CN111907307A - 一种车辆及车辆除霜系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆及车辆除霜系统，属于车辆技术领域。该车辆除霜系统包括：控制器，用于在需要进行除霜时控制加热器启动，并控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高；加热器，用于在控制器的控制下对除霜液体进行加热；喷射装置，用于在控制器的控制下将流经加热器的温度逐步升高的除霜液体喷到车辆玻璃上。当需要进行除霜时，控制器控制加热器启动，并控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高，由喷射装置将温度逐步升高的除霜液体喷到车辆玻璃上，由于进行除霜时，喷到车辆玻璃上的除霜液体的温度是由低到高逐渐上升的，那么车辆玻璃温度就不会发生骤变，除霜过程中车辆玻璃损坏或破裂的风险就大大降低，车辆玻璃的寿命也就得到有效延长。

Description

一种车辆及车辆除霜系统

技术领域

本发明涉及一种车辆及车辆除霜系统，属于车辆技术领域。

背景技术

冬季，车辆在长时间停靠之后，驾驶员想要再次驾驶时，往往需要对车辆的玻璃、尤其是前挡风玻璃进行除霜、除冰等操作，否则会遮挡驾驶员的视线，影响车辆的驾驶安全性。而且，如果除霜、除冰效果不好，仍然会对车辆的驾驶安全性造成影响。

授权公告号为CN207644348U的实用新型专利文件中，公开了一种车辆玻璃除霜系统及车辆，车辆玻璃除霜系统包括控制器、加热装置和除霜装置，当需要进行除霜时，为了提高除霜效果，控制装置控制加热装置将洗涤液加热，并在温度达到设定温度时触发除霜装置，除霜装置利用洗涤液对车辆玻璃进行除霜作业。虽然该方案能够快速实现对车辆玻璃的除霜，但没有考虑玻璃对水温的适应过程，由于车辆玻璃出现结霜现象时的外部环境温度比较低，那么车辆玻璃的温度也较低，若将加热到设定温度的洗涤液直接喷到车辆玻璃上，车辆玻璃温度会发生骤变，长此以往，会导致车辆玻璃存在受损或破裂的风险，影响车辆玻璃的寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆除霜系统，用以解决目前车辆除霜方式影响车辆玻璃寿命的问题；本发明还提供一种车辆，用以解决目前车辆除霜方式影响车辆玻璃寿命，导致车辆行驶安全性降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种车辆除霜系统，该车辆除霜系统包括：

控制器，用于在需要进行除霜时控制加热器启动，并控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高；

加热器，用于在控制器的控制下对除霜液体进行加热；

喷射装置，用于在控制器的控制下将流经加热器的温度逐步升高的除霜液体喷到车辆玻璃上。

该车辆除霜系统的有益效果是：当需要进行除霜时，控制器控制加热器启动，并控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高，由喷射装置将温度逐步升高的除霜液体喷到车辆玻璃上，由于进行除霜时，喷到车辆玻璃上的除霜液体的温度是由低到高逐渐上升的，使车辆玻璃对除霜液体的温度有一个适应的过程，这样以来，车辆玻璃的温度也是由低到高逐渐上升的，由于车辆玻璃温度不会发生骤变，那么除霜过程中车辆玻璃损坏或破裂的风险就大大降低，车辆玻璃的寿命也就得到有效延长。

本发明还提供了一种车辆，包括车辆本体，该车辆还包括一种车辆除霜系统，该车辆除霜系统包括：

控制器，用于在需要进行除霜时控制加热器启动，并控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高；

加热器，用于在控制器的控制下对除霜液体进行加热；

喷射装置，用于在控制器的控制下将流经加热器的温度逐步升高的除霜液体喷到车辆玻璃上。

该车辆的有益效果是：利用该车辆的车辆除霜系统对车辆玻璃进行除霜时，控制器控制加热器启动，并控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高，由喷射装置将温度逐步升高的除霜液体喷到车辆玻璃上，由于进行除霜时，喷到车辆玻璃上的除霜液体的温度是由低到高逐渐上升的，使车辆玻璃对除霜液体的温度有一个适应的过程，这样以来，车辆玻璃的温度也是由低到高逐渐上升的，由于车辆玻璃温度不会发生骤变，那么除霜过程中车辆玻璃损坏或破裂的风险就大大降低，车辆玻璃的寿命也就得到有效延长，进而车辆的行驶安全性也得到提高。

进一步地，在上述车辆除霜系统和车辆中，所述控制器通过调整加热器功率实现控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高。

通过调整加热器功率逐步提高加热器对除霜液体的加热速度，进而实现控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高。

进一步地，在上述车辆除霜系统和车辆中，所述车辆除霜系统还包括：结霜传感器，用于设置在车辆玻璃上检测车辆玻璃的结霜现象，并将其发送给控制器，当检测到车辆玻璃有结霜现象时，控制器控制加热器启动。

设置结霜传感器，利用结霜传感器一方面能够实现对车辆玻璃结霜现象的精准检测，相对于人为主观判断，准确性更高；另一方面能够在检测到车辆玻璃有结霜现象时实现车辆玻璃的自动除霜，有效避免驾驶员在未除霜时驾驶车辆行驶，提高了行车安全性。

进一步地，在上述车辆除霜系统和车辆中，所述控制器用于接收车辆启动信号，并在接收到车辆启动信号后控制所述结霜传感器进行检测。

在车辆启动后即自动检测车辆玻璃的结霜现象，无需再次人工操作，实现了结霜现象检测的自动化，在此基础上，只有车辆启动且有结霜现象时才进行除霜操作，即实现了用车时才除霜，避免不必要的除霜操作，从而避免能源浪费。

进一步地，在上述车辆除霜系统和车辆中，所述控制器还用于在结霜传感器检测到车辆玻璃有结霜现象时向车辆发送锁车指令，使车辆无法行驶，并在除霜结束后向车辆发送解除锁车指令。

在结霜传感器检测到车辆玻璃有结霜现象时向车辆发送锁车指令，使车辆无法行驶，能够避免驾驶员在车辆玻璃未除霜的情况下驾驶车辆，保证驾驶员的人身安全。

进一步地，在上述车辆除霜系统和车辆中，所述车辆除霜系统还包括：雨刮电机，用于在控制器的控制下对除霜结束后的车辆玻璃进行刮水作业。

在除霜结束后控制雨刮电机对车辆玻璃进行刮水作业，一方面能保证驾驶员视野清晰；另一方面，由于车辆玻璃有结霜现象时直接启动雨刮电机，雨刮器会很容易与车辆玻璃冻在一起，导致雨刮电机会因强制启动而烧坏，因此，在除霜结束后才控制雨刮电机启动，能最大程度保护雨刮电机不被烧坏且不会对雨刮器造成机械损坏。

进一步地，在上述车辆除霜系统和车辆中，所述车辆除霜系统还包括：温度传感器，用于检测喷射装置喷出的除霜液体的温度，并将温度发送给控制器，当温度达到设定温度时，由控制器控制流经加热器的除霜液体保持所述设定温度。

设置温度传感器，利用温度传感器对喷射装置喷出的除霜液体温度进行实时检测，当温度达到设定温度时，即控制流经加热器的除霜液体保持设定温度，实现恒温度除霜，具有除霜效果好的优点。

进一步地，在上述车辆除霜系统和车辆中，所述车辆除霜系统还包括：水泵，用于在控制器的控制下将除霜液体经加热器抽到喷射装置。

设置水泵，利用水泵将除霜液体抽到喷射装置，能够提高除霜效率。

进一步地，在上述车辆除霜系统和车辆中，所述控制器通过调整水泵功率改变流经加热器的除霜液体的流速，以实现控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高。

通过调整水泵功率改变流经加热器的除霜液体的流速，进而实现控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高。

附图说明

图1是本发明车辆除霜系统实施例中车辆除霜系统的结构示意图；

图2是本发明车辆除霜系统实施例中车辆除霜系统的工作原理图；

图中，1是锁车装置，2是控制器，3是结霜传感器，4是喷射装置，5是水泵，6是加热器，7是温度传感器，8是水箱，9是雨刮电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

车辆除霜系统实施例：

如图1所示，本实施例的车辆除霜系统，包括锁车装置1、控制器2、结霜传感器3、喷射装置4、水泵5、加热器6、温度传感器7、水箱8和雨刮电机9。

其中，锁车装置1用于接收控制器2发送的锁车指令和解除锁车指令，并根据接收到的锁车指令使车辆锁车，车辆无法行驶；根据接收到的解除锁车指令使车辆解除锁车，车辆可正常行驶。本实施例中，锁车装置是单独设置的，例如锁车装置为设置在车辆车轮上的一种机械落锁装置，当接收到锁车指令时该装置落锁使车辆无法行驶，当接收到解除锁车指令时该装置开锁使车辆可正常行驶；作为其他实施方式，车辆除霜系统可以不单独设置锁车装置，而是以软件控制的方式实现车辆锁车或解除锁车，例如控制器向发动机ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)发送锁车指令或解除锁车指令，发动机ECU根据接收到的相应指令控制发动机锁止或解除锁止，以此实现车辆锁车或解除锁车。

结霜传感器3用于设置在车辆玻璃上检测车辆玻璃的结霜现象，并将检测结果发送给控制器2。其中，结霜传感器的类型可以是光学式、电容式或机械式。一般情况下，需要对车辆的前挡风玻璃进行除霜，因此本实施例中，结霜传感器有两个，分别设置在主驾驶和副驾驶正前方的挡风玻璃(即前挡风玻璃)上；当然，如果需要对车辆上的其他玻璃进行除霜，那么还可以根据实际需要确定结霜传感器的数量和布置位置。本实施例中，利用结霜传感器不仅能够实现对车辆玻璃结霜现象的精准检测，相对于人为主观判断，准确性更高，而且能够在检测到车辆玻璃有结霜现象时实现车辆玻璃的自动除霜，有效避免驾驶员在未除霜时驾驶车辆行驶，提高了行车安全性；作为其他实施方式，车辆除霜系统还可以不设置结霜传感器，此时，需人为主观判断车辆玻璃的结霜现象。

喷射装置4用于在控制器2的控制下将流经加热器6的温度逐步升高的除霜液体喷到车辆玻璃上。其中，喷射装置的喷射方式可以是喷涂、喷淋或喷射等。本实施例中，喷射装置设置在前挡风玻璃附近，以对前挡风玻璃进行除霜；当然，喷射装置还可以根据实际需要设置在其他需要除霜的车辆玻璃附近。

水泵5用于在控制器2的控制下将水箱8中的除霜液体经加热器6抽到喷射装置4。

加热器6用于在控制器2的控制下对除霜液体进行加热。

本实施例中，水泵功率和加热器功率皆可调，相应的，控制器控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高有以下3种实现方式，在实际运用过程中，可根据实际需要选择3种方式中的任一种(图2对应方式(3))。

方式(1)：控制器控制水泵恒功率工作，同时逐步提高加热器功率。此时流经加热器的除霜液体的流速不变，但是加热器对除霜液体的加热速度逐步提高，也就是说，单位时间内流经加热器的除霜液体的体积相同，由于单位时间内同样体积的除霜液体被加热的温度与加热速度成正比，因此，在流速不变、加热速度逐步提高的情况下，喷射装置喷出的除霜液体的温度会逐步升高。

方式(2)：控制器控制加热器恒功率工作，同时逐步降低水泵功率。此时加热器对除霜液体的加热速度不变，但是流经加热器的除霜液体的流速逐步降低，也就是说，单位时间内流经加热器的除霜液体的体积逐步减小，由于单位时间内除霜液体的体积越小，在同样的加热速度下，除霜液体被加热的温度越高，因此，在加热速度不变、流速逐步降低的情况下，喷射装置喷出的除霜液体的温度会逐步升高。

方式(3)：控制器实时调整水泵功率和加热器功率，使两者相互配合，实现喷射装置喷出的除霜液体温度逐步升高，例如控制器在逐步降低水泵功率的同时逐步提高加热器功率。

其中，水泵不是车辆除霜系统必需的，而是可以根据实际需要设置的，例如当水箱的位置高于喷射装置的位置时，车辆除霜系统可以不设置水泵。当不设置水泵或者设置水泵，但水泵功率不可调时，控制器通过调整加热器功率改变加热器对除霜液体的加热速度，进而实现控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高；当设置水泵，但加热器功率不可调时，控制器通过调整水泵功率改变流经加热器的除霜液体的流速，进而实现控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高。

温度传感器7用于检测喷射装置4喷出的除霜液体的温度，并将温度发送给控制器2。设置温度传感器，利用温度传感器对喷射装置喷出的除霜液体温度进行实时检测，当温度达到设定温度时，控制器控制流经加热器的除霜液体保持设定温度，以实现恒温度除霜，保证良好的除霜效果。其中，控制器控制流经加热器的除霜液体保持设定温度的实现方式，由控制器控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高的实现方式决定，例如，当控制器控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高的实现方式为方式(1)时，通过控制加热器恒功率工作使流经加热器的除霜液体保持设定温度；当为方式(2)时，通过控制水泵恒功率工作使流经加热器的除霜液体保持设定温度；当为方式(3)时，通过控制水泵和加热器同时保持恒功率工作使流经加热器的除霜液体保持设定温度。本实施例中，通过设置温度传感器，利用温度传感器实时检测喷射装置喷出的除霜液体温度是否达到设定温度，作为其他实施方式，车辆除霜系统还可以不单独设置温度传感器，此时喷射装置喷出的除霜液体温度是否达到设定温度，可以通过判断加热器的加热时间是否达到设定时间来判断。

如图1所示，本实施例中，加热器6利用管道连接在水泵5和水箱8之间，水泵5经管道连接喷射装置4，温度传感器7设置在加热器6内部。此时，水泵5将水箱8内的除霜液体抽到喷射装置4的过程中，除霜液体流经加热器6被加热，那么抽到喷射装置4的就是经加热器6加热后的除霜液体，由于本实施例中，控制器2能够通过上述3种方式实现控制流经加热器6的除霜液体的温度逐步升高，因此喷射装置4喷出的就是温度逐步升高的除霜液体；易知，温度传感器7检测到加热器6内除霜液体的温度实际上等于喷射装置4喷出的除霜液体的温度。作为其他实施方式，可以将加热器6直接与水箱8连接，加热器6对水箱8内的除霜液体直接进行加热，同时，利用管道将水泵5连接在喷射装置4和水箱8之间，水泵5直接从水箱8内抽出加热后的除霜液体至喷射装置4由喷射装置4喷出，由于水箱8内的除霜液体较多、温度升高速度较慢，因此在水箱8内的除霜液体温度逐渐升高的过程中，喷射装置4喷出的也是温度逐步升高的除霜液体；此时可将温度传感器7设置在喷射装置4内部，以检测喷射装置4喷出的除霜液体的温度。

水箱8用于存储除霜液体，该除霜液体用于进行车辆玻璃除霜，除霜液体可以是水，也可以是添加了有助于除霜的溶剂而得到的洗涤液等。本实施例中，水箱是车辆除霜系统自带的，作为其他实施方式，车辆除霜系统可以不自带水箱，这种情况下，水箱是后加入的或者是车辆上原有的水箱。

雨刮电机9用于在控制器2的控制下对除霜结束后的车辆玻璃进行刮水作业。在除霜结束后控制雨刮电机对车辆玻璃进行刮水作业，一方面能保证驾驶员视野清晰；另一方面，由于车辆玻璃有结霜现象时直接启动雨刮电机，雨刮器会很容易与车辆玻璃冻在一起，导致雨刮电机会因强制启动而烧坏，因此，在除霜结束后才控制雨刮电机启动，能最大程度保护雨刮电机不被烧坏且不会对雨刮器造成机械损坏。本实施例中，雨刮电机是车辆除霜系统自带的，作为其他实施方式，车辆除霜系统可以不自带雨刮电机，这种情况下，雨刮电机可以是车辆上原有的。

综上所述，本实施例中控制器2具备以下功能：(1)用于接收车辆启动信号，并在接收到车辆启动信号后控制结霜传感器3检测车辆玻璃的结霜现象；(2)用于在结霜传感器3检测到车辆玻璃有结霜现象时向锁车装置1发送锁车指令，使车辆无法行驶，并在除霜结束后向锁车装置1发送解除锁车指令，使车辆可正常行驶；(3)用于在需要进行除霜(即结霜传感器3检测到车辆玻璃有结霜现象)时控制加热器6启动，并控制流经加热器6的除霜液体的温度逐步升高；(4)用于控制水泵5将除霜液体经加热器6抽到喷射装置4；(5)用于控制喷射装置4将流经加热器6的温度逐步升高的除霜液体喷到车辆玻璃上；(6)用于接收温度传感器7发送的温度，并在温度达到设定温度时控制流经加热器6的除霜液体保持设定温度；(7)用于控制雨刮电机9对除霜结束后的车辆玻璃进行刮水作业。其中，控制器可以是整车控制器或者单独设置的控制器。

结合图2，利用本实施例的车辆除霜系统，对车辆的前挡风玻璃进行除霜的工作原理如下：

驾驶员通过车辆钥匙或一键启动功能启动车辆，控制器2接收到车辆启动信号后控制结霜传感器3检测前挡风玻璃的结霜现象；结霜传感器3将检测结果发送给控制器2，控制器2根据检测结果判断前挡风玻璃是否结霜，若未结霜，则无需执行除霜操作，驾驶员可以正常开车行驶；

若结霜，则需要执行除霜操作，此时，首先，控制器2向锁车装置1发送锁车指令，锁车装置1根据接收到的锁车指令使车辆锁车无法行驶，避免驾驶员在车辆玻璃未除霜的情况下驾驶车辆，保证驾驶员的人身安全；

其次，控制器2控制喷射装置4、水泵5和加热器6开始工作(本实施例中，喷射装置4与水泵5和加热器6同时启动，作为其他实施方式，喷射装置4也可以在水泵5和加热器6启动一定时间后再启动)，水箱8内的除霜液体被水泵5抽出后流经加热器6，由加热器6进行加热后到达喷射装置4，并由喷射装置4喷出对前挡风玻璃进行除霜作业，除霜作业期间通过温度传感器7实时检测喷射装置4喷出的除霜液体的温度，控制器2实时调整水泵5和加热器6的功率，使得从喷射装置4喷出的除霜液体温度形成一个由低到高逐渐变化的趋势，使得前挡风玻璃对除霜液体温度有一个完全适应的过程，大大降低除霜过程中车辆玻璃损坏或破裂的风险，有效延长车辆玻璃的寿命；

当控制器2通过温度传感器7检测到除霜液体温度达到设定值时，控制器2控制水泵5的功率和加热器6的功率保持不变，实现恒流速、恒温度除霜工作，能最大程度降低能耗，达到最佳节能目的；

在除霜作业期间，控制器2还通过结霜传感器3实时检测除霜效果，当达到理想的除霜效果后，控制器2控制喷水装置4、水泵5和加热器6停止工作，并控制雨刮电机9对前挡风玻璃进行刮水作业；刮水作业完成后，控制器2向锁车装置1发送解除锁车指令，锁车装置1根据接收到的指令使车辆解除锁车，驾驶员可以正常开车行驶。

车辆实施例：

本实施例的车辆，包括车辆本体和一种车辆除霜系统，该车辆除霜系统与车辆除霜系统实施例中车辆除霜系统的结构和原理相同，此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种车辆除霜系统，其特征在于，该车辆除霜系统包括：

控制器，用于在需要进行除霜时控制加热器启动，并控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高；

加热器，用于在控制器的控制下对除霜液体进行加热；

喷射装置，用于在控制器的控制下将流经加热器的温度逐步升高的除霜液体喷到车辆玻璃上。

2.根据权利要求1所述的车辆除霜系统，其特征在于，所述控制器通过调整加热器功率实现控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高。

3.根据权利要求1所述的车辆除霜系统，其特征在于，所述车辆除霜系统还包括：结霜传感器，用于设置在车辆玻璃上检测车辆玻璃的结霜现象，并将其发送给控制器，当检测到车辆玻璃有结霜现象时，控制器控制加热器启动。

4.根据权利要求3所述的车辆除霜系统，其特征在于，所述控制器用于接收车辆启动信号，并在接收到车辆启动信号后控制所述结霜传感器进行检测。

5.根据权利要求4所述的车辆除霜系统，其特征在于，所述控制器还用于在结霜传感器检测到车辆玻璃有结霜现象时向车辆发送锁车指令，使车辆无法行驶，并在除霜结束后向车辆发送解除锁车指令。

6.根据权利要求1所述的车辆除霜系统，其特征在于，所述车辆除霜系统还包括：雨刮电机，用于在控制器的控制下对除霜结束后的车辆玻璃进行刮水作业。

7.根据权利要求1所述的车辆除霜系统，其特征在于，所述车辆除霜系统还包括：温度传感器，用于检测喷射装置喷出的除霜液体的温度，并将温度发送给控制器，当温度达到设定温度时，由控制器控制流经加热器的除霜液体保持所述设定温度。

8.根据权利要求1所述的车辆除霜系统，其特征在于，所述车辆除霜系统还包括：水泵，用于在控制器的控制下将除霜液体经加热器抽到喷射装置。

9.根据权利要求8所述的车辆除霜系统，其特征在于，所述控制器通过调整水泵功率改变流经加热器的除霜液体的流速，以实现控制流经加热器的除霜液体的温度逐步升高。

10.一种车辆，包括车辆本体，其特征在于，该车辆还包括权利要求1-9任一项所述的车辆除霜系统。

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