具体实施方式

此后，将参考附图详细描述本公开的实施方式。可以以各种形式修改本公开的实施方式，并且本公开的范围不应解释为限于以下实施方式。提供该实施方式以向本领域技术人员更充分地解释本公开。

此外，说明书中描述的术语“部件”、“单元”、“模块”等是指用于处理至少一个功能或操作的单元，其可被实现为硬件、软件，或硬件和软件的组合。

此外，说明书中所述的“微沸”是指根据冷却剂温度、气体流速、EGR冷却器110内的冷却剂的流速，EGR冷却器110内的冷却剂开始沸腾的条件，其中微沸区和沸腾区可基本上理解为相同的含义。

本公开涉及一种用于防止流入EGR冷却器110的冷却剂沸腾的控制设备和方法，并且提供了一种用于扩大EGR冷却器110的工作条件并提高发动机200的驱动效率的技术。

图1是示出根据本公开的实施方式的用于防止包括在EGR系统100中的EGR冷却器110中沸腾的控制设备的视图。

EGR系统100被配置为控制EGR阀的开量，以使发动机200的废气流入。EGR系统100包括用于冷却高温废气的EGR冷却器110。此外，用于控制流入EGR系统100的气体流速的EGR阀被设置为位于EGR冷却器110的一端或与EGR冷却器110相邻，并且通过车辆的控制单元400来控制。

提供冷却剂，以沿着从进入发动机200的冷却器管线的入口分支的流入通道111流入EGR冷却器110。

可替代地，在冷却发动机200之后排出的冷却剂可通过流入通道111被引入到EGR冷却器110中。

根据本公开的实施方式，参考图1，用于防止EGR冷却器的沸腾的控制设备被配置成使得EGR冷却器110始终保持打开状态，以允许冷却剂与发动机200的转数成比例地在EGR冷却器110内流动。

控制设备被配置成使得被引入到EGR冷却器110中的冷却剂对通过EGR系统100的气体进行冷却，通过排出通道112而循环。然后，控制设备被配置成使得被排出的冷却剂通过散热器冷却，然后引入发动机200，从而再次引入EGR冷却器110。

控制单元400包括测量冷却剂温度的水温传感器(WTS)。考虑到流入EGR冷却器110的冷却剂的温度，提供控制单元400以确定EGR冷却器110内部的冷却剂的沸腾条件。

更优选地，至少一个或多个传感器可位于EGR冷却器110的前端或与发动机200的入口相邻的一端。

此外，控制单元400根据发动机200的转数确定流入EGR冷却器110的冷却剂的流速，其中冷却剂的流速可基于通过发动机管理系统(EMS)存储的映射值来设置。

根据本公开的实施方式，控制单元400确定冷却剂的温度是否大于或等于预定温度，并且当确定冷却剂的温度大于或等于预定温度时，确定流入EGR系统100的气体的流速和流入EGR冷却器110的冷却剂的流速。

更优选地，提供控制单元400，使得基于存储在控制单元400中的映射值根据发动机200的转数和负载来设置气体的流速，并且还确定流入EGR冷却器110的冷却剂的流速。

基于如上所述确定的气体流速和冷却剂的流速来确定EGR冷却器110内部的冷却剂的沸腾条件。

当满足位于EGR冷却器110内部的冷却剂的微沸条件时，控制单元400可通过控制EGR阀的开量来减小在EGR系统100内部流动的气体的流速。

具有减小的气体流速的EGR系统100在非沸腾条件下被驱动，因此，EGR系统100的驱动环境条件被设置为减轻。

参照图1，根据本公开的实施方式，对发动机200和被配置为允许冷却剂始终通过的EGR冷却器110执行防沸腾补偿。更优选地，EGR阀被提供为基于EGR冷却器110中的气体流速和冷却剂的流速根据微沸条件进行控制。

图2是示出与图1相比的控制设备的框图，该控制设备用于利用冷却剂流速控制器300防止EGR冷却器110沸腾，该冷却剂流速控制器300控制流入EGR冷却器110的冷却剂的流速。

在图2中，示出了包括控制冷却剂流入EGR冷却器110的流速的冷却剂流速控制器300的控制设备中的联接关系。

如图所示，位于储液罐中的冷却剂通过水泵被加压，并且加压的冷却剂可被冷却剂流速控制器300控制以分配冷却剂。

更优选地，可由冷却剂流速控制器300控制流入与发动机200相邻定位的EGR冷却器110中的冷却剂的流速。

控制单元400被配置为响应于冷却剂温度和EGR冷却器110内部的冷却剂的微沸条件来控制EGR阀的开量。此外，控制流入EGR冷却器110的冷却剂的流速，使得可在非沸腾条件下控制EGR系统100。

即，控制单元400确定冷却剂温度是否大于或等于预定温度，根据发动机200的转数和负载来设置气体的流速，并确定流入EGR冷却器110的冷却剂的流速。此外，控制单元确定EGR冷却器110内部的微沸条件。

更优选地，可根据发动机的转数和负载，通过存储在控制单元400中的映射值来选择流入EGR冷却器110的气体流速和冷却剂的流速。

当在EGR冷却器110内满足微沸条件时，控制单元400进行控制以增大通过冷却剂流速控制器300流入EGR冷却器110的冷却剂的流速。当确定流入EGR冷却器110的冷却剂的流速未增大时，通过控制EGR阀的开量来进一步控制使减小流入EGR系统100的气体的流速。

当冷却剂根据车辆的攀爬条件向一侧倾斜时，可不执行增大冷却剂的流速的补偿控制操作。因此，在上述行驶状态下，无法增加流入EGR冷却器110的冷却剂。因此，控制单元400执行控制以增大流入EGR冷却器110的冷却剂的流速，并且然后确定EGR冷却器110内部的冷却剂的流速是否增大。

当控制单元400未执行增大流入EGR冷却器110的冷却剂的流速的控制时，控制单元400执行控制以进一步减小流入EGR系统100的气体的流速，可使得EGR冷却器110内部的冷却剂不沸腾。

根据本公开的另一实施方式，当满足EGR冷却器110的微沸条件时，提供冷却剂流速控制器300，使得提前增大流入EGR冷却器110的冷却剂的流速，并且在不增大冷却剂的流速的条件下，减少在EGR系统100中流动的气体。

如上所述，图1示出了根据本公开的实施方式的其中冷却剂始终通过EGR冷却器110的恒定通路结构。图2示出根据本公开的另一实施方式的其中通过冷却剂流速控制器300控制流入EGR冷却器110的冷却剂的流速的结构。因此，将认识到，根据微沸条件不同地执行补偿。

图3和图4示出了根据恒定通路结构的用于防止EGR冷却器110沸腾的控制方法和在非沸腾条件下补偿的EGR系统100的驱动点图。同时，图5和图6示出了用于在包括冷却剂流速控制器300的系统中防止EGR冷却器110沸腾的控制方法和在反沸腾条件下补偿的EGR冷却器110的驱动点图。

图3是示出了用于防止EGR系统100中的EGR冷却器110沸腾的控制方法的流程图，其中冷却剂始终通过EGR冷却器110。

如图所示，控制单元400包括以下步骤：通过位于车辆的冷却系统中的温度传感器测量流入车辆冷却系统的冷却剂的温度，并且确定温度是否大于或等于预定温度(S110)。

当冷却剂温度低于预定温度时，逻辑终止。当冷却剂温度超过预定温度时，根据发动机200的转数和发动机200的负载来确定流入EGR系统100的气体的流速(S120)。

可使用存储在发动机管理系统(EMS)中的映射值来选择流入EGR系统100的气体。

此外，设定流过EGR冷却器110的流入通道111的冷却剂的流速，其中冷却剂的流速可通过存储在控制单元400的发动机管理系统(engine management system，EMS)中的映射值来确定(S130)。

此后，确定EGR冷却器110内部的冷却剂是否满足微沸区域的条件(S140)。

当在EGR冷却器110内部流动的冷却剂对应于沸腾区域时，控制单元400控制EGR阀的开量，使得在EGR系统100内部流动的气体的流速减少2Kg/h(S150)，然后处理返回到初始步骤(S160)。

然而，当EGR冷却器110内的冷却剂不在微沸区域中时(S140)，EGR冷却器110的冷却剂的流速和EGR阀的开量保持原始设置(S170)，然后处理返回到初始步骤(S150)。

参照图4，当执行减小图3的EGR阀的开量的补偿控制时，通过将EGR驱动点从微沸区域改变为非沸腾区域来补偿EGR冷却器110。

如图所示，在X轴上示出了流入EGR系统100的气体的流速，在Y轴上示出了EGR冷却剂的流速，其中，通过两个因素之间的关系将沸腾区域和非沸腾区域被图形化地示出。

此外，根据冷却剂温度，在不同位置具有微沸点，可看出，在相同的气体流速条件下，测得的冷却剂温度越高，冷却剂的流速在微沸区越低。

本公开的控制单元400被配置为响应于气体流速的增加值在冷却剂的流速线性增加的区域中执行防沸腾控制。

也就是说，控制单元被设置为执行补偿控制，以防止在冷却剂的流速随着气体流速的增大而线性地增加的区域中沸腾。

当执行补偿以减少在EGR系统100中流动的气体时，执行补偿，使得EGR冷却器110的驱动点从微沸区域改变为非沸区域。

更优选地，作为本公开的实施方式，用于防止用于冷却剂循环的具有恒定通路结构的EGR冷却器110沸腾的控制设备具有微沸条件，在该微沸条件中测得的冷却剂温度为110℃、气体流速为16kg/h、冷却剂的流速为8LPM。

在相同条件下，当根据防沸腾补偿将流入EGR系统100的气体流速减小2kg/h时，EGR冷却器110的驱动点(driving point)可从沸腾区域移动到非沸腾区域(驱动点的气体流速为14kg/h，冷却剂的流速为8LPM)。即，控制单元400被提供为通过减小流入EGR系统100的气体的流速来执行防沸腾补偿。

图5是示出通过用于防止包括冷却剂流速控制器300的EGR冷却器110沸腾的控制设备来补偿沸腾的控制方法的流程图。

如图所示，控制单元400包括以下步骤：通过位于冷却系统中的温度传感器测量流入车辆的冷却系统的冷却剂的温度，并且确定温度是否大于或等于预定温度(S210)。

当冷却剂温度超过预定温度时，根据发动机200的转数和发动机200的负荷来确定流入EGR系统100的气体的流速(S220)。

优选地，可根据存储在控制单元400中的映射值来确定流入EGR系统100的气体的流速。在本公开的另一实施方式中，可通过发动机管理系统(EMS)使用存储的地图值确定流入EGR系统100的气体的流速。

此外，可确定流过EGR冷却器110的冷却剂流入通道111的冷却剂的流速，更具体地，可通过存储在控制单元400中的映射值来确定冷却剂的流速(S230)。

更优选地，可使用发动机管理系统(EMS)的映射值来设定流入EGR冷却器110的冷却剂的流速，并且更具体地，可通过车辆的发动机200的转数和冷却剂流速控制器300的开量来设定冷却剂的流速。

此后，确定EGR冷却器110内部的冷却剂是否在微沸区域中(S240)。

当在EGR冷却器110内流动的冷却剂处于沸腾区域时，通过增大冷却剂流速控制器300的开量来增大流入EGR冷却器110的冷却剂的流速(S250)，并且确定冷却剂的流速是否增大(S260)。

更优选地，当执行增大流入EGR冷却器110的冷却剂的流速的补偿时，与补偿之前驱动的冷却剂的流速相比，可将冷却剂的流速控制为增加2LPM(250)。

当通过增大冷却剂流速控制器300的开量的补偿，来确定流入EGR冷却器110的冷却剂的流速增大了预定的增加量时，处理返回到初始步骤(S270)。然而，当确定冷却剂的流速未增大预定的增加量时，进行控制以减小流入EGR系统100的气体的流速(S280)。

更优选地，在执行减小气体流速的补偿的步骤中，控制EGR阀的开量以将在EGR系统100中流动的气体的流速减少2Kg/h(S280)，然后处理返回到初始步骤(S270)。

但是，当EGR冷却器110内的冷却剂不在微沸区域中时(S240)，EGR冷却器110的冷却剂的流速和EGR阀的开量保持原始设置(290)，然后处理返回到初始步骤(S270)。

图6是示出执行用于防止包括冷却剂流速控制器的EGR冷却器110沸腾的控制方法的结果的曲线图。

在图6的曲线图中，包括与图4相同的因素。即，在X轴上示出了流入EGR系统100的气体的流速，在Y轴上示出了EGR冷却剂的流速，其中，两个因素之间的关系被图示。

本公开的控制单元400被配置为在冷却剂的流速响应于气体流速的增加值而线性增加的区域中执行防沸腾控制。此外，通过冷却剂流速控制器300预先执行防沸腾补偿，并且因此可控制增大流入EGR冷却器110的冷却剂的流速。

当流入EGR冷却器110的冷却剂的流速增大时，进行补偿，使得位于微沸线(micro-boiling line)中的EGR冷却器110的驱动点移动到非沸腾区域。

此外，当由于车辆的行驶状况而使冷却剂集中到车辆的一端时，由于难以增大流入EGR冷却器110的冷却剂的流速，因此控制单元400执行冷却剂流量增大控制，然后确定实际在EGR冷却器110内部流动的冷却剂的流速是否增大了预定的增加量。

然而，当根据上述条件未进行用于通过控制单元400增大EGR冷却器110内部的冷却剂的流速的控制时，通过减小EGR阀的开量来减小在EGR系统100内部流动的气体的流速。

更优选地，作为本公开的另一实施方式，提供一种包括冷却剂流速控制器300的冷却剂循环结构，并且用于防止EGR冷却器110沸腾的控制设备具有其中气体流速为16kg/h、冷却剂温度为110℃、冷却剂的流速为8LPM的微沸腾条件。

当在与前述相同的条件下根据防沸腾补偿来控制流入EGR冷却器110的冷却剂的流速时，控制冷却剂的流速从最初8LPM变为10LPM。

然后，控制单元400确定冷却剂的流速是否增大到10LPM，并且当冷却剂的流速没有补偿到10LPM时，控制单元400执行控制以将流入EGR系统100的气体减少2Kg/h。

在执行上述控制的情况下，EGR冷却器110的驱动点可在所示的曲线图上从沸腾区域移动到非沸腾区域。此外，当执行冷却剂流控制时，EGR冷却器110的驱动点被控制为相对于Y轴向上移动，并且当未执行冷却剂流量控制时，执行流入EGR系统100的气体流量控制，以控制驱动点相对于X轴向左移动。

因此，根据上述控制，EGR冷却器110的驱动点全部移至非沸腾区域。

即，控制单元400通过本公开的另一实施方式预先控制流入EGR冷却器110的冷却剂的流速，然后在未执行冷却剂控制的条件下另外执行对流入EGR系统100的气体的减少补偿，从而执行EGR冷却器110的防沸腾补偿。

如上所述，本公开提供了一种用于防止EGR冷却器110沸腾的控制设备和方法，其能够在冷却剂的微沸区域中驱动EGR系统100。

前面的详细描述示出了本公开。此外，前述内容旨在例示和解释本公开的优选实施方式，并且本公开可在各种其他组合、修改和环境中使用。即，可在本说明书中公开的本公开的概念的范围内，与本公开等同的范围和/或本领域的知识或本公开的知识的范围内进行改变或修改。所描述的实施方式旨在例示用于执行本公开的技术思想的最佳模式，并且可在本公开的具体应用和用途中进行各种改变。因此，本公开的详细描述不旨在将本公开限制于所公开的实施方式。还应理解，所附权利要求书旨在覆盖其他实施方式。