DE102011089283A1

DE102011089283A1 - Actuator arrangement for active exhaust systems and method for operating the same

Info

Publication number: DE102011089283A1
Application number: DE201110089283
Authority: DE
Inventors: Rainer Drees; Pagra Truman Sutanto; Julius Rachor; Robert Mirlach; Hubert Bichler; Christian Mayer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-06-20
Also published as: EP2607640B1; EP2607640A1

Abstract

Es wird eine Aktoranordnung für aktive Abgasanlagen zum Erzeugen eines Schallsignals mit mindestens einem Aktor bereitgestellt, wobei die Aktoranordnung zumindest mit einem Verbindungsabschnitt gasführend mit mindestens einem Abgasstrang der Abgasanlage verbindbar ist, und die Aktoranordnung eine Druckausgleichsanordnung zum Zuführen von Fluid in den Verbindungsabschnitt umfasst. Darüber hinaus werden eine entsprechend ausgestattete aktive Abgasanlage sowie ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben der Aktoranordnung sowie ein Steuergerät hierfür vorgeschlagen.An actuator arrangement is provided for active exhaust systems for generating a sound signal with at least one actuator, wherein the actuator arrangement is connectable to at least one gas connection connecting section with at least one exhaust line of the exhaust system, and the actuator arrangement comprises a pressure compensation arrangement for supplying fluid into the connection section. In addition, a suitably equipped active exhaust system and a corresponding method for operating the actuator arrangement and a control device for this purpose are proposed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aktoranordnung für aktive Abgasanlagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zum Betreiben derselben sowie eine aktive Abgasanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.The invention relates to an actuator arrangement for active exhaust systems according to the preamble of patent claim 1, a method for operating the same and an active exhaust system according to the preamble of patent claim 8.

In bekannten Abgasanlagen kommen in der Regel passive Schalldämpfer zum Einsatz, welche dazu ausgebildet sind, Verbrennungsgeräusche eines mit der Abgasanlage verbundenen Verbrennungsmotors unter einen vordefinierten Pegel zu senken. Insbesondere bei Abgasanlagen für Kraftfahrzeuge bestehen diesbezüglich strenge gesetzliche Anforderungen für eine Zulassung der Abgasanlage.In known exhaust systems are usually passive mufflers are used, which are adapted to reduce combustion noise of a combustion engine connected to the exhaust system below a predefined level. In particular, in exhaust systems for motor vehicles in this regard are strict legal requirements for approval of the exhaust system.

Neben der reinen Herabsetzung der Verbrennungsgeräusche werden die Schalldämpfer aber auch zu einer Klanggestaltung eingesetzt und hierzu üblicherweise mit zusätzlichen Resonatoren oder Absorptionsschalldämpfern sowie Reflexionsschalldämpfern ausgestattet.In addition to the pure reduction of combustion noise, the muffler but also used to a sound design and this usually equipped with additional resonators or absorption mufflers and reflection mufflers.

Derartige Abgasanlagen umfassen beispielsweise einen Vorschalldämpfer (VSD), einen Mittelschalldämpfer (MSD) und einen Nachschalldämpfer (NSD) und können je nach Motorentyp ein- oder zweiflutig ausgeführt sein. Zweiflutige Abgasanlagen können zudem eine Übersprechstelle aufweisen.Such exhaust systems include, for example, a pre-muffler (VSD), a center muffler (MSD) and a rear muffler (NSD) and can be designed one or two-flow depending on the engine type. Double-flow exhaust systems can also have a cross-talk station.

Zu einer weiteren Beeinflussung von Verbrennungsgeräuschen bzw. zu einer weiteren Klanggestaltung, kommen in sogenannten „aktiven” Abgasanlagen zusätzlich zu den Schalldämpfern verbaute elektrische Aktoren zum Einsatz. Diese Aktoren werden in der Regel in Strömungsrichtung des Abgases hinter dem letzten Schalldämpfer angeordnet und mittels einer Rohrverzweigung gasführend mit dem Abgasstrang der Abgasanlage verbunden.In addition to the mufflers built-in electrical actuators are used in a so-called "active" exhaust systems to further influence combustion noise or to a further sound design. These actuators are usually arranged in the flow direction of the exhaust gas behind the last muffler and gas-conducting connected by means of a branch pipe with the exhaust system of the exhaust system.

Eine derartige Anordnung ermöglicht eine gezielte Erzeugung von definierten Schallwellen. Diese können über die Rohrverzweigung den von der Verbrennung im Motor herrührenden Schallwellen, also den Verbrennungsgeräuschen, zugeleitet werden. Auf diese Weise lassen sich die an einem Endrohr der Abgasanlage wahrnehmbaren Geräusche durch die Aktor-erzeugten Schallwellen beeinflussen.Such an arrangement allows a targeted generation of defined sound waves. These can be fed via the branch pipe to the sound waves originating from the combustion in the engine, ie the combustion noise. In this way, the perceptible to a tailpipe of the exhaust system noise can be influenced by the actuator-generated sound waves.

Als nachteilig erweist sich ein als Aktor zum Einsatz kommender Lautsprecher, der in der Regel elektrisch betrieben und in einem Gehäuse gegenüber einer Umgebung abgeschlossen verbaut ist. Der Lautsprecher des Aktors umfasst elektrische Komponenten und hitzeempfindliche Magnete, die – je nach Bauteil – bis zu einer Temperatur von 100°C oder sogar bis zu 150°C spezifiziert sind. Bei einer Einwirkung höherer Temperaturen nehmen die Bauteile Schaden oder werden sogar unbrauchbar. Diese Temperaturen liegen somit deutlich unter einer Betriebstemperatur üblicher Abgasanlagen, die ohne weiteres mehrere hundert Grad betragen kann. Verschärfend wirkt sich diesbezüglich ein geringer Bauraum aus, der eine unmittelbare räumliche Nähe des hitzeempfindlichen Aktors und der heißen Abgasanlage erforderlich macht.A disadvantage proves to be as an actuator used for coming speaker, which is usually electrically operated and installed in a housing against an environment is completed. The loudspeaker of the actuator comprises electrical components and heat-sensitive magnets, which are specified up to a temperature of 100 ° C or even up to 150 ° C, depending on the component. When exposed to higher temperatures, the components are damaged or even unusable. These temperatures are thus well below an operating temperature of conventional exhaust systems, which can easily be several hundred degrees. To make matters worse, this means that there is less space required, which requires an immediate spatial proximity of the heat-sensitive actuator and the hot exhaust system.

Zur Reduzierung dieser Nachteile ist es bekannt, den Aktor – wie beschrieben – mittels eines gasführenden Verbindungsrohrs mit dem Abgasstrang der Abgasanlage zu verbinden und den Aktor somit von dieser Wärmequelle räumlich zu beabstanden. Anschaulich betrachtet bedeutet dies, dass das Verbindungsrohr von dem Abgasstrang mit einem ersten Ende abzweigt und an seinem entgegengesetzten zweiten Ende mit dem Aktor verbunden ist. Mittels dieser Anordnung wird das physikalische Prinzip einer stehenden Luftsäule in dem Verbindungsrohr zur Schallübertragung von dem Aktor in den Abgasstrang genutzt. Gleichzeitig erfolgt aufgrund der stehenden Luftsäule – zumindest im Idealfall – kein Luftaustausch mit dem im Verbindungsbereich vorbeiströmenden heißen Abgas, so dass dieses von dem Aktor ferngehalten werden kann.To reduce these disadvantages, it is known to connect the actuator - as described - by means of a gas-conducting connecting pipe with the exhaust system of the exhaust system and thus space the actuator spatially from this heat source. Illustratively, this means that the connecting pipe branches off from the exhaust gas line with a first end and is connected at its opposite second end to the actuator. By means of this arrangement, the physical principle of a stationary air column in the connecting pipe for sound transmission from the actuator is used in the exhaust system. At the same time due to the standing air column - at least in the ideal case - no air exchange with the flowing past in the connection area hot exhaust gas, so that it can be kept away from the actuator.

Dieser Idealfall kann jedoch in der Praxis nicht vollständig umgesetzt werden. Selbst bei einer strömungsoptimierten Anbindung des Verbindungsrohres treten an dem Abgasstrang stets Verwirbelungen auf, welche zur Ausbildung eines Unterdruckbereichs und zu einem hierdurch bewirkten Gasaustausch mit der eigentlich stehenden Luftsäule führen. Auch wenn dies nur in einem unmittelbaren Mündungsbereich des Verbindungsrohres in den Abgasstrang auftritt, führt der Gasaustausch dennoch über eine längere Betriebsdauer zu einer Temperaturerhöhung im Bereich des Aktors, wodurch dieser beschädigt werden kann.However, this ideal case can not be fully implemented in practice. Even with a flow-optimized connection of the connecting pipe turbulences always occur at the exhaust gas line, which lead to the formation of a negative pressure region and to a gas exchange effected thereby with the actually standing air column. Even if this occurs only in an immediate mouth region of the connecting pipe in the exhaust system, the gas exchange still leads over a longer period of operation to a temperature increase in the region of the actuator, which can be damaged.

Unterstützt wird die thermische Belastung des Aktors von einer zusätzlichen Wärmeleitung von dem Abgasstrang auf das Verbindungsrohr und über dieses auf die stehende Luftsäule bzw. den Aktor, so dass der Aktor einer zusätzlichen thermischen Belastung ausgesetzt wird. Dies ist insbesondere bei verminderter oder fehlender externer Kühlluft aufgrund einer mangelnden Fahrzeugumströmung, also beispielsweise bei langsamer Fahrt oder einem Stillstand des Fahrzeugs nach einer Volllastfahrt oder einer langsamen Bergfahrt, von Bedeutung.The thermal load of the actuator is supported by an additional heat conduction from the exhaust line to the connecting pipe and via this to the standing air column or the actuator, so that the actuator is exposed to an additional thermal load. This is particularly important with reduced or missing external cooling air due to a lack of vehicle flow, so for example when driving slowly or a stoppage of the vehicle after a full load or a slow ascent, of importance.

Ein weiterer nachteiliger Effekt der bekannten Anordnung liegt darin begründet, dass der beschriebene, im Mündungsbereich entstehende Unterdruckbereich über das Verbindungsrohr auch für einen Unterdruck auf der dem Abgas zugewandten Vorderseite des Aktors sorgt. Da ein gleichzeitig auf der hiervon abgewandten Rückseite des Aktors herrschender Druck im Wesentlichen unverändert und somit über dem Druck auf der Vorderseite liegt, führt die hieraus resultierende Druckdifferenz dazu, dass eine Membran des Aktors in Richtung des Abgasstrangs ausgelenkt wird. In Folge dessen werden eine Steuerung des Aktors sowie ein Wirkungsgrad des Aktors negativ beeinflusst. Generell gilt, dass der Aktor, der üblicherweise als Lautsprecher ausgebildet ist, einen vollen Wirkungsgrad nur dann erreicht, wenn die Druckdifferenz zwischen der Vorder- und der Rückseite der zugehörigen Membran Null ist. Nur so befindet sich die Membran in nicht-aktivem Zustand in ihrer ursprünglichen Ruhelage und kann in beide Bewegungsrichtungen vollständig ausgelenkt werden.Another disadvantageous effect of the known arrangement is due to the fact that the described negative pressure region which arises in the area of the opening via the connecting pipe also provides for a negative pressure on the front side of the actuator facing the exhaust gas. As a simultaneously facing away from the back of the actuator prevailing pressure is substantially unchanged and thus above the pressure on the front, the resulting pressure difference causes a diaphragm of the actuator is deflected in the direction of the exhaust line. As a result, a control of the actuator and an efficiency of the actuator are adversely affected. In general, the actuator, which is usually designed as a loudspeaker, only reaches full efficiency if the pressure difference between the front and the back of the associated diaphragm is zero. Only then is the membrane in its non-active state in its original rest position and can be completely deflected in both directions of movement.

Der voranstehend beschriebene Unterdruckbereich im Mündungsbereich zwischen Verbindungsrohr und Abgasstrang basiert beispielsweise auf Druckverlusten, insbesondere einer Strömungsbeeinflussung des Abgasstromes durch den Mündungsbereich, so dass insbesondere bei hohen Abgasströmen, die Entstehung eines signifikanten Unterdruckbereichs nicht verhindert werden kann. Als Unterdruck ist im Rahmen dieser Beschreibung stets ein gegenüber einem barometrischen Umgebungsdruck reduzierter statischer Druck an der jeweils beschriebenen Stelle zu verstehen.The above-described negative pressure region in the mouth region between the connecting pipe and the exhaust gas line is based, for example, on pressure losses, in particular a flow influencing of the exhaust gas flow through the mouth region, so that the formation of a significant negative pressure region can not be prevented, especially with high exhaust gas flows. For the purposes of this description, negative pressure is always to be understood as meaning a reduced static pressure at the respective point described relative to a barometric ambient pressure.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Aktoranordnung bereitzustellen, welche die beschriebenen Nachteile vermindert oder sogar beseitigt. Insbesondere soll in diesem Zusammenhang eine thermische Belastung des Aktors reduziert und ein Wirkungsgrad des Aktors erhöht werden.The object of the invention is therefore to provide an actuator arrangement which reduces or even eliminates the disadvantages described. In particular, in this context, a thermal load of the actuator is reduced and an efficiency of the actuator can be increased.

Diese Aufgabe wird gelöst mittels einer Aktoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einer aktiven Abgasanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie einem Verfahren nach Patentanspruch 12.This object is achieved by means of an actuator arrangement with the features of patent claim 1 and an active exhaust system with the features of claim 9 and a method according to claim 12.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprüchen.Advantageous embodiments emerge from the respective dependent claims.

Demnach wird eine Aktoranordnung für aktive Abgasanlagen zum Erzeugen eines Schallsignals mit mindestens einem Aktor bereitgestellt, wobei die Aktoranordnung mit zumindest einem Verbindungsabschnitt gasführend mit mindestens einem Abgasstrang der Abgasanlage verbindbar ist. Die Aktoranordnung umfasst außerdem eine Druckausgleichsanordnung zum Zuführen von Fluid in den Verbindungsabschnitt.Accordingly, an actuator arrangement is provided for active exhaust systems for generating a sound signal with at least one actuator, wherein the actuator arrangement with at least one connecting section gas-conducting with at least one exhaust system of the exhaust system is connectable. The actuator assembly also includes a pressure equalization arrangement for supplying fluid into the connection portion.

Demnach kann die Aktoranordnung mittels des Verbindungsabschnitts als gasführender Strang zur Bereitstellung eine Luftsäule an dem Abgasstrang angeordnet werden, beispielsweise als von dem Abgasstrang abzweigender Rohrstrang. Ein von der Aktoranordnung umschlossenes Volumen, insbesondere im Bereich des Verbindungsabschnitts, ist hierbei gasführend ausgebildet und mit einem abgasführenden Volumen des Abgasstrangs zum Austausch von Fluid verbindbar. Es können somit von dem Aktor erzeugte Schallwellen dem Abgasstrang über den Verbindungsabschnitt zugeführt und den dort übertragenen Verbrennungsgeräuschen überlagert werden.Accordingly, the Aktoranordnung can be arranged by means of the connecting portion as a gas-carrying strand for providing an air column to the exhaust line, for example, as branched off from the exhaust line pipe string. A volume enclosed by the actuator arrangement, in particular in the region of the connection section, is designed to be gas-conducting and connectable to an exhaust-carrying volume of the exhaust gas system for exchanging fluid. Thus, sound waves generated by the actuator can be supplied to the exhaust gas line via the connecting section and superimposed on the combustion noises transmitted there.

Die beschriebene Aktoranordnung ermöglicht zusätzlich mittels der Zuführung von Fluid in den Verbindungsabschnitt, dass dieses ebenfalls über den Verbindungsabschnitt in den Abgasstrang der Abgasanlage weitergeleitet werden kann. Wird also in einem verbundenen Zustand in einem Mündungsbereich des Verbindungsabschnitts in den Abgasstrang ein Unterdruckbereich in Folge einer Abgasströmung erzeugt, so entsteht ebenfalls ein Unterdruck in dem Verbindungsabschnitt bzw. im Bereich des Aktors. Durch Zuführen des Fluids in den Verbindungsabschnitt kann dieser entstehende Unterdruck jedoch mittels der Druckausgleichsanordnung reduziert werden. Der Unterdruckbereich bewirkt, dass das Fluid in den Verbindungsabschnitt und von diesem in den Abgasstrang gesaugt wird.The actuator arrangement described additionally allows by means of the supply of fluid into the connecting portion, that this can also be forwarded via the connecting portion in the exhaust system of the exhaust system. Thus, if, in a connected state in an opening region of the connection section, a negative pressure region is produced in the exhaust gas line as a result of an exhaust gas flow, a negative pressure also arises in the connection section or in the region of the actuator. By supplying the fluid into the connecting section, however, this resulting negative pressure can be reduced by means of the pressure compensation arrangement. The negative pressure area causes the fluid to be sucked into the connecting section and from there into the exhaust line.

Als zusätzliche Wirkung kann das zugeführte Fluid – abhängig von einer Temperatur des Fluids – für eine Belüftung und Kühlung der Aktoranordnung in zweierlei Art und Weise sorgen. Das zugeführte Fluid verhindert einerseits ein Einströmen von heißem Abgas aus dem Abgasstrang und drückt dieses in Richtung des Abgasstrangs zurück. Andererseits sorgt es für einen Kühlstrom beim Durchströmen der Aktoranordnung, insbesondere für eine Temperaturabsenkung im Bereich des Verbindungsabschnitts, so dass eine Wärmeleitung über den Verbindungsabschnitt auf den Aktor verringert wird.As an additional effect, the supplied fluid - depending on a temperature of the fluid - provide ventilation and cooling of the actuator assembly in two ways. On the one hand, the supplied fluid prevents an inflow of hot exhaust gas from the exhaust gas line and presses it back in the direction of the exhaust gas line. On the other hand, it ensures a cooling flow when flowing through the actuator arrangement, in particular for a temperature reduction in the region of the connecting section, so that heat conduction via the connecting section to the actuator is reduced.

Der Aktor kann somit vor hohen Temperaturen durch heißes Abgas sowie vor einer Wärmeleitung über den Verbindungsabschnitt geschützt werden.The actuator can thus be protected from high temperatures by hot exhaust gas and from heat conduction via the connecting section.

Mit anderen Worten: es kann also gezielt ein Unterdruck am Aktor vermindert werden, indem das Fluid in die Aktoranordnung zugeführt wird und ein Unterdruck ausgeglichen oder zumindest reduziert wird. Auf diese Weise kann die beschriebene, auf den Aktor wirkende Druckdifferenz zwischen seiner Vorderseite und der Rückseite reduziert und somit der Wirkungsgrad des Aktors erhöht werden. Zusätzlich wird durch eine geringere thermische Belastung eine Betriebsfestigkeit und eine Lebensdauer des Aktors erhöht.In other words, it is thus possible to selectively reduce a negative pressure at the actuator by supplying the fluid into the actuator arrangement and compensating or at least reducing a negative pressure. In this way, the described, acting on the actuator pressure difference between its front and the back can be reduced and thus the efficiency of the actuator can be increased. In addition, by a lower thermal load, a durability and a lifetime of the actuator is increased.

Wie ebenfalls bereits dargestellt, ist der Aktor dazu vorgesehen, definierte Schallwellen zu erzeugen, die über eine in dem Verbindungsabschnitt angeordnete Luftsäule in den Abgasstrang weitergegeben werden. Dort überlagern die Schallwellen die über den Abgasstrang mit dem Abgas transportierten Verbrennungsgeräusche des Verbrennungsmotors.As also already shown, the actuator is intended to generate defined sound waves, which are transmitted via an air column arranged in the connecting section into the exhaust gas line. There, the sound waves superimpose the via the exhaust system with the exhaust gas transported combustion noise of the engine.

Auf diese Weise lassen sich die an einem Endrohr der Abgasanlage wahrnehmbaren Geräusche durch die Aktor-erzeugten Schallwellen derart beeinflussen, dass bei einer gleichphasigen Auslegung, beispielsweise zum Zwecke einer Klanggestaltung, eine Verstärkung oder sogar eine komplette Überlagerung der Verbrennungsgeräusche möglich ist. Auf gleiche Weise lassen sich mittels einer gegenphasigen Auslegung die Verbrennungsgeräusche des Motors entsprechend dämpfen. Die Dämpfung erfolgt somit durch sogenannten „Anti-Schall”, also durch gegenphasige Schwingungsüberlagerung, und eignet sich insbesondere zur Einhaltung gesetzlich definierter Grenzwerte für eine Geräuschemission sowie zu einer Reduzierung von störenden Resonanzgeräuschen, wie beispielsweise einem Brummen. Für eine Reduzierung dieser Resonanzgeräusche müssen bisher Resonatoren in den NSD aufwendig angepasst werden.In this way, the perceptible to a tailpipe of the exhaust system noise can be influenced by the actuator-generated sound waves such that in an in-phase design, for example, for the purpose of sound design, a gain or even a complete superposition of combustion noise is possible. In the same way, by means of an antiphase design, the combustion noise of the engine can be damped accordingly. The damping is thus effected by so-called "anti-sound", ie by opposite-phase vibration superposition, and is particularly suitable for compliance with legally defined limits for noise emission as well as a reduction of disturbing resonance noise, such as a hum. For a reduction of these resonant noise so far resonators in the NSD have to be adapted consuming.

Vorzugsweise umfasst der Aktor hierzu einen Lautsprecher, insbesondere einen elektrisch betätigbaren Lautsprecher. Grundsätzlich sind jedoch auch andere steuerbare und/oder regelbare Vorrichtungen zum Erzeugen definierter Schallwellen einsetzbar.For this purpose, the actuator preferably comprises a loudspeaker, in particular an electrically operable loudspeaker. In principle, however, other controllable and / or controllable devices for generating defined sound waves can be used.

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die Verwendung der Druckausgleichsanordnung optional in Kombination mit der beschriebenen Ansteuerung bzw. Regelung des Aktors zur Erzeugung von Schall bzw. Anti-Schall zum Einsatz kommt. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung, dass der Aktor nicht durch eine zu große Druckdifferenz in seinem Wirkungsgrad eingeschränkt wird. Diese Anforderung kann mittels der Druckausgleichsanordnung erfindungsgemäß erzielt werden. Nur so lassen sich schnell und wirkungsvoll entsprechende Anti-Schall-Schallwellen zur Dämpfung momentaner Verbrennungsgeräusche erzeugen, die über den Abgasstrang bzw. den Endschalldämpfer an die Umgebung abgegeben werden.It proves to be particularly advantageous if the use of the pressure compensation arrangement is optionally used in combination with the described control or regulation of the actuator for generating sound or anti-sound. It is of particular importance that the actuator is not limited by an excessive pressure difference in its efficiency. This requirement can be achieved according to the invention by means of the pressure equalization arrangement. This is the only way to quickly and effectively generate appropriate anti-sound sound waves to dampen momentary combustion noises that are emitted to the environment via the exhaust system or the rear silencer.

Insbesondere ermöglicht die beschriebene Aktoranordnung somit eine Kombination mit einem regelbaren Aktor, im Gegensatz zu bisher eingesetzten Aktoren, welche lediglich ansteuerbar sind. Die Regelung zeichnet sich dadurch aus, dass der Aktor in Reaktion auf momentane Verbrennungsgeräusche betrieben werden kann. Es wird somit ermöglicht, definierte Schallwellen durch eine entsprechende Regelung des Aktors bereitzustellen, die an das momentane Verbrennungsgeräusch zur Reduzierung mittels Antischall möglichst optimal angepasst sind. Beispielhafte Anpassungsparameter sind eine Frequenz, eine Amplitude und/oder eine Phasenverschiebung zu den Verbrennungsgeräuschen.In particular, the actuator arrangement described thus allows a combination with a controllable actuator, in contrast to previously used actuators, which are only controllable. The control is characterized in that the actuator can be operated in response to instantaneous combustion noise. It is thus made possible to provide defined sound waves by a corresponding control of the actuator, which are adapted as best as possible to the instantaneous combustion noise for reduction by means of anti-sound. Exemplary adaptation parameters are a frequency, an amplitude and / or a phase shift to the combustion noise.

Für die Anti-Schall-Regelung des Aktors sind zudem die Temperaturen der Luftsäule in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Aktor und dem Abgasstrang von Bedeutung. Diese beeinflussen eine Schallübertragung von dem Aktor auf das Abgas, so dass diese beispielsweise zur Bestimmung einer Signallaufzeit bzw. einer Wellenlänge berücksichtigt werden müssen. Kann der Verbindungsabschnitt bzw. die darin enthaltene Luftsäule aufgrund der Zuführung des Fluids auf einer definierten Betriebstemperatur oder zumindest innerhalb eines definierten Temperaturintervalls gehalten werden, so können ebenfalls die aufwendigen Anpassungsmaßnahmen reduziert und die Anti-Schall-Regelung entsprechend angepasst werden. Beispielsweise kann der Anti-Schall-Regelung ein entsprechend angepasstes Temperaturmodell zugrundegelegt werden.For the anti-sound control of the actuator, the temperatures of the air column in the connecting portion between the actuator and the exhaust system are also important. These influence a sound transmission from the actuator to the exhaust gas, so that they must be taken into account, for example, to determine a signal propagation time or a wavelength. If the connecting section or the air column contained therein can be kept at a defined operating temperature or at least within a defined temperature interval due to the supply of the fluid, the costly adaptation measures can also be reduced and the anti-noise control can be adjusted accordingly. For example, the anti-noise control can be based on a correspondingly adapted temperature model.

Ebenso ist es möglich, Temperatursensoren und/oder Drucksensoren im Bereich der Aktoranordnung vorzusehen, um eine momentane Temperatur und/oder einen momentanen Druck der Luftsäule bestimmen zu können und die Anti-Schall-Regelung anzupassen.It is likewise possible to provide temperature sensors and / or pressure sensors in the area of the actuator arrangement in order to be able to determine an instantaneous temperature and / or a momentary pressure of the air column and to adapt the anti-noise control.

Entsprechend einer Ausführungsform umfasst die Druckausgleichsanordnung mindestens eine Ausnehmung und/oder mindestens ein Leitungselement zum Zuführen des Fluid in den gasführenden Verbindungsabschnitt der Aktoranordnung.According to one embodiment, the pressure compensation arrangement comprises at least one recess and / or at least one conduit element for supplying the fluid into the gas-carrying connection section of the actuator arrangement.

Dies bedeutet, dass die Druckausgleichsanordnung eine oder mehrere Ausnehmungen umfassen kann, die beispielsweise in Form von Bohrungen oder Öffnungen beliebiger Form in der Aktoranordnung vorgesehen und dazu ausgeführt sind, ein Zuführen des Fluids durch die mindestens eine Ausnehmung in die Aktoranordnung zu ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ können ein oder mehrere der Leitungselemente vorgesehen werden. Als Leitungselement ist insbesondere ein Führungskanal zum Zuführen des Fluids zu verstehen, beispielsweise in Form eines Schlauches, eines Rohres oder eines Kanals. Nähere Ausgestaltungsformen werden nachfolgend dargestellt. Bevorzugt ist die Druckausgleichsanordnung akustisch günstig ausgeführt und/oder akustisch günstig angeordnet, um eine zusätzliche Geräuschentwicklung aufgrund des zugeführten Fluids zu reduzieren oder sogar zu verhindern.This means that the pressure compensation arrangement can comprise one or more recesses, which are provided, for example, in the form of bores or openings of any shape in the actuator arrangement and designed to allow a supply of the fluid through the at least one recess in the actuator arrangement. Additionally or alternatively, one or more of the conduit elements may be provided. As a conduit element is in particular a guide channel for supplying the fluid to understand, for example in the form of a hose, a pipe or a channel. Further embodiments are shown below. Preferably, the pressure compensation arrangement is acoustically favorably designed and / or arranged acoustically favorable to reduce or even prevent additional noise due to the supplied fluid.

Eine Ausgestaltung als Schlauch erlaubt beispielsweise, den Schlauch mit einem ersten Ende mit dem Aktor und/oder dem Verbindungsabschnitt fluidführend zu verbinden und ein entgegengesetztes zweites des Leitungselements bzw. des Schlauchs zum Zuführen des Fluids von der Aktoranordnung wegzuführen und räumlich derart zu platzieren, dass unter anderem eine Verschmutzung bzw. ein Schmutzeintrag zusammen mit dem Fluid verhindert werden kann.An embodiment as a hose, for example, allows the hose with a first end to fluidly connect to the actuator and / or the connecting portion and lead away an opposite second of the line member or the hose for supplying the fluid from the actuator assembly and spatially to place such that under other pollution or a dirt entry can be prevented together with the fluid.

Vorzugsweise ist das zuzuführende Fluid Luft, insbesondere Umgebungsluft. Dies bedeutet, dass insbesondere Umgebungsluft aus der unmittelbaren Umgebung der Aktoranordnung oder je nach Ausgestaltung des Leitungselements aus einem beabstandeten Bereich der Umgebung, wie beispielsweise einer Fahrzeugumgebung, entnommen und der Aktoranordnung zugeführt werden kann. Insbesondere der in dem Mündungsbereich auftretende Unterdruck kann hierbei für eine Ansaugung des Fluids zur Zuführung in die Aktoranordnung bzw. den Verbindungsabschnitt und eine Weiterleitung in den Abgasstrang konfiguriert sein. Zusätzliche Maßnahmen zur Zuführung des Fluids, insbesondere Lüfter oder Pumpen sind nicht erforderlich, aber dennoch möglich. So kann die Aktoranordnung beispielsweise einen Lüfter zum steuer- und/oder regelbaren Zuführen von Fluid in den Verbindungsabschnitt umfassen. Ein Durchsatz des zugeführten Fluidstroms ist somit beeinflussbar. Preferably, the supplied fluid is air, in particular ambient air. This means that, in particular, ambient air from the immediate vicinity of the actuator arrangement or, depending on the configuration of the line element, can be taken from a spaced area of the environment, such as a vehicle environment, and supplied to the actuator arrangement. In particular, the negative pressure occurring in the mouth region may in this case be configured for suction of the fluid for feeding into the actuator arrangement or the connecting section and forwarding into the exhaust gas line. Additional measures for supplying the fluid, in particular fans or pumps are not required, but still possible. For example, the actuator arrangement may comprise a fan for the controllable and / or controllable supply of fluid into the connection section. A throughput of the supplied fluid flow can thus be influenced.

Es versteht sich, dass neben den beschriebenen Fluiden grundsätzlich auch andere geeignete gasförmige oder flüssige Stoffe als Fluid einsetzbar sind. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird die Erfindung jedoch anhand einer Verwendung von Umgebungsluft als Fluid veranschaulicht.It is understood that in addition to the fluids described in principle also other suitable gaseous or liquid substances can be used as a fluid. However, to simplify the description, the invention will be illustrated by the use of ambient air as the fluid.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform umfasst die Druckausgleichsanordnung ein Ventil, ein steuer- und/oder regelbares Ventil und/oder einen Filter, wobei das steuer- und/oder regelbare Ventil elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch regelbar ausgebildet ist.According to a further embodiment, the pressure compensation arrangement comprises a valve, a controllable and / or controllable valve and / or a filter, wherein the controllable and / or controllable valve is designed to be electrically, hydraulically and / or pneumatically controllable.

Somit kann das Ventil beispielsweise schaltbar ausgebildet sein und ermöglicht somit ein kontrolliertes Öffnen oder Schließen der Druckausgleichsanordnung. Das Schalten kann beispielsweise mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen. Die Verwendung des Ventils verhindert eine ständig bestehende Öffnung der Aktoranordnung gegenüber der Umgebung, so dass ein Ausströmen von Abgasen verhindert werden kann. Zusätzlich unterbindet es möglicherweise auftretende Strömungsgeräusche des Fluids durch die Ausnehmung bzw. das Leitungselement, zumindest in geschlossenem Zustand des Ventils. Es versteht sich, dass die Druckausgleichsöffnung mehr als ein Ventil umfassen kann. Darüber hinaus können auch mehrere Aktoranordnungen, beispielsweise bei zweiflutigen Abgasanlagen, derart miteinander verbunden werden, dass lediglich ein gemeinsames Ventil für die mehreren Druckausgleichsanordnungen der mehreren Aktoranordnungen vorgesehen werden muss.Thus, the valve may be formed, for example switchable and thus allows a controlled opening or closing of the pressure compensation arrangement. The switching can be done, for example, mechanically, electrically, hydraulically or pneumatically. The use of the valve prevents a permanent opening of the actuator assembly to the environment, so that an outflow of exhaust gases can be prevented. In addition, it prevents possibly occurring flow noise of the fluid through the recess or the line element, at least in the closed state of the valve. It is understood that the pressure equalization port may include more than one valve. In addition, a plurality of actuator arrangements, for example in dual-flow exhaust systems, can be connected to one another such that only one common valve must be provided for the plurality of pressure compensation arrangements of the multiple actuator arrangements.

Ein Schließen des Ventils kann beispielsweise vorgesehen werden, falls kein Druckausgleich gewünscht wird. Soll dagegen ein Unterdruck in der Aktoranordnung abgebaut werden, so kann das Ventil geöffnet werden. Verfügt die Druckausgleichsanordnung zusätzlich über einen Filter, so kann das zugeführte Fluid, also beispielsweise die zugeführte Luft, mittels des Filters gefiltert und somit ein Eindringen von Verunreinigungen in Form von. Schmutz oder Wasser verhindert werden. Entsprechend einer Ausführungsform können das Ventil und der Filter miteinander zu einem gemeinsamen Bauteil kombiniert sein. Beispielsweise kann außerdem ein mechanisch schaltbares Ventil mittels einer Vorspannung betätigbar ausgeführt sein.A closing of the valve can be provided, for example, if no pressure equalization is desired. If, on the other hand, a negative pressure in the actuator arrangement is to be reduced, then the valve can be opened. If the pressure compensation arrangement additionally has a filter, then the supplied fluid, that is, for example, the supplied air, can be filtered by means of the filter and thus the penetration of impurities in the form of. Dirt or water can be prevented. According to one embodiment, the valve and the filter may be combined together to form a common component. For example, a mechanically switchable valve can also be designed to be actuatable by means of a bias voltage.

Das Ventil kann demnach alternativ auch steuer- und/oder regelbar sein, insbesondere elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch regelbar sein. Dies bietet die Möglichkeit, das Ventil gezielt anzusteuern, um einen Unterdruck am Aktor in definiertem Umfang zu mindern. Im Gegensatz zu einer lediglich schaltbaren Betätigung zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung ermöglicht eine Steuerung bzw. Regelung eine beliebige Anzahl von Zwischenstellungen oder eine stufenlose Regelung. Der Steuerung bzw. der Regelung können beispielsweise eine Temperaturmessung, ein Temperaturmodell, eine Drehzahl einer Antriebseinheit, deren Lastzustand oder weitere Größen zugrundegelegt werden. Eine derartige Ansteuerung mittels einer Steuerung bzw. Regelung ermöglicht somit auch eine Wahl eines Öffnungspunktes des Ventils unabhängig von einem momentan anliegenden Unterdruck in dem Verbindungselement bzw. am Aktor. Die Regelung des Ventils kann außerdem auf Basis vordefinierter Funktionen oder über eine Kennfeldansteuerung erfolgen. Auf diese Weise kann durch gezielten Ausgleich oder gezielte Minderung des Unterdrucks die beschriebene am Aktor anliegende Druckdifferenz reduziert und in Folge dessen sein Wirkungsgrad erhöht werden.Accordingly, the valve can alternatively also be controllable and / or controllable, in particular electrically, hydraulically and / or pneumatically controllable. This offers the possibility to selectively control the valve in order to reduce a negative pressure at the actuator to a defined extent. In contrast to a merely switchable operation between a closed and an open position, a controller or control allows any number of intermediate positions or a stepless control. The control or regulation can be based, for example, on a temperature measurement, a temperature model, a rotational speed of a drive unit, its load state or other variables. Such a control by means of a control or regulation thus also makes it possible to select an opening point of the valve independently of a currently applied negative pressure in the connecting element or on the actuator. The control of the valve can also be done on the basis of predefined functions or via a map control. In this way, the described pressure difference applied to the actuator can be reduced by targeted compensation or targeted reduction of the negative pressure and as a result its efficiency can be increased.

Lediglich beispielsweise kann als Ventil ein sogenanntes elektrisches Umschaltventil zum Schalten zwischen einem offenen und geschlossenen Betriebszustand eingesetzt werden. Soll dagegen ein geregeltes Ventil vorgesehen werden, so ist beispielsweise ein Druckwandler einsetzbar. Alle schalt- und steuerbaren Ventile können unmittelbar oder zumindest mittelbar über ein Steuergerät geschaltet bzw. geregelt werden. Ein entsprechendes Steuergerät ist nachfolgend beschrieben.Only, for example, can be used as a valve, a so-called electrical switching valve for switching between an open and closed operating state. If, on the other hand, a regulated valve is to be provided, then for example a pressure transducer can be used. All switchable and controllable valves can be switched or regulated directly or at least indirectly via a control unit. A corresponding control device is described below.

Außerdem kann die Druckausgleichsanordnung dem Aktor und/oder dem Verbindungsabschnitt zugeordnet sein. Demnach kann also beispielsweise die beschriebene Ausnehmung und/oder ein erstes Ende des Leitungselements in dem Aktor, in dem Verbindungsabschnitt oder in beiden angeordnet sein, um in dem jeweiligen Bereich das Fluid in die Aktoranordnung zuzuführen. Entscheidend ist hierbei lediglich, dass der Bereich der Zuführung mit dem Verbindungsabschnitt und somit im eingebauten Zustand mit dem Abgasstrang gasleitend verbunden ist, so dass ein Druckausgleich im Bereich des Aktors bewirkt werden kann.In addition, the pressure compensation arrangement may be associated with the actuator and / or the connecting portion. Accordingly, therefore, for example, the described recess and / or a first end of the conduit element may be arranged in the actuator, in the connecting portion or in both, in order to supply the fluid into the actuator arrangement in the respective region. The decisive factor here is merely that the area of the feed with the connecting section and thus in the built-in Condition is connected gas-conducting with the exhaust line, so that a pressure compensation in the region of the actuator can be effected.

Ferner kann der Aktor ein gekapseltes Gehäuse oder ein gekapseltes Gehäuse mit mindestens einer Druckausgleichsöffnung umfasst. Die Druckausgleichsöffnung kann im Gegensatz zu der beschriebenen Druckausgleichsanordnung dazu vorgesehen sein, einen Druckausgleich auf einer dem heißen Abgas abgewandten Seite des Aktors, insbesondere einer hiervon abgewandten Rückseite der Lautsprechermembran des Aktors bereitstellen, und nicht für eine Zuführung von Fluid in Richtung des Verbindungselements vorgesehen sein. Es kann hiermit ein Ausgleich zwischen einem im Bereich der Rückseite anliegenden Drucks mit einem barometrischen Umgebungsdruck des Fahrzeugs, sprich einem statischen Luftdruck, erzielt werden.Furthermore, the actuator may comprise an encapsulated housing or an encapsulated housing with at least one pressure equalization opening. In contrast to the described pressure equalization arrangement, the pressure equalization opening can be provided to provide a pressure equalization on a side of the actuator facing away from the hot exhaust gas, in particular a rear side of the loudspeaker diaphragm of the actuator facing away from the hot exhaust gas, and not provided for a supply of fluid in the direction of the connecting element. It is thus possible to achieve a balance between a pressure applied in the area of the rear side and a barometric ambient pressure of the vehicle, that is to say a static air pressure.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsform umfasst das mindestens eine Leitungselement zumindest abschnittsweise einen Kühlkanal zum Kühlen der Aktoranordnung. Dies bedeutet, dass das mindestens eine Leitungselement zur Kühlung der Aktoranordnung ausgebildet sein kann. Zum Beispiel kann das Leitungselement hierzu auf einer äußeren Oberfläche der Aktoranordnung angeordnet sein. Alternativ kann das Leitungselement als Kühlkanal in einer Wandung der Aktoranordnung ausgebildet sein. Insbesondere kann das Leitungselement als Kühlmantel bzw. Kühlkapsel zumindest im Bereich des Aktors und/oder des Verbindungsabschnitts vorgesehen werden.According to a further embodiment, the at least one line element at least in sections comprises a cooling channel for cooling the actuator arrangement. This means that the at least one line element can be designed to cool the actuator arrangement. For example, the line element may be arranged on an outer surface of the actuator arrangement for this purpose. Alternatively, the line element may be formed as a cooling channel in a wall of the actuator assembly. In particular, the line element can be provided as a cooling jacket or cooling capsule at least in the region of the actuator and / or the connecting portion.

Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung ist das Leitungselement jedoch dazu ausgebildet, an seinem zweiten Ende Fluid aufzunehmen und entlang eines Leitungsverlaufs in die Aktoranordnung einzuleiten. Wie beschrieben, kann der Leitungsverlauf entsprechend angeordnet sein, dass dem hindurch strömenden Fluid eine Kühlwirkung zukommt und Wärmeenergie aus der Aktoranordnung in das Fluid aufnehmen kann, welches nach Zuführen in den Verbindungsabschnitt an den Abgasstrang weitergeleitet wird.Regardless of the specific embodiment, however, the line element is designed to receive fluid at its second end and to introduce it into the actuator arrangement along a line path. As described, the line course can be arranged correspondingly, that the fluid flowing through a cooling effect and can absorb heat energy from the actuator assembly in the fluid, which is forwarded to the exhaust line after being fed into the connecting portion.

Für einen weiteren thermischen Schutz gegen von außen einwirkende Wärme bzw. Wärmestrahlung kann die Aktoranordnung zumindest abschnittsweise gegenüber einer Umgebung thermisch isoliert ausgebildet sein. Hierzu können ein oder mehrere Hitzeschilde oder Kapselungen zur thermischen Abschirmung bedarfsgerecht angeordnet werden, insbesondere derart, dass diese in verbautem Zustand eine Abschirmung bzw. Kapselung gegenüber dem Abgasstrang der Abgasanlage ermöglichen. Der Aktor kann somit thermisch von einer Umgebung isoliert und gleichzeitig durch die Zuführung von Fluid in den Verbindungsabschnitt gekühlt werden, so dass ein Hitzestau im Bereich des Aktors bzw. innerhalb der Aktoranordnung verhindert wird.For further thermal protection against heat or heat radiation acting from the outside, the actuator arrangement can be designed to be thermally insulated from an environment at least in sections. For this purpose, one or more heat shields or encapsulations for thermal shielding can be arranged as required, in particular in such a way that, when installed, they enable shielding or encapsulation with respect to the exhaust system of the exhaust system. The actuator can thus be thermally isolated from an environment and simultaneously cooled by the supply of fluid into the connection section, so that heat build-up in the area of the actuator or within the actuator arrangement is prevented.

Es wird des Weiteren eine aktive Abgasanlage mit einem Abgasstrang und einer mit dem Abgasstrang gasführend verbundenen Aktoranordnung vorgeschlagen, wobei die Aktoranordnung gemäß der gegebenen Beschreibung ausgebildet ist.It is further proposed an active exhaust system with an exhaust line and a gas-conducting connected to the exhaust line actuator assembly, wherein the actuator assembly is formed according to the given description.

Außerdem kann eine Verbindung des Verbindungsabschnitts der Aktoranordnung beispielsweise mit dem Abgasstrang als eine Y-förmige Leitungsverzweigung ausgestaltet sein. Sollen mehrere Aktoranordnungen direkt mit einem Abgasstrang verbunden werden, so ist die Leitungsverzweigung entsprechend anzupassen, dass beispielsweise mehrere Y-förmige Leitungsverzweigungen in Reihe zueinander angeordnet werden, oder zwei Y-förmige Leitungsabschnitte zu einem Kreuz-förmigen (X-förmigen) Leitungsabschnitt integriert sind. Des Weiteren kann die Leitungsverzweigung dazu ausgebildet sein, einen Aktor mit zwei oder mehreren Abgassträngen entsprechend zu verbinden.In addition, a connection of the connecting portion of the actuator assembly may be configured, for example, with the exhaust gas line as a Y-shaped branch line. If several actuator arrangements are to be connected directly to an exhaust gas line, then the line branching must be adapted accordingly, for example, several Y-shaped line branches are arranged in series, or two Y-shaped line sections are integrated into a cross-shaped (X-shaped) line section. Furthermore, the line branch can be designed to connect an actuator with two or more exhaust lines accordingly.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform ist eine Geometrie des Abgasstrangs zumindest im Bereich der Leitungsverzweigung zur Ausbildung eines strömungsinduzierten Unterdrucks zum Ansaugen von Fluid aus der Aktoranordnung in den Abgasstrang ausgebildet, wobei die Leitungsverzweigung eine Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt der Aktoranordnung mit dem Abgasstrang definiert. Insbesondere kann eine geeignete Geometrie für eine Verstärkung eines bereits vorhandenen strömungsinduzierten Unterdruckbereichs vorgesehen werden, um die Zuführung des Fluids zusätzlich zu verstärken. Auf diese Weise wird im Bereich des Aktors bzw. des Verbindungselements eine verstärkte Kühlung bewirkt.According to a further embodiment, a geometry of the exhaust system is formed at least in the region of the line branch to form a flow-induced negative pressure for sucking fluid from the actuator assembly into the exhaust line, the line branch defining a connection between the connecting portion of the actuator assembly with the exhaust line. In particular, a suitable geometry may be provided for reinforcement of an already existing flow-induced negative pressure area in order to additionally increase the supply of the fluid. In this way, an increased cooling is effected in the region of the actuator or the connecting element.

Mit anderen Worten dargestellt, kann somit eine kühlende Belüftung der Aktoranordnung beeinflusst und somit verstärkt werden. Auch in diesem Fall wird ein Einströmen von heißem und korrosivem Abgas in die Aktoranordnung in Richtung des Aktors sowie eine entsprechend gerichtete Wärmeleitung verhindert. Eine negative Auswirkung des gesteigerten Unterdrucks auf den Aktor wird dank der Druckausgleichsanordnung verhindert. Die Geometrie kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass ein bei einer definierten Durchströmung des Leitungsabschnitts des Abgasstrangs erzeugte Unterdruck ausreichend groß ist, das Fluid über die Aktoranordnung in den Abgasstrang zu saugen ohne zusätzliche Antriebsmittel für das Fluid vorsehen zu müssen. Eine derartige Konfiguration ermöglicht somit eine rein passive Fluidzuführung.In other words, a cooling ventilation of the actuator arrangement can thus be influenced and thus reinforced. Also in this case, an influx of hot and corrosive exhaust gas is prevented in the actuator assembly in the direction of the actuator and a correspondingly directed heat conduction. A negative effect of the increased negative pressure on the actuator is prevented thanks to the pressure compensation arrangement. The geometry may for example be designed such that a negative pressure generated at a defined flow through the line section of the exhaust line is sufficiently large to suck the fluid through the actuator assembly in the exhaust line without having to provide additional drive means for the fluid. Such a configuration thus enables a purely passive fluid supply.

Vorzugsweise ist die Geometrie des Abgasstrangs in Form einer sogenannten Venturi-Düse mit einem lokal verengten Strömungsquerschnitt ausgestaltet und die Leitungsverzweigung im Bereich des verengten Strömungsquerschnitts angeordnet. Die Verengung des Strömungsquerschnitts bewirkt, dass in diesem Bereich ein dynamischer Druck maximal und der lokale statische Druck minimal ist. Gleichzeitig sinkt der statische Druck im Verbindungsabschnitt, welcher in den verengten Strömungsquerschnitt mündet. Dabei entsteht eine Druckdifferenz, die zur Ansaugung des zuzuführenden Fluids genutzt wird. Mit anderen Worten saugt also der verstärkte Unterdruck das Fluid aus der Aktoranordnung in den Abgasstrang an.Preferably, the geometry of the exhaust line in the form of a so-called Venturi nozzle with designed a locally narrowed flow cross-section and arranged the line branch in the region of the narrowed flow cross-section. The narrowing of the flow cross-section causes a maximum dynamic pressure and minimum local static pressure in this area. At the same time, the static pressure in the connecting section, which opens into the restricted flow cross-section, decreases. This creates a pressure difference, which is used for suction of the supplied fluid. In other words, so the increased negative pressure sucks the fluid from the actuator assembly in the exhaust line.

Die aktive Abgasanlage kann mit einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Diesel- oder Ottomotor, zum Abführen von Abgasen gekoppelt sein. Die aktive Abgasanlage kann neben Fahrzeugen mit reinen Verbrennungsmotoren außerdem auch in Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen. Die vorgeschlagene Aktoranordnung ermöglicht eine derart wirkungsvolle Belüftung bzw. Kühlung, dass eine entsprechende aktive Abgasanlage nicht nur für geringe Abgastemperaturen von Dieselmotoren, sondern auch für vergleichsweise heißere Abgase von Otto-Motoren einsetzbar ist.The active exhaust system may be coupled to an internal combustion engine, in particular a diesel or gasoline engine, for discharging exhaust gases. In addition to vehicles with pure combustion engines, the active exhaust system can also be used in hybrid vehicles. The proposed actuator arrangement allows such effective ventilation or cooling that a corresponding active exhaust system can be used not only for low exhaust gas temperatures of diesel engines, but also for relatively hot exhaust gases of gasoline engines.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Verbindungsabschnitt der Aktoranordnung derart ausgebildet, dass dieser rohrförmig in den Abgasstrang hinein erstreckt ist und das zugeführte Fluid in einen von einem radialen Randbereich des Abgasstrangs entfernten, radial mittleren Bereich des Abgasstrangs zuführt. Vorzugsweise ist der in den Abgastrang hineinragende Verbindungsabschnitt „schnorchelförmig” ausgebildet, d. h. an einem in den Abgasstrang einmündenden Ende in Strömungsrichtung gebogen zum Zuführen des Fluids in den Abgasstrom, wobei eine Strömungsrichtung des Fluids im Wesentlichen gleichgerichtet zu dem Abgasstrom ist.According to a further embodiment, the connecting portion of the actuator assembly is formed such that it is tubular in the exhaust line extends and supplies the supplied fluid in a remote from a radial edge region of the exhaust line, radially central region of the exhaust line. Preferably, the projecting into the exhaust passage connecting portion "snorkel-shaped" is formed, d. H. bent at an opening into the exhaust line end in the flow direction for supplying the fluid into the exhaust gas flow, wherein a flow direction of the fluid is substantially rectified to the exhaust gas flow.

Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer Aktoranordnung für eine aktive Abgasanlage vorgeschlagen, wobei die Aktoranordnung gemäß der Beschreibung ausgebildet ist, mit dem folgenden Schritt:

– Zuführen von Fluid in den Verbindungsabschnitt der Aktoranordnung zu einer Temperatur- oder Druckkompensation der aktiven Abgasanlage.

Furthermore, a method is proposed for operating an actuator arrangement for an active exhaust system, wherein the actuator arrangement is designed according to the description, with the following step:

- Supplying fluid in the connecting portion of the actuator assembly to a temperature or pressure compensation of the active exhaust system.

Des Weiteren kann der Schritt des Zuführens von Fluid die folgenden Schritte umfassen:

– Erfassen mindestens eines Fahrzeugparameters und/oder Erfassen einer Änderung mindestens eines Fahrzeugparameters,
– Ansteuern der Aktoranordnung in Reaktion auf den erfassten Fahrzeugparameter bzw. auf eine Änderung des Fahrzeugparameters.

Furthermore, the step of supplying fluid may comprise the following steps:

Detecting at least one vehicle parameter and / or detecting a change of at least one vehicle parameter,
- Actuating the actuator assembly in response to the detected vehicle parameters or to a change in the vehicle parameter.

Hierbei kann ein Ansteuern der Aktoranordnung ein Ansteuern der Druckausgleichsanordnung und/oder des Aktors umfassen und der mindestens eine Fahrzeugparameter einen Temperarturwert, einen Druckwert, einen Fahrzeugzustand, einen Fahrzustand, einen Lastzustand einer Antriebseinheit und/oder einen Schubbetrieb umfassen.In this case, controlling the actuator arrangement may comprise activating the pressure compensation arrangement and / or the actuator and the at least one vehicle parameter may include a temperature value, a pressure value, a vehicle state, a driving state, a load state of a drive unit and / or a coasting operation.

Der mindestens eine Fahrzeugparameter kann als vordefinierter Wert hinterlegt oder mittels geeigneter Mittel im momentanen Betrieb erfasst oder ermittelt werden.The at least one vehicle parameter can be stored as a predefined value or detected or determined by means suitable in current operation.

Beispielsweise umfasst das Ansteuern der Druckausgleichsanordnung ein Schalten und/oder Regeln der Druckausgleichsanordnung, insbesondere eines umfassten Ventils.For example, the activation of the pressure compensation arrangement comprises switching and / or regulating the pressure compensation arrangement, in particular of a valve included.

Zusätzlich wird ein Steuergerät zum Ausführen eines Verfahrens zum Steuern einer Aktoranordnung bereitgestellt, wobei das Steuergerät zum Ausführen des beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. Dieses kann beispielsweise ein Steuergerät des Aktors (Aktorsteuergerät) oder ein Steuergerät oder ein Motorsteuergerät eines zugehörigen Fahrzeuges sein.In addition, a control device for carrying out a method for controlling an actuator arrangement is provided, wherein the control device is designed to carry out the described method. This can be, for example, a control unit of the actuator (actuator control unit) or a control unit or an engine control unit of an associated vehicle.

Mittels der beschriebenen Aktoranordnung bzw. der entsprechenden aktiven Abgasanlage wird ein thermischer Betriebsbereich des Aktors erweitert und ermöglicht eine kompaktere Bauweise, bei der eine räumliche Nähe des Aktors zu der heißen Abgasanlage ermöglicht werden kann. Außerdem ist ein Einsatz auch für Motoren mit hohen Leistungsstufen und damit verbundenen höheren Abgastemperaturen einsetzbar.By means of the described actuator arrangement or the corresponding active exhaust system, a thermal operating range of the actuator is expanded and allows a more compact design, in which a spatial proximity of the actuator to the hot exhaust system can be made possible. In addition, an insert can also be used for engines with high power levels and associated higher exhaust gas temperatures.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand mehrerer Ausgestaltungsformen beschrieben. Es zeigen:The invention will be described below with reference to the drawings with reference to several embodiments. Show it:

1 einen Verbrennungsmotor mit aktiver Abgasanlage gemäß dem Stand der Technik, 1 an internal combustion engine with active exhaust system according to the prior art,

2 eine erste Ausführungsform eines Abgasstrangs einer aktiven Abgasanlage mit einer Aktoranordnung gemäß der Beschreibung, 2 A first embodiment of an exhaust system of an active exhaust system with an actuator arrangement according to the description,

3 eine zweite Ausführungsform eines Abgasstrangs einer aktiven Abgasanlage mit einer Aktoranordnung gemäß der Beschreibung, 3 A second embodiment of an exhaust system of an active exhaust system with an actuator arrangement according to the description,

4 eine dritte Ausführungsform eines Abgasstrangs einer aktiven Abgasanlage mit einer Aktoranordnung gemäß der Beschreibung, 4 A third embodiment of an exhaust system of an active exhaust system with an actuator arrangement according to the description,

5 eine vierte Ausführungsform eines Abgasstrangs einer aktiven Abgasanlage mit einer Aktoranordnung gemäß der Beschreibung, 5 A fourth embodiment of an exhaust system of an active exhaust system with an actuator arrangement according to the description,

6 eine fünfte Ausführungsform eines Abgasstrangs einer aktiven Abgasanlage mit einer Aktoranordnung gemäß der Beschreibung, und 6 a fifth embodiment of an exhaust system of an active exhaust system with an actuator assembly according to the description, and

7 eine sechste Ausführungsform eines Abgasstrangs einer aktiven Abgasanlage mit einer Aktoranordnung gemäß der Beschreibung. 7 a sixth embodiment of an exhaust system of an active exhaust system with an actuator assembly according to the description.

1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10 eines Fahrzeugs mit aktiver Abgasanlage 11 gemäß dem Stand der Technik. Die aktive Abgasanlage 11 ist mit dem Verbrennungsmotor 10 zum Abführen von erzeugten Abgasen verbunden und weist in der dargestellten Ausführungsform einen Abgasstrang 12 auf, der stromabwärts lediglich beispielhaft einen Vorschalldämpfer 13, einen nachfolgend angeordneten Mittelschalldämpfer 14 und einen Nachschalldämpfer 15 umfasst. Im Falle einer mehrflutigen Abgasanlage kann sich diese in mehrere Abgasstränge aufteilen (nicht dargestellt). Der Abgasstrang 12 endet mit einem Endstück 16, durch welches die geführten Abgase in eine Umgebung austreten. 1 shows an internal combustion engine 10 a vehicle with active exhaust system 11 according to the prior art. The active exhaust system 11 is with the internal combustion engine 10 connected to the discharge of generated exhaust gases and has an exhaust line in the illustrated embodiment 12 on the downstream only by way of example a pre-silencer 13 , a subsequently arranged middle silencer 14 and a rear silencer 15 includes. In the case of a multi-flow exhaust system, this can be divided into several exhaust lines (not shown). The exhaust system 12 ends with a tail 16 through which the led exhaust gases escape into an environment.

Zwischen dem Nachschalldämpfer 15 und dem Endstück 16 ist eine Leitungsverzweigung 17 angeordnet, die in der dargestellten Ausführungsform Y-förmig ausgestaltet ist und eine Aktoranordnung 18 gasführend mit dem Abgasstrang 12 bzw. einem Leitungsabschnitt des Abgasstrangs 12 verbindet.Between the rear silencer 15 and the tail 16 is a branch line 17 arranged, which is designed in the illustrated embodiment Y-shaped and an actuator assembly 18 Gas leading with the exhaust line 12 or a line section of the exhaust line 12 combines.

Die Aktoranordnung 18 umfasst einen als Lautsprecher ausgebildeten Aktor 18a, der in einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse angeordnet und über ein Verbindungselement 18b gasführend mit dem Abgasstrang 12 verbunden ist.The actuator arrangement 18 comprises an actuator designed as a loudspeaker 18a which is arranged in a substantially closed housing and via a connecting element 18b Gas leading with the exhaust line 12 connected is.

Der Aktor 18a ist dazu vorgesehen, Schallwellen zu erzeugen, die über eine in dem Verbindungselement 18b angeordnete stehende Luftsäule in den Abgasstrang 12 weitergegeben werden. Dort überlagern die Schallwellen die über den Abgasstrang 12 mit dem Abgas transportierten Verbrennungsgeräusche des Verbrennungsmotors 10.The actor 18a is intended to generate sound waves, via one in the connecting element 18b arranged standing column of air in the exhaust system 12 be passed on. There, the sound waves superimpose the over the exhaust line 12 with the exhaust gas transported combustion noise of the engine 10 ,

2 zeigt eine Leitungsverzweigung 27 für eine erste Ausführungsform eines Abgasstrangs 22 einer aktiven Abgasanlage 21 mit einer Aktoranordnung 28 gemäß der Beschreibung. Die Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung in 1 insbesondere durch die Ausgestaltung der Aktoranordnung 28, so dass bezüglich funktionaler Zusammenhänge der anderen Bauteile auf die Beschreibung zu 1 verwiesen wird, soweit nicht anders dargestellt. Gleiches gilt für die nachfolgenden 3 bis 7. 2 shows a branch line 27 for a first embodiment of an exhaust system 22 an active exhaust system 21 with an actuator arrangement 28 according to the description. The arrangement differs from the arrangement in FIG 1 in particular by the configuration of the actuator arrangement 28 so that in terms of functional relationships of the other components to the description too 1 unless otherwise stated. The same applies to the following 3 to 7 ,

Die Aktoranordnung 28 umfasst entsprechend einen Aktor 28a, der einen dem Verbindungsabschnitt 28b bzw. dem Abgasstrang 22 zugewandten Lautsprecher 28c mit einer Membran 28d umfasst. Die Aktoranordnung 28 weist eine Druckausgleichsanordnung 29 auf, die zum Zuführen von Fluid F ausgebildet ist. Im dargestellten Fall wird Umgebungsluft aus einer Umgebung der Aktoranordnung 28 mit einem barometrischen Druck PA in den Verbindungsabschnitt 28b zugeführt. Hierzu ist die Druckausgleichsanordnung 29 in der dargestellten Ausführungsform dem Verbindungsabschnitt 28b zugeordnet. Die Druckausgleichsanordnung 29 umfasst ein Ausnehmung bzw. eine Öffnung 29a in einer seitlichen Wandung des Verbindungsabschnittes 28b. Optional kann die Druckausgleichsanordnung 29, wie dargestellt, einen zusätzlichen röhrenförmigen Einlauf aufweisen, der im Bereich der Öffnung 29a angeordnet ist.The actuator arrangement 28 accordingly includes an actuator 28a , one of the connecting section 28b or the exhaust system 22 facing speaker 28c with a membrane 28d includes. The actuator arrangement 28 has a pressure compensation arrangement 29 which is designed to supply fluid F. In the illustrated case, ambient air from an environment of the actuator assembly 28 with a barometric pressure PA in the connecting section 28b fed. For this purpose, the pressure compensation arrangement 29 in the illustrated embodiment, the connecting portion 28b assigned. The pressure compensation arrangement 29 includes a recess or an opening 29a in a lateral wall of the connecting portion 28b , Optionally, the pressure compensation arrangement 29 as shown, have an additional tubular inlet, which in the region of the opening 29a is arranged.

Der Verbindungsabschnitt 28b mündet über die Leitungsverzweigung 27 in den Abgasstrang 22, der von einem Abgasstrom A mit einer Abgastemperatur T1 in Richtung des Endrohrs 26 durchströmt wird. Der Abgasstrom A sowie dessen Temperatur T1 sind unter anderem von einem aktuellen Lastzustand des Fahrzeugs abhängig. Beim Durchströmen der Leitungsverzweigung 27 wird ein Unterdruckbereich U mit einem Unterdruck P1 (statischer Druck P1) aufgrund einer Geometrie der Leitungsverzweigung 27 erzeugt. Dieser saugt das in dem Verbindungsabschnitt 28b enthaltene Gas bzw. das Fluid F in den Abgasstrang 22, in welchem dieses zusammen mit dem Abgasstrom A durch das Endrohr 26 der Umgebung zugeführt wird.The connecting section 28b flows through the branch line 27 in the exhaust system 22 that of an exhaust gas flow A with an exhaust gas temperature T1 in the direction of the tailpipe 26 is flowed through. The exhaust gas flow A and its temperature T1 are inter alia dependent on a current load state of the vehicle. When flowing through the branch line 27 becomes a negative pressure region U with a negative pressure P1 (static pressure P1) due to a geometry of the manifold 27 generated. This sucks in the connecting section 28b contained gas or the fluid F in the exhaust system 22 , in which this together with the exhaust stream A through the tailpipe 26 the environment is supplied.

Das Zuführen von Fluid F durch die Druckausgleichsanordnung 29 bewirkt, dass in der Aktoranordnung 28 ein gewisser Druckausgleich zwischen dem Unterdruck P1 und dem Umgebungsdruck PA erzielt wird, so dass ein im Bereich der Druckausgleichsanordnung 29 herrschender statischer Druck P2 bzw. im Bereich des Aktors 28a herrschender statischer Druck P3 größer sind als der statische Unterdruck P1 des Unterdruckbereichs U. Auf diese Weise kann eine Druckdifferenz reduziert werden, die zwischen einer dem Abgasstrang 22 zugewandten Vorderseite der Lautsprechermembran 28d (statischer Druck P3) und einer hierzu entgegengesetzt angeordneten Rückseite (Druck P4) in Folge des Unterdruckbereichs U besteht. Der Druck P3 liegt demnach je nach Umfang eines zugeführbaren Volumenstroms des Fluids F zwischen einem barometrischen Luftdruck PA und dem Unterdruck P1, welcher wiederum von dem Abgasmassenstrom abhängt.The supply of fluid F through the pressure equalization arrangement 29 causes in the actuator assembly 28 a certain pressure equalization between the negative pressure P1 and the ambient pressure PA is achieved, so that one in the region of the pressure compensation arrangement 29 prevailing static pressure P2 or in the region of the actuator 28a prevailing static pressure P3 are greater than the static negative pressure P1 of the negative pressure region U. In this way, a pressure difference can be reduced, which is between a the exhaust line 22 facing front of the speaker diaphragm 28d (Static pressure P3) and a rear side arranged opposite thereto (pressure P4) in consequence of the negative pressure range U exists. Accordingly, the pressure P3, depending on the circumference of a deliverable volume flow of the fluid F, lies between a barometric air pressure PA and the negative pressure P1, which in turn depends on the exhaust gas mass flow.

Es kann somit eine Auslenkung der Lautsprechermembran 28d des Aktors 28a in einem nichtbetätigten Zustand des Aktors 28a aufgrund der anliegenden Druckdifferenz vermindert und somit ein Wirkungsgrad des Aktor 28a gesteigert werden.It can thus be a deflection of the speaker diaphragm 28d of the actor 28a in an unactuated state of the actuator 28a reduced due to the applied pressure difference and thus an efficiency of the actuator 28a be increased.

Der Aktor 28a kann optional eine Druckausgleichsöffnung 28e aufweisen, die für einen Druckausgleich zwischen dem Umgebungsdruck PA und dem auf der Rückseite der Lautsprechermembran 28d herrschenden Druck P4 sorgt.The actor 28a can optionally have a pressure equalization port 28e have, for a pressure equalization between the ambient pressure PA and on the back of the speaker cone 28d prevailing pressure P4 provides.

3 zeigt eine Leitungsverzweigung 37 für eine zweite Ausführungsform eines Abgasstrangs 32 einer aktiven Abgasanlage 31 mit einer Aktoranordnung 38 gemäß der Beschreibung. Diese entspricht im Wesentlichen der Aktoranordnung 28 aus 2, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen werden kann. 3 shows a branch line 37 for a second embodiment of an exhaust line 32 an active exhaust system 31 with an actuator arrangement 38 according to the description. This corresponds essentially to the actuator arrangement 28 out 2 so that reference may be made to the given description.

Unterschiede ergeben sich jedoch insbesondere in der Ausgestaltung der Druckausgleichsanordnung 39. Diese umfasst eine Öffnung 39a, die in der Aktoranordnung 38 vorgesehen und zum Zuführen des Fluids in den Verbindungsabschnitt 38b ausgebildet ist. Die Druckausgleichsanordnung 39 umfasst außerdem ein Ventil 39b, welches im Bereich der Öffnung 39a derart angeordnet ist, dass mittels des Ventils 39b das Zuführen des Fluids je nach Ausgestaltung des Ventils geschaltet oder sogar geregelt werden kann. Dies bedeutet, dass das Ventil entweder schaltbar zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung ist, oder zwischen mehreren Zwischenstellungen regelbar ist.However, differences arise in particular in the design of the pressure equalization arrangement 39 , This includes an opening 39a that in the actuator arrangement 38 provided and for supplying the fluid in the connecting portion 38b is trained. The pressure compensation arrangement 39 also includes a valve 39b which is in the area of the opening 39a is arranged such that by means of the valve 39b the supply of fluid can be switched or even regulated depending on the design of the valve. This means that the valve is either switchable between an open and a closed position, or is adjustable between several intermediate positions.

4 zeigt eine Leitungsverzweigung 47 für eine dritte Ausführungsform eines Abgasstrangs 42 einer aktiven Abgasanlage 41 mit einer Aktoranordnung 48 gemäß der Beschreibung. Diese entspricht im Wesentlichen der Aktoranordnung 38 aus 3, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen werden kann. 4 shows a branch line 47 for a third embodiment of an exhaust line 42 an active exhaust system 41 with an actuator arrangement 48 according to the description. This corresponds essentially to the actuator arrangement 38 out 3 so that reference may be made to the given description.

Unterschiede ergeben sich jedoch insbesondere in der Ausgestaltung der Druckausgleichsanordnung 49. Diese umfasst ebenfalls eine Öffnung 49a, die in der Aktoranordnung 48 vorgesehen und zum Zuführen von Fluid in den Verbindungsabschnitt 48b ausgebildet ist. Die Druckausgleichsanordnung 49 umfasst außerdem ein Ventil 49b, dieses ist jedoch räumlich beabstandet zu der Öffnung 49a mittels eines Leitungselements 49c angeordnet. Das Leitungselement 49c ist in der dargestellten Ausführungsform schlauchförmig ausgestaltet und ermöglicht die räumliche Beabstandung des Ventils 49b zu der Öffnung 49a, um beispielsweise eine Verschmutzung zu reduzieren. Das Zuführen des Fluids erfolgt durch Eintreten des Fluids in das Ventil 49b, Weiterleiten des Fluids durch das Leitungselement 49c und Eintreten über die Öffnung 49b in den Verbindungsabschnitt 48b.However, differences arise in particular in the design of the pressure equalization arrangement 49 , This also includes an opening 49a that in the actuator arrangement 48 provided and for supplying fluid into the connecting portion 48b is trained. The pressure compensation arrangement 49 also includes a valve 49b However, this is spatially spaced from the opening 49a by means of a conduit element 49c arranged. The pipe element 49c is designed hose-shaped in the illustrated embodiment and allows the spatial spacing of the valve 49b to the opening 49a for example to reduce pollution. The supply of the fluid takes place by entering the fluid into the valve 49b , Forwarding of the fluid through the conduit element 49c and stepping on the opening 49b in the connecting section 48b ,

5 zeigt eine Leitungsverzweigung 57 für eine vierte Ausführungsform eines Abgasstrangs 52 einer aktiven Abgasanlage 51 mit einer Aktoranordnung 58 gemäß der Beschreibung. Diese entspricht im Wesentlichen der Aktoranordnung 48 aus 4, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen werden kann. 5 shows a branch line 57 for a fourth embodiment of an exhaust system 52 an active exhaust system 51 with an actuator arrangement 58 according to the description. This corresponds essentially to the actuator arrangement 48 out 4 so that reference may be made to the given description.

Unterschiede ergeben sich jedoch insbesondere in der Ausgestaltung der Druckausgleichsanordnung 59. Diese umfasst eine Öffnung 59a, die in der Aktoranordnung 58 vorgesehen ist und zum Zuführen des Fluids in den Verbindungsabschnitt 58b ausgebildet ist. Die Druckausgleichsanordnung 59 umfasst außerdem ein Leitungselement 59c, welches schlauchförmig ausgebildet und mit einem ersten Ende mit der Öffnung 59a verbunden ist. Ein entgegengesetztes zweites freies Ende kann optional ein Ventil 59b aufweisen. Ebenfalls optional kann die Druckausgleichsanordnung 59 einen Filter 59d umfassen, der ebenfalls in oder an dem Leitungselement 59c in geeigneter Weise angeordnet ist. Der Filter 59d kann beispielsweise in dem Ventil 59b integriert oder räumlich von diesem getrennt sein.However, differences arise in particular in the design of the pressure equalization arrangement 59 , This includes an opening 59a that in the actuator arrangement 58 is provided and for supplying the fluid into the connecting portion 58b is trained. The pressure compensation arrangement 59 also includes a conduit element 59c , which is tubular and having a first end with the opening 59a connected is. An opposite second free end may optionally be a valve 59b exhibit. Also optional, the pressure compensation arrangement 59 a filter 59d include, which is also in or on the conduit element 59c is arranged in a suitable manner. The filter 59d For example, in the valve 59b integrated or spatially separated from this.

6 zeigt eine Leitungsverzweigung 67 für eine fünfte Ausführungsform eines Abgasstrangs 62 einer aktiven Abgasanlage 61 mit einer Aktoranordnung 68 gemäß der Beschreibung. Demnach ist der Abgasstrang 62 im Bereich der Leitungsverzweigung 67 in seiner Geometrie zur Verstärkung des Unterdruckbereichs U ausgebildet. Dies wird erzielt durch eine lokale Querschnitts-Verengung des Abgasstrangs 62 in Form einer Venturi-Düse und führt unter den in einer Abgasanlage herrschenden Bedingungen zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger lokaler Druckabsenkung. Ein Unterdruckbereich U mit dem statischen Druck P1 (Unterdruck) wird somit verstärkt, wobei absolut betrachtet der statische Druck P1 weiter abgesenkt wird. 6 shows a branch line 67 for a fifth embodiment of an exhaust line 62 an active exhaust system 61 with an actuator arrangement 68 according to the description. Accordingly, the exhaust system 62 in the area of the branching 67 formed in its geometry to reinforce the negative pressure range U. This is achieved by a local cross-sectional narrowing of the exhaust gas line 62 in the form of a Venturi nozzle and leads under the conditions prevailing in an exhaust system conditions to increase the flow velocity with simultaneous local pressure reduction. A negative pressure range U with the static pressure P1 (negative pressure) is thus increased, and in absolute terms the static pressure P1 is further lowered.

Als weiterer Unterschied zu den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Druckausgleichsanordnung 69 nicht in einer Wandung des Verbindungsabschnitts 68b angeordnet, sondern in einem Gehäuse des Aktors 68a, jedoch auf einer dem Abgasstrang 62 zugewandten Vorderseite, so dass das zugeführte Fluid ebenfalls über das Gehäuse des Aktors 68a dem Verbindungsabschnitt 68b zugeleitet wird. Dieses Merkmal ist unabhängig von der Ausgestaltung der Geometrie der Leitungsverzweigung und kann daher auch mit den anderen beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden.As a further difference from the embodiments described above, the pressure compensation arrangement 69 not in a wall of the connecting portion 68b arranged, but in a housing of the actuator 68a , but on one of the exhaust system 62 facing front side, so that the supplied fluid also via the housing of the actuator 68a the connecting section 68b is forwarded. This feature is independent of the configuration of the geometry of the manifold and can therefore also be combined with the other described embodiments.

Ebenfalls optional und mit anderen Ausführungsformen kombinierbar ist eine thermische Abschirmung 68f des Aktors 68a bzw. seines Gehäuses.Also optional and can be combined with other embodiments is a thermal shield 68f of the actor 68a or his housing.

7 zeigt eine Leitungsverzweigung 77 für eine sechste Ausführungsform eines Abgasstrangs 72 einer aktiven Abgasanlage 71 mit einer Aktoranordnung 78 gemäß der Beschreibung. 7 shows a branch line 77 for a sixth embodiment of an exhaust line 72 an active exhaust system 71 with an actuator arrangement 78 according to the description.

Diese entspricht im Wesentlichen der in 6 beschriebenen Anordnung, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen wird.This essentially corresponds to the one in 6 described arrangement, so that reference is made to the description given there.

Ein wesentlicher Unterschied ergibt sich jedoch aus der Ausgestaltung der Druckausgleichsanordnung 79 der Aktoranordnung 78. Die Druckausgleichsanordnung 79 umfasst einen Kühlmantel, der sich zumindest teilweise um ein Gehäuse des Aktors 78a legt. Hierzu ist ein Leitungselement 79c der Druckausgleichsanordnung 79 als Kühlkanal ausgebildet und erstreckt sich über eine äußere Oberfläche des Aktors 78a.However, a significant difference arises from the design of the pressure compensation arrangement 79 the actuator arrangement 78 , The pressure compensation arrangement 79 includes a cooling jacket, at least partially around a housing of the actuator 78a sets. For this purpose, a line element 79c the pressure equalization arrangement 79 formed as a cooling channel and extends over an outer surface of the actuator 78a ,

In jedem Fall ist ein offenes Ende des Leitungselements 79c vorgesehen, in welches das Fluid F einströmen kann. Anschließend durchströmt dieses den als Kühlmantel ausgebildeten Kühlkanal des Leitungselements 79c und tritt an einem anderen Ende des Leitungselements 79c durch eine Öffnung 79a in das Gehäuse des Aktors 78a zum Zuführen des Fluids in das Verbindungselement 78b ein.In any case, there is an open end of the conduit element 79c provided, in which the fluid F can flow. This then flows through the designed as a cooling jacket cooling channel of the conduit element 79c and occurs at another end of the conduit member 79c through an opening 79a in the housing of the actuator 78a for supplying the fluid into the connecting element 78b one.

Alternativ kann die Öffnung 79a ebenfalls in einer Wandung des Verbindungselements 78b angeordnet und/oder sich der Kühlmantel zur Kühlung der Aktoranordnung 78 oder zumindest eines Abschnitts ausgebildet sein.Alternatively, the opening 79a also in a wall of the connecting element 78b arranged and / or the cooling jacket for cooling the actuator assembly 78 or at least a portion be formed.

Mit anderen Worten beschrieben, kann also das Fluid, also beispielsweise die angesaugte Umgebungsluft, unter Verwendung einer Kapsel um den Aktor zusätzlich als thermischer Isolator genutzt werden. Dabei wird das Fluid in einem Spalt zwischen Kapsel und Aktorgehäuse geführt. Auf diese Weise kann das nicht angekoppelte Rückvolumen auf der Rückseite des Lautsprechers gekühlt bzw. thermisch von der Umgebung isoliert werden. Dieses ist umso wichtiger, da sich im Rückvolumen die temperaturkritischsten Komponenten, insbesondere Magnete, befinden. Ferner ist anzumerken, dass die Kapsel das Gehäuse ganz oder nur teilweise umschließen kann, grundsätzlich ist auch ein Zusatzröhrchen möglich, welches das Fluid nach dem Eintritt in das Aktorgehäuse noch näher an die Membranoberfläche führt.In other words, therefore, the fluid, that is, for example, the intake ambient air, can be additionally used as a thermal insulator using a capsule around the actuator. The fluid is guided in a gap between the capsule and the actuator housing. In this way, the uncoupled back volume on the back of the speaker can be cooled or thermally isolated from the environment. This is all the more important, since the most temperature-critical components, in particular magnets, are located in the back volume. It should also be noted that the capsule can completely or only partially enclose the housing, in principle also an additional tube is possible, which leads the fluid after entering the actuator housing even closer to the membrane surface.

Claims

Actuator arrangement for active exhaust systems for generating a sound signal with at least one actuator ( 28a . 68a . 78a ), wherein the actuator arrangement ( 28 . 38 . 48 . 58 . 68 . 78 ) at least with a connecting section ( 28b . 38b . 48b . 58b . 68b . 78b ) gas-conducting with at least one exhaust gas line ( 22 . 32 . 42 . 52 . 62 . 72 ) of the exhaust system ( 21 . 31 . 41 . 51 . 61 . 71 ), characterized in that the actuator arrangement ( 28 . 38 . 48 . 58 . 68 . 78 ) a pressure compensation arrangement ( 29 . 39 . 49 . 59 . 69 . 79 ) for supplying fluid (F) into the connecting portion (FIG. 28b . 38b . 48b . 58b . 68b . 78b ).

Actuator arrangement according to claim 1, characterized in that the pressure equalization arrangement ( 29 . 39 . 49 . 59 . 69 . 79 ) at least one recess ( 29a . 39a . 49a . 59a . 79a ) and / or at least one line element ( 49c . 59c . 79c ) for supplying the fluid (F) into the gas-conducting connection section ( 28b . 38b . 48b . 58b . 68b . 78b ) of the actuator arrangement ( 28 . 38 . 48 . 58 . 68 . 78 ).

Actuator arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the supplied fluid (F) air, in particular ambient air, is.

Actuator arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure equalization arrangement ( 29 . 39 . 49 . 59 . 69 . 79 ) a valve ( 39b . 49b . 59b ), a controllable and / or controllable valve and / or a filter ( 59d ), wherein the controllable and / or controllable valve is designed to be electrically, hydraulically and / or pneumatically controllable

Actuator arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure equalization arrangement ( 29 . 39 . 49 . 59 . 69 . 79 ) the actuator ( 28a . 68a . 78a ) and / or the connecting section ( 28b . 38b . 48b . 58b . 68b . 78b ) assigned.

Actuator arrangement according to one of claims 2 to 5, characterized in that the at least one line element ( 79c ) at least in sections a cooling channel for cooling the actuator assembly ( 78 ).

Actuator arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the actuator arrangement ( 68 ) is at least partially formed thermally insulated from an environment.

Active exhaust system with an exhaust system and a gas arrangement connected to the exhaust line actuator arrangement ( 28 . 38 . 48 . 58 . 68 . 78 ), characterized in that the actuator arrangement ( 28 . 38 . 48 . 58 . 68 . 78 ) is designed according to one of claims 1 to 7.

Active exhaust system according to claim 8, characterized in that a connection of the connecting portion ( 28b . 38b . 48b . 58b . 68b . 78b ) of the actuator arrangement ( 28 . 38 . 48 . 58 . 68 . 78 ) with the exhaust line as a Y-shaped branch line ( 27 . 37 . 47 . 67 . 77 ) is configured.

Active exhaust system according to claim 8 or 9, characterized in that a geometry of the exhaust line ( 22 . 32 . 42 . 52 . 62 . 72 ) at least in the area of a branch line ( 27 . 37 . 47 . 67 . 77 ) for forming a flow-induced negative pressure for sucking fluid (F) from the actuator arrangement ( 28 . 38 . 48 . 58 . 68 . 78 ) in the Exhaust line ( 22 . 32 . 42 . 52 . 62 . 72 ) is formed, wherein the branch line ( 27 . 37 . 47 . 67 . 77 ) a connection between the connection section ( 28b . 38b . 48b . 58b . 68b . 78b ) of the actuator arrangement ( 28 . 38 . 48 . 58 . 68 . 78 ) with the exhaust gas line ( 22 . 32 . 42 . 52 . 62 . 72 ) Are defined.

Active exhaust system according to claim 10, characterized in that the geometry of the exhaust line ( 22 . 32 . 42 . 52 . 62 . 72 ) is configured in the form of a Venturi nozzle with a locally narrowed flow cross-section and the line branching ( 27 . 37 . 47 . 67 . 77 ) is arranged in the region of the narrowed cross section.

A method of operating an actuator assembly for an active exhaust system, wherein the actuator assembly according to any one of claims 1 to 7 is formed, comprising the following step: - Supplying fluid into a connecting portion of the actuator assembly to a temperature or pressure compensation of the active exhaust system.

The method of claim 12, wherein the step of supplying comprises the steps of: Detecting at least one vehicle parameter and / or detecting a change of the vehicle parameter, - Actuating the actuator assembly in response to the detected vehicle parameters or to a change in the vehicle parameter.

The method of claim 13, wherein driving the actuator assembly includes driving the pressure equalization assembly and / or the actuator and the at least one vehicle parameter includes a current Temperarturwert, a current pressure value, a current vehicle state, a driving state, a load state of a drive unit and / or a coasting operation ,

Control unit for carrying out a method for controlling an actuator arrangement, characterized in that the control unit is designed to carry out the method according to one of claims 12 to 14.