本申請(qǐng)基于在2015年10月28日提交的專利申請(qǐng)?zhí)枮?015-212374的在先日本專利申請(qǐng)并且要求其優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的實(shí)施例涉及電磁閥設(shè)備和控制電磁閥的方法。

背景技術(shù)：

例如，作為交通工具上安裝的內(nèi)燃機(jī)的EGR閥，使用線性螺線管的電磁閥常規(guī)上是已知的。在常規(guī)技術(shù)中，這樣的電磁閥在預(yù)定的穩(wěn)定范圍內(nèi)工作(參見，例如日本專利公開號(hào)6-323200)。

近年來(lái)，期望的是擴(kuò)展可以通過EGR閥來(lái)調(diào)節(jié)的排氣的流量的范圍(即：EGR閥被廣泛地操作)以便進(jìn)一步減少排氣中的氮氧化物(其在下文中將被描述為“NOx”)。然而，常規(guī)EGR閥是僅僅在預(yù)定的穩(wěn)定范圍內(nèi)工作的EGR閥，使得EGR閥不能更廣泛地工作。

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，并且目的在于提供可以廣泛地操作電磁閥的電磁閥設(shè)備以及控制電磁閥的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)方案的電磁閥設(shè)備包括電磁閥、確定單元、設(shè)置單元、設(shè)置單元、以及校正設(shè)置單元。電磁閥被設(shè)置在流體通過其中的流體通道上并且調(diào)節(jié)流體的流量。確定單元確定電磁閥的目標(biāo)閥打開程度。設(shè)置單元設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)電磁閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以使得電磁閥的閥打開程度是目標(biāo)閥打開程度。校正設(shè)置單元根據(jù)電磁閥的前部和后部之間的流體通道上的差壓來(lái)設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)電磁閥的差壓校正信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供廣泛地操作電磁閥的電磁閥設(shè)備以及控制電磁閥的方法。

附圖說明

通過結(jié)合附圖來(lái)閱讀本發(fā)明的以下具體實(shí)施方式，可以容易地理解對(duì)本發(fā)明的更完整的認(rèn)識(shí)及其涉及的優(yōu)點(diǎn)。

圖1A是示出了根據(jù)實(shí)施例的控制電磁閥的方法的示意圖。

圖1B是示出了根據(jù)實(shí)施例的控制電磁閥的方法的示意圖。

圖1C是示出了根據(jù)實(shí)施例的控制電磁閥的方法的示意圖。

圖1D是示出了根據(jù)實(shí)施例的控制電磁閥的方法的示意圖。

圖2是示出了根據(jù)實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的概要的圖。

圖3是根據(jù)實(shí)施例的電磁閥設(shè)備的框圖。

圖4是示出了根據(jù)實(shí)施例的電磁閥的配置的圖。

圖5是示出了根據(jù)實(shí)施例的在進(jìn)氣壓力和閥打開程度之間的關(guān)系的圖。

圖6是示出了根據(jù)實(shí)施例的在電磁閥中發(fā)生的快速打開的圖。

圖7是示出了根據(jù)實(shí)施例的在電磁閥中發(fā)生的快速打開的圖。

圖8是示出了根據(jù)實(shí)施例的在電磁閥中發(fā)生的快速打開的圖。

圖9是示出了根據(jù)實(shí)施例的在電磁閥中發(fā)生的快速打開的圖。

圖10是示出了根據(jù)實(shí)施例的在差壓與電磁閥中流動(dòng)的電流之間的關(guān)系的曲線圖。

圖11是示出了根據(jù)實(shí)施例的電磁閥設(shè)備的控制系統(tǒng)的框圖。

圖12是示出了根據(jù)實(shí)施例的在電磁閥中流動(dòng)的電流和抬升(lift)量之間的關(guān)系的圖。

圖13是示出了根據(jù)實(shí)施例的由電磁閥設(shè)備執(zhí)行的過程的步驟的流程圖。

圖14是示出了根據(jù)實(shí)施例的變形1的電磁閥設(shè)備的配置的圖。

圖15是示出了根據(jù)實(shí)施例的變形1的PWM信號(hào)的示例的圖。

圖16是示出了根據(jù)實(shí)施例的變形1的在差壓與電磁閥中流動(dòng)的電流之間的關(guān)系的圖。

圖17是示出了根據(jù)實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)電磁閥設(shè)備的閥控制單元的功能的計(jì)算機(jī)的示例的硬件配置圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考附圖來(lái)詳細(xì)描述如在本申請(qǐng)中公開的電磁閥設(shè)備和控制電磁閥的方法的實(shí)施例。本發(fā)明不限于以下示出的實(shí)施例。

1、控制電磁閥的方法

將通過使用圖1A到圖1D來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制電磁閥的方法。圖1A到圖1D是根據(jù)實(shí)施例的示出了控制電磁閥的方法的示意圖。盡管在本實(shí)施例中將描述控制被安裝在例如汽車的內(nèi)燃機(jī)上的電磁閥的方法，但是這種控制電磁閥的方法不限于此并且可以被應(yīng)用于控制各種電磁閥的方法。

被稱為排氣再循環(huán)機(jī)構(gòu)(將在下文中被描述為EGR機(jī)構(gòu))的技術(shù)已經(jīng)被并入了汽車的內(nèi)燃機(jī)中，以便減少由內(nèi)燃機(jī)中的燃燒所排放的排氣中的NOx。具體地，EGR機(jī)構(gòu)是將內(nèi)燃機(jī)中的排氣的一部分發(fā)送到其進(jìn)氣側(cè)使得排氣被再次引入的技術(shù)。

EGR機(jī)構(gòu)具有調(diào)節(jié)被發(fā)送到進(jìn)氣側(cè)的排氣的量的EGR閥18。將在本實(shí)施例中描述控制被用作EGR閥18的電磁閥的方法。圖1A到圖1D示出了用于描述控制電磁閥18的方法所需的配置并且省略了對(duì)該配置中的一部分的圖示。

如在圖1A中示出的，電磁閥18被設(shè)置在EGR機(jī)構(gòu)的排氣側(cè)環(huán)流管72a和進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b(其中排氣側(cè)環(huán)流管72a和進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b還將被共同描述為排氣環(huán)流管72)之間。在電磁閥18中，閥頭188和支撐閥頭188的閥桿187被未示出的線性螺線管向上或向下滑動(dòng)。據(jù)此，電磁閥18被打開或關(guān)閉以改變從排氣側(cè)環(huán)流管72a向進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b流動(dòng)的排氣的流量。因此，如在圖1A中示出的電磁閥18是所謂的提升型(poppet-type)閥。

首先，將通過使用圖1A和圖1B來(lái)描述控制一般電磁閥18的方法。一般而言，執(zhí)行用于逐步增加被輸入到線性螺線管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I的反饋控制，以使得電磁閥18的閥打開程度D是閥打開的預(yù)定目標(biāo)程度DT。

在本文中，例如，在圖1A中當(dāng)電磁閥18沿向下方向打開時(shí)，它受到排氣側(cè)環(huán)流管72a和進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b之間的差壓A11(還將被簡(jiǎn)單描述為“差壓”)的影響。相應(yīng)地，例如，當(dāng)目標(biāo)閥打開程度DT較小時(shí)，電磁閥18不被具有與目標(biāo)閥打開程度DT相對(duì)應(yīng)的大小的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I打開。當(dāng)進(jìn)一步增加輸入到線性螺線管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I時(shí)，大于差壓A11的推力A21被施加到閥頭188，使得電磁閥18被打開。

當(dāng)電磁閥18被打開時(shí)，排氣從排氣側(cè)環(huán)流管72a流向進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b，使得差壓減小。然而，如在圖1B中示出的，較大的且與在閥打開之前的推力相同的推力A21被施加到閥頭188。因此，在圖1B中閥頭188沿向下的方向大幅滑動(dòng)，使得閥打開程度D大于目標(biāo)閥打開程度DT，并且電磁閥18被快速打開。

隨著電磁閥18被因此快速打開，過量的排氣從排氣側(cè)環(huán)流管72a流向進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b。在一般的控制方法中，目標(biāo)閥打開程度DT被設(shè)置在用于使電磁閥18能夠穩(wěn)定工作的范圍(除了用于引起電磁閥18快速打開的范圍之外)內(nèi)。相應(yīng)地，減小了電磁閥18的工作范圍。

電磁閥18的閥打開程度D由閥頭188的滑動(dòng)量(即：電磁閥18的抬升量)來(lái)確定。因此，電磁閥18的閥打開程度D還將在下文被描述為抬升量D。

然后，將通過使用圖1C和圖1D來(lái)描述根據(jù)本實(shí)施例的控制電磁閥18的方法。在根據(jù)本實(shí)施例的控制方法中，與差壓A11相對(duì)應(yīng)的差壓校正信號(hào)IP被輸入到電磁閥18的線性螺線管，直到電磁閥18被打開為止。由此，電磁閥18的快速打開被抑制。此外，在根據(jù)本實(shí)施例的控制方法中，在閥打開之后執(zhí)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)I的反饋控制，以使得電磁閥18的閥打開程度D是閥打開的預(yù)定目標(biāo)程度DT(類似于如上所述的控制方法)。由此，電磁閥18還可以在閥打開之后被穩(wěn)定地控制。

具體地，在根據(jù)本實(shí)施例的控制方法中，通過將驅(qū)動(dòng)信號(hào)I和與差壓A11相對(duì)應(yīng)的差壓校正信號(hào)IP相加所提供的校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC被輸入到線性螺線管，直到電磁閥18被打開為止。因此，如在圖1C中所示的，與驅(qū)動(dòng)信號(hào)I相對(duì)應(yīng)的推力A21和與差壓校正信號(hào)IP相對(duì)應(yīng)的推力A31沿閥打開的方向(即在圖1C中的向下方向)被施加到電磁閥18的閥頭188。

在本文中，差壓校正信號(hào)IP是在電磁閥18的線性螺線管中流動(dòng)的電流的信號(hào)，并且差壓校正信號(hào)IP比當(dāng)電磁閥18被快速打開時(shí)流過電磁閥18的線性螺線管的電流稍大的電流(將在下文還被描述為快速打開電流)的信號(hào)。還可以認(rèn)為快速打開電流是打開電磁閥18所需的電流。

相應(yīng)地，當(dāng)差壓校正信號(hào)IP被輸入到線性螺線管時(shí)，稍微大于被施加到閥頭188的壓力或差壓A11的推力A31被施加到閥頭188。由此，推力A31抵消這樣的壓力或差壓A11，使得電磁閥18被稍微打開。

當(dāng)在電磁閥18被差壓校正信號(hào)IP稍微打開的狀態(tài)下將與目標(biāo)閥打開程度DT相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I輸入到線性螺線管時(shí)，由于由驅(qū)動(dòng)信號(hào)I產(chǎn)生的推力A21，電磁閥18按目標(biāo)閥打開程度DT來(lái)打開，如在圖1D中示出的。在閥打開之后，根據(jù)由未示出的抬升傳感器檢測(cè)到的抬升量D來(lái)控制電磁閥18。

因此，根據(jù)差壓A11向線性螺線管輸入差壓校正信號(hào)IP，使得電磁閥18被設(shè)置在閥被稍微打開的狀態(tài)下。此外，通過將差壓校正信號(hào)IP和驅(qū)動(dòng)信號(hào)I相加來(lái)提供的校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC被輸入到線性螺線管，使得在電磁閥18被稍微打開的狀態(tài)下電磁閥18可以按目標(biāo)閥打開程度DT來(lái)打開。

因此，可以通過根據(jù)本實(shí)施例的控制方法來(lái)控制電磁閥18以便提供目標(biāo)閥打開程度DT而不快速將其打開。相應(yīng)地，在根據(jù)本實(shí)施例的控制電磁閥18的方法中，電磁閥18還可以在可能不被利用以避免將其快速打開的范圍內(nèi)工作，使得電磁閥18可以廣泛地工作。

在如上所述的控制方法中，在電磁閥18按目標(biāo)閥打開程度DT打開(由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)I)的情況下，差壓校正信號(hào)IP被輸入到線性螺線管，并且不限于此。例如，如上所述的差壓校正信號(hào)IP還可以被輸入到線性螺線管，直到在電磁閥18關(guān)閉的狀態(tài)(即，目標(biāo)閥打開程度DT是零的情況)下電磁閥18被打開為止。

由此，電磁閥18被設(shè)置在閥被稍微打開的狀態(tài)(甚至在目標(biāo)閥打開程度DT是零的情況下)下。相應(yīng)地，電磁閥18被設(shè)置在它不受到差壓影響的狀態(tài)下，并且當(dāng)閥被打開時(shí)不被差壓的影響所快速打開。因此，甚至在電磁閥18的目標(biāo)閥打開程度DT是零的狀態(tài)下，即在閥關(guān)閉的狀態(tài)下，當(dāng)閥被打開時(shí)也可以抑制電磁閥18的快速打開。

在本文中，電磁閥18被稍微打開的狀態(tài)指的是例如閥被以下述方式打開的狀態(tài)：排氣不從排氣側(cè)環(huán)流管72a流向進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b或流動(dòng)以便不影響EGR。即，可能認(rèn)為電磁閥18被稍微打開的狀態(tài)是電磁閥18被實(shí)質(zhì)上關(guān)閉的狀態(tài)。在下文中，將進(jìn)一步描述用于執(zhí)行控制電磁閥18的方法的電磁閥設(shè)備10和內(nèi)燃機(jī)。

2、內(nèi)燃機(jī)的概要

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示出了內(nèi)燃機(jī)的概要的圖。如在圖2中示出的內(nèi)燃機(jī)例如是使用汽油作為燃料的汽車的引擎。在內(nèi)燃機(jī)中，諸如燃料控制之類的各種控制是由電子控制單元(ECU)1來(lái)執(zhí)行的。即，根據(jù)本實(shí)施例的電磁閥設(shè)備10包括電子控制單元1和電磁閥18。

將通過使用圖2來(lái)描述內(nèi)燃機(jī)的配置。盡管圖2示出了單缸內(nèi)燃機(jī)，但是這不是限制性的并且可以是多缸內(nèi)燃機(jī)。

圖2中的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管60和排氣管70分別通過進(jìn)氣閥16和排氣閥17耦合到氣缸。排氣側(cè)環(huán)流管72a和進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b通過EGR閥(電磁閥)18彼此耦合。進(jìn)氣管60包括節(jié)流閥92和將燃料噴射到進(jìn)氣管60中的噴射器93。進(jìn)氣管壓力傳感器15被設(shè)置在進(jìn)氣管60中的緩沖罐(surge tank)內(nèi)。

空氣被從設(shè)置有空氣凈化器的進(jìn)氣端口107通過進(jìn)氣管61引入并且流入進(jìn)氣管60。當(dāng)EGR閥18被打開時(shí)，從排氣管70排放的排氣中的一部分流入排氣側(cè)環(huán)流管72a，并且進(jìn)一步通過進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b流入進(jìn)氣管60。

進(jìn)氣閥16和排氣閥17被配置為耦合到引擎的旋轉(zhuǎn)軸并且根據(jù)引擎的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)被以機(jī)械方式打開或關(guān)閉，或被配置為不以機(jī)械方式耦合到引擎的旋轉(zhuǎn)軸并且被發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)打開或關(guān)閉。

三元催化設(shè)備80被設(shè)置在排氣管70和排氣管71之間。NOx存儲(chǔ)還原型三元催化設(shè)備81被設(shè)置在排氣管71和排氣端口91之間。

三元催化設(shè)備80和NOx存儲(chǔ)還原型三元催化設(shè)備81是利用催化劑并且據(jù)此清除排氣中的有害成分的設(shè)備。對(duì)于來(lái)自汽車的排氣中包括的有害成分，主要提供碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氮氧化?NOx)等等。

三元催化設(shè)備80和NOx存儲(chǔ)還原型三元催化設(shè)備81可以利用例如諸如鉑、鈀或銠之類的催化劑來(lái)氧化這樣的有害的成分或使其還原，并且由此同時(shí)消除它們。

3、電磁閥設(shè)備10

將通過使用圖3來(lái)描述電磁閥設(shè)備10。圖3是根據(jù)本實(shí)施例的電磁閥設(shè)備10的框圖。電磁閥設(shè)備10包括電磁閥18、抬升傳感器189、進(jìn)氣管壓力傳感器15、和閥控制單元100。

3.1、電磁閥18

將通過使用圖4來(lái)描述電磁閥18的概要。圖4是示出了電磁閥18的配置的圖。

如在圖4中示出的，電磁閥18包括外殼181、線性螺線管182、彈性構(gòu)件185、軸承186、閥桿187、和閥頭188。電磁閥18被用作例如在圖2中示出的內(nèi)燃機(jī)的EGR閥。相應(yīng)地，電磁閥18被設(shè)置在排氣側(cè)環(huán)流管72a和進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b之間。電磁閥18調(diào)節(jié)從排氣側(cè)環(huán)流管72a流向進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b的排氣的流量。

外殼181被形成為中空?qǐng)A柱形。在外殼181內(nèi)部，線性螺線管182、彈性構(gòu)件185、和軸承186被布置。外殼181與例如排氣側(cè)環(huán)流管72a和進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b一體形成。盡管圖4示出了彈性構(gòu)件185是彈簧的情況，但是這不是限制性的并且足以是在預(yù)定的方向上具有偏置力的彈性構(gòu)件(例如板簧等)。

彈性構(gòu)件185沿預(yù)定方向(在圖4中為向上方向)偏置閥頭188和支撐閥頭188的閥桿187，并且閥頭188和支撐閥頭188的閥桿187被布置為在外殼181、排氣側(cè)環(huán)流管72a、和進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b中是線性可滑動(dòng)的。軸承186以線性可滑動(dòng)的方式來(lái)支撐閥桿187。例如，閥頭188被布置為塞住排氣側(cè)環(huán)流管72a和進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b之間的開口部A。

線性螺線管182在與彈性構(gòu)件185的偏置的預(yù)定方向相反的方向(在圖4中為向下方向)上將推力施加到閥頭188。具體地，線性螺線管182包括通過閥桿187耦合到閥頭188的活塞184和通過氣隙的與活塞184的外周相對(duì)的線圈183。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)I被輸入到線圈183時(shí)，線性螺線管182的活塞184根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)I在圖4中沿向下方向移動(dòng)。根據(jù)活塞184的移動(dòng)對(duì)閥頭188施加推力，使得閥頭188滑動(dòng)。由此，當(dāng)開口部A被打開時(shí)，電磁閥18被打開，使得排氣從排氣側(cè)環(huán)流管72a流向進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b。

3.2、抬升傳感器189

抬升傳感器189被設(shè)置在例如如圖4中示出的活塞184的一側(cè)上并且檢測(cè)活塞184的滑動(dòng)量，作為電磁閥18的抬升量D。抬升傳感器189將檢測(cè)到的抬升量D輸出到閥控制單元100。盡管已經(jīng)在本文描述了抬升傳感器189與電磁閥18分開設(shè)置的情況，但是電磁閥18也可以包括抬升傳感器189。

3.3、進(jìn)氣管壓力傳感器15

如圖3中示出的進(jìn)氣管壓力傳感器15被設(shè)置在進(jìn)氣管60(參見圖2)的緩沖罐中并且檢測(cè)在進(jìn)氣管60中的壓力(即，進(jìn)氣壓力)。例如，在圖2中的節(jié)流閥92被打開的狀態(tài)是進(jìn)氣管60中的壓力接近大氣壓力的狀態(tài)。在圖2中的節(jié)流閥92被關(guān)閉的狀態(tài)是在進(jìn)氣管60中的壓力接近真空的狀態(tài)。進(jìn)氣管壓力傳感器15檢測(cè)進(jìn)氣管60中的壓力并且將其通知給閥控制單元100。

在本文中，電磁閥設(shè)備10包括進(jìn)氣管壓力傳感器15并且不限于此。例如，由進(jìn)氣管壓力傳感器15檢測(cè)的結(jié)果可以由電磁閥設(shè)備10來(lái)接收。因此，電磁閥設(shè)備10可能不必包括進(jìn)氣管壓力傳感器15。

3.4、閥控制單元100

如圖3中示出的閥控制單元100包括確定單元110、設(shè)置單元120、校正單元130、和存儲(chǔ)單元140。

3.4.1、確定單元110

確定單元110根據(jù)例如EGR機(jī)構(gòu)的控制狀態(tài)來(lái)確定電磁閥18的目標(biāo)閥打開程度DT。具體地，確定單元110從未示出的EGR控制單元接收例如被發(fā)送到進(jìn)氣側(cè)的排氣的目標(biāo)量，然后參照存儲(chǔ)單元140，并且確定與排氣的目標(biāo)量相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)閥打開程度DT。確定單元110將確定的目標(biāo)閥打開程度DT通知給設(shè)置單元120。

3.4.2、設(shè)置單元120

設(shè)置單元120設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)電磁閥18的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I，以使得電磁閥18的閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT。設(shè)置單元120從確定單元110接收目標(biāo)閥打開程度DT。設(shè)置單元120從抬升傳感器189接收電磁閥18的當(dāng)前抬升量(閥打開程度)D。設(shè)置單元120設(shè)置驅(qū)動(dòng)信號(hào)I，以使得電磁閥18的閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT。設(shè)置單元120將設(shè)置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I輸出到校正單元130。

3.4.3、校正單元130

校正單元130是根據(jù)在電磁閥18的前部和后部之間的流體通道(排氣環(huán)流管72)上的差壓來(lái)設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)電磁閥18的差壓校正信號(hào)IP的校正設(shè)置單元。校正單元130根據(jù)差壓來(lái)確定差壓校正信號(hào)IP并且產(chǎn)生通過將差壓校正信號(hào)IP和驅(qū)動(dòng)信號(hào)I相加而提供的校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC。校正單元130根據(jù)產(chǎn)生的校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC來(lái)驅(qū)動(dòng)電磁閥18。

例如，在確定單元110改變目標(biāo)閥打開程度DT的情況下，校正單元130基于差壓來(lái)設(shè)置差壓校正信號(hào)IP，直到在這樣的改變之后電磁閥18的閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT為止。校正單元130包括校正確定單元131和加法單元132。

3.4.3.1、校正確定單元131

校正確定單元131確定與差壓相對(duì)應(yīng)的差壓校正信號(hào)IP。校正確定單元131基于例如由進(jìn)氣管壓力傳感器15檢測(cè)到的進(jìn)氣壓力來(lái)確定作為差壓的差壓校正信號(hào)IP。在本文中，將描述差壓和進(jìn)氣壓力之間的關(guān)系。

圖5是示出了在進(jìn)氣壓力和差壓之間的關(guān)系的圖。圖5(a)是示出了在電磁閥18中流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流的時(shí)間變化的圖，其中縱軸表示電流。圖5(b)是示出了節(jié)流閥92的閥打開程度的時(shí)間變化的圖，其中縱軸表示節(jié)流閥92的閥打開程度。圖5(c)是示出了在電磁閥18的前部和后部之間的排氣環(huán)流管72上的差壓的時(shí)間變化的圖，其中縱軸表示這樣的壓力。

圖5(d)是示出了電磁閥18的閥打開程度D的時(shí)間變化的圖。圖5(d)示出了由抬升傳感器189檢測(cè)的閥頭188的抬升量D的結(jié)果，作為電磁閥18的閥打開程度D，其中縱軸表示移動(dòng)量。圖5(e)是示出了在進(jìn)氣管60中的壓力(進(jìn)氣壓力)的時(shí)間變化的圖，其中縱軸表示壓力。圖5(a)到圖5(e)中的橫軸中的任何一個(gè)橫軸表示時(shí)間。

在本文中，將描述在電磁閥18中流動(dòng)的電流恒定的情況(即，電磁閥18被設(shè)置在閥以恒定的閥打開程度D來(lái)打開的狀態(tài))，以便簡(jiǎn)單描述差壓和進(jìn)氣壓力之間的關(guān)系。

如在圖5(a)中示出的，當(dāng)恒定驅(qū)動(dòng)電流在電磁閥18中流動(dòng)時(shí)，閥頭188移動(dòng)預(yù)定量，以使得閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT，如由圖5(e)中的時(shí)間T1到時(shí)間T2所指示的。圖5(a)示出了在電磁閥18中流動(dòng)的作為恒定值的驅(qū)動(dòng)電流，并且具有這樣的驅(qū)動(dòng)電流(例如，作為平均值)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I被輸入到電磁閥18。驅(qū)動(dòng)信號(hào)I例如是具有預(yù)定的占空比(duty ratio)的PWM信號(hào)。

在本文中，節(jié)流閥92的閥打開程度(即，閥角)被改變，如由在圖5(b)中的時(shí)間T2到時(shí)間T3所指示的。由此，在電磁閥18的前部和后部之間的差壓被改變，如在圖5(c)中示出的。

例如，在電磁閥92被打開的情況下，在進(jìn)氣管60中的壓力是實(shí)質(zhì)上等于大氣壓力的壓力。因?yàn)樵谂艢夤?0中的壓力是實(shí)質(zhì)上等于大氣壓力的壓力，所以在進(jìn)氣管60中的壓力和在排氣管70中的壓力實(shí)質(zhì)上彼此相等，并且在電磁閥18的前部和后部之間的差壓實(shí)質(zhì)上為零。另一方面，在節(jié)流閥92被關(guān)閉的情況下，進(jìn)氣管60被設(shè)置在真空狀態(tài)，并且在進(jìn)氣管60中的壓力小于大氣壓力。因?yàn)樵谂艢夤?0中的壓力實(shí)質(zhì)上等于大氣壓力的壓力，所以差存在于進(jìn)氣管60中的壓力和排氣管70中的壓力之間，并且壓力差(差壓)存在于電磁閥18的前部和后部之間。

在圖5(b)中，節(jié)流閥92的閥打開程度隨著其閥角的減小而減小，并且閥打開程度隨著閥角的增加而增加。因此，在電磁閥18的前部和后部之間的差壓被增加(在圖5(c)中從時(shí)間T2到時(shí)間T3)。

如在圖5(e)中示出的，在時(shí)間T2和時(shí)間T3之間的在進(jìn)氣管60中的壓力小于在時(shí)間T1和時(shí)間T2之間的壓力。因此，在電磁閥18的前部和后部之間的差壓根據(jù)節(jié)流閥92的閥打開程度(即，在進(jìn)氣管60中的壓力(進(jìn)氣壓力))的變化而變化。在本實(shí)施例中注意這一點(diǎn)，并且校正確定單元131基于由進(jìn)氣管壓力傳感器15檢測(cè)的進(jìn)氣壓力來(lái)確定差壓校正信號(hào)IP。

接下來(lái)，將通過使用圖6到圖10來(lái)描述由校正確定單元131確定的差壓校正信號(hào)IP。首先，將通過使用圖6到圖9來(lái)描述在電磁閥18中引起的快速打開和閥頭188之間的關(guān)系。圖6到圖9是示出了在電磁閥18中引起的快速打開的圖。

如在圖6中示出的，由彈性構(gòu)件185提供的偏置力A4被在預(yù)定的方向(在圖6中為向上方向)上施加到電磁閥18。作為差壓A11(在下文還將被描述為推壓力A11)的壓力在與偏置力A4的方向相同的方向上被施加到電磁閥18。在本文中，由差壓引起的推壓力A11的大小根據(jù)閥頭188的表面積而變化。例如，在閥頭188具有圓形形狀的情況下，與其直徑L1相對(duì)應(yīng)的推壓力A11被施加到電磁閥18。

根據(jù)在線性螺線管182中流動(dòng)的電流在與預(yù)定的方向相反的方向(在圖6中為向下方向)上將推力A33施加到電磁閥18。推力A33與線性螺線管182中流動(dòng)的電流的大小成正比增加。

在本文中，將通過使用圖7(a)和(b)來(lái)描述線性螺線管182中流動(dòng)的電流和電磁閥18的抬升量D之間的關(guān)系。圖7(a)是示出了在線性螺線管182中流動(dòng)的電流的圖，其中縱軸表示電流，并且橫軸表示時(shí)間。圖7(b)是示出了在電流被改變(如在圖7(a)中示出的)的情況下的電磁閥18的抬升量D的圖，其中縱軸表示抬升量并且橫軸表示時(shí)間。

如在圖7(a)中示出的，當(dāng)在線性螺線管182中流動(dòng)的電流被增加時(shí)，被施加到電磁閥18的推力A33被增加。只要推力A33小于或等于彈性構(gòu)件185的偏置力A4和推壓力A11的總和(A33≤A4+A11)，即到圖7(b)中的時(shí)間T11之前，電磁閥18不被打開并且抬升量D是零。

當(dāng)在時(shí)間T11處推力A33大于彈性構(gòu)件185的偏置力A4和推壓力A11的總和(A33＞A4+A11)時(shí)，電磁閥18被打開。當(dāng)電磁閥18被打開時(shí)，差壓減小。在本文中，由差壓引起的推壓力A11小到可以忽略不計(jì)，以便簡(jiǎn)化其描述。

由此，提供了推力A33和偏置力A4被施加到電磁閥18的狀態(tài)。在本文中，因?yàn)橥茐毫11被消除，推力A33大于偏置力A4。相應(yīng)地，推力A33和偏置力A4之間的差A(yù)dl(Ad1＝A33-A4)將力在電磁閥18打開的方向(在圖6中為向下方向)上施加到電磁閥18，使得閥移動(dòng)其抬升量D1并且被快速打開。

當(dāng)閥頭188被移動(dòng)時(shí)，彈性構(gòu)件185的偏置力A4增加，使得推力A33和偏置力A4之間的差A(yù)d1減小。當(dāng)在時(shí)間T21處推力A33和偏置力A4之間的差A(yù)d1是零時(shí)，電磁閥18的抬升量D隨后與在線性螺線管182中流動(dòng)的電流成正比增加。

在本文中，期望的是，較少量或較大量的排氣從排氣側(cè)環(huán)流管72a循環(huán)地流向進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b，以便進(jìn)一步減少排氣中的NOx。即，期望的是：擴(kuò)展由作為EGR閥的電磁閥18所能夠調(diào)節(jié)的排氣的流量的范圍。作為用于增加電磁閥18的流量的方法，提供了例如用于增加閥頭188的表面積的方法。

在下文中，將通過使用圖8和圖9來(lái)描述在增加閥頭188的表面積以增加電磁閥18的流量的情況下引起的電磁閥18的快速打開。

如在圖8中示出的，偏置力A1和推壓力A12在預(yù)定方向上被施加到電磁閥18。推力A34在與預(yù)定方向相反的方向上被施加到電磁閥18。如上所述，在差壓是恒定的情況下，推壓力A12的大小根據(jù)閥頭188的表面積而變化。在本文中，如在圖8中示出的閥頭188具有直徑L2(大于如在圖7(a)中示出的閥頭188的直徑L1)(L2＞L1)。在這樣的情況下，大于如在圖6中示出的推壓力A11的推壓力A12(A11＜A12)被施加到電磁閥18。

將通過使用圖9(a)和(b)來(lái)描述線性螺線管182中流動(dòng)的電流和電磁閥18的抬升量D之間的關(guān)系。圖9(a)是示出了在線性螺線管182中流動(dòng)的電流的圖，其中縱軸表示電流，并且橫軸表示時(shí)間。圖9(b)是示出了在如在圖9(a)中示出的電流被改變的情況下的電磁閥18的抬升量D的圖，其中縱軸表示抬升量并且橫軸表示時(shí)間。

如在圖9(a)中示出的，被施加到電磁閥18的推力A34隨著在線性螺線管182中流動(dòng)的電流增加而增加。只要推力A34小于或等于彈性構(gòu)件185的偏置力A4和推壓力A12的總和(A34≤A4+A12)，即，到圖9(b)中的時(shí)間T12之前，電磁閥18不被打開，并且抬升量D是零。

當(dāng)在時(shí)間T12處推力A34大于彈性構(gòu)件185的偏置力A4和推壓力A12的總和(A34＞A4+A12)時(shí)，電磁閥18被打開。在本文中，當(dāng)電磁閥18被打開時(shí)，差壓也被減小，使得推壓力A12可忽略不計(jì)。

由此，提供了推力A34和偏置力A4被施加到電磁閥18的狀態(tài)。在本文中，因?yàn)橥茐毫12被消除，推力A34大于偏置力A4。相應(yīng)地，由推力A34和偏置力A4之間的差A(yù)d2(Ad2＝A34-A4)將力在閥打開的方向(在圖8中為向下方向)上施加到電磁閥18，使得電磁閥18移動(dòng)其抬升量D2，并且被快速打開。

當(dāng)閥頭188移動(dòng)時(shí)，彈性構(gòu)件185的偏置力A4增加，使得推力A34和偏置力A4之間的差A(yù)d2減小。當(dāng)推力A34和偏置力A4之間的差A(yù)d2在時(shí)間T22處為零時(shí)，電磁閥18的抬升量D隨后與在線性螺線管182中流動(dòng)的電流成正比增加。

在本文中，如上所述，如在圖8中示出的推壓力A12大于如在圖6中示出的推壓力A11。相應(yīng)地，推力A34和偏置力A4之間的差A(yù)d2大于差A(yù)d1。相應(yīng)地，根據(jù)推力A34和偏置力A4之間的差A(yù)d2移動(dòng)的電磁閥18的閥打開的量(抬升量)D2大于在差A(yù)d1的情況下快速打開的量(抬升量)D1(D2＞D1)。

因此，當(dāng)閥頭188的表面積增加以便增加環(huán)流的排氣的流量時(shí)，電磁閥18被大幅和快速打開，使得難以引起要環(huán)流的排氣的小的流量。也就是說，當(dāng)可以由作為EGR閥的電磁閥18調(diào)節(jié)的排氣的流量的范圍的上限變得更大時(shí)，其下限也變得更大，使得難以擴(kuò)展范圍。在本實(shí)施例中，甚至在電磁閥18的工作范圍的上限變得更大的情況下，差壓校正信號(hào)IP被輸入到線性螺線管182，使得對(duì)其的快速打開被抑制，并且工作范圍的下限變得更小。由此，可以進(jìn)一步擴(kuò)展電磁閥18的工作范圍。

接下來(lái)，將通過使用圖10來(lái)描述由校正確定單元131確定的差壓校正信號(hào)IP。圖10是示出了差壓和在電磁閥18中流動(dòng)的電流之間的關(guān)系的圖，其中縱軸表示電流，并且橫軸表示差壓。

圖10中的虛線是表示打開電磁閥18所需的快速打開電流的線。如在圖10中示出的，快速打開電流隨著差壓的增加而增加。在線性螺線管182中流動(dòng)的電流小于或等于快速打開電流的情況下，電磁閥18的抬升量D是零并且電磁閥不被打開。當(dāng)在線性螺線管182中流動(dòng)的電流大于快速打開電流時(shí)，電磁閥18被打開。在本文中，當(dāng)在線性螺線管182中流動(dòng)的電流增加超過快速打開電流時(shí)，電磁閥18被更大幅地快速打開。

由圖10中的三角形表示的點(diǎn)是表示由校正確定單元131確定的差壓校正信號(hào)IP的電流的值的點(diǎn)。如在圖10中示出的，校正確定單元131確定差壓校正信號(hào)IP，以便具有稍微大于快速打開電流的電流值(在下文將被描述為校正電流值)。校正確定單元131確定差壓校正信號(hào)IP以便提供電磁閥18被實(shí)質(zhì)上關(guān)閉的狀態(tài)(即，以便稍微打開閥)。

根據(jù)差壓校正信號(hào)IP稍微打開的電磁閥18的抬升量D例如使得排氣不從排氣側(cè)環(huán)流管72a流向進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b。備選地，抬升量D例如是小的抬升量D，使得即使排氣從排氣側(cè)環(huán)流管72a流向進(jìn)氣側(cè)環(huán)流管72b，其中應(yīng)用了電磁閥18(例如EGR機(jī)構(gòu))的系統(tǒng)不據(jù)此被影響。在本文中，抬升量D例如小于或等于0.5mm到0.1mm。

在圖10中示出的示例中，校正確定單元131例如確定差壓校正信號(hào)IP，以使得在差壓是大約80mmHG的情況下校正電流值是大約0.48A。在本文中，差壓校正信號(hào)IP是PWM信號(hào)，并且校正確定單元131確定占空比以使得平均電流值是與差壓相對(duì)應(yīng)的校正電流值，并且由此確定差壓校正信號(hào)IP。

如上所述的抬升量D或如在圖10中示出的快速打開電流值或校正電流值是示例，并且根據(jù)閥頭188的表面積、流過電磁閥18的流體的種類、應(yīng)用了電磁閥18的系統(tǒng)等等來(lái)改變。與差壓相對(duì)應(yīng)的這樣的快速打開電流值或校正電流值是通過實(shí)驗(yàn)等預(yù)先獲得的，并且被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元140中(例如，當(dāng)進(jìn)氣壓力和校正電流值彼此相關(guān)聯(lián)時(shí))。校正確定單元131基于這樣的進(jìn)氣壓力來(lái)確定差壓校正信號(hào)IP，該差壓校正信號(hào)IP具有與由進(jìn)氣管壓力傳感器15檢測(cè)到的進(jìn)氣壓力相對(duì)應(yīng)的校正電流值。校正確定單元131將確定的差壓校正信號(hào)IP輸出到加法單元132。

備選地，例如，進(jìn)氣壓力和占空比(而非校正電流值)可以彼此相關(guān)聯(lián)，并且被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元140中。在這樣的情況下，校正確定單元131參照存儲(chǔ)單元140，并確定具有與進(jìn)氣壓力相對(duì)應(yīng)的占空比的差壓校正信號(hào)IP。

校正確定單元131可以獨(dú)立于由確定單元110確定的目標(biāo)閥打開程度DT來(lái)確定在滿足EGR條件的情況(即，內(nèi)燃機(jī)使排氣再循環(huán)的情況)下的差壓校正信號(hào)IP。也就是說，在不驅(qū)動(dòng)電磁閥18的閥關(guān)閉狀態(tài)的情況下，還確定差壓校正信號(hào)IP。換言之，在不執(zhí)行EGR的情況下，例如，緊接在IG-ON之后、在內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)、在低水溫時(shí)、在燃料被切斷時(shí)等等，校正確定單元131不確定差壓校正信號(hào)IP。相應(yīng)地，在不存在打開電磁閥18的可能性的情況下，差壓校正信號(hào)IP不被輸入到電磁閥18。由此，電磁閥18的電供耗可以被減少。

3.4.3.2、加法單元132

如在圖3中示出的加法單元132將由設(shè)置單元120設(shè)置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I和由校正確定單元131確定的差壓校正信號(hào)IP相加以生成校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC。加法單元132將生成的校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC輸入到電磁閥18的線性螺線管182，并且由此驅(qū)動(dòng)電磁閥18。

在本文中，將通過使用圖11來(lái)描述電磁閥設(shè)備10的控制系統(tǒng)。圖11是示出了電磁閥設(shè)備10的控制系統(tǒng)的框圖。如在圖11中示出的，確定單元110輸出目標(biāo)閥打開程度DT。抬升傳感器189輸出電磁閥18的抬升量D。設(shè)置單元120基于目標(biāo)閥打開程度DT和抬升量D之間的差dD來(lái)設(shè)置驅(qū)動(dòng)信號(hào)I。驅(qū)動(dòng)信號(hào)I通過加法單元132被輸入到電磁閥18以驅(qū)動(dòng)電磁閥18。抬升傳感器189檢測(cè)作為電磁閥18的驅(qū)動(dòng)量的抬升量D并且將其輸出到設(shè)置單元120。因此，電磁閥設(shè)備10具有包括確定單元110和設(shè)置單元120在內(nèi)的反饋控制系統(tǒng)。

如在圖11中示出的，由校正確定單元131確定的差壓校正信號(hào)IP通過加法單元132與驅(qū)動(dòng)信號(hào)I相加，使得校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC被輸入到電磁閥18。因此，電磁閥設(shè)備10執(zhí)行如上所述的反饋控制，并且執(zhí)行用于將與差壓相對(duì)應(yīng)的差壓校正信號(hào)IP輸入到電磁閥18的前饋控制，直到電磁閥18的閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT為止。

因此，除了反饋控制之外，電磁閥設(shè)備10還根據(jù)差壓來(lái)執(zhí)行前饋控制，使得電磁閥18的快速打開可以被抑制，如圖12中示出的。圖12是示出了在電磁閥18中流動(dòng)的電流和抬升量D之間的關(guān)系的圖，其中縱軸表示抬升量，并且橫軸表示電流。

在圖12中的實(shí)線是示出了在除了反饋控制之外還根據(jù)差壓來(lái)執(zhí)行前饋控制的情況(即，除了驅(qū)動(dòng)信號(hào)I以外還輸入差壓校正信號(hào)IP到電磁閥18的情況)下的抬升量D的圖。另一方面，在圖12中的虛線是示出了在僅執(zhí)行反饋控制的情況(即，僅輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)I到電磁閥18的情況)下的抬升量D的圖。

如在圖12中示出的，發(fā)現(xiàn)的是：在除了反饋控制之外還根據(jù)差壓來(lái)執(zhí)行前饋控制的情況下不引起快速打開，然而在僅執(zhí)行反饋控制的情況下引起快速打開。因此，通過使用驅(qū)動(dòng)信號(hào)I和差壓校正信號(hào)IP來(lái)控制電磁閥18，使得對(duì)電磁閥18的控制的精確度可以被提高。相應(yīng)地，電磁閥18可以廣泛地工作。

即使電磁閥18被快速打開，但是在目標(biāo)閥打開程度DT較大的情況下其對(duì)電磁閥18的抬升量D的影響較小，并且因此在例如目標(biāo)閥打開程度DT小于或等于閾值DTH(參見圖12)的情況下校正確定單元131可以確定差壓校正信號(hào)IP。

如上所述，甚至在例如目標(biāo)閥打開程度DT是零的情況下，校正確定單元131也確定差壓校正信號(hào)IP。在本文中，設(shè)置單元120不將驅(qū)動(dòng)信號(hào)I輸出到加法單元132，并且因此加法單元132將作為校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC的差壓校正信號(hào)IP輸出到線性螺線管182。備選地，設(shè)置單元120輸出具有為零的電流值(即，占空比為0％)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I，并且加法單元132將驅(qū)動(dòng)信號(hào)I和差壓校正信號(hào)IP相加以產(chǎn)生校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC。

在本文中，由設(shè)置單元120設(shè)置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I和由校正確定單元131確定的差壓校正信號(hào)IP中的任何一個(gè)是PWM信號(hào)并且不限于此。例如，驅(qū)動(dòng)信號(hào)I可以是表示與電磁閥18的抬升量D和目標(biāo)閥打開程度DT之間的差dD相對(duì)應(yīng)的電流值的信號(hào)，并且差壓校正信號(hào)IP可以是表示校正電流值的信號(hào)。在這樣的情況下，加法單元132確定校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC的占空比，以使得校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC的平均電流值是通過將由驅(qū)動(dòng)信號(hào)I表示的電流值和由差壓校正信號(hào)IP表示的校正電流值相加而提供的值。加法單元132產(chǎn)生作為具有預(yù)定的占空比的PWM信號(hào)的校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC并且將其輸出到線性螺線管182。

3.4.4、存儲(chǔ)單元140

存儲(chǔ)單元140存儲(chǔ)由電磁閥設(shè)備10中的各個(gè)單元執(zhí)行的過程所需的信息，例如，由校正確定單元131確定的校正電流值等等。存儲(chǔ)單元140存儲(chǔ)由電磁閥設(shè)備10中的各個(gè)單元執(zhí)行的過程的結(jié)果。

存儲(chǔ)單元140是存儲(chǔ)設(shè)備，例如諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或閃存、硬盤、光盤等等的半導(dǎo)體存儲(chǔ)元件。

4、電磁閥控制過程

接下來(lái)，將通過使用圖13來(lái)描述由根據(jù)本實(shí)施例的電磁閥設(shè)備10執(zhí)行的過程的步驟。圖13是示出了由根據(jù)本實(shí)施例的電磁閥設(shè)備10執(zhí)行的過程的步驟的流程圖。根據(jù)本實(shí)施例的電磁閥設(shè)備10執(zhí)行電磁閥控制過程，例如，在除了緊接在IG-ON之后、在內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)、在低水溫時(shí)、在燃料被切斷時(shí)等等之外的情況下，即在執(zhí)行EGR的情況下。當(dāng)從例如未示出的EGR控制單元接收到用于控制電磁閥18的通知時(shí)，電磁閥設(shè)備10執(zhí)行如圖13中示出的電磁閥控制過程。

如在圖13中示出的，電磁閥設(shè)備10確定電磁閥18的目標(biāo)閥打開程度DT是否小于或等于閾值DTH(步驟S101)。這樣的確定例如由電磁閥設(shè)備10的校正確定單元131來(lái)執(zhí)行。在目標(biāo)閥打開程度DT大于閾值DTH(DT＞DTH，在步驟S101為“否”)的情況下，則轉(zhuǎn)到步驟S105。

另一方面，在目標(biāo)閥打開程度DT小于或等于閾值DTH(DT≤DTH，在步驟S101為“是”)的情況下，電磁閥設(shè)備10的進(jìn)氣管壓力傳感器15檢測(cè)進(jìn)氣壓力(步驟S102)。電磁閥設(shè)備10基于在步驟S102檢測(cè)的進(jìn)氣壓力來(lái)確定差壓校正信號(hào)IP(步驟S103)。電磁閥設(shè)備10確定目標(biāo)閥打開程度DT是否大于零(步驟S104)。這樣的確定例如由電磁閥設(shè)備10的設(shè)置單元120來(lái)執(zhí)行。

作為確定的結(jié)果，在目標(biāo)閥打開程度DT小于或等于零(在步驟S104為“否”)的情況下，則轉(zhuǎn)到步驟S106。另一方面，在目標(biāo)閥打開程度DT大于零(在步驟S104為“是”)的情況下，電磁閥設(shè)備10根據(jù)電磁閥18的目標(biāo)閥打開程度DT和抬升量D來(lái)設(shè)置驅(qū)動(dòng)信號(hào)I(步驟S105)。

然后，電磁閥設(shè)備10產(chǎn)生校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC(步驟S106)。例如，在以下述方式在步驟S101處提供確定的情況下：“目標(biāo)閥打開程度DT大于閾值DTH使得不確定差壓校正信號(hào)IP”，則電磁閥設(shè)備10使得在步驟S105設(shè)置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I成為校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC。在步驟S103和S106處分別設(shè)置差壓校正信號(hào)IP和驅(qū)動(dòng)信號(hào)I的情況下，電磁閥設(shè)備10使得通過將差壓校正信號(hào)IP和驅(qū)動(dòng)信號(hào)I相加而提供的信號(hào)成為校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC。在以下述方式在步驟S104處提供確定的情況下：“目標(biāo)閥打開程度DT小于或等于零，使得不設(shè)置驅(qū)動(dòng)信號(hào)I”，則電磁閥設(shè)備10使得在步驟S103處確定的差壓校正信號(hào)IP成為校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC。

電磁閥設(shè)備10基于在步驟S106處產(chǎn)生的校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC來(lái)控制電磁閥18(步驟S107)并且結(jié)束過程。

電磁閥設(shè)備10在執(zhí)行EGR的同時(shí)重復(fù)(例如，以預(yù)定的間隔)執(zhí)行在圖13中的過程，直到電磁閥18的閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT。例如，在以下述方式提供通知流量的情況下：“改變來(lái)自EGR控制單元的排氣的流量，即，改變電磁閥18的閥打開程度D”，在在預(yù)定的時(shí)間段上執(zhí)行圖13中的過程，直到在這樣的改變之后電磁閥18的閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT為止。例如，如在圖13中示出的過程可以在差壓改變了預(yù)定值或更大值的情況下執(zhí)行。在目標(biāo)閥打開程度DT是零的情況下，可以省略步驟S104處的過程。在電磁閥18的閥打開程度是目標(biāo)閥打開程度DT的情況下，電磁閥設(shè)備10基于抬升傳感器189來(lái)執(zhí)行反饋控制。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的電磁閥設(shè)備10基于電磁閥18的前部和后部之間的差壓來(lái)設(shè)置差壓校正信號(hào)IP，并且控制電磁閥18。由此，電磁閥18的快速打開可以被抑制，使得電磁閥18的驅(qū)動(dòng)范圍可以被擴(kuò)展。

基于對(duì)電磁閥18的前部與后部之間的差壓和進(jìn)氣壓力具有彼此成正比關(guān)系的了解，根據(jù)進(jìn)氣管壓力傳感器15的檢測(cè)的結(jié)果來(lái)設(shè)置差壓校正信號(hào)IP。因?yàn)樘峁┻M(jìn)氣管壓力傳感器15以檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣壓力，所以不需要單獨(dú)提供用于檢測(cè)電磁閥18的前部和后部之間的差壓的傳感器，并且電磁閥18的驅(qū)動(dòng)范圍可以被擴(kuò)展而不增加其組件的數(shù)量。

5、變形

將通過使用圖14到圖16來(lái)描述根據(jù)本實(shí)施例的電磁閥設(shè)備10的變形。

5.1、變形1

圖14是示出了根據(jù)變形1的電磁閥設(shè)備11的配置的圖。除了閥控制單元100包括頻率設(shè)置單元150之外，根據(jù)變形1的電磁閥設(shè)備11的配置與如在圖3中示出的電磁閥設(shè)備10的配置相同。與圖3中示出的電磁閥設(shè)備10的組件相同的組件具有相同的符號(hào)，并且將省略對(duì)其的描述。

頻率設(shè)置單元150設(shè)置由設(shè)置單元120設(shè)置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I的頻率和由校正確定單元131確定的差壓校正信號(hào)IP的頻率。在本文中，將通過使用圖15來(lái)描述PWM信號(hào)的頻率和電流值之間的關(guān)系。圖15是示出了PWM信號(hào)的示例的圖。如在圖15(a)中示出的PWM信號(hào)11是具有預(yù)定占空比X和頻率F的信號(hào)。如在圖15(b)中示出的PWM信號(hào)I2是具有預(yù)定占空比X和頻率2F的信號(hào)。也就是說，PWM信號(hào)I2是具有與PWM信號(hào)I1相同的占空比X和其2倍頻率的信號(hào)。在圖15(a)和(b)中，縱軸表示電流，并且橫軸表示時(shí)間。

在預(yù)定時(shí)間段T上的PWM信號(hào)I1的脈沖寬度W1是PWM信號(hào)I2的脈沖寬度W(W＝W2+W3)(W1＜W)。因此，PWM信號(hào)I2的平均電流值大于PWM信號(hào)I1的平均電流值。因此，在恒定占空比的情況下，PWM信號(hào)的平均電流值隨著其頻率的增加而增加。

相應(yīng)地，校正確定單元131可能不能夠根據(jù)頻率來(lái)確定具有校正電流值的差壓校正信號(hào)IP以便縮小差壓的影響。這一點(diǎn)將通過使用圖16來(lái)描述。圖16是示出了差壓和在電磁閥18中流動(dòng)的電流之間的關(guān)系的圖，其中縱軸表示電流并且橫軸表示差壓。除了針對(duì)每個(gè)頻率來(lái)指示校正電流值之外，該圖和在圖10中示出的圖相同。

如在圖16中示出的圓形點(diǎn)、三角形點(diǎn)、和正方形點(diǎn)中的每個(gè)是表示例如由校正確定單元131確定的差壓校正信號(hào)IP的電流值的點(diǎn)，并且其中的每個(gè)具有不同的頻率和恒定的占空比。在圖16中，如由圓形點(diǎn)表示的差壓校正信號(hào)IP具有最高的頻率，而如由正方形點(diǎn)表示的差壓校正信號(hào)IP具有最低的頻率。

如在圖16中示出的，因?yàn)榧词巩?dāng)占空比恒定時(shí)頻率也是不同的，差壓校正信號(hào)IP中的每個(gè)電流值具有不同的值。在本文中，具有最低頻率(參見在圖16中的正方形點(diǎn))的差壓校正信號(hào)IP的任何電流值小于快速打開電流的電流值。相應(yīng)地，即使校正確定單元131確定差壓校正信號(hào)IP，大于差壓的推力也不能被施加到電磁閥18，使得電磁閥18被快速打開。

因此，頻率設(shè)置單元150根據(jù)例如差壓校正信號(hào)IP的占空比來(lái)設(shè)置差壓校正信號(hào)IP的頻率和驅(qū)動(dòng)信號(hào)I的頻率。例如，如上所述，在校正確定單元131根據(jù)差壓來(lái)確定占空比以確定差壓校正信號(hào)IP的情況下，頻率設(shè)置單元150根據(jù)這樣的占空比來(lái)設(shè)置頻率。

備選地，在可以由校正確定單元131確定的占空比具有上限的情況下，頻率設(shè)置單元150設(shè)置頻率，以使得即使在由校正確定單元131確定的占空比是上限的情況下，也獲得期望的電流值。

在本文中，在差壓校正信號(hào)IP的占空比不具有上限的情況下，校正確定單元131可以例如確定具有占空比100％的差壓校正信號(hào)IP。在這樣的情況下，即使設(shè)置單元120設(shè)置與目標(biāo)閥打開程度DT相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I，校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC的占空比也不能大于或等于100％，使得不能基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)I來(lái)驅(qū)動(dòng)電磁閥18。

相應(yīng)地，例如，可以由校正確定單元131確定的占空比具有上限，并且由此，電磁閥設(shè)備11可以基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)I來(lái)驅(qū)動(dòng)電磁閥18。在這樣的情況下，頻率設(shè)置單元150根據(jù)占空比的上限來(lái)設(shè)置頻率，使得電磁閥設(shè)備11可以抑制電磁閥18的快速打開并且控制電磁閥18的閥打開程度D。

如上所述，根據(jù)變形1的電磁閥設(shè)備11的頻率設(shè)置單元150設(shè)置由設(shè)置單元120設(shè)置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I的頻率和由校正確定單元131確定的差壓校正信號(hào)IP的頻率。由此，電磁閥設(shè)備11可以抑制電磁閥18的快速打開并且控制電磁閥18的閥打開程度D。

盡管電磁閥設(shè)備11的頻率設(shè)置單元150在本文中設(shè)置驅(qū)動(dòng)信號(hào)I的頻率和差壓校正信號(hào)IP的頻率，但是還可以通過例如實(shí)驗(yàn)等來(lái)預(yù)先在如圖3中示出的電磁閥設(shè)備10中設(shè)置能夠控制電磁閥18的閥打開程度D同時(shí)抑制電磁閥18的快速打開的頻率。

5.2.其它變形

已經(jīng)針對(duì)電磁閥18是EGR閥的情況描述了如上所述的實(shí)施例和變形，并且實(shí)施例和變形不限于此。對(duì)于被用作電磁閥18的致動(dòng)器，提供了例如用于內(nèi)燃機(jī)等等的液壓控制等等的電磁閥。例如，它對(duì)于容易被差壓影響的電磁閥(例如諸如提升型閥或節(jié)流閥)是有用的。

在如上所述的實(shí)施例和變形中，校正單元130基于由進(jìn)氣管壓力傳感器15檢測(cè)的進(jìn)氣壓力來(lái)校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)I并且這不是限制性的。例如，如在圖5中示出的，差壓根據(jù)節(jié)流閥92的閥角而變化。因此，校正確定單元131可以基于節(jié)流閥92的閥角來(lái)設(shè)置差壓校正信號(hào)IP。備選地，檢測(cè)差壓的傳感器可以被設(shè)置在排氣環(huán)流管72上。

在如上所述的實(shí)施例和變形的配置中，通過使用抬升傳感器189將電磁閥18的抬升量檢測(cè)為閥打開程度D，并且這不是限制性的。例如，閥打開程度D可以基于在線性螺線管182中流動(dòng)的電流來(lái)獲得。因?yàn)樵诒緦?shí)施例和變形中電磁閥18的快速打開被壓力校正信號(hào)IP所抑制，所以在線性螺線管182中流動(dòng)的電流和抬升量(閥打開程度)D之間的關(guān)系具有如在圖12中示出的線性。因此，可以基于在線性螺線管182中流動(dòng)的電流以高精確度獲得閥打開程度D。因?yàn)榭梢允÷蕴齻鞲衅?89，所以可以減少電磁閥設(shè)備10或11的組件的數(shù)量。

6、硬件配置

作為示例，可以由具有如在圖17中示出的配置的計(jì)算機(jī)600來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)施例或變形的電磁閥設(shè)備10或11的閥控制單元100。圖17是示出了實(shí)現(xiàn)電磁閥設(shè)備10或11的閥控制單元100的功能的計(jì)算機(jī)的示例的硬件配置圖。

計(jì)算機(jī)600包括中央處理單元(CPU)610、只讀存儲(chǔ)器(ROM)620、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)630、和硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)640。計(jì)算機(jī)600包括通信接口(I/F)660。

計(jì)算機(jī)600包括固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)，并且這樣的SSD可以執(zhí)行HDD 640的一部分功能或全部功能?？梢蕴峁㏒SD來(lái)代替HDD 640。

CPU 610基于ROM 620和HDD 640中的至少一個(gè)中存儲(chǔ)的程序來(lái)工作并且執(zhí)行對(duì)各個(gè)單元的控制。ROM 620存儲(chǔ)由CPU 610在計(jì)算機(jī)600啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的引導(dǎo)程序、取決于計(jì)算機(jī)600的硬件的程序等等。HDD 640存儲(chǔ)由CPU 610執(zhí)行的程序、由這樣的程序使用的數(shù)據(jù)等等。

通信I/F 660通過網(wǎng)絡(luò)690從另一個(gè)儀器接收數(shù)據(jù)并且將其發(fā)送到CPU 610，并且通過網(wǎng)絡(luò)690將由CPU 610產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳送到另一個(gè)儀器。備選地，通信I/F 660通過網(wǎng)絡(luò)690從另一個(gè)儀器接收程序并且將其發(fā)送到CPU 610，并且CPU 610執(zhí)行這樣的程序。

例如，在計(jì)算機(jī)600充當(dāng)電磁閥設(shè)備10或11的閥控制單元100的情況下，計(jì)算機(jī)600的CPU 610執(zhí)行ROM 620上存儲(chǔ)的程序，并且由此實(shí)現(xiàn)電磁閥設(shè)備10或11的閥控制單元100的確定單元110、設(shè)置單元120、頻率設(shè)置單元150、以及校正單元130的校正確定單元131和加法單元132中的各個(gè)功能。HDD 640可以存儲(chǔ)存儲(chǔ)單元140中存儲(chǔ)的信息。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例或變形的電磁閥設(shè)備10或11包括電磁閥18、確定單元110、設(shè)置單元120、和校正設(shè)置單元(校正單元)130。電磁閥18被設(shè)置在有流體(排氣)通過其中的流體通道(排氣環(huán)流管)72上并且調(diào)節(jié)排氣的流量。確定單元110確定電磁閥18的目標(biāo)閥打開程度DT。設(shè)置單元120設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)電磁閥18的驅(qū)動(dòng)信號(hào)I，以使得電磁閥18的閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT。校正單元130根據(jù)在電磁閥18的前部和后部之間的排氣環(huán)流管72中的差壓來(lái)設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)電磁閥18的差壓校正信號(hào)IP。

由此，電磁閥設(shè)備10或11可以抵消由于差壓校正信號(hào)IP引起的差壓的影響，可以抑制電磁閥18的快速打開，并且可以擴(kuò)展電磁閥18的工作范圍。

根據(jù)本實(shí)施例或變形的電磁閥設(shè)備10或11的校正單元130設(shè)置差壓校正信號(hào)IP，以使得比打開電磁閥18所需的快速打開電流稍大的電流在電磁閥18中流動(dòng)。

由此，由于差壓校正信號(hào)IP，電磁閥設(shè)備10或11可以在不過度打開電磁閥18并且實(shí)質(zhì)上被關(guān)閉電磁閥18的狀態(tài)下抑制電磁閥18的快速打開，并且可以擴(kuò)展電磁閥18的工作范圍。

根據(jù)本實(shí)施例或變形的電磁閥設(shè)備10或11的電磁閥18包括打開或關(guān)閉排氣環(huán)流管72的閥頭188、在預(yù)定的方向上將偏置力施加到了閥頭188的彈性構(gòu)件185、以及在與預(yù)定的方向相反的方向上將推力施加到閥頭188的螺線管(線性螺線管)182。校正單元130設(shè)置差壓校正信號(hào)IP，以使得推力稍微大于偏置力和與差壓相對(duì)應(yīng)的壓力的總和。

由此，由于差壓校正信號(hào)IP，電磁閥設(shè)備10或11可以在電磁閥18不被過度打開并且被實(shí)質(zhì)上關(guān)閉的狀態(tài)下抑制電磁閥18的快速打開并且可以擴(kuò)展電磁閥18的工作范圍。

根據(jù)本實(shí)施例或變形的電磁閥設(shè)備10或11的校正單元130包括將驅(qū)動(dòng)信號(hào)I和差壓校正信號(hào)IP相加以產(chǎn)生校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC的加法單元132，并且基于校正驅(qū)動(dòng)信號(hào)IC來(lái)驅(qū)動(dòng)電磁閥18。

由此，電磁閥設(shè)備10或11可以抑制電磁閥18的快速打開并且驅(qū)動(dòng)電磁閥18，以使得其閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT，并且可以擴(kuò)展電磁閥18的工作范圍。

根據(jù)本實(shí)施例或變形的電磁閥設(shè)備10或11的校正單元130設(shè)置在目標(biāo)閥打開程度DT小于或等于閥打開的預(yù)定程度DTH的情況下的差壓校正信號(hào)IP。

由此，電磁閥設(shè)備10或11可以驅(qū)動(dòng)電磁閥18而不引起電磁閥18的快速打開，以使得其閥打開程度D是目標(biāo)閥打開程度DT，并且即使在目標(biāo)閥打開程度DT較小且容易引起快速打開的情況下，也可以擴(kuò)展電磁閥18的工作范圍。

根據(jù)本變形的電磁閥設(shè)備11還包括頻率設(shè)置單元150，該頻率設(shè)置單元150將驅(qū)動(dòng)信號(hào)I的頻率和差壓校正信號(hào)IP的頻率設(shè)置在對(duì)于大于快速打開電流的電流而能夠驅(qū)動(dòng)電磁閥18的頻率處。

由此，電磁閥設(shè)備11可以獨(dú)立于差壓校正信號(hào)IP的占空比來(lái)設(shè)置能夠抑制快速打開的差壓校正信號(hào)IP，并且可以擴(kuò)展電磁閥18的工作范圍。

根據(jù)本實(shí)施例或變形的電磁閥設(shè)備10或11包括檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管60中的進(jìn)氣壓力的進(jìn)氣管壓力傳感器15。電磁閥18被布置在內(nèi)燃機(jī)中。校正單元130根據(jù)進(jìn)氣壓力來(lái)設(shè)置差壓校正信號(hào)IP。

由此，電磁閥設(shè)備10或11不需單獨(dú)設(shè)置用于檢測(cè)電磁閥18的前部和后部之間的差壓的傳感器，并且可以擴(kuò)展電磁閥18的驅(qū)動(dòng)范圍而不增加其組件的數(shù)量。

根據(jù)本實(shí)施例或變形的電磁閥設(shè)備10或11的電磁閥18被設(shè)置在具有排氣再循環(huán)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)中用于使排氣再循環(huán)的通路(排氣環(huán)流管72)上。在內(nèi)燃機(jī)使排氣再循環(huán)的情況下，校正單元130設(shè)置差壓校正信號(hào)IP。

由此，電磁閥設(shè)備10或11可以擴(kuò)展可以被作為EGR閥的電磁閥18所調(diào)節(jié)的排氣的流量的范圍，并且可以進(jìn)一步減少排氣中的NOx。

盡管為了完整的和清楚的公開，本發(fā)明已經(jīng)針對(duì)具體實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是所附權(quán)利要求不因此受到限制，而應(yīng)被解釋為體現(xiàn)完全落入本文闡述的基本教導(dǎo)內(nèi)的可以由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員想到的所有修改和備選結(jié)構(gòu)。