本发明公开了一种车内乘员的脚部加热系统及控制方法，包括混合密封腔、脚部加热密封腔、控制器、中控屏、第一温度传感器、第二温度传感器、高温进气管、常温进气管、脚部加热进气管、混合气排放管、脚部加热排气管、高温进气调节阀、常温进气调节阀、混合气排放调节阀、脚部加热进气截止阀和脚部加热排气截止阀；将汽车排放的高温尾气和发动机进气管的常温空气引到混合密封腔进行掺混，通过闭环控制高温进气调节阀、常温进气调节阀、混合气排放调节阀的开度来调节混合气温度，在温度合适时引入脚部加热密封腔内，通过脚部加热密封腔的壁面给乘客的脚部加热。本发明在保证整车安全性的情况下独立给车内乘员的脚部供暖，提升了舒适性。
1.一种车内乘员的脚部加热系统，其特征在于：包括混合密封腔（3）、脚部加热密封腔（8）、控制器（14）、中控屏（15）、采集混合密封腔内混合气温度的第一温度传感器（5）、采集车外温度的第二温度传感器（19）、将混合密封腔（3）与尾气排放管连通的高温进气管（1）、将混合密封腔（3）与发动机进气管连通的常温进气管（2）、将混合密封腔（3）与脚部加热密封腔（8）连通的脚部加热进气管（6）、与混合密封腔（3）连通的混合气排放管（4）、与脚部加热密封腔（8）连通的脚部加热排气管（7）、安装在高温进气管（1）的管路上的高温进气调节阀（9）、安装在常温进气管（2）的管路上的常温进气调节阀（10）、安装在混合气排放管（4）的管路上的混合气排放调节阀（11）、安装在脚部加热进气管（6）的管路上的脚部加热进气截止阀（12）和安装在脚部加热排气管（7）的管路上的脚部加热排气截止阀（13）；所述中控屏（15）、第一温度传感器（5）、第二温度传感器（19）、高温进气调节阀（9）、常温进气调节阀（10）、混合气排放调节阀（11）、脚部加热进气截止阀（12）和脚部加热排气截止阀（13）都与控制器（14）电连接；
所述脚部加热密封腔（8）布置在乘员的脚部正下方，通过脚部加热密封腔（8）的壁面的热传导给脚部加热，脚部加热密封腔（8）的上方覆盖有可滑动的滑板（16），所述滑板（16）的一侧设置有可容纳该滑板的滑板槽（17）。
2.根据权利要求1所述的车内乘员的脚部加热系统，其特征在于：所述滑板（16）的远离滑板槽（17）的一侧表面设置有凸起卡扣（18）。
3.一种车内乘员的脚部加热控制方法，采用如权利要求1或2所述的脚部加热系统，该控制方法包括：
第一步、控制器（14）从中控屏（15）处获取加热开关信号和温度设定信号，并进行判断，如果乘员已开启加热并已设定加热温度，则执行第二步，否则继续执行第一步；
第二步、控制器（14）闭环控制高温进气调节阀（9）、常温进气调节阀（10）、混合气排放调节阀（11）的开度，然后执行第三步；
第三步、控制器（14）从第一温度传感器（5）处获取混合密封腔内混合气温度，并与乘客设定的加热温度比较，如果差值在设定的第一温差范围内，则执行第四步，否则继续执行第三步；
第四步、控制器（14）控制中控屏（15）提示是否开始进行脚部加热，然后执行第五步；
第五步、控制器（14）从中控屏（15）处获取开始进行脚部加热的选择信号，并进行判断，如果乘员已选择开始进行脚部加热，则执行第六步，否则继续执行第五步；
第六步、控制器（14）控制脚部加热进气截止阀（12）打开，控制中控屏（15）显示脚部加热情况，然后再判断加热开关信号，如果乘员已关闭加热，则执行第七步，否则返回执行第一步；
第七步、控制器（14）先控制高温进气调节阀（9）关闭，再依次控制常温进气调节阀（10）、混合气排放调节阀（11）全开，再控制脚部加热排气截止阀（13）打开，然后执行第八步；
第八步、控制器（14）从第二温度传感器（19）处获取车外温度，并与混合密封腔内混合气温度比较，如果差值在设定的第二温差范围内，则执行第九步，否则继续执行第八步；
第九步、控制器（14）先控制常温进气调节阀（10）关闭，再依次控制混合气排放调节阀（11）、脚部加热进气截止阀（12）、脚部加热排气截止阀（13）关闭，然后结束。
4.根据权利要求3所述的车内乘员的脚部加热控制方法，其特征在于：还包括应急处理步骤，所述应急处理步骤包括：第一步、控制器（14）判断第一温度传感器是否失效，如果是则执行第三步，否则执行第二步；
第二步、控制器（14）判断获取的混合密封腔内混合气温度是否超过设定的温度预警值，如果是，则执行第三步，否则返回执行第一步；
第三步、控制器（14）控制中控屏（15）提示系统故障，同时控制高温进气调节阀（9）关闭，再控制常温进气调节阀（10）全开，控制脚部加热进气截止阀（12）和脚部加热排气截止阀（13）打开，然后再控制混合气排放调节阀（11）关闭，等待设定时间后，再控制混合气排放调节阀（11）全开，然后执行第四步；
第四步、控制器（14）从第二温度传感器（19）处获取车外温度，并与混合密封腔内混合气温度比较，如果差值在设定的第二温差范围内，则执行第五步，否则继续执行第四步；
第五步、控制器（14）先控制常温进气调节阀（10）关闭，再依次控制脚部加热进气截止阀（12）、混合气排放调节阀（11）、脚部加热排气截止阀（13）关闭，然后结束。
一种车内乘员的脚部加热系统及控制方法
技术领域
[0001] 本发明属于车辆客室专用加热设备领域，具体涉及一种车内乘员的脚部加热系统及控制方法。
背景技术
[0002] 随着汽车智能化技术的不断提升，人们对车辆舒适性的要求也越来越高，大量提升汽车用户体验的技术、功能被不断地应用到汽车上。而冬天人的脚部往往较冷，人在车上时，即使开启车内空调也难以对脚部进行加热，尤其在寒冷的北方，如果将空调温度调高，反而会影响乘坐舒适性。
[0003] CN107116993A公开了一种车内暖气供给方法，其利用尾气余热加热水箱中的水，然后将加热后的水导入车体的导热板中，进行循环供暖，热量可以通过地板传递到乘员的脚上，同时，热量向上扩散，车内的空气温度升高，从而给乘员供暖；但是其仍然存在如下问题：（1）利用尾气加热水，然后再利用水给导热板传导热量实现供暖，热传导效率不高；（2）水在车体的导热板中流动，如果某处密封性不好，水发生泄漏，会影响车内地板环境，同时也会给整车的安全性造成影响。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种车内乘员的脚部加热系统及控制方法，以在保证整车安全性的情况下独立给车内乘员的脚部供暖，提升乘客乘车体验的舒适性。
[0005] 本发明所述的车内乘员的脚部加热系统，包括混合密封腔、脚部加热密封腔、控制器、中控屏、采集混合密封腔内混合气温度的第一温度传感器、采集车外温度的第二温度传感器、将混合密封腔与尾气排放管连通的高温进气管、将混合密封腔与发动机进气管连通的常温进气管、将混合密封腔与脚部加热密封腔连通的脚部加热进气管、与混合密封腔连通的混合气排放管、与脚部加热密封腔连通的脚部加热排气管、安装在高温进气管的管路上的高温进气调节阀、安装在常温进气管的管路上的常温进气调节阀、安装在混合气排放管的管路上的混合气排放调节阀、安装在脚部加热进气管的管路上的脚部加热进气截止阀和安装在脚部加热排气管的管路上的脚部加热排气截止阀；所述中控屏、第一温度传感器、第二温度传感器、高温进气调节阀、常温进气调节阀、混合气排放调节阀、脚部加热进气截止阀和脚部加热排气截止阀都与控制器电连接。
[0006] 所述脚部加热密封腔布置在乘员的脚部正下方，通过脚部加热密封腔的壁面的热传导给脚部加热，脚部加热密封腔的上方覆盖有可滑动的滑板，所述滑板的一侧设置有可容纳该滑板的滑板槽。使用时用脚将滑板滑动到滑板槽内，脚部加热密封腔露出，乘员的脚部放在脚部加热密封腔的壁面上，进行脚部加热；不使用时，用脚将滑板从滑板槽内滑出，覆盖在脚部加热密封腔上面即可，滑板对脚部加热密封腔起保护作用。
[0007] 所述滑板的远离滑板槽的一侧表面设置有凸起卡扣，凸起卡扣在便于用户通过脚部滑动滑板的同时，可避免滑板全部滑进滑板槽后无法滑出。
[0008] 本发明所述的车内乘员的脚部加热控制方法，采用上述脚部加热系统，包括：
[0009] 第一步、控制器从中控屏处获取加热开关信号和温度设定信号，并进行判断，如果乘员已开启加热并已设定加热温度，则执行第二步，否者继续执行第一步。
[0010] 第二步、控制器闭环控制高温进气调节阀、常温进气调节阀、混合气排放调节阀的开度，然后执行第三步。
[0011] 第三步、控制器从第一温度传感器处获取混合密封腔内混合气温度，并与乘客设定的加热温度比较，如果差值在设定的第一温差范围内，则执行第四步，否则继续执行第三步。
[0012] 第四步、控制器控制中控屏提示是否开始进行脚部加热，然后执行第五步。
[0013] 第五步、控制器从中控屏处获取开始进行脚部加热的选择信号，并进行判断，如果乘员已选择开始进行脚部加热，则执行第六步，否则继续执行第五步。
[0014] 第六步、控制器控制脚部加热进气截止阀打开，混合气进入脚部加热密封腔，乘客用脚将脚部下方的滑板滑开，将脚部放至脚部加热密封腔的壁面上即可进行脚部加热，控制器控制中控屏显示脚部加热情况，然后再判断加热开关信号，如果乘员已关闭加热，则执行第七步，否则返回执行第一步。
[0015] 第七步、控制器先控制高温进气调节阀关闭，再依次控制常温进气调节阀、混合气排放调节阀全开，再控制脚部加热排气截止阀打开，然后执行第八步。
[0016] 第八步、控制器从第二温度传感器处获取车外温度，并与混合密封腔内混合气温度比较，如果差值在设定的第二温差范围内，则执行第九步，否则继续执行第八步。
[0017] 第九步、控制器先控制常温进气调节阀关闭，再依次控制混合气排放调节阀、脚部加热进气截止阀、脚部加热排气截止阀关闭，然后结束。
[0018] 为了使加热控制过程更安全，上述加热控制方法还包括应急处理步骤，所述应急处理步骤包括：
[0019] 第一步、控制器判断第一温度传感器是否失效（如果第一温度传感器失效，则其输出的温度会为0或者最高温度），如果是则执行第三步，否则执行第二步。
[0020] 第二步、控制器判断获取的混合密封腔内混合气温度是否超过设定的温度预警值，如果是，则执行第三步，否则返回执行第一步。
[0021] 第三步、控制器控制中控屏提示系统故障，请勿将脚部放至脚部加热密封腔的壁面上，同时控制高温进气调节阀关闭，再控制常温进气调节阀全开，控制脚部加热进气截止阀和脚部加热排气截止阀打开，然后再控制混合气排放调节阀关闭，等待设定时间后，再控制混合气排放调节阀全开，然后执行第四步。
[0022] 第四步、控制器从第二温度传感器处获取车外温度，并与混合密封腔内混合气温度比较，如果差值在设定的第二温差范围内，则执行第五步，否则继续执行第四步。
[0023] 第五步、控制器先控制常温进气调节阀关闭，再依次控制脚部加热进气截止阀、混合气排放调节阀、脚部加热排气截止阀关闭，然后结束。
[0024] 本发明将汽车排放的高温尾气和发动机进气管的常温空气引到混合密封腔进行掺混，通过闭环控制高温进气调节阀、常温进气调节阀、混合气排放调节阀的开度来调节混合密封腔内的混合气温度，在温度合适时引入脚部加热密封腔内，通过脚部加热密封腔的壁面给乘客的脚部加热，在不影响汽车其他系统正常工作，保证整车安全性的前提下，通过引自汽车尾气的余热在冬季实现了对乘客脚部的加热，其充分利用了资源（即汽车尾气余热），提升了乘客乘车体验的舒适性，同时也起到了一定的节能效果。
附图说明
[0025] 图1为本发明的车内乘员的脚部加热系统原理图。
[0026] 图2为脚部加热密封腔的布置示意图。
[0027] 图3为进行脚部加热时的示意图。
[0028] 图4为本发明的车内乘员的脚部加热控制方法流程图。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图对本发明作详细说明。
[0030] 如图1、图2、图3所示的车内乘员的脚部加热系统，包括混合密封腔3、脚部加热密封腔8、控制器14、中控屏15、采集混合密封腔3内混合气温度的第一温度传感器5、采集车外温度的第二温度传感器19、将混合密封腔3与尾气排放管连通的高温进气管1、将混合密封腔3与发动机进气管连通的常温进气管2、将混合密封腔3与脚部加热密封腔8连通的脚部加热进气管6、与混合密封腔3连通的混合气排放管4、与脚部加热密封腔8连通的脚部加热排气管7、安装在高温进气管1的管路上的高温进气调节阀9、安装在常温进气管2的管路上的常温进气调节阀10、安装在混合气排放管4的管路上的混合气排放调节阀11、安装在脚部加热进气管6的管路上的脚部加热进气截止阀12和安装在脚部加热排气管7的管路上的脚部加热排气截止阀13。
[0031] 高温进气调节阀9用于调节进入混合密封腔3内的高温尾气的多少，常温进气调节阀10用于调节进入混合密封腔3内的常温空气的多少，混合气排放调节阀11用于调节流出混合密封腔3的混合气的多少。中控屏15与控制器14电连接，将加热开关信号、温度设定信号、开始进行脚部加热的选择信号发送给控制器14，并接收控制器14的控制，提示是否开始进行脚部加热，显示脚部加热情况，在出现应急情况时提示系统故障，请勿进行脚部加热，乘客在中控屏15上操作，可开启加热、关闭加热，设定加热温度、更改加热温度；第一温度传感器5与控制器14电连接，将采集的混合密封腔3内混合气温度发送给控制器14；第二温度传感器19与控制器14电连接，将采集的车外温度发送给控制器14；控制器14与高温进气调节阀9电连接，控制高温进气调节阀9的开度，并接收高温进气调节阀9的阀位（即开度）信号反馈；控制器14与常温进气调节阀10电连接，控制常温进气调节阀10的开度，并接收常温进气调节阀10的阀位（即开度）信号反馈；控制器14与混合气排放调节阀11电连接，控制混合气排放调节阀11的开度，并接收混合气排放调节阀11的阀位（即开度）信号反馈；控制器14与脚部加热进气截止阀12电连接，控制脚部加热进气截止阀12打开/关闭，并接收脚部加热进气截止阀12的状态信号（即打开或关闭信号）反馈；控制器14与脚部加热排气截止阀13电连接，控制脚部加热排气截止阀13打开/关闭，并接收脚部加热排气截止阀13的状态信号（即打开或关闭信号）反馈。
[0032] 脚部加热密封腔8布置在乘员的脚部正下方，通过脚部加热密封腔8的壁面的热传导给脚部20加热，脚部加热密封腔8的上方覆盖有可滑动的滑板16，滑板16的一侧设置有可容纳该滑板16的滑板槽17，滑板16的远离滑板槽17的一侧表面设置有凸起卡扣18，凸起卡扣18在便于用户通过脚部滑动滑板16的同时，可避免滑板16全部滑进滑板槽17后无法滑出。
[0033] 如图4所示的车内乘员的脚部加热控制方法，其采用上述脚部加热系统，包括：
[0034] 第一步、控制器14从中控屏15处获取加热开关信号和温度设定信号，并进行判断，如果乘员已开启加热并已设定加热温度，则执行第二步，否者继续执行第一步。
[0035] 第二步、控制器14闭环控制高温进气调节阀9、常温进气调节阀10、混合气排放调节阀11的开度，然后执行第三步。
[0036] 第三步、控制器14从第一温度传感器5处获取混合密封腔内混合气温度，并进行判断，
[0037] 如果第一温度传感器失效（即第一温度传感器输出的温度为0或者最高温度）则执行第五步，否则执行第四步。
[0038] 第四步、控制器14判断获取的混合密封腔3内混合气温度是否超过设定的温度预警值，如果是，则执行第五步，否则执行第八步。
[0039] 第五步、控制器14控制中控屏15提示系统故障，请勿将脚部20放至脚部加热密封腔8的壁面上，同时控制高温进气调节阀9关闭，再控制常温进气调节阀10全开，控制脚部加热进气截止阀12和脚部加热排气截止阀13打开，然后再控制混合气排放调节阀11关闭，以此将混合密封腔3、脚部加热密封腔8内的高温气体排出，等待5～8分钟后，再控制混合气排放调节阀11全开，然后执行第六步。
[0040] 第六步、控制器14从第二温度传感器19处获取车外温度，并与混合密封腔3内混合气温度比较，如果差值在设定的第二温差范围内，则执行第七步，否则继续执行第六步。
[0041] 第七步、控制器14先控制常温进气调节阀10关闭，再依次控制脚部加热进气截止阀12、混合气排放调节阀11、脚部加热排气截止阀13关闭，然后结束。
[0042] 第八步、控制器14将混合密封腔3内混合气温度与乘客设定的加热温度比较，如果差值在设定的第一温差范围内，则执行第九步，否则继续执行第八步。
[0043] 第九步、控制器14控制中控屏15提示是否开始进行脚部加热，然后执行第十步。
[0044] 第十步、控制器14从中控屏15处获取开始进行脚部加热的选择信号，并进行判断，如果乘员已选择开始进行脚部加热，则执行第十一步，否者继续执行第十步。
[0045] 第十一步、控制器14控制脚部加热进气截止阀12打开，混合气进入脚部加热密封腔8，乘客用脚将脚部下方的滑板16滑开，将脚部20放至脚部加热密封腔8的壁面上即可进行脚部加热（参见图3），控制器14控制中控屏15显示脚部加热情况，然后再判断加热开关信号，如果乘员已关闭加热，则执行第十二步，否则返回执行第一步。在加热过程中，乘客可以随时更改设定的加热温度，控制器14均会根据乘客设定的加热温度自动调节高温进气调节阀9、常温进气调节阀10、混合气排放调节阀11的开度。
[0046] 第十二步、控制器14先控制高温进气调节阀9关闭，再依次控制常温进气调节阀10、混合气排放调节阀11全开，再控制脚部加热排气截止阀13打开，然后执行第十三步。
[0047] 第十三步、控制器14从第二温度传感器19处获取车外温度，并与混合密封腔3内混合气温度比较，如果差值在设定的第二温差范围内，则执行第十四步，否则继续执行第十三步；
[0048] 第十四步、控制器14先控制常温进气调节阀10关闭，再依次控制混合气排放调节阀11、脚部加热进气截止阀12、脚部加热排气截止阀13关闭，然后结束。
