專利名稱：用于控制致動器來轉(zhuǎn)動閥門的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制致動器來轉(zhuǎn)動在氣體流過的通路中安裝的閥門，從而調(diào)節(jié)該通路的打開面積的方法和系統(tǒng)。
更具體來講，本發(fā)明涉及這樣一種方法和系統(tǒng)，其能夠控制致動器來控制安裝在廢氣再循環(huán)通路中的閥門的轉(zhuǎn)動，其中從耦合至發(fā)動機(jī)的每個氣缸的排氣歧管排放的部分廢氣通過該廢氣再循環(huán)通路返回到發(fā)動機(jī)的燃燒室中。經(jīng)由致動器進(jìn)行的閥門轉(zhuǎn)動控制允許調(diào)節(jié)廢氣再循環(huán)通路的開口面積，從而可以減少廢氣的排放。
背景技術(shù)：
常規(guī)的EGR(廢氣再循環(huán)，Exhaust Gas Recirculation)控制系統(tǒng)包括大致呈盤狀的閥控元件，所述閥控元件被可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在廢氣再循環(huán)通路中。閥控元件的轉(zhuǎn)動允許調(diào)節(jié)廢氣再循環(huán)通路的打開面積。
常規(guī)的EGR控制系統(tǒng)還包括一種啟動器，其被配置為向閥控元件施加力以便將其轉(zhuǎn)動，并且所述常規(guī)的EGR控制系統(tǒng)還包括彈簧，所述彈簧被配置為不斷地使所述閥控元件朝向通路關(guān)閉方向偏移。
常規(guī)的EGR控制系統(tǒng)包括固定在閥控元件外圍上的密封圈，從而當(dāng)所述閥控元件位于接近完全關(guān)閉位置(在該完全關(guān)閉位置，所述通路被完全關(guān)閉)時，所述密封圈防止廢氣朝向發(fā)動機(jī)的進(jìn)口側(cè)泄漏。此外，常規(guī)的EGR控制系統(tǒng)包括控制器，其可用于向致動器提供指令來控制閥控元件的打開和關(guān)閉。
通常使用電動機(jī)來作為致動器。當(dāng)所述控制器經(jīng)由電動機(jī)驅(qū)動器激勵所述電動機(jī)時，被激勵的電動機(jī)生成扭矩，從而所生成的扭矩被給予閥軸以便轉(zhuǎn)動它和閥控元件。
電動機(jī)可以在通路打開方向和通路關(guān)閉方向之間切換所給予的扭矩的方向。
依照發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述控制器用來確定所述閥控元件的命令位置(command position)，其允許根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來正確地確定廢氣再循環(huán)通路的打開。
接著，所述控制器用來獲得閥控元件的命令位置和由位置傳感器感測出的閥控元件的當(dāng)前位置之間的偏差，并且基于所獲得的偏差計(jì)算與將提供給電動機(jī)的功率的需求量和/或方向?qū)?yīng)的命令值。應(yīng)當(dāng)注意，所述閥控元件的命令位置將被稱為“目標(biāo)閥門位置”，并且所感測到的閥控元件的當(dāng)前位置將被稱為“當(dāng)前閥門位置”。
在計(jì)算命令值之后，所述控制器基于與功率需求量和/或方向?qū)?yīng)的命令值來確定控制信號，并且把所確定的控制信號輸出到電動機(jī)驅(qū)動器。所述電動機(jī)驅(qū)動器控制將提供給所述電動機(jī)的功率量和/或方向。這允許當(dāng)前閥門位置與目標(biāo)閥門位置基本一致，從而可以根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來執(zhí)行廢氣再循環(huán)。
當(dāng)由電動機(jī)施加到閥控元件的力使所述閥控元件朝向目標(biāo)閥門位置轉(zhuǎn)動時，所述閥控元件受到相對于該作用力的阻力。所述阻力是如下力的合力彈簧朝向通路關(guān)閉方向的偏移力(彈力)，密封圈相對于廢氣再循環(huán)通路的內(nèi)壁的滑動摩擦力，閥軸的外圍和可轉(zhuǎn)動地支撐所述閥軸的軸承之間的滑動摩擦力等等。
作為阻力分量的滑動摩擦力隨沉積物數(shù)量的變化而變化，所述沉積物諸如是黑煙顆粒和油霧顆粒，這些沉積物例如在內(nèi)部通路壁和閥控元件之間被累積。
因沉積物累積而產(chǎn)生的滑動摩擦力的增加要求增加對閥控元件施加的作用力。這會增加將提供給電動機(jī)的功率量，從而導(dǎo)致電動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)困難。
為此，在這種常規(guī)的EGR控制系統(tǒng)中，確定將饋送到電動機(jī)的功率量的預(yù)定上限，以維持電動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并且例如將該預(yù)定上限預(yù)先存儲在控制器中。具體來講，如果提供給電動機(jī)的功率量達(dá)到上限，那么控制器停止向電動機(jī)提供功率。
然而，在功率提供控制過程中，由于停止向電動機(jī)提供功率，所以所述閥控元件已經(jīng)不會受力以朝向通路打開方向轉(zhuǎn)動閥控元件。為此，所述彈力使閥控元件沿通路關(guān)閉方向連續(xù)地偏移，從而使當(dāng)前閥門位置與完全關(guān)閉位置一致。這導(dǎo)致廢氣被完全轉(zhuǎn)送到發(fā)動機(jī)的出口側(cè)，這會使廢氣的排放顯著地增加。
為了解決因停止向電動機(jī)提供功率而產(chǎn)生的問題，已經(jīng)提供了用于清除沉積物以便減小滑動摩擦力的技術(shù)，其例如在日本未審專利公開No.2001-173464和2003-314377中被公開。這些技術(shù)可以防止停止向電動機(jī)提供功率。
所述沉積物去除操作是在以任何方式確定需要沉積物去除操作之后執(zhí)行的。這產(chǎn)生了當(dāng)確定需要沉積物去除操作時(換言之，當(dāng)提供給電動機(jī)的功率量接近上限時)與實(shí)際執(zhí)行沉積物去除操作時之間的時延。
為此，當(dāng)在車輛的特定運(yùn)行狀態(tài)下(諸如在急加速的狀態(tài)下)趨于迅速地出現(xiàn)大量沉積物時，在時延期間提供給電動機(jī)的功率量會達(dá)到上限。這會導(dǎo)致停止向電動機(jī)提供功率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述背景，本發(fā)明的至少一個方面的一個目的在于提供用于控制致動器來轉(zhuǎn)動可轉(zhuǎn)動地安裝在有氣體流過的通路中的閥門的方法和系統(tǒng)，即便待提供給致動器的功率達(dá)到限制致動器的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的閾值，這些方法和系統(tǒng)也能夠確保致動器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
依照本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于控制致動器的系統(tǒng)，所述致動器被鏈接到可轉(zhuǎn)動地安裝在有氣體流過的通路中的閥門，并且被配置為基于閥門的當(dāng)前位置和其目標(biāo)位置之間的偏差來改變待施加到該閥門上的扭矩。所述系統(tǒng)包括第一存儲單元，其被配置為在其中存儲第一閾值。所述第一閾值被定義在一個變化范圍內(nèi)，在該變化范圍內(nèi)，扭矩參數(shù)是可根據(jù)待施加到閥門的扭矩中的變化而變化的。所述第一閾值允許確定是否存在致動器運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的可能性。所述系統(tǒng)還包括限制單元，其被配置為如果在所述扭矩參數(shù)基本上轉(zhuǎn)移為和/或通過所述變化范圍中的第一閾值，那么在氣流基本上保持通過通路的情況下，限制扭矩參數(shù)中的變化。
依照本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于控制致動器的嵌入在存儲器中的程序產(chǎn)品，所述致動器被鏈接到可轉(zhuǎn)動地安裝在有氣體流過的通路中的閥門，并且被配置為根據(jù)閥門的當(dāng)前位置和其目標(biāo)位置之間的偏差來改變待施加到閥門上的扭矩。所述程序產(chǎn)品包括用于指示計(jì)算機(jī)在存儲器中存儲第一閾值的第一裝置。所述第一閾值被定義在一個變化范圍中，在該變化范圍內(nèi)，扭矩參數(shù)是可根據(jù)待施加到閥門的扭矩中的變化而變化的。第一閾值允許確定是否存在致動器的運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的可能性。所述程序產(chǎn)品包括用于指示計(jì)算機(jī)從第一存儲器和第二存儲器的至少一個中取回第一閾值的第一裝置。第一閾值被預(yù)先存儲在第一和第二存儲器的至少一個中。所述第一閾值被定義在一個變化范圍中，在該變化范圍內(nèi)，扭矩參數(shù)是可根據(jù)待施加到閥門的扭矩中的變化而變化的。第一閾值允許確定是否存在致動器的運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的可能性。所述程序還包括第二裝置，用于當(dāng)在所述扭矩參數(shù)基本上轉(zhuǎn)移為和/或通過所述變化范圍中的第一閾值時，指示計(jì)算機(jī)在氣流基本上保持通過通路的情況下限制扭矩參數(shù)中的變化。
依照本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于控制致動器的方法，所述致動器被鏈接到可轉(zhuǎn)動地安裝在有氣體流過的通路中的閥門，并且被配置為根據(jù)閥門的當(dāng)前位置和其目標(biāo)位置之間的偏差來改變待施加到閥門上的扭矩。所述方法包括在其中存儲第一閾值。所述第一閾值被定義在一個變化范圍中，在該變化范圍內(nèi)，扭矩參數(shù)是可根據(jù)待施加到閥門的扭矩中的變化而變化的。第一閾值允許確定是否存在致動器的運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的可能性。所述方法還包括如果所述扭矩參數(shù)基本上轉(zhuǎn)移為和/或通過所述變化范圍中的第一閾值，那么在氣流基本上保持通過通路的情況下，限制扭矩參數(shù)中的變化。


通過以下參照附圖對優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其它目的和方面將變得顯而易見，其中圖1是示意性地圖示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例的視圖；圖2是這樣一種視圖，其依照第一實(shí)施例示意性地圖示了蝶形閥的角位置(angular position)和通過蝶形閥的氣流量之間的關(guān)系；以及命令占空比(duty cycle)和蝶形閥角位置之間的關(guān)系；圖3是示意性地圖示將由依照第一實(shí)施例的ECU執(zhí)行的廢氣再循環(huán)任務(wù)的流程圖；圖4是依照第一實(shí)施例示意性地圖示(a)蝶形閥的角位置、(b)目標(biāo)角位置和相應(yīng)的當(dāng)前角位置之間的偏差、(c)命令占空比和(d)計(jì)數(shù)值中的變換的時序圖；圖5是示意性地圖示將由依照本發(fā)明第二實(shí)施例的ECU執(zhí)行的廢氣再循環(huán)任務(wù)的流程圖；和圖6是依照第二實(shí)施例示意性地圖示(a)蝶形閥的角位置、(b)目標(biāo)角位置和相應(yīng)的當(dāng)前角位置之間的偏差、(c)命令占空比和(d)計(jì)數(shù)值中的變換的時序圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。
第一實(shí)施例在圖1中，作為用于調(diào)節(jié)氣流通路的打開面積的系統(tǒng)的一個示例，舉例說明了依照本發(fā)明第一實(shí)施例的EGR(廢氣再循環(huán))控制系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的一個示例。
具體來講，如圖1中所示，安裝在車輛中的所述EGR控制系統(tǒng)1包括蝶形閥3、致動器(M)4、彈簧10、致動器驅(qū)動器(D)11和電子控制單元(ECU)5。
所述蝶形閥3被設(shè)置在廢氣再循環(huán)通路2中，所述廢氣再循環(huán)通路被稱為“EGR通路”，從耦合至發(fā)動機(jī)(安裝在車輛中的)的每個氣缸排氣口的排氣歧管處排放的部分廢氣經(jīng)過所述EGR通路返回到發(fā)動機(jī)的燃燒室中。
所述蝶形閥3包括閥軸7，所述閥軸7設(shè)置在與EGR通路2的長度方向垂直的EGR通路2的預(yù)定部分的中心處，并且例如由軸承(未示出)可轉(zhuǎn)動地支撐。此外，蝶形閥3還包括大致呈盤狀的閥控元件8，所述閥控元件8對稱地與閥軸7結(jié)合。
致動器4用機(jī)械方式鏈接到連桿15，并且連桿15用機(jī)械方式鏈接到閥軸7。所述致動器4用于經(jīng)由連桿15向閥軸7施加扭矩來使其轉(zhuǎn)動。
ECU 5用于通過致動器驅(qū)動器11向致動器4提供指令來經(jīng)由致動器4控制閥軸7和閥控元件8的轉(zhuǎn)動。
彈簧10例如被配置為用機(jī)械方式鏈接至所述連桿，并且使閥控元件8朝向通路關(guān)閉方向不斷地偏移。
在第一實(shí)施例中，可以使用電動機(jī)和電動機(jī)驅(qū)動器作為致動器4和致動器驅(qū)動器11。
當(dāng)所述控制器經(jīng)由電動機(jī)驅(qū)動器11激勵所述電動機(jī)4時，被激勵的電動機(jī)4產(chǎn)生扭矩，從而使所生成的扭矩被施加到閥軸7，以便沿通路打開方向或者通路關(guān)閉方向轉(zhuǎn)動閥軸7和閥控元件8。這允許調(diào)節(jié)EGR通路2的打開。
所述EGR控制系統(tǒng)1還包括密封圈9，所述密封圈9固定在閥控元件8的外圍上，從而當(dāng)閥控元件8位于接近通路完全關(guān)閉的完全關(guān)閉位置時，密封圈9防止廢氣朝向發(fā)動機(jī)的進(jìn)口側(cè)泄漏。
應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)由電動機(jī)4施加到閥門3的扭矩使閥門3沿通路打開方向轉(zhuǎn)動時，所述閥門3受到相對于施加扭矩的阻力。
所述阻力是如下力的合力彈簧朝向通路關(guān)閉方向的偏移力(彈力)，密封圈9相對于EGR通路2的內(nèi)壁的滑動摩擦力，閥軸7的外圍和可轉(zhuǎn)動地支撐所述閥軸7的軸承(未示出)之間的滑動摩擦力等等。
作為阻力分量的滑動摩擦力隨沉積物的量的變化而變化，所述沉積物諸如是黑煙顆粒和油霧顆粒，這些沉積物例如在EGR通路2的內(nèi)壁和閥控元件8之間被累積。
所述電動機(jī)4用于響應(yīng)于從ECU 5發(fā)送的指令，在通路打開方向和通路關(guān)閉方向之間切換給閥控元件8的施加扭矩的方向。
所述電動機(jī)4優(yōu)選包括第一和第二線圈4a1和4a2。響應(yīng)于從ECU5發(fā)送的指令，第一線圈4a1被配置為接收從電動機(jī)驅(qū)動器11提供的功率，并且創(chuàng)建使蝶形閥3(閥軸7和閥門構(gòu)件8)能夠沿通路打開方向轉(zhuǎn)動的施加扭矩。
另一方面，響應(yīng)于從ECU 5發(fā)送的另一指令，第二線圈4a2被配置為接收從電動機(jī)驅(qū)動器11提供的功率，并且創(chuàng)建使蝶形閥3能夠沿通路關(guān)閉方向轉(zhuǎn)動的施加扭矩。
應(yīng)注意的是，所述電動機(jī)可以包括單線圈。在此結(jié)構(gòu)中，響應(yīng)于從ECU 5發(fā)送的第一指令和第二指令間的切換，所述電動機(jī)可以被配置為使待提供給單線圈的功率極性相反。這允許由單線圈創(chuàng)建的施加扭矩的方向能夠在通路打開方向和通路關(guān)閉方向之間切換。這允許蝶形閥3可切換地沿打開方向和關(guān)閉方向轉(zhuǎn)動。
所述ECU 5具有常用的計(jì)算單元。具體來講，所述ECU 5主要包括CPU(中央處理單元)5a，包括ROM(只讀存儲器)、RAM(隨機(jī)存取存儲器)等等的存儲器單元5b，包括模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換功能(A/D轉(zhuǎn)換功能)的輸入和輸出單元5c以及其它外圍設(shè)備。根據(jù)預(yù)先安裝在存儲器單元5b中的程序，所述ECU 5可以基于CPU 5a、存儲器單元5b和輸入和輸出單元5c之間的協(xié)作來執(zhí)行各種任務(wù)。
所述ECU 5用于定期地監(jiān)測從傳感器輸出的被測物理量，所述傳感器包括作為轉(zhuǎn)動位置傳感器的示例的閥門角位置傳感器12、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器13a1、加速器位置傳感器13a2、冷卻液溫度傳感器13a3、進(jìn)氣流量傳感器13a4、進(jìn)氣溫度傳感器13a5、進(jìn)氣壓力傳感器13a6、氧氣傳感器13a7等等。所述ECU 5用于基于所監(jiān)測的被測物理量來獲取發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和/或車輛的行駛狀態(tài)。
例如，閥門角位置傳感器12被配置為定期地測量當(dāng)前角位置，作為相對于完全關(guān)閉位置的轉(zhuǎn)動位置的一個示例，并且向ECU 5定期地輸出所測量的當(dāng)前角位置。把所述完全關(guān)閉位置用作閥控元件8的預(yù)定參考角位置的示例。應(yīng)當(dāng)注意的是，完全關(guān)閉位置意味著EGR通路2被完全關(guān)閉時閥控元件8的位置。
ECU 5還用于基于定期監(jiān)測的被測物理量的相應(yīng)集合來定期地計(jì)算閥控元件8的命令角位置，并將其作為相對于完全關(guān)閉位置的目標(biāo)角位置。所計(jì)算的閥控元件8的命令角位置是根據(jù)所獲取的發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和/或車輛的行駛狀態(tài)來正確確定的。
所述ECU 5還用于定期地獲得目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差，并且基于所獲得的偏差來定期地計(jì)算與將提供給電動機(jī)4的功率需要量和/或方向?qū)?yīng)的命令值。功率的需要量和/或方向允許電動機(jī)4轉(zhuǎn)動，從而使閥控元件8位于目標(biāo)角位置處。
例如，確定偏差的符號使得當(dāng)閥控元件8相對于完全關(guān)閉位置的目標(biāo)角位置大于其相對于完全關(guān)閉位置的當(dāng)前角位置時，目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差為正；以及當(dāng)閥控元件8相對于完全關(guān)閉位置的目標(biāo)角位置小于其相對于完全關(guān)閉位置的當(dāng)前角位置時，目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差為負(fù)。
應(yīng)當(dāng)注意，所述偏差被表示為代表目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差量的絕對值。
所述ECU 5還用于定期地計(jì)算用于確定將經(jīng)由電動機(jī)驅(qū)動器11提供給電動機(jī)4的功率量的命令占空比(命令占空系數(shù))，作為將給予電動機(jī)驅(qū)動器11的指令，并且定期地向電動機(jī)驅(qū)動器11輸出所計(jì)算出的命令占空比。
例如，可以把所述命令占空比定義為一個給定周期中接通時間與接通時間和斷開時間的和的比值。優(yōu)選的是，把所述命令占空比表示為百分?jǐn)?shù)(％)。
例如，所述電機(jī)驅(qū)動器11用于定期地產(chǎn)生包含一系列電流脈沖的脈沖電流，每個電流脈沖的持續(xù)時間基于從ECU 5輸出的命令占空比來確定，由此定期地控制將提供給電動機(jī)4的功率量。
依照第一實(shí)施例的EGR控制系統(tǒng)1的ECU 5具有與閥控元件8的角位置的控制相關(guān)聯(lián)的各種特征，這些內(nèi)容將在下文描述。
具體來講，所述ECU 5使用施加扭矩參數(shù)來控制閥控元件8的角位置；此施加扭矩參數(shù)表示給蝶形閥3的施加扭矩的變化，從而確定給蝶形閥3的施加扭矩的行為。
因?yàn)閷碾妱訖C(jī)致動器11提供給電動機(jī)4的功率確定施加扭矩的量和方向，所以施加扭矩參數(shù)還與將提供給電動機(jī)4的功率相關(guān)。
另外，將從ECU 5發(fā)送給電動機(jī)致動器11的命令占空比確定將從電動機(jī)致動器11提供給電動機(jī)4的第一線圈4a或者第二線圈4b的功率量。為此，所述施加扭矩參數(shù)還與命令占空比相關(guān)。
在第一實(shí)施例中，所述ECU 5采用命令占空比作為施加扭矩參數(shù)。
所述ECU 5用于把所述施加扭矩參數(shù)可從中采用值的數(shù)值范圍劃分為容許范圍AR和不容許范圍UR，并且可以將第一閾值占空比T1定義為容許范圍AR和不容許范圍UR之間的界限。所述ECU 5用于在存儲器單元5b中存儲第一閾值占空比T1。容許范圍AR和不容許范圍UR是基于電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性而建立的。
應(yīng)當(dāng)注意，“電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性”指的是電動機(jī)4的預(yù)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其中因向電動機(jī)4提供功率而釋放的熱量使電動機(jī)4性能中產(chǎn)生的變化落入預(yù)定的預(yù)測范圍內(nèi)。例如，電動機(jī)4的性能包括電動機(jī)4的轉(zhuǎn)數(shù)、由此創(chuàng)建的扭矩量等等。
用于定義對電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的限制的第一閾值占空比T1是根據(jù)預(yù)定的預(yù)測范圍來確定的。
具體來講，第一閾值占空比T1允許在容許范圍AR和不容許范圍UR之間劃分所述施加扭矩參數(shù)可以從中采用值的數(shù)值范圍。為此，當(dāng)所述命令占空比(施加扭矩參數(shù))采用容許范圍AR內(nèi)的值時，可以估計(jì)出電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)性能中的變化將落入所述預(yù)測范圍。因此，能夠確保電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
相反，當(dāng)所述命令占空比(施加扭矩參數(shù))采用不容許范圍UR內(nèi)的值時，難以估計(jì)出電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)性能中的變化將落入所述預(yù)測范圍。因此，難以確保電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
如圖2中所示，第一閾值占空比T1被設(shè)置在最大占空比線Dmax和理想占空比控制線ICL之間的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)注意，“占空比控制線”表示相對于閥控元件8的連續(xù)改變的角位置的命令占空比的連續(xù)值。分別需要所述命令占空比的連續(xù)值來沿所述通路打開方向轉(zhuǎn)動位于連續(xù)改變的閥控元件8的角位置處的閥控元件8。
具體來講，在閥控元件8轉(zhuǎn)動的同時，再循環(huán)廢氣中包含的諸如黑煙顆粒和油霧顆粒的沉積物例如在EGR通路2的內(nèi)壁和閥控元件8之間累積。所述控制線因此依賴于EGR通路2的內(nèi)壁和閥控元件8之間的沉積物的累積量。
另外，假定沒有沉積物在EGR通路2的內(nèi)壁和閥控元件8之間被累積，理想占空比控制線ICL表示相對于閥控元件8的連續(xù)改變的角位置的命令占空比的連續(xù)值。如圖2中所示，理想占空比控制線ICL具有預(yù)定的形狀。下面將描述理想占空比控制線ICL的預(yù)定形狀如何被定義。
應(yīng)當(dāng)注意，所述命令占空比主要對下述作出貢獻(xiàn)電動機(jī)4創(chuàng)建的用于抵消朝向通路關(guān)閉方向的彈簧偏移力(彈力)的第一抵消扭矩；電動機(jī)4創(chuàng)建的用于抵消密封圈9相對于EGR通路2的內(nèi)壁的滑動摩擦力的第二抵消扭矩；以及電動機(jī)4創(chuàng)建的用于抵消閥軸7的外圍和軸承之間的滑動摩擦力的第三抵消扭矩。
閥控元件8的角位置距離完全關(guān)閉位置(參見圖1和2中的“θC”)越遠(yuǎn)，彈力越強(qiáng)。為此，隨著閥控元件8的角位置從完全關(guān)閉位置θC朝向完全打開位置(參見圖2中的“θO”)或者朝向翻轉(zhuǎn)側(cè)(overtum-side)完全打開位置(參見圖2中的“θTO”)變化，用于貢獻(xiàn)用來抵消彈力的第一抵消扭矩的命令占空比的第一分量逐漸增加。
應(yīng)當(dāng)注意，翻轉(zhuǎn)側(cè)完全打開位置θTO指的是因閥控元件8翻轉(zhuǎn)至完全關(guān)閉位置θC而完全被打開EGR通路2時的閥控元件8的角位置。
隨著閥控元件8的角位置從完全關(guān)閉位置θC朝向完全打開位置θO和翻轉(zhuǎn)側(cè)完全打開位置θTO變化，對相對于閥控元件8的連續(xù)改變的角位置的第一抵消扭矩作出貢獻(xiàn)的命令占空比的第一分量的占空比控制線CL1因此逐漸增加。
另外，彈力基本上免受沉積物的影響。
為此，命令占空比的第一分量的占空比控制線CL1是唯一的，與在EGR通路2的內(nèi)壁和閥控元件8之間累積的沉積物的量無關(guān)。
密封圈9相對于EGR通路2的內(nèi)壁的滑動摩擦力只在閥控元件8的角位置的預(yù)定范圍中動作，在該范圍內(nèi)，密封圈9保持緊靠在EGR通路2的內(nèi)壁上。
換言之，在閥控元件8的角位置的預(yù)定范圍內(nèi)，所述EGR通路2基本上保持完全關(guān)閉，從而能經(jīng)過蝶形閥3的再循環(huán)氣體的流量基本上變?yōu)榱?。以下將把閥控元件8的角位置的預(yù)定范圍稱為“氣流零范圍”(參見圖1和2中的“ZR”)。
閥控元件8的角位置越接近完全關(guān)閉位置θC，在EGR通路2的內(nèi)壁和密封圈9之間作用的抑制強(qiáng)度越強(qiáng)。為此，閥控元件8的角位置越接近完全關(guān)閉位置θC，密封圈9相對于EGR通路2內(nèi)壁的滑動摩擦力越強(qiáng)。
這導(dǎo)致對用于抵消密封圈9的滑動摩擦力的第二抵消扭矩作出貢獻(xiàn)的命令占空比的第二分量只有在閥控元件8的角位置保持在氣流零范圍ZR內(nèi)時才是必需的。命令占空比的第二分量隨著閥控元件8的角位置接近完全關(guān)閉位置θC而增加。
閥軸7的外圍和軸承之間的滑動摩擦力基本上保持恒定，與閥控元件8的任何角位置無關(guān)。
因此，與閥軸7的外圍和軸承之間的滑動摩擦力對應(yīng)的命令占空比的第三分量允許占空比控制線CL1向上偏移。在圖2中，以箭頭A1示出所述偏移，并且以雙點(diǎn)劃線示出偏移控制線，作為占空比控制線CL2。
另外，如上所述，命令占空比的第二分量隨著閥控元件8的角位置在氣流零范圍ZR內(nèi)接近完全關(guān)閉位置θC而增加。為此，命令占空比的第二分量使相對于保持在氣流零范圍ZR內(nèi)的閥控元件8的角位置的占空比控制線CL2的部分P隨著閥控元件8的角位置接近完全關(guān)閉位置θC而上升(參見圖2的箭頭AR2)。
如圖2中所示，這使得能夠獲得理想的占空比控制線ICL；此理想的占空比控制線ICL具有如下特點(diǎn)當(dāng)閥控元件8的角位置是完全關(guān)閉位置θC時，具有最大占空比；相對于最大占空比是對稱的三角形狀，其中三角形狀的頂點(diǎn)在氣流零范圍ZR內(nèi)；以及在從氣流零范圍ZR開始到朝向完全打開位置θO和翻轉(zhuǎn)側(cè)完全打開位置θTO的氣流零范圍ZR兩側(cè)的其余范圍內(nèi)，具有逐漸向上的斜度。
如上所述，假定在EGR通路2的內(nèi)壁和閥控元件8之間沒有累積沉積物，那么理想占空比控制線ICL表示相對于閥控元件8連續(xù)改變的角位置的命令占空比的連續(xù)值。
另外，隨著EGR通路2的內(nèi)壁和閥控元件8之間累積的沉積物的量增加，滑動摩擦力也增加。
為此，根據(jù)EGR通路2的內(nèi)壁和閥控元件8之間累積的沉積物量，能夠通過向上偏移理想的占空比控制線ICL來表示與相對于閥控元件8的連續(xù)改變的角位置而將從ECU 5實(shí)際發(fā)送到電動機(jī)驅(qū)動器11的命令占空比的連續(xù)值對應(yīng)的占空比控制線(參見圖2中的箭頭A)。
具體來講，ECU 5用于根據(jù)至少一個占空比控制線來執(zhí)行對從其中輸出至電動機(jī)驅(qū)動器11的命令占空比的反饋控制，從而使閥控元件8的當(dāng)前角位置與其目標(biāo)角位置基本一致。
另外，當(dāng)所述反饋控制使目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差低于預(yù)定閾值(預(yù)定的正角)D，并且命令占空比從容許范圍AR轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比，或者落入不容許范圍UR中時，所述ECU 5用于
控制所述命令占空比，從而使其落入容許范圍AR，其中廢氣基本上保持在EGR通路2中再循環(huán)到達(dá)發(fā)動機(jī)的進(jìn)口側(cè)。
具體來講，當(dāng)所述命令占空比從容許范圍AR轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比時，換言之，轉(zhuǎn)移到容許范圍AR的上限時，或者落入所述不容許范圍UR時，所述ECU 5減少命令占空比以防止閥控元件8的當(dāng)前角位置落入氣流零范圍ZR。
換言之，所述ECU 5減少命令占空比以保持向電動機(jī)4的功率提供，由此防止閥控元件8的角位置因彈力而轉(zhuǎn)移到氣流零范圍ZR中。
例如，所述ECU 5用于在存儲器單元5b中預(yù)先存儲第二閾值占空比T2。所述第二閾值占空比T2位于低于第一閾值占空比的容許范圍AR內(nèi)，換言之，將所述第二閾值占空比T2從第一閾值占空比T1朝向電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定側(cè)轉(zhuǎn)移。另外，相對于閥控元件8的所有角位置，第二閾值占空比T2被設(shè)置為高于占空比控制線CL1上的命令占空比的任何值。
例如，假設(shè)占空比控制線F和第一閾值占空比T1彼此相交位置的角位置被表示為θF。在此假定下，考慮所述ECU 5根據(jù)占空比控制線F對將從其中輸出到電動機(jī)驅(qū)動器11的命令占空比執(zhí)行反饋控制(參見圖2)。
在此情況下，當(dāng)根據(jù)占空比控制線F，所述命令占空比轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比T1從而使閥控元件8位于角位置θF時，所述ECU 5沿表示連續(xù)等于角位置θF的轉(zhuǎn)動位置的線，減小與第一閾值占空比T1對應(yīng)的命令占空比，直到第二占空比T2為止(參見圖2中分配了參考符號L的虛線)。
應(yīng)當(dāng)注意，作為阻力分量的滑動摩擦力對抵消蝶形閥3的轉(zhuǎn)動起積極的作用，但是對于將蝶形閥3保持在給定角位置而言，它是不起作用的。為此，當(dāng)把蝶形閥3保持在預(yù)定的角位置時，需要能夠讓蝶形閥8主要相對于彈力轉(zhuǎn)動的施加扭矩。
因此，所述ECU 5能夠減小命令占空比從而使它位于占空比控制線CL1上，所述占空比控制線CL1對用于抵消所述彈力的第一抵消扭矩作出貢獻(xiàn)，同時將閥控元件8的角位置保持在命令占空比被轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比T1時的角位置θF。
如上所述，所述ECU 5允許減小命令占空比直到第二閾值占空比T2，同時基本上穩(wěn)定地維持廢氣在EGR通路2中再循環(huán)到達(dá)發(fā)動機(jī)的進(jìn)口側(cè)。換言之，所述ECU 5能把所述命令占空比減小到第二閾值占空比T2，同時防止閥控元件8的當(dāng)前角位置達(dá)到氣流零范圍ZR。
圖3示意性地舉例說明了將由ECU 5根據(jù)待加載至存儲器單元5b的至少一個程序執(zhí)行的廢氣再循環(huán)任務(wù)(EGR通路2的打開面積的調(diào)節(jié)任務(wù))，上文已經(jīng)描述其概要。具體來講，所述ECU 5例如響應(yīng)于從閥門角位置傳感器12發(fā)送的已測量的閥控元件8的當(dāng)前角位置的輸入來定期地執(zhí)行廢氣再循環(huán)任務(wù)。
在步驟S1，所述ECU 5基于從傳感器13a1至13an發(fā)送的所監(jiān)測的被測物理量來計(jì)算閥控元件8的目標(biāo)角位置，并且確定目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差是否等于或低于預(yù)定的正閾值D。
步驟S1中的所述操作允許確定閥控元件8的當(dāng)前角位置是否與目標(biāo)角位置基本一致。
如果確定目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差等于或者低于預(yù)定的正閾值D(步驟S 1中的確定為“是”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S2，否則進(jìn)行到步驟S6。
在步驟S2，所述ECU 5從存儲器單元5b中取回第一閾值占空比T1，并且確定命令占空比的當(dāng)前值是否等于或者高于第一閾值占空比T1。步驟S2中的所述操作允許確定命令占空比的當(dāng)前值是否轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比T1或者落入不容許范圍UR。
如果確定命令占空比的當(dāng)前值等于或者大于第一閾值占空比T1(步驟S2中的確定為“是”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S3，否則進(jìn)行到步驟S7。
在步驟S3，所述ECU 5把計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值增加預(yù)定的常數(shù)值，比如“1”。在第一次執(zhí)行步驟S3的操作之前，將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值設(shè)置為初始值零。
所述計(jì)數(shù)器可以被設(shè)計(jì)為ECU 5的硬件內(nèi)部計(jì)數(shù)器或者被設(shè)計(jì)為軟件配置的計(jì)數(shù)器。所述計(jì)數(shù)值表示自命令占空比的當(dāng)前值轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比T1或者轉(zhuǎn)移到不容許范圍UR中開始已經(jīng)過去的時間ET。以下所述時間ET將被稱為逝去時間ET。把所述計(jì)數(shù)值用作CPU 5a限制命令占空比的反饋控制所需的時間指示器。
在增加計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值之后，所述ECU 5進(jìn)行到步驟S4。
在步驟S4，所述ECU 5確定所述計(jì)數(shù)值是否等于或者高于預(yù)定值C。所述預(yù)定值C表示在命令占空比的當(dāng)前值已經(jīng)轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比T1或者轉(zhuǎn)移到不容許范圍UR中后相對于逝去時間ET的時間Tc的容差長度。
具體來講，如果確定所述計(jì)數(shù)值等于或者大于預(yù)定值C(在步驟S4中的確定為“是”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S5。否則，如果確定所述計(jì)數(shù)值小于預(yù)定值C(在步驟S4中的確定為“否”)，那么ECU5退出廢氣再循環(huán)任務(wù)。
在步驟S5，所述ECU 5限制命令占空比的反饋控制。
具體來講，所述ECU 5將命令占空比的當(dāng)前值與第二閾值占空比T2進(jìn)行匹配。執(zhí)行步驟S5中的操作允許ECU 5對命令占空比的控制模式從基于角位置偏差的正常反饋控制模式轉(zhuǎn)入基于第二閾值占空比T2的命令占空比限制模式。
另一方面，如果確定目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差大于預(yù)定閾值D(在步驟S1中的確定為“否”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S6。
在步驟S6，所述ECU 5確定不必執(zhí)行命令占空比限制。然后，當(dāng)所述當(dāng)前操作模式是正常反饋控制模式時，所述ECU 5維持其操作模式，或者當(dāng)所述當(dāng)前操作模式是命令占空比限制模式時，將其操作模式返回到正常反饋控制模式。此后，所述ECU 5進(jìn)行到步驟S7。
在步驟S7，所述ECU 5把計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值復(fù)位為初始值。
因?yàn)樗鯡CU 5在給定周期執(zhí)行廢氣再循環(huán)任務(wù)，所述命令占空比的當(dāng)前值是否超出容許范圍AR之外被定期地確定(參見步驟S2至S4)，并且當(dāng)命令占空比的當(dāng)前值超出容許范圍AR之外時，限制對命令占空比的當(dāng)前值的反饋控制。
以下將參考圖4中圖示的時序圖來描述EGR控制系統(tǒng)1的操作。
具體來講，當(dāng)在時間t＝t0所述目標(biāo)角位置從自完全關(guān)閉位置θC起的閥門打開側(cè)上的目標(biāo)角位置“θ*1”轉(zhuǎn)移至自目標(biāo)角位置“θ*1”起的閥門打開側(cè)(EGR通路打開側(cè))上的“θ*2”時，目標(biāo)角位置θ*2和當(dāng)前角位置之間的偏差增加。這允許命令占空比開始上升，從而施加扭矩增加(參見圖4的(a)、(b)和(c))。
施加扭矩的增加允許蝶形閥3朝向閥門打開側(cè)轉(zhuǎn)動。隨著蝶形閥3的轉(zhuǎn)動，閥控元件8的當(dāng)前角位置轉(zhuǎn)移至閥門打開側(cè)，從而使施加扭矩進(jìn)一步增加以便維持蝶形閥3的轉(zhuǎn)動，因此，所述命令占空比保持上升。
命令占空比的連續(xù)上升允許蝶形閥3的當(dāng)前角位置繼續(xù)接近目標(biāo)角位置“θ*2”，從而使目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差變得等于或者低于預(yù)定閾值D(參見圖3的步驟S1中的“是”和圖4的(b))，因此，閥門3的當(dāng)前角位置與目標(biāo)角位置“θ*2”基本一致(參見圖4的(a))。
當(dāng)所述命令占空比在時間t＝t1因施加扭矩的增加而等于或者高于第一閾值占空比T1(參見圖3的步驟S2中的“是”和圖4的(c))時，在時間t＝t1之后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值在每一廢氣再循環(huán)任務(wù)周期開始增加預(yù)定的常數(shù)值(參見圖3中的步驟S3)。
此后，當(dāng)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值在時間t＝t2達(dá)到預(yù)定值C時(參見圖3的步驟S4中的“是”和圖4的(d))，中斷基于反饋控制進(jìn)行的對命令占空比的計(jì)算(參見圖4的(c))，并且連續(xù)地，開始對命令占空比的反饋控制的限制(參見圖3中的步驟S5)。
這允許命令占空比從第一閾值占空比T1下降到第二閾值占空比T2，并且允許保持為第二閾值占空比T2(參見圖4的(c))。
此后，在時間t＝t3，開始減小閥門3的目標(biāo)角位置，從而當(dāng)目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差變得高于預(yù)定閾值D時(參見圖3步驟S1的“否”和圖4的(b))，釋放對命令占空比的反饋控制的限制(參見圖3中的步驟S6)。
釋放對命令占空比的反饋控制的限制，這允許基于ECU的反饋控制來計(jì)算命令占空比，同時，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值將被復(fù)位為初始值零(參見圖4的(d))。
在時間t＝t4之后，因?yàn)樗雒钫伎毡然贓CU的反饋控制而開始減小(參見圖4的(c))，所以施加扭矩被減小，從而使閥門3的當(dāng)前角位置從“θ*1”朝向完全關(guān)閉位置θC轉(zhuǎn)移。
此后，當(dāng)新的目標(biāo)角位置“θ*2”和當(dāng)前角位置之間的偏差變得等于或者低于預(yù)定閾值D(參見圖3步驟S1的“是”和圖4的(b))時，閥門3的當(dāng)前角位置與新的目標(biāo)角位置“θ*3”基本一致。
如上所述，在依照第一實(shí)施例的EGR控制系統(tǒng)1中，所述ECU5被配置為將命令占空比能夠在其內(nèi)采用值的數(shù)值范圍劃分為容許范圍AR和不容許范圍UR，這些范圍是基于電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性而建立的；在存儲器單元5b中存儲第一閾值占空比T1作為容許范圍AR和不容許范圍UR之間的邊界；并且把所述命令占空比限制為第二閾值占空比T2，同時穩(wěn)定地維持在EGR通路2中再循環(huán)的廢氣到達(dá)發(fā)動機(jī)的進(jìn)口側(cè)，由此把命令占空比轉(zhuǎn)移入容許范圍AR中。
除了當(dāng)命令占空比臨時轉(zhuǎn)移入不容許范圍UR中時，這允許命令占空比在容許范圍AR內(nèi)運(yùn)行。換言之，即使將提供給電動機(jī)4的功率量達(dá)到其上限或者超出它，所述ECU 5也使得這些情況是臨時的或者受限制的。
因此，能夠確保電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
此外，所述EGR控制系統(tǒng)1被配置為維持在EGR通路2中持續(xù)再循環(huán)的廢氣到達(dá)發(fā)動機(jī)的進(jìn)口側(cè)。這使廢氣不會被完全轉(zhuǎn)送到發(fā)動機(jī)的出口側(cè)，由此能夠防止廢氣的排放顯著地增加。
另外，所述第二閾值占空比能夠在被定義為低于第一閾值占空比的范圍內(nèi)自由建立。為此，能夠在根據(jù)將確保的給定穩(wěn)定級別來穩(wěn)定驅(qū)動電動機(jī)4的情況下，控制蝶形閥3的角位置。
第二實(shí)施例依照本發(fā)明第二實(shí)施例的EGR控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本上和依照第一實(shí)施例的EGR控制系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)相同。因此把相同的參考標(biāo)記分配給依照第一和第二實(shí)施例的EGR控制系統(tǒng)中的相同部件，從而將省略依照第二實(shí)施例的EGR控制系統(tǒng)的部分描述。
依照第二實(shí)施例的EGR控制系統(tǒng)的ECU 5具有與閥控元件8的角位置的控制相關(guān)聯(lián)的各種特征，這將在下文描述。
具體地，ECU 5預(yù)先在存儲器單元5b中存儲第一和第二閾值占空比T1和T2。
當(dāng)目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差等于或者低于預(yù)定閾值D時，并且命令占空比轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比T1或者通過第一閾值占空比T1落入不容許范圍UR時，所述ECU 5用于檢測命令占空比達(dá)到第一閾值占空比T1時的當(dāng)前角位置，作為目標(biāo)維持角位置。
另外，ECU 5用于改變將經(jīng)由電動機(jī)驅(qū)動器11提供給電動機(jī)4的命令占空比，由此選擇命令占空比的某些改變值中之一作為維持限制占空比。命令占空比的某些改變值允許閥門3的當(dāng)前角位置保持在目標(biāo)維持角位置。將被檢測為維持限制占空比的所述命令占空比的某些改變值之一位于容許范圍AR中的最穩(wěn)定側(cè)。換言之，將被檢測為維持限制占空比的所述命令占空比的某些改變值之一距離第一閾值占空比T1最遠(yuǎn)。
此外，所述ECU 5用于調(diào)節(jié)命令占空比，從而使它與第二閾值命令占空比T2和維持限制占空比之間的任一值基本一致，由此將命令占空比轉(zhuǎn)移入容許范圍AR中。
應(yīng)當(dāng)注意，所述維持限制占空比基本上對應(yīng)于處于閥門3的目標(biāo)維持角位置的占空比控制線CL1上的占空比；此占空比控制線CL1對用于抵消所述彈力的第一抵消扭矩作出貢獻(xiàn)(參見圖2)。具體來講，所述維持限制占空比不對應(yīng)于第二抵消扭矩和第三抵消扭矩。這是因?yàn)樽鳛樽枇Ψ至康幕瑒幽Σ亮Φ窒伍y3的轉(zhuǎn)動起積極作用，但是對抵消將蝶形閥3保持在給定角位置不起作用。
因此，當(dāng)相對于阻力轉(zhuǎn)動蝶形閥3時，需要把命令占空比設(shè)置為等于或者高于預(yù)定值，所述預(yù)定值包含如下值的和
對用于抵消彈力的第一抵消扭矩作出貢獻(xiàn)的第一分量，對由電動機(jī)4創(chuàng)建的用于抵消密封圈9的滑動摩擦力的第二抵消扭矩作出貢獻(xiàn)的第二分量，以及對用于抵消閥軸7的外圍和軸承之間的滑動摩擦力的第三抵消扭矩作出貢獻(xiàn)的第三分量。
相反，當(dāng)把蝶形閥3保持在預(yù)定的角位置時，需要將命令占空比設(shè)置為等于或者高于與第一分量對應(yīng)的預(yù)定值，其中所述第一分量對用于抵消彈力的第一抵消扭矩作出貢獻(xiàn)。
如上所述，在閥門3的目標(biāo)維持角位置，所述維持限制占空比基本上與對應(yīng)于第一分量的預(yù)定值一致，所述第一分量對用于抵消彈力的第一抵消扭矩作出貢獻(xiàn)。
依照第二實(shí)施例的ECU 5用于檢測維持限制占空比，并且將維持限制占空比設(shè)置為命令占空比的目的地的候選以便將其轉(zhuǎn)移入容許范圍AR。
例如，考慮所述ECU 5用于根據(jù)占空比控制線F對將從其中輸出到電動機(jī)驅(qū)動器11的命令占空比執(zhí)行反饋控制(參見圖2)。
在此情況下，當(dāng)目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差等于或者低于預(yù)定閾值D時，并且命令占空比達(dá)到第一閾值占空比T1時，ECU5用于沿表示連續(xù)等于角位置θF的轉(zhuǎn)動位置的線將與第一閾值占空比T1對應(yīng)的命令占空比減小到第二占空比T2或者維持限制占空比(參見圖2中分配有參考符號L的虛線)。
應(yīng)當(dāng)注意，在第二實(shí)施例中，所述維持限制占空比例如被設(shè)置為低于第二閾值占空比T2，從而ECU 5允許命令占空比下降直到維持限制占空比。
圖5依照第二實(shí)施例示意性地舉例說明了將由ECU 5根據(jù)待加載至存儲器單元5b的至少一個程序執(zhí)行的廢氣再循環(huán)任務(wù)(EGR通路2的打開面積的調(diào)節(jié)任務(wù))，上文已經(jīng)描述其概要。具體來講，所述ECU 5例如響應(yīng)于從閥門角位置傳感器12發(fā)送的已測量閥控元件8的當(dāng)前角位置的輸入來定期地執(zhí)行廢氣再循環(huán)任務(wù)。
在步驟S11，所述ECU 5基于從傳感器13a1至13an發(fā)送的所監(jiān)測的被測物理量來計(jì)算閥控元件8的目標(biāo)角位置，并且確定目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差是否等于或者低于預(yù)定的正閾值D。
步驟S11中的所述操作允許確定閥控元件8的當(dāng)前角位置是否與目標(biāo)角位置基本一致。
如果確定目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差等于或者低于預(yù)定的正閾值D(在步驟S11中的確定為“是”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S12，否則進(jìn)行到步驟S25。
在步驟S12，ECU 5確定占空比限制指示標(biāo)志是否處于關(guān)閉狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意，所述占空比限制指示標(biāo)志已經(jīng)在ECU 5的CPU 5a中被設(shè)置。還應(yīng)注意的是，所述ECU 5用于當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移剛采用第一閾值占空比T1或者剛轉(zhuǎn)移到不容許范圍UR的命令占空比的需要時，打開占空比限制指示標(biāo)志。例如，所述ECU 5此后將在步驟S16打開占空比限制指示標(biāo)志。
如果確定所述占空比限制指示標(biāo)志處于關(guān)閉狀態(tài)(在步驟S12中的確定為“是”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S13，否則進(jìn)行到步驟S17。
在步驟S13，所述ECU 5從存儲器單元5b中取回第一閾值占空比T1，并且確定命令占空比的當(dāng)前值是否等于或者高于第一閾值占空比T1。步驟S13中的所述操作允許確定命令占空比的當(dāng)前值是否轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比T1或者落入不容許范圍UR。
如果確定命令占空比的當(dāng)前值等于或者大于第一閾值占空比T1(在步驟S13中的確定為“是”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S14，否則進(jìn)行到步驟S27。
在步驟S14，所述ECU 5將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值增加預(yù)定的常數(shù)值，比如“1”。在第一次執(zhí)行步驟S14中的操作之前，將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值設(shè)定為初始值零。所述計(jì)數(shù)器具有與依照第一實(shí)施例的計(jì)數(shù)器相同的功能和結(jié)構(gòu)。
在增加計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值之后，所述ECU 5進(jìn)行到步驟S15。
在步驟S15，所述ECU 5確定所述計(jì)數(shù)值是否等于或者高于預(yù)定值C。所述預(yù)定值C表示在命令占空比的當(dāng)前值已經(jīng)轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比T1或者轉(zhuǎn)入不容許范圍UR中之后相對于逝去時間ET的時間的容差長度。
具體來講，如果確定所述計(jì)數(shù)值等于或者大于預(yù)定值C(在步驟S15中的確定為“是”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S16。否則，如果確定所述計(jì)數(shù)值小于預(yù)定值C(在步驟S15中的確定為“否”)，那么ECU 5退出廢氣再循環(huán)任務(wù)。
在步驟S16，所述ECU 5打開占空比限制指示標(biāo)志。占空比限制指示標(biāo)志的打開狀態(tài)允許ECU 5在內(nèi)容許范圍AR將用于命令占空比的控制模式從在基于角位置偏差的正常反饋控制模式轉(zhuǎn)入命令占空比限制模式。
在步驟S17，ECU 5將當(dāng)前時刻由閥門角位置傳感器12測量的當(dāng)前角位置設(shè)置為目標(biāo)維持角位置。同時，所述ECU 5將當(dāng)前時刻的命令占空比的當(dāng)前值設(shè)置為維持限制占空比，進(jìn)行到步驟S18。
在步驟S18，在電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定側(cè)(命令占空比減少側(cè))，所述ECU 5將命令占空比的當(dāng)前值減小預(yù)定值(百分?jǐn)?shù))，進(jìn)行到步驟S19。
在步驟S19，所述ECU 5檢測當(dāng)前時刻由閥門角位置傳感器12測量的當(dāng)前角位置。換言之，所述ECU 5在將命令占空比減小預(yù)定值后立即檢測由閥門角位置傳感器12測量的當(dāng)前角位置。此后，所述ECU 5進(jìn)行到步驟S20。
在步驟S20，所述ECU 5確定將命令占空比減小預(yù)定值后立即測量的當(dāng)前角位置和目標(biāo)維持角位置之間的偏差是否超出預(yù)定閾值(預(yù)定的正角)G。
步驟S20中的操作允許確定所述當(dāng)前角位置是否偏離目標(biāo)維持角位置，即使命令占空比被減小預(yù)定值。換言之，步驟S20中的操作允許確定即使命令占空比被減小預(yù)定值，當(dāng)前角位置是否也保持在目標(biāo)維持角位置。
如果確定當(dāng)前角位置和目標(biāo)維持角位置之間的偏差超出預(yù)定閾值G(在步驟S20中的確定為“是”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S21，否則退出廢氣再循環(huán)任務(wù)。
在步驟S21，所述ECU 5最后將臨時設(shè)置的維持限制占空比確定為最后的維持限制占空比。換言之，在當(dāng)前角位置偏離了目標(biāo)維持角位置預(yù)定閾值G及以上之前，所述ECU 5最后立即將命令占空比確定為最后的維持限制占空比。此后，所述ECU 5進(jìn)行到步驟S22。
在步驟S22，所述ECU 5確定第二閾值占空比T2和所述最后的維持限制占空比中的哪一個被進(jìn)一步朝向電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定側(cè)(命令占空比減少側(cè))轉(zhuǎn)移。換言之，所述ECU 5確定第二閾值占空比T2和最后的維持限制占空比中的哪一個低于其中的另一個。
如果確定第二閾值占空比T2低于最后的維持限制占空比(在步驟S22中的確定為“是”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S23，否則進(jìn)行到步驟S24。
在步驟S23，所述ECU 5將命令占空比的當(dāng)前值與第二閾值占空比T2進(jìn)行匹配，由此限制對命令占空比的控制。
在步驟S24，所述ECU 5將命令占空比的當(dāng)前值與最后的維持限制占空比進(jìn)行匹配，由此限制對命令占空比的控制。
另一方面，如果確定目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差大于預(yù)定閾值D(在步驟S11中的確定為“否”)，那么ECU 5進(jìn)行到步驟S25。
在步驟S25，所述ECU 5確定不必執(zhí)行命令占空比限制。然后，當(dāng)所述當(dāng)前操作模式是正常反饋控制模式時所述ECU 5維持其操作模式，或者將其操作模式返回到正常反饋控制模式。此后，所述ECU5進(jìn)行到步驟S26。
在步驟S26，所述ECU 5關(guān)閉占空比限制指示標(biāo)志，然后將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值復(fù)位為初始值。
以下將參考圖6中圖示的時序圖來描述依照第二實(shí)施例的EGR控制系統(tǒng)的操作。
具體來講，當(dāng)所述目標(biāo)角位置在時間t＝t10從自完全關(guān)閉位置θC起的閥門打開側(cè)上的目標(biāo)角位置“θ*1”轉(zhuǎn)移至自目標(biāo)角位置“θ*1”起的閥門打開側(cè)(EGR通路打開側(cè))上的“θ*2”時，所述命令占空比開始上升，從而增加施加扭矩(參見圖6的(a)和(c))。
施加扭矩的增加允許所述蝶形閥3朝向閥門打開側(cè)(EGR通路打開側(cè))轉(zhuǎn)動，從而使目標(biāo)角位置θ*2和當(dāng)前角位置之間的偏差增加至超出預(yù)定閾值D(參見圖6的(b))。
隨著蝶形閥3的轉(zhuǎn)動，閥控元件8的當(dāng)前角位置朝向閥門打開側(cè)轉(zhuǎn)移，從而使施加扭矩進(jìn)一步增加以便維持蝶形閥3的轉(zhuǎn)動，因此，所述命令占空比保持上升。
命令占空比的連續(xù)上升允許蝶形閥3的當(dāng)前角位置持續(xù)接近目標(biāo)角位置θ*2，從而使目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差變得等于或者低于預(yù)定閾值D(參見圖5的步驟S11中的“是”和圖6的(b))，因此，閥門3的當(dāng)前角位置與目標(biāo)角位置θ*2基本一致(參見圖6的(a))。
當(dāng)所述命令占空比因施加扭矩的增加而在時間t＝t11等于或者高于第一閾值占空比T1(參見圖5的步驟S13中的“是”和圖6的(c))時，在時間t＝t11之后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值在廢氣再循環(huán)任務(wù)的每一周期處開始增加預(yù)定的常數(shù)值(參見圖5中的步驟S14)。
此后，當(dāng)在時間t＝t12，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)定值C時(參見圖5的步驟S15的“是”和圖6的(d))，開始減小命令占空比以便獲得維持限制占空比Tm(參見圖5中的步驟S16至S18和圖6的(c))。換言之，基于反饋控制進(jìn)行的命令占空比的計(jì)算被中斷，從而開始對命令占空比的反饋控制的限制。
當(dāng)閥門3的當(dāng)前角位置沒有保持在目標(biāo)維持角位置時，占空比的減小被中斷。換言之，當(dāng)在將命令占空比減小預(yù)定值之后立即測量的當(dāng)前角位置和目標(biāo)維持角位置之間的偏差等于或者大于預(yù)定閾值G時，占空比的減小被中斷(參見步驟S20的“是”和圖6的(c))。
在中斷占空比減小的同時，當(dāng)前角位置偏離目標(biāo)維持角位置預(yù)定閾值G及以上之前，立即將命令占空比確定為最后的維持限制占空比Tm(參見步驟S21)。
應(yīng)當(dāng)注意，所述最后的維持限制占空比Tm低于所述第二閾值占空比T2，從而與第二閾值占空比T2相比，最后的維持限制占空比Tm被轉(zhuǎn)移到更加朝向電動機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定側(cè)。為此，所述命令占空比維持為最后的維持限制占空比Tm，直到對命令占空比的反饋控制的限制被釋放為止(參見步驟S22和步驟S24的“否”和圖6的(c))。
此后，在時間t＝t14，開始減小閥門3的目標(biāo)角位置，從而當(dāng)在時間t＝t15目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差變得高于預(yù)定閾值D時(參見圖5的步驟S11的“否”和圖6的(b))，釋放對命令占空比的反饋控制的限制(參見圖5中的步驟S25)。
釋放對命令占空比的反饋控制的限制允許基于ECU的反饋控制來計(jì)算命令占空比，同時，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值將被復(fù)位為初始值零(參見圖6的(d))。
在時間t＝t15之后，因?yàn)榛贓CU的反饋控制開始減小命令占空比(參見圖6的(c))，所以施加扭矩被減小，從而使閥門3的當(dāng)前角位置被減小。
此后，當(dāng)目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差變得等于或者低于預(yù)定閾值D時(參見圖5步驟S11的“是”和圖6的(b))，所述閥門3的當(dāng)前角位置與新的目標(biāo)角位置“θ*3”基本一致。
如上所述，在依照第二實(shí)施例的EGR控制系統(tǒng)1中，所述ECU5被配置為預(yù)先在存儲器單元5b中存儲第一和第二閾值占空比T1和T2；當(dāng)目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差等于或者低于預(yù)定閾值D時，并且命令占空比轉(zhuǎn)移到第一閾值占空比T1或者通過第一閾值占空比T1落入不容許范圍UR時，檢測命令占空比達(dá)到第一閾值占空比T1時的當(dāng)前角位置，作為目標(biāo)維持角位置；將所述命令占空比減小預(yù)定值(百分?jǐn)?shù))以便檢測作為維持限制占空比的命令占空比的某些值之一，允許閥門3的當(dāng)前角位置保持在目標(biāo)維持角位置的某些值和位于容許范圍AR最穩(wěn)定側(cè)的某些值之一；并且調(diào)節(jié)命令占空比，從而使它與第二閾值命令占空比T2和維持限制占空比之間的任一值基本一致，由此將命令占空比轉(zhuǎn)移入容許范圍AR中。
允許閥門3的當(dāng)前角位置保持在目標(biāo)維持角位置的命令占空比的某些值不對應(yīng)于用于抵消滑動摩擦力的第二抵消扭矩和第三抵消扭矩。為此，所述命令占空比的某些值足以對用于抵消彈力的第一抵消扭矩作出貢獻(xiàn)。
因此，即使所述命令占空比達(dá)到第一閾值占空比T1或者落入不容許范圍UR，也可以將命令占空比轉(zhuǎn)移到容許范圍AR中，同時將命令占空比剛達(dá)到第一閾值占空比T1時的閥門3的當(dāng)前角位置保持為目標(biāo)維持角位置。這允許命令占空比被轉(zhuǎn)移到容許范圍AR中，同時再循環(huán)廢氣量幾乎沒有下降。
此外，作為電動機(jī)4，最好使用能夠向閥門3提供比彈力足夠強(qiáng)的施加扭矩的各類電動機(jī)之一。因此，將命令占空比減少到與所述彈力對應(yīng)的維持限制占空比，這允許命令占空比穩(wěn)定地落入容許范圍AR，同時再循環(huán)廢氣量幾乎沒有降低。
此外，作為電動機(jī)4，即使電動機(jī)不能向閥門3提供與所述彈力相比足夠強(qiáng)的施加扭矩，將第二閾值占空比T2設(shè)置為位于容許范圍AR中足夠穩(wěn)定側(cè)的值，這也允許所述命令占空比被轉(zhuǎn)移，從而使命令占空比與第二閾值占空比T2基本一致。
因此，與使用維持限制占空比相比，盡管稍微地減少了再循環(huán)廢氣量，但是也能夠防止廢氣排放惡化。
在第一和第二實(shí)施例的每一個中，所述ECU 5向電動機(jī)驅(qū)動器11給予命令占空比作為施加扭矩參數(shù)，由此經(jīng)由電動機(jī)驅(qū)動器控制所述電動機(jī)4，但是本發(fā)明不局限于所述結(jié)構(gòu)。
具體來講，在第一種修改中，作為施加扭矩參數(shù)，所述ECU 5將表示將提供給電動機(jī)4的功率量的指令提供給電動機(jī)驅(qū)動器11。例如，如圖4或圖6中所示，所述ECU 5能夠根據(jù)占空比隨時間的特性來經(jīng)由電動機(jī)驅(qū)動器11控制將提供給電動機(jī)4的脈沖電流中的每一電流脈沖的持續(xù)期間(參見圖4或者圖6)。
所述第一種修改可以獲得與第一和第二實(shí)施例的每一個相同的效果。
此外，在第二種修改中，所述ECU 5能夠給予表示目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差的指令；此指令允許電動機(jī)驅(qū)動器11根據(jù)所指示的偏差來向電動機(jī)4提供功率量。
例如，如圖4的(c)所示，當(dāng)在時間t＝t1，閥門3的當(dāng)前角位置和目標(biāo)角位置之間的偏差基本上是零時，在時間t＝t1之后的廢氣再循環(huán)任務(wù)的每一周期處，所述ECU 5開始把計(jì)數(shù)值增加預(yù)定的常數(shù)值(參見圖3的步驟S3)。
此后，當(dāng)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值在時間t＝t2達(dá)到預(yù)定值C時(參見圖3的步驟S4中的“是”和圖4的(d))，所述ECU 5中斷基于反饋控制進(jìn)行的對命令占空比的計(jì)算(參見圖4的(c))，并且持續(xù)地，將命令占空比限制為第二閾值。
所述第二種修改可以獲得與第一和第二實(shí)施例的每一個相同的效果。
此外，在第一和第二實(shí)施例的每一個中，當(dāng)命令占空比的當(dāng)前值等于或者大于第一閾值占空比T1時(步驟S2中的確定為“是”)，在自從命令占空比轉(zhuǎn)移至第一閾值占空比T1或者落入不容許范圍UR開始已經(jīng)過去容差長度時間Tc之后，所述ECU 5執(zhí)行步驟S5中的命令占空比限制操作。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。
具體來講，當(dāng)命令占空比的當(dāng)前值等于或者大于第一閾值占空比T1時(步驟S2中的確定為“是”)，在命令占空比轉(zhuǎn)移為第一閾值占空比T1或者落入不容許范圍UR之后，所述ECU 5能夠立即執(zhí)行步驟S5中的命令占空比限制操作。
以下將描述為何所述ECU 5在自命令占空比轉(zhuǎn)移為第一閾值占空比T1或者落入不容許范圍UR開始已經(jīng)過去容差長度的時間Tc后能夠執(zhí)行步驟S5中的命令占空比限制操作。
具體來講，在命令占空比臨時轉(zhuǎn)移為第一閾值占空比T1或者落入不容許范圍UR之后，在過去容差長度的時間Tc之前它返回到容許范圍AR中，那么能夠維持命令占空比的反饋控制而不中斷。這能夠當(dāng)命令占空比臨時轉(zhuǎn)為第一閾值占空比T1或者落入不容許范圍UR并且返回到容許范圍AR中時，對命令占空比的反饋控制得以平穩(wěn)地繼續(xù)。
另外，在第一和第二實(shí)施例的每一個中，當(dāng)命令占空比等于或者高于第一閾值占空比T1時，開始增加計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，但是本發(fā)明不局限于所述結(jié)構(gòu)。
具體來講，目標(biāo)角位置和當(dāng)前角位置之間的偏差等于或者低于預(yù)定閾值D并且自從偏差改變時間低于預(yù)定閾值D開始已經(jīng)過去預(yù)定時間。
在第一和第二實(shí)施例的每一個中，本發(fā)明應(yīng)用于能夠控制致動器4以便控制閥控元件8的轉(zhuǎn)動的EGR控制系統(tǒng)中，其中所述閥控元件8安裝在EGR通路2中，從發(fā)動機(jī)排放的廢氣經(jīng)過EGR通路2返回到其燃燒室中。然而，本發(fā)明不局限于所述應(yīng)用。
具體來講，本發(fā)明應(yīng)用于用來控制致動器以便轉(zhuǎn)動安裝在氣體流過的通路中的閥控元件、由此調(diào)節(jié)所述通路的打開面積的系統(tǒng)中。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，本發(fā)明能夠作為程序產(chǎn)品被分發(fā)，例如是以各種形式存儲在存儲器單元5b中的程序。仍很重要需要注意的是，無論實(shí)際用于進(jìn)行分發(fā)的信號承載介質(zhì)的特定類型如何，本發(fā)明都同樣適用。適當(dāng)?shù)男盘柍休d介質(zhì)的示例包括可記錄類型的介質(zhì)，諸如CD-ROM/RAM、DVD-ROM/RAM，以及閃存和傳輸類型的介質(zhì)，諸如數(shù)字和模擬通信鏈路。
雖然已有描述了本發(fā)明目前設(shè)想的這些實(shí)施例和修改，但是應(yīng)該理解的是，可以對其進(jìn)行仍未描述的各種修改，并且所附權(quán)利要求書意在覆蓋所有這種修改，并且這些修改都落入本發(fā)明的實(shí)際精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制致動器的系統(tǒng)，所述致動器被鏈接到可轉(zhuǎn)動地安裝在氣體流過的通路中的閥門，并且被配置為基于所述閥門的當(dāng)前位置和其目標(biāo)位置之間的偏差來改變待施加到所述閥門上的扭矩，所述系統(tǒng)包括第一存儲單元，其被配置為在其中存儲第一閾值，所述第一閾值被定義在一個變化范圍內(nèi)，在該變化范圍內(nèi)，扭矩參數(shù)可根據(jù)將施加到所述閥門的所述扭矩中的變化而變化，所述第一閾值允許確定是否存在所述致動器運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的可能性；以及限制單元，其被配置為如果所述扭矩參數(shù)基本上轉(zhuǎn)移為和/或通過所述變化范圍中的所述第一閾值，則在所述氣流基本上保持通過所述通路的情況下，限制所述扭矩參數(shù)中的變化。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一閾值將所述變化范圍劃分為第一范圍和第二范圍，當(dāng)所述扭矩參數(shù)在所述第一范圍內(nèi)取值時，所述致動器的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性被確保，當(dāng)所述扭矩參數(shù)在所述第二范圍內(nèi)取值時，所述致動器的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性難以確保，所述系統(tǒng)還包括第二存儲單元，其被配置為在其中存儲第二閾值，所述第二閾值在所述第一范圍中定義第二限制值，所述限制單元被配置為如果所述扭矩參數(shù)基本上從所述第二范圍至少轉(zhuǎn)移為和通過所述第一閾值，那么所述扭矩參數(shù)與所述第二閾值基本匹配。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述限制單元被配置為確定所述閥門的目標(biāo)位置和其當(dāng)前位置之間的偏差是否等于或者小于沿所述閥門的轉(zhuǎn)動方向的預(yù)定長度；并且如果所述扭矩參數(shù)基本上轉(zhuǎn)移為和/或通過所述變化范圍中的第一閾值，并且確定出所述偏差等于或者小于沿所述閥門的轉(zhuǎn)動方向的所述預(yù)定長度，那么在氣流基本上保持通過所述通路的情況下，限制所述扭矩參數(shù)中的變化。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述扭矩參數(shù)是所述閥門的目標(biāo)位置和其當(dāng)前位置之間的偏差，所述第一閾值是零，并且所述限制單元被配置為如果所述偏差基本上轉(zhuǎn)移為所述變化范圍中的零，那么在氣流基本上保持通過所述通路的情況下限制所述偏差中的變化。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述限制單元被配置為如果所述扭矩參數(shù)基本上轉(zhuǎn)移為和/或通過所述變化范圍中的第一閾值，那么測量自所述扭矩參數(shù)至少轉(zhuǎn)移為和通過所述變化范圍中的第一閾值開始已經(jīng)經(jīng)過的時間；確定所測量的時間是否等于或者大于預(yù)定的時間長度；并且如果確定所測量的時間等于或者大于所述預(yù)定的時間長度，那么在氣流基本上保持通過所述通路的情況下限制所述扭矩參數(shù)中的變化。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一閾值把所述變化范圍劃分為第一范圍和第二范圍，當(dāng)所述扭矩參數(shù)在所述第一范圍內(nèi)取值時，所述致動器的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性被確保，當(dāng)所述扭矩參數(shù)在所述第二范圍內(nèi)取值時，所述致動器的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性難以確保，所述系統(tǒng)還包括第二存儲單元，被配置為在其中存儲第二閾值，所述第二閾值在所述第一范圍中定義第二限制值，并且其中所述限制單元被配置為確定所述閥門的目標(biāo)位置和其當(dāng)前位置之間的偏差是否等于或者小于沿所述閥門的轉(zhuǎn)動方向的預(yù)定長度；如果所述扭矩參數(shù)從所述第二范圍基本上轉(zhuǎn)移為和/或通過所述第一閾值并且確定出所述偏差等于或者小于沿所述閥門的轉(zhuǎn)動方向的所述預(yù)定長度，那么檢測所述扭矩參數(shù)轉(zhuǎn)移為所述范圍中的第一閾值時的所述閥門的位置作為目標(biāo)維持位置；將所述扭矩參數(shù)轉(zhuǎn)移到所述第一范圍中以選擇允許所述閥門的當(dāng)前位置保持在所述目標(biāo)維持位置的值之一作為維持限制值，所選的值之一是距離所述第一閾值最遠(yuǎn)的；并且將所述扭矩參數(shù)基本上與所述第二閾值和所述維持限制值中的任一個相匹配，以將所述扭矩參數(shù)轉(zhuǎn)移到所述第一范圍中。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)被安裝在車輛中，所述氣體是從安裝在車輛中的發(fā)動機(jī)的出口側(cè)排放的部分廢氣，所述通路是廢氣再循環(huán)通路，其中所述部分廢氣經(jīng)由所述廢氣再循環(huán)通路被再循環(huán)到所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)口側(cè)中。
8.一種用于控制致動器的嵌入在第一存儲器中的程序產(chǎn)品，所述致動器被鏈接到可轉(zhuǎn)動地安裝在氣體流過的通路中的閥門，并且被配置為根據(jù)所述閥門的當(dāng)前位置和其目標(biāo)位置之間的偏差來改變待施加到所述閥門上的扭矩，所述程序產(chǎn)品包括第一裝置，用于指示計(jì)算機(jī)從第一存儲器和第二存儲器中的至少一個中取回第一閾值，所述第一閾值預(yù)先存儲在所述第一和第二存儲器的至少一個中，所述第一閾值被定義在一個變換范圍中，在該變化范圍中，扭矩參數(shù)可根據(jù)將施加到所述閥門的所述扭矩的變化而變化，所述第一閾值允許確定是否存在所述致動器運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的可能性；以及第二裝置，用于如果所述扭矩參數(shù)基本上轉(zhuǎn)移為和/或通過所述變化范圍中的第一閾值，則指示計(jì)算機(jī)在氣流基本上保持通過所述通路的情況下限制所述扭矩參數(shù)中的變化。
9.一種用于控制致動器的方法，所述致動器被鏈接到可轉(zhuǎn)動地安裝在氣體流過的通路中的閥門，并且被配置為根據(jù)所述閥門的當(dāng)前位置和其目標(biāo)位置之間的偏差來改變待施加到所述閥門上的扭矩，所述方法包括如下步驟在其中存儲第一閾值，所述第一閾值被定義在一個變化范圍內(nèi)，在所述變化范圍內(nèi)，扭矩參數(shù)可根據(jù)將施加到所述閥門的扭矩中的變化而變化，所述第一閾值允許確定是否存在所述致動器運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的可能性；并且如果所述扭矩參數(shù)基本上轉(zhuǎn)移為和/或通過所述變化范圍中的第一閾值，那么在氣流基本上保持通過所述通路的情況下限制所述扭矩參數(shù)中的變化。
全文摘要
在系統(tǒng)中，致動器與可轉(zhuǎn)動地安裝在氣體流過的通路中的閥門鏈接。所述致動器改變將施加到所述閥門的扭矩，以便根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置之間的偏差來調(diào)節(jié)閥門的轉(zhuǎn)動位置。在所述系統(tǒng)中，第一存儲單元在其中存儲第一閾值。第一閾值被定義在一個變化范圍中，在該變化范圍中，扭矩參數(shù)可根據(jù)將施加到閥門的扭矩中的變化而變化。所述第一閾值允許確定是否存在致動器運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的可能性。如果所述扭矩參數(shù)基本上轉(zhuǎn)移為或者通過所述變化范圍中的第一閾值，那么限制單元在氣流基本上保持通過所述通路的情況下限制扭矩參數(shù)中的變化。
文檔編號F02M25/07GK1952376SQ200610136029
公開日2007年4月25日 申請日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
發(fā)明者勝野祐人, 原口寬, 竹本英嗣, 藤田達(dá)也 申請人:株式會社電裝