DE102005006155A1

DE102005006155A1 - Noise-suppression unit for an internal combustion engine has Venturi tubes, a valve-subsystem to restrict air-flow, an engine control device and sensors for various functions

Info

Publication number: DE102005006155A1
Application number: DE200510006155
Authority: DE
Inventors: Sunny Rajendra Ann Arbor Khosla; Lloyd Ypsilanti Bozzi
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2005-08-25
Also published as: US20050189167A1

Abstract

A first Venturi tube (VT) supplies air to a combustion chamber (14). A valve sub-system (80) restricts air flow through first and a second VT. A control device (30) receives input signals from sensors like measurement of fuel/air ratio through a sensor (110) in the exhaust gas, measurement of engine speed (ES) from an ES sensor (112) and measurement of air by an air-quantity gauge (114). An independent claim is also included for a method for controlling an engine with a Venturi tube between a combustion chamber and an air supply.

Description

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Brennkraftmaschinen verwenden traditionell eine Drosselklappe, um die Luftzufuhr in den Brennraum eines Zylinders zu regulieren. Verbesserungen der elektronischen Motorsteuerung ermöglichen es den Einlass- und Auslassventilen des Zylinders, den Luftstrom zu steuern, wodurch die Notwendigkeit für eine herkömmliche Drosselklappe entfiel. Derartige Motoren werden gewöhnlich als "Motoren mit elektronischer Ventilsteuerung" und/oder als "drosselklappenfrei" bezeichnet. Drosselklappenfreie Motoren können im Vergleich zu Motoren mit herkömmlichen Drosselklappen Leistung, Benzinersparnis, transientes Verhalten, Verbrennungsstabilität und Emissionswerte verbessern.Internal combustion engines traditionally use a throttle to control the airflow in to regulate the combustion chamber of a cylinder. Improvements of electronic engine control allow the intake and Outlet valves of the cylinder to control the air flow, thereby the need for one conventional Throttle valve accounted for. Such engines are commonly referred to as "motors with electronic Valve control "and / or referred to as "throttle flap free". throttle free Engines can compared to engines with conventional throttle valves Performance, gasoline economy, transient behavior, combustion stability and emissions improve.

Jedoch haben die hier benannten Erfinder einen potentiellen Nachteil der drosselklappenfreien Motore erkannt. Im Einzelnen kann ohne Drosselklappe das Ansauggeräusch signifikant stärker ausfallen. Dies gilt besonders für niedrige Motordrehzahlen, bei denen Motoren mit herkömmlicher Drosselklappe mit weitgehend geschlossener Klappe laufen, die das Ansauggeräusch reflektiert. Drosselklappenfreie Motore haben einen weitgehend unbehinderten Luftkanal zum Brennraum, was das Ansauggeräusch signifikant erhöhen kann. Überdies kann die Betätigung der elektronischen Ventile selbst das Ansauggeräusch verstärken und somit die Ansaggeräuschproblematik verschlimmern.however the inventors named here have a potential disadvantage of Throttle-valve-free motors detected. In detail, without throttle the intake noise significantly stronger fail. This is especially true for low engine speeds, where engines with conventional Throttle valve with largely closed flap running, the intake noise reflected. Throttle-free motors have a largely unobstructed air duct to the combustion chamber, what the intake noise significantly increase can. moreover can the operation The electronic valves themselves amplify the intake noise and thus the Ansauschäuschproblematik worsen.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Es werden ein System und ein Verfahren zur Steuerung von Ansauggeräuschen an die Hand gegeben. In einigen Ausführungen umfasst das Verfahren eine Geräuschunterdrückungseinheit mit einem ersten Venturirohr, das für Luftzufuhr zu einem Brennraum ausgelegt ist, und mit einem zweiten für Luftzufuhr zu dem Brennraum ausgelegten Venturirohr. Die Geräuschunterdrückungseinheit umfasst ferner ein Ventil-Subsystem, das dazu ausgelegt ist, die Luftströmung gezielt durch wenigstens eines der ersten und zweiten Venturirohre zu begrenzen. Auf diese Weise kann die Luftströmung so gesteuert werden, dass der Luftbedarf eines Motors befriedigt und gleichzeitig das Ansauggeräusch begrenzt werden kann. Bei Betrieb mit niedrigem Luftbedarf (wie bei niedrigen Motordrehzahlen oder niedrigem Motordrehmoment) können ein oder mehrere Venturirohre zumindest teilweise abgesperrt werden, wodurch das Ansauggeräusch unterdrückt wird, das sonst durch die Venturirohre nach außen dringen könnte.It discloses a system and method for controlling intake noise shaken hands. In some embodiments, the process includes a noise suppression unit with a first venturi that allows for air supply to a combustion chamber is designed, and with a second for air supply to the combustion chamber designed Venturi tube. The noise suppression unit further comprises a valve subsystem adapted to airflow targeted by at least one of the first and second venturi tubes to limit. In this way, the air flow can be controlled so that the air requirement of an engine satisfied while limiting the intake noise can be. When operating with low air demand (as with low air Engine speeds or low engine torque) can or more Venturi tubes are at least partially closed off, whereby the intake noise repressed which otherwise could penetrate through the Venturi tubes to the outside.

In manchen Ausführungen kann eine Geräuschunterdrückungseinheit ein relativ großes Venturirohr sowie ein relativ kleines Venturirohr umfassen. Bei Betrieb mit hohem Luftbedarf des Motors können beide Venturirohre dem Motor Luft zuführen. Bei Betrieb mit niedrigem Luftbedarf kann das große Venturirohr geschlossen werden, wodurch das Ansauggeräusch unterdrückt wird, das sonst durch die Venturirohre nach außen dringen könnte.In some versions can be a noise cancellation unit a relatively large one Venturi tube and a relatively small venturi include. at Operation with high air demand of the engine, both Venturi tubes the Supply the engine with air. at Operation with low air demand, the large venturi can be closed which causes the intake noise repressed which otherwise could penetrate through the Venturi tubes to the outside.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings

1 ist eine eher schematische Darstellung eines Teils einer Brennkraftmaschine mit einer Geräuschunterdrückungseinheit. 1 is a rather schematic representation of a part of an internal combustion engine with a noise suppression unit.

2 ist eine detailliertere Ansicht einer beispielhaften Geräuschunterdrückungseinheit mit einer Doppel-Venturirohr-Auslegung. 2 FIG. 12 is a more detailed view of an exemplary noise suppression unit having a dual venturi design. FIG.

3 ist eine detailliertere Ansicht eines beispielhaften Venturirohrs. 3 is a more detailed view of an exemplary Venturi tube.

4–6 sind Querschnittansichten des Venturirohrs von 3. 4 - 6 are cross-sectional views of the Venturi tube of 3 ,

7 zeigt eine beispielhafte Geräuschunterdrückungseinheit bei Betrieb mit einem niedrigen Luftbedarf des Motors. 7 shows an exemplary noise suppression unit when operating with a low air requirement of the engine.

8 zeigt die Geräuschunterdrückungseinheit von 7 bei Betrieb mit einem hohen Luftbedarf des Motors. 8th shows the noise suppression unit of 7 when operating with a high air requirement of the engine.

9–11 zeigen experimentelle Testergebnisse des Vergleichs von Luftströmung und Ansaugkrümmer-Unterdruck. 9 - 11 show experimental test results of the comparison of air flow and intake manifold vacuum.

12–14 zeigen experimentelle Testergebnisse des Vergleichs von Luftströmung und Gesamtschalldruckpegel. 12 - 14 show experimental test results of the comparison of air flow and total sound pressure level.

15 ist ein Fließschema, das ein Verfahren zur Steuerung von Motorengeräusch zeigt. 15 FIG. 11 is a flowchart showing a method of controlling engine noise. FIG.

16 ist eine detaillierte Ansicht eines beispielhaften Venturirohrs. 16 is a detailed view of an exemplary Venturi tube.

Detaillierte Beschreibung einer bzw. mehrerer Ausführungsbeispiele der ErfindungDetailed description one or more embodiments the invention

1 zeigt eine beispielhafte Brennkraftmaschine 10, welche für den Antrieb eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Autos oder Lastkraftwagens, verwendet werden kann. Die Brennkraftmaschine 10 kann eine Vielzahl von Zylindern enthalten, wobei ein beispielhafter Zylinder an Position 12 von 1 dargestellt ist. Der Zylinder 12 weist einen Brennraum 14, der teilweise von Zylinderwänden 16 und einem Hubkolben 18 gebildet wird auf. Der Zylinder 12 weist ferner ein Einlassventil 20, ein Auslassventil 22, eine Einspritzdüse 24 und eine Zündkerze 26 auf. Die Einspritzdüse 24 kann so ausgelegt werden, dass sie den Kraftstoff direkt in den Brennraum 14 einspritzt, oder sie kann in einen Zuluftstutzen zielen. In einigen Ausführungen kann ein Zylinder zwei oder mehrere Einspritzdüsen aufweisen, die dazu ausgelegt werden können, Kraftstoff in verschiedene Bereiche einzuspritzen, und/oder zwei oder mehrere Zündkerzen aufweisen, die dazu verwendet werden können, die vollständige Verbrennung durch Auslösung von zwei Flammenfronten zu erleichtern. Ferner liegt es im Schutzumfang dieser Offenbarung, zwei oder mehr Einlassventile und/oder Auslassventile zu verwenden. 1 shows an exemplary internal combustion engine 10 which can be used for driving a vehicle, such as a car or truck. The internal combustion engine 10 may include a plurality of cylinders, with an exemplary cylinder in position 12 from 1 is shown. The cylinder 12 has a combustion chamber 14 partially of cylinder walls 16 and a reciprocating piston 18 is formed on. The cylinder 12 also has an inlet valve 20 , an outlet valve 22 , an injector 24 and a spark plug 26 on. The injector 24 It can be designed to deliver the fuel directly into the combustion chamber 14 injects or she can aim in a Zuluftstutzen. In some embodiments, a cylinder may include two or more injectors that may be configured to inject fuel into different areas and / or have two or more spark plugs that may be used to facilitate complete combustion by firing two flame fronts. Further, it is within the scope of this disclosure to use two or more intake valves and / or exhaust valves.

Der Brennraum 14 ist ein Bereich, in dem im Kraftstoff gespeicherte chemische Energie in mechanische Energie umgewandelt werden kann. Zum Beispiel kann ein Motorsteuergerät 30 dazu ausgelegt werden, die Funktion des Einlassventils 20, des Auslaßventils 22, der Einspritzdüse 24 und/oder der Zündkerze 26 zu steuern, um die Verbrennung in dem Brennraum 14 zu fördern. Anders ausgedrückt, können das Einlassventil 20 und das Auslassventil 22 mit der Einspritzdüse 24 so zusammenwirken, dass ein gewünschtes Kraftstoff-/Luft-Verhältnis im Brennraum erzeugt wird. Das Steuergerät erhält von Sensoren verschiedene Eingangssignale, wie eine Messung des Kraftstoff-/Luft-Verhältnisses im Abgas durch Sensor 110 (der z.B. ein UEGO-Sensor oder ein HEGO-Sensor sein kann), eine Messung der Motordrehzahl von Drehzahlsensor 112, eine Messung der Luftmenge vom Luftmengenmesser 114, eine Messung des Krümmerdrucks von Drucksensor 116, und verschiedene weitere, die hier nicht gezeigt werden, wie eine Messung der Pedalposition von einem Fußpedalpositionssensor, eine Messung der Motortemperatur von einem Kühlmitteltemperatursensor, eine Messung der Luftstromtemperatur von einem Lufttemperaturmesser und eine Messung der Abgastemperatur von einem Abgastemperatursensor. Außerdem lassen sich diese Parameter im Steuergerät 30 schätzen, und zwar mit Schätzmodellen und/oder sonstigen Verfahren.The combustion chamber 14 is an area where chemical energy stored in fuel can be converted into mechanical energy. For example, an engine control unit 30 be designed to the function of the inlet valve 20 , the exhaust valve 22 , the injector 24 and / or the spark plug 26 to control the combustion in the combustion chamber 14 to promote. In other words, the inlet valve 20 and the exhaust valve 22 with the injector 24 cooperate so that a desired fuel / air ratio is generated in the combustion chamber. The control unit receives various input signals from sensors, such as a measurement of the fuel / air ratio in the exhaust gas by the sensor 110 (which may be, for example, a UEGO sensor or a HEGO sensor), a measurement of the engine speed of the speed sensor 112 , a measurement of the amount of air from the air flow meter 114 , a measurement of the manifold pressure from the pressure sensor 116 and various others not shown here, such as a pedal position measurement from a foot pedal position sensor, a measurement of engine temperature from a coolant temperature sensor, a measurement of airflow temperature from an air temperature meter, and a measurement of exhaust temperature from an exhaust temperature sensor. In addition, these parameters can be in the control unit 30 Estimates and / or other procedures.

Die Zündkerze 26 lässt sich zur Entzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches verwenden, wobei eine kontrollierte Explosion gefördert wird, die im Kraftstoff gespeicherte chemische Energie in mechanische Energie umwandelt, und zwar in Form des vor der Explosion zurückweichenden Kolbens 18. Die lineare Energie von Kolben 18 lässt sich an einer Kurbelwelle 32 in Rotationsenergie umwandeln, wobei sich eine derartige Rotationsenergie nutzen lässt, ein oder mehrere Räder eines Fahrzeuges anzutreiben.The spark plug 26 can be used to ignite the fuel-air mixture, promoting a controlled explosion that converts chemical energy stored in the fuel into mechanical energy, in the form of the receding piston prior to the explosion 18 , The linear energy of pistons 18 settles on a crankshaft 32 convert into rotational energy, wherein such rotational energy can be used to drive one or more wheels of a vehicle.

Wie in 1 dargestellt, steht der Brennraum 14 über einen Ansaugkrümmer 42 in Fluidverbindung mit einer Luftzufuhr 40. Das Einlassventil 20 lässt gemäß vom Motorsteuergerät 30 erhaltenen Befehlen aus dem Ansaugkrümmer 42 gezielt Luft in den Brennraum 14 fließen. Der Ansaugkrümmer 42 bildet einen Schallweg, über den sich das mit dem Betrieb des Motors 10 verbundene Geräusch ausbreiten kann. Eine Minderung dieser Art von Geräuschausbreitung ist wünschenswert.As in 1 shown, is the combustion chamber 14 via an intake manifold 42 in fluid communication with an air supply 40 , The inlet valve 20 leaves according to the engine control unit 30 received commands from the intake manifold 42 targeted air into the combustion chamber 14 flow. The intake manifold 42 forms a sound path, over which this with the operation of the engine 10 connected noise can spread. A reduction of this type of noise propagation is desirable.

Motore mit herkömmlicher Drosselklappe regulieren über die Klappe den Luftstrom durch den Ansaugkrümmer in den Brennraum. Bei solchen Motoren reflektiert eine teilweise geschlossene Drosselklappe den Großteil der Schallenergie zurück zum Motor, während sie einen adäquaten Luftstrom zu den Zylindern gestattet. Ohne die Drosselklappe gibt es so gut wie keinen Widerstand gegenüber einer Ausbreitung der Schallenergie. Daher können Motore ohne Drosselklappen wesentlich höhere Ansauggeräuschwerte aufweisen als Motore mit herkömmlicher Drosselklappe, besonders bei Betrieb mit niedrigen Drehzahlen.motors with conventional Regulate throttle the flap directs the flow of air through the intake manifold into the combustion chamber. at such engines reflects a partially closed throttle the majority the sound energy back to the engine while they are adequate Air flow to the cylinders allowed. Without the throttle there is virtually no resistance to propagation of sound energy. Therefore, you can Motors without throttle valves significantly higher intake noise levels have as engines with conventional Throttle, especially when operating at low speeds.

Die hier genannten Erfinder haben ein System zur Reduzierung des Ansauggeräusches entwickelt, das sich, zum Beispiel, in Motoren ohne Drosselklappe einsetzen lässt. Wie in 1 schematisch dargestellt, lässt sich eine Geräuschunterdrückungseinheit 50 in Fluidverbindung mit dem Ansaugkrümmer 42 bringen, so dass die durch den Ansaugkrümmer strömende Luft auch durch die Geräuschunterdrückungseinheit strömt. Eine Geräuschunterdrückungseinheit lässt sie wie in 1 dargestellt am vorderen Ende des Ansaugkrümmers anordnen. In anderen Ausführungen kann die Geräuschunterdrückungseinheit für eine Anordnung in einer Linie in einem Zwischenabschnitt des Ansaugkrümmers ausgelegt werden; oder die Geräuschunterdrückungseinheit kann für eine Anordnung am hinteren Ende des Ansaugkrümmers, nahe des Brennraums, ausgelegt werden.The present inventors have developed a system for reducing intake noise that can be used, for example, in engines without throttle. As in 1 schematically illustrated, can be a noise suppression unit 50 in fluid communication with the intake manifold 42 so that the air flowing through the intake manifold also flows through the noise suppression unit. A noise suppression unit lets them as in 1 shown arranged at the front end of the intake manifold. In other embodiments, the noise suppression unit may be configured for placement in a line in an intermediate section of the intake manifold; or the noise suppression unit may be designed for location at the rear end of the intake manifold, near the combustion chamber.

2 ist die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Geräuschunterdrückungseinheit 50 mit einem ersten Venturirohr 60 und einem zweiten Venturirohr 62, die parallel an einen Spülkasten 64 angeschlossen sind. Der Spülkasten 64 ist an den Ansaugkrümmer 42 angeschlossen, welcher einen Luftschlauch oder ähnlichen Luftkanal aufweisen kann, der an einen oder mehrere Zylinder, wie Zylinder 12, angeschlossen werden kann. In einigen Ausführungen kann der Spülkasten 64 einen Luftfilter enthalten und in anderen Ausführungen kann der Spülkasten weggelassen werden. Die Luft kann durch das Venturirohr 60 und/oder Venturirohr 62 zu den Zylindern fließen, wo sie zur Durchführung der Verbrennung genutzt werden kann. Wie nachstehend im einzelnen beschrieben, können das Venturirohr 60 und das Venturirohr 62 das Ansauggeräusch wesentlich reduzieren und gleichzeitig einen adäquaten Luftstrom für den Motorbetrieb über eine Spanne von Motorbetriebsbedingungen aufrechterhalten. 2 is the schematic representation of an embodiment of a noise suppression unit 50 with a first venturi 60 and a second venturi 62 parallel to a cistern 64 are connected. The cistern 64 is on the intake manifold 42 connected, which may have an air hose or similar air duct, to one or more cylinders, such as cylinders 12 , can be connected. In some versions, the cistern 64 contain an air filter and in other embodiments, the cistern can be omitted. The air can pass through the Venturi tube 60 and / or venturi 62 flow to the cylinders where they can be used to carry out the combustion. As described in detail below, the venturi can 60 and the venturi 62 the intake noise significantly while still maintaining adequate airflow for engine operation over a range of engine operating conditions.

3 zeigt das erste Venturirohr 60 getrennt von der restlichen Geräuschunterdrückungseinheit. Das erste Venturirohr 60 ist ein Luftkanal, der aus einem stromaufwärts gelegenen Teil 70, einem Verengungsteil 72 und einem stromabwärts gelegenen Teil 74 besteht. Der stromaufwärts gelegene Teil 70 weist eine Mündung 76 am vorderen Ende des Venturirohrs auf. Gemäß der Bernouilli-Gleichung wird beim Strömen von Fluid (Luft) durch das Venturirohr 60 Energie erhalten. Im Einzelnen bleibt die Summe der kinetischen Energie, der Druckenergie und der potentiellen Energie über das Venturirohr konstant. Wenn die potentielle Energie konstant bleibt, führt eine Zunahme der Fluidgeschwindigkeit zu einer Abnahme des Druckes und umgekehrt. Die verringerte Querschnittfläche des Verengungsteils 72 bewirkt eine Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit der den Verengungsteil passierenden Luft gegenüber der den stromaufwärts gelegenen Teil oder den stromabwärts gelegenen Teil passierenden Luft. Daher hat die durch den Verengungsteil 72 strömende Luft im Vergleich zu der den stromaufwärts gelegenen Teil 70 oder den stromabwärts gelegenen Teil 74 passierenden Luft einen geringeren Innendruck. Indem man den stromaufwärts gelegenen Teil im wesentlichen genauso groß dimensioniert wie den stromabwärts gelegenen Teil, kann man jedoch die Fluidströmgeschwindigkeit und den Innendruck am stromaufwärts gelegenen Teil 70 denen des stromabwärts gelegenen Teils 74 weitgehend angleichen. 3 shows the first venturi 60 separated from the rest of the noise suppression unit. The first venturi 60 is an air duct coming from an upstream part 70 , a narrowing part 72 and a downstream part 74 consists. The upstream part 70 has a mouth 76 at the front end of the Venturi tube. According to the Bernouilli equation, when fluid (air) flows through the venturi 60 Get energy. Specifically, the sum of kinetic energy, pressure energy and potential energy across the venturi remains constant. If the potential energy remains constant, increasing the fluid velocity will result in a decrease in pressure and vice versa. The reduced cross-sectional area of the constriction part 72 causes an increase in the flow velocity of the air passing through the constricting part with respect to the air passing through the upstream part or the downstream part. Therefore, the has through the constriction part 72 flowing air compared to the upstream part 70 or the downstream part 74 passing air a lower internal pressure. However, by dimensioning the upstream portion substantially the same size as the downstream portion, one can determine the fluid flow rate and the internal pressure at the upstream portion 70 those of the downstream part 74 largely match.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Venturirohr 60 als nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel gezeigt wird und andere Venturirohr-Auslegungen in den Schutzumfang dieser Offenbarung fallen. Zum Beispiel können der stromaufwärts gelegene Teil 70 verkürzt und/oder der stromabwärts gelegene Teil 74 verlängert werden, so dass der stromabwärts gelegene Teil einen größeren Prozentanteil des Venturirohrs bildet. Umgekehrt kann der stromabwärts gelegene Teil 74 verkürzt und/oder der stromaufwärts gelegene Teil 70 verlängert werden, so dass der stromabwärts gelegene Teil einen größeren Prozentanteil des Venturirohrs bildet. In einigen Ausführungen kann der stromaufwärts gelegene Teil 70 effektiv zu einem Rand entlang der Mündung des Venturirohrs reduziert und der Verengungsteil des Venturirohrs im wesentlichen an die Venturimündung verlegt werden.It should be noted that the venturi 60 as a non-limiting embodiment and other venturi designs fall within the scope of this disclosure. For example, the upstream part 70 shortened and / or the downstream part 74 be extended so that the downstream part forms a larger percentage of the Venturi tube. Conversely, the downstream part 74 shortened and / or the upstream part 70 be extended so that the downstream part forms a larger percentage of the Venturi tube. In some embodiments, the upstream part 70 effectively reduced to an edge along the mouth of the venturi, and the throat portion of the venturi is substantially routed to the venturi throat.

4 ist eine Querschnittansicht des stromaufwärts gelegenen Teils 70, 5 ist eine Querschnittansicht des Verengungsteils 72 und 6 ist eine Querschnittansicht des stromabwärts gelegenen Teils 74. Wie in 4–6 dargestellt, hat der stromaufwärts gelegene Teil 70 einen Radius R_u, der Verengungsteil 72 einen Radius R_t und der stromabwärts gelegene Teil 74 einen Radius R_d. In der dargestellten Ausführung hat das Venturirohr 60 eine kreisförmige Querschnittsgeometrie; es liegt jedoch im Schutzumfang dieser Offenbarung, ein Venturirohr mit einer nichtkreisförmigen Querschnittsgeometrie auszulegen. Eine Kreisfläche beträgt πr², wobei r der Radius des Kreises ist. Daher ist die Querschnittfläche des Verengungsteils 72 A_t=πR_t ². In ähnlicher Weise ist die Querschnittfläche des stromaufwärts gelegenen Teils 70 A_u=πR_u2 und die Querschnittfläche des stromabwärts gelegenen Teils 74 A_d=πR_d ². 4 is a cross-sectional view of the upstream part 70 . 5 is a cross-sectional view of the constriction part 72 and 6 is a cross-sectional view of the downstream part 74 , As in 4 - 6 shown, has the upstream part 70 a radius R _u , the narrowing part 72 a radius R _t and the downstream part 74 a radius R _d . In the illustrated embodiment, the venturi has 60 a circular cross-sectional geometry; however, it is within the scope of this disclosure to design a venturi tube having a non-circular cross-sectional geometry. A circular area is πr ² , where r is the radius of the circle. Therefore, the cross-sectional area of the constriction part 72 A _t = πR _t ² . Similarly, the cross-sectional area of the upstream part 70 A _u = πR _u 2 and the cross-sectional area of the downstream part 74 A _d = πR _d ² .

Wie in 3–6 dargestellt, ist A_t kleiner als A_d und kleiner als A_d. Wenn auch nicht notwendig, ist in der abgebildeten Ausführung A_u gleich A_d. Die relativ kleine Querschnittfläche des Verengungsteils 72 kann zumindest teilweise die Ausbreitung der Schallenergie durch das Venturirohr reflektieren, absorbieren, blockieren und/oder anderweitig unterdrücken. Es ist festgestellt worden, dass die unterdrückte Schallenergiemenge mit der Größe des Verengungsteils zusammenhängt, wobei kleinere Verengungsteile mehr Schallenergie unterdrücken als größere Verengungsteile. Kleinere Verengungsteile können auch zu größeren Krümmerunterdruckwerten beitragen. Somit kann die Verengungsteilgröße so gewählt werden, dass eine gewünschte Ausgewogen zwischen der Schallunterdrückung, die sich als Gesamtschalldruckpegel (OSPL) messen lässt, und einem gewünschten Ansaugkrümmerunterdruck (MAV) erreicht wird. Anders ausgedrückt: ein Reduktionsverhältnis A_u/A_t (und/oder A_d/A_t) kann so gewählt werden, dass eine gewünschte Reduzierung des Ansauggeräusches erreicht wird, während ein ausreichender Luftstrom und/oder Motorwirkungsgrad aufrecht erhalten bleibt. Es liegt im Schutzumfang dieser Offenbarung, ein Venturirohr mit nahezu jedem Reduktionsverhältnis (A_u/A_t und/oder A_d/A_t) zu verwenden, einschließlich, aber nicht ausschließlich ein Reduktionsverhältnis von 2 (50% Verengungsquerschnitt), 4 (25% Verengungsquerschnitt) 6 2/3 (15% Verengungsfläche) und 10 (10% Verengungsfläche). 3–6 zeigen ein Venturirohr mit einem Reduktionsverhältnis von 4, das heißt die Querschnittfläche des Verengungsteils 72 beträgt 25% der Querschnittsfläche des stromaufwärts gelegenen Teils 70 (und des stromabwärts gelegenen Teils 74) und R_t beträgt die Hälfte von R_u (und R_d).As in 3 - 6 A _{t is} smaller than A _d and smaller than A _d . Although not necessary, in the illustrated embodiment, A _{u is} equal to A _d . The relatively small cross-sectional area of the constriction part 72 may at least partially reflect, absorb, block and / or otherwise suppress the propagation of the sound energy through the venturi tube. It has been found that the suppressed amount of sound energy is related to the size of the constriction part, with smaller constriction parts suppressing more sound energy than larger constriction parts. Smaller constrictions can also contribute to larger manifold vacuum levels. Thus, the throat portion size may be selected to achieve a desired balance between sound suppression, which is measured as the overall sound pressure level (OSPL), and desired intake manifold vacuum (MAV). In other words, a reduction ratio A _u / A _t (and / or A _d / A _t ) may be selected to achieve a desired reduction in intake noise while maintaining sufficient airflow and / or engine efficiency. It is within the scope of this disclosure to use a Venturi tube with virtually any reduction ratio (A _u / A _t and / or A _d / A _t ) including, but not limited to, a reduction ratio of 2 (50% throat area), 4 (25% Narrowing section) 6 2/3 (15% constriction area) and 10 (10% constriction area). 3 - 6 show a Venturi tube with a reduction ratio of 4, that is, the cross-sectional area of the constriction part 72 is 25% of the cross-sectional area of the upstream part 70 (and the downstream part 74 ) and R _t is half of R _u (and R _d ).

Das Venturirohr 62 kann mit denselben allgemeinen Eigenschaften wie das Venturirohr 60 ausgelegt werden, nämlich als ein relativ enger Verengungsteil zwischen den relativ weiteren stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Teilen. Das Reduktionsverhältnis des Venturirohrs 62 kann dasselbe sein wie das Reduktionsverhältnis des Venturirohrs 60, oder das Venturirohr 60 und das Venturirohr 62 können mit unterschiedlichem Reduktionsverhältnis ausgelegt werden. Ferner können Venturirohr 60 und Venturirohr 62 ähnlich dimensioniert werden, oder Venturirohr 60 und Venturirohr 62 können, wie in 2 gezeigt, verschieden dimensioniert werden. Mit verschieden dimensioniert ist gemeint, dass ein Venturirohr im Vergleich zum anderen Venturirohr ein größeres Volumen, eine größere Luftdurchsatzkapazität, einen größeren Verengungsradius (R_t), eine größere Querschnittfläche an dem Verengungsteil (A_t), einen größeren Radius (R_d) des stromabwärts gelegenen Teils und/oder eine größere Querschnittfläche im stromabwärts gelegenen Teil (A_d) hat. In der dargestellten Ausführung ist das Venturirohr 60 größer als das Venturirohr 62. Insbesondere hat das Venturirohr 60 einen größeren Radius R_u, R_t und R_d. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass ein Venturirohr mit ähnlichen R_u- und R_d-Maßen, jedoch einem kleineren R_t-Maß, verwendet werden könnte. Im Vergleich zu Venturirohr 62 kann das Venturirohr 60 relativ mehr Luft in einem vorgegebenen Zeitraum durchlassen. Aufgrund seiner relativ geringen Größe kann das Venturirohr 62 jedoch mehr Schallenergie unterdrücken als das Venturirohr 60.The venturi 62 can with the same general characteristics as the Venturi tube 60 be designed as a relatively narrow constriction part between the relatively further upstream and downstream parts. The reduction ratio of the Venturi tube 62 may be the same as the reduction ratio of the Venturi tube 60 , or the Venturi tube 60 and the venturi 62 can be designed with different reduction ratio. Furthermore Venturi can 60 and venturi 62 be dimensioned similarly, or venturi 60 and venturi 62 can, as in 2 shown, different dimensions. By different dimension, it is meant that one venturi has a larger volume, a larger air flow capacity, a larger throat radius (R _t ), a larger cross-sectional area at the throat portion (A _t ), a larger radius (R _d ) downstream, compared to the other venturi tube located portion and / or a larger cross-sectional area in the downstream part (A _d ) has. In the illustrated embodiment, the venturi is 60 bigger than the Venturi tube 62 , In particular, the venturi has 60 a larger radius R _u , R _t and R _d . It should be noted, however, that a Venturi tube with similar R _u and R _d dimensions but a smaller R _t dimension could be used. Compared to Venturi tube 62 can the venturi 60 let through relatively more air in a given period of time. Due to its relatively small size, the venturi can 62 however, suppress more sound energy than the Venturi tube 60 ,

Ein Motor kann unter einer Vielzahl von Motorbetriebsbedingungen betrieben werden, die durch Motordrehzahl (U/min), Last, Drehmoment usw. gekennzeichnet sind. Erhöhte Leistungsanforderungen an einen Motor gehen generell mit einem erhöhten Luftbedarf einher. Wie in 2 schematisch dargestellt, kann die Geräuschunterdrückungseinheit 50 ein Ventil-Subsystem 80 für gezieltes Öffnen und Schließen von Venturirohr 60 und/oder Venturirohr 62 enthalten, um jeweils Luft durchströmen zu lassen und dadurch die Luftanforderungen des Motors zu erfüllen. In einigen Ausführungen kann das Ventil-Subsystem mehrere Ventile enthalten, die individuell dazu ausgelegt sind, ein einzelnes Venturirohr gezielt zu öffnen und zu schließen, während andere Ausführungen ein oder mehrere Ventile haben, die dazu ausgelegt sind, zwei oder mehr Venturirohre gemeinsam zu steuern. In einigen Ausführungen kann das Ventil-Subsystem ein oder mehr Ventile enthalten, die dazu ausgelegt sind, den Luftstrom zu drosseln, ohne das Venturirohr vollständig zu schließen. In einigen weiteren Ausführungen kann das Ventil-Subsystem ein einzelnes Ventil enthalten, das dazu ausgelegt ist, den Luftstrom gezielt nur durch ein einzelnes Venturirohr zu drosseln. Wie in 7 und 8 dargestellt, kann zum Beispiel das Ventil-Subsystem ein Ventil 82 enthalten, das dazu ausgelegt ist, gemäß Befehlen vom Motorsteuergerät 30 den Luftstrom gezielt über das Venturirohr 60 zu drosseln. Ein Schließen des Venturirohrs 60 unterdrückt die Ausbreitung von Schallenergie über Venturirohr 60. Ventil 82 kann als Absperrschieber, Plattenschieber, Drosselschieber oder sonstiges geeignetes Ventil für die gezielte Drosselung des Luftstroms ausgelegt werden.An engine may be operated under a variety of engine operating conditions characterized by engine speed (rpm), load, torque, and so forth. Increased power requirements for an engine are generally associated with increased air requirements. As in 2 schematically illustrated, the noise suppression unit 50 a valve subsystem 80 for targeted opening and closing of Venturi tube 60 and / or venturi 62 each to allow air to flow through and thereby meet the air requirements of the engine. In some embodiments, the valve subsystem may include a plurality of valves individually configured to selectively open and close a single venturi while other embodiments have one or more valves configured to control two or more venturi tubes together. In some embodiments, the valve subsystem may include one or more valves configured to restrict the flow of air without completely closing the venturi tube. In some other embodiments, the valve subsystem may include a single valve designed to selectively restrict airflow only through a single venturi tube. As in 7 and 8th For example, the valve subsystem may be a valve 82 which is designed according to commands from the engine control unit 30 the air flow targeted over the Venturi tube 60 to throttle. A closing of the Venturi tube 60 Suppresses the propagation of sound energy through Venturi tube 60 , Valve 82 can be designed as a gate valve, gate valve, throttle slide or other suitable valve for the targeted throttling of the air flow.

7 und 8 illustrieren jeweils den erfindungsgemäßen Betrieb des Ventilsubsystems 80 bei Motorbetrieb mit niedrigem Luftbedarf und bei Motorbetrieb mit hohem Luftbedarf. Bei Motorbetrieb mit niedrigem Luftbedarf kann das Ventilsystem 80 das Venturirohr 60 schließen und somit den Netto-Luftstrom verringern und die Ansauggeräuschunterdrückung erhöhen. Umgekehrt kann bei Motorbetrieb mit hohem Luftbedarf das Ventilsubsystem 80 das Venturirohr 60 öffnen und somit den Netto-Luftstrom zum Motor erhöhen. Das Motorgerät kann so ausgelegt werden, dass es die Konfiguration des Ventilsubsytems 80 vor, nach oder zu dem gleichen Zeitpunkt ändert, zu dem der Motor von niedrigem Luftbedarf zu hohem Luftbedarf übergeht. Es sei darauf hingewiesen, dass die obige Beschreibung für eine Geräuschunterdrückungseinheit mit zwei Betriebsarten gilt, die zwei Luftbedarfs-Betriebszuständen entsprechen. Es liegt im Schutzumfang dieser Offenbarung, eine Geräuschunterdrückungseinheit zu verwenden, die für drei oder mehrere Luftbedarfs-Betriebszustände ausgelegt ist. Derartige Geräuschunterdrückungseinheiten können drei oder mehr Venturirohre und/oder ein Ventilsubsystem enthalten, das dazu ausgelegt ist, ein oder mehrere der enthaltenen Venturis stufenweise zu schließen, so dass ein Venturirohr einen begrenzten Prozentsatz seines maximalen Durchsatzes bewältigen kann. 7 and 8th each illustrate the operation of the valve subsystem according to the invention 80 in low-air engine operation and in high-air engine operation. During engine operation with low air requirement, the valve system 80 the venturi 60 thus reducing net airflow and increasing intake noise rejection. Conversely, in engine operation with high air demand, the valve subsystem 80 the venturi 60 open and thus increase the net air flow to the engine. The power tool can be designed to accommodate the configuration of the valve subsystem 80 changes before, after, or at the same time that the engine transitions from low air demand to high air demand. It should be noted that the above description is for a two-mode noise suppression unit that corresponds to two air-demand operating conditions. It is within the scope of this disclosure to use a noise suppression unit designed for three or more air demand operating conditions. Such noise suppression units may include three or more venturi tubes and / or a valve subsystem configured to gradually close one or more of the contained venturi so that a venturi can handle a limited percentage of its maximum throughput.

Ein Luftbedarfs-Betriebszustand kann anhand von Drehzahl, Last, Drehmoment, Sauerstoffkonzentration und/oder sonstigen Parametern bestimmt werden, die mit der für die Verbrennung genutzten Luftmenge in Zusammenhang stehen. Zum Beispiel kann ein Luftbedarfs-Betriebszustand mit der Drehzahl des Motors korrespondieren und von dem Motorsteuergerät 30 überwacht werden. Als ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel kann das Motorsteuergerät so ausgelegt werden, dass es Drehzahlen unter 1500 U/min als einen Motorbetrieb mit niedrigem Luftbedarf und Drehzahlen gleich oder größer als 1500 U/min als Motorbetrieb mit hohem Luftbedarf behandelt. Alternativ kann der Luftbedarf durch Messen des Luftstroms durch den Motor bestimmt werden, wie z.B. durch den Luftmengenmesser 114 und/oder Ansaugkrümmer-Drucksensor 116.An air demand operating condition may be determined based on speed, load, torque, oxygen concentration, and / or other parameters related to the amount of air used for combustion. For example, an air demand operating condition may correspond to the engine speed and by the engine control unit 30 be monitored. As a non-limiting example, the engine control unit may be designed to handle speeds below 1500 rpm as low air demand engine operation and engine speeds equal to or greater than 1500 rpm as high air demand engine operation. Alternatively, the air demand may be determined by measuring the air flow through the engine, such as the air flow meter 114 and / or intake manifold pressure sensor 116 ,

Wie in 7 dargestellt, kann bei Betrieb mit niedrigem Luftbedarf das Ventil 82 das Venturirohr 60 effektiv schließen und somit den Luftstrom zum Venturirohr 62 begrenzen. Ein Schließen des Venturirohrs 60 kann das Ansauggeräusch vorteilhaft unterdrücken und gleichzeitig einen ausreichenden Luftstrom durch das Venturirohr 62 aufrechterhalten. Wie in 8 dargestellt, kann bei Betrieb mit hohem Luftbedarf das Ventil 82 geöffnet werden, so dass Luft durch Venturirohr 60 wie auch Venturirohr 62 fließen kann, wodurch der Netto-Luftstrom erhöht wird. Auch wenn das Ansauggeräusch größer ausfallen kann als bei der mit Bezug auf 7 beschriebenen Auslegung und den dort beschriebenen Betriebsbedingungen, trägt die Form des Venturirohrs 60 und des Venturirohrs 62 dazu bei, das Ansauggeräusch zu unterdrücken und gleichzeitig einen ausreichenden Luftzustrom aufrechtzuerhalten. Insbesondere kann ein Venturirohr mit einem Verengungsradius R_t, einem Radius R_u des stromaufwärts gelegenen Teils und einem Radius R_d des stromabwärts gelegenen Teils einen größeren Luftstrom befördern als ein Luftkanal mit einem konstanten Querschnittsradius gleich R_t und kann gleichzeitig mehr Ansauggeräusch unterdrücken als ein Luftkanal mit einem konstanten Querschnittsradius gleich R_u oder R_d.As in 7 shown, when operating with low air demand, the valve 82 the venturi 60 effectively closing and thus the airflow to the Venturi tube 62 limit. A closing of the Venturi tube 60 can advantageously suppress the intake noise and at the same time a sufficient air flow through the Venturi tube 62 maintained. As in 8th shown, when operating with high air demand, the valve 82 be opened, allowing air through Venturi tube 60 as well as venturi 62 flow, increasing net airflow. Even if the intake noise can be greater than that with respect to 7 described interpretation and the operating conditions described there It carries the shape of the Venturi tube 60 and the Venturi tube 62 to suppress the intake noise while maintaining a sufficient flow of air. In particular, a venturi having a throat radius R _t , a radius R _{u of} the upstream portion, and a radius R _{d of} the downstream portion may carry a larger airflow than an air passage having a constant cross-sectional radius equal to R _t and may concurrently suppress more intake noise than an air passage with a constant cross-sectional radius equal to R _u or R _d .

Der Druckabfall im Verengungsteil eines Venturirohrs, wie Venturirohr 60 und/oder Venturirohr 62, kann als Einleitungspunkt für angesammelte Verdunstungsemissionen dienen. Ein herkömmlicher Motor ohne Drosselklappe kann einen mehr oder weniger atmosphärischen Luftdruck im Ansaugkrümmer aufweisen, was den Luftstrom zwischen einem Filter und dem Krümmer behindert, weil kein Druckabfall vorhanden ist. Es kann jedoch ein Venturirohr als Unterdruckquelle verwendet werden, um den Luftstrom vom Filter zum Ansaugkrümmer anzutreiben. Außerdem erhöht sich, anders als bei herkömmlichen Motoren, mit zunehmender Motorendrehzahl und Last der Druckabfall im Venturirohr. Dies ermöglicht im gesamten Betriebszustandsbereich des Motors einen Spülstrom. Das Venturirohr kann ferner dazu verwendet werden, eine Unterdrucksquelle für Bremsverstärkung und/oder Abgasrückführung zu liefern.The pressure drop in the constriction part of a Venturi tube, such as Venturi tube 60 and / or venturi 62 , can serve as an entry point for accumulated evaporation emissions. A conventional engine without a throttle may have more or less atmospheric air pressure in the intake manifold, obstructing the flow of air between a filter and the manifold because there is no pressure drop. However, a venturi can be used as the vacuum source to drive the airflow from the filter to the intake manifold. In addition, unlike conventional engines, the pressure drop in the venturi increases with increasing engine speed and load. This allows a purge flow throughout the engine operating range. The venturi may also be used to provide a vacuum source for brake boost and / or exhaust gas recirculation.

Geräuschunterdrückung ist unter Verwendung von unterschiedlich dimensionierten Venturirohren getestet worden. Im Einzelnen wurden drei Venturirohre so ausgelegt, dass die nutzbare Öffnungsfläche an der Verengung 50%, 25% bzw. 15% der ursprünglichen Fläche an der Mündung des stromaufwärts gelegenen Teils des Venturirohrs entsprach. Jeder dieser Fälle stellt eine Ventilschließsituation dar, die dem Motorbetrieb mit niedrigem Luftbedarf entspricht. Als Testfälle wurden Motordrehzahlen von 650, 2.500 und 5.500 U/min verwendet. 9–11 zeigen die sich für die unterschiedlichen Motordrehzahl- und Venturigrößen-Kombinationen ergebenden Werte von Krümmerunterdruck zu Durchflussmenge. Wie zu erkennen ist, kann der Ansaugkrümmerunterdruck mit steigender Durchflussmenge zunehmen. Strömungsverluste sind mit dem Ansaugsystem verbunden, einschließlich des Verlustes über die verschiedenen Venturirohre hinweg. Höhere Durchflussmengen führen im Allgemeinen zu höheren Strömungsverlusten. Man beachte die minimale Unterdruckerzeugung (< 1 kPa) im Fall von 650 U/min bei den niedrigen Lasten, sogar beim kleinsten Venturirohr.Noise suppression has been tested using differently dimensioned venturi tubes. Specifically, three venturi tubes were designed so that the useable orifice area at the throat corresponded to 50%, 25%, and 15% of the original area at the mouth of the upstream venturi, respectively. Each of these cases represents a valve closing situation that corresponds to low-air-demand engine operation. As test cases, engine speeds of 650, 2,500 and 5,500 rpm were used. 9 - 11 show the manifold vacuum to flow rate values for the different engine speed and venturi size combinations. As can be seen, the intake manifold vacuum may increase with increasing flow rate. Flow losses are associated with the intake system, including loss across the various venturi tubes. Higher flow rates generally lead to higher flow losses. Note the minimum negative pressure generation (<1 kPa) in the case of 650 rpm at the low loads, even at the smallest venturi.

12–14 zeigen experimentell ermittelte Ansauggeräuschwerte (gemessen als Gesamtschalldruckpegel). Im Fall von 650 U/min ergibt sich eine erhebliche OSPL-Reduzierung (~20 dB) für ein Venturirohr mit einem Verengungsfläche von 15% der Fläche des stromaufwärts gelegenen Teils. Wie bereits erwähnt, wird dies mit einer minimalen Unterdruckerzeugung (siehe 9) von weniger als 1 kPa bei nahezu Leerlauflast erreicht. Bei höheren Motordrehzahlen sind die kleineren Einlassventurirohre, besonders die mit 25% und 15% Querschnittfläche verhältnismäßig effektiv bei der Reduzierung des Ansauggeräusches. Dies kann jedoch auf Kosten eines höheren Kraftstoffverbrauchs gehen, da die resultierenden Ansaugkrümmer-Unterdruckwerte relativ groß sind. 12 - 14 show experimentally determined intake noise values (measured as total sound pressure level). In the case of 650 rpm, there is a significant OSPL reduction (~ 20 dB) for a Venturi tube with a throat area of 15% of the area of the upstream part. As already mentioned, this is done with a minimum negative pressure generation (see 9 ) of less than 1 kPa at almost no load. At higher engine speeds, the smaller inlet venturi tubes, especially those with 25% and 15% cross-sectional area, are relatively effective in reducing intake noise. However, this can be at the expense of higher fuel consumption because the resulting intake manifold vacuum levels are relatively large.

Im Folgenden wird ein Verfahren zur Steuerung des Geräusches von Motoren ohne Drosselklappe beschrieben. Bei diesem Verfahren wird zunächst ein erstes Venturirohr zwischen einem Brennraum und einer Luftzufuhr angeschlossen, wobei das erste Venturirohr einen ersten Verengungsteil mit einer kleineren Querschnittfläche aufweist als benachbarte stromaufwärts und stromabwärts gelegene Teile des ersten Venturirohrs. Wie oben mit Verweis auf 3–6 beschrieben, kann ein derartiges Venturirohr unterschiedlich dimensioniert sein, um eine erwünschte Ausgewogenheit von Geräuschunterdrückung, Luftströmung und Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu erreichen. Bei diesem Verfahren wird ferner ein zweites Venturirohr zwischen dem Brennraum und der Luftzufuhr parallel zum ersten Venturirohr angeschlossen, wobei das zweite Venturirohr einen zweiten Verengungsteil mit einer kleineren Querschnittfläche aufweist als die benachbarten stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Teile des zweiten Venturirohrs. Wenn auch nicht notwendig, kann das zweite Venturirohr kleiner dimensioniert werden als das erste Venturirohr. Das Verfahren beinhaltet ferner das gezielte Absperren des Luftstromes in mindestens einem des ersten und zweiten Venturirohrs. Zum Beispiel kann ein Drosselschieber dazu verwendet werden, den Luftstrom bei Motorbetrieb mit niedrigem Luftbedarf durch ein relativ großes erstes Venturirohr abzusperren.The following describes a method of controlling the noise of engines without throttle. In this method, first, a first venturi is connected between a combustion chamber and an air supply, the first venturi having a first restriction portion with a smaller cross-sectional area than adjacent upstream and downstream portions of the first venturi. As above with reference to 3 - 6 Such venturi may be sized differently to achieve a desired balance of noise suppression, air flow, and fuel economy. In this method, a second venturi is further connected between the combustion chamber and the air supply parallel to the first venturi, the second venturi having a second restriction portion with a smaller cross-sectional area than the adjacent upstream and downstream portions of the second venturi. Although not necessary, the second venturi can be made smaller than the first venturi. The method further includes selectively shutting off the airflow in at least one of the first and second venturi tubes. For example, a throttle valve may be used to shut off the airflow during low-air-demand engine operation through a relatively large first venturi.

Unter Verweis auf 15 folgt nun die Beschreibung einer Routine für die Steuerung des Drosselschiebers im Venturisystem. Zunächst werden in Schritt 1510 Motorbetriebsbedingungen ermittelt, wie Motordrehzahl, Last, Luftstrom und/oder Temperatur. Dann wird in Schritt 1512 bestimmt, ob der Drosselschieber aufgrund der ermittelten Motorbetriebsbedingungen betätigt werden sollte (z.B. betätigt werden sollte, um zu schließen oder teilweise zu schließen). Zum Beispiel wird das Ventil in einer Ausführung betätigt, wenn der Motorluftstrom unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt. In einem anderen Beispiel wird das Ventil betätigt, wenn die Motordrehzahl und -last innerhalb einer vorgegebenen Gruppe von Grenzwerten liegt. In einem noch weiteren Beispiel wird das Ventil aufgrund der Motortemperatur betätigt oder bei Motorstart-/stopp-Bedingungen.In reference to 15 Now follows the description of a routine for controlling the throttle valve in the Venturi system. First, in step 1510 Engine operating conditions determined, such as engine speed, load, air flow and / or temperature. Then in step 1512 determines whether the throttle damper should be actuated (eg, operated to close or partially close) based on the engine operating conditions determined. For example, in one embodiment, the valve is actuated when the engine airflow is below a predetermined threshold. In another example, the valve is actuated when the engine speed and load are within a predetermined set of limits. In yet another example, the valve is due to the engine temperature actuated or at engine start / stop conditions.

Wenn die Antwort auf Schritt 1512 Ja lautet, geht die Routine zu Schritt 1514 weiter, in dem anhand der ermittelten Betriebsbedingungen eine gewünschte Drosselschieberstellung ermittelt wird. Zum Bespiel kann das Ventil einfach in eine vollständig geschlossene/offene Stellung gebracht werden, oder in einigen Beispielen auf eine Zwischenstellung bei ausgewählten Bedingungen. In Schritt 1516 adaptiert die Routine dann das Befehlssignal, das an das Ventil geschickt wird, um es in die gewünschte Stellung zu bringen.If the answer to step 1512 Yes, the routine goes to step 1514 continue, in which a desired throttle slide position is determined on the basis of the determined operating conditions. For example, the valve may simply be brought to a fully closed / open position or, in some examples, to an intermediate position under selected conditions. In step 1516 The routine then adapts the command signal that is sent to the valve to bring it to the desired position.

Auf diese Weise lässt sich eine verbesserte Geräuschunterdrückung erreichen. Unter Bezug auf 16 wird nun ein alternatives Ausführungsbeispiel beschrieben, in dem das kleinere Venturirohr als Unterdruckquelle und/oder Einleitstelle für Kraftstoffdämpfe und/oder Abgasrückführung (AGR) verwendet wird. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann jedoch auch das größere Venturirohr für solche Zwecke eingesetzt werden, oder es können beide verwendet werden. Genauer ausgedrückt erzeugt das Venturirohr eine örtlich begrenzte Zone größeren Unterdruckes verglichen mit dem restlichen Teil des Ansaugsystems. Da sich Unterdruck vorteilhaft für den Antrieb von Stellgliedern nutzen lässt (wie unterdruckbetätigte Ventile und/oder eine mit dem Bremssystem des Fahrzeuges gekoppelte Bremsverstärkung) und auch als Abzug für Kraftstoffdämpfe aus einem Kraftstoffdampf-Rückhaltesystems, oder als Abzug für Abgas-Rückführungssysteme. Wie in 16 dargestellt kann eine Leitung 1610 an oder nahe der Verengung des Venturirohrs hinzugefügt werden, um den Unterdruck als Quelle anzuzapfen und/oder Kraftstoffdämpfe oder AGR einzuleiten. In einer noch weiteren Ausführung kann die Leitung an der Verengung des größeren Venturirohrs angeschlossen werden oder jedes Venturirohr erhält eine Leitung. In solch einem Fall kann das eine als Unterdruckquelle und das andere für Kraftstoffdämpfe und/oder AGR verwendet werden. In einer noch weiteren Ausführung kann die Leitung etwas vor oder nach der Verengung angeordnet werden, um das Unterdruckspotential ggf. anzupassen.In this way, an improved noise suppression can be achieved. With reference to 16 An alternative embodiment will now be described in which the smaller venturi tube is used as the vacuum source and / or point of introduction for fuel vapor and / or exhaust gas recirculation (EGR). However, in another embodiment, the larger venturi may be used for such purposes, or both may be used. More specifically, the venturi creates a localized zone of greater negative pressure compared to the remainder of the intake system. Because vacuum can be used to advantage for driving actuators (such as vacuum actuated valves and / or brake boost coupled to the vehicle's braking system) and also as a vent for fuel vapors from a fuel vapor containment system, or as a vent for exhaust gas recirculation systems. As in 16 can represent a line 1610 at or near the throat of the venturi to tap the vacuum as a source and / or to introduce fuel vapor or EGR. In yet another embodiment, the conduit may be connected to the constriction of the larger venturi, or each venturi receives a conduit. In such a case, one may be used as a source of negative pressure and the other for fuel vapors and / or EGR. In yet another embodiment, the conduit may be positioned slightly before or after the restriction to adjust the vacuum potential if necessary.

Da zudem das Venturirohr Motorschwingungen und -geräusch dämpfen kann, kann es möglicherweise auch Motorpulsationen reduzieren, die Messungen des Luftmengenmessers verfälschen können. Daher kann die Anordnung eines Luftmengenmessers (wie Sensor 114) nahe der Verengung eines oder beider Venturirohre nützliche Messungen der Strömung liefern, welche die Motordruckpulsationen reduzieren soll. Robustheit und Haltbarkeit des Sensor erfordern jedoch typischennreise saubere Luft, und daher muss der Luftmengenmesser nach einem Luftfiltermedium angeordnet werden. Somit könnte bei Einsatz im Venturirohr eine Luftfiltrierung stromaufwärts vom Venturirohr hinzugefügt werden.In addition, because the venturi can dampen engine vibration and noise, it may also reduce engine pulsations that can distort readings from the airflow meter. Therefore, the arrangement of an air flow meter (such as sensor 114 ) provide useful flow measurements near the throat of one or both of the venturi tubes which are intended to reduce engine pressure pulsations. However, the robustness and durability of the sensor typically requires clean air, and therefore, the air flow meter must be placed after an air filter medium. Thus, when used in the venturi, air filtration upstream of the venturi could be added.

Auch wenn Obiges im Kontext einer Viertakt-Brennkraftmaschine beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, dass es im Schutzumfang dieser Offenbarung liegt, ein Mehrfachventurisystem zu verwenden, um die Geräuschwahrnehmung in nahezu jeder Anwendung zu reduzieren, bei der eine steuerbare Luftzufuhr gewünscht wird. Auch wenn die vorliegende Offenbarung mit Verweis auf die vorstehenden Arbeitsweisen und Ausführungsbeispiele erstellt wurde, wird für den Fachmann ersichtlich sein, dass verschiedene Abänderungen der Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne von dem in den beigefügten Patentansprüchen festgelegten Erfindungsgedanken und Umfang abzuweichen. Zum Beispiel können beliebige der obigen Merkmale auch bei Motoren mit Drosselklappen verwendet werden, die eine elektronisch gesteuerte oder ggf. auch mechanisch betätigte Drosselklappe haben. Die vorliegende Offenbarung soll alle derartigen Alternativen, Abwandlungen und Varianten umfassen. Wo die Offenbarung oder Ansprüche "ein", "ein erstes" oder "ein weiteres" Element oder entsprechendes erwähnen, sind diese so auszulegen, dass sie ein oder mehrere derartige Elemente umfassen, wobei zwei oder mehrere derartiger Elemente weder gefordert noch ausgeschlossen werden.Also when described above in the context of a four-stroke internal combustion engine It should be noted that it is within the scope of this disclosure is to use a Mehrfachventurisystem to the sound perception to reduce in almost any application where a controllable Air supply desired becomes. Although the present disclosure with reference to the above procedures and embodiments has been created, is for those skilled in the art will appreciate that various modifications the form and details can be made without departing from the inventive idea defined in the appended claims and scope to deviate. For example, any of the above features may also be used in engines with throttle valves that are electronically have controlled or possibly also mechanically operated throttle. The present disclosure is intended to cover all such alternatives, modifications and variants include. Where the disclosure or claims "a," "a first," or "another" element or equivalent mention, these are to be interpreted as having one or more such elements include, wherein two or more such elements neither required nor be excluded.

Claims

Noise suppression unit With: a first venturi designed to to supply a combustion chamber with air; a second venturi, which is adapted to supply a combustion chamber with air; and a valve subsystem which is adapted to airflow targeted by at least one of the first and second Venturi tubes to restrict.

Noise suppression unit according to claim 1, characterized in that the first Venturi tube for greater maximum throughput as the second Venturi tube is dimensioned.

Noise suppression unit according to claim 2, characterized in that the valve subsystem one for the targeted closing Having the first Venturi tube designed valve.

Noise suppression unit according to claim 1, characterized in that the valve subsystem for the Shut down of the first venturi during low-air engine operation is designed.

Noise suppression unit according to claim 1, characterized in that the valve subsystem for opening the first Venturi tube is designed for high air consumption during engine operation.

Noise suppression unit according to claim 1, characterized in that the first Venturi tube in a parallel air flow arrangement is arranged to the second venturi tube.

Noise suppression unit according to claim 1, further comprising a cistern between the combustion chamber and the first and second venturi tubes.

Noise suppression unit according to claim 1, characterized in that the second Venturi tube with a mouth and a constriction is provided and a cross-sectional area of Narrowing at most half as big as the cross-sectional area the estuary is.

Noise suppression unit according to claim 1, further comprising an upstream of the first Venturi tube arranged filter includes.

Noise suppression unit according to claim 9, characterized in that the filter upstream of the second Venturi tube is arranged.

Noise suppression unit according to claim 1, further comprising an air flow meter.

Noise suppression unit With: a first air duct, which for arrangement between a combustion chamber and an air supply is designed, wherein the first Air duct a first upstream located part, a first downstream part and a first constriction part between the first upstream Part and the first downstream containing part; where a cross-sectional area of the first constriction part smaller than a cross sectional area of the first upstream and smaller than a cross-sectional area of the first downstream located part; a second air duct, which for arrangement between a combustion chamber and an air supply parallel to the first Air duct is designed, wherein the second air duct a second upstream located part, a second downstream part and a second constriction part between the second upstream Part and the second downstream located part; wherein a cross-sectional area of second narrowing part smaller than a cross-sectional area of second upstream and smaller than a cross-sectional area of the second downstream located part; and a valve, which is targeted for Throttling the air flow from the air supply through the first air duct is designed for the combustion chamber.

Noise suppression unit according to claim 12, characterized in that the first constriction part has a larger cross-sectional area as the second narrowing part.

Noise suppression unit according to claim 13, characterized in that a minimum cross-sectional area of second constriction part maximum 50% of a minimum cross-sectional area of the first Constriction is.

Noise suppression unit according to claim 13, characterized in that a minimum cross-sectional area of second constriction part maximum 25% of a minimum cross-sectional area of the first Constriction is.

Noise suppression unit according to claim 13, characterized in that a minimum cross-sectional area of second constriction part maximum 15% of a minimum cross-sectional area of the first Constriction is.

Noise suppression unit according to claim 12, characterized in that the first air duct a higher maximum throughput has as the second air duct.

Noise suppression unit according to claim 17, characterized in that the valve for locking an air flow through the first air duct in engine operation with low air requirement is designed.

Method of engine control, in which the engine comprising: a first venturi between a combustion chamber and a Air supply, wherein the first venturi a first constriction part with a smaller cross sectional area than the adjacent upstream and downstream downstream parts of the first Venturi tube, and in parallel For the first venturi, a second venturi between the combustion chamber and the air supply, wherein the second Venturi tube a second constriction part with a smaller cross sectional area than the adjacent upstream and downstream downstream located parts of the second Venturi tube, wherein the engine continues a coupled at least one of the first and second Venturi tube Valve includes; method comprising: Adjusting the valve, by the flow rate through the valve in case of changes the engine operating conditions.

Method according to claim 19, characterized that the adjustment targeted the air flow depending on the engine air requirement shuts off.

The method of claim 20; characterized, that the targeted shut-off the shut-off of the first Venturi tube during engine operation with low air demand.

Method according to claim 19, characterized that the first venturi tube has a higher maximum airflow as the second venturi has.

Method according to claim 19, characterized that a cross-sectional area of the first constriction part is smaller than a cross-sectional area of the second narrowing part.

Method according to claim 23, characterized that adjusting that closing the first venturi during engine operation with low air demand.