CN105051352A - 控制废气再循环(egr)的阀 - Google Patents

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Abstract

这里所描述的某些方面涉及对发动机系统内废气再循环(EGR)阀的控制。EGR阀控制信号基于发动机系统中探测到的发动机运行状态而产生。EGR阀的控制信号被标定来抵消作用在EGR阀上的预料的力，所述预料的力起源于与所述发动机运行状态相关的废气压力。EGR阀根据EGR阀控制信号运行。

Description

控制废气再循环(EGR)的阀
优先权的主张
本申请要求2013年2月13日提交的美国专利申请No.13/766,016的优先权，本文以参见方式引入其全部内容。
技术背景
本说明书涉及发动机系统中控制废气再循环(EGR)的阀。
EGR通常用于柴油发动机系统。柴油发动机一般地设计成无节流方式运行，并可包括这样的机构，该机构构造成在入口和排气系统之间产生压差，以使要求的废气排气量流回到入口歧管。许多柴油废气交换系统构造包括EGR阀，该EGR阀具有介于排气端口和涡轮增压器排气涡轮入口之间的节流组件。
发明内容
在第一总体方面，发动机系统中废气再循环(EGR)阀是根据发动机系统中探测到的发动机运行状况来进行控制的。
根据发动机系统中探测到的发动机运行状况，产生EGR阀的控制信号；EGR阀的控制信号被标定以抵消作用在EGR阀上的预料的力，该力来自于与发动机运行状态相关联的废气压力；EGR阀根据EGR阀的控制信号来运行。
根据第一方面的第二方面，其中，预料的力是作用在EGR阀上的预料的扭矩，且其中，运行EGR阀包括：对EGR阀轴施加反相扭矩，反向扭矩和预料的扭矩具有基本上相等的大小和相对的方向。
根据第一至第二方面中任一方面的第三方面，其中，产生EGR阀的控制信号包括：产生致动器指令信号，其构造成控制EGR阀致动器的位置，且其中，运行EGR阀包括：将致动器指令信号发送到EGR阀致动器。
根据第一至第三方面中任一方面的第四方面，其中，通过将探测到的发动机运行状态映射到预标定的控制信号上，来产生EGR阀的控制信号。
根据第一至第四方面中任一方面的第五方面，其中，根据发动机系统中探测到的当前发动机运行状态以及EGR阀中探测到的当前阀位置，来产生EGR阀的控制信号。
根据第一至第五方面中任一方面的第六方面，其中，根据发动机运行状态，其包括发动机负荷、发动机速度、发动机位置，或这些状态中的两个或更多个的组合，来产生EGR阀的控制信号。
根据第一至第六方面中任一方面的第七方面，其中，根据来自发动机系统中EGR阀运行的反馈，来标定EGR阀的控制信号。
根据第一至第七方面中任一方面的第八方面，其中，产生EGR阀的控制信号包括：接收初始的致动器-定位-指令信号，其构造成控制EGR阀致动器的位置；根据探测到的发动机运行状态来产生补充的致动器-定位-指令信号；通过组合初始的致动器-定位-指令信号和补充的致动器-定位-指令信号，来产生组合的致动器-定位-指令信号，且其中，由EGR阀的控制信号来运行EGR阀包括：将组合的致动器-定位-指令信号发送到EGR阀致动器。
在第九总体方面，安装在发动机系统中的控制器包括废气再循环(EGR)阀，该控制器通过运行来实施操作包括：根据发动机系统中探测到的发动机运行状态，产生EGR阀的控制信号，EGR阀的控制信号标定为抵消发动机系统中作用在EGR阀上的预料的力，该预料的力来源于与发动机运行状态相关联的废气压力；以及根据EGR阀的控制信号来运行EGR阀。
在根据第九方面的第十方面，其中，预料的力包括作用在EGR阀轴上的预料的扭矩，而运行EGR包括将反相的扭矩施加到EGR阀轴上，反相扭矩和预料的扭矩具有基本上相等的大小和相对的方向，且产生EGR阀的控制信号包括产生致动器指令信号，其构造成控制EGR阀致动器的位置，而运行EGR阀包括将致动器指令信号发送到EGR阀致动器。
根据第九至第十方面中任一方面的第十一方面，还包括通过将发动机运行状态映射到预标定的控制信号上，来产生EGR阀的控制信号。
根据第九至第十一方面中任一方面的第十二方面，还包括根据发动机系统中探测到的当前发动机运行状态以及EGR阀中探测到的当前阀位置，来产生EGR阀的控制信号。
根据第九至第十二方面中任一方面的第十三方面，还包括根据发动机运行状态来产生EGR阀的控制信号，所述发动机运行状态包括发动机负荷、发动机速度和发动机位置。
在第十四总体方面，发动机系统包括废气再循环(EGR)阀和控制器，控制器可运行，以根据发动机系统中探测到的发动机运行状态来产生EGR阀的控制信号，EGR阀的控制信号进行标定来抵消发动机系统中作用在EGR阀上的预料的力，预料的力起源于与发动机运行状态相关联的废气压力；并根据EGR阀的控制信号来运行EGR阀。
在根据第十四方面的第十五方面，其中，控制器是发动机系统的发动机控制单元(ECU)。
根据第十四或第十五方面中任一方面的第十六方面，还包括EGR阀组件，其包括EGR阀和控制器。
根据第十四至第十六方面中任一方面的第十七方面，其中，EGR阀包括用机械方式偶联到EGR阀轴的EGR阀致动器。
在根据方面十七方面的第十八方面，其中，预料的力包括作用在EGR阀轴上的预料的扭矩，运行EGR阀包括将反相扭矩施加到EGR阀轴上，反相扭矩和预料的扭矩具有基本上相等的大小和相对的方向。
根据第十七至第十八方面中任一方面的第十九方面，其中，产生EGR阀的控制信号包括产生致动器指令信号，其构造成控制EGR阀致动器的位置，运行EGR阀包括将致动器指令信号发送到EGR阀致动器。
在以下的附图和描述中将阐述一个或多个实施方式的细节。从描述和附图中并从权利要求书中将会明白到其他的特征、目的和优点。
附图说明
图1是示例发动机系统的示意图。
图2是示例EGR阀系统的示意图。
图3是示例控制器的示意图。
图4是显示控制EGR阀的示例过程的流程图。
在各个附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
图1是示例发动机系统100的示意图。图1中所示示例发动机系统100可以是带有废气再循环(EGR)子系统的柴油机，或示例的发动机系统100可以是其他类型的发动机。在某些情形中，EGR子系统减少发动机系统100内不希望的排放(例如，氧化氮，NOx)的形成。这里描述的技术可适用在示例发动机系统100中，或适用在具有非稳定流动的气流的其他类型的系统中。
示例发动机系统100包括发动机体102、入口歧管104、排气歧管106、废气再循环(EGR)阀108以及控制器110。发动机系统100可包括附加的或不同的部件和子系统。发动机系统100的部件可按照图1中所示实例那样进行构造，或各部件可以其他方式进行构造。
入口歧管104从空气入口系统接受空气。在某些示例的发动机系统中，空气入口系统例如可包括涡轮增压器压缩机、入口空气冷却器、空气入口节流阀和其他的部件。入口歧管104也可从排气歧管106中接受废气。EGR阀108可控制废气流入入口歧管104内的流动。在某些情形中，在入口歧管104处没有废气流入。入口歧管104可对发动机体102提供空气混合物。提供给发动机体102的空气混合物可包括来自空气入口系统的空气，其可与来自排气歧管106的废气以及可能的其他流体混合。入口歧管104可包括各种流量计量器、阀、传感器以及图1中未具体示出的其他部件。
发动机体102可包括各种特征、部件和子系统。例如，发动机体102可包括燃烧室、缸体、活塞、点火系统、燃料注射系统以及各种其他特征。发动机体102可从入口歧管104接受空气混合物(例如，通过入口阀)以及从燃料注射系统接受燃料。点火系统可点燃发动机体102内燃烧室的空气-燃料混合物，这可移动活塞并产生发动机体102的机械输出(例如，曲柄轴等的转动)。发动机体102内空气-燃料混合物的燃烧产生的废气可被引入到(例如，通过排气阀)排气歧管106。
排气歧管106从发动机体102中接受废气。排气歧管106可将废气连通到排气系统的部件或发动机系统100的其他子系统。在某些实施方式中，排气歧管106引导废气通过涡轮增压器排气涡轮。在如此的实施方式中，来自涡轮增压器的废气例如可从发动机系统100连通到外部环境。排气歧管106可连通废气通过EGR阀108。排气歧管106可包括各种流量计量器、阀、传感器以及图1中未具体示出的其他部件。
EGR阀108控制从排气歧管106到入口歧管104的废气的流动。例如，通过操控(例如，打开、关闭、收缩、扩大等)废气流动路径，EGR阀108便可控制流动。在图1所示的实例中，EGR阀108位于EGR歧管分支点的下游。EGR阀108可提升上游压力，使得废气可以足够的流率流回到入口歧管104。在EGR系统中可能并通常存在更多个阀。尽管它们未在示例发动机系统100中具体地示出，但也可存在用于计量流入入口歧管104以及入口节流阀的流量的阀，以便在某些情形中，进一步提高从排气歧管106到入口歧管104的压差。
EGR阀108可关闭以提高排气歧管106内的压力，由此，提高从排气歧管106到入口歧管104的流动；或EGR阀108可打开减小排气歧管106内的压力，由此，减小从排气歧管106到入口歧管104的流动。EGR阀位置可在完全打开位置和完全关闭位置之间的部分打开位置的范围上进行控制。例如，控制器110可将EGR阀的控制信号发送到EGR阀108，以控制EGR阀允许流体流动的程度，由此，控制废气从排气歧管106到入口歧管104的流量。EGR阀108可以是如图2所示的示例EGR阀系统200，或其他类型的EGR阀。
在某些实施方式中，发动机系统100产生的废气压力将力施加到EGR阀108。例如，EGR阀108可包括节流阀组件，其与发动机体102的排气端口以及涡轮增压器排气涡轮的入口流体地连通。节流阀可经历严重的流体力波动，例如，由于排气歧管106内非稳定的发动机排气过程造成此流体力波动。在上述的和其他的情形中，废气可在EGR阀轴上赋予非稳定的空气动力学扭矩载荷，这可使EGR阀从要求的阀位置位移。在某些情形中，EGR阀上的非稳定载荷可致使阀反复地撞击其行程终点阻挡件，这可造成EGR阀的不稳定性或失效。
控制器110控制EGR阀108的运行。在某些情形中，控制器110可产生EGR阀的控制信号，其构造成达到所需的EGR阀位置。控制器110可根据储存在存储器内的数据、从EGR阀108接收到的数据、来自安装在发动机系统100内的传感器的发动机运行状态数据或这些数据和其他数据的组合，来产生EGR阀的控制信号。控制器110可将EGR阀的控制信号发送到EGR阀108，以控制EGR阀108的位置。控制器110可以是如图3中所示的示例控制器300，或是其他类型的控制器。控制器110可构造成执行图4所示过程400的某些或全部的操作，或控制器110可构造成以其它方式运行。
控制器110可以是专用模块，其控制离散子系统的操作，例如，子系统诸如是EGR子系统或EGR阀108。控制器110可以是控制多个发动机部件或子系统运行的模块。在某些实施方式中，控制器110是发动机系统100的发动机控制单元(ECU)。例如，控制器110可控制点火系统、燃料注射系统、EGR系统等的运行。
为了减小或消除作用在EGR阀108上非稳定废气压力形成的阀位置的干扰，可标定EGR阀的控制信号来抵消与废气压力相关联的力。例如，反相扭矩指令信号可叠加在初始位置控制信号上，以便有效地消去空气动力学扭矩干扰。控制器110可根据发动机运行状态数据(例如，发动机载荷、发动机速度、发动机位置)、EGR阀位置数据或发动机系统100中探测到的这些和其他数据的组合，来产生标定的EGR阀的控制信号。例如，某些发动机运行状态可与作用在EGR阀108上的规定力相关联。
控制器110可构造成接受某些发动机运行状态数据并根据发动机运行状态数据产生控制信号(例如，反相扭矩指令)。根据实验室中收集的数据或根据对致动器本身产生的信息重构的数据，诸如当前的反馈，由于其经受扭矩干扰同时部署在发动机系统100内，所以，信号可通过标定过程得到发展。在某些情形中，可使用适合的标定技术。例如，控制器110可根据瞬时致动器扭矩来产生EGR阀的控制信号。这样，控制器110可构造成从EGR阀接受数据，诸如，与瞬时致动器扭矩成比例的电流。
EGR阀控制算法部署在嵌入的控制器内，该控制器驻留在“智能”EGR阀内(即，含有其自身机载的位置控制器的EGR阀)，或EGR阀控制算法部署在其他发动机部件内(例如，发动机控制单元(ECU)等)。这样，控制器110可完全地或部分地嵌入在EGR阀108内，或它可离开EGR阀108来实施。
在某些情形中，控制器110可探测发动机系统100的运行状态，例如，通过从发动机系统100内的各种传感器中接受数据。例如，来自特定传感器的数据可指明特定发动机运行状态。在某些情形中，控制器110可直接从一个或多个传感器中接受传感器数据。在某些情形中，传感器数据可被储存、处理，或在传感器数据被控制器110接受之前进行格式化。例如，控制器110可从发动机系统100内的其他控制器或从发动机系统100的储存器中接受传感器数据。
发动机系统100中的传感器例如可包括压力传感器、温度传感器、加速度计、位置传感器等。在某些实施方式中，入口歧管104内的一个或多个压力传感器提供表明发动机载荷的数据；发动机体102内的一个或多个发动机回转传感器提供表明发动机速度的数据(例如，基于曲柄轴的回转速度等)；以及发动机体102内的一个或多个位置传感器提供表明发动机位置的数据(例如，基于活塞的位置等)。在某些实施方式中，EGR阀108内的一个或多个位置传感器提供表明EGR阀轴或EGR阀致动器等的位置的数据。
图2是示例的EGR阀系统200的示意图。示例的EGR阀系统200包括致动器202、一个或多个传感器208、流动路径203、阀轴204以及阀板206。EGR阀系统200可包括附加的或不同的部件，EGR阀系统200的各部件可以图2中所示方式或其他方式进行构造。此外，EGR阀系统200可以图2中表示的方式发挥功能，或EGR阀系统200可以其他方式运行。示例的EGR阀系统200中实施的控制技术可适用于涉及气体的非稳定流动的其他类型的系统。
示例的EGR阀系统200的流动路径203可提供废气201在发动机系统的排气歧管和空气入口歧管之间的流体连通。阀轴204和阀板206设置在流动路径203内。致动器202可对阀轴204施加转动力，以控制流动路径203内阀板206的位置(例如，定向)。阀板206在流动路径203内的位置可确定流动路径203允许流动的程度。阀板206可具有一定的位置范围，该范围对应于流动路径203内有效打开的横截面面积的范围。在完全关闭的位置中，阀板206可阻止流体流过流动路径203。
示例的EGR阀系统200的流动路径203内废气201可对阀板206施加空气动力学扭矩。在某些情形中，废气压力的变化迫使阀板206朝向更加关闭的位置或朝向更加打开的位置。在某些情形中，阀板206上的空气动力学载荷可致使阀板206接触行程结束处的阻挡件，其可致使机械磨损或机械失效。示例的EGR阀系统200可以某种方式受控，该方式减小流动路径203内废气压力变化所造成的阀板206的运动。例如，EGR阀系统200可通过EGR阀的控制信号来运行，EGR阀的控制信号被标定用来抵消与废气压力变化相关的力。在某些情形中，标定EGR阀的控制信号以将扭矩施加到阀轴204上，该扭矩与由和规定发动机运行状态相关联的废气压力施加到阀轴204上的扭矩相反(方向上)或相等(大小上)。
示例的EGR阀系统200的致动器202可从控制器中接受EGR阀的控制信号。例如，EGR阀系统200可包括机载控制器，其作为EGR阀组件的一部分。在某些情形中，EGR阀系统200可操作地连接到外部控制器(例如，发动机控制单元或其他类型的控制器)。EGR阀的控制信号可控制致动器202的位置，致动器又控制着阀轴204和阀板206的位置。
示例的EGR阀系统200的传感器208可探测EGR阀系统200内的运行状态，并对控制器或其他部件提供数据。例如，传感器208可包括一个或多个检测致动器202、阀轴204或阀板206位置的位置传感器；传感器208可包括一个或多个流量计量器、压力传感器、温度传感器，或探测流动路径203内流体或热力学状态的其他传感器。
图3是示例的控制器300的示意图。例如，控制器300可以是发动机系统的发动机控制单元(ECU)或EGR阀的机载控制器。也可使用其他类型的控制器。示例的控制器300包括向前馈送致动器/阀模型304、空气动力学扭矩抵消模型306、反馈控制器308以及组合器310。控制器300可包括附加的或不同的特征、模块和部件。此外，控制器可构造成以图3中表示的方式运行，或控制器可构造成以其它方式运行。图3所示的控制器300作为一个实例提供，其可以修改或替代为其他类型的控制器。图3中所示的示例控制器300所用的控制技术可同样适用于非稳定流动的任何气流。
在图3所示的实例中，控制器300产生基于各种数据输入的EGR阀的控制信号。图3所示的数据输入包括EGR阀处探测到的数据和发动机系统中探测到的发动机运行状态。EGR阀处探测到的数据包括致动器位置312和阀位置320。发动机运行状态包括发动机位置314、发动机速度316和发动机载荷318。控制器300可在附加的或不同的数据输入上运行。在图3所示的实例中，由控制器300提供的EGR阀的控制信号是致动器定位指令328。控制器300可产生附加的或不同的输出，包括其他类型的EGR阀的控制信号。
如图3中所示，示例控制器300的向前馈送致动器/阀模型304接受致动器位置312并产生初始的致动器-位置指令322。空气动力学扭矩抵消模型306接受发动机位置314、发动机速度316、发动机载荷318以及阀位置320，并产生补充的致动器-位置-指令324。例如，通过将输入(发动机位置314、发动机速度316、发动机载荷318以及阀位置320)映射到预标定的指令，便可产生补充的致动器-位置-指令324，或补充的致动器-位置-指令324可以其它方式产生。反馈控制器308接受阀位置320并产生反馈的致动器-位置-指令326。
例如，示例的控制器300初始的致动器-位置-指令322可以是指令信号，其构造成无需补偿作用在EGR阀上的废气压力就可使EGR阀致动器达到规定的位置。例如，补充的致动器-位置-指令324可以是指令信号，其构造成将力施加到EGR阀上，该力与由作用在EGR阀上的废气压力造成的预料的力在大小上相等。例如，反馈的致动器-位置-指令326可以是指令信号，其构造成根据探测到的阀位置320来纠正阀的位置。
示例的控制器300的组合器310接受初始的致动器-位置-指令322、补充的致动器-位置-指令324以及反馈的致动器-位置-指令326。通过初始的致动器-位置-指令322、补充的致动器-位置-指令324以及反馈的致动器-位置-指令326的规定组合，组合器310产生致动器定位指令328。在图3所示的实例中，通过从初始的致动器-位置-指令322中减去补充的致动器-位置-指令324以及反馈的致动器-位置-指令326，便可产生致动器定位指令328。这里，减去补充的致动器-位置-指令324以形成作用在EGR阀致动器上反相扭矩；该反相扭矩沿着与废气压力施加的力相反的方向施力。致动器定位指令328可以其他方式来产生，例如，根据控制器300中产生的指令信号与其他数据的不同的组合来产生该致动器定位指令328。
图4是流程图，显示用来控制EGR阀的示例的过程400。该示例过程400可用来控制EGR阀，例如，图1中所示的示例的EGR阀108或图2中所示的示例的EGR阀系统200。该过程400可用于其他情形中，例如，用来控制其他类型的阀。过程400可包括附加的或不同的操作。操作可以图4中所示顺序执行，或在某些情形中，操作可以其他的顺序执行。过程400的某些方面可被迭代(iterated)或重复。例如，过程400可在发动机运行过程中定期地迭代，或过程400可时常启动以通过规定的条件或外部刺激来定式样。在某些情形中，过程400可被重复(例如，连续地)，直到达到最终的状态为止。
示例过程400的操作可由发动机系统中的控制器来执行，例如，图1中所示的示例控制器110或图3中所示的示例控制器300。在某些实施方式中，所有的或部分的过程400由发动机控制单元(ECU)来执行。在某些实施方式中，所有的或部分的过程400由嵌入在EGR阀组件内的EGR阀控制器来执行。操作可由其他类型的系统或装置来执行，包括其他类型的控制器。
在图4所示的示例过程400的402处，发动机运行状态被接纳。发动机运行状态可以是发动机系统中探测到的发动机运行状态。例如，发动机系统中的一个或多个传感器可构造成监控发动机的运行状态。在某些实施方式中，发动机运行状态包括发动机速度、发动机位置、发动机载荷，或上述这些和可能的其他状态的组合。控制器或其他部件可直接从探测发动机运行状态的传感器中接受发动机运行状态，或从存储器或其他源头接纳发动机运行状态。在某些实施方式中，附加的数据被接纳。例如，致动器位置、阀位置，或其他的信息可从EGR阀接受。
在示例过程400的404处，产生EGR阀的控制信号。可根据402处接收到的发动机运行状态来产生EGR阀的控制信号。可标定EGR阀的控制信号来抵消作用在EGR阀上的预料的力，该预料的力来源于与发动机运行状态相关联的废气压力。在某些情形中，预料的力是EGR阀轴在接受的发动机运行状态下通常经受的扭矩。
EGR阀的控制信号可根据某些或全部接受的发动机运行状态来产生。例如，EGR阀的控制信号可根据以下条件产生：发动机速度、发动机位置、发动机载荷、发动机其他运行状态，或这些中的两个或更多个条件的任何组合。EGR阀的控制信号可根据多个附加因素或其他类型的信息来产生。例如，EGR阀的控制信号可根据发动机运行状态和EGR阀的阀位置或致动器位置来产生。
EGR阀的控制信号可以是电压信号、电流信号，或可以进行操作来控制EGR阀的运行状态的其他类型的电信号。例如，EGR阀的控制信号可构造成完全地或达到规定程度地打开或关闭EGR阀。在某些实施方式中，EGR阀的控制信号是致动器指令信号，其构造成控制EGR阀致动器的位置。致动器指令信号可通过任何合适的技术或过程产生。在某些情形中，通过将反相扭矩信号叠加在主致动器指令信号上，来产生致动器指令信号。例如，主致动器指令信号可以是这样的指令信号，其控制EGR阀致动器的位置，而无需补偿作用在EGR阀上由废气压力造成的预料的力。反相扭矩信号例如可以是独立产生的指令信号，其致使EGR阀致动器将力施加到EGR阀上，该力与由废气压力造成的预料的力大小相等方向相反。
在某些实施方式中，主致动器-定位-指令信号构造成控制EGR阀致动器的位置，例如，独立于废气压力来控制。补充的致动器-定位-指令信号可以根据探测到的发动机运行状态来产生。补充的致动器-定位-指令信号可以是以上讨论的反相扭矩信号，或可使用不同的补充的致动器-定位-指令信号。可通过组合补充的致动器-定位-指令信号与主致动器-定位-指令信号，来产生EGR阀的控制信号。
在某些实施方式中，通过将探测到的发动机运行状态(和可能的其他信息)映射到预标定的控制信号上，来产生EGR阀的控制信号。例如，EGR阀的控制信号可根据先前产生的标定数据进行标定。在某些实施方式中，EGR阀的信号可根据适应的策略来产生。例如，可使用与瞬时致动器扭矩(诸如电流)成比例的信号，来产生EGR阀的信号。
在图4所示的实例中，在403处提供标定信息。标定数据可指明各种发动机运行状态下作用在EGR阀上的预料的力。例如，对于发动机运行状态数值的任何规定的组合，标定数据可对发动机运行状态数值的规定的组合指明EGR阀将经受的因废气压力造成的扭矩。
例如，通过标定信息和相关数据，可“预料”作用在EGR阀上的预料的力。例如，在识别各种状态(包括发动机运行状态)下由于废气压力作用在EGR阀上的扭矩的标定过程的情形中，可预料该预料的力。在某些实施方式中，预料响应于发动机运行状态的规定的组合而出现的预料的力，可产生EGR阀的控制信号，这样，预料至少在施加EGR阀的控制信号来控制EGR阀的时候出现的预料的力。预料的力也可在其他时候出现，例如，当EGR阀的控制信号产生时，或当探测到发动机运行状态时。
标定过程可提供标定信息，标定过程在发动机系统运行之前，发动机系统正在运行时，或两者兼而有之时进行。在某些实施方式中，标定信息在实验室设置中或在其他类型的试验环境中产生。例如，EGR阀可在一定的发动机运行状态范围下进行试验。该试验例如可包括：在全范围的运行状态下，或在典型运行状态的范围下，测量由废气压力造成的作用在EGR阀上的扭矩。标定信息可包括将发动机运行状态映射到EGR阀的控制数据上。例如，标定信息可储存在控制器的存储器内。
在某些实施方式中，根据来自发动机系统中EGR阀运行的反馈，来产生标定信息。例如，可监控来自EGR阀的电流反馈，并被部署在其需要的应用中的同时用来构造EGR阀的标定信息。
在示例过程400的406处，根据EGR阀的控制信号来运行EGR阀。可根据附加的或不同的因素来运行EGR阀。在某些实施方式中，通过将EGR阀的控制信号发送到EGR阀来运行EGR阀。例如，可将致动器指令信号(例如，上述组合的致动器-定位-指令信号)发送到EGR阀的致动器。在某些实施方式中，通过响应于EGR阀的信号将力施加到EGR阀上，来运行EGR阀。例如，EGR阀的致动器可响应于EGR阀的信号来施力于EGR阀的部件(例如，EGR阀轴)，且该力可致使部件运动(例如，转动、平移等)。EGR阀部件的运动可打开或关闭EGR阀(或致使EGR阀变得打开或关闭更加多或更加少)，这可致使废气流过EGR阀的流动对应地增加或降低。
本说明书中描述的某些功能性操作，其可包括如图4所示的一种或多种操作，如图1所示的示例控制器110或如图3所示的示例控制器300等的某些或全部功能性操作，本说明书中描述的某些功能性操作可在软件、固件、或硬件中实施，其包括本说明书中披露的结构装置以及其结构等价物，或这些结构的组合。如此的功能性操作可以可触觉地嵌入在计算机可读介质、数字逻辑块或它们的组合中的指令来实施。如此的指令(也称作程序、编码或逻辑)可由控制器来执行，或可控制控制器的操作。如此的控制器可包括数字逻辑电路、微控制器、编程的处理器以及其他等。指令可以任何形式的编码、逻辑或程序语言写入或编码，程序语言包括编辑、可执行的、解释的、组件、机器或定制语言编码。如此的指令可以任何形式部署，包括模块、器件、电路、部件、子程序、文件、子-文件，或其他单元，它们可实施为独立的、集成的或嵌入的系统。
数字控制器可使用一个或多个变换器与模拟系统或器件连通。例如，数字控制器可包括或利用一个或多个数字转换器，数字转换器将模拟信号转换为适用于数字处理的数字信号，数字控制器可包括或利用一个或多个数-模转换器，其将数字信号转换为模拟信号。在某些情形中，例如，所有的或部分的控制器可实施为FPGA(现场可编程门阵列)、ASIC(特定用途集成电路)，或其他类型的器件。
适用于执行可触觉地嵌入在计算机可读介质或数字逻辑器件内的指令的控制器包括：可编程处理器、微处理器、数字逻辑电路，或其他类型的器件。如此的控制器可将数据储存在存储器内，或从存储器中接受指令和数据。存储器可储存机器可读介质、逻辑块、电路或其他构造中的二进制数据。存储器可包括随机读取存储器、只读存储器、质量储存器件、易失储存器件、非易失储存器件，或其他类型的存储器。存储器可包括磁性器件、磁光的器件、光学器件、半导体器件，或其他类型的器件。
尽管本说明书包含许多细节，但不应将它们看作对本说明书所主张范围的限制，相反，它们是专用于特定示例的特征的描述。本说明书中单独分开的实施方式情形中所描述的某些特征也可进行组合。相反，在单个实施方式的情形中描述的各种特征，也可分开地或以任何合适的子组合方式实施。
已经描述了多个实例，然而，将会理解到还可作出各种修改。因此，其他的实施例均纳入在附后权利要求书的范围之内。

Claims (20)

1.一种控制发动机系统中废气再循环(EGR)阀的方法，所述方法包括：
根据发动机系统中探测到的发动机运行状态，产生EGR阀的控制信号，EGR阀的控制信号被标定成抵消作用在发动机系统中EGR阀上的预料的力，所述预料的力起源于与所述发动机运行状态相关联的废气压力；以及
根据EGR阀的控制信号，来运行EGR阀。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预料的力包括作用在EGR阀轴上的预料的扭矩，而运行EGR阀包括对所述EGR阀轴施加反相扭矩，所述反相扭矩和所述预料的扭矩具有基本上相等的大小和相对的方向。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，产生EGR阀的控制信号包括产生致动器指令信号，所述致动器指令信号构造成控制EGR阀致动器的位置，而运行EGR阀包括将所述致动器指令信号发送到EGR阀致动器。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：通过将所述探测到的发动机运行状态映射到预标定的控制信号，来产生EGR阀的控制信号。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括基于以下所述来产生EGR阀的控制信号：
所述发动机系统中探测到的当前发动机运行状态；以及
所述EGR阀中探测到的当前阀位置。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括基于发动机运行状态来产生EGR阀的控制信号，所述发动机运行状态包括以下中的至少一个：发动机载荷、发动机速度，或发动机位置。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括基于发动机运行状态来产生EGR阀的控制信号，所述发动机运行状态包括：发动机载荷、发动机速度，和发动机位置。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括根据来自于所述发动机系统中所述EGR阀的运行的反馈，来标定EGR阀的控制信号。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，产生所述EGR阀的控制信号包括：
接受初始的致动器-定位-指令信号，其构造成控制EGR阀致动器的所述位置；
根据所述探测到的发动机运行状态，产生补充的致动器-定位-指令信号；以及
通过组合所述初始的致动器-定位-指令信号与所述补充的致动器-定位-指令信号，产生组合的致动器-定位-指令信号，
其中，通过所述EGR阀的控制信号来运行所述EGR阀包括：将所述组合的致动器-定位-指令信号发送到所述EGR阀致动器。
10.一种用于安装在发动机系统内的控制器，所述发动机系统包括废气再循环(EGR)阀，所述控制器运行以执行包括如下的操作：
根据发动机系统中探测到的发动机运行状态，产生EGR阀的控制信号，EGR阀的控制信号被标定来抵消作用在所述发动机系统中EGR阀上的预料的力，所述预料的力起源于与所述发动机运行状态相关联的废气压力；以及
根据所述EGR阀的控制信号，来运行所述EGR阀。
11.如权利要求10所述的控制器，其特征在于，
所述预料的力包括作用在EGR阀轴上的预料的扭矩，而运行所述EGR阀包括将反相扭矩施加到所述EGR阀轴，所述反相扭矩和所述预料的扭矩具有基本上相等的大小和相对的方向，以及
产生所述EGR阀的控制信号包括产生致动器指令信号，其构造成控制EGR阀致动器的位置，而运行所述EGR阀包括将所述致动器指令信号发送到所述EGR阀致动器。
12.如权利要求10或11所述的控制器，其特征在于，还包括：通过将所述探测到的发动机运行状态映射到预标定的控制信号，来产生所述EGR阀的控制信号。
13.如权利要求10至12中任一项所述的控制器，其特征在于，包括基于以下所述来产生所述EGR阀的控制信号：
所述发动机系统中探测到的当前发动机运行状态；以及
所述EGR阀中探测到的当前阀位置。
14.如权利要求10至13中任一项所述的控制器，其特征在于，包括基于发动机运行状态来产生所述EGR阀的控制信号，所述发动机运行状态包括：发动机载荷、发动机速度，和发动机位置。
15.一种发动机系统包括：
废气再循环(EGR)阀；以及
控制器，所述控制器通过运行：
根据所述发动机系统中探测到的发动机运行状态，产生EGR阀的控制信号，所述EGR阀的控制信号被标定来抵消作用在所述发动机系统中EGR阀上的预料的力，所述预料的力起源于与所述发动机运行状态相关联的废气压力；以及
根据所述EGR阀的控制信号，来运行所述EGR阀。
16.如权利要求15所述的发动机系统，其特征在于，所述控制器是发动机控制单元。
17.如权利要求15或16所述的发动机系统，其特征在于，包括EGR阀组件，其包括所述EGR阀和所述控制器。
18.如权利要求15至17中任一项所述的发动机系统，其特征在于，所述EGR阀包括机械地偶联到EGR阀轴的EGR阀致动器。
19.如权利要求18所述的发动机系统，其特征在于，所述预料的力包括作用在所述EGR阀轴上的预料的扭矩，而运行所述EGR阀包括将反相扭矩施加到所述EGR阀轴，所述反相扭矩和所述预料的扭矩具有基本上相等的大小和相对的方向。
20.如权利要求18或19所述的发动机系统，其特征在于，产生所述EGR阀的控制信号包括产生致动器指令信号，其构造成控制所述EGR阀致动器的所述位置，而运行所述EGR阀包括将所述致动器指令信号发送到所述EGR阀致动器。
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