[发明专利]用于排气再循环系统的节流阀加热控制的设备及方法

说明书

本公开涉及用于燃烧式发动机的排气再循环系统的节流阀加热控制设备及方法，其中，所述设备包括：热源，安装在阀壳体中并且在接收来自车辆电池的电压时运行；外部空气温度测量单元，配置为测量车辆的外部空气的温度；电池电压测量单元，配置为测量电池的电压；以及控制器，配置为在车辆发动的状态下，当外部空气的温度以及电压满足预定条件时，选择性地控制热源的运行，并且在热源运行的状态下通过再次比较外部空气的温度来确定是否维持热源的运行。

技术领域

本公开涉及用于燃烧式发动机的排气再循环(EGR)系统的节流阀加热控制的设备和方法，并且更具体地涉及这样的用于燃烧式发动机的EGR系统的节流阀加热控制的设备和方法，该设备和方法被配置成在外部空气低温状态期间防止节流阀的内部冻结。

背景技术

近来，根据环境法规减少汽车排放的污染物是全球汽车工业研发的最大目标之一。

特别是，氮氧化物(以下简称NOx)是主要的空气污染物，其不仅会引起酸雨，还会刺激眼睛和呼吸道并杀死植物。

因此，在车辆中安装排气再循环(EGR)系统以减少车辆的排气中包含的NOx，并且通过再循环一些(例如，5％至40％)排气并将再循环气体与新鲜的进气混合来降低燃烧期间的最高温度并且防止形成NOx。

即，由于排气(即，EGR气体)被一些新鲜的进气代替并与之混合，空气-燃料混合物的热容量增加以防止发动机气缸中燃烧气体的温度升高，并且发动机气缸中的过量空气比(系数)降低，因此通过防止产生热NOx来减少总NOx的产生。

应用于EGR系统的EGR阀安装在涡轮增压器的前端，用于冷却再循环排气的EGR冷却器安装在EGR阀的出口处并且连接到进气管线。

因此，在高压下穿过涡轮增压器前端的排气通过EGR阀和EGR冷却器在发动机中再循环并且降低发动机的燃烧温度，从而减少NOx的产生。

EGR气体含有大量水分，相比之下，通过涡轮增压器和中间冷却器的外部空气通常温度较低，特别是在冬季，初始温度可能低于0℃。

因此，当低温的外部空气与具有大量水分的EGR气体在进气管线中混合时，EGR气体中的水分可能由于外部空气的低温而冻结，并且通过冻结形成的冰可能使节流阀的连接到进气管线一侧的轴固定，从而阻碍节流阀的打开和关闭，因此存在无法正常驱动车辆的问题。

当通过冻结形成的冰积聚在进气管线内时，进气管线的内径减小，因此存在发生诸如功率下降或加速失败的欠增压现象的问题。

为了克服上述冻结方面的问题，使发动机空转直到充分暖机，这存在燃料效率降低并且给驾驶员带来不便的问题。

发明内容

在一个方面，本公开提供了一种用于燃烧式发动机的排气再循环(EGR)系统的节流阀加热控制的设备和方法，以通过在阀壳体中安装加热器并且通过当外部空气的温度等于或小于设定温度并且在发动机发动的状态下车辆所施加的用于使加热器运行的电池的电压等于或小于设定电压时，向加热器施加电压并选择性地使加热器运行来防止加热器由于过量电流而损坏的问题，还防止阀壳体内部冻结的问题。

本公开的实施例提供了一种用于燃烧式发动机的排气再循环(EGR)系统的节流阀加热控制设备，该设备包括：热源，安装在阀壳体中并且在接收来自车辆电池的电压时运行；外部空气温度测量单元，配置为测量车辆的外部空气的温度；电池电压测量单元，配置为测量电池的电压；以及控制器，配置为在车辆发动的状态下，当外部空气的温度以及电压满足预定条件时，选择性地控制热源的运行，并且在热源运行的状态下，通过再次比较外部空气的温度来确定是否维持热源的运行。

热源可以包括正温度系数(PTC)加热器，该正温度系数加热器形成为膜状并且安装在阀壳体的内周上。

热源可以在接收电池的电压时将热量传递到旋转轴的热导体，该旋转轴可旋转地安装在阀壳体的阀流动通道上。