DE102004048860B4

DE102004048860B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Stellgliedes in einer Massenstromleitung

Info

Publication number: DE102004048860B4
Application number: DE102004048860.6A
Authority: DE
Inventors: André Wittmer; Peter Albrecht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2024-10-08
Also published as: FR2877744A1; DE102004048860A1; US20060081799A1; ITMI20051858A1

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung eines Stellgliedes (1) in einer Massenstromleitung (5), wobei für die Einstellung des Stellgliedes (1) eine Sollposition vorgegeben wird, und wobei zur Einstellung der Sollposition eine Stellgröße vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße so vorgegeben wird, dass sich bei der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes (1) ein Kräftegleichgewicht von am Stellglied (1) angreifenden Kräften dadurch einstellt, dass ein erstes Drehmoment am Stellglied (1) abhängig von einer Druckdifferenz zwischen einem ersten Druck stromauf und einem zweiten Druck stromab des Stellgliedes (1) in der Massenstromleitung (5), ein zweites Drehmoment durch eine am Stellglied (1) wirkende Ansteuerkraft und ein drittes Drehmoment durch eine am Stellglied (1) wirkende Rückstellkraft gebildet werden, und dass die Summe der drei Drehmomente zur Ermittlung der zur Umsetzung der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes (1) erforderlichen Stellgröße zu Null gesetzt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren und von Vorrichtung zur Ansteuerung eines Stellgliedes in einer Massenstromleitung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
Es ist bereits bekannt, ein pneumatisches Stellglied in einer Massenstromleitung anzusteuern. Dabei kann es sich beispielsweise um die Massenstromleitung einer Brennkraftmaschine handeln. Eine solche Massenstromleitung ist beispielsweise eine Luftzufuhr oder ein Abgasstrang oder ein Bypasskanal beispielsweise zu einer Turbine eines Abgasturboladers der Brennkraftmaschine. Ferner kann eine solche Massenstromleitung bei einer Brennkraftmaschine mit Hilfe eines pneumatischen Stellgliedes auch zur Veränderung der Geometrie einer Turbine eines solchen Abgasturboladers vorgesehen sein.
Aus der Offenlegungsschrift EP 1 315 060 A1 geht außerdem bereits ein Verfahren zur kontinuierlichen Regelung einer Stellung eines Stellventils hervor, bei welchem eine der Stellung des Stellventils entsprechende Regelgröße durch Beobachten der Stellgröße und zumindest einer weiteren durch die Stellung des Stellventils beeinflussbaren Größe, wie beispielsweise einem Druck vor und nach dem Stellventil, ermittelt wird.
Weiterhin ist es aus der Offenlegungsschrift EP 0 141 061 A1 bereits bekannt, zur Regelung einer Durchflussmenge ein Regelsignal zu verwenden, das aus einzelnen Impuls-Signalen besteht und unverändert aber verstärkt zur Regelung eines Steuerorgans verwendet wird.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 zur Ansteuerung eines, insbesondere pneumatischen, Stellgliedes in einer Massenstromleitung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass für die Einstellung des Stellgliedes eine Sollposition vorgegeben wird, dass zur Einstellung der Sollposition eine Stellgröße vorgegeben wird und dass die Stellgröße so vorgegeben wird, dass sich bei der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes ein Kräftegleichgewicht von am Stellglied angreifenden Kräften einstellt. Auf diese Weise lässt sich die gewünschte Lage des Stellgliedes auch ohne Lageregelung präzise einstellen.
Auch können auf diese Weise Überschwinger vermieden werden, die sich bei der Einstellung der Lage des Stellgliedes mit Hilfe einer Regelung insbesondere mit Integralanteil ergeben könnten.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen sind Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein aktueller Wert für eine für einen Druck oder ein Druckverhältnis in der Massenstromleitung im Bereich des Stellgliedes charakteristische Größe ermittelt wird, wenn der aktuelle Wert mit einem Referenzwert verglichen wird und wenn die für die Einstellung der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes ermittelte Stellgröße abhängig von einer Abweichung des aktuellen Wertes vom Referenzwert korrigiert wird. Auf diese Weise lässt sich eine wenig aufwändige empirische Einstellung der vorgegebenen Sollposition ohne Lageregelung realisieren.
Als besonders einfach und wenig aufwendig hat sich die Verwendung eines Massenstroms durch die Massenstromleitung, eines ersten Druckes stromauf des Stellgliedes in der Massenstromleitung oder einer Druckdifferenz zwischen einem ersten Druck stromauf und einem zweiten Druck stromab des Stellgliedes in der Massenstromleitung als für den Druck oder das Druckverhältnis in der Massenstromleitung im Bereich des Stellgliedes charakteristische Größe herausgestellt.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn der Referenzwert für verschiedene Stellgrößen zur Ansteuerung des Stellgliedes bei ansonsten konstanten Betriebsbedingungen ermittelt wird. Auf diese Weise lässt sich eine Kennlinie für den Referenzwert abhängig von der Stellgröße zur Ansteuerung des Stellgliedes bilden.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der aktuelle Wert, der für eine vorgegebene Stellgröße ermittelt wurde, mit dem dieser vorgegebenen Stellgröße zugeordneten Referenzwert verglichen wird. Auf diese Weise lässt sich die Korrektur der Ansteuerung des Stellgliedes besonders zuverlässig und präzise realisieren.
Die Korrektur der Ansteuerung des Stellgliedes kann besonders einfach dadurch erfolgen, dass abhängig von der Abweichung zwischen dem aktuellen Wert und dem Referenzwert ein additiver oder ein multiplikativer Korrekturwert für die Ansteuerung des Stellgliedes ermittelt wird.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Stellgröße so vorgegeben wird, dass bei der vorgegebenen Sollposition ein resultierendes Drehmoment am Stellglied durch die am Stellglied angreifenden Kräfte zu Null wird. Auf diese Weise lässt sich die für die Einstellung der vorgegebenen Sollposition erforderliche Stellgröße mittels eines mathematischen Modells präzise ermitteln. Die Ermittlung von Referenzwerten ist dabei nicht erforderlich.
Eine besonders zuverlässige und wenig aufwändige Modellierung ergibt sich dabei, wenn ein erstes Drehmoment am Stellglied abhängig von einer Druckdifferenz zwischen einem ersten Druck stromauf und einem zweiten Druck stromab des Stellgliedes in der Massenstromleitung gebildet wird, wenn ein zweites Drehmoment durch eine am Stellglied wirkende Ansteuerkraft gebildet wird und wenn ein drittes Drehmoment durch eine am Stellglied wirkende Rückstellkraft, insbesondere eine Federkraft, gebildet wird und wenn die Summe der drei Drehmomente zur Ermittlung der zur Umsetzung der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes erforderlichen Stellgröße zu Null gesetzt wird.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 einen schematischen Ausschnitt einer Brennkraftmaschine mit Massenstromleitung und Motorsteuerung, 2a) eine schematische Ansicht der Massenstromleitung mit einem Stellglied in geschlossener Stellung, 2b) eine schematische Ansicht der Massenstromleitung mit dem Stellglied in geöffneter Stellung, 3 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, 4 eine weitere schematische Ansicht der Massenstromleitung mit dem Stellglied in geschlossener Stellung zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und 5 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist schematisch ein Ausschnitt aus einer Brennkraftmaschine 35 dargestellt. Die Brennkraftmaschine 35 kann beispielsweise ein Fahrzeug antreiben. Die Brennkraftmaschine 35 kann beispielsweise als Ottomotor oder als Dieselmotor ausgebildet sein. Gemäß 1 umfasst die Brennkraftmaschine 35 eine Massenstromleitung 5. Die Massenstromleitung 5 kann beispielsweise als Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine 35, als Abgasstrang der Brennkraftmaschine 35, als Bypass zu einer Turbine oder einem Verdichter eines Abgasturboladers der Brennkraftmaschine 35 oder zur Veränderung der Geometrie einer Turbine des Abgasturboladers ausgebildet sein. Prinzipiell eignet sich jede beliebige Massenstromleitung der Brennkraftmaschine 35 zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sofern die Massenstromleitung 5 wie in 1 dargestellt ein Stellglied 1 umfasst, dessen Stellung veränderbar ist. Dabei lassen sich durch Veränderung der Stellung des Stellgliedes 1 die Druckverhältnisse und der Massenstrom ṁ in der Massenstromleitung 5 beeinflussen bzw. verändern. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sich auf alle Arten von Stellgliedern anwenden, deren Lage, auf die gestellt wird, sich durch ein Kräftegleichgewicht ergibt. Auf das Antriebskonzept, mit dem die Lage des Stellgliedes eingestellt wird, kommt es dabei nicht an. Ein solches Kräftegleichgewicht ergibt sich insbesondere bei Stellgliedern, die als einseitig gelagerte Klappe ausgebildet sind und bei denen Drücke von beiden Seiten der Klappe in der Massenstromleitung 5 wirken. Im Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass es sich bei dem Stellglied 1 um eine solche einseitige gelagerte Klappe handelt, wie sie auch in den 2a) und 2b) dargestellt ist. Bei einer solchen Klappe kann es sich beispielsweise um eine Abgasregelklappe oder eine Wastegateklappe handeln. 2a) zeigt die Klappe 1 in einem geschlossenen Zustand in der Massenstromleitung 5. Dabei ist die Strömungsrichtung des Massenstroms in der Massenstromleitung 5 in 2a) durch einen Pfeil gekennzeichnet. In ihrer geschlossenen Stellung liegt die Klappe 1 an einem beispielsweise ringförmigen Anschlag 40 auf, der wie in 2a) in die Massenstromleitung 5 hineinragt. 2a) zeigt dabei eine schematische Schnittdarstellung der Massenstromleitung 5. Stromauf der Klappe 1 herrscht dabei ein erster Druck p1 in der Massenstromleitung und stromab der Klappe 1 herrscht gemäß 2a) ein zweiter Druck p1' in der Massenstromleitung 5. Die einseitige Lagerung der Klappe 1 wird durch ein Lager 75 realisiert, in dem die Klappe 1 über einen Hebel 80 drehbar gelagert ist. Die einseitige Lagerung der Klappe 1 soll dabei in 2a) lediglich schematisch dargestellt werden und kann in beliebiger anderer Weise konstruktiv erfolgen.
In 2b) ist dann die Klappe 1 in einer geöffneten Stellung dargestellt, wobei in 2b) gleiche Bezugzeichen, gleiche Elemente kennzeichnen wie in 2a). Dabei ist gemäß 2b) die Klappe 1 über den Hebel 80 in Richtung stromab des Anschlags 40 ausgelenkt, so dass der Massenstrom, der in den 2a) und 2b) durch ṁ gekennzeichnet ist, durch die Massenstromleitung fließen kann. Im Gegensatz dazu wird gemäß 2a) bei geschlossener Klappe 1 der Massenstrom durch die Massenstromleitung 5 verhindert, d. h. ṁ ist in diesem Fall gleich Null. Im Falle der geöffneten Klappe 1 gemäß 2b) ist der Massenstrom ṁ ungleich Null. Auch in 2b) ist der erste Druck p1 stromauf der Klappe 1 sowie der zweite Druck p1' stromab der Klappe 1 in der Massenstromleitung 5 gekennzeichnet.
Für die Realisierung der Erfindung ist es wie beschrieben unerheblich, durch welches Ansteuerkonzept die Einstellung der Lage der Klappe 1 veranlasst wird. Die Ansteuerung kann beispielsweise elektrohydraulisch oder elektropneumatisch oder in beliebiger sonstiger Weise erfolgen. Im Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass die Ansteuerung der Klappe 1 mittels eines elektropneumatischen Wandlers in dem Fachmann bekannter Weise erfolgt, wobei die Ansteuerung beispielsweise getaktet erfolgen kann. Dabei können verschiedene Lagen der Klappe 1 durch verschiedene Tastverhältnisse der getakteten Ansteuerung eingestellt werden. Dazu kann beispielsweise ein elektrisches getaktetes Ansteuersignal verwendet werden, mittels dem verschiedene Lagen der Klappe 1 durch Verwendung verschiedener Tastverhältnisse einstellbar sind. Das elektrische Ansteuersignal wird dabei mittels eines elektropneumatischen Wandlers in ein pneumatisches Ansteuersignal, beispielsweise zur Verwendung an einer Druckdose in dem Fachmann bekannter Weise umgewandelt. Die Einstellung der Lage der Klappe 1 und damit die Ansteuerung der Klappe 1 erfolgt somit letztlich pneumatisch. Die Verwendung des elektropneumatischen Ansteuerkonzeptes wird deshalb hier beispielhaft zugrunde gelegt, weil die Verwendung solcher pneumatischer Stellglieder oder pneumatisch angesteurter Stellglieder bei Brennkraftmaschinen in der Regel ohne Lagerückmeldung erfolgt, so dass eine Regelung der Lage dieser pneumatischen Stellglieder nicht möglich ist.
Im Folgenden soll weiterhin beispielhaft angenommen werden, dass die Massenstromleitung 5 ein Abgasstrang der Brennkraftmaschine 35 ist und der erste Druck p1 stromauf der Klappe 1 somit ein Abgasgegendruck ist. Gemäß 1 ist stromauf der Klappe 1 im Abgasstrang 5 ein erster Drucksensor 15 angeordnet, der einen Istwert p1ist für den Abgasgegendruck misst und den Messwert an eine Motorsteuerung 10 weiterleitet. Optional und wie in 1 gestrichelt dargestellt kann ein zweiter Drucksensor 20 stromab der Klappe 1 im Abgasstrang 5 angeordnet sein, der einen Istwert p1'ist für den zweiten Druck stromab der Klappe 1 im Abgasstrang 5 misst und das Messergebnis ebenfalls an die Motorsteuerung 10 weiterleitet. Die Ansteuerung der Klappe 1 erfolgt dabei gemäß 1 ebenfalls durch die Motorsteuerung 10, wobei dieser Ansteuerung in diesem Beispiel wie zuvor beschrieben ein Ansteuertastverhältnis ATV zugrunde liegen soll, wobei für die erfindungsgemäße Ansteuerung der Klappe 1 ein resultierendes Ansteuertastverhältnis ATVres verwendet wird.
Die Istwerte p1ist und p1'ist können alternativ auch aus Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 35 in dem Fachmann bekannter Weise modelliert werden.
Erfindungsgemäß ist es nun ganz allgemein vorgesehen, dass ein aktueller Wert für eine für einen Druck oder ein Druckverhältnis in der Massenstromleitung 5 im Bereich des Stellgliedes 1 charakteristische Größe ermittelt wird, dass der aktuelle Wert mit einem Referenzwert verglichen wird und das die Ansteuerung des Stellgliedes 1 abhängig von einer Abweichung des aktuellen Wertes vom Referenzwert korrigiert wird. Als für den Druck oder das Druckverhältnis in dem hier beispielhaft betrachteten Abgasstrang 5 im Bereich der hier beispielhaft betrachteten Klappe 1 charakteristische Größe wird im Folgenden der Abgasgegendruck p1 stromauf der Klappe 1 betrachtet. Der aktuelle Wert für den Abgasgegendruck p1 ist dann der vom ersten Drucksensor 15 ermittelte Istwert p1ist für den Abgasgegendruck. Dieser Istwert p1ist für den Abgasgegendruck wird somit erfindungsgemäß mit einem Referenzwert verglichen. Die Korrektur der Ansteuerung der Klappe 1 erfolgt somit abhängig von der Abweichung des Istwertes p1ist des Abgasgegendruckes vom Referenzwert. Im Falle der einseitig gelagerten Klappe 1 wirken also wie beschrieben Drücke von beiden Seiten der Klappe 1 in dem Abgasstrang 5. Dies ist einerseits der Abgasgegendruck p1 stromauf der Klappe 1 und andererseits der zweite Druck p1' stromab der Klappe 1, wobei im allgemeinen gilt, dass der Abgasgegendruck p1 größer als der zweite Druck p1' ist. Im Folgenden wird beschrieben, wie der Referenzwert für den Abgasgegendruck p1 ermittelt werden kann. Dazu werden bei gleichbleibenden, d. h. konstanten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 35, insbesondere hinsichtlich Motordrehzahl und Motorlast verschiedene Stellgrößen zur Ansteuerung der Klappe 1, in diesem Beispiel verschiedene Ansteuertastverhältnisse, vorgegeben. Für jedes dieser Ansteuertastverhältnisse ergibt sich ein entsprechender Abgasgegendruck p1, der vom ersten Drucksensor 15 gemessen wird und in Zuordnung zum zugehörigen Ansteuertastverhältnis in einer Kennlinie 55 abgelegt wird. Die so ermittelten Abgasgegendrücke für die verschiedenen Ansteuertastverhältnisse stellen somit jeweils einen Referenzwert p1ref für den Abgasgegendruck in Zuordnung zum zugehörigen Ansteuertastverhältnis dar. Die beschriebene Kennlinie kann dabei beispielsweise auf einem Prüfstand ermittelt werden. Da die Klappe 1 im vorliegenden Beispiel zur Einstellung eines gewünschten Sollladedruckes mittels eines Abgasturboladers der Brennkraftmaschine 35 gestellt werden soll, kann es auch vorgesehen sein, die genannten Referenzwerte p1ref für den Abgasgegendruck in Zuordnung zu verschiedenen Ausgangssignalen RA eines Ladedruckreglers 45 in Form einer Kennlinie abzubilden, wie dies durch die zweite Kennlinie 55 in 3 dargestellt ist. Dabei werden diese Ausgangssignale RA des Ladedruckreglers 45 in entsprechender Weise als Stellgrößen zur Ansteuerung der Klappe 1 betrachtet.
Wird die Klappe 1 später beim Betrieb der Brennkraftmaschine 35 unter anderen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 35 betätigt als für die Ermittlung der zweiten Kennlinie 55 zugrunde gelegt, so ergibt sich ein verändertes Öffnungsverhalten der Klappe 1. Insbesondere der Öffnungspunkt, also das Ansteuertastverhältnis, bei dem die Klappe 1 beginnt, aus ihrem geschlossenen Zustand heraus zu öffnen, kann sich stark verschieben. Um die Abhängigkeit von den tatsächlich wirkenden Abgasgegendrücken beim Betrieb der Brennkraftmaschine 35 unter veränderten Betriebsbedingungen als bei Ermittlung der ersten Kennlinie 50 zu berücksichtigen, kann der Istwert p1ist für den Abgasgegendruck, der für ein vorgegebenes Ansteuertastverhältnis ATVsoll ermittelt bzw. vom ersten Drucksensor 15 gemessen wurde, mit dem diesem vorgegebenen Ansteuertastverhältnis ATVsoll gemäß der zweiten Kennlinie 55 zugeordneten Referenzwert p1ref für den Abgasgegendruck verglichen werden. Die Differenz des Referenzwertes p1ref und des Istwertes p1ist für den Abgasgegendruck korreliert mit einer Kräftedifferenz der auf die Klappe 1 wirkenden Kräfte im Abgasstrang 5, die durch geeignete Ansteuerung der Klappe 1 ausgeglichen werden muss. Dies bedeutet, dass die Ansteuerung, d. h. in diesem Beispiel das Ansteuertastverhältnis zur Ansteuerung der Klappe 1 entsprechend korrigiert werden muss.
3 zeigt ein Funktionsdiagramm, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung 85 darstellt, die software- und/oder hardwaremäßig in der Motorsteuerung 10 implementiert sein kann. Anhand des Funktionsdiagramms nach 3 wird dabei außerdem das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Die bereits beschriebene Ladedruckregelung ist dabei in 3 mit dem Bezugszeichen 45 gekennzeichnet und stellt einen Teil der Vorrichtung 85 dar. Optional kann die Ladedruckregelung 45 auch außerhalb der Vorrichtung 85 realisiert sein. Die Ladedruckregelung 45 liefert das Ausgangssignal RA zur Minimierung einer Differenz zwischen einem Sollladedruck und einem Istladedruck. In einer ersten Kennlinie 50 der Vorrichtung 85 wird das Ausgangssignal RA des Ladedruckreglers 45 in einen Sollwert ATVsoll für das Ansteuerlastverhältnis der Klappe 1 umgewandelt. Dazu kann die erste Kennlinie 50 beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden, so dass mit dem aus dem Ausgangssignal RA des Ladedruckreglers 45 gebildeten Sollwert ATVsoll für das Ansteuertastverhältnis der Klappe 1 der Istladedruck dem Sollladedruck möglichst schnell und präzise nachgeführt werden kann. Über die zweite Kennlinie 55, die ebenfalls in der Vorrichtung 85 angeordnet ist, wird das Ausgangssignal RA des Ladedruckreglers 45 in der beschriebenen Weise in den zugeordneten Referenzwert p1ref des Abgasgegendrucks abgebildet. Vom Referenzwert p1ref für den Abgasgegendruck wird in einer Vergleichseinheit 25 der Vorrichtung 85, die in diesem Beispiel als Subtraktionsglied ausgebildet ist, der Istwert p1ist subtrahiert. Die dabei gebildete Druckdifferenz Δp1 wird einer dritten Kennlinie 60 zugeführt, die die Differenz Δp1 in einen Offsetwert ATVoffset für das Ansteuertastverhältnis umwandelt. Die dritte Kennlinie 60 kann dabei ebenfalls beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden, damit durch den Offsetwert ATVoffset die durch die Druckdifferenz Δp1 bedingte beschriebene Kräftedifferenz von der Klappe 1 kompensiert werden kann. Der Offsetwert ATVoffset für das Ansteuerlastverhältnis wird in einem Additionsglied 30 mit dem Sollwert ATVsoll für das Ansteuertastverhältnis addiert. Das Additionsglid 30 stellt dabei eine Korrektureinheit zur Korrektur des Sollwertes ATVsoll für das Ansteuertastverhältnis dar. Auch die dritte Kennlinie 60 und das Additionsglied 30 sind Bestandteile der Vorrichtung 85. Am Ausgang des Additionsgliedes 30 liegt dann ein erster korrigierter Wert ATVkorr für das Ansteuertastverhältnis vor, der optional und wie in 3 dargestellt einem Minimalauswahlglied 65 zugeführt wird, dem andererseits ein maximal zulässiger Wert ATVmax für das Ansteuertastverhältnis als Eingangsgröße zugeführt wird. Das Minimalauswahlglied 65 wählt dabei die kleinere der beiden Eingangsgrößen aus und gibt diese als zweiten korrigierten Wert ATVkorr' für das Ansteuertastverhältnis ab. Somit stellt das Minimalauswahlglied 65 eine erste Begrenzungseinheit dar, die den ersten korrigierten Wert ATVkorr für das Ansteuertastverhältnis nach oben begrenzt. Weiterhin optional und wie in 3 dargestellt kann der zweite korrigierte Wert ATVkorr' einem Maximalauswahlglied 70 zugeführt werden, dem andererseits ein minimal zulässiger Wert ATVmin für das Ansteuertastverhältnis als Eingangsgröße zugeführt ist. Das Maximalauswahlglied 70 wählt das Maximum der beiden Eingangssignale aus und gibt es als resultierendes Ansteuertastverhältnis ATVres zur Ansteuerung der Klappe 1 ab. Somit stellt das Maximalauswahlglied 70 eine zweite Begrenzungseinheit dar, die den zweiten korrigierten Wert ATVkorr' nach unten begrenzt. Der maximal zulässige Wert ATVmax und der minimal zulässige Wert ATVmin für das Ansteuertastverhältnis können ebenfalls beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden, so dass durch die beiden Werte ATVmax und ATVmin ein gewünschter Betriebsbereich für den einzustellenden Öffnungsgrad der Klappe 1 definiert wird. Die beiden Begrenzungen sind dabei wie beschrieben optional vorgesehen, wobei auch nur eine oder keine der beiden Begrenzungseinheiten 65, 70 vorgesehen sein kann. Entsprechend wird der Begrenzungsbereich für den Öffnungsgrad der Klappe 1 durch die beiden Werte ATVmax, ATVmin oder nur durch einen der beiden Werte ATVmax, ATVmin oder gar nicht begrenzt.
Auch das Minimalauswahlglied 65 und das Maximalauswahlglied 70 können, müssen aber nicht Bestandteil der Vorrichtung 85 sein.
Das resultierende Ansteuertastverhältnis ATVres wird dann wie auch in 1 dargestellt zur Ansteuerung der Klappe 1 verwendet. Das resultierende Ansteuertastverhältnis ATVres wird somit direkt auf die Endstufe zur Ansteuerung der Klappe 1 geleitet.
Über das Ausgangssignal RA des Ladedruckreglers 45, die erste Kennlinie 50 und die zweite Kennlinie 55 besteht auch eine eindeutige Zuordnung zwischen dem jeweiligen Sollwert ATVsoll für das Ansteuertastverhältnis und dem entsprechenden Referenzwert p1ref für den Abgasgegendruck.
Alternativ zur Verwendung des additiven Korrekturwertes in Form des Offsetwertes ATVoffset für das Ansteuertastverhältnis kann auch ein multiplikativer Korrekturwert verwendet werden, wobei dann die dritte Kennlinie 60 die Druckdifferenz Δp1 in einen entsprechenden multiplikativen Korrekturwert umwandelt. Anstelle des Additionsgliedes 30 ist dann ein Multiplikationsglied für die Korrektureinheit vorzusehen, mit dem der multiplikative Korrekturwert mit dem Sollwert ATVsoll für das Ansteuertastverhältnis multipliziert wird, um den ersten korrigierten Wert ATVkorr für das Ansteuertastverhältnis zu bilden.
In weiteren alternativen Ausführungsformen kann als für den Druck oder das Druckverhältnis in der Massenstromleitung 5 im Bereich des Stellgliedes 1 charakteristische Größe auch der Volumenstrom durch die Massenstromleitung 5 gewählt werden, wobei dieser Volumenstrom aus Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 35 in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt werden kann. Die oben für den Abgasgegendruck angestellten Betrachtungen sind dann in analoger Weise auf Volumenstromebene anzustellen.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann als für den Druck oder das Druckverhältnis in der Massenstromleitung 5 im Bereich des Stellgliedes 1 charakteristische Größe auch eine Druckdifferenz zwischen dem ersten Druck stromauf und dem zweiten Druck stromab des Stellgliedes 1 in der Massenstromleitung 5 gewählt werden. In diesem Fall sind die oben angestellten Betrachtungen für den Abgasgegendruck in analoger Weise für die Druckdifferenz über dem Stellglied 1 anzuwenden, wobei diese Druckdifferenz als Differenz zwischen dem Istwert p1'ist des zweiten Druckes stromab des Stellgliedes 1 und dem Istwert p1ist des ersten Druckes stromauf des Stellgliedes gebildet werden kann. Alternativ könnte zur Bestimmung der Druckdifferenz über dem Stellglied 1 auch ein Differenzdrucksensor im Bereich des Stellgliedes 1 in dem Fachmann bekannter Weise angeordnet werden.
Generell lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung für sämtliche den Druck oder das Druckverhältnis in der Massenstromleitung 5 im Bereich des Stellgliedes 1 charakteristischen Größen in entsprechender Weise anwenden.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt dabei analog zu 2a) die Klappe 1 in geschlossenem Zustand in der Massenstromleitung 5. Dabei kennzeichnen gleiche Bezugszeichen in den 2a) und 4 gleiche Elemente. Dabei ist die Richtung des Massenstroms in 4 durch die Kraft Fabg repräsentiert, die beispielsweise eine Abgasgegenkraft darstellt, die sich aufgrund eines Abgasgegendruckes ergibt. Dabei entspricht der erste Druck p1 der 2a) einem dritten Druck oder Abgasgegendruck p3 stromauf der Klappe 1 in 4 und der zweite Druck p1' der 2a) einem vierten Druck p4 stromab der Klappe 1 in 4. Die Abgasgegenkraft Fabg greift an einer wirksamen Fläche Ak der Klappe 1 an, die etwa dem durch den ringförmigen Anschlag 40 umrandeten Bereich der Klappe 1 entspricht und in der Motorsteuerung 10 bekannt ist. Der Hebelarm für die an der Klappe 1 angreifende Abgasgegenkraft ist in 4 mit b gekennzeichnet bzw. weist die Länge b auf. Einer Druckdose 400 ist eine mit einem Ansteuertastverhältnis ATV getaktete Druckdifferenz aus einem Steuerdruck p2 und einem Referenzdruck pu, beispielsweise einem Umgebungsdruck, zugeführt. Das Ansteuertastverhältnis ATV wird üblicherweise in Werten zwischen 0% und 100% angegeben. Dabei bedeutet üblicherweise das Tastverhältnis 0%, dass ein maximaler Druck für die Druckdose 400 bereitsteht. Im Falle eines mit einem Ladedruck p1 in einem Luftansaugkanal aufladbaren Ottomotors kann als Steuerdruck p2 der Ladedruck p1 verwendet werden. Bei einem Tastverhältnis von 0% wird dann der Ladedruck p1 vollständig auf die Druckdose 400 gegeben und bei einem Tastverhältnis von 100% wird der Umgebungsdruck pu vollständig auf die Druckdose 400 gegeben. In weiteren Ausführungsformen kann von dieser Konvention abgewichen werden, an dem Prinzip ändert sich dadurch nichts. Es ergibt sich eine Ansteuerkraft Fanst, die auf das Gestänge oder den Hebel 80 wirkt, um die Klappe 1 zu öffnen. Ferner wird beispielsweise durch eine Feder 500 eine Rückstellkraft Frück gebildet, um die Klappe 1 zu schließen. Die Ansteuerkraft Fanst und die Rückstellkraft Frück überlagern sich dabei zu einer resultierenden Kraft Fpn, die in 4 eingezeichnet ist. Diese resultierende Kraft Fpn wirkt auf die Klappe 1 über einen Hebelarm der Länge a. Eine einzustellende Sollposition der Klappe 1 ist eindeutig durch einen entsprechend einzustellenden Federweg s der Feder 500 definiert. Dabei besitzt die Feder 500 beispielsweise eine Vorspannung, die zu einer Auslenkung s0 führt. Die sich bei der einzustellenden Sollposition der Klappe 1 ergebende Sollgesamtauslenkung der Feder 500 ist somit s + s0. Die Rückstellkraft Frück der Feder 500 ergibt sich somit zu Frück = c·(s + s0), wobei c die in der Motorsteuerung 10 bekannte Federkonstante ist. Eine wirksame Membranfläche Apn der Druckdose 400 führt bei Beaufschlagung der mit dem Ansteuertastverhältnis ATV getakteten Differenz zwischen dem Steuerdruck p2 und dem Referenzdruck pu zur Ansteuerkraft F_AnSt = A_pn(p₂ – p_u) (100 – ATV) / 100
Somit ergibt sich die resultierende Kraft Fpn zu F_pn = A_pn(p₁ – p_u) (100 – ATV) / 100 – F_Ruck.
Als vereinfachende Annahme soll die Klappe 1 als die oben beschriebene wirksame Fläche Ak betrachtet werden, die von beiden Seiten mit unterschiedlichen Drücken, nämlich dem dritten Druck p3 und dem vierten Druck p4 beaufschlagt wird. Die auf die Klappe 1 wirkende Abgasgegenkraft Fabg lässt sich bei Kenntnis der Drücke p3 und p4 wie folgt bestimmen: Fabg = Ak·(p3 – p4). Soll die vorgegebene Sollposition der Klappe 1, also die vorgegebene Sollgesamtauslenkung s + s0 der Feder 500 eingestellt werden, so gilt für das Hebelsystem der Klappe 1 die Forderung, dass das resultierende Drehmoment M um die Gelenkachse, d. h. das Lager 75 der Klappe 1 gleich Null sein muss. Es gilt also für das resultierende Drehmoment M = a·Fpn + b·Fabg = 0.
Damit lässt sich eine Gleichung aufstellen, mit deren Hilfe das erforderliche Ansteuertastastverhältnis ATV in Abhängigkeit der einzustellenden Sollposition der Klappe 1 unter Einhaltung eines Kräftegleichgewichts zwischen den genannten Kräften Fabg, Fanst und Frück wie folgt berechnet werden kann:
In 5 ist ein Funktionsdiagramm dargestellt, das zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung dienen soll. Das Funktionsdiagramm nach 5 bildet dabei eine Ermittlungseinheit 200 zur Ermittlung des Ansteuertastverhältnisses ATV gemäß Gleichung (1), das erforderlich ist, um bei einem Kräftegleichgewicht an der Klappe 1 die vorgegebene Sollposition der Klappe 1 und damit die zugehörige Sollgesamtauslenkung s + s0 der Feder 500 einzustellen. Die Ermittlungseinheit 200 kann dabei software- und/oder hardwaremäßig in der Motorsteuerung 10 implementiert sein.
Eine erste Vorgabeeinheit 205 gibt die für die einzustellende Sollposition der Klappe 1 erforderliche Auslenkung s der Feder 500 vor. Dabei kann beispielsweise auf einem Prüfstand der Zusammenhang zwischen verschiedenen Sollpositionen der Klappe 1 und der jeweils zugehörigen Auslenkung s der Feder 500 beispielsweise in Form einer Kennlinie appliziert werden. Mit Hilfe dieser Kennlinie ermittelt dann die erste Vorgabeeinheit 205 aus der vorgegebenen Sollposition der Klappe 1 die zugeordnete Auslenkung s der Feder 500. Die durch die Vorspannung der Feder 500 bedingte Auslenkung s0 ist in einem der Motorsteuerung 10 zugeordneten Speicher 210 vorbekannt und fest abgelegt. Entsprechendes gilt für die Federkonstante c, die in einem der Motorsteuerung 10 zugeordneten Speicher 215 vorbekannt und fest abgelegt ist. Entsprechendes gilt für die wirksame Fläche Ak der Klappe 1, die in einem der Motorsteuerung 10 zugeordneten Speicher 230 vorbekannt und fest abgelegt ist. Dabei muss berücksichtigt werden, dass die wirksame Fläche Ak sich mit Öffnung der Klappe 1 ändert, in der Regel zu kleineren Werten hin. Der zuvor für die geschlossene Klappe 1 beschriebene Wert Ak für die wirksame Fläche der Klappe 1 stellt hier somit nur eine Näherungslösung dar. Dasselbe gilt für den Hebelarm der Länge a, die sich ebenfalls mit dem Öffnungswinkel der Klappe 1 ändert. Hier wird näherungsweise ein Wert für die Länge a des Hebelarms bei geschlossener Klappe 1 gewählt. Somit ergibt sich aufgrund der verwendeten Näherungswerte für Ak und a ein Fehler bei der Ermittlung des Ansteuertastverhältnisses ATV nach Gleichung (1), wenn sich die Klappe 1 nicht in ihrer geschlossenen Stellung befindet. Dieser Fehler soll hier der Einfachhheit halber in Kauf genommen werden. Die Länge a des genannten Hebelarms ist in einem der Motorsteuerung 10 zugeordneten Speicher 240 vorbekannt und fest abgelegt. Auch der Hebelarm der Länge b, bzw. die Länge b selbst ist in einem der Motorsteuerung 10 zugeordneten Speicher 230 vorbekannt und fest abgelegt. Schließlich ist die wirksame Membranfläche Apn der Druckdose 400 ebenfalls in einem der Motorsteuerung 10 zugeordneten Speicher 255 vorbekannt und fest abgelegt. Der dritte Druck p3, der hier einen Istwert für den Abgasgegendruck darstellt, wird vom ersten Drucksensor 15 zur Verfügung gestellt. Der vierte Druck p4, hier ebenfalls als Istwert, wird vom zweiten Drucksensor 20 zur Verfügung gestellt. Der Steuerdruck p2 wird von einer dritten Vorgabeeinheit 245 zur Verfügung gestellt. Im Falle einer als Ottomotor mit Abgasturbolader ausgebildeten Brennkraftmaschine kann der Steuerdruck beispielsweise durch den Ladedruck stromab des Verdichters des Abgasturboladers im Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine gebildet bzw. vorgegeben werden. Die dritten Vorgabemittel können dann beispielsweise als Ladedrucksensor ausgebildet sein. Der Steuerdruck p2 kann beispielsweise über eine Luftleitung, die stromab des Verdichters vom Luftansaugkanal abzweigt, der Druckdose 400 oder einem vorgeschalteten Taktventil zur Realisierung des Ansteuertastverhältnisses zugeführt werden. Im Falle einer als Dieselmotor ausgebildeten Brennkraftmaschine kann der Steuerdruck p2 beispielsweise von einer Unterdruckpumpe zur Verfügung gestellt werden. Der Referenzdruck pu, hier der Umgebungsdruck, kann beispielsweise von einem Umgebungsdrucksensor 250 ermittelt werden. Der Umgebungsdruck pu kann über eine Luftleitung, die stromauf des Verdichters vom Luftansaugkanal abzweigt, der Druckdose 400 oder dem vorgeschalteten Taktventil zur Realisierung des Ansteuertastverhältnisses zugeführt werden. Ein weiterer der Motorsteuerung 10 zugeordneter Speicher 201 hat den Wert 1 gespeichert. Ein weiterer der Motorsteuerung 10 zugeordneter Speicher 202 hat den Wert 100 gespeichert. Die Vorgabeeinheiten, Drucksensoren oder Speicher 201, 205, 210, 215, 15, 20, 230, 235, 240, 245, 250, 255 können jeweils Teil der Ermittlungseinheit 200 sein oder außerhalb dieser angeordnet sein. Die im folgenden beschriebenen Module sind aber in der Ermittlungseinheit 200 angeordnet. So wird in einem ersten Additionsglied 260 die durch die vorgegebene Sollposition der Klappe 1 bedingte Auslenkung s der Feder 500 mit der durch die Vorspannung der Feder 500 bedingten Auslenkung s0 addiert. Die gebildete Summe wird in einem ersten Multiplikationsglied 265 mit der Federkonstanten c multipliziert. Das gebildete Produkt wird einem ersten Subtraktionsglied 270 zugeführt. In einem zweiten Subtraktionsglied 285 wird vom dritten Druck p3 der vierte Druck p4 abgezogen. Die gebildete Differenz wird in einem zweiten Multiplikationsglied 290 mit der wirksamen Fläche Ak der Klappe 1 multipliziert. Das gebildete Produkt wird einem dritten Multiplikationsglied 295 zugeführt. In einem ersten Divisionsglied 300 wird die Länge b durch die Länge a dividiert. Der gebildete Quotient wird im dritten Multiplikationsglied 295 mit dem Ausgang des zweiten Multiplikationsgliedes 290 multipliziert. Das auf diese Weise gebildete Produkt am Ausgang des dritten Multiplikationsgliedes 295 wird im ersten Subtraktionsglied 270 vom Ausgang des ersten Mutiplikationsgliedes 265 abgezogen. Die sich bildende Differenz wird einem zweiten Divisionsglied 275 zugeführt. In einem dritten Subtraktionsglied 305 wird der Umgebungsdruck pu vom Steuerdruck p2 abgezogen. Die sich bildende Differenz wird in einem vierten Multiplikationsglied 310 mit der wirksamen Membranfläche Apn der Druckdose 400 multipliziert. Im zweiten Divisionsglied 275 wird der Ausgang des ersten Subtraktionsgliedes 270 durch das sich am Ausgang des vierten Multiplikationsgliedes 310 bildende Produkt dividiert. Der sich bildende Quotient wird in einem vierten Subtraktionsglied 280 vom Wert 1 aus dem Speicher 201 abgezogen. Der Ausgang des vierten Subtraktionsgliedes 280 wird dann in einem fünften Multiplikationsglied 315 mit dem Wert 100 aus dem Speicher 202 multipliziert. Der Ausgang des fünften Multiplikationsgliedes 315 entspricht dann dem gewünschten Ansteuertastverhältnis ATV in Prozent nach Gleichung (1).
Der hier vorgeschlagene Weg der zweiten Ausführungsform der Erfindung führt über eine modellbasierte Beschreibung des Kräftegleichgewichts zu einer Ausgabe des Ansteuertastverhältnisses für die Einstellung der vorgegebenen Sollposition der Klappe 1. Damit lässt sich auch ohne Lageregelung eine präzise Ansteuerung der Klappe 1 bei Vorgabe der gewünschten Sollposition der Klappe 1 erzielen.
Die gewünschte Sollposition der Klappe 1 kann beispielsweise als Öffnungsgrad oder -winkel oder als Öffnungsquerschnitt(sfläche) vorgegeben sein.
Beiden Ausführungsformen der Erfindung gemeinsam ist es, dass für die Einstellung der Klappe 1 eine Sollposition vorgegeben wird, dass zur Einstellung der Sollposition eine Stellgröße vorgegeben wird und dass die Stellgröße so vorgegeben wird, dass sich bei der vorgegebenen Sollposition der Klappe 1 ein Kräftegleichgewicht von an der Klappe 1 angreifenden Kräften einstellt.
Der Nutzen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbart sich beispielsweise im Falle einer zweistufigen Aufladung der Brennkraftmaschine 85, bei der die Klappe 1 in einem Bypass zur Umgebung einer Hochdruckturbine im Abgasstrang verwendet wird. Dadurch kann der Übergang der Ladedruckregelung von der Ansteuerung der Klappe 1 im Bypass der Hochdruckturbine auf die Ansteuerung eines Wastegate der nachfolgenden Niederdruckturbine verbessert werden, weil sich die Klappe im Bypass der Hochdruckturbine präziser einstellen lässt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann als Ersatz für eine Lageregelung des Stellgliedes 1 angesehen werden. Wie beschrieben kann das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für ein pneumatisches Stellglied zur Einstellung der Geometrie einer Turbine eines Abgasturboladers mit variabler Geometrie vorgesehen sein, wodurch auch die Einstellung der Geometrie der Turbine präziser gemacht und dadurch verbessert werden kann.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand der Massenstromleitung einer Brennkraftmaschine beschrieben. Sie lässt sich in entsprechender Weise auf beliebige Massenstromleitungen anwenden und ist nicht auf Massenstromleitungen in Brennkraftmaschinen beschränkt.

Claims

Verfahren zur Ansteuerung eines Stellgliedes (1) in einer Massenstromleitung (5), wobei für die Einstellung des Stellgliedes (1) eine Sollposition vorgegeben wird, und wobei zur Einstellung der Sollposition eine Stellgröße vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße so vorgegeben wird, dass sich bei der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes (1) ein Kräftegleichgewicht von am Stellglied (1) angreifenden Kräften dadurch einstellt, dass ein erstes Drehmoment am Stellglied (1) abhängig von einer Druckdifferenz zwischen einem ersten Druck stromauf und einem zweiten Druck stromab des Stellgliedes (1) in der Massenstromleitung (5), ein zweites Drehmoment durch eine am Stellglied (1) wirkende Ansteuerkraft und ein drittes Drehmoment durch eine am Stellglied (1) wirkende Rückstellkraft gebildet werden, und dass die Summe der drei Drehmomente zur Ermittlung der zur Umsetzung der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes (1) erforderlichen Stellgröße zu Null gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Wert für eine für einen Druck oder ein Druckverhältnis in der Massenstromleitung (5) im Bereich des Stellgliedes (1) charakteristische Größe ermittelt wird, dass der aktuelle Wert mit einem Referenzwert verglichen wird und dass die für die Einstellung der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes (1) ermittelte Stellgröße abhängig von einer Abweichung des aktuellen Wertes vom Referenzwert korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als für den Druck oder das Druckverhältnis in der Massenstromleitung (5) im Bereich des Stellgliedes (1) charakteristische Größe ein Massenstrom durch die Massenstromleitung (5) gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als für den Druck oder das Druckverhältnis in der Massenstromleitung (5) im Bereich des Stellgliedes (1) charakteristische Größe ein erster Druck stromauf des Stellgliedes (1) in der Massenstromleitung (5) gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als für den Druck oder das Druckverhältnis in der Massenstromleitung (5) im Bereich des Stellgliedes (1) charakteristische Größe eine Druckdifferenz zwischen einem ersten Druck stromauf und einem zweiten Druck stromab des Stellgliedes (1) in der Massenstromleitung (5) gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert für verschiedene Stellgrößen, insbesondere Tastverhältnisse, zur Ansteuerung des Stellgliedes (1) bei ansonsten konstanten Betriebsbedingungen ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Wert, der für eine vorgegebene Stellgröße ermittelt wurde, mit dem dieser vorgegebenen Stellgröße zugeordneten Referenzwert verglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Abweichung zwischen dem aktuellen Wert und dem Referenzwert ein additiver oder ein multiplikativer Korrekturwert für die Ansteuerung des Stellgliedes (1) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße so vorgegeben wird, dass bei der vorgegebenen Sollposition ein resultierendes Drehmoment am Stellglied (1) durch die am Stellglied (1) angreifenden Kräfte zu Null wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Drehmoment durch eine am Stellglied (1) wirkende Federkraft gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerkraft mittels einer Druckdose gebildet wird abhängig von einer an einer Membran der Druckdose anliegenden Druckdifferenz, wobei die Stellgröße als Tastverhältnis gewählt wird, mit der ein der Druckdose zugeführter Druck oder eine der Druckdose zugeführte Druckdifferenz getaktet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (1) einseitig gelagert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Ansteuern eines pneumatischen, elektropneumatischen oder elektrohydraulischen Stellglieds (1) durchgeführt wird.
Vorrichtung (10, 85) zur Ansteuerung eines, insbesondere pneumatischen, Stellgliedes (1) in einer Massenstromleitung (5), wobei erste Vorgabemittel (205) vorgesehen sind, die für die Einstellung des Stellgliedes (1) eine Sollposition vorgeben, und wobei zweite Vorgabemittel (200) vorgesehen sind, die zur Einstellung der Sollposition eine Stellgröße vorgeben, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Vorgabemittel (200) die Stellgröße so vorgeben, dass sich bei der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes (1) ein Kräftegleichgewicht von am Stellglied (1) angreifenden Kräften dadurch einstellt, dass ein erstes Drehmoment am Stellglied (1) abhängig von einer Druckdifferenz zwischen einem ersten Druck stromauf und einem zweiten Druck stromab des Stellgliedes (1) in der Massenstromleitung (5), ein zweites Drehmoment durch eine am Stellglied (1) wirkende Ansteuerkraft und ein drittes Drehmoment durch eine am Stellglied (1) wirkende Rückstellkraft gebildet werden, und dass die Summe der drei Drehmomente zur Ermittlung der zur Umsetzung der vorgegebenen Sollposition des Stellgliedes (1) erforderlichen Stellgröße zu Null gesetzt wird.