CN105829679B - 电动废气门阀系统和用于控制电动废气门阀系统的方法 - Google Patents

Abstract

电动废气门阀系统包括废气门阀(21)、驱动废气门阀(21)的电动致动器(22)、叶轮旋转速度传感器(31)和电子控制单元(30)。废气门阀(21)打开和关闭绕过涡轮增压器的涡轮机叶轮(14)的绕行通路(18)。电子控制单元(30)被构造成当废气门阀(21)被关闭时计算叶轮(14)的旋转速度的预测值。电子控制单元(30)被构造成在阀关闭方向中驱动电动致动器(22)以关闭废气门阀(21)。电子控制单元(30)被构造成，当由叶轮旋转速度传感器(31)检测到的叶轮(14)的旋转速度增大到基于预测值确定的基准值时，停止由电动致动器(30)驱动废气门阀(21)。

Description

电动废气门阀系统和用于控制电动废气门阀系统的方法

技术领域

本发明涉及一种通过使用电动致动器来打开和关闭涡轮增压器的废气门阀的电动废气门阀系统。

背景技术

日本专利申请特开No.2012-067698(JP 2012-067698 A)公开一种电动废气门阀系统，该电动废气门阀系统通过使用电动马达来打开和关闭废气门阀。在该电动废气门阀系统中，电动马达使蜗杆旋转，并且经由与蜗杆接合的涡轮驱动被连接到废气门阀的连杆机构。

在JP 2012-067698 A中公开的电动废气门阀系统中，当在废气门阀的关闭期间涡轮的旋转角达到与关闭位置对应的目标齿轮角时，判定阀被完全关闭并且电动马达停止。

沉积物可能沉积在废气门阀的阀元件中和阀元件所坐落在的阀座部中，或者阀元件和阀座部可能由于时间相关的损耗退化而变形。在该情形中，被预先设定成用于废气门阀的关闭的目标值的目标操作位置可以与当废气门阀的关闭实际被完成时的致动器的操作位置不同。

在JP 2012-067698 A中公开的电动废气门阀系统继续将致动器驱动到目标操作位置。相应地，如果由于沉积物的沉积等导致阀元件在达到目标操作位置之前邻靠阀座部，则甚至在阀元件邻靠阀座部并且废气门阀的关闭被完成之后，致动器的驱动仍在继续。结果，作用在阀座部上的负载变得过大，并且在某些情形中，可能由于阀关闭操作导致阀座部下沉。

发明内容

本发明提供一种电动废气门阀系统，该电动废气门阀系统能够在阀关闭操作期间抑制过大的负载作用在阀座部上。

根据本发明的第一方面，电动废气门阀系统包括废气门阀、电动致动器、叶轮旋转速度传感器和电子控制单元。废气门阀被构造成打开和关闭绕过涡轮增压器的涡轮机叶轮的绕行通路。电动致动器被构造成驱动废气门阀。叶轮旋转速度传感器被构造成测量涡轮增压器的叶轮的旋转速度。电子控制单元被构造成计算当废气门阀被关闭时的叶轮的旋转速度的预测值。电子控制单元被构造成在阀关闭方向中驱动电动致动器以关闭废气门阀。电子控制单元被构造成，当由叶轮旋转速度传感器检测到的叶轮的旋转速度增大到基于预测值确定的基准值时，停止由电动致动器驱动废气门阀。

当废气门阀打开时，排气根据废气门阀的开度流入绕行通路，绕过涡轮机叶轮，并流到下游侧。当废气门阀被关闭时，流自上游侧的排气被吹到涡轮机叶轮。相应地，当废气门阀被关闭时，叶轮的旋转速度比当废气门阀打开时高。

在上述构造中，当废气门阀被关闭时，将由叶轮旋转速度传感器检测到的叶轮的旋转速度与基于当废气门阀被关闭时的叶轮的旋转速度的预测值确定的基准值进行比较。当检测到的叶轮的旋转速度变成等于或高于基准值时，停止致动器驱动废气门阀。换言之，根据上述构造，基于叶轮的实际旋转速度达到基于当废气门阀被关闭时的叶轮的旋转速度的预测值确定的基准值来停止致动器的驱动。相应地，即使致动器的操作位置不是被设定作为阀元件的关闭位置的操作位置，当检测到的叶轮的旋转速度等于或高于基准值时，也能判定废气门阀被完全关闭并且能停止致动器的驱动。

根据该构造，能基于叶轮的实际旋转速度来判定废气门阀是否被完全关闭。相应地，可以优化停止致动器的正时。另外，在阀关闭操作期间可以抑制过大的负载作用在阀座部上。最终，可以抑制阀座部的下沉。

如果内燃机的吸入的空气量、燃料喷射量和节气门的开度能被把握，则能估算从内燃机的燃烧室排放的排气的流动速率。由于能把握致动器的操作位置，则可以估算废气门阀的开度。如果可以估算排气的流动速率和废气门阀的开度，则可以估算吹到涡轮机叶轮的排气的流动速率。相应地，可以预测叶轮的旋转速度。

在上述电动废气门阀系统中，电子控制单元可以被构造成基于吸入的空气量、燃料喷射量、节气门的开度和电动致动器的操作位置来计算预测值。

在上述电动废气门阀系统中，电子控制单元被构造成当废气门阀被关闭时检测电动致动器的驱动电流的电流值，并且电子控制单元可以被构造成当电流值超过基准电流值时降低通过电动致动器驱动的废气门阀的操作速度，当电流值超过基准电流值时的废气门阀的操作速度低于当电流值等于或低于基准电流值时的废气门阀的操作速度，基准电流值与当废气门阀的阀元件邻靠废气门阀的阀座部时的电流值对应。

当作为废气门阀的阀关闭操作的结果，阀元件抵靠阀座部时，电动致动器的负载增大，并且因而电动致动器的驱动电流的电流值显著升高。根据上述构造，能基于电动致动器的驱动电流的电流值超过基准电流值来判定阀元件邻靠阀座部，所述基准电流值示出废气门阀的阀元件邻靠废气门阀的阀座部。根据上述构造，在阀元件邻靠阀座部之后的废气门阀的操作速度变成低于邻接之前的操作速度。以此方式，逐渐地驱动阀元件直到废气门阀被完全关闭，并且可以抑制过大的负载作用在阀座部上。相应的，可以进一步抑制阀座部的下沉。根据上述构造，能快速地驱动废气门阀直到阀元件坐落在阀座部上。相应地，能使关闭废气门阀所花的时间长度缩短。

在上述电动废气门阀系统中，电子控制单元可以被构造成学习当电动致动器的驱动被停止时的电动致动器的操作位置作为废气门阀的关闭位置，并且电子控制单元可以被构造成当废气门阀到达关闭位置时降低由电动致动器驱动的废气门阀的操作速度，当废气门阀到达关闭位置时的操作速度低于当废气门阀未到达关闭位置时的操作速度。

根据上述构造，能当废气门阀被关闭时基于学习到的关闭位置来控制电动致动器。根据上述构造，达到关闭位置之后的废气门阀的操作速度低于达到关闭位置之前的操作速度。相应地，阀元件在阀关闭方向中被逐渐地驱动直到废气门阀被完全关闭。结果，可以抑制过大的负载作用在阀座部上。相应的，可以进一步抑制阀座部的下沉。换言之，当电动致动器的操作位置接近学习到的关闭位置时废气门阀的驱动速度被降低，并且因而能执行用于在废气门阀的阀元件邻靠阀座部之前降低废气门阀的驱动速度的控制。由于可以快速的驱动废气门阀直到阀元件坐落在阀座部上，所以可以使关闭废气门阀所花的时间长度缩短。相应地，在执行阀关闭操作中，鉴于先前关闭时的操作位置，能优化用于废气门阀的驱动控制。

在上述电动废气门阀系统中，叶轮旋转速度传感器可以布置在涡轮增压器的压缩机壳体中。叶轮旋转速度传感器可以被构造成测量压缩机叶轮的旋转速度。

涡轮增压器的叶轮包括涡轮机叶轮和压缩机叶轮，并且这些叶轮通过轴彼此连接并且彼此一起旋转。相应地，可以检测叶轮中的任一叶轮的旋转速度，但是涡轮机叶轮和涡轮机壳体暴露到高温排气并且温度很可能高。

根据上述构造，叶轮旋转速度传感器不是被布置在如上所述很可能温度高的涡轮机壳体中，而是被布置在压缩机壳体中。相应地，能在热效应被减小的情况下测量叶轮的旋转速度。

根据本发明的第二方面，一种用于控制电动废气门阀系统的方法，所述电动废气门阀系统包括废气门阀、电动致动器、叶轮旋转速度传感器和电子控制单元。废气门阀被构造成打开和关闭绕过涡轮增压器的涡轮机叶轮的绕行通路。电动致动器被构造成驱动废气门阀。叶轮旋转速度传感器被构造成测量涡轮增压器的叶轮的旋转速度。该方法包括：计算当废气门阀被关闭时的叶轮的旋转速度的预测值；在阀关闭方向中驱动电动致动器以关闭废气门阀；以及当由叶轮旋转速度传感器检测到的叶轮的旋转速度增大到基于预测值确定的基准值时停止由电动致动器驱动废气门阀。

附图说明

以下将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的标记指示相同的元件，并且其中：

图1是图示电动废气门阀系统的实施例的构造的原理总体视图；

图2是图示实施例的废气门阀的附近的截面结构的截面视图；

图3是图示根据该实施例的电动废气门阀系统的在关闭废气门阀时的处理例程的流程图；并且

图4是图示在施加恒定电压使得电动致动器在阀关闭方向中被驱动的情形中发生的电动致动器的驱动电流的电流值的改变的时间图。

具体实施方式

在下文中，将参考图1至图4描述电动废气门阀系统的实施例。如图1所示，内燃机1设有排气驱动式涡轮增压器10。涡轮增压器10设有压缩机壳体11和涡轮机壳体12。压缩机壳体11布置在内燃机1的进气通路3的中间。涡轮机壳体12布置在内燃机1的排气通路4的中间。压缩机叶轮13被容置在压缩机壳体11中。延伸成围绕压缩机叶轮13的外周的压缩机通路16形成在压缩机壳体11中。涡轮机叶轮14被容置在涡轮机壳体12中。延伸成围绕涡轮机叶轮14的外周的涡管通路17形成在涡轮机壳体12中。压缩机叶轮13和涡轮机叶轮14经由轴15彼此连接。在涡轮增压器10中，当从内燃机1的燃烧室2排放的排气通过涡管通路17吹到涡轮机叶轮14时，涡轮机叶轮14旋转。压缩机叶轮13随着涡轮机叶轮14旋转，并且因而流过进气通路3的吸入空气通过压缩机通路16被压缩并且被迫进给到燃烧室2中。换言之，执行吸入空气的增压。

如图1中所示，从涡管通路17分支并且绕过涡轮机叶轮14的通路18被布置在排气通路4中。打开和关闭绕行通路18的废气门阀21布置在绕行通路18中。废气门阀21由电动致动器22驱动，如稍后所描述的。

电动致动器22连接到电子控制单元30，并且由电子控制单元30控制电动致动器22的操作量。CPU、ROM、RAM、输入端口、输出端口等组成电子控制单元30。CPU执行各种类型的与发动机控制相关的计算处理。控制所需要的程序和数据储存在ROM中。RAM临时储存CPU等的计算结果。外部信号被输入到输入端口。输出端口向外输出信号。

检测电动致动器22的操作量的检测电路连接到电子控制单元30。基于电动致动器22的操作量的检测信号来检测废气门阀21的开度AWG。各种传感器诸如叶轮旋转速度传感器31、空气流量计32和节气门传感器33连接到电子控制单元30。叶轮旋转速度传感器31检测压缩机叶轮13的旋转速度NT。空气流量计32检测吸入的空气量GA。节气门传感器33检测节气门6的开度AT。另外，用于燃料喷射阀5的驱动电路连接到电子控制单元30，并且当命令驱动燃料喷射阀5时，计算燃料喷射量GF。用于各种装置诸如电动致动器22和节气门马达7的驱动电路连接到电子控制单元30。

电子控制单元30根据各种传感器的检测信号和当驱动信号被输出到各种装置时通过计算结果所把握的发动机运转状态来控制电动致动器22。换言之，电子控制单元30起控制电动致动器22的控制装置的作用。废气门阀21、电动致动器22、叶轮旋转速度传感器31和电子控制单元30组成电动废气门阀系统100。

将参考图2进一步详述废气门阀21的构造。如图2所示，允许与绕行通路18连通的连通孔19形成在涡管通路17的在涡轮机叶轮14的上游侧上的壁表面中。阀元件21a和阀座部21b组成废气门阀21。阀座部21b是阀元件21a所坐落的连通孔19的绕行通路18侧的开口端。阀元件21a经由连杆机构24连接到电动致动器22的驱动杆23。通过使用作为支轴的连接销以可相对枢转的方式将连杆机构24连接到驱动杆23。相应地，作为如图2中的箭头所示的通过电动致动器22使驱动杆23来回移动的结果，阀元件21a枢转并且废气门阀21的开度改变。

当阀元件21a与阀座部21b紧密接触时，连通孔19关闭。当连通孔19关闭时，用于流经涡管通路17而绕过涡轮机叶轮14并流进绕行通路18的排气的通路被堵塞。当阀元件21a与阀座部21b分开时，连通孔19被打开。当连通孔19被打开时，流经涡管通路17的排气的一部分流入绕行通路18并绕过涡轮机叶轮14。

沉积物可能沉积在废气门阀21的阀元件21a和阀座部21b中，或者阀元件21a和阀座部21b可能由于时间相关的退化而变形。在该情形中，被预先设定成用于废气门阀21的关闭的目标值的目标操作位置可以与当废气门阀21的关闭实际被完成时的致动器22的操作位置不同。

可想象到的是，执行控制使得当废气门阀21被关闭时电动致动器22的驱动继续到目标操作位置。然而，在该控制的情形中，如果由于沉积物的沉积等导致阀元件21a在达到目标操作位置之前邻靠阀座部21b，则甚至在阀元件21a邻靠阀座部21b并且废气门阀21的关闭被完成之后，致动器22的驱动仍在继续。结果，作用在阀座部21b上的负载变得过大，并且在某些情形中，可能由于阀关闭操作导致阀座部21b下沉。

在根据本实施例的电动废气门阀系统100中，执行废气门阀关闭时的处理，使得由叶轮旋转速度传感器31检测的压缩机叶轮13的旋转速度NT被检查，并且当废气门阀21被关闭时停止电动致动器22的驱动。

图3是图示废气门阀关闭时的处理的例程的流程图。下文中，将描述该处理例程。当废气门阀21被关闭时，由电子控制单元30执行该处理例程。

当开始该处理例程时，电子控制单元30驱动电动致动器22，以关闭废气门阀21(步骤S101)。如果在这种情形中通过步骤S107(稍后描述)的关闭位置学习处理学习到关闭位置，则电动致动器的驱动量受到朝向所学习的关闭位置的反馈控制。具体地，执行控制使得在电动致动器22接近所学习的关闭位置之前快速操作电动致动器22，并且当电动致动器22接近所学习的关闭位置时电动致动器22的驱动速度被降低。

当在步骤S101中驱动电动致动器22时，电子控制单元30检测电动致动器的驱动电流的电流值AC(步骤S102)。然后，电子控制单元30判定在步骤S102中所检测到的电流值AC是否超过基准电流值AC关闭(步骤S103)。

当作为废气门阀21的阀关闭操作的结果，作用在阀元件21a上的力改变时，电动致动器22的负载改变。由于根据本实施例的电动致动器22是电动致动器，所以电动致动器22的驱动电流的电流值AC随着电动致动器22的负载增大而增大。在步骤S103中，基于电流值AC是否超过基准电流值AC关闭来判定阀元件21a是否邻靠阀座部21b。

将参考图4描述废气门阀21关闭时的电流值AC的改变。图4是图示当向根据该实施例的电动致动器22施加恒定电压使得电动致动器22在阀关闭方向中被驱动时发生的电流值AC的改变的时间图。

当在正时t0开始电动致动器22在阀关闭方向中的驱动时，阀元件21a接近阀座部21b。废气门阀21的开度降低，并且经过废气门阀21的排气的流动速率增大。结果，电动致动器22的负载增大。相应地，如图4所示，电流值AC逐渐上升。

当阀元件21a在正时t1抵靠阀座部21b时，阀元件21a受到来自阀座部21b的反作用力，因而电动致动器22的负载快速增大。在该情形中，电流值AC也显著上升。

在根据本实施例的电子控制单元30中，鉴于废气门阀21的关闭时的电流值AC的改变，示出阀元件21a抵靠阀座部21b的电流值AC的值被设定作为基准电流值AC关闭。在阀元件21a在正时t1邻靠阀座部21b之后，电流值AC在正时t2达到基准电流值AC关闭，如图4中所示。如上所述，基准电流值AC关闭被设定成除非阀元件21a坐落在阀座部21b上否则不会被超过的值。基准电流值AC关闭可以是任意值，只要基于超过基准电流值AC关闭的电流值AC可以判定阀元件21a邻靠阀座部21b。相应地，可以根据电动致动器22的规格适当地改变和设定基准电流值AC关闭。

在步骤S103中判定电流值AC等于或小于基准电流值AC关闭(步骤S103：否)的情形中，处理行进到步骤S101，并重复步骤S101至步骤S103的处理。换言之，重复步骤S101至步骤S103的处理直到电流值AC超过基准电流值AC关闭。

在步骤S103中判定电流值AC超过基准电流值AC关闭(步骤S103：是)的情形中，处理行进到随后的步骤(步骤S104)。

在步骤S104，电子控制单元30基于吸入的空气量GA、燃料喷射量GF、废气门阀21的开度AWG和节气门6的开度AT，来计算压缩机叶轮13的旋转速度的预测值NTcal。

由于把握了吸入的空气量GA、燃料喷射量GF和节气门6的开度AT，所以可以估算从内燃机的燃烧室2排放的排气的流动速率。由于把握了电动致动器22的操作位置，所以可以估算废气门阀21的开度AWG。通过估算排气的流动速率和开度AWG可以估算吹到涡轮机叶轮14的排气的流动速率。相应地，可以预测压缩机叶轮13的旋转速度NT。

如果开度AWG是“0”，则可以预测在阀元件21a与阀座部21b紧密接触并且连通孔19被关闭的情形中的压缩机叶轮13的旋转速度NT的预测值NTcal。

通过在步骤S104中以这种方式计算当废气门阀21被关闭时的压缩机叶轮13的旋转速度NT的预测值NTcal。然后，电子控制单元30检测由叶轮旋转速度传感器21所测量的压缩机叶轮13的旋转速度NT(步骤S105)。电子控制单元30将在步骤S104中所计算的压缩机叶轮13的旋转速度NT的预测值NTcal设定作为基准值NTst。本文中，基于预测值NTcal将基准值NTst设定成等于预测值NTcal的值。将以这种方式设定的基准值NTst与在步骤S105中检测到的压缩机叶轮13的旋转速度NT进行对比，并且判定压缩机叶轮13的旋转速度NT是否等于或高于与预测值NTcal相等的基准值NTst(步骤S106)。

当废气门阀21打开时，排气根据废气门阀21的开度AWG流入绕行通路18，绕过涡轮机叶轮14，并流到下游侧。当阀元件21a被关闭时，流自上游侧的排气被吹到涡轮机叶轮14。相应地，与阀元件21a打开时相比，当阀元件21a被完全关闭时，压缩机叶轮13的旋转速度NT较高。相应地，可想象的是，在废气门阀21被关闭并且处在关闭状态的情形中，压缩机叶轮13的测量的旋转速度NT等于预测值NTcal或者高于预测值NTcal。在步骤S106中，压缩机叶轮13的计算出的旋转速度NT的预测值NTcal被设定作为基准值NTst，并且将基准值NTst与检测到的压缩机叶轮13的旋转速度值NT进行比较。以此方式，检查废气门阀21的关闭是否被完成。

在步骤S106中判定压缩机叶轮13的旋转速度NT小于基准值NTst(步骤S106：否)的情形下，估计废气门阀21的关闭未被完成。相应地，电子控制单元30以所允许的在阀关闭方向中驱动的最小操作量θmin驱动电动致动器22(步骤S108)。然后，处理行进到步骤S104，并重复步骤S101至步骤S106的处理。换言之，在阀关闭方向中以最小操作量θmin驱动电动致动器22继续直到压缩机叶轮13的旋转速度NT变得等于或高于基准值NTst。

在步骤S106中判定压缩机叶轮13的旋转速度NT等于或高于基准值NTst(步骤S106：是)的情形下，估计废气门阀21的关闭完成。相应地，电子控制单元30停止驱动电动致动器22，并且在这种情形下重新学习电动致动器22的操作位置作为关闭位置(步骤S107)。当以此方式重新学习关闭位置时，该处理例程被完成并且废气门阀21的阀关闭操作被完成。

下面将描述当在根据本实施例的电动废气门阀系统100中执行废气门阀关闭时的处理时所获得的效果。基于电动致动器22中流动的电流值AC超过示出阀元件21a邻靠阀座部21b的基准电流值AC关闭来判定阀元件21a邻靠阀座部21b。在阀元件21a邻靠阀座部21b之后，以允许驱动电动致动器22的最小操作量θmin驱动电动致动器22。换言之，在阀元件21a邻靠阀座部21b之后并且在废气门阀21被完全关闭之前，在阀关闭方向缓慢地和逐渐地驱动废气门阀21。

当废气门阀21被关闭时，在步骤S106中，将由叶轮旋转速度传感器31检测的压缩机叶轮13的旋转速度NT与被设定成等于关闭时的压缩机叶轮13的旋转速度NT的预测值NTcal的值的基准值NTst进行比较。如果在步骤S106中判定检测到的压缩机叶轮13的旋转速度NT等于或高于基准值NTst，则停止电动致动器22的驱动。换言之，基于压缩机叶轮13的实际旋转速度NT达到基准值NTst来停止电动致动器的驱动，其中基准值NTst等于当废气门阀21被关闭时压缩机叶轮13的旋转速度NT的预测值NTcal。

在该实施例中，当电动致动器22的驱动停止时的操作位置在步骤S107中被重新学习作为阀元件21a的关闭位置。根据上述实施例，可以获得以下效果。

在该实施例中，基于压缩机叶轮13的实际旋转速度NT来判定废气门阀21是否被完全关闭。相应地，可以优化停止电动致动器22的正时。另外，在阀关闭操作期间可以抑制过大的负载作用在阀座部21b上。相应地，可以抑制阀座部21b的下沉。

在该实施例中，即使电动致动器22的操作位置不是被设定作为阀元件21a的关闭位置的操作位置，当检测到的压缩机叶轮13的旋转速度NT等于或高于基准值NTst时，也能判定废气门阀21被完全关闭并且能停止电动致动器22的驱动。如果检测到的压缩机叶轮13的旋转速度NT没有达到基准值NTst，则判定废气门阀21没有被完全关闭，即使电动致动器22的操作位置是被设定作为关闭位置的操作位置。根据该实施例，电动致动器22的驱动继续直到检测到的压缩机叶轮13的旋转速度NT变得等于或高于基准值NTst。换言之，能抑制在废气门阀21没有被完全关闭的状态下由停止电动致动器22的驱动引起的增压效率的降低。

在该实施例中，在阀元件21a抵靠阀座部21b之后，驱动以电动致动器22能够在阀关闭方向中被驱动的最小操作量θmin继续，直到废气门阀21被完全关闭。相应地，能抑制过大的负载作用在阀座部21上，并且能进一步抑制阀座部21b的下沉。

在该实施例中，在判定阀元件21a抵靠阀座部21b之后，电动致动器22的驱动量变成最小操作量θmin，并且电动致动器22的操作速度变成低于阀元件21a抵靠阀座部21b之前的操作速度。相应地，快速驱动电动致动器22直到阀元件21a坐落在阀座部21b上，并且因而能使关闭阀元件21a所花的时间长度变短。

在该实施例中，当废气门阀21被关闭时，电动致动器22的驱动被停止时的操作位置被重新学习作为关闭位置。相应地，在执行阀关闭操作中，鉴于先前关闭时的关闭位置，能优化用于电动致动器22的驱动控制。在上述实施例中，当电动致动器22的操作位置接近学习到的关闭位置时电动致动器22的驱动速度被降低，并且因而能执行用于在废气门阀21的阀元件21a邻靠阀座部21b之前降低电动致动器22的驱动速度的控制。

涡轮机叶轮14和涡轮机壳体12暴露到高温排气，并且因而很可能温度高。在该实施例中，叶轮旋转速度传感器31不是被布置在如上所述很可能温度高的涡轮机壳体12中而是被布置在压缩机壳体11中。相应地，能在热效应被减小的情况下测量压缩机叶轮13的旋转速度NT。

上述实施例能按如下进行适当修改。在上述实施例中，在步骤S104中计算的压缩机叶轮13的旋转速度NT的预测值NTcal在步骤S106中被设定作为压缩机叶轮13的旋转速度NT的基准值NTst。然而，计算出的预测值NTcal不必被设定作为基准值NTst，只要它能判定废气门阀21被完全关闭。例如，可以将稍低于计算出的预测值NTcal的值设定作为基准值NTst。

在上述实施例中，在阀元件21a抵靠阀座部21b之后，以所允许的在阀关闭方向中的驱动的最小操作量θmin驱动电动致动器22，直到废气门阀21被关闭。然而，如果电动致动器22的驱动速度比阀元件21a邻靠阀座部21b之前低，则能抑制作用在阀座部21b上的负载，并且因而邻接之后的驱动量不必须是最小操作量θmin。例如，在阀元件21a邻靠阀座部21b之后，如果电动致动器22的驱动速度比邻接之前低，可以大于最小操作量θmin的操作量θ驱动电动致动器22直到完成关闭。

当检测到的压缩机叶轮13的旋转速度NT变成等于或高于基准值NTst时，如果停止电动致动器22的驱动，能抑制作用在阀座部21b上的负载。相应地，可以省去用于降低电动致动器22的驱动速度的处理。

在上述实施例中，测量压缩机叶轮13的旋转速度NT。作为涡轮增压器10的叶轮的涡轮机叶轮14和压缩机叶轮13通过轴15彼此连接并且彼此一起旋转。相应地，如果来自排气热的影响是微不足道的，则可以测量涡轮机叶轮14的旋转速度。

与压缩机叶轮13的旋转速度NT的测量一起，计算压缩机叶轮13的旋转速度NT的预测值NTcal。然而，本发明不限于该实施例。由于涡轮机叶轮14和压缩机叶轮13通过轴15彼此连接并且彼此一起旋转，所以可以计算叶轮中的任一个叶轮的旋转速度的预测值。

用于计算预测值NTcal的方法不限于上述实施例中所描述的方法。计算方法可以被适当地改变，只要能计算关闭时的压缩机叶轮13的旋转速度NT的预测值NTcal。

例如，需要时间来计算压缩机叶轮13的旋转速度NT的预测值NTcal。相应地，尽管预测值NTcal可以被严格地计算，但是可以计算某种程度上较高的值以便提供余量。根据该构造，即使在压缩机叶轮13的实际旋转速度NT被测量的正时和预测值NTcal被计算的正时之间存在时滞，电动致动器22被停止的正时的延迟也能被抑制。

在上述实施例中，在步骤S107中电动致动器22的驱动被停止并且该情形下的操作位置被重新学习作为关闭位置。然而，非必须执行重新学习。

例如，可以仅当学习到的关闭位置明显不同于当电动致动器22被停止时的操作位置时执行重新学习，或者学习处理本身可以被省去使得根本不执行重新学习。

Claims (5)

1.一种电动废气门阀系统，其特征在于包括：

废气门阀，所述废气门阀被构造成打开和关闭绕行通路，所述绕行通路绕过涡轮增压器的涡轮机叶轮；

电动致动器，所述电动致动器被构造成驱动所述废气门阀；

叶轮旋转速度传感器，所述叶轮旋转速度传感器被构造成测量所述涡轮增压器的所述涡轮机叶轮的旋转速度；以及

电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：

计算当所述废气门阀被关闭时的所述涡轮机叶轮的旋转速度的预测值；

在阀关闭方向上驱动所述电动致动器以关闭所述废气门阀；

当由所述叶轮旋转速度传感器检测到的所述涡轮机叶轮的旋转速度增大到基于所述预测值确定的基准值时，停止由所述电动致动器驱动所述废气门阀；

当所述废气门阀被关闭时检测所述电动致动器的驱动电流的电流值；并且

当所述电流值超过基准电流值时降低由所述电动致动器驱动的所述废气门阀的操作速度，当所述电流值超过所述基准电流值时的所述废气门阀的操作速度低于当所述电流值等于或低于所述基准电流值时的所述废气门阀的操作速度，所述基准电流值与当所述废气门阀的阀元件抵靠所述废气门阀的阀座部时的电流值对应。

2.根据权利要求1所述的电动废气门阀系统，

其中，所述电子控制单元被构造成基于吸入空气量、燃料喷射量、节气门的开度和所述电动致动器的操作位置来计算所述预测值。

3.根据权利要求1或2所述的电动废气门阀系统，

其中，所述电子控制单元被构造成学习当所述电动致动器的驱动被停止时的所述电动致动器的操作位置作为所述废气门阀的关闭位置，并且

所述电子控制单元被构造成当所述废气门阀到达所述关闭位置时降低由所述电动致动器驱动的所述废气门阀的操作速度，当所述废气门阀到达所述关闭位置时的操作速度低于当所述废气门阀未到达所述关闭位置时的操作速度。

4.根据权利要求1或2所述的电动废气门阀系统，

其中，所述叶轮旋转速度传感器被布置在所述涡轮增压器的压缩机壳体中，并且所述叶轮旋转速度传感器被构造成测量压缩机叶轮的旋转速度。

5.一种用于控制电动废气门阀系统的方法，所述电动废气门阀系统包括废气门阀、电动致动器、叶轮旋转速度传感器和电子控制单元，所述废气门阀被构造成打开和关闭绕行通路，所述绕行通路绕过涡轮增压器的涡轮机叶轮，所述电动致动器被构造成驱动所述废气门阀，所述叶轮旋转速度传感器被构造成测量所述涡轮增压器的所述涡轮机叶轮的旋转速度，所述方法的特征在于包括：

计算当所述废气门阀被关闭时的所述涡轮机叶轮的旋转速度的预测值；

在阀关闭方向上驱动所述电动致动器以关闭所述废气门阀；

当由所述叶轮旋转速度传感器检测到的所述涡轮机叶轮的旋转速度增大到基于所述预测值确定的基准值时，停止由所述电动致动器驱动所述废气门阀；

当所述废气门阀被关闭时检测所述电动致动器的驱动电流的电流值；以及

当所述电流值超过基准电流值时降低由所述电动致动器驱动的所述废气门阀的操作速度，当所述电流值超过所述基准电流值时的所述废气门阀的操作速度低于当所述电流值等于或低于所述基准电流值时的所述废气门阀的操作速度，所述基准电流值与当所述废气门阀的阀元件抵靠所述废气门阀的阀座部时的电流值对应。