CN115214290B - 车辆采暖系统和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车辆采暖系统和汽车。该车辆采暖系统包括控制器、水箱、与水箱相连的水泵、与水泵相连的发动机和暖风加热结构，暖风加热结构包括PTC加热器、暖风芯体和暖风风扇，暖风芯体与PTC加热器相连；还包括三位五通阀，三位五通阀与发动机、水泵、PTC加热器和暖风芯体相连；控制器与水泵、发动机、PTC加热器、暖风芯体和三位五通阀相连，用于获取当前工况数据，根据当前工况数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，形成目标冷却液回路。该车辆采暖系统可有效降低能量损耗。

Description

车辆采暖系统和汽车

技术领域

本发明涉及汽车采暖技术领域，尤其涉及一种车辆采暖系统和汽车。

背景技术

当前汽车上的采暖系统主要依靠发动机冷却系统的冷却液换热，针对暖风需求设计的车辆采暖系统如附图1所示，该车辆采暖系统包括水箱、与所述水箱相连的水泵、与所述水泵相连的发动机、与所述发动机相连的PTC加热器、与所述PTC加热器和所述水泵相连的暖风芯体，所述暖风芯体与设置在驾驶舱的暖风风扇相对设置，其中，水泵、发动机、PTC加热器和暖风芯体之间形成用于供冷却液流通的冷却液回路，所述冷却液回路一般为常通回路，存在能量损耗较大的问题。例如，在无暖风需求时，冷却液回路中的冷却液仍会经过暖风芯体，使得冷却液回路的压损较大，造成额外的能量损耗；又例如，在发动机暖机过程中，冷却液回路中的冷却液会经过暖风芯体，造成热量散失，使得发动机暖机速度下降。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆采暖系统和汽车，以解决现有车辆采暖系统能量损耗较大的问题。

本发明实施例提供一种车辆采暖系统，包括控制器、水箱、与所述水箱相连的水泵、与所述水泵相连的发动机和暖风加热结构，所述暖风加热结构包括PTC加热器、暖风芯体和暖风风扇，所述暖风芯体与所述PTC加热器相连；还包括三位五通阀，所述三位五通阀与所述发动机、所述水泵、所述PTC加热器和所述暖风芯体相连；所述控制器与所述水泵、所述发动机、所述PTC加热器、所述暖风芯体和所述三位五通阀相连，用于获取当前工况数据，根据所述当前工况数据，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，形成目标冷却液回路；

其中，所述目标冷却液回路为第一冷却液回路、第二冷却液回路或者第三冷却液回路；所述第一冷却液回路为所述发动机通过所述三位五通阀与所述PTC加热器相连，所述水泵通过所述三位五通阀与所述暖风芯体相连的冷却液回路；所述第二冷却液回路为所述发动机通过所述三位五通阀与所述PTC加热器相连，所述水泵通过所述三位五通阀与所述暖风芯体相连的冷却液回路；所述第三冷却液回路为所述发动机通过所述三位五通阀与所述水泵相连的冷却液回路。

优选地，所述三位五通阀包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门；所述第一阀门与所述发动机相连；所述第二阀门与所述水泵相连；所述第三阀门，与所述暖风加热结构的第二连接端和所述第五阀门相连；所述第四阀门与所述暖风加热结构的第一连接端相连；所述第五阀门与所述第三阀门和所述暖风加热结构的第二连接端相连；所述控制器，用于根据所述当前工况数据，切换所述第一阀门与所述第三阀门或者第四阀门相连，并切换所述第二阀门与所述第四阀门或者所述第五阀门相连，形成目标冷却液回路。

优选地，所述暖风加热结构的第一连接端为所述PTC加热器，所述暖风加热结构的第二连接端为所述暖风芯体；或者，所述暖风加热结构的第一连接端为所述暖风芯体，所述暖风加热结构的第二连接端为所述PTC加热器。

优选地，所述控制器，用于获取发动机水温和暖风需求数据，根据所述发动机水温确定车辆当前工况；根据所述车辆当前工况和所述暖风需求数据，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，形成目标冷却液回路，控制或者不控制所述水泵、所述发动机、所述PTC加热器和所述暖风风扇工作。

优选地，所述控制器，用于在所述发动机水温小于第一温度阈值时，将所述车辆当前工况确定为暖机前工况；根据暖机前工况，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路，控制所述水泵和所述PTC加热器工作，不控制所述发动机和所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体不起作用。

优选地，所述控制器，用于在所述发动机水温不小于第一温度阈值但小于第二温度阈值时，将所述车辆当前工况确定为发动机暖机工况；在所述车辆当前工况为所述发动机暖机工况且所述暖风需求数据为无暖风需求时，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制所述水泵、所述PTC加热器和所述发动机工作，不控制所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体不起作用。

优选地，所述控制器，用于在所述发动机水温不小于第一温度阈值但小于第二温度阈值，将所述车辆当前工况确定为发动机暖机工况；在所述车辆当前工况为发动机暖机工况且所述暖风需求数据为有暖风需求时，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第二冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制所述水泵、所述PTC加热器、所述发动机和所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体起作用。

优选地，所述控制器，用于在所述发动机水温不小于第二温度阈值，将所述车辆当前工况确定为暖机后工况；在所述车辆当前工况为发动机暖机工况且所述暖风需求数据为有暖风需求时，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第一冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制所述水泵、所述PTC加热器、所述发动机和所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体起作用。

优选地，所述控制器，用于在所述发动机水温不小于第二温度阈值，将所述车辆当前工况确定为暖机后工况；在所述车辆当前工况为发动机暖机工况且所述暖风需求数据为无暖风需求时，根据发动机暖机工况，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第三冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制所述水泵和所述发动机工作，不控制所述PTC加热器和所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体不起作用。

本发明实施例还提供一种汽车，包括上述车辆采暖系统。

上述车辆采暖系统和汽车，所述控制器可根据当前工况数据，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，以将第一冷却液回路、第二冷却液回路和第三冷却液回路中的任一种确定为目标冷却液回路，相应控制或不控制所述水泵、所述发动机、所述PTC加热器和所述暖风风扇工作，可有效避免目标冷却液回路中的能量损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中车辆采暖系统的一示意图；

图2是本发明一实施例中车辆采暖系统的一示意图；

图3是本发明一实施例中车辆采暖系统的另一示意图；

图4是本发明一实施例中车辆采暖系统的另一示意图；

图5是本发明一实施例中第一冷却液回路的一示意图；

图6是本发明一实施例中第二冷却液回路的一示意图；

图7是本发明一实施例中第三冷却液回路的一示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种车辆采暖系统，如图2所示，车辆采暖系统包括控制器、水箱、与水箱相连的水泵、与水泵相连的发动机和暖风加热结构，暖风加热结构包括PTC加热器、暖风芯体和暖风风扇，暖风芯体与PTC加热器相连；还包括三位五通阀，三位五通阀与发动机、水泵、PTC加热器和暖风芯体相连；控制器与水泵、发动机、PTC加热器、暖风芯体和三位五通阀相连，用于获取当前工况数据，根据当前工况数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，形成目标冷却液回路；

其中，目标冷却液回路为第一冷却液回路、第二冷却液回路或者第三冷却液回路；第一冷却液回路为发动机通过三位五通阀与PTC加热器相连，水泵通过三位五通阀与暖风芯体相连的冷却液回路；第二冷却液回路为发动机通过三位五通阀与PTC加热器相连，水泵通过三位五通阀与暖风芯体相连的冷却液回路；第三冷却液回路为发动机通过三位五通阀与水泵相连的冷却液回路。

其中，当前工况数据包括实时采集的用于反映车辆采暖系统的车辆当前工况和暖风需求数据。作为一示例，车辆当前工况具体可以为暖机前工况、发动机暖机工况和暖机后工况中的任一个。发动机暖机工况是发动机执行暖机操作的工况，即先使发动机运转预热，使发动机得到更好的润滑，进入发动机最佳工作状态。暖机前工况是指在发动机暖机工况之前的工况。暖机后工况是指在发动机暖机工况之后的工况。本示例中，可采用温度传感器实时采集发动机水温这一当前工况数据，根据发动机水温确定车辆当前工况，车辆当前工况为暖机前工况、发动机暖机工况和暖机后工况中的任一种。

作为一示例，在车辆采暖系统设置三位五通阀，三位五通阀与发动机、水泵、PTC加热器和暖风芯体相连，可根据实时采集到的当前工况数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，以使发动机、水泵、三位五通阀、PTC加热器和暖风芯体之间形成目标冷却液回路。其中，目标冷却液回路是指根据当前工况数据确定需要调节切换三位五通阀的阀门工作状态进入的冷却液回路。目标冷却液回路可以为第一冷却液回路、第二冷却液回路和第三冷却液回路中的任一个。第一冷却液回路为发动机通过三位五通阀与PTC加热器相连，水泵通过三位五通阀与暖风芯体相连的冷却液回路，即第一冷却液回路中的冷却液需依次经过发动机-三位五通阀-PTC加热器-暖风芯体-三位五通阀-水泵-发动机，如图5所示。第二冷却液回路为发动机通过三位五通阀与暖风芯体相连，水泵通过三位五通阀与PTC加热器相连的冷却液回路，即第二冷却液回路中的冷却液需依次经过发动机-三位五通阀-暖风芯体-PTC加热器-三位五通阀-水泵-发动机，如图6所示。第三冷却液回路为发动机通过三位五通阀与水泵相连的冷却液回路，即第三冷却液回路中的冷却液需依次经过发动机-三位五通阀-水泵-发动机，如图7所示。

例如，控制器可根据当前工况数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，以使发动机通过三位五通阀与PTC加热器相连，水泵通过三位五通阀与暖风芯体相连，进入第一冷却液回路，使得冷却液依次经过发动机-三位五通阀-PTC加热器-暖风芯体-三位五通阀-水泵-发动机，可在有暖风需求的情况下，可PTC加热器加热冷却液，使得加热后的冷却液流经暖风芯体，在暖风风扇的作用下向驾驶舱吹出暖风。又例如，控制器可根据当前工况数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，以使发动机通过三位五通阀与暖风芯体相连，水泵通过三位五通阀与PTC加热器相连，进入第二冷却液回路，使得冷却液依次经过发动机-三位五通阀-暖风芯体-PTC加热器-三位五通阀-水泵-发动机，可应用在无暖风需求的情况下，例如发动机暖机工况时，冷却液先经过暖风芯体再经过PTC加热器，可有效避免PTC加热器加热后的热量经过暖风芯体损失掉，可有效减少能量损耗。再例如，控制器还可根据当前工况数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，以使发动机通过三位五通阀与水泵相连，进入第三冷却液回路，使得冷却液依次经过发动机-三位五通阀-水泵-发动机，此时，冷却液无需经过PTC加热器和暖风芯体，只有发动机和水泵之间循环，可减少第三冷却液回路的能量损耗，也可避免冷却液流经PTC加热器和暖风芯体，导致车辆采暖系统压损较大。

作为一示例，控制器可在根据当前工况数据切换三位五通阀的阀门工作状态之后，即通过切换三位五通阀的阀门工作状态，使得发动机、水泵、三位五通阀、PTC加热器和暖风芯体之间形成目标冷却液回路之后，控制器还可根据当前工况数据，控制或者不控制水泵、发动机、PTC加热器和暖风风扇工作或不工作，具体为控制或者不控制水泵工作，以确定是否调整目标冷却液回路中的冷却液流动速度；控制或者不控制发动机运转；控制或者不控制PTC加热器工作，以确定是否需控制PTC加热器加热目标冷却液回路中的冷却液；控制或者不控制暖风风扇工作，以使暖风风扇向暖风芯体吹风或者不向暖风芯体吹风，进而决定暖风芯体是否起作用。

本实施例所提供的车辆采暖系统中，控制器可根据当前工况数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，以将第一冷却液回路、第二冷却液回路和第三冷却液回路中的任一种确定为目标冷却液回路，相应控制可不控制水泵、发动机、PTC加热器和暖风风扇工作，可有效避免目标冷却液回路中的能量损耗。

在一实施例中，如图3和图4所示，三位五通阀包括第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4和第五阀门5；第一阀门1与发动机相连；第二阀门2与水泵相连；第三阀门3，与暖风加热结构的第二连接端和第五阀门5相连；第四阀门4与暖风加热结构的第一连接端相连；第五阀门5与第三阀门3和暖风加热结构的第二连接端相连；控制器，用于根据当前工况数据，切换第一阀门1与第三阀门3或者第四阀门4相连，并切换第二阀门2与第四阀门4或者第五阀门5相连，形成目标冷却液回路。

其中，暖风加热结构的第一连接端是与第四阀门4相连的连接端，第二连接端是与第三阀门3和第五阀门5相连的连接端。

如图3和图4所示，三位五通阀包括线圈A和线圈B，设置在线圈A和线圈B上的第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4和第五阀门5；第一阀门1与发动机相连；第二阀门2与水泵相连；第三阀门3，与暖风加热结构的第二连接端和第五阀门5相连；第四阀门4与暖风加热结构的第一连接端相连；第五阀门5，与第三阀门3和暖风加热结构的第二连接端相连。

作为一示例，控制器可根据当前工况数据，控制线圈A通电，使得第一阀门1与第三阀门3相连，第二阀门2与第四阀门4相连，此时，可根据暖风加热结构中的PTC加热器和暖风芯体的先后位置，确定形成的目标冷却液回路为第一冷却液回路或者第二冷却液回路。

作为另一示例，控制器可根据当前工况数据，控制线圈B通电，使得第一阀门1与第四阀门4相连，使得第二阀门2与第五阀门5相连，此时，可根据暖风加热结构中的PTC加热器和暖风芯体的先后位置，确定形成的目标冷却液回路为第一冷却液回路或者第二冷却液回路。

可理解地，在暖风加热结构中的PTC加热器和暖风芯体的先后位置确定的情况下，若线圈A导通所形成的目标冷却液回路为第一冷却液回路，则线圈B导通所形成的目标冷却液回路为第二冷却液回路；若线圈A导通所形成的目标冷却液回路为第二冷却液回路，则线圈B导通所形成的目标冷却液回路为第一冷却液回路。

作为又一示例，控制器可根据当前工况数据，控制线圈A和线圈B均不通电，使得第一阀门1与第三阀门3相连，第二阀门2与第五阀门5相连，此时，形成的目标冷却液回路为第三冷却液回路。

在一实施例中，暖风加热结构的第一连接端为PTC加热器，暖风加热结构的第二连接端为暖风芯体；或者，暖风加热结构的第一连接端为暖风芯体，暖风加热结构的第二连接端为PTC加热器。

作为一示例，如图3所示，暖风加热结构的第一连接端为PTC加热器，暖风加热结构的第二连接端为暖风芯体。在控制器控制线圈A通电，使得第一阀门1与第三阀门3相连，第二阀门2与第四阀门4相连时，形成的目标冷却液回路为第二冷却液回路，即冷却液需依次经过发动机-三位五通阀(1-3)-暖风芯体-PTC加热器-三位五通阀(4-2)-水泵-发动机。在控制器控制线圈B通电，使得第一阀门1与第四阀门4相连，使得第二阀门2与第五阀门5相连时，形成的目标冷却液回路为第一冷却液回路，即冷却液需依次经过发动机-三位五通阀(1-4)-PTC加热器-暖风芯体-三位五通阀(5-2)-水泵-发动机。在控制器控制线圈A和线圈B均通电时，使得第一阀门1与第三阀门3相连，第二阀门2与第五阀门5相连，即冷却液需依次经过发动机-三位五通阀(1-3-5-2)-水泵-发动机。

作为一示例，如图4所示，暖风加热结构的第一连接端为暖风芯体，暖风加热结构的第二连接端为PTC加热器。在控制器控制线圈A通电，使得第一阀门1与第三阀门3相连，第二阀门2与第四阀门4相连时，形成的目标冷却液回路为第一冷却液回路，即冷却液需依次经过发动机-三位五通阀(1-3)-PTC加热器-暖风芯体-三位五通阀(4-2)-水泵-发动机。在控制器控制线圈B通电，使得第一阀门1与第三阀门3相连，使得第二阀门2与第五阀门5相连时，形成的目标冷却液回路为第二冷却液回路，即冷却液需依次经过发动机-三位五通阀(1-4)-暖风芯体-PTC加热器-三位五通阀(5-2)-水泵-发动机。在控制器控制线圈A和线圈B均通电时，使得第一阀门1与第三阀门3相连，第二阀门2与第五阀门5相连，即冷却液需依次经过发动机-三位五通阀(1-3-5-2)-水泵-发动机。

在一实施例中，控制器，用于获取发动机水温和暖风需求数据，根据发动机水温确定车辆当前工况；根据车辆当前工况和暖风需求数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，形成目标冷却液回路，控制或者不控制水泵、发动机、PTC加热器和暖风风扇工作。

其中，发动机水温是设置在发动机附近的温度传感器实时采集到的水温。暖风需求数据是指用于反映是否有暖风需求的指令，暖风需求数据包括有暖风需求和无暖风需求。例如，若控制器接收到用户操作暖风按键触发的暖风需求指令，则暖风需求数据为有暖风需求；若控制器没有接收到用户操作暖风按键触发的暖风需求指令则暖风需求数据为无暖风需求。

作为一示例，控制器可实时获取发动机水温和暖风需求数据这两个当前工况数据；然后，将发动机水温与预先设置的温度阈值进行比较，从而将暖机前工况、发动机暖机工况和暖机后工况中的任一种确定为车辆当前工况；接着，控制器可根据车辆当前工况和暖风需求数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，以将第一冷却液回路、第二冷却液回路和第三冷却液回路中的任一种确定为目标冷却液回路，进而控制或者不控制水泵、发动机、PTC加热器和暖风风扇工作或不工作，以保障车辆采暖系统的能量损耗较低。

在一实施例中，控制器，用于在发动机水温小于第一温度阈值时，将车辆当前工况确定为暖机前工况；根据暖机前工况，切换三位五通阀的阀门工作状态，将第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路，控制水泵和PTC加热器工作，不控制发动机和暖风风扇工作，以使暖风芯体不起作用。

其中，第一温度阈值是预先设置的用于评估开始进入发动机暖机工况的温度阈值，即第一温度阈值是用于划分暖机前工况和发动机暖机工况的温度阈值。

作为一示例，控制器可实时获取发动机水温和暖风需求数据，在发动机水温小于第一温度阈值时，说明当前时刻发动机水温较小，此时，将车辆当前工况确定为暖机前工况。控制器在车辆当前工况为暖机前工况时，无论暖风需求数据为有暖风需求还是无暖风需求，均切换三位五通阀的阀门工作状态，将第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路，如图5和图6所示，此时，目标冷却液回路需经过PTC加热器和暖风芯体所形成的暖风加热结构。最后，控制器可控制水泵和PTC加热器工作，不控制发动机和暖风风扇工作，以使暖风芯体不起作用，可提高目标冷却液回路中的冷却液温度，进而提高发动机温度，并可有效避免发动机在较低温度上运转所导致的损耗较大，影响发动机使用寿命。

本实施例中，在车辆当前工况为暖机前工况时，将第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路，以使冷却液需经过PTC加热器和暖风芯体所形成的暖风加热结构，此时，控制PTC加热器加热并控制水泵工作，以使PTC加热器加热的冷却液在目标冷却液回路中流动，以提高发动机水温，进而提高发动机温度。可理解地，在车辆当前工况为暖机前工况时，控制器不控制发动机工作，以避免发动机在较低温度下运转而导致损耗较大，影响其使用寿命。而且，在车辆当前工况为暖机前工况时，无论暖风需求数据为有暖风需求还是无暖风需求，控制器均不控制暖风风扇工作，以避免暖风风扇向暖风芯体吹风，使得目标冷却液回路热量损失较大，从而提高发动机水温升高效率。

在一实施例中，控制器，用于在发动机水温不小于第一温度阈值但小于第二温度阈值时，将车辆当前工况确定为发动机暖机工况；在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为无暖风需求时，切换三位五通阀的阀门工作状态，将第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制水泵、PTC加热器和发动机工作，不控制暖风风扇工作，以使暖风芯体不起作用。

其中，第二温度阈值是预先设置的用于评估是否结束发动机暖机工况的温度阈值，即第一温度阈值是用于划分发动机暖机工况和暖机后工况的温度阈值。

作为一示例，控制器可实时获取发动机水温和暖风需求数据，在发动机水温不小于第一温度阈值但小于第二温度阈值时，即第一温度阈值≤发动机水温≤第二温度阈值时，将车辆当前工况确定为发动机暖机工况。然后，控制器在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为无暖风需求时，切换三位五通阀的阀门工作状态，将第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路，如图5和图6所示，此时，目标冷却液回路需经过PTC加热器和暖风芯体所形成的暖风加热结构。最后，控制器控制水泵、PTC加热器和发动机工作，不控制暖风风扇工作，以使暖风芯体不起作用。

本实施例中，控制器在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为无暖风需求时，将第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路，以使冷却液需经过PTC加热器和暖风芯体所形成的暖风加热结构，此时，控制水泵工作、PTC加热器加热和发动机执行暖机操作，以使PTC加热器加热和发动机执行暖机操作后的冷却液在目标冷却液回路中流动，可快速提高发动机水温，进而提高发动机暖机效率。可理解地，在车辆当前工况为发动机暖机工况时，控制器需控制发动机执行暖机操作，此时，PTC加热器和发动机工作，可快速提高目标冷却液回路中的冷却液温度，进而提高发动机暖机效率。而且，在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为无暖风需求时，控制器不控制暖风风扇工作，以避免暖风风扇向暖风芯体吹风，使得目标冷却液回路热量损失较大，提高发动机水温升高效率，进而提高发动机暖机效率。

在一实施例中，控制器，用于在发动机水温不小于第一温度阈值但小于第二温度阈值，将车辆当前工况确定为发动机暖机工况；在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为有暖风需求时，切换三位五通阀的阀门工作状态，将第二冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制水泵、PTC加热器、发动机和暖风风扇工作，以使暖风芯体起作用。

作为一示例，控制器可实时获取发动机水温和暖风需求数据，在发动机水温不小于第一温度阈值但小于第二温度阈值时，即第一温度阈值≤发动机水温≤第二温度阈值时，则将车辆当前工况确定为发动机暖机工况。然后，控制器在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为有暖风需求时，切换三位五通阀的阀门工作状态，将第二冷却液回路确定为目标冷却液回路，如图6所示，此时，目标冷却液回路需经过PTC加热器和暖风芯体所形成的暖风加热结构，冷却液需依次经过发动机-三位五通阀-暖风芯体-PTC加热器-三位五通阀-水泵-发动机。最后，控制器可控制水泵、PTC加热器和发动机和暖风风扇工作，以使暖风芯体起作用。

本实施例中，控制器在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为有暖风需求时，将第二冷却液回路确定为目标冷却液回路，以使冷却液先经过暖风芯体再经过PTC加热器，此时，控制水泵工作、PTC加热器加热和发动机执行暖机操作，以使PTC加热器加热和发动机执行暖机操作后的冷却液在目标冷却液回路中流动，从而提高发动机水温，进而提高发动机暖机效率。可理解地，在车辆当前工况为发动机暖机工况时，控制器需控制发动机执行暖机操作，此时，PTC加热器和发动机工作，可快速提高目标冷却液回路中的冷却液温度，进而提高发动机暖机效率。而且，在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为有暖风需求时，控制器响应暖风需求，控制暖风风扇工作，此时，由于第二冷却液回路中的冷却液先经过暖风芯体再经过PTC加热器，避免PTC加热器加热冷却液的能量被暖风芯体损失掉，使得目标冷却液回路热量损失较大，从而保障发动机水温升高效率，进而提高发动机暖机效率。

在一实施例中，控制器，用于在发动机水温不小于第二温度阈值，将车辆当前工况确定为暖机后工况；在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为有暖风需求时，切换三位五通阀的阀门工作状态，将第一冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制水泵、PTC加热器、发动机和暖风风扇工作，以使暖风芯体起作用。

作为一示例，控制器可实时获取发动机水温和暖风需求数据，在发动机水温不小于第二温度阈值时，即发动机水温≥第二温度阈值时，则将车辆当前工况确定为暖机后工况。然后，控制器在车辆当前工况为暖机后工况且暖风需求数据为有暖风需求时，切换三位五通阀的阀门工作状态，将第一冷却液回路确定为目标冷却液回路，如图5所示，此时，目标冷却液回路需经过PTC加热器和暖风芯体所形成的暖风加热结构，冷却液需依次经过发动机-三位五通阀-PTC加热器-暖风芯体-三位五通阀-水泵-发动机。最后，控制器可控制水泵、PTC加热器和发动机和暖风风扇工作，以使暖风芯体起作用。

本实施例中，控制器在车辆当前工况为暖机后工况且暖风需求数据为有暖风需求时，将第一冷却液回路确定为目标冷却液回路，以使冷却液先经过PTC加热器再经过暖风芯体，此时，控制水泵工作、PTC加热器加热和发动机正常运转，以使PTC加热器加热后的冷却液流向暖风芯体，在控制器控制暖风风扇响应暖风需求，向暖风芯体吹风时，以将流经暖风芯体的冷却液热量散出，保障暖机后工况的暖风效果，提高驾驶舱内的用户的驾驶体验。可理解地，在车辆当前工况为暖机后工况时，控制器需控制水泵、PTC加热器和发动机正常工作，可快速提高目标冷却液回路中的冷却液温度；并控制暖风风扇向暖风芯体吹风，使得暖风芯体可将经PTC加热器加热的冷却液热量吹到驾驶舱内，以提高驾驶舱内的温度，提高驾驶舱内的用户的驾驶体验。

在一实施例中，控制器，用于在发动机水温不小于第二温度阈值，将车辆当前工况确定为暖机后工况；在车辆当前工况为发动机暖机工况且暖风需求数据为无暖风需求时，根据发动机暖机工况，切换三位五通阀的阀门工作状态，将第三冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制水泵和发动机工作，不控制PTC加热器和暖风风扇工作，以使暖风芯体不起作用。

作为一示例，控制器可实时获取发动机水温和暖风需求数据，在发动机水温不小于第二温度阈值时，即发动机水温≥第二温度阈值时，则将车辆当前工况确定为暖机后工况。然后，控制器在车辆当前工况为暖机后工况且暖风需求数据为无暖风需求时，切换三位五通阀的阀门工作状态，将第三冷却液回路确定为目标冷却液回路，如图7所示，此时，目标冷却液回路无需经过PTC加热器和暖风芯体所形成的暖风加热结构，冷却液仅需依次经过发动机-三位五通阀-水泵-发动机。最后，控制器可控制水泵和发动机工作，不控制PTC加热器和暖风风扇工作，以使暖风芯体不起作用。

本实施例中，在车辆当前工况为暖机后工况且暖风需求数据为无暖风需求时，将第三冷却液回路确定为目标冷却液回路，以使冷却液无需经过PTC加热器和暖风芯体，此时，控制器控制水泵工作和发动机工作，使得冷却液在发动机和水泵之间形成的第三冷却液回路之间流动，降低车辆采暖系统中的冷却液流动阻力，减少水泵的功率损耗并提高发动机热效率。

本发明实施例还提供一种汽车，汽车包括上述实施例的车辆采暖系统。该车辆采暖系统中的控制器可根据当前工况数据，切换三位五通阀的阀门工作状态，以将第一冷却液回路、第二冷却液回路和第三冷却液回路中的任一种确定为目标冷却液回路，相应控制可不控制水泵、发动机、PTC加热器和暖风风扇工作，可有效避免目标冷却液回路中的能量损耗。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车辆采暖系统，包括控制器、水箱、与所述水箱相连的水泵、与所述水泵相连的发动机和暖风加热结构，所述暖风加热结构包括PTC加热器、暖风芯体和暖风风扇，所述暖风芯体与所述PTC加热器相连；其特征在于，还包括三位五通阀，所述三位五通阀与所述发动机、所述水泵、所述PTC加热器和所述暖风芯体相连；所述控制器与所述水泵、所述发动机、所述PTC加热器、所述暖风芯体和所述三位五通阀相连，用于获取当前工况数据，根据所述当前工况数据，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，形成目标冷却液回路；

所述三位五通阀包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门；所述第一阀门与所述发动机相连；所述第二阀门与所述水泵相连；所述第三阀门，与所述暖风加热结构的第二连接端和所述第五阀门相连；所述第四阀门与所述暖风加热结构的第一连接端相连；所述第五阀门与所述第三阀门和所述暖风加热结构的第二连接端相连；所述控制器，用于根据所述当前工况数据，切换所述第一阀门与所述第三阀门或者第四阀门相连，并切换所述第二阀门与所述第四阀门或者所述第五阀门相连，形成目标冷却液回路；

其中，所述目标冷却液回路为第一冷却液回路、第二冷却液回路或者第三冷却液回路；所述第一冷却液回路为所述发动机通过所述三位五通阀与所述PTC加热器相连，所述水泵通过所述三位五通阀与所述暖风芯体相连的冷却液回路，第一冷却液回路中的冷却液需依次经过发动机-三位五通阀-PTC加热器-暖风芯体-三位五通阀-水泵-发动机；所述第二冷却液回路为所述发动机通过所述三位五通阀与所述PTC加热器相连，所述水泵通过所述三位五通阀与所述暖风芯体相连的冷却液回路，第二冷却液回路中的冷却液需依次经过发动机-三位五通阀-暖风芯体-PTC加热器-三位五通阀-水泵-发动机；所述第三冷却液回路为所述发动机通过所述三位五通阀与所述水泵相连的冷却液回路，第三冷却液回路中的冷却液需依次经过发动机-三位五通阀-水泵-发动机。

2.如权利要求1所述的车辆采暖系统，其特征在于，所述暖风加热结构的第一连接端为所述PTC加热器，所述暖风加热结构的第二连接端为所述暖风芯体；或者，所述暖风加热结构的第一连接端为所述暖风芯体，所述暖风加热结构的第二连接端为所述PTC加热器。

3.如权利要求1所述的车辆采暖系统，其特征在于，所述控制器，用于获取发动机水温和暖风需求数据，根据所述发动机水温确定车辆当前工况；根据所述车辆当前工况和所述暖风需求数据，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，形成目标冷却液回路，控制或者不控制所述水泵、所述发动机、所述PTC加热器和所述暖风风扇工作。

4.如权利要求3所述的车辆采暖系统，其特征在于，所述控制器，用于在所述发动机水温小于第一温度阈值时，将所述车辆当前工况确定为暖机前工况；根据暖机前工况，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路，控制所述水泵和所述PTC加热器工作，不控制所述发动机和所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体不起作用。

5.如权利要求3所述的车辆采暖系统，其特征在于，所述控制器，用于在所述发动机水温不小于第一温度阈值但小于第二温度阈值时，将所述车辆当前工况确定为发动机暖机工况；在所述车辆当前工况为所述发动机暖机工况且所述暖风需求数据为无暖风需求时，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第一冷却液回路或者第二冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制所述水泵、所述PTC加热器和所述发动机工作，不控制所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体不起作用。

6.如权利要求3所述的车辆采暖系统，其特征在于，所述控制器，用于在所述发动机水温不小于第一温度阈值但小于第二温度阈值，将所述车辆当前工况确定为发动机暖机工况；在所述车辆当前工况为发动机暖机工况且所述暖风需求数据为有暖风需求时，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第二冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制所述水泵、所述PTC加热器、所述发动机和所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体起作用。

7.如权利要求3所述的车辆采暖系统，其特征在于，所述控制器，用于在所述发动机水温不小于第二温度阈值，将所述车辆当前工况确定为暖机后工况；在所述车辆当前工况为发动机暖机工况且所述暖风需求数据为有暖风需求时，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第一冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制所述水泵、所述PTC加热器、所述发动机和所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体起作用。

8.如权利要求3所述的车辆采暖系统，其特征在于，所述控制器，用于在所述发动机水温不小于第二温度阈值，将所述车辆当前工况确定为暖机后工况；在所述车辆当前工况为发动机暖机工况且所述暖风需求数据为无暖风需求时，根据发动机暖机工况，切换所述三位五通阀的阀门工作状态，将所述第三冷却液回路确定为目标冷却液回路；控制所述水泵和所述发动机工作，不控制所述PTC加热器和所述暖风风扇工作，以使所述暖风芯体不起作用。

9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述车辆采暖系统。