DE102012006532A1 - Method for controlling electrical actuator for waste-gate valve arrangement of supercharger of internal combustion engine of motor car, involves monitoring position of gates during operation of engine with closed gates by hot position value - Google Patents

Method for controlling electrical actuator for waste-gate valve arrangement of supercharger of internal combustion engine of motor car, involves monitoring position of gates during operation of engine with closed gates by hot position value Download PDF

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Abstract

The method involves determining a closing position of waste-gates (21) as a cold position value before operation start of an internal combustion engine (1) according to the operation start during a load request of the internal combustion engine. The waste-gates are closed with a closing force. The resulted closing position of the waste-gates is detected as a hot position value, and the position of the waste-gates is monitored during operation of the internal combustion engine with the closed waste-gates by the hot position value. An independent claim is also included for a device for controlling an electrical actuator for a waste-gate valve arrangement of a supercharger of an internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Stellantriebs für eine Wastegate-Ventilanordnung eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for controlling an electric actuator for a wastegate valve arrangement of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine and to an apparatus for carrying out the method according to the invention.

Es ist allgemein bekannt bei Abgasturboladern von Brennkraftmaschinen durch Einsatz eines so genannten Wastegates eine Ladeluftregelung durchzuführen. Bei einem Wastegate einer Wastegate-Ventilanordnung handelt es sich in der Regel um eine einfache Klappe, mittels der die Menge eines über die Abgasturbine eines Abgasturboladers strömenden Abgasstromes mittels eines elektrischen Stellantriebes geregelt wird. Solche Stellantriebe sind über ein aus einem Gehäuse geführten Gestänge oder Schubstange mit dem Wastegate verbunden. Zum Halten der geschlossenen Position des Wastegates können bei solchen Stellantrieben im Gestänge Werte bis ca. 250 N erforderlich sein. Diese Kräfte müssen permanent bereitgestellt werden, um das Wastegate zuverlässig in der geschlossenen Stellung zu halten, so dass das Wastegate trotz der Abgas-Gegenkräfte dicht bleibt.It is generally known in exhaust gas turbochargers of internal combustion engines by using a so-called wastegate perform a charge air control. In a wastegate of a wastegate valve assembly is usually a simple flap, by means of which the amount of an exhaust gas stream flowing through the exhaust gas turbine of an exhaust gas turbocharger is controlled by means of an electric actuator. Such actuators are connected via a guided from a housing linkage or push rod with the wastegate. To maintain the closed position of the wastegate, values of up to about 250 N may be required for such actuators in the boom. These forces must be permanently provided to reliably hold the wastegate in the closed position so that the wastegate remains tight despite the exhaust countervailing forces.

Aus der DE 10 2008 051 818 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines in einem Bypasskanal für eine Turbine eines Abgasturboladers angeordneten Wastegates mittels eines elektrischen Stellantriebes bekannt, bei dem ein Abgasstrom einer Brennkraftmaschine über den Bypasskanal durch Öffnen oder Schließen des Wastegates an der Turbine vorbeigeleitet oder vollständig auf die Turbine geleitet werden kann. Bei einer Lastanforderung an die Brennkraftmaschine wird das Wastegate geschlossen und mit einer vorbestimmten ersten Kraft gegen einen Wastegate-Ventilsitz gedrückt, wobei diese vorbestimmte erste Kraft derart gewählt wird, dass gegen den Abgasdruck der Brennkraftmaschine während der Lastanforderung und wenigstens bis zum Erreichen eines gewünschten Drehmomentes der Bypasskanal strömungsdicht verschlossen bleibt.From the DE 10 2008 051 818 A1 a method for controlling a arranged in a bypass duct for a turbine of an exhaust gas turbocharger wastegate by means of an electric actuator is known in which an exhaust gas stream of an internal combustion engine over the bypass channel by opening or closing the wastegate can be bypassed by the turbine or completely routed to the turbine. When a load request to the internal combustion engine, the wastegate is closed and pressed with a predetermined first force against a wastegate valve seat, said predetermined first force is selected such that against the exhaust pressure of the internal combustion engine during the load request and at least until reaching a desired torque of the Bypass channel remains closed flow-tight.

Ferner ist bei diesem bekannten Verfahren vorgesehen, dass in einem Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine das Wastegate geschlossen und mit einer vorbestimmten zweiten Kraft gegen den Wastegate-Ventilsitz gedrückt wird, wobei die vorbestimmte zweite Kraft kleiner ist als die vorbestimmte erste Kraft. Die vorbestimmte erste Kraft wird durch Bestromung des elektrischen Stellantriebes mit einem maximalen Haltestrom erzeugt. Die Reduzierung dieses die erste Kraft bestimmenden Haltestroms auf einen zweiten niedrigeren Wert dient dem Überhitzungsschutz des Stellmotors des elektrischen Stellantriebes.Further, it is provided in this known method that in a partial load operation of the internal combustion engine, the wastegate is closed and pressed with a predetermined second force against the wastegate valve seat, wherein the predetermined second force is smaller than the predetermined first force. The predetermined first force is generated by energizing the electric actuator with a maximum holding current. The reduction of this holding force, which determines the first force, to a second lower value serves for the overheating protection of the servomotor of the electric actuator.

Bei diesem bekannten Verfahren wird mit voreingestellten Stromstärkewerten des Elektromotors des elektrischen Stellantriebes jeweils eine bestimmte Schließkraft an dem Wastegate erzeugt, wobei der höhere Wert bei einer Lastanforderung oder bei transienten Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine und der niedrigere Wert bei Teillast erzeugt wird. Nachteilig ist jedoch, dass der höhere Wert so gewählt werden muss, dass bei allen auftretenden Betriebsbedingungen der Bypass-Kanal von dem Wastegate dicht verschlossen wird, insbesondere bei transienter Betriebsweise der Brennkraftmaschine, also bei einem Beschleunigungsvorgang oder schnellen Lastwechseln, bei denen durch auftretende Druckpulsationen des Abgases das Wastegate kurzzeitig aufgedrückt werden kann. Daraus folgt, dass auch bei Betriebsbedingungen, unter denen zum dichten Verschließen des Wastegates benötigte Kraft durch geringere Stromwerte ausreichen würden, der Stellmotor unnötigerweise mit dem dann zu hohen maximalen bzw. dem möglicherweise ebenfalls deutlich zu hohen Kraftniveau beaufschlagt wird.In this known method, a specific closing force is generated at the wastegate with preset current values of the electric motor of the electric actuator, wherein the higher value is generated at a load request or transient operating behavior of the internal combustion engine and the lower value at partial load. The disadvantage, however, is that the higher value must be selected so that under all operating conditions of the bypass channel is tightly closed by the wastegate, especially in transient operation of the engine, ie during an acceleration process or rapid load changes in which occurring by pressure pulsations of Exhaust gas, the wastegate can be briefly pressed. It follows that even under operating conditions, under which would be sufficient to close the wastegate tight force required by lower current values, the servomotor is unnecessarily applied to then too high maximum or possibly also too high force level.

Da bei Stellantrieben für Wastegates in deren Schubstangen Kräfte weit über 250 N erreicht werden, besteht die Gefahr, dass bei einer konstant erzeugten Schließkraft, wie dies das Verfahren gemäß der DE 10 2008 051 818 A1 vorschlägt, solche Kräfte zu Schädigungen an dem Abgasturbolader bzw. dessen Gehäuse und zu erhöhtem Verschleiß führen, da bspw. bei einem über eine Schubstange betätigbaren Wastegate die in dieser Schubstange erzeugten Betätigungskräfte zu Reaktionskräften in dem Gehäuse des Abgasturboladers führen.Since actuators for wastegates in their push rods forces well over 250 N can be achieved, there is a risk that at a constant closing force, as the method according to the DE 10 2008 051 818 A1 suggests such forces lead to damage to the exhaust gas turbocharger or its housing and increased wear, as, for example. In an actuatable via a push rod wastegate the actuating forces generated in this push rod lead to reaction forces in the housing of the exhaust gas turbocharger.

Ferner beschreibt die DE 10 2009 028 117 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Stellantriebs für eine Wastegate-Stellvorrichtung eines Abgasturboladers, bei dem ein Wastegate mit Hilfe des Stellantriebs elektrisch verstellbar und in einem Abgasstrang eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, wobei abhängig von einer Öffnungsstellung des Wastegates eine den Abgasturbolader durchströmende Abgasmenge einstellbar ist. Bei diesem Verfahren wird während einer Schließstellung des Wastegates der Stellantrieb mit einem elektrischen Strom bestromt, derart, dass ein entsprechend dem Verlauf eines über dem Wastegate anliegenden Abgasgegendrucks eine variierender Schließkraft erzeugt wird. Dabei kann der Stellantrieb so angesteuert werden, dass die Schließkraft im zeitlichen Verlauf im Wesentlichen proportional oder zeitlich versetzt proportional zum Abgasgegendruck verläuft. Da der zeitliche Verlauf des Abgasgegendrucks von der Kurbelwellenstellung einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine abhängt, wird zum Einhalten der Schließstellung des Wastegates der Stellantrieb abhängig von der Kurbelwellenstellung bestromt.Furthermore, the describes DE 10 2009 028 117 A1 a method for operating an electric actuator for a wastegate actuator of an exhaust gas turbocharger, in which a wastegate with the aid of the actuator is electrically adjustable and arranged in an exhaust line of an internal combustion engine, wherein depending on an open position of the wastegate, the exhaust gas turbocharger flowing through the exhaust gas quantity is adjustable. In this method, the actuator is energized with an electric current during a closed position of the wastegate, such that a varying closing force is generated according to the course of an applied over the wastegate exhaust back pressure. In this case, the actuator can be controlled so that the closing force over time substantially proportional or offset in time is proportional to the exhaust back pressure. Since the time profile of the exhaust backpressure depends on the crankshaft position of a crankshaft of the internal combustion engine, the actuator is energized depending on the crankshaft position to maintain the closed position of the wastegate.

Auch bei diesem bekannten Verfahren ist es nicht ausgeschlossen, dass im geschlossenen Zustand des Wastegates auftretende Druckpulsationen des Abgasstromes Schädigungen an dem Wastegate oder dem Gehäuse des Abgasturboladers bewirken können. Also in this known method, it is not excluded that occurring in the closed state of the wastegate pressure pulsations of the exhaust gas flow can cause damage to the wastegate or the housing of the exhaust gas turbocharger.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Stellantriebes für eine Wastegate-Ventilanordnung eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine anzugeben, bei der das Wastegate mit Schließkräften beaufschlagt wird, die optimal an die in allen Betriebsbedingungen auftretenden Abgasdrücken angepasst sind, ohne dass Schädigungen an dem Wastegate oder dem Gehäuse des Abgasturboladers auftreten. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.Against this background, it is the object of the invention to provide a method for controlling an electric actuator for a wastegate valve assembly of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in which the wastegate is acted upon by closing forces that are optimally adapted to the exhaust pressures occurring in all operating conditions, without that damage to the wastegate or the housing of the exhaust gas turbocharger occur. It is another object of the invention to provide a device for carrying out the method according to the invention.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The first object is achieved by a method having the features of patent claim 1.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Stellantriebes für eine Wastegate-Ventilanordnung eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine, bei welchem ein in einem Bypasskanal des Abgasturboladers angeordnetes Wastegate mittels des Stellantriebes zur Einstellung des über den Bypasskanal an dem Abgasturbolader vorbeigeleiteten Abgasstromes geschlossen oder geöffnet wird, besteht darin, dass vor Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine wenigstens die Schließstellung des Wastegates als Kaltpositionswert ermittelt wird, nach Betriebsbeginn bei einer Lastanforderung der Brennkraftmaschine das Wastegate zum Schließen mit einer ersten Schließkraft beaufschlagt und die dabei bewirkte Schließstellung des Wastegates als Warmpositionswert erfasst wird und während des anschließenden Betriebs der Brennkraftmaschine bei geschlossenem Wastegate mittels des Warmpositionswertes die Position des Wastegates überwacht wird.This inventive method for controlling an electric actuator for a wastegate valve assembly of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in which a arranged in a bypass duct of the exhaust gas turbocharger wastegate is closed or opened by means of the actuator for adjusting the past the bypass duct on the exhaust gas turbocharger exhaust gas flow is, that before starting operation of the internal combustion engine, at least the closed position of the wastegate is determined as a cold position value, after start of operation at a load request of the internal combustion engine, the wastegate is acted upon closing with a first closing force and the closed position of the wastegate is detected as a warm position value and during the subsequent operation of the internal combustion engine closed wastegate by means of the warm position value, the position of the wastegate is monitored.

Es wurde erkannt, dass durch die Überwachung der temperatur- und kraftbedingten Deformation des Wastegates sich die Steuerung des Wastegates wesentlich verbessern lässt, so dass im Wesentlichen mechanische Schädigungen des Wastegates oder des Gehäuses des Abgasturboladers vermeiden lassen und insbesondere der Verschleiß und die Störanfälligkeit des Systems aus Wastegate-Ventilanordnung und Abgasturbolader wesentlich reduziert werden können.It has been recognized that by monitoring the temperature and force induced deformation of the wastegate, the control of the wastegate can be significantly improved, so that it is possible to avoid essentially mechanical damage to the wastegate or the housing of the exhaust gas turbocharger and in particular the wear and the susceptibility of the system Wastegate valve assembly and exhaust gas turbocharger can be significantly reduced.

Eine mögliche temperaturbedingte Deformation des Wastegates wird dadurch erkannt und überwacht, indem zunächst vor dem Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine, also vor deren Start das Wastegate mit einer entsprechend geringen Schließkraft beaufschlagt wird und bspw. mittels eines Positionssensors ein Positionswert in der Schließstellung des Wastegates, der sogenannte Kaltpositionswert detektiert wird. Nach Betriebsbeginn wird das Wastegate in dessen Schließstellung mit einer ersten Schließkraft beaufschlagt und dabei ebenso der Positionswert, Warmpositionswert genannt, mittels des Positionssensors erfasst, insbesondere ein gegenüber dem Kaltpositionswert veränderter Positionswert festgestellt. Mit diesem Warmpositionswert können daher bei weiter geschlossenem Zustand des Wastegates dessen weitere temperatur- oder verschleißbedingten Verformungen durch Erfassung der Positionswerte des Wastegates überwacht und ggf. geeignete Gegenmaßnahmen bei zu großen Verformungen eingeleitet werden.A possible temperature-induced deformation of the wastegate is detected and monitored by first before the start of operation of the internal combustion engine, before the start of the wastegate is acted upon by a correspondingly low closing force and, for example. By means of a position sensor, a position value in the closed position of the wastegate, the so-called cold position value is detected. After the start of operation, the wastegate is acted upon in its closed position with a first closing force and thereby also the position value, called hot position value, detected by means of the position sensor, in particular detected a relation to the cold position value changed position value. With this warm position value, therefore, with further closed state of the wastegate, its further temperature or wear-related deformations can be monitored by detecting the position values of the wastegate and, if appropriate, suitable countermeasures can be initiated if the deformations are too great.

Die Überwachung des geschlossenen Wastegates erfolgt gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, dass in Abhängigkeit des Warmpositionswertes ein Schwellwert bestimmt wird und bei einer Überschreitung dieses Schwellwertes durch einen Positionswert des Wastegates die diesen Positionswert bewirkende Schließkraft reduziert wird. Dadurch wird eine bleibende Schädigung des Wastegates verhindert.The monitoring of the closed wastegate is carried out according to a development of the invention in that a threshold value is determined as a function of the hot position value and when exceeding this threshold value by a position value of the wastegate, the closing force causing this position value is reduced. This prevents permanent damage to the wastegate.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die zum Bestimmen des Warmpositionswertes des Wastegates verwendete erste Schließkraft geringer ist als die zur Beaufschlagung des Wastegates während des Betriebs der Brennkraftmaschine erzeugte zweite Schließkraft. Damit wird sichergestellt, dass zum Bestimmen der Warmposition des Wastegates eine Schließkraft erzeugt wird, bei der eine Deformation aufgrund der Schließkraft sicher vermieden wird.In one embodiment of the invention, the first closing force used to determine the hot position value of the wastegate is less than the second closing force generated for acting on the wastegate during operation of the internal combustion engine. This ensures that a closing force is generated for determining the hot position of the wastegate, in which a deformation due to the closing force is reliably avoided.

Besonders vorteilhaft ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wenn zum Bestimmen des Warmpositionswertes das Wastegate unter Verwendung des Kaltpositionswertes derart mit einer die Schließbewegung dämpfenden Schließkraft beaufschlagt wird, dass das Wastegate eine sanfte Schließbewegung in die Schließstellung ausführt. Dadurch wird ein schnelles und hartes Anschlagen des Wastegates in dessen Schließposition verhindert, da während des normalen Betriebes, aus dem heraus die Erfassung des Warmpositionswertes erfolgt, das Wastegate einer hohen Dynamik unterliegen kann. Durch diese sanfte Schließbewegung in die Schließstellung wird ein Warmpositionswert mit hoher Genauigkeit erhalten. Vorzugsweise ist es vorgesehen, das Wastegate nach Beaufschlagung mit der dämpfenden Schließkraft mit der ersten Schließkraft zu beaufschlagen.According to a further embodiment of the invention, if the wastegate is acted upon by using the cold-position value in such a manner with a closing force damping the closing movement, then the wastegate executes a gentle closing movement into the closed position. This prevents a rapid and hard impact of the wastegate in its closed position, since during normal operation, from which the detection of the hot position value is carried out, the wastegate can be subject to high dynamics. By this gentle closing movement into the closed position, a warm position value is obtained with high accuracy. Preferably, it is provided to act upon the wastegate after being acted upon by the damping closing force with the first closing force.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bestimmung des Warmpositionswertes während des Betriebes der Brennkraftmaschine laufend durchgeführt wird, und zwar immer dann, wenn das Wastegate aus einer Offenstellung in seine Schließstellung gesteuert wird, so dass das Wastegate zunächst mit der die Schließbewegung dämpfenden Schließkraft, anschließend in der Schließstellung mit der ersten Schließkraft zur Feststellung ob ein veränderter Positionswert als Warmpositionswert vorliegt und schließlich mit der zweiten Schließkraft beaufschlagt wird, um in dem mit dieser zweiten Schließkraft beaufschlagten Zustand des Wastegates dessen Verformungen zu überwachen. Bei veränderten Warmpositionswerten werden daher sukzessive die vorhergehenden Werte durch die neu detektierten Warmpositionswerte ersetzt um damit eine lange Lebensdauer des Wastegates bzw. der Wastegate-Ventilanordnung zu sichern.It is particularly advantageous if the determination of the hot-position value is carried out continuously during the operation of the internal combustion engine is, and always when the wastegate is controlled from an open position to its closed position, so that the wastegate first with the closing force damping closing force, then in the closed position with the first closing force to determine if a changed position value is present as a warm position value and finally is acted upon by the second closing force to monitor in the acted upon by this second closing force state of the wastegate whose deformations. With changed warm position values, therefore, the previous values are successively replaced by the newly detected warm position values in order to ensure a long service life of the wastegate or the wastegate valve arrangement.

Weiterhin ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch vorteilhaft, wenn vor Betriebsbeginn nicht nur der Kaltpositionswert der Schließstellung, sondern auch die Offenstellung des Wastegates bspw. mittels eines Positionssensors als Kaltpositionswert der Offenstellung zu erfassen. Mit einem solchen Wert lässt sich eine Diagnosefunktion hinsichtlich der Funktion des Wastegates durchführen.Furthermore, according to an embodiment of the invention, it is also advantageous if not only the cold position value of the closed position, but also the open position of the wastegate, for example, to be detected by means of a position sensor as a cold position value of the open position prior to start of operation. With such a value, a diagnostic function regarding the function of the wastegate can be performed.

Auch bietet es sich an, nach Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine das Wastegate zum Öffnen mit einer dritten Schließkraft zu beaufschlagen und die dabei bewirkte Offenstellung des Wastegates als Warmpositionswert der Offenstellung bspw. mittels eines Positionssensors zu erfassen. Damit lässt sich die Diagnosefunktion mit einem solchen Warmpositionswert weiter verbessern.It also makes sense to act upon opening of the engine, the wastegate to open with a third closing force and thereby to detect the resulting open position of the wastegate as a warm position value of the open position, for example. By means of a position sensor. This further improves the diagnostic function with such a warm position value.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die zweite Schließkraft auf einen Schließkraft-Sollwert in Abhängigkeit eines Schließkraft-Istwertes oder auf einen Sollwert eines die Schließkraft bestimmenden Betriebsparameters des Stellantriebes in Abhängigkeit eines Istwertes dieses Betriebsparameters geregelt. So kann entweder die Schließkraft selbst als Regelgröße oder anstelle der Schließkraft ein die Schließkraft bestimmender Betriebsparameter des Stellantriebes, vorzugsweise dessen Betriebsstrom als Regelgröße verwendet wird. Damit kann eine solche Regelung der Schließkraft mittels eines solchen Betriebsparameters des Stellantriebes einfach und kostengünstig realisiert werden.According to one embodiment of the invention, the second closing force is regulated to a closing force set value as a function of a closing force actual value or to a desired value of an operating parameter of the actuating drive determining the closing force as a function of an actual value of this operating parameter. Thus, either the closing force itself as a control variable or instead of the closing force, a closing force determining operating parameters of the actuator, preferably the operating current is used as a controlled variable. Thus, such a regulation of the closing force can be realized simply and inexpensively by means of such an operating parameter of the actuator.

Damit wird nicht nur eine schädliche Verformung des Wastegates verhindert, sondern auch gleichzeitig durch diese Regelung die Schließkraft auf dem richtigen Wert gehalten.This not only prevents damaging deformation of the wastegate, but at the same time keeps the closing force at the correct value through this control.

Somit führt jede Änderung des Abgasdruckes auch zu einer Änderung des Schließkraft-Istwertes und damit zu einer erneuten Einregelung der Schließkraft auf den Sollwert, so dass im geschlossenen Zustand des Wastegates die erforderliche Dichtigkeit über alle Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, auch bei über die Betriebsdauer auftretender Verschleißerscheinungen erzielt wird. Aufgrund der sichergestellten Dichtigkeit über den gesamten Betriebsbereich wird das Drehmomentverhalten der Brennkraftmaschine im unteren Drehzahlbereich verbessert. Ferner werden durch die ständig kontrollierte Schließkraft an dem Wastegate und der Überwachung von dessen Verformung weitestgehend Schädigungen des Abgasturboladers und des Wastegates vermieden.Thus, each change in the exhaust gas pressure also leads to a change in the closing force actual value and thus to a renewed adjustment of the closing force to the desired value, so that in the closed state of the wastegate the required tightness over all operating conditions of the internal combustion engine, even when occurring over the service life signs of wear becomes. Due to the ensured tightness over the entire operating range, the torque behavior of the internal combustion engine is improved in the lower speed range. Furthermore, damage to the exhaust-gas turbocharger and the wastegate is largely avoided by the constantly controlled closing force on the wastegate and the monitoring of its deformation.

Vorzugsweise wird auch bei Überschreiten des Schwellwertes durch einen Positionswert des Wastegates der Schließkraft-Sollwert oder der Sollwert des Betriebsparameters des Stellantriebes reduziert und die Schließkraft auf den niedrigeren Wert eingeregelt.Preferably, even when the threshold value is exceeded by a position value of the wastegate, the closing force setpoint value or the setpoint value of the operating parameter of the actuating drive is reduced and the closing force is adjusted to the lower value.

Weiterhin bietet es sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung an, den Schließkraft-Istwert mittels eines Kraftsensors zu bestimmen, wodurch eine konstruktiv einfach zu realisierende Lösung gegeben ist.Furthermore, according to a development of the invention, it makes sense to determine the closing force actual value by means of a force sensor, whereby a constructively simple to implement solution is given.

Eine kostengünstige Lösung zur Bereitstellung eines Schließkraft-Istwertes stellt eine Weiterbildung der Erfindung dar, bei welcher im Falle der Verwendung des Betriebsstromes der Antriebseinheit als Regelgröße der Schließkraft-Istwert aus dem Betriebsstrom und der Temperatur des Stellantriebes mittels eines Rechenmodells geschätzt wird. Ein Kraftsensor ist daher nicht erforderlich. Vorzugsweise ist es vorgesehen, zusätzlich in das Rechenmodell auch die Position des Wastegates aufzunehmen, so dass die beiden Zustände „offenes Wastegate” und „geschlossenes Wastegate” jeweils mit der richtigen Schließkraft realisierbar sind.A cost-effective solution for providing a closing force actual value is a further development of the invention, in which, in the case of using the operating current of the drive unit as a controlled variable, the closing force actual value from the operating current and the temperature of the actuator is estimated by means of a computer model. A force sensor is therefore not required. It is preferably provided to additionally include the position of the wastegate in the computer model so that the two states "open wastegate" and "closed wastegate" can each be realized with the correct closing force.

Zur Durchführung der Regelung wird aus dem Schließkraft-Sollwert und dem ermittelten Schließkraft-Istwert eine Regelabweichung ermittelt und einem Schließkraftregler zur Erzeugung der Steuersignale zur Regelung des Stellantriebs zugeführt.To carry out the control, a control deviation is determined from the closing force set value and the determined closing force actual value and supplied to a closing force regulator for generating the control signals for controlling the actuating drive.

Bei einer Verwendung des Betriebsstromes als Regelgröße wird aus einem Schließkraft-Sollwert in Abhängigkeit der mittels eines Positionssensors bestimmten Position des Wastegates und der Betriebstemperatur des Stellantriebes mittels eines Rechenmodells ein Betriebsstrom-Sollwert bestimmt und durch Vergleich mit einem Betriebsstrom-Istwert eine Regelabweichung ermittelt, welche einem Schließkraftregler zur Erzeugung von Steuersignalen zur Regelung des Stellantriebs zugeführt wird.When using the operating current as a controlled variable is determined from a closing force setpoint depending on the position of the wastegate and the operating temperature of the actuator by means of a computing model, an operating current setpoint and determined by comparison with an operating current actual value, a control deviation, which a Closing force regulator for generating control signals for controlling the actuator is supplied.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.The second-mentioned object is achieved by a device having the features of patent claim 15.

Diese Vorrichtung zur Steuerung eines elektrischen Stellantriebes für eine Wastegate-Ventilanordnung eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine mit einem in einem Bypasskanal des Abgasturboladers angeordneten Wastegate, welches mittels des Stellantriebes zur Einstellung des über den Bypasskanal an dem Abgasturbolader vorbeigeleiteten Abgasstromes geschlossen oder geöffnet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung ausgebildet ist vor Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine wenigstens die Schließstellung des Wastegates als Kaltpositionswert zu ermitteln, nach Betriebsbeginn bei einer Lastanforderung der Brennkraftmaschine das Wastegate zum Schließen mit einer ersten Schließkraft zu beaufschlagen und die dabei bewirkte Schließstellung des Wastegates als Warmpositionswert zu erfassen und während des anschließenden Betriebs der Brennkraftmaschine bei geschlossenem Wastegate mittels des Warmpositionswertes die Position des Wastegates zu überwachen. This device for controlling an electric actuator for a wastegate valve assembly of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine with a arranged in a bypass duct of the exhaust gas turbocharger wastegate, which is closed or opened by means of the actuator for adjusting the bypass channel past the exhaust gas turbocharger exhaust stream, characterized by characterized in that the device is designed to determine at least the closed position of the wastegate as a cold position value after start of operation at a load request of the internal combustion engine to apply a first closing force to the wastegate and to detect the closed position of the wastegate as a hot position value and during the subsequent operation of the internal combustion engine with closed wastegate by means of the warm position value to monitor the position of the wastegate.

Eine derartige Vorrichtung kann bei einem Kraftfahrzeug einfach in eine bestehende elektronische Motorregelung der Brennkraftmaschine integriert werden.Such a device can be easily integrated into an existing electronic engine control of the internal combustion engine in a motor vehicle.

In weiteren Ausführungsformen kann vorgesehen sein:
Ein Gerät zur Steuerung eines elektrischen Stellantriebes für eine Wastegate-Ventilanordnung eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine, mit Mitteln zum Schließen oder Öffnen eines in einem Bypasskanal des Abgasturboladers angeordneten Wastegates mittels des Stellantriebes zur Einstellung des über den Bypasskanal an dem Abgasturbolader vorbeigeleiteten Abgasstromes, mit Mitteln zum Ermitteln wenigstens der Schließstellung des Wastegates als Kaltpositionswert vor Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine, mit Mitteln zum Beaufschlagen des Wastegates bei einer Lastanforderung der Brennkraftmaschine nach Betriebsbeginn mit einer ersten Schließkraft zum Schließen und mit Mitteln zum Erfassen der dabei bewirkten Schließstellung des Wastegates als Warmpositionswert und mit Mitteln zum Überwachen der Position des Wastegates bei geschlossenem Wastegate mittels des Warmpositionswertes während des anschließenden Betriebs der Brennkraftmaschine.
In further embodiments, it may be provided:
A device for controlling an electric actuator for a wastegate valve assembly of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, comprising means for closing or opening a arranged in a bypass duct of the exhaust gas turbocharger wastegate by means of the actuator for adjusting the bypass channel past the exhaust gas turbocharger exhaust stream, with means for determining at least the closed position of the wastegate as a cold position value before the start of operation of the internal combustion engine, with means for applying the wastegate at a load request of the internal combustion engine after start of operation with a first closing force for closing and means for detecting the thereby effected closed position of the wastegate as a warm position value and means for monitoring the Position of the wastegate with closed wastegate by means of the warm position value during the subsequent operation of the internal combustion engine.

Ein Gerät mit Mitteln zum Bestimmen eines Schwellwerts in Abhängigkeit des Warmpositionswertes und zum Reduzieren der diesen Positionswert bewirkende Schließkraft bei einer Überschreitung dieses Schwellwertes durch einen Positionswert des Wastegates.A device with means for determining a threshold value as a function of the hot position value and for reducing the closing force which brings about this position value when this threshold value is exceeded by a position value of the wastegate.

Ein Gerät mit Mitteln zum Bestimmen des Warmpositionswertes und zum Beaufschlagen des Wastegates mit einer die Schließbewegung dämpfenden Schließkraft unter Verwendung des Kaltpositionswertes, dass das Wastegate eine sanfte Schließbewegung in die Schließstellung ausführt.An apparatus comprising means for determining the warm position value and for applying to the wastegate a closing force damping the closing movement using the cold position value so that the wastegate performs a gentle closing movement to the closed position.

Ein Gerät mit Mitteln zum Beaufschlagen des Wastegate mit der ersten Schließkraft nach Beaufschlagung mit der dämpfenden Schließkraft.A device with means for acting on the wastegate with the first closing force after exposure to the damping closing force.

Ein Gerät mit Mitteln zum Beaufschlagen des Wastegates während des Betriebes der Brennkraftmaschine bei jeder Steuerung des Wastegates aus einer Offenstellung in dessen Schließstellung zunächst mit der die Schließbewegung dämpfenden Schließkraft, anschließend mit der ersten Schließkraft und schließlich mit der zweiten Schließkraft.A device with means for applying the wastegate during operation of the internal combustion engine at each control of the wastegate from an open position in its closed position, first with the closing force damping closing force, then with the first closing force and finally with the second closing force.

Ein Gerät mit Mitteln zum Ermitteln neben der Schließstellung auch der Offenstellung des Wastegates als Kaltpositionswert der Offenstellung vor Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine.A device with means for determining next to the closed position and the open position of the wastegate as a cold position value of the open position before the start of operation of the internal combustion engine.

Ein Gerät mit Mitteln zum Beaufschlagen des Wastegates nach Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine zum Öffnen mit einer dritten Schließkraft und zum Ermitteln der dabei bewirkten Offenstellung des Wastegates als Warmpositionswert der Offenstellung.A device with means for applying the wastegate after the start of operation of the internal combustion engine for opening with a third closing force and for determining the thereby caused open position of the wastegate as a warm position value of the open position.

Ein Gerät mit Mitteln zum Regeln der zweiten Schließkraft auf einen Schließkraft-Sollwert in Abhängigkeit eines Schließkraft-Istwertes oder auf einen Sollwert eines die Schließkraft bestimmenden Betriebsparameters des Stellantriebes in Abhängigkeit eines Istwertes dieses Betriebsparameters.A device with means for controlling the second closing force to a closing force target value as a function of a closing force actual value or to a target value of the closing force determining operating parameter of the actuator in dependence on an actual value of this operating parameter.

Ein Gerät mit Mitteln zum Reduzieren des Schließkraft-Sollwerts oder des Sollwerts des Betriebsparameters des Stellantriebes bei Überschreiten des Schwellwertes durch einen Positionswert des Wastegates.A device with means for reducing the closing force setpoint or the setpoint of the operating parameter of the actuator when the threshold value is exceeded by a position value of the wastegate.

Ein Gerät mit Mitteln zum Bestimmen des Schließkraft-Istwerts mittels eines Kraftsensors.A device with means for determining the closing force actual value by means of a force sensor.

Ein Gerät mit Mitteln Schätzen des Schließkraft-Istwerts aus dem Betriebsstrom und der Betriebstemperatur des Stellantriebes sowie vorzugsweise aus der mittels eines Positionssensors bestimmten Position des Wastegates mittels eines Rechenmodells.A device having means estimating the closing force actual value from the operating current and the operating temperature of the actuator and preferably from the position of the wastegate determined by means of a position sensor by means of a computer model.

Ein Gerät mit Mitteln zum Ermitteln einer Regelabweichung aus dem Schließkraft-Sollwert und dem ermittelten Schließkraft-Istwert und zum Zuführen der ermittelten Regelabweichung zu einem Schließkraftregler zur Erzeugung von Steuersignalen zur Regelung des Stellantriebs.A device with means for determining a control deviation from the closing force target value and the determined closing force actual value and for supplying the determined control deviation to a closing force controller for generating control signals for controlling the actuator.

Ein Gerät bei welchem als die Schließkraft bestimmender Betriebsparameter der Betriebsstrom des Stellantriebesverwendet wird, mit Mitteln zum Bestimmen eines Betriebsstrom-Sollwerts aus einem Schließkraft-Sollwert in Abhängigkeit der mittels eines Positionssensors bestimmten Position des Wastegates und der Betriebstemperatur des Stellantriebes mittels eines Rechenmodells und mit Mitteln zum Ermitteln einer Regelabweichung durch Vergleich mit einem Betriebsstrom-Istwert, welche einem Schließkraftregler zur Erzeugung von Steuersignalen Zur Regelung des Stellantriebs zugeführt wird.A device in which as the closing force determining operating parameters of the operating current the actuator is used with means for determining an operating current setpoint from a closing force setpoint value as a function of the position of the wastegate determined by a position sensor and the operating temperature of the actuator by means of a computer model and with means for determining a control deviation by comparison with an operating current actual value, which is supplied to a closing force controller for generating control signals for controlling the actuator.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:The invention will be described below in detail by means of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader gemäß der Erfindung; 1 a schematic representation of an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger according to the invention;

2 ein Blockschaltbild eines Stellantriebes mit Ansteuerschaltung als Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; 2 a block diagram of an actuator with drive circuit as an embodiment of the method according to the invention;

3 ein Diagramm zur Darstellung des Verlaufs der Schließkraft an einem Wastegate und der Verlauf der zugehörigen Positionswerte zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 3 a diagram showing the course of the closing force on a wastegate and the course of the associated position values to explain the method according to the invention;

4 ein weiteres Diagramm zur Darstellung des Verlaufs der Schließkraft an einem Wastegate und der Verlauf der zugehörigen Positionswerte zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 4 a further diagram for illustrating the course of the closing force on a wastegate and the course of the associated position values for explaining the method according to the invention; and

5 ein Blockschaltbild eines Stellantriebes mit Ansteuerschaltung als weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; 5 a block diagram of an actuator with drive circuit as a further embodiment of the method according to the invention;

Die Brennkraftmaschine 1 nach 1 zeigt andeutungsweise einen Zylinder mit einer Brennkammer 3 und einem Einlass- und Auslassventil. Der Abgasstrom 4a aus der Brennkammer 3 wird mittels einer Abgasleitung 4 über eine Turbine 2a eines Abgasturboladers 2 geleitet, welche mit einem Verdichterrad 2b verbunden ist, dem über einen Frischluftkanal 5 mittels eines Frischluftfilters 13 gefilterte Frischluft zur Verdichtung zugeführt wird. Die verdichtete Luft wird von einem Ausgang des Verdichters 2b über einen Ladeluftkühler 8 und einer Drosselklappe 7 der Brennkammer 3 zugeführt. Ferner ist auf der Verdichterseite des Abgasturboladers 2 ein Umluftventil 10 angeordnet, welches verhindert, dass beim Schließen der Drosselklappe 7 verdichtete Luft in das Verdichtergehäuse des Abgasturboladers 2 zurückschlägt und dort das Verdichterrad 2b abbremst, was zu einem Schaden am Abgasturbolader 2 führen könnte.The internal combustion engine 1 to 1 indicates a cylinder with a combustion chamber hinted 3 and an intake and exhaust valve. The exhaust gas flow 4a from the combustion chamber 3 is by means of an exhaust pipe 4 over a turbine 2a an exhaust gas turbocharger 2 passed, which with a compressor wheel 2 B connected via a fresh air duct 5 by means of a fresh air filter 13 filtered fresh air is supplied for compression. The compressed air is from an outlet of the compressor 2 B via a charge air cooler 8th and a throttle 7 the combustion chamber 3 fed. Further, on the compressor side of the exhaust gas turbocharger 2 a recirculation valve 10 arranged, which prevents when closing the throttle 7 compressed air in the compressor housing of the exhaust gas turbocharger 2 recoils and there the compressor wheel 2 B slows down, causing damage to the turbocharger 2 could lead.

Ferner ist zwischen der Drosselklappe 7 und dem Einlassventil der Brennkammer 3 ein Ladedrucksensor 6 angeordnet, dessen Messsignale einem Motorsteuergerät zugeführt wird. Ebenso werden die Messsignale eines Luftmassensensors 9 diesem Motorsteuergerät zugeführt.Further, between the throttle 7 and the inlet valve of the combustion chamber 3 a boost pressure sensor 6 arranged, the measuring signals is fed to an engine control unit. Likewise, the measuring signals of an air mass sensor 9 fed to this engine control unit.

Auf der Turbinenseite des Abgasturboladers 2 weist die Abgasleitung 4 einen Bypass-Kanal 11 auf, der mittels einer ein Wastegate 21 aufweisende Bypass-Ventilanordnung 20 geöffnet oder verschlossen werden kann, so dass im geöffneten Zustand des Wastegates 21 ein Teil des Abgasstromes 4a an der Turbine 2a vorbeigeleitet werden kann, um sich mit dem durch die Turbine 2a geleiteten Abgasstrom wieder zu vereinigen, bevor der gesamte Abgasstrom 4a durch einen Katalysator 12 geleitet wird.On the turbine side of the exhaust gas turbocharger 2 indicates the exhaust pipe 4 a bypass channel 11 on, by means of a wastegate 21 having bypass valve assembly 20 can be opened or closed, so that in the open state of the wastegate 21 a part of the exhaust gas flow 4a at the turbine 2a can be bypassed to get through with the turbine 2a directed exhaust gas stream to reunite before the entire exhaust stream 4a through a catalyst 12 is directed.

Die Bypass-Ventilanordnung 20 wird von einem Stellantrieb 30 betätigt, der seinerseits von einer Steuereinheit 40 gesteuert wird.The bypass valve assembly 20 is from an actuator 30 operated, in turn, from a control unit 40 is controlled.

Das Verfahren zur Steuerung der Bypass-Ventil-anordnung 20 wird im Folgenden anhand der 2, 3 und 4 erläutert.The method of controlling the bypass valve arrangement 20 will be described below on the basis of 2 . 3 and 4 explained.

Gemäß 2 umfasst der Stellantrieb 30 einen Elektromotor 31, der als Linearantrieb über eine Schubstange 32 das Wastegate 21 der Bypass-Ventilanordnung 21 betätigt, also aus einem den Bypass-Kanal 11 verschließenden geschlossenen Zustand in einen den Bypass-Kanal 11 freigebenden offenen Zustand verstellt und umgekehrt. Ferner weist dieser Stellantrieb 30 einen die Position des Wastegates 21 erfassenden Positionssensors 33 sowie einen Kraftsensor 34 auf, welcher bspw. mittels eines Dehnmessstreifens die an der Schubstange 32 durch das Drehmoment des Elektromotors 31 erzeugte, auf das Wastegate 21 wirkende Schließkraft misst.According to 2 includes the actuator 30 an electric motor 31 acting as a linear drive via a push rod 32 the wastegate 21 the bypass valve assembly 21 pressed, so from a bypass channel 11 closing closed state in a bypass channel 11 released open state and vice versa. Furthermore, this actuator has 30 one the position of the wastegate 21 detecting position sensor 33 and a force sensor 34 on which, for example, by means of a strain gauge on the push rod 32 by the torque of the electric motor 31 generated, on the wastegate 21 measures acting closing force.

Die Messwerte des Positionssensors 33 und des Kraftsensors 34 werden in einem Doppel-Diagramm gemäß 3 mit den über der Zeit t aufgetragenen Positionswerten Posact des Wastegates 21 und den an dem Wastegate 21 wirkenden Schließkraftwerten Fact dargestellt, wobei die Positionswerte Posact von dem Positionssensor 33 und die Schließkraftwerte Fact von dem Kraftsensor 34 erzeugt werden.The measured values of the position sensor 33 and the force sensor 34 are in a double diagram according to 3 with the position values Pos act of the wastegate plotted over the time t 21 and at the wastegate 21 acting closing force values F act , wherein the position values Pos act of the position sensor 33 and the closing force values F act of the force sensor 34 be generated.

Der Elektromotor 31 des Stellantriebes 30 wird von einer Treiberschaltung 41 der Steuereinheit 40 gemäß 2 mittels eines PWM-Signals UPWM gesteuert, welches die Motorspannung des Elektromotors 31 darstellt. Hierzu ist die Treiberschaltung 41 mittels Halbleiterschaltern in H-Brückenschaltung aufgebaut. Das Messsignal des Positionssensors 33, das den Offen- bzw. Schließzustand des Wastegates 21 anzeigt wird einem Stellungsregler 42 zugeführt. Das die aktuelle Schließkraft Fact anzeigende Messsignal des Kraftsensors 34 verwendet ein Schließkraftregler 45 der Steuereinheit 40. Schließlich weist die Steuereinheit 40 noch eine Diagnoseeinheit 43 auf.The electric motor 31 of the actuator 30 is from a driver circuit 41 the control unit 40 according to 2 controlled by a PWM signal U PWM , which is the motor voltage of the electric motor 31 represents. This is the driver circuit 41 constructed by means of semiconductor switches in H-bridge circuit. The measuring signal of the position sensor 33 , the open or closed state of the wastegate 21 is displayed to a positioner 42 fed. The current closing force F act indicating Measuring signal of the force sensor 34 uses a closing force regulator 45 the control unit 40 , Finally, the control unit points 40 another diagnostic unit 43 on.

Die Treiberschaltung 41 wird von einer Batteriespannung UBatt eines Bordnetzes versorgt.The driver circuit 41 is powered by a battery voltage U Batt of a vehicle electrical system.

Der Schließkraftregler 45 ist Teil eines Regelkreises zur Regelung der Schließkraft F des Wastegates 21 als Regelgröße, Dieser Regelkreis umfasst als Regler diesen Schließkraftregler 45, als Stellglied die Treiberschaltung 41 zusammen mit dem Elektromotor 31 und als Regelstrecke die Bypass-Ventilanordnung 20 mit dem Wastegate 21 sowie als Rückkopplung der aktuellen Schließkraft Fact als Schließkraft-Istwert auf den Schließkraftregler 45 den Kraftsensor 34. Die Steuerung der Steuereinheit 40 erfolgt durch ein Motorsteuergerät 60.The closing force regulator 45 is part of a control loop for regulating the closing force F of the wastegate 21 as a control variable, this control loop includes as controller this closing force regulator 45 , as actuator, the driver circuit 41 together with the electric motor 31 and as a controlled system, the bypass valve assembly 20 with the wastegate 21 and as feedback of the current closing force F act as the closing force actual value to the closing force controller 45 the force sensor 34 , The control of the control unit 40 done by an engine control unit 60 ,

Vor dem Start der Brennkraftmaschine 1, wenn bspw. der Zündschlüssel eines Zündschlosses betätigt wird, wird das Wastegate 21 entsprechend der in 3 dargestellten Phase A durch entsprechende Parametervorgaben des Motorsteuergerät 60 an die Steuereinheit 40 gesteuert.Before the start of the internal combustion engine 1 when, for example, the ignition key of an ignition switch is operated, the wastegate 21 according to the in 3 Phase A represented by corresponding parameter specifications of the engine control unit 60 to the control unit 40 controlled.

In dieser Phase A wird das Wastegate 21 zunächst in dessen Offenstellung und anschließend in dessen Schließstellung gesteuert und die mittels des Positionssensors 33 detektierten Positionswerte Posco und Poscc als Kaltpositionswerte in dem Motorsteuergerät 60 hinterlegt, der Positionswert Posco als Kaltpositionswert für die Offenstellung und der Positionswert Poscc als Kaltpositionswert für die Schließstellung des Wastegates 21.In this phase A becomes the wastegate 21 initially in its open position and then controlled in its closed position and the means of the position sensor 33 detected position values Pos co and Pos cc as cold position values in the engine control unit 60 stored, the position value Pos co as a cold position value for the open position and the position value Pos cc as a cold position value for the closed position of the wastegate 21 ,

Zur Durchführung dieser Phase A wird eine Abfolge von unterschiedlichen Schließkraftwerten der Schließkraft F erzeugt, so dass sich ein Verlauf der Schließkraft Fact entsprechend der Kurve KF_c gemäß 3 ergibt. Hiernach wird zunächst mit einem Schließkraftwert Fc1 das Wastegate 21 in seine Offenstellung bewegt, anschließend wird die Schließkraft stufenförmig über den Wert Null auf den Schließkraftwert Fc2 erhöht, wodurch das Wastegate 21 in seine Schließstellung gedrückt wird. Die Bewegung des Wastegates 21 in dieser Phase A erfolgt linear in Abhängigkeit der Kraftwerte, da die Brennkraftmaschine 1 noch nicht gestartet ist und daher noch kein Abgasstrom auf das Wastegate 21 einwirkt.To carry out this phase A, a sequence of different closing force values of the closing force F is generated, so that a progression of the closing force F act corresponding to the curve K F_c in accordance with FIG 3 results. After that, first with a closing force value F c1 the wastegate 21 moved in its open position, then the closing force is increased in stages over the value of zero to the closing force value F c2 , whereby the wastegate 21 is pressed in its closed position. The movement of the wastegate 21 In this phase A takes place linearly as a function of the force values, since the internal combustion engine 1 not yet started and therefore no exhaust gas flow to the wastegate 21 acts.

Nach dem Start geht die Brennkraftmaschine 1 in ihren normalen Betrieb, der in dem Diagramm nach 3 als Phase B dargestellt ist über, die mit einem möglichen Bewegungsverlauf des Wastegates 21 als Kurve Kpos_w dargestellt ist. Die Interaktion des Abgasdruckes des Abgasstromes 4a mit dem von einer Schließkraft beaufschlagten Wastegate 21 führt nicht mehr zu einem linearen Verhalten der Positionswerte POSact des Wastegates 21.After starting the engine goes 1 in their normal operation, according to the diagram 3 is represented as phase B, which with a possible course of motion of the wastegate 21 is shown as curve K pos_w . The interaction of the exhaust pressure of the exhaust stream 4a with the acted upon by a closing force wastegate 21 no longer leads to a linear behavior of the position values POS act of the wastegate 21 ,

Liegt dem Motorsteuergerät 60 eine Lastanforderung vor, die eine Steuerung des Wastegates 21 in dessen Schließstellung erfordert, erzeugt das Motorsteuergerät 60 zunächst Steuerparameter für die Steuereinheit 40 zur Steuerung des Wastegates 21 entsprechend einer Phase C nach 3.Lies to the engine control unit 60 a load request, which is a control of the wastegate 21 required in the closed position, generates the engine control unit 60 initially control parameters for the control unit 40 for controlling the wastegate 21 according to a phase C after 3 ,

In dieser Phase C wird ein Verlauf der Schließkraft F erzeugt, so dass das Wastegate 21 eine sanfte Schließbewegung (soff landing) in die Schließposition des Kaltpositionswertes Poscc ausführt. Gemäß der Kurve KF_w der Schließkraft Fact beginnt die Phase C mit einem Schließkraftwert Fw0, der linear in den Wert Null übergeht, bevor im Wesentlichen sprunghaft auf einen ersten Schließkraftwert Fw1 erhöht wird. Die Kure Kpos_w der Positionswerte zeigt in dieser Phase C, dass sich die Positionswerte allmählich an den Kaltpositionswert Poscc annähern.In this phase C, a profile of the closing force F is generated, so that the wastegate 21 a soft closing movement (soff landing) in the closed position of the cold position value Pos cc performs. According to the curve K F_w of the closing force F act , the phase C starts with a closing force value F w0 , which linearly changes to the value zero, before it is increased substantially abruptly to a first closing force value F w1 . The Kure K pos_w of the position values shows in this phase C that the position values gradually approach the cold position value Pos cc .

Die auf den ersten Schließkraftwert Fw1 erhöhte Schließkraft in der sich anschließenden Phase D dient dazu, eine mögliche Veränderung der Position des Wastegates 21 aufgrund der Wärmeeinwirkung des Abgasstromes 4a zu detektieren. Eine solche neue Position wird als Warmpositionswert Poswc der Schließstellung des Wastegates 21 erfasst und in dem Motorsteuergerät 60 abgelegt. In der an die Phase D sich anschließende Phase E wird die Brennkraftmaschine 1 mit den entsprechend vorliegenden Parametern in ihrer betriebsüblichen Weise betrieben, wobei auch die Schließkraft auf einen betriebsüblichen zweiten Schließkraftwert Fw2 von ca. 250 N erhöht wird. Die vorgeschalteten Phasen C und D wirken sich nicht nachteilig auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine 1 aus, da diese Phasen C und D nur ausgeführt werden, wenn Bedingungen vorliegen, die zu einer Steuerung des Wastegates 21 in dessen Schließstellung führen.The closing force increased in the subsequent phase D to the first closing force value F w1 serves for a possible change in the position of the wastegate 21 due to the heat effect of the exhaust gas flow 4a to detect. Such a new position is called warm position value Pos wc the closed position of the wastegate 21 detected and in the engine control unit 60 stored. In the subsequent to the phase D phase E is the internal combustion engine 1 operated with the corresponding parameters present in their usual way, with the closing force is increased to a normal operating second closing force value F w2 of about 250 N. The upstream phases C and D do not adversely affect the performance of the internal combustion engine 1 because these phases C and D are executed only when there are conditions conducive to control of the wastegate 21 lead in its closed position.

In der Phase E werden die temperatur-, kraft- oder verschleißbedingten Verformungen durch Erfassung der Positionswerte Posact, überwacht. Hierzu wird in Abhängigkeit des Warmpositionswertes Poswc ein Schwellwert Poss bestimmt, mit dem der aktuelle Positionswert Posact ständig verglichen wird. In dem Diagramm nach 3 verläuft in dieser Phase D die Kurve KF_w die Positionswerte Pos1 des Wastegates 21 unterhalb dieses Schwellwertes Poss, so dass die bspw. zum Zeitpunkt t1 auftretende Verformung P1 akzeptierbar ist.In phase E, the deformations due to temperature, force or wear are monitored by detecting the position values Pos act . For this purpose, depending on the hot position value Pos wc, a threshold Pos s is determined, with which the current position value Pos act is constantly compared. In the diagram after 3 In this phase D, the curve K F_w runs the position values Pos 1 of the wastegate 21 below this threshold Pos s , so that the example occurring at time t 1 deformation P1 is acceptable.

Der Schwellwert Poss wird in Abhängigkeit des Warmpositionswertes Poswc experimentell ermittelt und als Kennfeld im Motorsteuergerät 60 abgelegt.The threshold Pos s is determined experimentally as a function of the warm position value Pos wc and as a map in the engine control unit 60 stored.

Die in dieser Phase E erzeugte Schließkraft F mit dem zweiten Schließkraftwert Fw2 wird mittels des oben erläuterten Regelkreises auf einen Sollwert eingeregelt.The closing force F generated in this phase E with the second closing force value F w2 is adjusted to a desired value by means of the control circuit explained above.

Hierzu wird als Schließkraft-Sollwert der Schließkraft F an dem Wastegate 21 von dem Motorsteuergerät 60 ein dem zweiten Schließkraftwert Fw2 entsprechender Schließkraft-Sollwert Freq erzeugt und dem Schließkraftregler 45 zugeführt. Dieser Schließkraft-Sollwert Freq wird in Abhängigkeit des Messwertes des Luftmassensensor 1 (vgl. 1) und ggf. in Abhängigkeit der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 anhand eines in dem Steuergerät 60 abgelegten Kennfeldes ermittelt. Aus diesem Schließkraft-Sollwert Freq und dem Schließkraft-Istwert Fact wird mittels des Schließkraftreglers 45 eine Regelabweichung gebildet und hieraus ein Steuersignal SF erzeugt, welches mit einem von dem Stellungsregler 42 erzeugten Steuersignal SPos verundet (Summenglied 44) und der Treiberschaltung 41 zugeführt wird, welche hieraus ein Spannungssignal, d. h. das PWM-Signal UPWM als Steuergröße für den Elektromotor 31 erzeugt, so dass das entsprechende Drehmoment eine Schließkraft F mit dem zweiten Schließkraftwert Fw2 an dem Wastegate 21 bewirkt. For this purpose, the closing force setpoint is the closing force F at the wastegate 21 from the engine control unit 60 a second clamping force value F generated w2 corresponding closing force command value F req and the closing force controller 45 fed. This closing force setpoint F req is dependent on the measured value of the air mass sensor 1 (see. 1 ) and possibly in dependence of the speed of the internal combustion engine 1 by means of one in the control unit 60 determined map determined. From this closing force setpoint F req and the closing force actual value F act is by means of the closing force regulator 45 formed a control deviation and from this a control signal S F generated, which with one of the positioner 42 generated control signal S Pos rounded (sum element 44 ) and the driver circuit 41 is supplied, which therefrom a voltage signal, that is, the PWM signal U PWM as a control variable for the electric motor 31 generates, so that the corresponding torque a closing force F with the second closing force value F w2 on the wastegate 21 causes.

Mit dieser Regelung der Schließkraft F des Wastegates 21 auf einen vorgegebenen Schließkraft-Sollwert Freq wird die Schließkraft F laufend kontrolliert und ggf. nachgeregelt, nicht nur wenn sich die Betriebsverhältnisse ändern, sondern wenn sich insbesondere die durch den Abgasstrom 4a veranlasste Druckverhältnisse an dem Wastegate 21 ändern.With this regulation of the closing force F of the wastegate 21 to a predetermined closing force setpoint F req the closing force F is continuously monitored and possibly readjusted, not only when the operating conditions change, but in particular by the exhaust gas flow 4a caused pressure conditions on the wastegate 21 to change.

Wie oben im Zusammenhang mit der Beschreibung der Phase E ausgeführt, bleibt dort die Verformung des Wastegates 21 in dem durch den Schwellwert Poss vorgegebenen Rahmen. Das Diagramm nach 4 zeigt eine Phase E, in der zu einem Zeitpunkt t2 die Positionswerte Posact des Wastegates 21 den Schwellwert Poss mit einem maximalen Positionswert Pos2 überschreiten und dort eine Verformung P2 des Wastegates 21 anzeigen, die nicht mehr akzeptierbar ist. Um eine Schädigung des Wastegates 21 durch eine solche Verformung P2 zu reduzieren, wird die zweite Schließkraft mit dem Schließkraftwert Fw2 auf einen Schließkraftwert Fw22 von bspw. 200 N abgesenkt. In Folge hiervon fallen die Positionswerte Posact des Wastegates 21 mit einem Positionswert Pos3 wieder unter den Schwellwert Pose.As explained above in connection with the description of phase E, there remains the deformation of the wastegate 21 in the frame given by the threshold Pos s . The diagram after 4 shows a phase E, in which at a time t 2, the position values Pos act of Wastegate 21 exceed the threshold Pos s with a maximum position value Pos 2 and there a deformation P2 of the wastegate 21 show that is no longer acceptable. To damage the wastegate 21 to reduce P2 by such a deformation, the second closing force with the closing force value F w2 is lowered to a closing force value F w22 of, for example, 200 N. As a result, the position values Pos act of the wastegate fall 21 with a position value Pos 3 again below the threshold pose.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß 4 werden vor der Phase E die Phasen C und D durchgeführt, wie sie im Zusammenhang mit 3 erläutert wurden.Also in this embodiment according to 4 Before phase E, phases C and D are carried out as described in connection with 3 were explained.

Diese Phasen C und D werden während des Betriebes der Brennkraftmaschine 1 immer dann durchgeführt, wenn das Wastegate 21 aus einer Offenstellung in seine Schließstellung gesteuert wird. Damit wird ständig ein den aktuellen mechanischen Zustand des Wastegates 21 abbildender Warmpositionswert Poswc ermittelt, so dass temperatur- und verschleißbedingten Verformungen während der Phase E über die gesamte Lebensdauer des Systems Abgasturbolader 2 und Wastegate-Ventilanordnung 20 detektiert werden können und Schädigungen dieses Systems vermieden werden, wodurch eine lange Lebensdauer bzw. Standzeit der beteiligten Komponenten erreicht wird.These phases C and D are during operation of the internal combustion engine 1 always done when the wastegate 21 is controlled from an open position to its closed position. This constantly changes the current mechanical state of the wastegate 21 Imaging hot position Pos wc determined so that temperature and wear induced deformations during phase E over the life of the system exhaust gas turbocharger 2 and wastegate valve assembly 20 can be detected and damage to this system can be avoided, whereby a long life or service life of the components involved is achieved.

Gemäß den 3 und 4 kann für das Wastegate 21 auch ein Warmpositionswert Poswo für dessen Offenstellung in den Phasen C und D mit entsprechend angepassten Schließkraftwerten ermittelt werden, der zu Diagnosezwecken hinsichtlich der Funktion des Wastegates 21 verwendet werden kann.According to the 3 and 4 can for the wastegate 21 Also, a hot position value Pos where for its open position in the phases C and D are determined with appropriately adjusted closing force values, which for diagnostic purposes with regard to the function of the wastegate 21 can be used.

Die 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches sich gegenüber demjenigen nach 2 darin unterscheidet, dass der Stellantrieb 30 anstelle eines Kraftsensors einen die Betriebstemperatur Tact erfassenden Temperatursensor 35 und die Steuereinheit 40 zusätzlich eine Schließkraftschätzeinheit 46 aufweist. Mit dieser Schließkraftschätzeinheit 46 wird auf der Basis der Betriebsparameter Betriebsstrom lact und Betriebstemperatur Tact des Stellantriebs 30, also des Elektromotors 31 die aktuelle Schließkraft Fact_est_ als Istwert mittels eines mathematischen Modells geschätzt.The 5 shows a further embodiment, which is opposite to that after 2 in it different that the actuator 30 instead of a force sensor, a temperature sensor detecting the operating temperature T act 35 and the control unit 40 additionally a closing force estimation unit 46 having. With this closing force estimation unit 46 is based on the operating parameters operating current l act and operating temperature T act of the actuator 30 , so the electric motor 31 the actual closing force F act_est_ is estimated as an actual value by means of a mathematical model.

Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß 5 wird ebenso mittels eines Regelkreises die Schließkraft F an dem Wastegate 21 auf einen Sollwert geregelt, wobei im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 2 die Rückkopplung der Regelgröße über den Temperatursensor 35 und die Schließkraftschätzeinheit 46 auf den Schließkraftregler 45 erfolgt.According to this embodiment 5 is also by means of a control loop, the closing force F at the wastegate 21 regulated to a desired value, in contrast to the embodiment according to 2 the feedback of the controlled variable via the temperature sensor 35 and the closing force estimation unit 46 on the closing force regulator 45 he follows.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß 5 werden die Phasen A bis E durchgeführt. Anstelle der mit dem Kraftsensor 34 erfassten Größe Fact tritt in dem Diagramm gemäß den 3 und 4 die Schätzgröße Fact_est. Gemäß einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann anstelle der Schließkraft F als Regelgröße der Betriebsstrom Iact des Elektromotors 31 geregelt, indem aus einem Schließkraft-Sollwert Freq in Abhängigkeit der mittels des Positionssensors 33 bestimmten Position Posact des Wastegates 21 und der mittels eines Temperatursensors 35 ermittelten Betriebstemperatur Tact des Stellantriebes 30 mittels eines Rechenmodells ein Betriebsstrom-Sollwert Ireq bestimmt wird und durch Vergleich mit dem aktuellen Betriebsstrom lact als Betriebsstrom-Istwert Iist eine Regelabweichung ermittelt wird, welche ebenso einem Schließkraftregler 45 zur Erzeugung von Steuersignalen SF zur Regelung des Stellantriebs 30 zugeführt wird. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel werden die unterschiedlichen Schließkraftwerte zu Durchführung der Phasen A bis E über den Betriebsstrom Iact des Elektromotors 31 eingestellt.Also in this embodiment according to 5 the phases A to E are carried out. Instead of using the force sensor 34 detected size F act occurs in the diagram according to the 3 and 4 the estimated size F act_est . According to another embodiment, not shown, instead of the closing force F as a controlled variable of the operating current I act of the electric motor 31 governed by a closing force setpoint F req in response to the means of the position sensor 33 certain position Pos act of Wastegate 21 and by means of a temperature sensor 35 determined operating temperature T act of the actuator 30 by means of a calculation model, an operating current target value I req is determined and by comparison with the current operating current l act as the operating current actual value I is a control deviation is determined, which also a closing force controller 45 for generating control signals S F for controlling the actuator 30 is supplied. In such an embodiment, the different closing force values become effective the phases A to E via the operating current I act of the electric motor 31 set.

Schließlich ist es auch möglich, die Betriebstemperatur des Elektromotors 31 indirekt, also nicht mittels eines Temperatursensors 35 zu bestimmen, sondern bspw. mittels den Betriebsparametern Motorspannung UPMW, der Batteriespannung UB und dem Betriebsstrom Iact des Elektromotors 31 mit Hilfe eines mathematischen Modells.Finally, it is also possible, the operating temperature of the electric motor 31 indirectly, not by means of a temperature sensor 35 to determine, but, for example, by means of the operating parameters motor voltage U PMW , the battery voltage U B and the operating current I act of the electric motor 31 with the help of a mathematical model.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
Abgasturbolader der Brennkraftmaschine 1 Exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine 1
2a2a
Turbine des Abgasturboladers 2 Turbine of the exhaust gas turbocharger 2
2b2 B
Verdichter des Abgasturboladers 2 Compressor of the exhaust gas turbocharger 2
33
Brennkammer der Brennkraftmaschine 1 Combustion chamber of the internal combustion engine 1
44
Abgasleitung der Brennkraftmaschine 1 Exhaust pipe of the internal combustion engine 1
4a4a
Abgasstrom der Brennkraftmaschine 1 Exhaust gas flow of the internal combustion engine 1
55
Frischluftkanal der Brennkraftmaschine 1 Fresh air duct of the internal combustion engine 1
66
LadedrucksensorBoost pressure sensor
77
Drosselklappethrottle
88th
LadeluftkühlerIntercooler
99
LuftmassensensorAir mass sensor
1010
Umluftventilair valve
1111
Bypass-KanalBypass channel
1212
Katalysatorcatalyst
2020
Bypass-VentilanordnungBypass valve assembly
2121
Wastegate der Bypass-Ventilanordnung 20 Wastegate of the bypass valve assembly 20
3030
Stellantriebactuator
3131
Motor, ElektromotorEngine, electric motor
3232
Schubstangepushrod
3333
Positionssensorposition sensor
3434
Kraftsensorforce sensor
3535
Temperatursensortemperature sensor
4040
Steuereinheitcontrol unit
4141
Treiberschaltungdriver circuit
4242
Stellungsreglerpositioner
4343
Diagnoseeinheitdiagnostic unit
4444
Summengliedsumming element
4545
SchließkraftreglerClosing force regulator
4646
SchließkraftschätzeinheitClosing force estimating unit
6060
MotorsteuergerätEngine control unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008051818 A1 [0003, 0006] DE 102008051818 A1 [0003, 0006]
  • DE 102009028117 A1 [0007] DE 102009028117 A1 [0007]

Claims (15)

Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Stellantriebes (30) für eine Wastegate-Ventilanordnung (20) eines Abgasturboladers (2) einer Brennkraftmaschine (1), bei welchem ein in einem Bypasskanal (11) des Abgasturboladers (2) angeordnetes Wastegate (21) mittels des Stellantriebes (30) zur Einstellung des über den Bypasskanal (11) an dem Abgasturbolader (2) vorbeigeleiteten Abgasstromes (4a) geschlossen oder geöffnet wird, wobei vor Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine (1) wenigstens die Schließstellung des Wastegates (21) als Kaltpositionswert (Poscc) ermittelt wird, nach Betriebsbeginn bei einer Lastanforderung der Brennkraftmaschine (1) das Wastegate zum Schließen mit einer ersten Schließkraft (Fw1) beaufschlagt und die dabei bewirkte Schließstellung des Wastegates (21) als Warmpositionswert (Poswc) erfasst wird und während des anschließenden Betriebs der Brennkraftmaschine (1) bei geschlossenem Wastegate (21) mittels des Warmpositionswertes (Poswc) die Position des Wastegates (21) überwacht wird.Method for controlling an electric actuator ( 30 ) for a wastegate valve arrangement ( 20 ) of an exhaust gas turbocharger ( 2 ) an internal combustion engine ( 1 ), in which one in a bypass channel ( 11 ) of the exhaust gas turbocharger ( 2 ) disposed wastegate ( 21 ) by means of the actuator ( 30 ) for adjusting the via the bypass channel ( 11 ) on the exhaust gas turbocharger ( 2 ) bypassed exhaust gas stream ( 4a ) is closed or opened, wherein before the start of operation of the internal combustion engine ( 1 ) at least the closed position of the wastegate ( 21 ) is determined as a cold position value (Pos cc ), after the start of operation at a load request of the internal combustion engine ( 1 ) the wastegate is acted upon by closing with a first closing force (F w1 ) and thereby causing the closed position of the wastegate ( 21 ) is detected as a warm position value (Pos wc ) and during the subsequent operation of the internal combustion engine ( 1 ) with closed wastegate ( 21 ) by means of the warm position value (pos wc ) the position of the wastegate ( 21 ) is monitored. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des Warmpositionswertes (Pos) ein Schwellwert (Poss) bestimmt wird und bei einer Überschreitung dieses Schwellwertes (Poss) durch einen Positionswert (Posact) des Wastegates (21) die diesen Positionswert (Posact) bewirkende Schließkraft reduziert wird.Method according to Claim 1, characterized in that a threshold value (Pos s ) is determined as a function of the hot position value (Pos) and when this threshold value (Pos s ) is exceeded by a position value (Pos act ) of the wastegate ( 21 ) the closing force which brings about this position value (Pos act ) is reduced. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Bestimmen des Warmpositionswertes (Poswc) des Wastegates (21) verwendete erste Schließkraft (Fw1) geringer ist als die zur Beaufschlagung des Wastegates (21) während des Betriebs der Brennkraftmaschine (1) erzeugte zweite Schließkraft (Fw2, Fw22).A method according to claim 1 or 2, characterized in that for determining the warm position value (pos wc ) of the wastegate ( 21 ) used first closing force (F w1 ) is lower than that for applying the wastegate ( 21 ) during operation of the internal combustion engine ( 1 ) generated second closing force (F w2 , F w22 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des Warmpositionswertes (Poswc) das Wastegate (21) unter Verwendung des Kaltpositionswertes (Poscc) derart mit einer die Schließbewegung dämpfenden Schließkraft (Fact0) beaufschlagt wird, dass das Wastegate (21) eine sanfte Schließbewegung in die Schließstellung ausführt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for determining the warm position value (Pos wc ) the wastegate ( 21 ) is applied using the cold position value (Pos cc ) in such a way with a closing force damping the closing movement (F act0 ) that the wastegate ( 21 ) performs a gentle closing movement in the closed position. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wastegate (21) nach Beaufschlagung mit der dämpfenden Schließkraft (Fact0) mit der ersten Schließkraft (Fw1) beaufschlagt wird.Method according to claim 4, characterized in that the wastegate ( 21 ) is acted upon by the first closing force (F w1 ) after being acted upon by the damping closing force (F act0 ). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebes der Brennkraftmaschine (1) bei jeder Steuerung des Wastegates (21) aus einer Offenstellung in dessen Schließstellung das Wastegate (21) zunächst mit der die Schließbewegung dämpfenden Schließkraft (Fact0), anschließend mit der ersten Schließkraft (Fw1) und schließlich mit der zweiten Schließkraft (Fw2) beaufschlagt wird.Method according to claim 5 , characterized in that during operation of the internal combustion engine ( 1 ) with each control of the wastegate ( 21 ) from an open position in its closed position the wastegate ( 21 ) is acted upon first with the closing force damping closing force (F act0 ), then with the first closing force (F w1 ) and finally with the second closing force (F w2 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine (1) neben der Schließstellung auch die Offenstellung des Wastegates (21) als Kaltpositionswert (Posco) der Offenstellung ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the start of operation of the internal combustion engine ( 1 ) in addition to the closed position, the open position of Wastegate ( 21 ) is determined as the cold position value (Pos co ) of the open position. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine (1) das Wastegate (21) zum Öffnen mit einer dritten Schließkraft beaufschlagt und die dabei bewirkte Offenstellung des Wastegates (21) als Warmpositionswert (Poswo) der Offenstellung ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the start of operation of the internal combustion engine ( 1 ) the wastegate ( 21 ) is acted upon for opening with a third closing force and thereby causing the open position of the wastegate ( 21 ) as the warm position value (Pos where ) of the open position is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schließkraft (Fw2) auf einen Schließkraft-Sollwert (Freq) in Abhängigkeit eines Schließkraft-Istwertes (Fact, Fact_est) oder auf einen Sollwert eines die Schließkraft bestimmenden Betriebsparameters (lact) des Stellantriebes (30) in Abhängigkeit eines Istwertes (Iist) dieses Betriebsparameters (Iact) geregelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second closing force (F w2 ) to a closing force setpoint value (F req ) in dependence on a closing force actual value (F act , F act_est ) or to a desired value of the closing force determining operating parameter ( l act ) of the actuator ( 30 ) as a function of an actual value (I ist ) of this operating parameter (I act ) is controlled. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten des Schwellwertes (Poss) durch einen Positionswert (Posact) des Wastegates (21) der Schließkraft-Sollwert oder der Sollwert des Betriebsparameters des Stellantriebes (30) reduziert wird.Method according to Claim 9, characterized in that when the threshold value (Pos s ) is exceeded by a position value (Pos act ) of the wastegate ( 21 ) the closing force setpoint or the setpoint of the operating parameter of the actuator ( 30 ) is reduced. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkraft-Istwert (Fact) mittels eines Kraftsensors (34) bestimmt wird.A method according to claim 9 or 10, characterized in that the closing force actual value (F act ) by means of a force sensor ( 34 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkraft-Istwert (Fact_est) aus dem Betriebsstrom (Iact) und der Betriebstemperatur (Tact) des Stellantriebes (30) sowie vorzugsweise aus der mittels eines Positionssensors (33) bestimmten Position (Posact) des Wastegates (21) mittels eines Rechenmodells geschätzt wird.Method according to claim 9 or 10 , characterized in that the closing force actual value (F act_est ) from the operating current (I act ) and the operating temperature (T act ) of the actuator ( 30 ) and preferably by means of a position sensor ( 33 ) certain position (Pos act ) of the Wastegate ( 21 ) is estimated by means of a calculation model. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Schließkraft-Sollwert (Freq) und dem ermittelten Schließkraft-Istwert (Fact, Fact_est) eine Regelabweichung ermittelt und einem Schließkraftregler (50) zur Erzeugung von Steuersignalen (SF, UPWM) zur Regelung des Stellantriebs (30) zugeführt wird.Method according to one of Claims 9 to 12, characterized in that a control deviation is determined from the closing force setpoint value (F req ) and the determined closing force actual value (F act , F act_est ) and a closing force controller ( 50 ) for generating control signals (S F , U PWM ) for controlling the actuator ( 30 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass als die Schließkraft (F) bestimmender Betriebsparameter der Betriebsstrom (Iact) des Stellantriebes (30) verwendet wird, wobei aus einem Schließkraft-Sollwert (Freq) in Abhängigkeit der mittels eines Positionssensors (33) bestimmten Position (Posact) des Wastegates (21) und der Betriebstemperatur (Tact) des Stellantriebes (3) mittels eines Rechenmodells ein Betriebsstrom-Sollwert (Ireq) bestimmt wird und durch Vergleich mit einem Betriebsstrom-Istwert (Iist) eine Regelabweichung ermittelt wird, welche einem Schließkraftregler (50) zur Erzeugung von Steuersignalen (SF, UPWM) zur Regelung des Stellantriebs (30) zugeführt wird.Method according to Claim 9 or 10, characterized in that the operating current (I act ) of the actuator (I act ) of the actuator (10) determines the operating parameter determining the closing force (F). 30 ) is used, wherein a closing force setpoint (Freq) as a function of the position sensor ( 33 ) certain position (Pos act ) of the Wastegate ( 21 ) and the operating temperature (T act ) of the actuator ( 3 ) is determined by means of a computing model, an operating current setpoint (I req ) and by comparison with an operating current actual value (I ist ) a control deviation is determined which a closing force regulator ( 50 ) for generating control signals (S F , U PWM ) for controlling the actuator ( 30 ) is supplied. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zur Steuerung eines elektrischen Stellantriebes (30) für eine Wastegate-Ventilanordnung (20) eines Abgasturboladers (2) einer Brennkraftmaschine (1) mit einem in einem Bypasskanal (11) des Abgasturboladers (2) angeordneten Wastegate (21), welches mittels des Stellantriebes (30) zur Einstellung des über den Bypasskanal (11) an dem Abgasturbolader (2) vorbeigeleiteten Abgasstromes (4a) geschlossen oder geöffnet wird, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist vor Betriebsbeginn der Brennkraftmaschine (1) wenigstens die Schließstellung des Wastegates (21) als Kaltpositionswert (Poscc) zu erfassen, nach Betriebsbeginn bei einer Lastanforderung der Brennkraftmaschine (1) das Wastegate (21) zum Schließen mit einer ersten Schließkraft (Fw1) zu beaufschlagen und die dabei bewirkte Schließstellung des Wastegates (21) als Warmpositionswert (Poswc) zu erfassen und während des anschließenden Betriebs der Brennkraftmaschine (1) bei geschlossenem Wastegate (21) mittels des Warmpositionswertes (Poswc) die Position des Wastegates (21) zu überwachen.Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, in particular for controlling an electric actuator ( 30 ) for a wastegate valve arrangement ( 20 ) of an exhaust gas turbocharger ( 2 ) an internal combustion engine ( 1 ) with one in a bypass channel ( 11 ) of the exhaust gas turbocharger ( 2 ) arranged wastegate ( 21 ), which by means of the actuator ( 30 ) for adjusting the via the bypass channel ( 11 ) on the exhaust gas turbocharger ( 2 ) bypassed exhaust gas stream ( 4a ) is closed or opened, wherein the device is formed before the start of operation of the internal combustion engine ( 1 ) at least the closed position of the wastegate ( 21 ) as a cold position value (Pos cc ), after the start of operation at a load request of the internal combustion engine ( 1 ) the wastegate ( 21 ) to act upon closing with a first closing force (F w1 ) and thereby causing the closed position of the wastegate ( 21 ) as a warm position value (Pos wc ) and during the subsequent operation of the internal combustion engine ( 1 ) with closed wastegate ( 21 ) by means of the warm position value (pos wc ) the position of the wastegate ( 21 ).
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