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用于废气再循环系统的空气控制 阀的控制装置

阅读：884发布：2023-01-09

专利汇可以提供用于废气再循环系统的空气控制阀的控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于废气再循环系统的空气控制阀的控制装置，包括：壳体；布置在壳体中的传感器；布置在壳体中的反向保护电路，该反向保护电路连接在外部电源接口和传感器之间，该反向保护电路用于防止外部输入的电压被错误地反向引入时传感器的损毁；封盖，该封盖用于封闭壳体。本实用新型的用于柴油发动机的空气控制阀的控制装置中，通过应用反向保护电路，避免了当外部输入的电压被错误地反向引入时的空气控制阀的失效。，下面是用于废气再循环系统的空气控制阀的控制装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于废气再循环系统的空气控制阀的控制装置，其特征在于，包括：壳体；
布置在所述壳体中的传感器；
布置在所述壳体中的反向保护电路，所述反向保护电路连接在外部电源接口和所述传感器之间，所述反向保护电路用于防止外部输入的电压被错误地反向引入时所述传感器的损毁；
封盖，所述封盖用于封闭所述壳体。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述反向保护电路包括电阻、场效应管和稳压二极管：
电源负极通过所述电阻连接到所述场效应管的栅极；
电源正极连接至所述场效应管的漏极；
所述稳压二极管反向并联在所述场效应管的源极和栅极之间；
所述传感器的负极和电源负极相连；
所述传感器的正极连接至所述场效应管的源极。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述场效应管为P沟道金属氧化物半导体场效应管。
4.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述场效应管的漏极和源极之间并联另外的一个二极管。
5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置中的电子元件的引脚具有一段凸起部。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述凸起部位于所述引脚的中段，且所述凸起部为圆弧形状。
7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置中的电子元件的引脚包括构成一角度的弯折部。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述角度为直角。
9.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述传感器是非接触式传感器。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述非接触式传感器通过平焊的方式与所述反向保护电路连接。
11.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述封盖与所述壳体借助于超声波焊接工艺被焊接在一起。

说明书全文

用于废气再循环系统的空气控制阀的控制装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及柴油发动机领域，特别涉及一种用于废气再循环系统的空气控制阀的控制装置。

背景技术

[0002] 目前，通常利用废气再循环系统来降低柴油发动机的有害排放物。没有废气再循环系统的柴油发动机系统很难达到EU4排放标准，而带有废气再循环系统的柴油发动机系统可以达到EU5排放标准。在废气再循环系统中，通常设置有空气控制阀，空气控制阀由控制装置和执行机构组成。空气控制阀的主要功能是支持废气再循环系统。空气控制阀并不是安全关联件，当空气控制阀发生故障时并不会影响柴油发动机的正常运行；空气控制阀是排放关联件，当空气控制阀发生故障时，故障指示灯会亮起。

[0003] 目前，中国汽车市场上，用于废气再循环系统的空气控制阀才刚刚起步，现有技术中，对空气控制阀的控制装置中的电路不做反向保护，当外部输入的电压被错误地反向引入时，空气控制阀的控制装置存在失效的风险。实用新型内容

[0004] 为了解决上述问题，本实用新型提供的用于废气再循环系统的空气控制阀的控制装置包括：壳体；布置在所述壳体中的传感器；布置在所述壳体中的反向保护电路，所述反向保护电路连接在外部电源接口和所述传感器之间，所述反向保护电路用于防止外部输入的电压被错误地反向引入时所述传感器的损毁；封盖，所述封盖用于封闭所述壳体从而防止水或者灰尘进入所述壳体内部。

[0005] 与现有技术相比，本实用新型的用于废气再循环系统的空气控制阀的控制装置至少具有以下优点：应用反向保护电路，避免了当外部输入的电压被错误地反向引入时的空气控制阀的失效。附图说明

[0006] 图1示出了根据本实用新型的空气控制阀的控制装置的分解视图； [0007] 图2示出了根据本实用新型的空气控制阀的控制装置的传感器和反向保护电路的电路图；

[0008] 图3示出了图2的反向保护电路的场效应管的放大图；

[0009] 图4示出了根据本实用新型的空气控制阀的控制装置的传感器和反向保护电路的实物图；

[0010] 图5示出了根据本实用新型的空气控制阀的控制装置的电子元件的引脚的一种实施方式；

[0011] 图6示出了根据本实用新型的空气控制阀的控制装置的电子元件的引脚的另一种实施方式。

具体实施方式

[0012] 下面参照附图描述根据本实用新型的实施例的空气控制阀的控制装置。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

[0013] 图1示出根据本实用新型的空气控制阀的控制装置的分解视图。该空气控制阀的控制装置包括：壳体1；布置在壳体1中的传感器2，传感器2可以用于检测空气控制阀中的碟片的开度的变化并根据检测的结果输出变化的信号至外部处理装置（例如发动机的ECU）；布置在壳体1中的反向保护电路，该反向保护电路连接在外部电源接口和传感器2之间，该反向保护电路用于防止外部输入的电压被错误地反向引入时传感器2的损毁；封盖6，封盖6用于封闭壳体1从而防止水或者灰尘进入壳体1的内部。其中，该反向保护电路包括电阻3，场效应管4和稳压二极管5。另外，空气控制阀的控制装置还可以包括密封圈
7，以便在该控制装置与空气控制阀的其它部件相连接时起到密封作用。 [0014] 图2和图4分别示出了根据本实用新型的空气控制阀的控制装置的传感器和反向保护电路的电路图和实物图，图3示出了图2的反向保护电路的场效应管的放大图。由图
2-4中可以看出，电源负极通过电阻3施加到场效应管4的栅极G，稳压二极管5反向并联在场效应管4的源极S和栅极G之间。电源正极连接至场效应管4的漏极D，当适当的正向电压被施加时，场效应管4的沟道导通，正向电压通过场效应管4的沟道后经源极S被施加到传感器2的正极。传感器的负极和电源负极相连，传感器的正极和场效应管4的源极S相连。如图3所示，在场效应管4的漏极D和源极S之间可以另外并联一个二极管，该二极管主要起到防止静电击穿的作用。

[0015] 从图2-4中可以看出，场效应管4用作反向保护电路的开关，在外部输入的正向电压满足要求时，场效应管4使得反向保护电路导通，空气控制阀的控制装置的传感器开始工作；当外部输入的正向电压超过场效应管4的最大承受电压时，稳压二极管5逆向导通，从而降低了场效应管4的栅源电压VGS，使得场效应管4不至于被过高电压击穿，同时电阻3开始工作，限制了通过稳压二极管5的电流，使得稳压二极管5不至于被过大的电流烧毁；当外部输入的电压被错误地反向引入时，场效应管4反向关闭该反向保护电路，使得控制装置的传感器停止工作。此反向保护电路中，场效应管4相当于反向保护电路的开关，稳压二极管5在外部输入的正向电压过大时降低场效应管4的栅源电压VGS从而保护场效应管
4，同时电阻3限制通过稳压二极管5的电流从而保护稳压二极管5。该反向保护电路可以防止当外部输入的电压被错误地反向引入时的传感器2损毁造成的空气控制阀的失效。 [0016] 在图2-4所示的实施方式中，场效应管是P沟道金属氧化物半导体场效应管（PMOSFET）。本领域技术人员可以理解，根据柴油发动机的ECU端的接口电路的不同，也可以使用N沟道金属氧化物半导体场效应管（NMOSFET）类型的场效应管与ECU端的接口电路相匹配，这仅需对反向保护电路进行略微的适应性修改。

[0017] 空气控制阀的控制装置装在柴油发动机的废气再循环系统中，工作温度从-40℃至140℃，为了避免在温度变化时由于热胀冷缩而产生应力而拉断空气控制阀的控制装置的电子元件的引脚。本实用新型对空气控制阀的控制装置的电子元件的引脚做了改形加工处理。图5和图6分别示出了根据本实用新型的空气控制阀的控制装置的电子元件的引脚的两种具体实施方式。在图5中，电子元件，例如电阻的两个引脚均具有相对于其他段的一段凸起部，凸起部可以为例如圆弧形状，这样主要可以达到在安装电子元件时避免轴向应力的效果。例如，该凸起部可以位于引脚的中段。在图6中，电子元件，例如稳压二极管的其中一个引脚同样具有相对于其他段的一段凸起部，凸起部可以为例如圆弧形状，其可以位于引脚的中段，而另一个引脚包括构成一角度的弯折部，该角度可以为例如直角，这样主要为了避免轴向应力并且避免焊完第一个引脚时第二个引脚的翘曲。

[0018] 在一有利的实施方式中，本实用新型的空气控制阀的控制装置中的传感器可以是非接触式传感器，例如单通道非接触式磁阻传感器。在空气控制阀的控制装置中应用的非接触式传感器具有以下优点:

[0019] 1.该非接触式传感器没有机械磨损；

[0020] 2.在磁场强度达到饱和后，该非接触式传感器的输出信号可以完全基于磁场的方向；

[0021] 3.在磁场强度达到饱和后，该非接触式传感器对周围的外来的磁场不敏感，所以该非接触式传感器的输出信号不受外来磁场的影响。

[0022] 4.该非接触式传感器适应的温度范围较广，为从-40℃至160℃； [0023] 5.该非接触式传感器可以产生柔性的信号输出，可根据要求调节输出信号的范围。

[0024] 在一有利的实施方式中，在空气控制阀的控制装置中使用的非接触式磁阻传感器采用平焊的方式与反向保护电路连接，这种焊接方式简单、方便、大大降低了报废率。 [0025] 在本实用新型的空气控制阀的控制装置中，所有的零部件都单独制造，然后在生产线上，把各种零部件通过机械方式（即通过机械设备进行装配，而不是通过人工进行装配）装配在控制装置的壳体中，从而使得塑料件（即壳体及封盖）的设计更为简洁、传感器易于定位、更易于电阻焊焊接。由于将金属件和塑料件单独制造，所以对模具和注塑工艺要求低，而且能降低塑料和金属件在注塑时产生的内应力，避免零件在实际应用中由于内应力产生开裂。最后，通过超声波焊接工艺将封盖与壳体连接在一起，超声波焊接工艺不需要焊接剂、焊接时间短、安全环保并且具有良好的密封性。

[0026] 虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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