DE102008060343A1 - Bypass valve arrangement i.e. wastegate valve arrangement, for four-cylinder internal-combustion engine of passenger car, has shutoff device that is held in closing position by action of magnetic field within region of opening cross-section - Google Patents

Bypass valve arrangement i.e. wastegate valve arrangement, for four-cylinder internal-combustion engine of passenger car, has shutoff device that is held in closing position by action of magnetic field within region of opening cross-section Download PDF

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Abstract

The arrangement has a pipeline and a shutoff device (10) that is shiftable for branching a partial flow of a gas flow from a closing position to an opening position. The shutoff device and/or a component that is directly or indirectly connected with the shutoff device is partially made of magnetic material. The shutoff device is pushed into the closing position by an electrical produced magnetic field produced by the magnetic material. The shutoff device is held in the closing position by the action of magnetic field within the region of a cross-section of an opening that is to be locked. An independent claim is also included for a method for controlling and/or regulating a bypass valve arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bypassventilanordnung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Wastegate-Ventilanordnung für eine turboaufgeladene Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Bypassventilanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The The invention relates to a bypass valve arrangement for a Internal combustion engine, in particular a wastegate valve arrangement for a turbo-charged internal combustion engine, after the The preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for controlling and / or regulating a bypass valve arrangement according to the The preamble of claim 11.

In Verbindung mit Abgasturboladern von Brennkraftmaschinen ist der Einsatz eines sogenannten Wastegates allgemein bekannt. Dabei handelt es sich in der Regel um eine einfache Klappe, mittels der die Menge eines über die Abgasturbine eines Abgasturboladers strömenden Abgasmassenstromes geregelt wird. Bei derartigen Wastegates treten in der Praxis folgende Probleme auf: so hängt die Performance des Abgasturboladers in kleinen Drehzahlbereichen von kleiner 2.000 Umdrehungen pro Minute entscheidend vom Schließzustand des Wastegates ab. Insbesondere ist es dabei von größter Wichtigkeit, zur Vermeidung eines sogenannten Turbolochs, dass das Wastegate im geschlossenen Zustand vollständig dicht ist. Dies lässt sich jedoch aufgrund des über die komplette Lebensdauer üblichen Bauteilverschleißes und damit gegebenenfalls entstehender Spiele nicht realisieren. Bereits minimale Spiele beziehungsweise Spalte von kleiner als 1 mm reichen in der Praxis schon aus, um im Beschleunigungsfall ein deutlich größeres Turboloch zu haben, wodurch das Fahrzeug in unerwünschter Weise träger wird.In Connection with exhaust gas turbochargers of internal combustion engines is the Use of a so-called wastegate generally known. It acts It's usually a simple flip, by means of which the crowd a flowing over the exhaust gas turbine of an exhaust gas turbocharger Exhaust gas mass flow is regulated. In such Wastegates occur In practice, the following problems: so depends the performance the exhaust gas turbocharger in small speed ranges of less than 2,000 Revolutions per minute crucial from the closed state of the wastegate. In particular, it is of paramount importance to avoid a so-called turbo lag, that the wastegate completely closed when closed. This leaves However, due to the usual over the entire life component wear and thus do not realize any resulting games. Already minimum games or gaps of less than 1 mm are already sufficient in practice, in order to accelerate to have a much larger turbo lag, thereby the vehicle becomes undesirably sluggish.

Ein weiteres Problem mit derartigen herkömmlichen Wastegate-Ventilanordnungen ist es, dass es sehr schwierig ist, über die Lebensdauer des Abgasturboladers den Schließzustand des Wastegates sauber zu detektieren bzw. zu diagnostizieren.One another problem with such conventional wastegate valve assemblies It is that it is very difficult over the lifetime the exhaust gas turbocharger the closed state of the wastegate clean to detect or diagnose.

Beispielsweise ist ein derartiges herkömmliches Wastegate aus der DE 10 2007 009 267 A1 bekannt, bei der das Wastgate mittels eines elektromagnetischen Aktuators angesteuert bzw. geregelt wird.For example, such a conventional wastegate from the DE 10 2007 009 267 A1 known, in which the Wastgate is controlled or regulated by means of an electromagnetic actuator.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bypassventilanordnung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Wastegate-Ventilanordnung für eine turboaufgeladene Brennkraftmaschine, zur Verfügung zu stellen, mittels der ein zum Beispiel verschleißbedingtes Vergrößern eines Turboloches auf einfache Weise zuverlässig vermieden werden kann. Eine weitere Aufgabe wird darin gesehen, einen Schließzustand einer Bypassventilanordnung, insbesondere einer Wastegate-Ventilanordnung sicher und zuverlässig zu detektieren bzw. zu diagnostizieren.It is therefore an object of the present invention, a bypass valve assembly for an internal combustion engine, in particular a wastegate valve arrangement for a turbo-charged internal combustion engine, available by means of a wear-related, for example Enlarge a turbo hole in a simple way can be reliably avoided. Another task is seen therein, a closed state of a bypass valve assembly, in particular a wastegate valve arrangement safely and reliably to detect or diagnose.

Diese Aufgabe wird bezüglich der Bypassventilanordnung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu sind jeweils Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.These Task is solved with respect to the bypass valve assembly with the features of claim 1. Regarding the Method, this object is achieved with the features of claim 11. Advantageous embodiments thereof are each subject the dependent claims.

Gemäß Anspruch 1 weist eine Bypassventilanordnung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Wastegate-Ventilanordnung für eine turboaufge ladene Brennkraftmaschine, wenigstens eine Rohrleitung auf, die von einem Gasstrom durchströmt wird. Ferner ist ein Absperrorgan vorgesehen, das zur Abzweigung eines Teilstroms von dem Gasstrom, von einer, einen Öffnungsquerschnitt verschließenden Schließstellung in wenigstens eine den Öffnungsquerschnitt wenigstens teilweise freigebende Offenstellung verlagerbar ist. Erfindungsgemäß ist das Absperrorgan und/oder wenigstens ein damit mittelbar oder unmittelbar verbundenes Bauteil wenigstens teilweise aus einem magnetischen Material hergestellt, so dass das Absperrorgan in der Schließstellung mittels eines im Bereich des zu verschließenden Öffnungsquerschnittes wirkenden Magnetfeldes, insbesondere mittels eines elektrisch erzeugten Magnetfeldes, in die Schließstellung gezogen und in dieser gehalten wird.According to claim 1 shows a bypass valve arrangement for an internal combustion engine, in particular a wastegate valve arrangement for a turboaufge loaded Internal combustion engine, at least one pipeline on, by a Gas stream is flowed through. Furthermore, a shut-off device provided for the diversion of a partial flow of the gas stream, from one, an opening cross-section closing Closed position in at least one of the opening cross-section at least partially releasing open position is relocatable. According to the invention, the obturator and / or at least one indirectly or directly connected component at least partially made of a magnetic material, so that the obturator in the closed position means one in the region of the opening cross-section to be closed acting magnetic field, in particular by means of an electrically generated Magnetic field, pulled into the closed position and in this is held.

Mit einer derartigen Maßnahme kann das zum Beispiel durch eine Klappe gebildete Absperrorgan in der Schließstellung zuverlässig in Richtung Dichtsitz vorgespannt werden. Dadurch kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass das Absperrorgan immer optimal geschlossen ist. Über die Lebensdauer auftretende Spiele in der Ventil-Stellmechanik können dabei zuverlässig und einfach ausgeglichen werden.With Such a measure, for example, by a Flap formed shut-off in the closed position reliably be biased towards sealing seat. This can be easy on Be sure that the obturator is always optimal closed is. Over the life occurring games in the valve actuating mechanism can be reliable and just be balanced.

Besonders bevorzugt ist der Einsatz einer derartigen Bypassventilanordnung in Verbindung mit einer Wastegate-Ventilanordnung, bei der die Rohrleitung als erste Abgasleitung zu einer Abgasturbine eines Abgasturboladers geführt ist und eine mittels des Absperrorgans verschließbare oder freigebbare Zweigleitung stromauf der Abgasturbine von der ersten Abgasleitung abzweigt. Diese Zweigleitung ist dann stromab der Abgasturbine mit einer von der Abgasturbine wegführenden zweiten Abgasleitung zusammengeführt. Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Wastgate-Ventilanordnung kann somit durch zuverlässiges Schließen des Absperrorgans die Ausbildung von unerwünschten Leckagen und damit eine unerwünschte Vergrößerung eines Turbolochs zuverlässig vermieden werden.Especially the use of such a bypass valve arrangement is preferred in connection with a wastegate valve arrangement, in which the pipeline as the first exhaust pipe to an exhaust gas turbine of an exhaust gas turbocharger is guided and a closable by means of the obturator or releasable branch line upstream of the exhaust gas turbine of the branches off first exhaust pipe. This branch is then downstream the exhaust gas turbine with a leading away from the exhaust gas turbine second exhaust pipe merged. With an inventive Design of a Wastgate valve assembly can thus by reliable Closing the obturator the formation of unwanted Leaks and thus an undesirable enlargement a turbo lag can be reliably avoided.

Der Begriff Zweigleitung ist hier in einem weiteren Sinne zu verstehen und soll ausdrücklich auch lediglich Bypassöffnungen umfassen, zum Beispiel Bypassöffnungen im Turbinengehäuse der Abgasturbine, mittels denen ein sogenanntes internes Wastgate ausgebildet wird.The term branch line is to be understood here in a broader sense and should expressly also include only bypass openings, for example bypass openings in the turbine housing of the exhaust gas turbine, by means of which a so-called internal Wast gate is formed.

Grundsätzlich kann das Magnetfeld durch einen Dauermagneten ausgebildet werden. Besonders bevorzugt ist jedoch, im Bereich des zu verschließenden Öffnungsquerschnittes ein elektrischer Leiter, zum Beispiel eine Spule oder dergleichen, angeordnet, der an eine Stromquelle anschließbar ist. Dieser elektrischer Leiter kann durch eine Spule mit einer oder mehreren Windungen gebildet sein, wodurch ein besonders starkes Magnetfeld mit geringer Bestromung erzeugt werden kann.in principle the magnetic field can be formed by a permanent magnet. However, it is particularly preferred, in the region of the opening cross-section to be closed an electrical conductor, for example a coil or the like, arranged, which is connectable to a power source. This electrical Conductor can be formed by a coil with one or more turns be, creating a particularly strong magnetic field with low current can be generated.

Grundsätzlich kann der elektrische Leiter beziehungsweise die Spule in beliebiger Weise im Bereich des zu verschließenden Öffnungsquerschnittes angeordnet sein, solange sichergestellt ist, dass dieses Magnetfeld eine Vorspannkraft bzw. Zugkraft auf das Absperrorgan in Richtung auf dessen Schließ- bzw. Dichtstellung hin ausübt. Eine kompakte Ausgestaltung sieht hierzu gemäß einer konkreten Ausgestaltung vor, den elektrischen Leiter wenigstens teilweise in einen, den zu verschließenden Öffnungsquerschnitt aufweisenden, ausbildenden oder umgebenden Wandbereich zu integrieren.in principle can the electrical conductor or the coil in any Way arranged in the region of the opening cross-section to be closed be as long as it is ensured that this magnetic field is a biasing force or tensile force on the obturator in the direction of its closing or Sealing position exerts. A compact design looks according to a specific embodiment, the electrical conductor at least partially in one, the opening cross-section to be closed to incorporate the exhibiting, training or surrounding wall area.

Die Zweigleitung mündet bevorzugt mit einer Mündungsöffnung in eine zugeordnete Abgasleitung ein, bzw. ist, wie zuvor in Verbindung mit einem internen Wastegate im Bereich des Turbinengehäuses beschrieben, durch eine solche Mündungsöffnung ausgebildet. In einem solchen Fall ist der elektrische Leiter in einer bevorzugten Ausführungsform in einen sich an die Mündungsöffnung anschließenden Wandbereich integriert, wobei das Absperrorgan durch einen Deckel oder eine Klappe gebildet ist, die in der Schließstellung die Mündungsöffnung verschließt und abdichtet. Zur Betätigung des Absperrorgans zwischen der Freigabeposition und der Schließstellung können unterschiedliche Betätigungsmechanismen Verwendung finden. So kann die Betätigung zum Beispiel pneumatisch oder hydraulisch oder aber auch elektromagnetisch erfolgen.The Branch line preferably opens with a mouth opening in an associated exhaust pipe, or, as previously in connection described with an internal wastegate in the area of the turbine housing, formed by such a mouth opening. In such a case, the electrical conductor is in a preferred Embodiment in a at the mouth opening integrated wall area, wherein the obturator is formed by a lid or a flap, which in the closed position the orifice closes and seals. To actuate the obturator between the release position and the closed position can be different Operating mechanisms are used. So can the operation for Example pneumatically or hydraulically or else electromagnetically respectively.

Die Stromquelle ist weiter bevorzugt mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung dergestalt gekoppelt, dass der elektrische Leiter in Abhängigkeit von definierten Betriebsparametern vom Strom durchflossen wird.The Power source is further preferred with a control and / or regulating device coupled such that the electrical conductor depending on The current flows through defined operating parameters.

Weiter ist bevorzugt eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, die bevorzugt mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung gekoppelt ist oder Bestandteil derselben bildet. Mit einer derartigen Auswerteeinrichtung kann ein Stromfluss durch den elektrischen Leiter erfasst und als Kenngröße für den Schließzustand des Absperrorgans mit definierten Vergleichsweiten verglichen werden. Mit einer derartigen Verfahrensführung lässt sich der Schließzustand der Ventilanordnung einfachst über eine Strommessung im elektrischen Leiter diagnostizieren. Eine derartige Steuerung kann zum Beispiel bei Personenkraftwagen einfach in bestehende elektronische Motorsteuerungen integriert werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann weiter über ein in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl- und/oder einer Lastanforderung des Motors und/oder in Abhängigkeit von einer Füllung und/oder eines Druckverhältnisses des Abgasturboladers aufgespanntes Kennfeld der Stromfluss in dem elektrischen Leiter gesteuert beziehungsweise geregelt werden.Further an evaluation device is preferably provided which is preferred is coupled to the control and / or regulating device or component of the same forms. With such an evaluation can a current flow detected by the electrical conductor and as a parameter for the closed state of the obturator with defined reference ranges be compared. With such a procedure can the closed state of the valve assembly Simply by a current measurement in the electrical conductor diagnose. Such a control can, for example, in passenger cars easily integrated into existing electronic engine controls become. Additionally or alternatively, further over in response to an engine speed and / or load request of the engine and / or depending on a filling and / or a pressure ratio of the exhaust gas turbocharger spanned map of the current flow in the electrical conductor be controlled or regulated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.The The invention will be described in greater detail below with reference to a drawing explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 schematisch ein Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader, 1 2 is a schematic block diagram of an internal combustion engine having an exhaust gas turbocharger;

2 eine erfindungsgemäße Ventilanordnung in der Schließstellung, und 2 a valve assembly according to the invention in the closed position, and

3 eine erfindungsgemäße Ventilanordnung in der Offenstellung. 3 a valve assembly according to the invention in the open position.

In der 1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine 1, hier beispielhaft eine Vier-Zylinder-Reihenbrennkraftmaschine, mit einem Abgasturbolader 2 gezeigt. Dieser Abgasturbolader 2 weist eine Abgasturbine 3 im Abgasstrang 4 der Brennkraftmaschine 1 und einen Verdichter 5 in der Ansaugluftleitung 6 der Brennkraftmaschine 1 auf.In the 1 is schematically an internal combustion engine 1 , here by way of example a four-cylinder in-line engine, with an exhaust gas turbocharger 2 shown. This exhaust gas turbocharger 2 has an exhaust gas turbine 3 in the exhaust system 4 the internal combustion engine 1 and a compressor 5 in the intake air line 6 the internal combustion engine 1 on.

Wie dies in der 1 weiter lediglich schematisch und beispielhaft dargestellt ist, zweigt stromauf der Abgasturbine eine Zweigleitung 7 von einer ersten Abgasleitung 8 ab. Diese Zweigleitung 7 mündet unter Umgehung der Abgasturbine 3 stromab der Abgasturbine 3 in eine zweite Abgasleitung 9, die von der Abgasturbine 3 abgeht.Like this in the 1 is further shown only schematically and by way of example, branched upstream of the exhaust gas turbine branch 7 from a first exhaust pipe 8th from. This branch line 7 flows, bypassing the exhaust gas turbine 3 downstream of the exhaust gas turbine 3 in a second exhaust pipe 9 coming from the exhaust gas turbine 3 going on.

Um die Menge des über die Abgasturbine 3 geführten Abgasmassenstroms steuern bzw. regeln zu können, ist im Bereich der Einmündung der Zweigleitung 7 in die erste Abgasleitung 8 ein Absperrorgan 10 angeordnet, das Bestandteil einer Wastegate-Ventilanordnung bildet. Das Absperrorgan 10 ist, wie dies in der 1 durch die strichpunktierte Steuerleitung 11 dargestellt ist, von einer Motorsteuereinrichtung 12 entsprechend vorgegebener Betriebsparameter ansteuerbar. Als Betriebsparameter kommen dabei insbesondere eine Motordrehzahl und/oder eine Lastanforderung und/oder ein Abgasturbolader-Druckverhältnis und/oder ein Füllgrad des Abgasturboladers in Frage. Diese Betriebsparameter können zum Beispiel in einem Kennfeld der Motorsteuereinrichtung 12 abgelegt sein, so dass die Schließ- beziehungsweise Offenstellung des Absperrorgans 10 für jeden Betriebspunkt der Brennkraftmaschine kennfeldgesteuert beziehungsweise kennfeldgeregelt vorgegeben werden kann.To the amount of the exhaust gas turbine 3 To be able to control or control guided exhaust gas mass flow, is in the region of the junction of the branch line 7 in the first exhaust pipe 8th a shut-off device 10 arranged, which forms part of a wastegate valve assembly. The obturator 10 is like this in the 1 by the dot-dashed control line 11 is shown by a motor control device 12 can be controlled according to predetermined operating parameters. In particular, an engine speed and / or a load request and / or an exhaust-gas turbocharger pressure ratio and / or a degree of filling of the exhaust-gas turbocharger may be considered as operating parameters. These operating parameters can, for example, in a map of the engine control unit 12 be stored so that the closed or open position of the obturator 10 for each operating point of the internal combustion machine map-controlled or map-controlled can be specified.

Die Anordnung des Absperrorgans 10 im Bereich der Mündung der Zweigleitung 7 in die erste Abgasleitung 8 ist hier lediglich beispielhaft gewählt. Ebenso kann das Absperrorgan 10 auch weiter stromab der eingezeichneten Position angeordnet sein.The arrangement of the obturator 10 in the area of the mouth of the branch line 7 in the first exhaust pipe 8th is chosen here only by way of example. Likewise, the obturator 10 be further downstream of the marked position.

In der 2 ist nunmehr eine bevorzugte konkrete, jedoch beispielhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wastegate-Ventilanordnung 13 in einer Schließstellung 14 gezeigt. Das Absperrorgan 10 der Wastegate-Ventilanordnung 13 ist hier durch eine Klappe gebildet, die eine hier im wesentlichen durch eine Bypassöffnung gebildete Zweigleitung 7 dicht verschließt. Das durch die Klappe gebildete Absperrorgan 10 ist hier lediglich beispielhaft über einen Hebelarm 15 schwenkbeweglich im Turbinengehäuse 16 der Abgasturbine 3 gelagert. Die Betätigungseinrichtung für den Hebelarm 15 ist hier nicht dargestellt und kann zum Beispiel eine hydraulische und/oder pneumatische Betätigungseinrichtung sein.In the 2 is now a preferred concrete, but exemplary embodiment of a wastegate valve assembly according to the invention 13 in a closed position 14 shown. The obturator 10 the wastegate valve assembly 13 is here formed by a flap, which is formed here essentially by a bypass opening branch line 7 tightly closes. The obturator formed by the flap 10 Here is just an example of a lever arm 15 pivotable in the turbine housing 16 the exhaust gas turbine 3 stored. The actuator for the lever arm 15 is not shown here and may for example be a hydraulic and / or pneumatic actuator.

Die Zweigleitung 7 zweigt, wie dies der 2 zu entnehmen ist, stromauf des Turbinenlaufrades 17 ab.The branch line 7 branches, like this one 2 it can be seen upstream of the turbine impeller 17 from.

In einen Wandbereich der Zweigleitung 7 ist hier eine Spule 18 integriert, die, wie dies in der 2 durch die schematische Darstellung des Plus/Minus-Pols dargestellt ist, an eine hier nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen ist, welche Stromquelle wiederum mit der Motorsteuereinrichtung 12 gekoppelt ist.In a wall area of the branch line 7 here is a coil 18 integrated, as in the 2 represented by the schematic representation of the plus / minus pole, is connected to a power source, not shown here, which power source in turn with the engine control device 12 is coupled.

Soll nunmehr in Verbindung mit der in der 2 dargestellten Schließstellung des Absperrorgans 10 ein Abströmen von Abgas über eventuelle Leckagen oder Undichtigkeiten, zum Beispiel verschleißbedingte Leckagen oder Undichtigkeiten, im Bereich der Zweigleitung 7 zuverlässig verhindert werden, so wird gemäß der vorliegenden Erfindungsidee die Spule 18 bestromt, wodurch sich im Bereich der Zweigleitung 7 beziehungsweise im Bereich deren Öffnungsquerschnittes ein Magnetfeld aufbaut, welches die aus einem magnetischen Material hergestellte Klappe als Absperrorgan 10 in die in der 2 gezeigte Schließstellung zieht, so dass unabhängig von eventuell vorhandenen verschleißbedingten Spielen oder Toleranzen eine zuverlässige Abdichtung der Zweigleitung 7 erzielt wird und der gesamte Abgasstrom 19 zum Turbinenlaufrad 17 strömen kann.Should now be used in conjunction with in the 2 shown closed position of the obturator 10 outflow of exhaust gas via any leaks or leaks, for example wear-related leaks or leaks, in the region of the branch line 7 reliably prevented, according to the present invention idea, the coil 18 energized, resulting in the area of the branch line 7 or in the region of the opening cross section, a magnetic field builds up, which produces the flap made of a magnetic material as a shut-off device 10 in the in the 2 shown closed position, so that regardless of any existing wear-related games or tolerances reliable sealing of the branch line 7 is achieved and the entire exhaust stream 19 to the turbine wheel 17 can flow.

In der 3 ist nunmehr der Fall dargestellt, bei dem nicht sämtlicher Abgasstrom 19 über das Turbinenlaufrad 17 geführt werden soll. In diesem Fall wird die Spule 18 nicht bestromt, das heißt kein Magnetfeld aufgebaut, so dass das Absperrorgan 10 von der Zweigleitung 7 abgehoben werden kann, zum Beispiel durch entsprechende Betätigung mittels des zuvor geschilderten Betätigungselementes, so dass ein Teilstrom 20 über die Zweigleitung 7 und ein Teilstrom 21 über das Turbinenlaufrad 17 strömen. Die beiden Teilströme 20, 21 können dann zum Beispiel wiederum in der zuvor bereits in Verbindung mit der 1 geschilderten Weise in einer an das Turbinengehäuse 16 anschließenden Abgasleitung zusammengeführt werden und zu einem Abgasnachbehandlungselement geführt werden.In the 3 now the case is shown, in which not all the exhaust gas flow 19 over the turbine wheel 17 should be led. In this case, the coil becomes 18 not energized, that is no magnetic field built, so that the obturator 10 from the branch line 7 can be lifted, for example by appropriate actuation by means of the previously described actuating element, so that a partial flow 20 over the branch line 7 and a partial flow 21 over the turbine wheel 17 stream. The two partial streams 20 . 21 can then turn, for example, in the previously already in conjunction with the 1 in the manner described in one of the turbine housing 16 subsequent exhaust pipe are merged and fed to an exhaust aftertreatment element.

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
Abgasturboladerturbocharger
33
Abgasturbineexhaust turbine
44
Abgasstrangexhaust gas line
55
Verdichtercompressor
66
Ansaugluftleitungintake air line
77
Zweigleitungbranch line
88th
erste Abgasleitungfirst exhaust pipe
99
zweite Abgasleitungsecond exhaust pipe
1010
Absperrorganshutoff
1111
Steuerleitungcontrol line
1212
MotorsteuereinrichtungMotor controller
1313
Wastegate-VentilanordnungWastegate valve assembly
1414
Schließstellungclosed position
1515
Hebelarmlever arm
1616
Turbinengehäuseturbine housing
1717
Turbinenlaufradturbine impeller
1818
SpuleKitchen sink
1919
Abgasstromexhaust gas flow
2020
Teilstrompartial flow
2121
Teilstrompartial flow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102007009267 A1 [0004] DE 102007009267 A1 [0004]

Claims (11)

Bypassventilanordnung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere Wastegate-Ventilanordnung für eine turboaufgeladene Brennkraftmaschine, mit einer Rohrleitung, die von einem Gasstrom durchströmbar ist, und mit einem Absperrorgan, das zur Abzweigung eines Teilstroms von dem Gasstrom von einer einen Öffnungsquerschnitt verschließenden Schließstellung in wenigstens eine den Öffnungsquerschnitt wenigstens teilweise freigebende Offenstellung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan (10) und/oder wenigstens ein damit mittelbar oder unmittelbar verbundenes Bauteil wenigstens teilweise aus einem magnetischen Material hergestellt ist, so dass das Absperrorgan (10) in der Schließstellung mittels eines im Bereich des zu verschließenden Öffnungsquerschnittes wirkenden Magnetfeldes, insbesondere eines elektrisch erzeugten Magnetfeldes, in die Schließstellung (14) gezogen und in dieser gehalten wird.Bypass valve assembly for an internal combustion engine, in particular wastegate valve assembly for a turboaufläadene internal combustion engine, with a conduit which is flowed through by a gas stream, and with a shut-off device for branching a partial flow of the gas flow from a closing an opening cross-closed position in at least one of the opening cross-section at least partially releasing open position is displaced, characterized in that the obturator ( 10 ) and / or at least one component indirectly or directly connected thereto is at least partially made of a magnetic material, so that the obturator ( 10 ) in the closed position by means of a force acting in the region of the opening cross-section to be closed magnetic field, in particular an electrically generated magnetic field in the closed position ( 14 ) and held in this. Bypassventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung als erste Abgasleitung (8) zu einer Abgasturbine (3) eines Abgasturboladers (2) geführt ist, dass eine mittels des Absperrorgans (10) verschließbare oder freigebbare Zweigleitung (7) stromauf der Abgasturbine (3) von der ersten Abgasleitung (8) abzweigt, und dass die Zweigleitung (7) stromab der Abgasturbine (3) mit einer von der Abgasturbine (3) wegführenden zweiten Abgasleitung (9) zusammengeführt ist.Bypass valve arrangement according to claim 1, characterized in that the pipeline as the first exhaust pipe ( 8th ) to an exhaust gas turbine ( 3 ) of an exhaust gas turbocharger ( 2 ) is guided, that a by means of the obturator ( 10 ) closable or releasable branch line ( 7 ) upstream of the exhaust gas turbine ( 3 ) from the first exhaust pipe ( 8th ) branches off, and that the branch line ( 7 ) downstream of the exhaust gas turbine ( 3 ) with one of the exhaust gas turbine ( 3 ) leading away second exhaust pipe ( 9 ) is merged. Bypassventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (7) durch einen Kanal und/oder eine Bypassöffnung in einem Turbinengehäuse (16) der Abgasturbine (3) gebildet ist, die mit der von der Abgasturbine (3) weggeführten zweiten Abgasleitung (9) strömungsverbunden ist.Bypass valve arrangement according to claim 2, characterized in that the branch line ( 7 ) through a channel and / or a bypass opening in a turbine housing ( 16 ) of the exhaust gas turbine ( 3 ) formed with that of the exhaust gas turbine ( 3 ) led away second exhaust pipe ( 9 ) is fluidly connected. Bypassventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des zu verschließenden Öffnungsquerschnittes ein elektrischer Leiter (18) angeordnet ist, der an eine Stromquelle anschließbar ist dergestalt, dass bei stromdurchflossenem Leiter (18) ein Magnetfeld im Bereich des zu verschließenden Öffnungsquerschnitters erzeugt wird.Bypass valve arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the region of the opening cross-section to be closed, an electrical conductor ( 18 ) is arranged, which is connectable to a power source such that when current-carrying conductor ( 18 ) A magnetic field is generated in the region of the opening Querschnitters to be closed. Bypassventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (18) durch eine Spule mit einer oder mehreren Windungen gebildet ist.Bypass valve arrangement according to claim 4, characterized in that the electrical conductor ( 18 ) is formed by a coil having one or more turns. Bypassventilanordnung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (18) wenigstens teilweise in einen, den zu verschließenden Öffnungsquerschnitt aufweisenden und/oder umgebenden Wandbereich integriert ist.Bypass valve arrangement according to claim 4 or claim 5, characterized in that the electrical conductor ( 18 ) is at least partially integrated into a, the opening to be closed opening cross-section and / or surrounding wall area. Bypassventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (7) mit einer Mündungsöffnung in eine der zugeordneten Abgasleitungen (8) einmündet oder durch eine solche Mündungsöffnung ausgebildet ist, dass der elektrische Leiter (18) in einen sich an die Mündungsöffnung anschließenden Wandbereich integriert ist, und dass das Absperrorgan (10) durch einen Deckel oder eine Klappe gebildet ist, die in der Schließstellung (14) die Mündungsöffnung verschließt und abdichtet.Bypass valve arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized in that the branch line ( 7 ) with an orifice in one of the associated exhaust pipes ( 8th ) or is formed by such a mouth opening, that the electrical conductor ( 18 ) is integrated in a adjoining the mouth opening wall area, and that the obturator ( 10 ) is formed by a lid or a flap, which in the closed position ( 14 ) closes and seals the mouth opening. Bypassventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator vorgesehen ist, mittels dem das Absperrorgan (10) in die wenigstens eine Freigabeposition und in die Schließstellung (14) überführbar und/oder verlagerbar ist.Bypass valve arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that an actuator is provided, by means of which the obturator ( 10 ) in the at least one release position and in the closed position ( 14 ) is transferable and / or relocatable. Bypassventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (12) gekoppelt ist, mittels der die Stromquelle so ansteuerbar oder regelbar ist, dass der elektrische Leiter in Abhängigkeit von definierten Betriebsparametern vom Strom verschlossen wird.Bypass valve arrangement according to one of claims 4 to 8, characterized in that the power source with a control and / or regulating device ( 12 ) is coupled, by means of which the current source is controlled or regulated so that the electrical conductor is closed in dependence on defined operating parameters of the stream. Bypassventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, die bevorzugt mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung gekoppelt ist oder Bestandteil derselben bildet, mittels welcher Auswerteeinrichtung ein Stromfluss durch den elektrischen Leiter (18) erfassbar und als Kenngröße für den Schließzustand des Absperrorgans (10) mit definierten Vergleichswerten vergleichbar ist.Bypass valve arrangement according to one of claims 4 to 9, characterized in that an evaluation device is provided which is preferably coupled to the control and / or regulating device or forms part of the same, by means of which evaluation device, a current flow through the electrical conductor ( 18 ) detectable and as a parameter for the closed state of the obturator ( 10 ) is comparable to defined comparison values. Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Bypassventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der durch den elektrischen Leiter (18) fließende Strom erfasst und ausgewertet wird, insbesondere mit wenigstens einem, einen Schließzustand charakterisierenden Vergleichswert verglichen wird, und/oder bei dem der wenigstens in der Schließstellung des Absperrorgans (10) zur Erzeugung des Magnetfeldes erforderliche Strom in Abhängigkeit von in einem Kennfeld abgelegten definierten Betriebsparametern, insbesondere in Abhängigkeit einer Motor-Drehzahl und/oder einer Lastanforderung und/oder eines Abgasturbolader-Druckverhältnisses, gesteuert oder geregelt zur Verfügung gestellt wird.Method for controlling and / or regulating a bypass valve arrangement according to one of Claims 1 to 10, in which the flow path through the electrical conductor ( 18 ) flowing current is detected and evaluated, in particular with at least one, a closed state characterizing comparison value is compared, and / or in which the at least in the closed position of the obturator ( 10 ) required for the generation of the magnetic field current as a function of stored in a map defined operating parameters, in particular as a function of engine speed and / or load request and / or an exhaust gas turbocharger pressure ratio, controlled or regulated is provided.
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