明第一方面中任一項所述的車輛的溫度調節系統。

《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》第三方面提供一種車輛的溫度調節方法，所述車輛為該發明第二方面所述的車輛，所述溫度調節方法包括：當所述車輛所處的環境溫度小於或等於第一溫度時，控制所述主風道入口關閉、控制所述送風裝置關閉並控制所述泵送裝置開啟；當所述車輛所處的環境溫度大於所述第一溫度但小於第二溫度時，控制所述主風道入口打開、控制所述送風裝置關閉並控制所述泵送裝置關閉；當所述車輛所處的環境溫度大於或等於第二溫度時，控制所述主風道入口打開、控制所述送風裝置打開並控制所述泵送裝置關閉。

基於《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》提供的車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法，車輛的溫度調節系統包括主風道模組、副風道模組和發動機尾氣餘熱利用模組。主風道模組包括主風道入口，主風道入口可以控制動力艙是否通過主風道入口與大氣連通或斷開。副風道模組包括副風道入口和送風裝置，送風裝置可以控制是否通過副風道入口為動力艙強制送風。發動機尾氣餘熱利用模組包括用於輸送換熱工質的泵送裝置、利用車輛的發動機尾氣加熱換熱工質的換熱裝置、用於釋放換熱工質吸收的熱量的加熱器總成。由於設定了主風道模組、副風道模組和發動機尾氣餘熱利用模組，可以通過控制主風道入口的開閉、控制送風裝置的開閉以及控制泵送裝置的開閉來控制主風道模組、副風道模組和發動機尾氣餘熱利用模組中參與溫度調節的模組數量，從而可以通過調節進入動力艙的冷卻空氣流量以及是否利用發動機尾氣餘熱來調節溫度，從而在溫度調節過程中減少發動機負載，降低燃油消耗。

改善效果

《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》中車輛的溫度調節系統設定了主風道模組、副風道模組和發動機尾氣餘熱利用模組，可以通過控制主風道模組的主風道入口的開閉、控制副風道模組的送風裝置的開閉以及控制發動機尾氣餘熱利用模組的泵送裝置的開閉來控制主風道模組、副風道模組和發動機尾氣餘熱利用模組中參與溫度調節的模組數量，從而可以通過調節進入動力艙的冷卻空氣流量以及是否利用發動機尾氣餘熱來調節溫度，在溫度調節過程中減少發動機負載，降低燃油消耗。

該車輛的溫度調節系統包括了發動機尾氣餘熱利用模組，能在溫度較低的季節利用發動機尾氣餘熱為駕駛室或動力艙加熱，提高能源的利用率，降低燃料成本，同時不會造成車輛整體動力性能的下降。

通過空氣流動路徑設計，讓冷卻空氣從多個方向充分流過動力艙的熱源區域，帶走動力艙內的熱量，使發動機處於最合適的工作溫度。

該車輛的溫度調節系統結構簡單、成本低廉、易於維護。

附圖說明

圖1為《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》一具體實施例的車輛及其溫度調節系統的帶局部剖視的主視結構示意圖。

圖2為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統的帶局部剖視的俯視結構示意圖。

圖3為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統的放大的帶局部剖視的後視結構示意圖。

圖4為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中主風道模組的車頂風罩的結構示意圖。

圖5為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中主風道模組的主擋風板的結構示意圖。

圖6為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中主風道模組的底擋風板的結構示意圖。

圖7為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中副風道模組的立體結構示意圖。

圖8為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中副風道模組的帶局部剖視的主視結構示意圖。

圖9為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中發動機尾氣餘熱利用模組的原理示意圖。

圖10為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中發動機尾氣餘熱利用模組的消聲換熱器的立體結構示意圖。

圖11為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中發動機尾氣餘熱利用模組的消聲換熱器的剖視結構示意圖。

圖12為圖11所示的消聲換熱器的襯板和翅片的結構示意圖。

圖13為圖1所示實施例的車輛的溫度調節方法的流程示意圖。

權利要求

1.一種車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述溫度調節系統包括：主風道模組（100），所述主風道模組（100）包括可開閉的主風道入口（123），所述主風道入口（123）打開時所述車輛的動力艙通過所述主風道入口（123）與大氣連通，所述主風道入口（123）關閉時切斷所述動力艙通過所述主風道入口（123）與大氣的連通；副風道模組（200），所述副風道模組（200）包括副風道入口（2211）和送風裝置（210），所述副風道入口（2211）與所述動力艙連通，所述送風裝置（210）的進口與大氣連通，所述送風裝置（210）的出口與所述副風道入口（2211）連通；發動機尾氣餘熱利用模組（300），所述發動機尾氣餘熱利用模組（300）包括用於輸送換熱工質的泵送裝置（330）、利用所述車輛的發動機尾氣加熱所述換熱工質的換熱裝置和用於釋放所述換熱工質吸收的熱量的加熱器總成（320）。

2.根據權利要求1所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述車輛包括車頂板，所述車頂板上設有與所述動力艙連通的安裝口，所述主風道模組（100）包括罩設於所述車頂板的安裝口上的車頂風罩（120），所述主風道入口（123）位於所述車頂風罩（120）的前側。

3.根據權利要求2所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述車頂風罩（120）包括罩設於所述安裝口上的風罩板（122），所述風罩板（122）的前端圍繞左右方向的軸線可轉動地設定，在所述風罩板（122）的前端抬起而與所述車頂板形成夾角時，所述主風道入口（123）打開，在所述風罩板（122）扣合於所述車頂板上時，所述主風道入口（123）關閉。

4.根據權利要求1所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述主風道模組（100）還包括位於所述動力艙的後側的主擋風板（130），所述主擋風板（130）用於封閉所述動力艙的後側。

5.根據權利要求1所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述主風道模組（100）還包括位於所述動力艙的底部的底擋風板（140），所述底擋風板（140）包括為所述車輛的發動機散熱器提供冷卻空氣的第一開口（141）。

6.根據權利要求5所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述底擋風板（140）還包括第二開口（142），從所述主風道入口（123）進入所述動力艙的冷卻空氣中至少一部分流經位於所述動力艙內的發動機機體和傳動系統後從所述第二開口（142）流出所述動力艙。

7.根據權利要求1所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述副風道模組（200）還包括導流組件（220），所述副風道入口（2211）設定在所述導流組件（220）上，所述導流組件（220）還設定有副風道出口（2212），所述副風道出口（2212）與所述動力艙連通。

8.根據權利要求7所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述導流組件（220）包括風道殼體（221），所述副風道入口（2211）和所述副風道出口（2212）分別位於所述風道殼體（221）的相對設定的兩個端部。

9.根據權利要求8所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述導流組件（220）還包括位於所述風道殼體（221）內部的導流板（223），所述導流板（223）用於將從所述副風道入口（2211）進入所述風道殼體（221）內部的冷卻空氣引導至所述副風道出口（2212）。

10.根據權利要求8所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述導流組件還包括位於所述副風道出口（2212）的百葉窗（224），所述百葉窗（224）用於將所述副風道出口（2212）的冷卻空氣引導至發動機冷卻風扇和發動機散熱器。

11.根據權利要求1所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述加熱器總成（320）包括設定於所述動力艙內的第一加熱器和/或設定於所述車輛的駕駛室內的第二加熱器。

12.根據權利要求1所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述換熱裝置包括消聲換熱器（310），所述消聲換熱器（310）包括外殼（311），所述外殼（311）上具有尾氣入口（3111）、尾氣出口（3112）、換熱工質入口（3113）和換熱工質出口（3114）。

13.根據權利要求12所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述消聲換熱器（310）還包括內殼（312）、換熱結構和消聲結構，所述內殼（312）位於所述外殼（311）內部，所述內殼（312）將所述外殼（311）的內部空間分隔為位於所述外殼（311）和所述內殼（312）之間的換熱空間和位於所述內殼（312）內部的與所述換熱空間隔離的消聲空間，所述換熱工質入口（3113）和所述換熱工質出口（3114）分別與所述換熱空間連通，所述換熱結構位於所述換熱空間內，所述尾氣入口（3111）和所述尾氣出口（3112）分別與所述消聲空間連通，所述消聲結構位於所述消聲空間內。

14.根據權利要求13所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述換熱結構包括環形的襯板（317）和翅片（316），多個所述襯板（317）間隔設定於所述換熱空間內並位於所述換熱工質入口（3113）和所述換熱工質出口（3114）之間，每個所述襯板（317）的外環側與所述外殼（311）連線，每個所述襯板（317）的內環側與所述內殼（312）連線，每兩個相鄰的襯板（317）之間沿所述襯板（317）的周向間隔設定多個所述翅片（316），且所述襯板（317）上位於每兩個相鄰的翅片（317）之間的部分均設有流通孔（3171）。

15.根據權利要求1至14中任一項所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述溫度調節系統還包括控制模組，所述控制模組分別與所述主風道模組（100）、所述副風道模組（200）和所述發動機尾氣餘熱利用模組（300）耦合，以分別控制所述主風道入口（123）的開閉、所述送風裝置（210）的開閉以及所述泵送裝置（330）的開閉。

16.根據權利要求15所述的車輛的溫度調節系統，其特徵在於，所述控制模組包括溫度檢測裝置和控制裝置，所述溫度檢測裝置、所述主風道模組（100）、所述副風道模組（200）和所述發動機尾氣餘熱利用模組（300）分別與所述控制裝置耦合，所述控制裝置根據所述溫度檢測裝置的檢測結果控制所述主風道入口（123）的開閉、所述送風裝置（210）的開閉以及所述泵送裝置（330）的開閉；或者，所述控制裝置包括第一溫控開關、第二溫控開關和第三溫控開關，所述第一溫控開關與所述主風道模組（100）耦合以控制所述主風道入口（123）的開閉，所述第二溫控開關與所述副風道模組（200）耦合以控制所述送風裝置（210）的開閉，所述第三溫控開關與所述發動機尾氣餘熱利用模組（300）耦合以控制所述泵送裝置（330）的開閉。

17.一種車輛，包括溫度調節系統，其特徵在於，所述溫度調節系統為根據權利要求1至16中任一項所述的車輛的溫度調節系統。

18.一種車輛的溫度調節方法，其特徵在於，所述車輛為權利要求17所述的車輛，所述溫度調節方法包括：當所述車輛所處的環境溫度小於或等於第一溫度時，控制所述主風道入口（123）關閉、控制所述送風裝置（210）關閉並控制所述泵送裝置（330）開啟；當所述車輛所處的環境溫度大於所述第一溫度但小於第二溫度時，控制所述主風道入口（123）打開、控制所述送風裝置（210）關閉並控制所述泵送裝置（330）關閉；當所述車輛所處的環境溫度大於或等於第二溫度時，控制所述主風道入口（123）打開、控制所述送風裝置（210）打開並控制所述泵送裝置（330）關閉。

實施方式

圖1至圖3示出了該實施例的車輛及其溫度調節系統的結構。圖1為《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》一具體實施例的車輛及其溫度調節系統的帶局部剖視的主視結構示意圖。圖2為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統的帶局部剖視的俯視結構示意圖。圖3為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統的放大的帶局部剖視的後視結構示意圖。

如圖1至圖3所示，該實施例的車輛的溫度調節系統包括主風道模組100、副風道模組200、發動機尾氣餘熱利用模組300。另外，該實施例中優選地，該車輛的溫度調節系統還包括了控制模組（示圖示）。

圖4和圖6示出了該實施例的溫度調節系統中主風道模組的各零結構。圖4為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中主風道模組的車頂風罩的結構示意圖。圖5為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中主風道模組的主擋風板的結構示意圖。圖6為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中主風道模組的底擋風板的結構示意圖。

如圖1至圖6所示，主風道模組100包括車頂風罩120、主擋風板130和底擋風板140。

如圖1至圖4所示，該實施例的車輛包括車頂板。車頂板上設有與動力艙連通的安裝口。主風道模組100的車頂風罩120罩設於車頂板的安裝口上。在車頂風罩120的前側設有主風道入口123。主風道入口123可開閉的設定。主風道入口123打開時車輛的動力艙通過主風道入口123與大氣連通，主風道入口123關閉時切斷動力艙通過主風道入口123與大氣的連通。該設定可以使主風道模組100無需專門的送風裝置強制送風，利用車輛前進時與周圍空氣的速度差進風，可以在不消耗能源的情況下從大氣獲得較多的冷卻空氣。

如圖1和圖4所示，車頂風罩120包括風罩支撐121和風罩板122。風罩支撐121包括固定於車頂板上的固定支撐1211和相對於固定支撐1211可轉動地設定的活動支撐1212。風罩板122連線於活動支撐122上，並罩設於安裝口上，從而，實現了風罩板122的前端能圍繞左右方向的軸線可轉動地設定。在風罩板122的前端抬起而與車頂板形成夾角時，主風道入口123打開，在風罩板122扣合於車頂板上時，主風道入口123關閉。

主擋風板130用於封閉動力艙的後側，以防止動力艙內的氣體從動力艙的後側流出或者空氣從動力艙的後側流入動力艙，從而利於組織動力艙內的氣流流動。

如圖5所示，該實施例中，主擋風板130上方包括與動力艙外殼連線用的連線部。主擋風板130還包括避讓用於連線動力艙內部和外部的車輛組成部件的第一避讓部。

底擋風板140用於為冷卻空氣進入或流出動力艙提供開口以及防止冷卻空氣從動力艙底部無規劃的流入或流出。

如圖6所示，該實施例中，底擋風板140包括第一開口141和第二開口142。另外，底擋風板140包括避讓用於連線動力艙內部和外部的車輛組成部件的第二避讓部。

第一開口141用於為發動機冷卻風扇提供冷卻空氣。從第一開口141進入動力艙的冷卻空氣流經車輛的發動機冷卻風扇和發動機散熱器後從位於散熱器附近的動力艙出口流出動力艙。

第二開口142為冷卻空氣出口。從主風道入口123進入動力艙的冷卻空氣中至少一部分流經位於動力艙內的發動機機體和傳動系統後從第二開口142流出動力艙。

優選地，從主風道入口123進入動力艙的冷卻空氣中至少一部分流經車輛的發動機冷卻風扇和發動機散熱器後從動力艙出口流出動力艙。

該實施例中，從主風道入口123進入動力艙的冷卻空氣分為兩路，一路流經位於動力艙內的發動機機體和傳動系統後從第二開口142流出動力艙，另一路流經車輛的發動機冷卻風扇和發動機散熱器。

該實施例中，第二開口142可開閉的設定。例如可以通過設定在第二開口142處的活動擋板實現對第二開口的開閉控制。第二開口142打開時動力艙通過第二開口142與大氣連通，將部分受熱空氣引出動力艙；第二開口142關閉時切斷動力艙通過第二開口142與大氣的連通，可降低動力艙空氣流動以實現動力艙的保溫功能。該實施例中可以控制第二開口142與主風道入口123同步打開或關閉。該設定可以更好地組織進入動力艙的冷卻空氣的流動。

車頂風罩120、主擋風板130、底擋風板140與發動機冷卻風扇等其它結構件一起保證動力艙各個方向具有一定的密閉性。且主擋風板120、底擋風板140與動力艙內其它結構件相配合，在動力艙內構造不同的空氣流動路徑。該實施例中，當車頂風罩120的前端向上抬起使主風道入口123打開使動力艙通過主風道入口123與大氣連通時，第二開口142亦打開使動力艙通過第二開口142與大氣連通，由於發動機冷卻風扇的抽吸作用，冷卻空氣自車頂風罩120前側的主風道入口123和底擋風板140的第一開口141進入動力艙，通過發動機散熱器後流出動力艙，帶走動力艙內的熱量，同時自主風道入口123進入動力艙的另一部分冷卻空氣，吹過發動機機體、傳動系統等熱源，再從底擋風板140的第二開口142流出動力艙，形成良好的空氣循環。

圖7和圖8示出了該實施例的溫度調節系統中副風道模組的結構。圖7為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中副風道模組的立體結構示意圖。圖8為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中副風道模組的帶局部剖視的主視結構示意圖。

如圖2至圖3、圖7至圖8所示，副風道模組200包括送風裝置210和導流組件220。

送風裝置210為溫度調節系統提供經副風道模組200進入動力艙的冷卻空氣。送風裝置210的進口與大氣連通，送風裝置210的出口與位於導流組件220上的副風道入口2211連通，該副風道入口2211還與動力艙連通。可以通過送風裝置210的開閉來控制是否通過副風道入口2211為動力艙強制送風。送風裝置210可以為風機或風扇。該實施例中，送風裝置210為兩個風機，兩個風機並排安裝於動力艙的前部上方。導流組件220上還具有與動力艙連通的副風道出口2212。從而，送風裝置210打開時通過副風道入口2211向動力艙強制送風，送風裝置210關閉則不通過副風道入口2211向動力艙強制送風。送風裝置210的設定可以在主風道模組100提供的冷卻空氣風量不足的情況下實現強制送風，為動力艙提供更多的冷卻空氣。

導流組件220起到分配風量和引導空氣流向的作用。如圖7和圖8所示，導流組件220包括風道殼體221，導流板223、百葉窗224和安裝耳225。

該實施例中，風道殼體221為矩形箱體結構。副風道入口2211和副風道出口2212分別位於風道殼體221的相對設定的兩個端部。其中，副風道入口2211設定於風道殼體221的上端前側，而副風道出口2212設定於風道殼體221的下端後側。該實施例中，送風裝置210通過法蘭連線至風道殼體221的副風道入口2211處。

導流板223位於風道殼體221內部。導流板223和風道殼體221將從副風道入口2211進入的風道殼體221內部的冷卻空氣引導至副風道出口2212，起到引導空氣流向和分配風量的作用。該實施例中，導流板223有兩塊，沿上下方向設定。

百葉窗224安裝於副風道出口2212處。百葉窗224可以調節經副風道出口2212流入動力艙的冷卻空氣的方向。該實施例中，百葉窗224用於將副風道出口2212的冷卻空氣引導至發動機冷卻風扇和發動機散熱器。百葉窗224的葉片的延伸方向可以根據需要設定，例如可以橫向設定也可以豎向設定。當送風裝置210打開時，冷卻空氣經過副風道入口2211、若干導流板223、百葉窗224之後直接進入動力艙，增加動力艙的冷卻空氣流量並降低冷卻空氣風溫，能明顯提高動力艙的散熱量。

圖9為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中發動機尾氣餘熱利用模組的原理示意圖。

如圖9所示，發動機尾氣餘熱利用模組300包括換熱裝置、加熱器總成320、泵送裝置330、換熱工質容納箱和連線管道350。其中，換熱工質容納箱、泵送裝置330、消聲換熱器310、加熱器總成320通過連線管道350依次串接。

該實施例中，發動機尾氣餘熱利用模組300內流動的換熱工質為水。換熱工質容納箱為水箱340。泵送裝置330為用於輸送水的水泵。換熱裝置為同時具有換熱功能和消聲功能的消聲換熱器310。

圖10至圖12示出了該實施例的消聲換熱器310的結構。圖10為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中發動機尾氣餘熱利用模組的消聲換熱器的立體結構示意圖。圖11為圖1所示實施例的車輛及其溫度調節系統中發動機尾氣餘熱利用模組的消聲換熱器的剖視結構示意圖。圖12為圖11所示的消聲換熱器的襯板和翅片的結構示意圖。

如圖10至12所示，消聲換熱器310包括外殼311，內殼312、換熱結構和消聲結構。

如圖10所示，外殼311上具有尾氣入口3111、尾氣出口3112、換熱工質入口3113和換熱工質出口3114。

如圖11所示，內殼312位於外殼311內部並將外殼311的內部空間分隔為位於外殼311和內殼312之間的換熱空間和位於內殼312內部的與換熱空間隔離的消聲空間。換熱工質入口3113和換熱工質出口3114分別與換熱空間連通，換熱結構位於換熱空間內。尾氣入口3111和尾氣出口3112分別與消聲空間連通，消聲結構位於消聲空間內。

如圖11和圖12所示，換熱結構包括環形的襯板317和翅片316，多個襯板317間隔設定於換熱空間內並位於換熱工質入口3113和換熱工質出口3114之間，每個襯板317的外環側與外殼311連線，每個襯板317的內環側與內殼312連線，每兩個相鄰的襯板317之間沿襯板317的周向間隔設定多個翅片316，且襯板317上位於每兩個相鄰的翅片316之間的部分均設有流通孔3171。翅片316固定連線於換熱空間內，該實施例中，翅片316與相鄰的襯板317及外殼311和內殼312分別連線。

襯板317既起到支撐翅片316與導熱的作用，又能使換熱工質自換熱工質入口3111向換熱工質出口3112流動。襯板317和翅片316共同作用可以增強換熱。換熱工質經換熱工質入口3111進入換熱空間，通過內殼312、襯板317、翅片316與消聲空間內的高溫尾氣進行換熱，最終經換熱工質出口3112流出換熱空間。

為了具有較好的換熱效果，內殼312、襯板317、翅片316應採用低熱阻的材料製成，該實施例中，內殼312、襯板317、翅片316均採用金屬材料製成。

另外，該實施例中，翅片316為平片，但在其它的實施例中，翅片也可以為波浪形片或U形片。

如圖12所示，消聲結構包括消聲隔板313和金屬網芯314。

消聲隔板313位於尾氣入口3111和尾氣出口3112之間，消聲隔板313的外周與內殼312連線，消聲隔板313上設有消聲氣孔3131。該實施例中，在消聲空間內從上游至下游間隔設定了三塊消聲隔板313。消聲隔板313的數量可以根據需要變化。

優選地，相鄰的消聲隔板313上的消聲氣孔3131的大小不同和/或相鄰的消聲隔板313上的消聲氣孔3131不在同一軸線上。該設定有利於提高消聲換熱器310消聲降噪效果。

金屬網芯314位於尾氣入口3111和尾氣出口3112之間，金屬網芯314的外周與內殼312連線。金屬網芯314的中心部位可以開設通孔供尾氣通過。該實施例中，共設有兩塊金屬網芯314。一塊布置於第二塊消聲隔板313的上游側，並與第二塊消聲隔板313連線，另一塊布置於第三塊消聲隔板313的下游，位於尾氣出口3113附近。金屬網芯314的數量可以根據需要變化。金屬網芯314的設定可以提高消聲換熱器310的消聲降噪效果。

在未示出的實施例中，金屬網芯314可以用蜂窩狀降噪裝置代替。

泵送裝置330的入口與水箱340的出口連線，泵送裝置330的出口與消聲換熱器310的換熱工質入口3113連線，消聲換熱器310的換熱工質出口3114與加熱器總成320的入口連線，加熱器總成320的出口與水箱340的進口連線。

消聲換熱器310還通過其尾氣入口3111和尾氣出口3112串接於發動機尾氣管道上，以利用發動機尾氣餘熱加熱換熱工質。

加熱器總成320用於釋放換熱工質吸收的熱量。優選地，加熱器總成320可以包括設定於動力艙內的第一加熱器，也可以包括設定於車輛的駕駛室內的第二加熱器。加熱器總成320的各個加熱器之間可以通過並聯或串聯的形式連線，根據使用需求合理布置在動力艙或駕駛室。

當加熱器總成320包括第一加熱器時，在環境溫度較低的情況下可以利用發動機尾氣的熱量加熱動力艙，從而至少部分代替空調設備節約能源；當加熱器總成320包括第二加熱器時，在環境溫度較低的情況下可以利用發動機尾氣的熱量加熱加駕駛室，從而至少部分代替空調設備節約能源。

控制模組分別與主風道模組100、副風道模組200和發動機尾氣餘熱利用模組300耦合，以控制主風道模組100的主風道入口123的開閉、送風裝置210的開閉以及控制泵送裝置330的開閉。通過設定控制模組，可以實現車輛的溫度調節系統的自動控制。

該實施例中，控制模組包括溫度檢測裝置和控制裝置。溫度檢測裝置、主風道模組100、副風道模組200和發動機尾氣餘熱利用模組300分別與控制裝置耦合，控制裝置根據溫度檢測裝置的檢測結果控制主風道入口123的開閉、送風裝置210的開閉以及泵送裝置330的開閉。

其中，溫度檢測裝置在該實施例中為溫度採樣器。溫度採樣器輸出電壓信號Vtemp代表溫度採樣信號。

該實施例中，控制裝置包括主風道模組控制器、副風道模組控制器和發動機尾氣餘熱利用模組控制器。溫度採樣器分別與主風道模組控制器、副風道模組控制器和發動機尾氣餘熱利用模組控制器電連線。

控制模組還包括第一電磁控制閥、第一液壓驅動機構、連桿傳動機構、第二電磁控制閥、第二液壓驅動機構、第三電磁控制閥和液壓馬達。

其中，主風道模組控制器與第一電磁控制閥電連線。第一電磁控制閥用於控制第一液壓驅動機構的動作，第一液壓驅動機構與連桿傳動機構連線，連桿傳動機構與主風道模組100的車頂風罩120的活動支撐1212連線。溫度採樣信號Vtemp達到預設條件而需要對主風道入口123進行打開或關閉操作時，主風道模組控制器只需控制第一電磁控制閥即可控制活動支撐1212的動作以控制風罩板122的動作來打開或關閉主風道入口123。主風道入口123打開時，主風道模組100開啟，主風道入口123關閉時，主風道模組100關閉。第一液壓驅動機構例如可以是兩個並聯的第一液壓缸。

該實施例中，主風道模組控制器還與第二電磁控制閥電連線。第二電磁控制閥用於控制第二液壓驅動機構的動作，第二液壓驅動機構與控制底擋風板140的第二開口142的開閉的活動擋板驅動連線。溫度採樣信號Vtemp達到預設條件而需要對第二開口142進行打開或關閉操作時，主風道模組控制器只需控制第二電磁控制閥即可控制活動擋板的動作，從而主風道模組控制器還可以根據溫度採樣信號Vtemp控制底擋風板140的第二開口142的打開和關閉。第二液壓驅動機構例如可以是一個第二液壓缸。

需要說明的是，設定第二開口以及將第二開口設定為可開閉的均是《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》優選的而不是必不可少的技術手段。

另外，雖然該實施例中分別設定了第一電磁控制閥和第二電磁控制閥來控制主風道入口123開閉與第二開口142的開閉，但是，由於主風道入口123與第二開口142可以同時開閉，在未示出的實施例中，第一電磁控制閥和第二電磁控制閥可以用一個電磁控制閥替代。

副風道模組控制器與第三電磁控制閥電連線。第三電磁控制閥用於控制液壓馬達的動作，液壓馬達用於驅動副風道模組200的送風裝置210。溫度採樣信號Vtemp達到預設條件而需要對送風裝置210進行開啟或關閉操作時，只需控制第三電磁控制閥即可控制送風裝置210的動作。送風裝置210開啟則通過副風道入口2211向動力艙強制送風，副風道模組200開啟；送風裝置210關閉則不通過副風道入口2211向動力艙強制送風，副風道模組200關閉。

該實施例中，泵送裝置330為電動水泵。發動機尾氣餘熱利用模組控制器與電動水泵的電機電連線。溫度採樣信號Vtemp達到預設條件而需要對泵送裝置330進行打開或關閉操作時，只需控制電動水泵的電機的動作即可控制泵送裝置330的開啟和關閉。泵送裝置330開啟時，發動機尾氣餘熱利用模組300開啟，泵送裝置330關閉時，發動機尾氣餘熱利用模組300關閉。

以上控制模組中，溫度採樣器檢測車輛所處的環境的溫度信息並輸出電壓信號——溫度採樣信號Vtemp。主風道模組控制器、副風道模組控制器、發動機尾氣餘熱利用模組控制器分別接收溫度採樣信號Vtemp並輸出控制信號，用於控制第一液壓驅動裝置的第一電磁控制閥、用於控制第二液壓驅動裝置的第二電磁控制閥和用於控制液壓馬達的第三電磁控制閥以及電動水泵的電機接受各自的控制器的控制信號後，分別控制主風道模組100的主風道入口123的開閉、底擋風板140的第二開口142的開閉、副風道模組200的送風裝置210的開閉和發動機尾氣餘熱利用模組300的泵送裝置330（電動水泵）的開閉以此控制參與溫度調節的主風道模組100、副風道模組200和發動機尾氣餘熱利用模組300三個模組的數量。

該實施例可以根據不同的環境溫度以及不同作業工況的散熱需求，自動控制主風道模組100、副風道模組200以及發動機尾氣餘熱利用模組300的開啟和關閉，使發動機的冷卻液溫度始終維持在合適的溫度範圍內。

該實施例的車輛包括前述的溫度調節系統。該車輛例如可以為掃路車等道路作業車輛。

以上實施例的控制模組中，包括溫度採樣器和控制裝置，控制裝置包括主風道模組控制器、副風道模組控制器和發動機尾氣餘熱利用模組控制器。在一個替代實施例中，控制裝置可以用一個具有不同控制部分的主控制器替代。在另一個替代實施例中，溫度採樣器和控制裝置可以用第一溫控開關、第二溫控開關和第三溫控開關代替，其中，第一溫控開關與主風道模組耦合，例如在控制模組的其它裝置與前述實施例相同的情況下，可以使第一溫控開關與第一電磁控制閥和第二電磁控制閥電連線；第二溫控開關與副風道模組耦合，例如在控制模組的其它裝置與前述實施例相同的情況下，可以使第二溫控開關與第三電磁控制閥電連線；第三溫控開關與發動機尾氣餘熱利用模組耦合，例如在控制模組的其它裝置與前述實施例相同的情況下，可以使第三溫控開關與泵送裝置電連線。合理設定各個溫控開關的動作溫度，即可實現相應的控制。

進一步地，該實施例還提供一種前述的車輛的溫度調節方法，該溫度調節方法包括：當車輛所處的環境溫度小於或等於第一溫度時，控制主風道入口123關閉、控制送風裝置210關閉並控制泵送裝置330打開；當車輛所處的環境溫度大於第一溫度但小於第二溫度時，控制主風道入口123打開、控制送風裝置210關閉並控制泵送裝置330關閉；當車輛所處的環境溫度大於或等於第二溫度時，控制主風道入口123打開、控制送風裝置210打開並控制泵送裝置330關閉。

圖13為圖1所示實施例的車輛的溫度調節方法的流程示意圖。

該實施例中，用溫度採樣信號Vtemp作為環境溫度的信號，用第一閾值電壓V1作為代表第一溫度的信號，用第二閾值電壓V2作為代表第二溫度的信號。

當溫度採樣信號Vtemp小於或等於第一閾值電壓V1時，即代表車輛所處的環境溫度小於或等於第一溫度。此時，控制主風道入口123關閉以關閉主風道模組100、控制送風裝置210關閉以關閉副風道模組200，以此實現降低進入動力艙內的冷卻空氣流量；同時控制泵送裝置330開啟以開啟發動機尾氣餘熱利用模組300，為加熱器總成320所在的動力艙和/或駕駛室提供加熱功能。

當溫度採樣信號Vtemp大於第一閾值電壓V1而小於第二閾值電壓V2時，即代表車輛所處的環境溫度大於第一溫度但小於第二溫度，控制主風道入口123打開以開啟主風道模組100，控制送風裝置210關閉以關閉副風道模組200，從而為動力艙提供適量的冷卻空氣。同時控制泵送裝置330關閉以關閉發動機尾氣餘熱利用模組300。

當溫度採樣信號Vtemp大於或等於第二閾值電壓V2時，即代表車輛所處的環境溫度大於或等於第二溫度。控制主風道入口123打開以開啟主風道模組100，控制送風裝置210打開以開啟副風道模組200，使冷卻空氣最大程度的進入動力艙，提高發動機冷卻系統的散熱效率。同時控制泵送裝置330關閉以關閉發動機尾氣餘熱利用模組300。

具體的說，當環境溫度低時，溫度採樣器輸出的溫度採樣信號Vtemp小於或等於第一閾值電壓V1時，主風道模組控制器控制主風道模組100的主風道入口123和第二開口142均關閉，副風道模組控制器控制副風道模組200的送風裝置210關閉，而發動機尾氣餘熱利用模組控制器控制發動機尾氣餘熱利用模組300的泵送裝置330開啟。換熱工質在泵送裝置330的驅動下流經消聲換熱器310、加熱器總成320、水箱340，在消聲換熱器310的換熱空間內與發動機尾氣進行換熱，進而通過放置在動力艙或駕駛室中的加熱器總成320放熱實現對動力艙或駕駛室加熱。

在消聲換熱器310內部，一方面換熱工質自換熱工質入口3113進入消聲換熱器310的換熱空間，通過內殼312、襯板317、翅片316與發動機尾氣換熱後再從換熱工質出口3114流出；另一方面發動機尾氣自尾氣入口3111進入消聲換熱器310的消聲空間，經過各消聲隔板313的消聲氣孔3131以及各金屬網芯314的通孔後再從尾氣出口3112排出。

當環境溫度合適時，溫度採樣器輸出的溫度採樣信號Vtemp大於第一閾值電壓V1且小於第二閾值電壓V2時，主風道模組控制器控制主風道模組100的主風道入口123和第二開口142均打開而開啟主風道模組100，副風道模組控制器控制副風道模組200的送風裝置210關閉而關閉副風道模組100，發動機尾氣餘熱利用模組控制器控制泵送裝置330關閉而關閉發動機尾氣餘熱利用模組300。從主風道入口123進入動力艙的冷卻空氣分為兩路，一路流經位於動力艙內的發動機機體和傳動系統後從第二開口142流出動力艙，另一路流經車輛的發動機冷卻風扇和發動機散熱器後流出。通過開啟主風道模組100，可以增強車輛的散熱性能，滿足車輛的散熱需求。

當環境溫度高時，溫度採樣器輸出的溫度採樣信號Vtemp大於或等於第二閾值電壓V2時，主風道模組控制器控制主風道模組100的主風道入口123和第二開口142均打開而開啟主風道模組100，副風道模組控制器控制副風道模組200的送風裝置210開啟而開啟副風道模組200，發動機尾氣餘熱利用模組控制器控制泵送裝置330關閉而關閉發動機尾氣餘熱利用模組300。從主風道入口123進入動力艙的冷卻空氣仍分為兩路，一路流經位於動力艙內的發動機機體和傳動系統後從第二開口142流出動力艙，另一路流經車輛的發動機冷卻風扇和發動機散熱器後流出動力艙。經送風裝置210進入導流組件220的冷卻空氣依次流經副風道入口2211、導流板223和百葉窗224進入動力艙，再經過發動機冷卻風扇和發動機散熱器後流出動力艙。同時開啟主風道模組100和副風道模組200可以增加動力艙的進風風量並降低進風風溫，能明顯提高冷卻系統的散熱量。

榮譽表彰

2019年7月15日，《車輛及其溫度調節系統和溫度調節方法》獲第十一屆江蘇省專利項目獎優秀獎。