个实施例中，在所述发动机部件与所述加热元件之间直接形成热接点，使得 所述发动机部件与所述加热元件直接彼此接触。
[0050] 在另一实施例中，将中间段插置在所述加热元件与所述发动机部件之间，使得在 所述第一电接点和所述第二电接点之间形成至少两个热接点。所述中间段是由不同于所述 加热元件的材料形成的。
[0051] 在另一实施例中，所述控制器被配置成基于感测到的所述电压差来控制对所述空 气加热器的电力供应。
[0052] 在一个实施例中，提供了一种控制用于内燃机的空气加热器装置的方法。所述加 热器装置包含空气加热器，所述空气加热器具有加热元件，所述加热元件适于加热穿过其 中的用于内燃机的进气。所述加热元件被可操作地电联接至所述发动机部件。所述发动机 部件和所述加热元件是由不同的导电材料形成的。所述控制器被配置成选择性地控制对所 述空气加热器的电力供应。热电偶电路具有在第一电接点处联接到所述加热元件的第一引 线以及在第二电接点处联接到所述发动机部件的第二引线。电压表被配置成感测所述第一 电接点和所述第二电接点之间的电压差。所述方法包含:测量所述第一电接点和所述第二 电接点之间的电压差，以及基于测量到的电压差由所述控制器调整供应到所述加热元件的 电力。
[0053] 在一种方法中，在所述发动机部件与所述加热元件之间直接形成热接点。
[0054] 在另一种方法中，将中间段插置在所述加热元件与所述发动机部件之间，使得在 所述第一电接点和所述第二电接点之间形成至少两个热接点。所述中间段是由不同于所述 加热元件的材料形成的。
[0055] 在本发明的一个实施例中，提供了一种在发动机的发动机启动期间操作空气加热 器系统的方法。所述方法允许减少预热时间和/或使用较小的加热元件，因为在启动马达转 动所述发动机时在所述加热元件中需要较少的热累积。所述空气加热器系统具有包括加热 元件的空气加热器和用于控制对所述加热元件的电力供应的控制器。所述发动机具有连接 到电池的启动马达。所述方法包含:起动所述空气加热器以在起动所述启动马达之前加热 所述加热元件持续预定时间量;在所述预定时间量之后减少对所述空气加热器的电力供 应;在减少对所述空气加热器的电力供应的步骤之后起动所述启动马达；以及在第二时间 量之后二次起动所述空气加热器以加热所述加热元件同时所述启动马达保持起动。
[0056] 在一种方法中，所述第二时间量是预定时间量。
[0057] 在一种方法中，所述方法还包含：监测所述电池的电压且在所述电压在预定值之 上时所述第二时间结束。
[0058] 在一种方法中，直到所述发动机已经过上止点至少一次之后才进行所述二次起动 所述空气加热器的步骤。
[0059]在一种方法中，减少对所述空气加热器的所述加热元件的电力供应的步骤减少了 对所述加热元件的电力供应，使得所述加热元件消耗的电流基本上为零。
[0060] 在一种方法中，二次起动所述空气加热器的步骤包括将少于全部电力的电力供应 给所述加热元件。
[0061] 在一种方法中，二次起动所述空气加热器的步骤包括将最大电力的约10%与50% 之间的电力供应给所述空气加热器的所述加热元件。在更优选的方法中，二次起动所述空 气加热器的步骤包括将最大电力的约20 %与40 %之间的电力供应给所述空气加热器的所 述加热元件。
[0062] 在一种方法中，二次起动所述空气加热器的步骤包括通过使用脉冲宽度调制来供 应电力而将少于全部电力的电力供应给所述加热元件。在此方法中，电力脉冲可以是最大 电力，其中供应给所述加热元件的平均电力小于最大电力。
[0063] 在另一实施例中，提供了一种在发动机的发动机启动期间操作空气加热器系统的 方法。所述空气加热器系统具有包含加热元件的空气加热器和控制器。所述发动机具有连 接到电池的启动马达。所述方法包含:起动所述空气加热器以在起动所述启动马达之前加 热所述加热元件持续预定时间量;在所述预定时间量之后减少对所述空气加热器的电力供 应;在减少对所述空气加热器的电力供应的步骤之后起动所述启动马达;监测所述电池的 电压；以及在所述电池的电压在预定值之上时二次起动所述空气加热器以加热所述加热元 件同时使所述启动马达保持起动。
[0064]在一种方法中，减少对所述空气加热器的所述加热元件的电力供应的步骤减少了 对所述加热元件的电力供应，使得所述加热元件消耗的电流基本上为零。
[0065]在一种方法中，二次起动所述空气加热器的步骤包括将少于全部电力的电力供应 给所述加热元件。
[0066] 在一种方法中，二次起动所述空气加热器的步骤包括将最大电力的约10%与50% 之间的电力供应给所述空气加热器的所述加热元件。在更优选的方法中，二次起动所述空 气加热器的步骤包括将最大电力的约20 %与40 %之间的电力供应给所述空气加热器的所 述加热元件。
[0067] 在一种方法中，二次起动所述空气加热器的步骤包括通过使用脉冲宽度调制来供 应电力而将少于全部电力的电力供应给所述加热元件。
[0068] 在另一种方法中，提供了一种在启动发动机的同时操作所述发动机的空气加热器 系统的方法。所述空气加热器系统具有空气加热器和控制器，所述空气加热器包含加热元 件，所述控制器用于控制供向所述加热元件的电力。所述发动机具有连接到电池的启动马 达。所述方法包含：以第一电力水平起动所述空气加热器以加热所述加热元件，直至达到期 望的空气加热器温度;将电力供应减少至较低的值且维持所述期望的空气加热器温度;起 动所述启动马达，同时监测电池电压；以及在发动机转动期间二次起动所述空气加热器以 借助较低电力来加热所述加热元件。
[0069] 在一种方法中，所述方法包含:在邻近起动所述启动马达的步骤开始时关断供向 空气加热器的电力。
[0070] 在一种方法中，关断供向空气加热器的电力的步骤发生在检测到所述电池的预定 电压降时。
[0071] 在一个方法中，二次起动所述空气加热器的步骤发生在第二电力水平处，所述第 二电力水平介于所述第一电力水平的大约1 〇 %与50 %之间。
[0072] 在一个方法中，二次起动所述空气加热器的步骤发生在检测到电池电压在阈值之 上时。
[0073] 在一个方法中，二次起动所述空气加热器的步骤在电池电压降至阈值之下时停 止。
[0074] 结合附图从下面的详细描述，本发明的其他方面、目的和优点将变得更明显。
【附图说明】
[0075]并入本说明书且形成为其一部分的附图示出了本发明的若干方面，且与本说明书 一起用于阐释本发明的原理。在附图中：
[0076] 图1是根据本发明实施例的发动机系统的示意图；
[0077] 图2是根据本发明实施例的被并入到进气歧管盖中的加热装置的简化图；
[0078]图3是图2的加热器的放大图；
[0079] 图4是图3的加热器的仰视图；
[0080] 图5是图2的进气歧管盖，其中移除了加热器系统；
[0081]图6是图2的加热器系统的控制器的局部图，所述控制器被从进气歧管盖移除； [0082]图7进一步示出了图6的控制器；
[0083] 图8是根据本发明实施例的控制器的替代性实施例；
[0084] 图9是根据本发明实施例的加热器部件的分解图；
[0085] 图10是根据本发明实施例的加热元件的实施例；
[0086] 图11是图10的加热元件的简化剖视图；
[0087] 图12是根据本发明实施例的加热元件的另一实施例；
[0088]图13是图12的加热元件的剖视图；
[0089]图14A-14C示出了与加热元件有关的其他构思；
[0090]图15和16示出了用于支撑图14的加热元件的陶瓷绝缘体的实施例；
[0091]图17和18示出了本发明的另一实施例，其示出了相对于发动机部件的安装表面成 一角度安装的多个加热器部件；
[0092] 图19-21示出了控制器的替代性实施例；
[0093] 图22和23示出了根据本发明实施例使用的热电偶电路装置；
[0094] 图24是另一热电偶电路装置的简化示意图；
[0095] 图25是示出了用于校准图22-24的热电偶装置的校准量度的曲线图；
[0096]图26是安装有控制器和空气加热器的发动机部件的另一实施例的透视图；
[0097]图27是图26的实施例的仰视透视图；
[0098]图28和29是图26和27的实施例的加热元件的一部分的图；
[0099]图30是图26的实施例的仰视分解图；
[0100]图31示出了用于在发动机启动期间控制供向空气加热器的加热元件的电力或电 流供应的控制策略；
[0101] 图32-34是根据图31的控制策略在发动机启动期间供应给加热元件的电流、供应 给启动马达的电流以及由电池提供的电流的简化示意性曲线图；
[0102] 图35示出了用于在发动机启动期间控制对空气加热器的加热元件的电力或电流 供应的第二控制策略；
[0103] 图36-38是根据图35的控制策略在发动机启动期间供应给加热元件的电流、供应 给启动马达的电流以及电池电压的简化示意性曲线图；并且
[0104] 图3 9 - 41是在发动机启动期间供应给加热元件的电流、供应给启动马达的电流以 及电池电压的简化示意性曲线图，其中电池电压降至预定阈值之下。
[0105] 尽管将结合某些优选实施例来描述本发明，但并非意在将本发明限制于那些实施 例。相反，目的在于涵盖如随附权利要求所限定的、在本发明精神和范围内所包含的所有可 选方案、变型和等同方案。
【具体实施方式】
[0106] 图1是根据本发明实施例的发动机系统100的示意图。发动机系统100大体上包含 进气系统102,用于供应空气以使其与燃料相混合时燃烧。进气系统102从比如周围空气供 应源等空气供应源抽取空气。流过进气系统102的空气由箭头104表示。
[0107] 以简化形式示出，发动机系统100包含多个内燃机部件。例如，发动机系统100包含 发动机组106、进气歧管108、进气歧管盖110和进气供应导管112。
[0108] 在进气系统102内是空气加热器系统114,空气加热器系统114被设置在穿过加热 器系统114的空气加热器116的空气流（由箭头104表示）内以在燃烧之前将空气加热。空气 加热器系统114包含呈控制器118的形式的电子控制装置，所述控制器控制对空气加热器 116的加热元件120的电力供应以控制空气流104的加热。通常，电力由通过发动机系统100 供电的装置的电气系统形式的电源供应。例如，如图1所示，电力可由电池122供应。作为选 择或除此之外，还可以通过比如交流发电机的装置（未示出）直接地或者间接地通过电池 122来供应电力。在本发明的不同实施例中可使用各种不同的控制器。
[0109] 空气加热器系统114可与整个装置(即，汽车)的电子控制单元或其他传感器通信， 以感测通过进气系统102供应的周围空气的温度，以及确定发动机系统100的发动机运行参 数(即，RPM、温度、排放等）。
[0110]在此实施例中，空气加热器116被安装到进气歧管盖110。更具体地，空气加热器 116被安装在贯穿进气歧管盖110的孔隙内。
[0111]参照图2和3,示出了进气歧管盖110的更详细图示，所述进气歧管盖安装有空气加 热器系统114。在此实施例中，空气加热器116包含可操作地连接到一起的两个单独的加热 器部件。每一部件包含一对支撑加热元件的绝缘支架126。单独的加热器部件各自安装于贯 穿进气歧管盖110延伸的孔隙130内，进气(参见箭头104)穿过所述孔隙且在控制器118将电 力供应至加热元件120时被加热。
[0112] 控制器118包含输入电接触件134，其中连接到电源(例如，电池或交流发电机）的 电缆可连接到所述输入电接触件。控制器118还包含输出电接触件136，所述输出电接触件 借助螺母138电联接到接触螺钉140。螺母138拧在接触螺钉140上，且轴向地偏靠着输出电 接触件136的接触表面。
[0113] 图4示出了进气歧管盖110的下侧142。下侧142包含安装表面142,所述安装表面将 与进气歧管1〇8(参见图1)或插入两者之间的垫圈相配合。在此实施例中，安装表面142的形 状是大体上矩形形状的。然而，进气歧管盖110包含侧向延伸部分146,所述侧向延伸部分侧 向地向外延伸超过大体上矩形的周边。虚线148有助于示出大体上矩形的周边。
[0114] 此侧向延伸部分146以下述方式从进气歧管盖110向外延伸：在进气歧管盖110被 安装到进气歧管1〇8(图1)时，此侧向延伸部分146的底表面150暴露至围绕发动机系统100 的周围空气。此侧向延伸部分146有助于消散可能由控制器118产生的热量。
[0115] 参照图2和3,在此实施例中，进气歧管盖110限定了外壳154的至少一部分，所述外 壳限定了其中设置有空气加热器系统114的多个电部件的内腔。在优选的实施例中，控制器 118的部件被永久地固定于外壳154的内腔内，使得控制器118被永久地至少部分地固定到 进气歧管盖110。在一个实施例中，控制器118的部件借助设置在所述部件与外壳154之间的 热粘胶固定于外壳154内。通常，所述热粘胶将把控制器118的印刷电路板固定到外壳154 中。另外，密封剂156将涂覆并进一步将所述部件永久固定到外壳154内且固定到所述发动 机部件。这种装置将控制器118集成到进气歧管盖110内。
[0116] 这种装置改善了热冷却路径，简化了安装，且改善了控制器118的抗振性。另外，这 种装置减少了控制器所需的空间量，减少了总重量，降低了消费者付出的价格，为供应商提 供了改善的配件管理，且优化了相关部件(在此情形中为空气加热器116)的电连接。更具体 地，这减少了对用以将控制器118固定到进气歧管盖110的单独连接机构的需求。通过消除 连接件(通常为螺钉或螺栓），减少了可能由于振动或热膨胀而变松的部件数量。而且，不需 要在安装控制器时提供较高水平的工作量，因为不存在需要被紧固至预定力矩以将其锁紧 的螺钉。
[0117] 控制器118不能够被从进气歧管盖110移除，且因此是进气