DE102009030820A1 - Method for influencing sound pattern of internal combustion engine of vehicle, involves generating detuning of combustion of cylinder with respect to one or more combustions of other cylinder of internal combustion engine - Google Patents
Method for influencing sound pattern of internal combustion engine of vehicle, involves generating detuning of combustion of cylinder with respect to one or more combustions of other cylinder of internal combustion engine Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung eines Klangmusters einer Verbrennungskraftmaschine, ein Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine mit einem einstellbaren Klangmuster sowie eine Simulation eines Klangmusters einer Verbrennungskraftmaschine.The The present invention relates to a method for influencing a Sound pattern of an internal combustion engine, a vehicle with a Internal combustion engine with an adjustable sound pattern as well a simulation of a sound pattern of an internal combustion engine.
Das
Geräuschverhalten von Fahrzeugen ist ein immerwährender
Ansatzpunkt für Entwicklungen, da zum einen Umweltauflagen
eine Eindämmung von Emissionen fördern, zum anderen
der Nutzer eines Fahrzeuges spezifische Klangprofile wünscht. So
ist beispielsweise aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine zu ermöglichen, bei der eine gezielte Änderung der Geräuschemission ermöglicht wird, um beispielsweise bei einem 4-Zylinder einen vollen Klang ähnlich dem eines 6-Zylinders bzw. 8-Zylinder-V-Motors zu erzeugen.task The present invention is an internal combustion engine to allow for a targeted change the noise emission is enabled, for example in a 4-cylinder a full sound similar to that of a 6-cylinder or to produce 8-cylinder V-engine.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1, mit einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 15 und mit einer Simulation mit den Merkmalen des Anspruches 22 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1, with a vehicle having the features of claim 15 and with a Simulation solved with the features of claim 22. Further advantageous embodiments and further developments are in the respective subclaims.
Es wird ein Verfahren zur Beeinflussung eines Klangmusters einer Verbrennungskraftmaschine, die mehrere Zylinder aufweist, vorgeschlagen, bei dem durch eine Verstimmung, insbesondere vorgebbare Verstimmung, einer Verbrennung eines Zylinders gegenüber einer oder mehreren Verbrennungen der anderen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine eine Soundcharakteristik gezielt verändert wird.It is a method for influencing a sound pattern of an internal combustion engine, having a plurality of cylinders, proposed in which by a Detuning, in particular predeterminable detuning, of a combustion a cylinder against one or more burns the other cylinder of the internal combustion engine a sound characteristic is deliberately changed.
Der Klangeindruck eines Verbrennungsmotors insbesondere im Fahrzeuginnenraum wird bestimmt durch die vom Motor erzeugten Motorordnungen. Eine Motorordnung ist definiert über die Anzahl der Ereignisse pro Kurbelwellenumdrehung. Tritt also ein Ereignis einmal pro Kurbelwellenumdrehung auf, so entspricht dies der 1. Motorordnung. Eine Motorordnung lässt sich über die Drehzahl einer bestimmten Frequenz zuordnen. Das heißt, dass durch zusätzliche Ordnungen im Geräusch- und Schwingungssignal des Motors zusätzliche Frequenzen enthalten sind, was zu einem anderen Klangeindruck führt. Bei 4-Zylinder-4-Taktmotoren ist beispielsweise die 2. Motorordnung am stärksten ausgeprägt, da pro Kurbelwellenumdrehung bei zwei Zylindern jeweils eine Verbrennung stattfindet.Of the Sound impression of an internal combustion engine, especially in the vehicle interior is determined by the motor orders generated by the engine. A Engine order is defined by the number of events per crankshaft revolution. Thus, an event occurs once per crankshaft revolution on, this corresponds to the 1st engine order. Leave a motor order associate with the speed of a given frequency. That means that through additional orders in the Noise and vibration signal of the engine additional Frequencies are included, resulting in a different sound impression. For 4-cylinder 4-stroke engines, for example, the 2nd engine order most pronounced since per crankshaft revolution each combustion takes place in two cylinders.
Durch zum Beispiel zeitlich nicht äquidistante Zylinderdruckverläufe verschiedener Zylinder werden zusätzliche Motorordnungen erzeugt. 4-Zylinder-4-Taktmotoren beispielsweise, deren Zylinder jeweils exakt alle 180 Grad Kurbelwinkel eine identische Verbrennung aufweisen, erzeugen exakt die 2. Motorordnung und wegen der Kurbeltriebskinematik ebenfalls die Oberharmonischen, dass bedeutet, die 4.-, 6.-, ...-Motorordnung. Werden jedoch beispielsweise die Zylinderdruckverläufe von Zylinder-3 und Zylinder-2 jeweils um 5 Grad Kurbelwinkel verschoben, entstehen zusätzlich zu dem 4-Zylinder typischen Ord nungen, dass bedeutet, der 2.-; 4.-; 6.-; ...Ordnung, ungerade ganzzahlige Ordnungen, nämlich 1.-, 3.-, 5.-, ...-Ordnungen, wie dieses auch in den nachfolgenden Figuren noch zu sehen ist. Werden hingegen zum Beispiel die Druckverläufe des Zylinder-3 um 5 Grad in Richtung „spät” und die des Zylinder-4 um 5 Grad in Richtung „früh” verschoben, so entstehen zusätzlich halbe Ordnungen. Grundsätzlich gilt, je größer die zeitliche Verschiebung der Druckverläufe ist, desto stärker werden die zusätzlichen Ordnungen betont.By, for example, non-equidistant cylinder pressure curves of different cylinders additional engine orders are generated. 4-cylinder 4-stroke engines, for example, whose cylinders each exactly 180 degrees crank angle have an identical combustion, generate exactly the 2nd engine order and because of the crankshaft kinematics also the upper harmonic, that means the 4th, 6th, .. .-engine order. If, however, for example, the cylinder pressure curves of cylinder-3 and cylinder-2 each shifted by 5 degrees crank angle, in addition to the 4-cylinder typical Ord voltages, that means, the 2nd-; 4.-; 6.-; ... order, odd integer orders, namely 1.-, 3.-, 5.-, ...- orders, as can be seen in the following figures. If, on the other hand, for example, the pressure curves of cylinder-3 are shifted by 5 degrees in the direction of "late" and those of cylinder-4 by 5 degrees in the direction of "early," additional half orders are created. Basically, the greater the temporal shift of the pressure curves, the stronger the additional orders are emphasized.
Eine derartige Erzeugung von zusätzlichen Motorordnungen soll im folgenden als Verstimmung bezeichnet werden. Die oben beschriebenen zeitlichen Verschiebungen nach früh wie auch nach spät können einen einzelnen, zwei oder mehr, insbesondere auch alle Zylinder der Verbrennungskraftmaschine betreffen. Eine Erzeugung zumindest einer zusätzlichen Frequenz neben einer bestehenden Grundschwingung des Klangmusters der Verbrennungskraftmaschine in einem gleichen Arbeitszyklus ist damit vorgebbar. So kann auch zumindest ein Zylinder nach spät und ein zweiter Zylinder nach früh verstellt werden. Die Verstimmung erfolgt somit insbesondere auf die Zylinder und ihre jeweilige Einstellung in einem Befeuerungsdurchlauf. Als Befeuerungsdurchlauf ist hierbei zu verstehen, dass eine Zündreihenfolge der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine einmal durchlaufen ist, eingeschlossen etwaige Zündaussetzer, zum Beispiel aufgrund von ein oder mehreren Zylinderabschaltungen. Unter Befeuerung ist hierbei eine Fremdzündung wie auch eine Selbstzündung zu verstehen, so dass Verbrennungskraftmaschinen nach dem Otto-Prinzip ebenso wie nach dem Diesel-Prinzip arbeitend betrachtet werden können.A Such generation of additional engine orders should hereinafter referred to as detuning. The ones described above temporal shifts to early as well as late a single, two or more, especially all cylinders concern the internal combustion engine. A generation at least an additional frequency in addition to an existing fundamental the sound pattern of the internal combustion engine in a same Working cycle can be specified. So can at least one cylinder late and a second cylinder adjusted to early become. The detuning thus takes place, in particular, on the cylinders and their respective setting in a firing pass. When Firing pass is to be understood here as a firing order once passed through the cylinder of the internal combustion engine, included any misfires, for example due of one or more cylinder deactivations. Under firing is in this case a spark ignition as well as a self-ignition to understand, so that internal combustion engines after the Otto principle as well as working on the diesel principle.
Bevorzugt
ist es, dass hinsichtlich der Verbrennungskraftmaschine ein Ordnungsmuster
feststellbar ist. Eine Analyse eines Ordnungsmusters erfolgt hierbei
durch eine entsprechende Analyse, bei der sich ein Muster anhand
der sich dabei jeweils verschiedenen Ordnungen bei unterschiedlichen
Betriebsbedingungen des gleichen Motors einstellen lässt.
So kann beispielsweise eine Analysemethodik angewendet werden, wie
sie aus dem Artikel
Durch die Möglichkeit der Verstimmung jedes einzelnen Zylinders und jeder beliebigen Kombination sind viele unterschiedliche, bevorzugt zu unterschiedlichsten Betriebspunkten vorgebbare Ordnungszusammenstellungen möglich.By the possibility of detuning each individual cylinder and any combination are many different, preferred order combinations that can be specified for a wide variety of operating points possible.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Verstimmung eines Zylinders zu einer Verschiebung einer bestehenden Frequenz zu einer zusätzlichen Frequenz führt. Es wird davon ausgegangen, dass jeder Zylinder im Rahmen der Zündreihenfolge als lokale Quelle einer Geräuschemission wirkt. Durch die Verstimmung ändert sich der Zeitpunkt wie auch der Pegel einer Geräuschemission. Dieses führt aufgrund einer beispielsweise Wiederholung einer derartigen Verstimmung dazu, dass auch eine beispielsweise wiederholbare Frequenz ortbar wird. Im Rahmen einer Überlagerung der verschiedenen erzeugten Frequenzen der einzelnen Zylinder ergibt sich gegenüber einem Klangmuster ohne Verstimmung eines einzelnen Zylinders ein weniger harmonisches Klangmuster, dafür aber ein über die Verstimmung einstellbarer spezifischer Sound.A Continuation provides that a detuning of a cylinder too a shift of an existing frequency to an additional frequency leads. It is assumed that every cylinder in the Frame of firing order as a local source of noise emission acts. The mood changes the time as well as the level of a noise emission. This leads due to, for example, repetition of such detuning in addition to being able to locate a repeatable frequency, for example becomes. As part of a superposition of different generated Frequencies of the individual cylinders arises opposite a sound pattern without detuning a single cylinder less harmonious sound pattern, but one over the detuning adjustable specific sound.
Vorzugsweise wird eine Verstimmung derartig erzeugt, dass aus einer Frequenzzusammensetzung bei einer Analyse der Verbrennungsmaschine ergibt, dass neben dem Vielfachen einer Grundordnung eine zusätzliche Ordnung auftritt, die zwischen einem Vielfachen der Grundordnung anzuordnen ist. Deren Intensität kann gleich, aber auch unterschiedlich zu derjenigen der Grundordnung sein.Preferably a detuning is generated such that from a frequency composition in an analysis of the internal combustion engine shows that in addition to the Multiples of a basic order an additional order occurs that arrange between a multiple of the fundamental order is. Their intensity can be the same, but also different to be that of the fundamental order.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Verstimmung eine 1/n-ten Ordnung in einem Klangmuster der Verbrennungskraftmaschine erzeugt, wobei n eine Ganzzahlige angibt. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Verstimmung um eine ganze oder halbe Ordnung erfolgt. Auf diese Weise lässt sich zum Beispiel eine Klangfarbe hervorrufen, die aufgrund der Anzahl der Teilfrequenzen und deren jeweiligen Amplitudenverhältnisse den Eindruck erwachsen lässt, einen besonderen Sound einer anderen Verbrennungskraftmaschine vorliegen zu habenPreferably, it is provided that detuning produces a 1 / nth order in a sound pattern of the internal combustion engine, where n indicates an integer. Another embodiment provides that the detuning takes place by a whole or half order. In this way, for example, a tone color can be produced, which gives rise to the impression due to the number of sub-frequencies and their respective amplitude ratios, a special sound of another Ren internal combustion engine to have available
Beispielsweise lässt sich auf eine derartige Weise im menschlichen Hörbereich eine Frequenzbewertungskurve einstellen, die hinsichtlich der jeweiligen Schalldruckpegel verschiedener Frequenzen unterhalb einer Schmerzschwelle und insbesondere unterhalb einer zulässigen Geräuschemission eine Vielzahl an unterschiedlichen Schalldruckpegeln verschiedener Frequenzen zulässt, obwohl die Verbrennungskraftmaschine im gleichen Betriebspunkt betrieben wird. Eine Ausgestaltung sieht beispielsweise vor, dass in zumindest einem Frequenzbereich mittels der Verstimmung eine Überhöhung eines Pegel vorhandener oder gebildeter Frequenzen bzw. Ordnungen gegenüber anderen Frequenzen bzw. Ordnungen und deren jeweiligen Pegelen erfolgt. Beispielsweise kann eine Intensität und eine Erzeugung einer zusätzlichen Ordnung geregelt werden. So kann für einen Betriebspunkt ein Auswahlprogramm vorliegen, dass es dem Nutzer ermöglicht, einzustellen, welche Soundcharakteristik die Verbrennungskraftmaschine aufweisen soll. Die Regelung ermöglich sodann, dass je nach Nutzerwahl unterschiedliche Klangmuster eingeregelt werden können, auch im gleichen Betriebspunkt.For example settles in such a way in the human hearing set a frequency weighting curve that is relevant to each Sound pressure level of different frequencies below a pain threshold and in particular below a permissible noise emission Variety of different sound pressure levels of different frequencies allows, although the internal combustion engine in the same Operating point is operated. An embodiment sees, for example that in at least one frequency range by means of detuning an elevation of a level existing or educated Frequencies or orders with respect to other frequencies or Orders and their respective levels takes place. For example, can an intensity and an additional generation Order to be regulated. So can for an operating point a selection program that allows the user to set, which sound characteristic the internal combustion engine have should. The regulation then makes it possible, depending on the user's choice different sound patterns can be adjusted, also in the same operating point.
Eine weitere Ausgestaltung, die auch unabhängig von dem obigen Gedanken berücksichtigbar ist, sieht vor, dass eine auf eine Verbrennungslage einwirkende Regelung einer Verbrennungskraftmaschine die Verbrennungslage eines einzelnen Zylinders gegenüber der eines benachbarten Zylinders zur Änderung einer Klangemission der Verbrennungskraftmaschine mittels Erzeugung zumindest einer zusätzlichen Ordnung ändert. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, gezielt auf die Hauptquelle eines Klangmusters einer Verbrennungskraftmaschine einzugehen: Die im und durch den Zylinder jeweils erzeugte Emission kann so eingestellt werden, dass sich ein spezielles interferierendes Einzelklangmuster zu einem Gesamtklangmuster der Verbrennungskraftmuster addiert, das sich speziell an eine Auslegung, die vorgebbar sein kann, anpassen lässt. Beispielsweise ist vorgesehen, dass eine Variation eines Verbrennungsdruckverlaufes in einem Zylinder das Klangmuster der Verbrennungskraftmaschine beeinflusst. Ein Verbrennungsdruck in einem Zylinder kann verstimmt werden, was im Rahmen der Offenbarung bedeutet, dass dessen Lage gegenüber Verbrennungsdrücken benachbarten Zylindern im gleichen Arbeitszyklus eines Verbrennungsdurchlaufs zur Erzielung einer speziellen Emission verändert wird. Auch besteht die Möglichkeit, dass durch Einwirkung seitens einer Einspritzsteuerung, insbesondere eines entsprechenden Steuermoduls, über einen Zünd- bzw. Einspritzzeitpunkt und/oder über einen Einspritzverlauf mittels beispielsweise kontinuierlicher, getakteter, Mehrfach-, Vor- und/oder Nacheinspritzung eine entsprechende Verstimmung in einem Zylinder gegenüber den anderen Zylindern ausgeübt wird.A further embodiment, which is also independent of the above Thought is considered, provides that one on a combustion position acting control of an internal combustion engine the combustion position of a single cylinder opposite that of an adjacent cylinder to change a sound emission the internal combustion engine by generating at least one additional order changes. This way exists the ability to target the main source of a sound pattern to enter an internal combustion engine: The in and by the Cylinder generated emission can be adjusted so that a special interfering single sound pattern to an overall sound pattern the combustion force pattern that is specifically designed to which can be predefinable, can be adjusted. For example is provided that a variation of a combustion pressure curve in a cylinder, the sound pattern of the internal combustion engine affected. A combustion pressure in a cylinder can be detuned what that revelation means is its location cylinders adjacent to combustion pressures in the same work cycle of a combustion cycle to achieve a special emission is changed. Also exists the possibility that, by the action of an injection control, in particular a corresponding control module, via a Ignition or injection timing and / or via a Injection course by means of, for example, continuous, clocked, Multiple, pre- and / or post-injection a corresponding detuning is exerted in a cylinder opposite to the other cylinders.
Neben einer Regelung besteht ebenfalls die Möglichkeit, eine Steuerung vorzusehen, mittels der eine Verstimmung einzustellen ist. Eine Steuerung hat den Vorteil, dass beispielsweise über eine Kennfeldvorgabe bei Aktivierung ohne weitere Berücksichtigung von zusätzlichen Parametern oder deren Auswirkung eine sofortige Änderung einer Verbrennungslage ermöglicht werden kann.Next There is also the possibility of a regulation Provide control to adjust by means of a detuning is. A controller has the advantage that, for example, over a map specification on activation without further consideration of additional parameters or their impact immediate change of a combustion position allows can be.
Ein weiterer Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, dass neben einer Verringerung eines Geräusches einer Verbrennungskraftmaschine vor allem auch eine gezielte Beeinflussung eines Klangmusters hin zu einem sportlichen Fahrverhalten ermöglicht wird. Vorzugsweise wird dieses für eine Dieselverbrennungskraftmaschine vorgesehen, kann jedoch ebenfalls bei einer Ottoverbrennungskraftmaschine genutzt werden. Insbesondere ermöglicht das Verfahren auch, ein charakteristisches Klangmuster erzeugen zu können. Beispielsweise wird hierfür vorgesehen, dass beispielsweise im transienten Bereich, insbesondere bei einer Beschleunigung, eine Verstimmung eines der Zylinder derart ausgeführt wird, dass sich das resultierende Klangmuster unabhängig vom jeweiligen Betriebspunkt einander hinsichtlich der erzeugten Ordnungen entspricht. Ein Pegel kann hierbei jeweils voneinander abweichen, vorzugsweise sind jedoch die einander entsprechenden Frequenzen der Ordnungen und insbesondere der verstimmten zusätzlichen Ordnung äquivalent zueinander. Auf diese Weise gelingt es beispielsweise, unabhängig vom Betriebspunkt eine Klangcharakteristik erzeugen zu können, die ein wiederkehrendes und insbesondere wiedererkennbares Muster für das menschliche Gehör aufweist.One Another advantage of the proposed method is that in addition to a reduction of a noise of an internal combustion engine above all, a specific influence on a sound pattern to a sporty driving behavior is made possible. Preferably this can be provided for a diesel internal combustion engine However, also used in a gasoline combustion engine become. In particular, the method also allows a to produce a characteristic sound pattern. For example provided for this purpose, for example, in the transient Range, especially during acceleration, detuning one of the cylinders is designed such that the resulting sound patterns independent of each operating point each other in terms of generated orders. A level can in each case differ from each other, but are preferably the corresponding frequencies of the orders and in particular the detuned additional order equivalent to each other. In this way it is possible, for example, independently to be able to produce a sound characteristic from the operating point, which is a recurring and especially recognizable pattern for human hearing.
Hinsichtlich der Charakteristik ist hierbei des Weiteren zu berücksichtigen, dass neben der Erzeugung von für das Gehör aufnehmbarer Schallwellen auch eine Erzeugung von Körperschall seitens der Verbrennungskraftmaschine erfolgt. Hierbei kann das Verfahren ebenfalls genutzt werden, um eine Kopplung von Körperschall und durch die Luft übertragenem Schall berücksichtigen zu können. Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgelegt, dass zumindest zwei Klangmuster Berücksichtigung finden können bei der Verstimmung: Zum einen das Klangmuster, welches ein Benutzer der Verbrennungskraftmaschine wahrnehmen kann, insbesondere ein Bediener eines Fahrzeugs, und das Klangmuster, das ein außerhalb des Fahrzeugs stehender Beobachter wahrnimmt. Eine Weiterbildung sieht hierbei vor, dass das Verfahren zur Beeinflussung des Klangmusters überprüft, ob ein als Innenraumklangmuster charakterisiertes Frequenz-, Intensitäts- und/oder Ordnungsspektrum vorliegt, wie auch ein als Außen-Klangmuster vorliegendes Frequenz-, Intensitäts- bzw. Ordnungsspektrum erreicht wird. Es wird insbesondere in einer Weiterbildung ermöglicht, dass diese miteinander abgeglichen werden zur Erzielung einer Ver stimmung und damit eines jeweiligen Klangmusters, das beiden Anforderungen für innen wie auch außen genügt. Darüber hinaus berücksichtigt eine Weiterbildung, wo ein außenstehender Beobachter sich in Bezug auf die Verbrennungskraftmaschine befindet, insbesondere, ob dieser vor, hinter oder seitlich dazu steht. Neben dem Klangmuster kann bei Bekanntheit einer Abstrahlcharakteristik der Verbrennungskraftmaschine bzw. des Fahrzeugs auch der jeweilige Pegel in verschiedenen Sektoren um das Fahrzeug herum verschieden angeregt sein. Hierbei kann Berücksichtigung finden, dass die Verbrennungskraftmaschine gekapselt in einem Fahrzeug vorliegt. Durch entsprechende Berücksichtigung beispielsweise einer derartigen Kapselung und/oder eines Schall übertragenden Leiters, wie beispielsweise dem Verbrennungsstrang, kann eine zusätzliche Einflussgröße in das Verfahren Einzug halten. Beispielsweise kann vorgesehen werden, dass vor einem Fahrzeug ein höherer Pegel einzuhalten ist als hinter dem Fahrzeug. Auf diese Weise kann durch entsprechende Verstimmung auch eine Warnfunktion für vor dem Fahrzeug befindliche Beobachter ermöglicht werden.With regard to the characteristic, it should be further considered here that in addition to the generation of sound waves which can be picked up for the ear, there is also a generation of structure-borne noise by the internal combustion engine. In this case, the method can also be used to account for a coupling of structure-borne noise and sound transmitted through the air. Preferably, the method is designed such that at least two sound patterns can be taken into account in the detuning: On the one hand, the sound pattern, which can be perceived by a user of the internal combustion engine, in particular an operator of a vehicle, and the sound pattern that perceives an out-of-vehicle observer. A further development provides that the method for influencing the sound pattern checks whether there is a frequency, intensity and / or order spectrum characterized as an interior sound pattern, as well as a frequency, in-exterior sound pattern Tensitäts- or order spectrum is achieved. It is possible in particular in a development that they are compared with each other to achieve a Ver mood and thus a respective sound pattern that meets both requirements for inside and outside. In addition, a development takes into account where an outside observer is in relation to the internal combustion engine, in particular whether it is in front, behind or to the side. In addition to the sound pattern, if a radiation characteristic of the internal combustion engine or of the vehicle is known, the respective level in different sectors around the vehicle may also be excited differently. This can take into account that the internal combustion engine is encapsulated in a vehicle. By appropriate consideration of, for example, such encapsulation and / or a sound transmitting conductor, such as the combustion string, an additional factor can be incorporated into the process. For example, it may be provided that a higher level is to be maintained in front of a vehicle than behind the vehicle. In this way, a warning function for observers located in front of the vehicle can be made possible by appropriate detuning.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass zumindest ein eine Klangemission der Verbrennungskraftmaschine charakterisierender Parameter aufgenommen und ausgewertet wird, um darüber eine Verstimmung zu erzielen. Insbesondere in einem geschlossenen Regelkreis kann über einen oder mehrere Parameter überwacht werden, ob eine eingestellte Verstimmung eines oder mehrerer Zylinder das gewünschte Klangmuster ergibt, insbesondere ob in Form von überwachten Ordnungen eines abgestrahlten Klangmusters beispielsweise als Soll-Wert durch die Regelgröße entsprochen worden ist. Darüber hinaus ermöglicht die Aufnahme von einem oder mehreren Parametern, dass eine Adaptierung ermöglicht wird. Beispielsweise ist es nicht möglich, sämtliche Betriebsumgebungen der Verbrennungskraftmaschine und insbesondere eines Fahrzeuges vorhersehen zu können und entsprechend in einem Muster seinen Niederschlag finden zu lassen. Einfluss aber auf das Klangmuster einer Verbrennungskraftmaschine in einer überlagerten Geräuschkulisse eines Fahrzeuges haben beispielsweise unterschiedliche Reifen-Charakteristika, sich ergebend durch unterschiedliche Bereifung, Abnutzungsgrade der Bereifung, Reifengrößen, wie aber auch aerodynamische Einflüsse wie unterschiedliche Anbauten oder eventuelle zusätzliche Umbauten. Auch kann beispielsweise bei Verwendung einer Dieselverbrennungskraftmaschine in einem Zugfahrzeug das zu ziehende Gefährt ebenfalls einen Einfluss auf das abzugebende Emissionsspektrum haben. Dieses kann direkt oder indirekt beispielsweise durch Beeinflussung des transienten Verhaltens der Verbrennungskraftmaschine sich ausprägen. Durch eine entsprechende Adaption kann beispielsweise auf derartig unterschiedliche Bedingungen seitens der Steuerung bzw. Regelung reagiert werden. Zum Beispiel wird bei verschiedenen zu zie henden Gefährten eine entsprechend unterschiedliche Verstellung der Zylinder angepasst beispielsweise an unterschiedlich erzeugbare Drehmomente bzw. unterschiedliche Lastmomente bei gewünschter gleicher Beschleunigung ermöglicht. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, dass das Verfahren zum einen bei größeren Personenkraftwagen einsetzbar ist, insbesondere bei als ”Sport Utility Vehicle” (SUV) bezeichneten Fahrzeugen. Zum anderen besteht aber ebenfalls die Möglichkeit der Nutzung in Nutzfahrzeugen, insbesondere bei Lastkraftwagen. Eine weitere Anwendung ermöglicht die Nutzung bei Sportwagen, insbesondere bei Sportwagen mit Dieselverbrennungskraftmaschinen. Bei einer Beschleunigung aus niedrigeren Drehzahlen in höhere Drehzahlen kann durch eine entsprechende Verstimmung ein Sounddesign erfolgen, das bei einem Beobachter den Eindruck eines sportlichen aber zugleich angenehmen Sounds ermöglicht.A Further embodiment of the method provides that at least one characterizing a sound emission of the internal combustion engine Parameter is recorded and evaluated to about it to get upset. Especially in a closed Control loop can be monitored via one or more parameters be whether a set detuning of one or more cylinders the desired sound pattern results, in particular whether in shape of supervised orders of a radiated sound pattern For example, as a target value by the controlled variable has been met. In addition, allows the inclusion of one or more parameters that an adaptation is possible. For example, it is not possible all operating environments of the internal combustion engine and in particular to be able to predict a vehicle and to have it reflected in a pattern. influence but on the sound pattern of an internal combustion engine in a superimposed The background noise of a vehicle, for example, have different Tire characteristics, resulting from different tires, Tire wear rates, tire sizes, such as but also aerodynamic influences like different ones Attachments or possible additional modifications. Also, for example when using a diesel internal combustion engine in a towing vehicle the vehicle to be pulled also has an effect on the have to be issued emission spectrum. This can be direct or indirect for example by influencing the transient behavior of the Internal combustion engine express itself. By an appropriate Adaptation can, for example, to such different conditions be reacted by the control or regulation. For example becomes appropriate for different companions different adjustment of the cylinder adapted for example at different producible torques or different Load moments at desired same acceleration allows. In this way, there is a possibility that the procedure used for a larger passenger cars is, especially when called "Sport Utility Vehicle" (SUV) designated vehicles. On the other hand, however, there is also the Possibility of use in commercial vehicles, in particular in trucks. Another application allows the Use in sports cars, in particular sports cars with diesel internal combustion engines. When accelerating from lower speeds to higher ones Speeds can be through a corresponding detuning a sound design which gives the impression of a sportsman in the case of an observer but at the same time allows pleasant sounds.
Bevorzugt
ist es, zur Erzeugung eines beispielsweise sportlichen Geräuscheindruckes,
dass eine Verstimmung einer Verbrennung einzelner Zylinder in beliebiger
Reihenfolge erfolgt. Dieses wird vorzugsweise unter Nutzung einer
Zylinderdruckregelung, insbesondere Verbrennungslageregelung ermöglicht,
so dass vorzugsweise verschiedenste Geräuschbilder bzw.
Klangmuster mit ein und demselben Grundmotor erzeugt werden. Eine
gezielte Einstellung einer Verbrennung und damit Erzeugung einer
Verstimmung und Hervorrufung einer zusätzlichen Ordnung
an einem Zylinder geht beispielsweise aus der
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Verstimmung durch eine Veränderung eines Verlaufs eines Zylinderinnendrucks bei einem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine erzeugt wird. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass eine Verstimmung verschiedener Zylinder während verschiedener Arbeitszyklen erfolgt, vorzugsweise bei aufeinander folgenden Arbeitszyklen. Hierdurch kann sich insbesondere eine rhythmische Verstimmung einstellen, indem verschiedene Zylinder nacheinander bei aufeinander folgenden Arbeitszyklen verstimmt werden. Hierbei kann die Zündreihenfolge ausgenutzt werden, wodurch sich auch eine charakteristische zeitliche Komponente hinsichtlich der unterschiedlichen Zündzeiten der verschiedenen Zylinder ausnutzen lassen.A refinement provides that a detuning is produced by a change in a course of an internal cylinder pressure in a cylinder of the internal combustion engine. A further embodiment provides that a detuning of different cylinders takes place during different working cycles, preferably when successive the work cycles. As a result, in particular, a rhythmic detuning can be adjusted by different cylinders being detuned successively during successive working cycles. Here, the firing order can be exploited, which can also exploit a characteristic temporal component with respect to the different firing times of the different cylinders.
Wird ein geschlossener Regelkreis zur Verstimmung genutzt, wird gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen, dass als Regelgröße zumindest eine der folgenden Größen genutzt wird:
- – Ein Druckanstieg, insbesondere ein maximaler Druckanstieg in einem Zylinder, beispielsweise gemessen mittels eines in der Zylinderoberwand angebrachten Drucksensors; mittels des maximalen Druckanstiegs wird beispielsweise eine Beeinflussung des Klangmusters erzielt;
- – Ein Verbrennungsschwerpunkt;
- – Ein Verbrennungsdruck;
- – Ein Combustion-Sound-Level;
- - An increase in pressure, in particular a maximum increase in pressure in a cylinder, for example, measured by means of a mounted in the cylinder top pressure sensor; By means of the maximum increase in pressure, for example, an influence of the sound pattern is achieved;
- - a focus of combustion;
- - a combustion pressure;
- - A Combustion sound level;
Mittels eines geschlossenen Regelkreises kann beispielsweise ein Sounddesign vorgesehen werden. Eine Veränderung des Klangmusters kann insbesondere auf verschiedene Weisen ausgeführt. Im Folgenden werden hierzu verschiedene Beispiele angegeben, die auch miteinander kombinierbar sind:
- a) Beispielsweise kann durch eine Verschiebung eines Verbrennungsschwerpunktes in einem Zylinder im Vergleich zu einem Verbrennungsschwerpunkt in benachbarten Zylindern das Klangbild des Motors geändert werden. Hierbei kann bezogen auf die Verbrennung bei einem Vier-Zylinder-Motor eine Abfolge der Verbrennung geändert werden. Beispielweise kann diese in der Form von Früh, Spät, Früh, Spät erfolgen. Eine Änderung kann auch durch eine andere Verstellung erzeugt werden. Insbesondere kann dieses in Form einer intermittierenden Verbrennung genutzt werden. Bevorzugt wird dieses zur Erstellung eines für einen Beobachter volleren Klanges genutzt. Auch besteht hierdurch die Möglichkeit, eine andere Motorvariante simulieren zu können als diejenige, die tatsächlich in einem Fahrzeug verbaut ist. Eine Verstimmung nach Früh oder Spät erfolgt bevorzugt in einem Bereich der Verstellung von jeweils 1,5 Grad bis 10 Grad Kurbelwinkel.
- b) Ein Klangmuster kann individuell an einen Bediener eines Fahrzeuges eingestellt werden. Beispielsweise kann durch eine Änderung von einem oder mehreren Soll-Werten eine permanente Änderung in Bezug auf ein Klangmuster der Verbrennungskraftmaschi ne erzeugt werden. Beispielsweise kann somit abweichend von einer Serieneinstellung eine spezielle Soundanpassung für einen individuellen Kunden ermöglicht werden.
- c) Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass ein Klangmuster zum Beispiel bei transienten Vorgängen wie insbesondere einem Beschleunigungsvorgang anders einzustellen ist als bei einer Konstantfahrt. Wird beispielsweise durch eine Frühverstellung eines Verbrennungsschwerpunktes bei Beschleunigung eine Verstimmung erzeugt, kann hierüber ein leistungsfähigerer Motor simuliert werden und eine Beschleunigung akustisch unterstützt werden.
- d) Eine Regelung auf eine oder mehrere Regelgrößen kann beispielsweise die Entstehung eines Verbrennungsgeräusches, insbesondere eines Dieselnagelns direkt beeinflussen. Beispielswiese kann auf diese Weise eine Verbrennung für jede Verbrennungskraftmaschine unabhängig von Serientoleranzen auf jeweils geforderte Größen eingestellt werden. Bevorzugt werden hierfür ein oder mehrere adaptive Kennfelder genutzt, die insbesondere eine individuelle Vorsteuerung für jede Verbrennungskraftmaschine ermöglichen.
- e) Eine Lautstärke, das heißt ein Pegel oder eine Intensität einer Ordnung, kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit geändert werden. Befindet sich beispielsweise das Fahrzeug in einer langsamen Fahrt, kann eine Pegelgröße, die beispielsweise in Abhängigkeit zur Verbrennung besteht, leiser eingestellt werden gegenüber der Pegelgröße bei einer schnelleren Fahrt. Diese wird dort eher zunehmen.
- f) Eine Lautstärke, das heißt ein Pegel oder eine Intensität einer Ordnung, kann zum Beispiel in Abhängigkeit eines Fahrprofils des Benutzers, insbesondere des Fahrers geändert werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Ablauf einer Verbrennung leise eingestellt wird für den Fall, dass der Bediener eine ruhige Fahrweise wählt, während bei einer sportlichen Fahrweise ein eher lauteres Verbrennungsgeräusch zugelassen wird. Beispielsweise kann ein Fahrprofil eines Benutzers durch eine Klassierung der Fahrzustände abgeschätzt werden. Hierzu ist beispielsweise eine entsprechende Auswertevorrichtung mit entsprechender Speicherung im Fahrzeug vorgesehen.
- g) Eine Kalibrierung bzw. ein Verifikationsaufwand des Fahrzeuges kann speziell auf Wünsche eingestellt werden, wobei durch eine Adaption es ausreichend sein kann, eine Voreinstellung als Auslieferungszustand vorzusehen, während eine genauere Soundeinstellung durch den einzelnen Benutzer und sein Fahrprofil erst erfolgt.
- h) Eine Verstimmung kann insbesondere derart eingestellt werden, dass das dadurch hervorgerufene Klangmuster beispielsweise bei einer Dieselverbrennungskraftmaschine einen speziellen Eindruck beim Beobachter erweckt. So kann beispielsweise für ein Sportfahrzeug eine sportliche Assoziation geweckt werden, während beispielsweise für eine Limousine ein anderes Klangmuster gewählt wird. Insbesondere ermöglicht dieses, zwischen beiden spezifischen Arten, nämlich Sportfahrzeug und Limousine, bei gleichem Fahrzeug und gleicher Verbrennungskraftmaschine wählen zu können.
- i) Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, eine Emission eines Klangmusters im Betrieb derart anzupassen, dass darüber beispielsweise unterschiedliche gesetzliche Grenzwerte oder andere Vorgaben eingehalten werden können. Gemäß einer Ausgestaltung können dieses in verschiedenen Ländern unterschiedliche Grenzwerte sein und das System ist in der Lage, entsprechend bei Überschreitung einer Landesgrenze reagieren zu können. Beispielsweise ist ebenfalls vorgesehen, dass eine Ortsbestimmung vorgesehen ist, mittels der eine Position des Fahrzeug detektierbar ist. Dieses kann mit einem Kartensystem gekoppelt sein, in dem beispielsweise auch Vorschriften der Straßenverkehrsordnung mit hinterlegbar sind. Wird beispielsweise festgestellt, dass das Fahrzeug sich in einer Ruhezone einer Stadt befindet, kann beispielsweise das Klangmuster so verändert werden, dass die vom Fahrzeug abstrahlenden Emissionen die gesetzlichen Vorgaben für eine derartige Ruhezone erfüllen. Auch kann ein Klangmuster gewählt werden, das bei einem Beobachter weniger aggressiv wirkt gegenüber einem Klangmuster, wie es beispielsweise bei einer Beschleunigung gewählt wird. Insbesondere kann über eine Ortsbestimmung, beispielsweise über ein GPS-Signal und einer entsprechenden Hinterlegung von Karten, ein derartiger Vorgang automatisch erfolgen, ohne dass der Nutzer des Fahrzeuges aktiv hierzu eingreifen muss. Des Weiteren ermöglicht eine derartige Vorgehensweise die Umstellung eines Klangmusters auch angepasst an verschiedene Fahrbahnen. So wird beispielsweise für eine mögliche zügige Fahrweise auf Autobahnen oder Schnellstraßen ein anderes Klangmuster gewählt als beispielsweise in einem Innenstadtbereich oder auf einer Bundesstraße. Des Weiteren besteht die Möglichkeit einer aktiven Kopplung mit einer Verkehrssituationsinformation. Erhält beispielsweise ein entsprechendes Gerät in dem Fahrzeug den Hinweis darauf, dass in einem Streckenabschnitt nur eine gewisse Höchstgeschwindigkeit aufgrund beispielsweise zähfließenden Verkehrs oder sogar wegen Staus möglich ist, kann ebenfalls eine entsprechende Anpassung des Klangmusters und damit der Emissionen ermöglicht werden. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die beispielsweise automatisch erstellten Umstellungen eines Klangmusters durch den Benutzer durch eine oder mehrere Anweisungen außer Kraft und ein vom Benutzer gewünschtes Klangmuster erzeugt wird. Auch kann vorgesehen werden, dass dieses nur in gewissen Bereichen möglich ist. So können beispielsweise spezielle verkehrsberuhigte Zonen, Innenstadtbereiche oder ähnliches hiervon ausgeschlossen werden. Eine weitere Anpassung, insbesondere aufgrund einer örtlichen Information wird vorzugsweise bei Nutzfahrzeugen wie schweren LKWs oder ähnlichem Gerät, aber auch Baustellenfahrzeugen oder sonstigem gewählt. Da oftmals auf Durchgangsstraßen eine hohe Lärmbeeinträchtigung durch derartige Fahrzeuge wahrgenommen wird, besteht die Möglichkeit, in derartigen Passagen eine Geräuschemission durch eine entsprechende Anpassung eines Klangmusters so zu verändern, dass ein störender Eindruck verringert wird. Insbesondere kann hierdurch ein Emissionspegel der Verbrennungskraftmaschine bzw. des Fahrzeuges angepasst und insbesondere verringert werden. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass beispielsweise auch zeitabhängig ein unterschiedliches Klangmuster auswählbar ist. So kann beispielsweise insbesondere zu Nachtzeiten und in Innenstadtbereichen ein anderes Klangmuster gewählt werden als dieses beispielsweise tagsüber erfolgt. Eine derartige, betreffend abgestrahlter Emissionen als Schleichbetrieb einzustufende Fahrweise kann automatisiert eingestellt werden. Hierbei kann insbesondere ebenfalls vorgesehen sein, dass dieses unter etwas höherem Treibstoffverbrauch erfolgt.
- a) For example, by shifting a combustion center in a cylinder compared to a combustion center in adjacent cylinders, the sound image of the engine can be changed. Here, based on the combustion in a four-cylinder engine, a sequence of combustion can be changed. For example, this can take the form of early, late, early, late. A change can also be generated by another adjustment. In particular, this can be used in the form of intermittent combustion. Preferably, this is used to create a fuller for an observer sound. This also makes it possible to simulate a different engine variant than the one that is actually installed in a vehicle. A detuning after early or late is preferably carried out in a range of adjustment of each 1.5 degrees to 10 degrees crank angle.
- b) A sound pattern can be individually set to an operator of a vehicle. For example, by changing one or more desired values, a permanent change with respect to a sound pattern of the internal combustion engine may be generated. For example, thus deviating from a series setting, a special sound adjustment for an individual customer can be made possible.
- c) A further embodiment provides that, for example, a sound pattern is to be set differently in the case of transient processes, such as in particular an acceleration process, than in the case of constant driving. If detuning is generated, for example, by an advance adjustment of a combustion center of gravity during acceleration, a more powerful engine can be simulated and an acceleration can be acoustically assisted.
- d) A control to one or more controlled variables, for example, directly affect the formation of combustion noise, in particular a diesel nail. For example, in this way combustion for each internal combustion engine can be adjusted independently of series tolerances to respectively required sizes. For this purpose, one or more adaptive maps are preferably used, which allow in particular an individual pilot control for each internal combustion engine.
- e) A volume, that is, a level or an intensity of an order can be changed, for example, depending on a vehicle speed. For example, if the vehicle is traveling at a slow speed, a level that is, for example, dependent on the combustion, can be set to be quieter than the level of a faster ride. This will increase there rather.
- f) A volume, that is a level or an intensity of an order, can be changed, for example, depending on a driving profile of the user, in particular the driver. For example, it can be provided that a sequence of combustion is set quietly in the event that the operator chooses a quiet driving style, while in a sporty driving style a rather louder combustion noise is allowed. For example, a driving profile of a user can be estimated by a classification of the driving conditions. For this purpose, for example, a corresponding evaluation device is provided with appropriate storage in the vehicle.
- g) A calibration or Verifikationsaufwand of the vehicle can be set specifically to wishes, with an adaptation, it may be sufficient to provide a default setting as delivered, while a more accurate sound setting by the individual user and his driving profile only takes place.
- h) A detuning can in particular be set such that the sound pattern produced thereby, for example in a diesel internal combustion engine, gives a special impression to the observer. For example, for a sports car, a sporting association can be awakened while, for example, a different sound pattern is selected for a sedan. In particular, this allows between the two specific species, namely Sports car and sedan to be able to choose the same vehicle and the same internal combustion engine.
- i) In addition, it is possible to adapt an emission of a sound pattern during operation in such a way that, for example, different legal limit values or other specifications can be complied with. According to one embodiment, these may be different limit values in different countries and the system is able to respond accordingly when crossing a national border. For example, it is also provided that a location determination is provided, by means of which a position of the vehicle is detectable. This can be coupled with a card system in which, for example, regulations of the Highway Code are also stored. For example, if it is determined that the vehicle is in a quiet zone of a city, for example, the sound pattern can be changed so that the radiating from the vehicle emissions meet the legal requirements for such a quiet zone. It is also possible to select a sound pattern that is less aggressive in the case of an observer than a sound pattern, such as that selected during acceleration. In particular, such a procedure can be carried out automatically via a location determination, for example via a GPS signal and a corresponding deposit of cards, without the user of the vehicle having to actively intervene for this purpose. Furthermore, such an approach allows the conversion of a sound pattern adapted to different lanes. For example, a different sound pattern is selected for a possible speedy driving on freeways or highways than, for example, in an inner city area or on a main road. Furthermore, there is the possibility of an active coupling with a traffic situation information. If, for example, a corresponding device in the vehicle receives the indication that only a certain maximum speed is possible in a section due to, for example, slow-moving traffic or even due to congestion, a corresponding adaptation of the sound pattern and thus emissions can also be made possible. In addition, it can be provided that the, for example, automatically created changes of a sound pattern by the user by one or more instructions out of force and a user-desired sound pattern is generated. It can also be provided that this is possible only in certain areas. For example, special low-traffic zones, downtown areas or the like can be excluded. A further adaptation, in particular due to a local information is preferably selected in commercial vehicles such as heavy trucks or similar equipment, but also construction vehicles or other. Since high noise levels are often perceived by such vehicles on thoroughfares, it is possible to change a noise emission in such passages by a corresponding adaptation of a sound pattern so that a disturbing impression is reduced. In particular, as a result, an emission level of the internal combustion engine or the vehicle can be adjusted and in particular reduced. A further embodiment provides that, for example, a different sound pattern can also be selected on a time-dependent basis. Thus, for example, especially at night and in inner city areas, a different sound pattern can be selected than this, for example, takes place during the day. Such, with regard to radiated emissions classified as creep operation can be set automatically. In this case, it may also be provided, in particular, that this takes place with somewhat higher fuel consumption.
Gemäß einem weiteren Gedanken wird ein Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, die eine Mehrzahl an Zylindern aufweist, die vorzugsweise mittels einer Selbstzündung von eingespritztem Treibstoff zu betreiben sind, vorgeschlagen. Das Fahrzeug weist zumindest ein Steuergerät mit einer hinterlegten Regelung eines Klangmusters der Verbrennungskraftmaschine auf. Des Weiteren ist ein geschlossener Regelkreis für die Regelung des Klangmusters vorhanden. Der Regelkreis weist
- – zumindest einen Sensor zur Aufnahme eines Verbrennungsparameters von zumindest einem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine,
- – einen Speicher und eine Soll-Wertvorgabe einer Regelgröße,
- – einen Soll/Ist-Wertvergleich,
- – einen Regelalgorithmus und
- – einen Aktuator
- At least one sensor for receiving a combustion parameter of at least one cylinder of the internal combustion engine,
- A memory and a desired value of a controlled variable,
- A target / actual value comparison,
- - a control algorithm and
- - an actuator
Das Fahrzeug ist in der Lage, zumindest ein oder mehrere der obigen Funktionen hinsichtlich eines Klangmusters und seiner Änderung ausführen zu können. Vorzugsweise wird die Verbrennungskraftmaschine mit dem oben beschriebenen Verfahren betrieben.The Vehicle is capable of at least one or more of the above Functions regarding a sound pattern and its change to be able to execute. Preferably, the internal combustion engine operated with the method described above.
Des Weiteren kann eine Betriebsart- und/oder Betriebsbereichs-Erkennung vorhanden sein, mittels der die Regelung des Klangmusters beeinflussbar ist. Insbesondere kann hierüber auch eine Außerkraftsetzung der Regelung erfolgen, so dass nur über einen gesteuerten Wert das Klangmuster erzielt wird.Furthermore, a mode and / or operating range recognition may be present, by means of which the regulation of the sound pattern can be influenced. In particular, can also about this an override of the control done, so that only over a controlled value, the sound pattern is achieved.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass jeder Zylinder einen Sensor aufweist, der in den geschlossenen Regelkreis ein Signal liefert. Dieses kann beispielsweise ein Drucksensor sein, vorzugsweise bei Überwachung einer Verbrennungslage.Preferably is provided that each cylinder has a sensor which in provides the closed loop with a signal. This can for example be a pressure sensor, preferably in monitoring a Combustion position.
Beispielsweise ist des Weiteren vorgesehen, dass ein Einspritzsystem der Aktuator zur Regelung des Klangmusters ist. Durch Beeinflussung beispielsweise der Einspritzung, deren Zeitpunkt, deren Taktung, der Einspritzmenge, der Umstellung von kontinuierlicher auf diskontinuierliche Einspritzung, einer Vor- oder Nacheinspritzung, einer Aufteilung einer Einspritzmenge und/oder eine Aussetzung einer Einspritzung wird eine Anpassung eines Klangmusters entsprechend der gewünschten Verstimmung des Zylinders im Vergleich zu den übrigen Zylindern in dem gleichen Arbeitszyklus ermöglicht.For example is further provided that an injection system of the actuator to control the sound pattern. By influencing for example the injection, its timing, its timing, the injection quantity, the conversion from continuous to discontinuous injection, a pre-injection or post-injection, a distribution of an injection quantity and / or a suspension of an injection becomes an adaptation a sound pattern corresponding to the desired detuning of the cylinder compared to the other cylinders in the same working cycle allows.
Darüber hinaus wird vorzugsweise vorgesehen, dass ein auf den Standort des Fahrzeugs relevanter Parameter ebenfalls in die Regelung bzw. Steuerung Eingang erhält. So wie oben dargestellt, kann bezogen auf den jeweiligen Ort des Fahrzeugs ein spezielles Klangmuster Verwendung finden. Eine entsprechende Vorrichtung hierfür, die insbesondere auch eine Regelung außer Kraft setzt bzw. diese mit anderen Regelgrößen versieht, ist vorzugsweise ebenfalls im Fahrzeug enthalten. Diese kann beispielsweise Rückgriff nehmen auf ein Navigationssystem, welches im Fahrzeug schon vorhanden ist, oder als Nachrüstsatz vorgesehen ist.About that In addition, it is preferably provided that a on the location of the Vehicle relevant parameters also in the control or control Receive input. As shown above, can refer to the particular location of the vehicle using a special sound pattern Find. A corresponding device for this, in particular also overrides a regulation or this with others Controlling variables, is preferably also included in the vehicle. This can be used, for example take on a navigation system, which already exists in the vehicle is, or is provided as a retrofit kit.
Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird eine Simulation eines Klangmusters einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen, wobei ein geändertes Klangmuster der Verbrennungskraftmaschine durch eine simulierte Erzeugung einer zusätzlichen Ordnung durch Verstimmung eines der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine erzeugbar ist. Als Simulation im Sinne der Erfindung ist nicht nur ein reines Computerprogramm, sondern auch die Anwendung des Programms auf einem Computer und entsprechender Peripherie zu verstehen. Als Peripherie sind insbesondere Lautsprecher zu verstehen, die in der Lage sind, ein für ein Fahrzeug und/oder eine zu simulierende Kraftfahrzeugverbrennungsmaschine entsprechendes Klangmuster derart gerichtet wiedergeben zu können, dass ein Beobachter ein Klangmuster aufnimmt, wie wenn er neben dem Fahrzeug bzw. neben der Verbrennungskraftmaschine entsprechend stehen würde. Mittels der Simulati on kann beispielsweise das obige Verfahren simuliert werden bzw. der Betrieb des obigen Fahrzeugs.According to one Another idea of the invention is a simulation of a sound pattern proposed an internal combustion engine, wherein a changed Sound pattern of the internal combustion engine through a simulated Generation of an additional order by detuning one of the cylinders of the internal combustion engine can be generated. When Simulation in the sense of the invention is not just a pure computer program, but also the application of the program on a computer and equivalent Understand periphery. In particular, speakers are speakers to be able to understand one who is capable of a vehicle and / or a motor vehicle combustion engine to be simulated to be able to reproduce the corresponding sound pattern in such a way that an observer picks up a sound pattern as if he were next to it the vehicle or next to the internal combustion engine accordingly would stand. By means of simulati on, for example the above method is simulated or the operation of the above Vehicle.
Eine Weiterbildung der Simulation sieht vor, dass das Klangmuster durch Änderung einer Verbrennungslage in einem Zylinder gegenüber zumindest einer Verbrennungslage in einem anderen Zylinder in einem gleichen Arbeitszyklus bzw. in einem Befeuerungsdurchlauf simulierbar ist. Hierzu kann beispielsweise die Simulation mit einer Klangbibliothek versehen sein. Ein neues Klangmuster wird beispielsweise unter Heranziehung eines Klangmusters aus der Bibliothek erstellt. Hierbei kann berücksichtigt werden, dass ein schon vorhandenes Klangmuster vorhanden ist, bei dem keine Änderung einer Verbrennungslage vorliegt. Ein anderes Klangmuster, bei dem gezielt eine Veränderung der Verbrennungslage in einem Zylinder ausgeführt wurde, kann ebenfalls in der Klangbibliothek hinterlegt sein. Durch Überlagerung dieser beiden unter gegebenenfalls beispielsweise Ausblendung eines Frequenzspektrums entsprechend einer Quelle in Form eines Zylinders kann somit ein neues, geändertes Klangmuster simuliert werden.A Continuing the simulation provides that the sound pattern through change a combustion position in a cylinder against at least a combustion position in another cylinder in a same Duty cycle or in a firing cycle is simulated. For this example, the simulation with a sound library be provided. For example, a new sound pattern is used a sound pattern created from the library. This can be considered be that an existing sound pattern is present, at where there is no change in a combustion position. One different sound pattern, in which a targeted change of the Combustion layer in a cylinder was executed also be deposited in the sound library. By overlay these two under possibly, for example, suppression of a Frequency spectrum corresponding to a source in the form of a cylinder can thus simulate a new, changed sound pattern become.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Konstruktion von zumindest einem Teil der Verbrennungskraftmaschine in der Simulation hinterlegbar ist und ein neues Klangmuster über Nutzung einer hinterlegten Konstruktion ermöglicht wird. Beispielsweise kann hierzu ein akustisches Verhalten unter Nutzung der Konstruktion erzeugt und/oder simuliert werden. Hierbei findet beispielsweise Berücksichtigung, dass neben einer Schallübertragung über die Luft auch eine Körperschallübertragung stattfinden kann. Insbesondere kann auf diese Weise auch ein Einfluss einer Änderung einer Geometrie berücksichtigt werden, wie sie sich beispielsweise durch eine Lageänderung innerhalb der Verbrennungskraftmaschine durch ein oder mehrere Bauteile ergibt. Auch können Abstrahlungscharakteristika von Oberflächen der Verbrennungskraftmaschine oder von Bauteilen derselben wie auch Einflüsse von einer Aufhängung der Verbrennungskraftmaschine und somit deren Schwingungsfähigkeit wie auch von eingeschlossenen Komponenten wie Abgasstrang etc. hierbei Berücksichtigung finden. Des Weitern besteht die Möglichkeit, einen Einfluss einer Kapselung der Verbrennungskraftmaschine im Fahrzeug ebenfalls mit einfließen zu lassen. Dieses kann beispielsweise dadurch unterstützt werden, dass eine oder mehrere Komponenten, die berücksichtigt werden sollen, in Form von Klangmustermodulen in der Klangbibliothek hinterlegt sind. Durch Zumischung kann somit ein spezielles Gesamtklangmuster erzeugt werden. Beispielsweise ermöglicht die Simulation, dass durch Aufstellen von Klangmustern über verschiedene Betriebsbereiche eine Adaption auf andere Betriebsbereiche, die nicht hinterlegt sind, ermöglicht wird. Dieses kann beispielsweise durch eine entsprechende Extrapolation oder durch Interpolieren erfolgen.According to one Further training is provided that a construction of at least a part of the internal combustion engine in the simulation storable is and a new sound pattern over use of a deposited Construction is made possible. For example, this can be done generates an acoustic behavior using the construction and / or simulated. This takes into account, for example, that in addition to a sound transmission through the air also a structure-borne sound transmission take place can. In particular, in this way, an influence of a change a geometry, as they are, for example by a change in position within the internal combustion engine resulting from one or more components. Also, radiation characteristics of surfaces of the internal combustion engine or of components same as influences of a suspension the internal combustion engine and thus their vibration capability as well as enclosed components such as exhaust system, etc. here Consideration. Further, there is the possibility an influence of an encapsulation of the internal combustion engine in Vehicle also to be included. This can For example, be supported by one or several components that should be considered deposited in form of sound pattern modules in the sound library are. By admixture can thus a special overall sound pattern be generated. For example, the simulation allows that by setting up sound patterns over different Operating areas an adaptation to other operating areas, the are not deposited. This can for example by an appropriate extrapolation or by interpolation respectively.
Des Weiteren ist beispielsweise vorgesehen, dass ein Klangmuster simulierbar ist, das in einem Innenraum zu hören wäre und/oder dort aufgenommen wurde. Eine Weiterbildung sieht vor, dass ein Klangmuster simulierbar ist, welches außerhalb des Fahrzeuges aufzunehmen wäre. Auf diese Weise kann insbesondere auch ein Abgleich mittels der Simulation erfolgen, wie eine Änderung sich im Innenraum für den dortig angeordneten Benutzer ergibt und gleichzeitig für einen außen stehenden Beobachter. Um eine Wiederholbarkeit und insbesondere aussagekräftige Simulation zu ermöglichen, wird beispielsweise im Rahmen dessen eine Sektorangabe zu den einzelnen Klangmustern mit angegeben. Da abhängig von unterschiedlichen Orten in Bezug auf die Verbrennungskraftmaschine unterschiedliche Schallerzeugungsquellen näher oder weiter beabstandet und damit auch eine Pegeländerung wie auch die Änderung eines Klangmusters einhergehend ist, kann durch eine entsprechende Verknüpfung von Orten bzw. Bereichen mit verschiedenen Klangmustern zumindest eine Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Simulationen ermöglicht werden. Insbesondere ermöglicht dieses ebenfalls die Nutzung von in der Klangbibliothek hinterlegten realen Klangmustern von verschiedenen Fahrzeugtypen zur Anpassung an unterschiedliche Verbrennungskraftmaschinen und deren Lagen im Fahrzeug bzw. der Untersuchung von Auswirkungen von Änderungen um das Fahrzeug herum.Furthermore, it is provided, for example, that a sound pattern that can be simulated in an In could be heard and / or recorded there. A further development provides that a sound pattern can be simulated which would be recorded outside the vehicle. In this way, in particular, a comparison can be made by means of the simulation, as a change in the interior results for the user arranged there and at the same time for an outside observer. In order to enable a repeatability and, in particular, meaningful simulation, a sector information about the individual sound patterns is also included in the scope of this, for example. Since, depending on different locations with respect to the internal combustion engine, different sound sources are more or less spaced, and thus a level change as well as the change of a sound pattern is accompanied, a corresponding combination of locations or areas with different sound patterns allows at least a comparability between different simulations become. In particular, this also allows the use of real sound patterns of different types of vehicles stored in the sound library to adapt to different internal combustion engines and their locations in the vehicle or to study the effects of changes around the vehicle.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass im Rahmen des Verfahrens, bei der Simulation wie auch beim Fahrzeug Bezug genommen wird auf eine Drehmomentschwankung wie auch auf eine Leistungsanforderung, um eine Verstimmung des Klangmusters hervorzurufen. Wird beispielsweise eine Drehmomentschwankung durch eine höhere Last festgestellt, ohne dass eine höhere Leistungsanforderung seitens des Fahrers an die Verbrennungskraftmaschine weitergegeben wird, kann trotzdem automatisch das Klangmuster sich ändern.Of Furthermore, there is the possibility that, as part of the procedure, in the simulation as well as the vehicle reference is made a torque fluctuation as well as a power requirement, to cause a detuning of the sound pattern. For example a torque fluctuation due to a higher load, without a higher power requirement on the part of the Driver is passed on to the internal combustion engine can nevertheless the sound pattern will change automatically.
Ein weiterer Parameter, der im Rahmen einer Verstimmung eines Zylinders und einer Änderung eines Klangmusters Berücksichtigung finden kann, betreffen ein oder mehrere Abgaswerte. Durch beispielsweise ein entsprechendes Kennfeld kann sichergestellt werden, dass ein Klangmuster in seiner Erzeugung nicht zu einer derartigen Abgasänderung führt, dass Abgas-Emissionsvorgaben überschritten werden.One additional parameters, in the context of detuning a cylinder and a change of a sound pattern may relate to one or more emission levels. By example a corresponding map can be ensured that a Sound pattern in its production does not lead to such a change in exhaust gas, exhaust gas emission limits are exceeded.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie Merkmale sind aus den nachfolgenden Figuren zu entnehmen. Die dort jeweils dargestellten Einzelheiten sind jedoch nicht beschränkend auszulegen, sondern vielmehr exemplarisch und beispielhaft. Insbesondere können die aus diesen Figuren hervorgehenden jeweiligen einzelnen Merkmale mit anderen Merkmalen, die aus anderen Ausgestaltungen aus den Figuren wie auch aus der obigen Beschreibung hervorgehen, zu Weiterbildungen verknüpft werden, ohne dass diese exemplarisch beschrieben worden sind. Es zeigen:Further advantageous embodiments and developments and features can be taken from the following figures. The each represented there Details are not to be construed restrictively, but rather exemplary and exemplary. In particular, you can the respective individual features resulting from these figures with other features resulting from other embodiments of the figures As also apparent from the above description, to developments be linked without being described as examples have been. Show it:
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