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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur wiederholten Betätigung eines Aktors sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
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Stand der Technik
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Komponenten, die im Rahmen ihrer Funktion schnelle interne Schaltvorgänge beinhalten, führen in aller Regel zu Geräuschemissionen. Im Falle von Kraftstoffinjektoren für Brennkraftmaschinen sind solche Geräusche häufig als Tickern oder Rattern vor der sonstigen im Allgemeinen unspezifischen Geräuschkulisse der Brennkraftmaschine wahrnehmbar und können von Endkunden, insbesondere in gehobenen Fahrzeugsegmenten, als störend empfunden werden. Aus der
DE 10 2007 043 247 A1 ist bspw. ein Verfahren bekannt, um solche Geräuschemissionen zu simulieren.
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Dies trifft insbesondere auf Betriebsbedingungen zu, in denen die sonstigen Geräuschemissionen von Fahrzeug und Brennkraftmaschine gering sind, also bspw. im Leerlauf im Stand. Mögliche Maßnahmen zur Reduzierung von Geräuschemissionen auf Komponentenebene können neben einer Unterbindung der Schallausbreitung als Körperschall, bspw. durch mechanische Entkopplung oder Dämpfung, oder einer Dämpfung des Luftschalls, bspw. durch Verbau von schallisolierenden Geweben im Motorraum, Anpassungen der individuellen Schaltvorgänge der Komponenten sein.
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So ist bspw. aus der
DE 10 2009 045 867 A1 ein Verfahren zur Ansteuerung eines Kraftstoffinjektors bekannt, bei dem eine Betätigungsdauer des Kraftstoffinjektors für einen Einspritzvorgang in ein erwünschtes Zeitfenster gelegt wird. Dazu können entsprechende Parameter wie bspw. ein Druck des Kraftstoffs oder ein Nadelhub des Kraftstoffinjektors angepasst werden, um weiterhin die gewünschte Kraftstoffmenge zuzumessen.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zur wiederholten Betätigung eines Aktors sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur wiederholten Betätigung eines Aktors. Hierbei wird für wiederholte Betätigungen (z.B. jede, jede zweite, jede dritte, jede vierte usw.) (insbesondere im selben Betriebspunkt) ein zulässiger Bereich für wenigstens einen Aktuierungsparameter ermittelt. Unter einem Aktuierungsparameter soll hierbei ein für die Aktuierung des Aktors einstellbarer und/oder nötiger Parameter verstanden werden. Dieser zulässige Bereich kann dabei bspw. zeitlich oder auch hinsichtlich eines Winkels angegeben werden. Die wiederholten Betätigungen werden mittels einer Ansteuerung des Aktors mit dem wenigstens einen Aktuierungsparameter innerhalb des zugehörigen, zulässigen Bereiches vorgenommen, wobei die wenigstens eine Ansteuergröße über die wiederholten Betätigungen hinweg jeweils innerhalb des zugehörigen, zulässigen Bereiches variiert wird.
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Die eingangs erwähnten Maßnahmen zur Anpassung der Ansteuerung oder auch Anpassungen wie Abbremsungen der Komponenten des Aktors bringen entweder funktionale Einschränkungen mit sich (z.B. ist eine hohe Schaltdynamik häufig eine eigentlich wünschenswerte Komponenteneigenschaft, die Reduzierung der Dynamik zur Erzielung eines besseren Geräuschverhaltens ist daher in der Regel ein gewisser Kompromiss) oder sind mit zusätzlichen Aufwänden an den Komponenten oder bspw. einer Brennkraftmaschine bzw. einem Fahrzeug selbst verbunden und erhöhen auf diese Weise die Kosten.
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Das vorgeschlagene Verfahren nutzt nun eine Änderung in der Ansteuerstrategie, um das aus den Schaltvorgängen entstehende Geräusch zu verschleiern und dadurch die Wahrnehmbarkeit durch den Endkunden zu reduzieren. Die Dynamik des Schaltvorganges bleibt hingegen unbeeinträchtigt.
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Zur Anwendung des Verfahrens wird bspw. im Zuge einer Applikation eines Betriebspunktes die Betätigung bzw. die hierzu nötige Ansteuerung nicht wie bisher als fester Applikationswert festgelegt, sondern es wird für jeden Betätigungsvorgang ein zulässiger Bereich ermittelt, in dem die Betätigung jeweils zu erfolgen hat, d.h. in dem sie bspw. für einen ordnungsgemäßen Betrieb liegen sollte oder liegen muss. Im Rahmen des Betriebs des Aktors kann nun der zulässige Bereich ausgenutzt werden, um die Ansteuerung des Aktors über die Betätigungen hinweg zu variieren. Hierzu kann bspw. eine Variation mit jedem Ansteuervorgang erfolgen oder aber auch nur nach mehreren Betätigungen. Vorteilhaft ist hierbei auch, dass keine anderen Komponenten als bisher nötig sind.
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Besonders zweckmäßig kann eine solche Variation erfolgen, indem die Ansteuerungen zufällig, pseudo-zufällig oder mittels einer Maximalfolge variiert werden, d.h. bspw. unter Verwendung einer Zufallszahl bzw. einer Pseudo-Zufallszahl, anhand welcher die Ansteuerung ausgewählt oder durchgeführt wird. Unter einer Maximalfolge ist hierbei eine Folge oder ein Vektor von zufälligen Zahlen zu verstehen, der zwar immer wiederholt wird, jedoch aufgrund der Länge der Maximalfolge eine für die jeweilige Anwendung hinreichende Variation der Einzelereignisse herbeiführt und aufgrund der fehlenden Eigenähnlichkeiten innerhalb der Maximalfolge keine zusätzlichen unerwünschten Effekte hervorruft. Ab einer gewissen Länge dieser Folge bzw. dieses Vektors ist kein wahrnehmbares Geräusch mehr feststellbar. Für mögliche Arten dieser Variation sei auf die noch folgenden Ausgestaltungsmöglichkeiten verwiesen. Hierdurch wird aus einer regelmäßigen, impulshaften Anregung des Aktors eine unregelmäßige, impulshafte Anregung. Das Geräusch, welches der Aktor erzeugt, wird dadurch, je nach Ausführung, vor dem Hintergrund der allgemeinen Geräuschkulisse einer den Aktor umfassenden Maschine, bspw. einer Brennkraftmaschine weniger distinkt oder sogar vollständig davon maskiert und es liegt nicht mehr in einer bestimmten Frequenz vor.
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Besonders zweckmäßig ist das vorgeschlagene Verfahren dabei in Betriebsbereichen einer Brennkraftmaschine, in denen ansonsten eine geringe Geräuschkulisse vorherrscht, bspw. im Leerlauf.
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Vorteilhafterweise umfasst die wenigstens eine Ansteuergröße einen Ansteuerbeginn und/oder ein Ansteuerende und/oder eine Ansteuerdauer. Auf diese Weise kann bspw. der Ansteuerverlauf der wiederholten Ansteuerungen und damit der Betätigungen beibehalten werden, jedoch verteilen sich die Zeitpunkte der jeweiligen Betätigungen zufällig innerhalb des zulässigen Bereiches, sodass das erzeugte Geräusch weniger distinkt und damit weniger wahrnehmbar wird. Auf diese Weise kann eine Einhaltung von gewünschten Betriebsbedingungen bspw. der Brennkraftmaschine bei gleichzeitiger Flexibilität bei der Wahl des zulässigen Bereiches erhalten werden.
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Es ist von Vorteil, wenn die wenigstens eine Ansteuergröße einen Ansteuerverlauf und/oder einen Hub und/oder eine Ladeflanke und/oder eine Entladeflanke umfasst. Auf diese Weise kann bspw. der Ansteuerbeginn der weiderholten Ansteuerungen und damit der Betätigungen beibehalten werden, jedoch unterscheiden sich die Ansteuerverläufe der jeweiligen Betätigungen, sodass das erzeugte Geräusch weniger distinkt und damit weniger wahrnehmbar wird. Eine Variation der Ladeflanke und/oder der Entladeflanke kann dabei bspw. im Falle eines Kraftstoffinjektors im Rahmen der Variation des Ansteuerverlaufs erfolgen. Eine Variation des Hubs kann im Falle eines Kraftstoffinjektors bspw. eine Variation des Nadelhubs und/oder des Ladehubs umfassen. Hierbei ist bspw. eine zufällige bzw. eine pseudo-zufällige Auswahl aus einer vorbestimmten Anzahl verschiedener, geeigneter Hübe bzw. Ansteuerverläufe denkbar.
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Es ist dabei auch denkbar, mehrere der genannten Arten zur Variation der Ansteuerung zu kombinieren. So ist es bspw. denkbar, bei geändertem Hub die einzelnen Ansteuerbeginne der Betätigungen zu variieren.
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Vorzugsweise umfassen die wiederholten Betätigungen wiederholte Zumessungen von Kraftstoff bei einer Brennkraftmaschine. Gerade bei Brennkraftmaschinen kann ein dauerhaftes, wahrnehmbares Geräusch als störend empfunden werden, insbesondere bei hochklassigeren Kraftfahrzeugen, sodass hier die Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrens besonders vorteilhaft ist.
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Bei der Zumessung von Kraftstoff können einzelne Zumessungen auch auf mehrere separate Teilzumessungen von Kraftstoff aufgeteilt werden. Jede dieser separaten Zumessungen kann dann entsprechend der bereits beschriebenen Variation variiert werden.
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Vorteilhafterweise werden die wiederholten Ansteuerungen des Aktors jeweils unter Berücksichtigung einer jeweils zuzumessenden Kraftstoffmenge, insbesondere einer mittels Kraftstoffinjektoren zuzumessenden Kraftstoffmenge, vorgenommen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass ein gewünschter Betrieb der Brennkraftmaschine nicht beeinträchtigt wird.
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Es ist von Vorteil, wenn der zulässige Bereich jeweils unter Berücksichtigung von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine ermittelt wird. Die Betriebsparameter können dabei zweckmäßigerweise eine Drehzahlschwankung und/oder einen Kraftstoffverbrauch und/oder eine Schadstoffemission umfassen. Auf diese Weise kann ebenfalls sichergestellt werden, dass ein gewünschter Betrieb der Brennkraftmaschine nicht beeinträchtigt wird. Bspw. kann so ein geregelter Leerlauf erfolgen.
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Vorzugsweise wird als Aktor ein Kraftstoffinjektor, insbesondere ein Piezo-Kraftstoffinjektor oder ein Magnetventil-Kraftstoffinjektor, oder eine Kraftstoffpumpe verwendet. Gerade bei Kraftstoffinjektoren, die meist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine vorgesehen sind, wird eine sehr hohe Geräuschkulisse erzeugt, die mit dem vorgeschlagenen Verfahren vermieden werden kann. Kraftstoffpumpen, insbesondere Hochdruckpumpen für Brennkraftmaschinen, umfassen meist ein Mengensteuerventil, bei dem aktiv ansteuerbare Aktoren verwendet werden. Hier kann also ebenfalls das wahrnehmbare Geräusch reduziert werden.
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Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
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Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine, welche für ein erfindungsgemäßes Verfahren herangezogen werden können.
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2 zeigt schematisch einen Zylinder einer Brennkraftmaschine, welcher für ein erfindungsgemäßes Verfahren herangezogen werden kann.
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3a und 3b zeigen schematisch Zünd oberer Totpunkt- und Einspritzbeginnwinkel einer Brennkraftmaschine bei einem nicht erfindungsgemäßen Verfahren.
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4a und 4b zeigen schematisch Zünd oberer Totpunkt- und Einspritzbeginnwinkel einer Brennkraftmaschine bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform.
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5 zeigt schematisch Abstände von Einspritzzeitpunkten im Vergleich zwischen einem nicht erfindungsgemäßen und einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In 1 ist schematisch und vereinfacht eine Brennkraftmaschine 100 gezeigt, welche für ein erfindungsgemäßes Verfahren herangezogen werden kann. Beispielhaft weist die Brennkraftmaschine 100 vier Zylinder 102 und ein Saugrohr 106 auf, welches an jeden der Zylinder 102 angeschlossen ist.
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Dabei weist jeder Zylinder 102 einen als Kraftstoffinjektor 111 für eine Direkteinspritzung ausgebildeten Aktor zur Zumessung von Kraftstoff auf. Der Übersichtlichkeit halber ist nur einer der Kraftstoffinjektoren 111 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Kraftstoffinjektoren 111 sind mit einer Hochdruckleitung 162 an einen Hochdruckspeicher 161, ein sog. Rail oder Common Rail, angebunden. Der Übersichtlichkeit halber ist nur eine Hochdruckleitung 162 zu einem der Kraftstoffinjektoren 111 gezeigt, es versteht sich jedoch, dass jeder der Kraftstoffinjektoren 111 an eine Hochdruckleitung angebunden ist.
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Der Hochdruckspeicher 161 wiederum wird über eine als Hochdruckpumpe ausgebildete Kraftstoffpumpe 160 mit Kraftstoff versorgt. Die Hochdruckpumpe 160 wird dabei in der Regel von der Brennkraftmaschine angetrieben. Die Kraftstoffinjektoren 111, die Hochdruckleitungen 162, der Hochdruckspeicher 161 sowie die Hochdruckpumpe 160 sind dabei Teil eines Hochdrucksystems 165 der Brennkraftmaschine 100. Die Hochdruckpumpe 160 kann bspw. an einen, hier nicht gezeigten, Kraftstofftank angebunden sein.
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In 2 ist ein Zylinder 102 der Brennkraftmaschine 100 schematisch und vereinfacht, jedoch detaillierter als in 1 dargestellt. Der Zylinder 102 hat einen Brennraum 103, der durch Bewegung eines Kolbens 104 vergrößert oder verkleinert wird. Die Stellung des Kolbens kann dabei bspw. in Bezug auf den sog. oberen Totpunkt (OT) angegeben werden, bei welchem der Kolben seinen (in Bezug auf die Figur) höchsten Punkt erreicht hat. Die Stellung des Kolbens und insbesondere damit verbundene Phasen oder Zeitpunkte beim Betrieb der Brennkraftmaschine können dabei auch in Bezug auf einen Winkel φ in Bezug zu einer Kurbelwelle 130 der Brennkraftmaschine, einen sog. Kurbelwellenwinkel, angegeben werden.
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Der Zylinder 102 weist ein Einlassventil 105 auf, um Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Brennraum 103 einzulassen. Die Luft wird über das Saugrohr 106 als Teil einer Luftzuführung zugeführt. Angesaugte Luft wird über das Einlassventil 105 in den Brennraum 103 des Zylinders 102 eingelassen. Eine Drosselklappe 112 in dem Luftzuführungssystem dient zum Einstellen des erforderlichen Luftmassenstroms in den Zylinder 102.
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Zum Betrieb der Brennkraftmaschine 100 ist der Kraftstoffinjektor 111 an dem Zylinder 102 angebracht, um Kraftstoff direkt in den Brennraum 103 einzuspritzen. Dabei wird das zur Verbrennung benötigte Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im Brennraum 103 des Zylinders 102 gebildet.
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Der Zylinder 102 ist weiterhin mit einer Zündeinrichtung 110 versehen, um zum Starten einer Verbrennung in dem Brennraum 103 einen Zündfunken zu erzeugen. Es kann sich vorliegend also um einen Ottomotor handeln.
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Verbrennungsabgase werden nach einer Verbrennung aus dem Zylinder 102 über ein Abgasrohr 108 ausgestoßen. Das Ausstoßen erfolgt abhängig von der Öffnung eines Auslassventils 109, das ebenfalls an dem Zylinder 102 angeordnet ist. Ein- und Auslassventile 105, 109 werden geöffnet und geschlossen, um einen Viertaktbetrieb der Brennkraftmaschine 100 in bekannter Weise auszuführen.
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Weiterhin ist eine als Steuergerät 115 ausgebildete Recheneinheit zum Steuern der Brennkraftmaschine 100 vorgesehen.
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Weiterhin sei angemerkt, dass auch andere Arten von Brennkraftmaschinen, bspw. Dieselmotoren oder Brennkraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung mit entsprechenden Kraftstoffinjektoren für ein erfindungsgemäßes Verfahren herangezogen werden können.
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In den 3a und 3b sind schematisch oberer Zünd-Totpunkt und Einspritzbeginnwinkel einer Brennkraftmaschine bei einem nicht erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt, die über einem Kurbelwellenwinkel φ, wie er bspw. in 2 gezeigt ist, aufgetragen sind.
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In 3a sind beispielhaft Winkel φ1, φ2, φ3 und φ4 der oberen Zünd-Totpunkte (im Folgenden ZOT) der vier Zylinder einer Brennkraftmaschine, wie sie bspw. in 1 gezeigt ist, aufgetragen. Entsprechend sind die zugehörigen Einspritzbeginnwinkel φ'1, φ'2, φ'3 und φ'4 für die entsprechenden Kraftstoffinjektoren gezeigt. Die Einspritzbeginnwinkel geben dabei jeweils den Beginn der Einspritzung an und werden in der Regel in Bezug auf den zugehörigen ZOT angegebenen.
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Eine Betätigung bzw. Zumessung Z, die bspw. durch den Ansteuerbeginn und die Ansteuerdauer einer Einspritzung angegeben sein kann, und die mit dem jeweiligen Einspritzbeginnwinkel beginnt, ist dabei jeweils mittels eines Pfeiles angedeutet, wobei der Übersichtlichkeit halber nur eine Zumessung mit einem Bezugszeichen versehen ist. Der Beginn eines Pfeiles entspricht dabei dem Ansteuerbeginn.
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Die Ansteuerdauern sind hier alle, zumindest näherungsweise, gleich lang. Mit der Ansteuerdauer korreliert dabei auch die zugehörige Einspritzdauer und damit die mit dem betreffenden Kraftstoffinjektor abgegebene Kraftstoffmenge, wobei letztere auch von weiteren Parametern bzw. Größen abhängen kann.
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3b entspricht der 3a, jedoch mit dem Unterschied, dass anstelle der Zumessungen Z Abstände Δt jeweils zweier aufeinanderfolgender Einspritzbeginnwinkel und damit von Zumessungen angegeben sind. Auch hier ist der Übersichtlichkeit halber nur ein Abstand mit einem Bezugszeichen versehen.
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Hieran ist bereits zu erkennen, dass die Abstände alle, zumindest näherungsweise, gleich groß sind, was bedeutet, dass auch die Zeitabstände, zu denen jeweils eine Betätigung eines Kraftstoffinjektors und damit eine, zumindest näherungsweise, Zumessung beginnen, gleich groß sind. Dies resultiert in einem periodischen Geräuschemission mit einer klar wahrnehmbaren Frequenz und damit in einem störenden Geräusch.
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In den 4a und 4b sind nun schematisch ZOT und Einspritzbeginnwinkel einer Brennkraftmaschine bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt, die über einem Kurbelwellenwinkel φ, wie er bspw. in 2 gezeigt ist, aufgetragen sind. In 4a sind beispielhaft wieder die Winkel φ1, φ2, φ3 und φ4 der ZOT der vier Zylinder der Brennkraftmaschine wie auch in 3a aufgetragen.
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Weiterhin sind nun beispielhaft zu den Winkeln φ1 und φ3 jeweils zulässige Bereiche Δφ1 und Δφ3 (hier beispielhaft für den Einspritzbeginnwinkel bzw. den Ansteuerbeginn als Aktuierungsparameter) dargestellt, innerhalb derer die Zumessung des Kraftstoffs zu beginnen hat, um einen gewünschten und ordnungsgemäßen Betrieb der Brennkraftmaschine zu erreichen. Es versteht sich, dass entsprechende zulässige Bereiche auch für die Winkel φ2 und φ4 ermittelt werden können.
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Die Ermittlung dieser zulässigen Bereiche kann dabei bspw. im Rahmen einer Simulation oder von Prüfstandsmessungen für bestimmte Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine, bspw. einen Leerlauf, erfolgen und dann entsprechend in einer ausführenden Recheneinheit hinterlegt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die zulässigen Bereiche erst während des Betriebs der Brennkraftmaschine ermittelt werden.
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Im vorliegenden Beispiel sind die zulässigen Bereiche derart gewählt, dass die Ansteuerung und die Zumessung der Kraftstoffinjektoren innerhalb des jeweiligen zulässigen Bereiches beginnen sollen. Es ist ebenso denkbar, die zulässigen Bereiche so zu wählen, dass die gesamte Zumessung innerhalb des jeweiligen zulässigen Bereiches erfolgen und damit auch abgeschlossen sein soll.
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Die zulässigen Bereiche können und sollen in der Regel weiterhin derart gewählt werden, dass eine gewünschte Kraftstoffmenge rechtzeitig vor Erreichen des jeweiligen ZOT oder ggf. zumindest vor dem tatsächlichen Zündzeitpunkt im Zylinder bzw. dessen Brennraum eingebracht ist. Ggf. kann auch noch eine gewisse Zeitdauer für eine Gemischbildung berücksichtigt werden.
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Die zugehörigen Einspritzbeginnwinkel φ''1, φ''2, φ''3 und φ''4 für die entsprechenden Kraftstoffinjektoren sind nun jedoch nicht immer mit gleichem Abstand zum zugehörigen ZOT vorgegeben, sondern sie sind zufällig innerhalb des jeweiligen zulässigen Bereiches verteilt. Eine solche zufällige oder im Rahmen einer computergestützten Steuerung auch pseudo-zufällige Verteilung kann dabei sehr einfach mittels einer Zufallszahlengenerierung erfolgen. Es versteht sich, dass auch andere Arten der Variation, wie bspw. die eingangs erwähnte Maximalfolge, möglich sind.
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Die Betätigungen bzw. Zumessungen Z' sind auch hier jeweils mittels Pfeils angedeutet, wobei der Übersichtlichkeit halber nur eine Zumessung mit einem Bezugszeichen versehen ist.
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Die Ansteuerdauern sind hierbei jedoch nicht gleich lang. Somit werden auch die Ansteuerdauern als Ansteuergröße variiert. Um dennoch immer die gewünschte, d.h. bspw. immer die gleiche, Kraftstoffmenge zuzumessen, kann nun auch eine Anpassung bspw. eines Nadelhubs des betreffenden Kraftstoffinjektors vorgenommen werden. Auf diese Weise können neben dem Ansteuerbeginn und der Ansteuerdauer als weitere Ansteuergröße(n) auch die die Ansteuerverläufe vorgebenden Parameter variiert werden.
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4b entspricht der 4a, jedoch mit dem Unterschied, dass anstelle der Zumessungen Z Abstände Δt' jeweils zweier aufeinanderfolgender Einspritzbeginnwinkel und damit von Zumessungen angegeben sind. Auch hier ist der Übersichtlichkeit halber nur ein Abstand mit einem Bezugszeichen versehen.
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Hieran ist nun zu erkennen, dass die Abstände nicht gleich groß sind, sondern vielmehr bspw. zufällig verteilt sind, was bedeutet, dass auch die Zeitabstände, zu denen jeweils eine Betätigung eines Kraftstoffinjektors und damit eine Zumessung beginnen, nicht gleich groß sind. Dies resultiert in einem Geräusch ohne eine bestimmte Frequenz und damit in einem weniger bis gar nicht störenden Geräusch.
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In 5 sind schematisch Abstände von Einspritzzeitpunkten im Vergleich zwischen einem nicht erfindungsgemäßen und einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Hierzu sind die Abstände Δt wie sie in 3b zu sehen sind auf der linken Seite den Abständen Δt' wie sie in 4b zu sehen sind auf der rechten Seite gegenübergestellt.
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Damit kann der Unterschied der Betätigungszeitpunkte der Kraftstoffinjektoren verdeutlicht werden. Die Variation der Ansteuer- bzw. Einspritzbeginne führt dazu, dass das aus sich den Einspritzungen ergebende Geräusch rauer wird und leichter vom Geräusch der Brennkraftmaschine maskiert werden kann. Es ist dann nicht mehr als separates Geräusch wahrnehmbar, sondern verschwindet sozusagen vor dem Hintergrund des allgemeinen Geräuschs der Brennkraftmaschine.
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Es zeigt sich, dass durch die geänderte Ansteuerung bspw. die Schallintensität im Frequenzbereich von 1,6 kHz bis 3 kHz abnimmt, im Bereich oberhalb von 4 kHz jedoch zunimmt, da die Anzahl der Einspritzungen nicht verändert wird und dementsprechend die eingekoppelte Energie gleich bleiben muss. Insgesamt wird das Geräusch jedoch, welches durch die Kraftstoffinjektoren erzeugt wird, weniger wahrnehmbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007043247 A1 [0002]
- DE 102009045867 A1 [0004]
