DE29500928U1 - Device for power and sound level control of an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motorcycle - Google Patents
Device for power and sound level control of an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motorcycleInfo
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Description
2 Vorrichtung zur letetungs und Schalipogeteteuerung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges2 Device for the ignition and soundproofing control of an internal combustion engine of a motor vehicle
Ein Schaüdampfer muß auf einen Verbrennungsmotor hinreichend abgestimmt werden, um ausreichend Abgasdurchfluß bei Enddrehzahl und genügend Abgasrückstau bei unteren und mittleren Drehzahlen zu gewährleisten.A muffler must be adequately tuned to an internal combustion engine to ensure sufficient exhaust gas flow at maximum speed and sufficient exhaust gas back pressure at low and medium speeds.
Diese Anforderungen und die Faktoren Baugröße, Gewicht, Aussehen und akustische Eigenschaften bedingen Kompromisse bei der Dimensionierung und konstruktiven Ausführung des Schalldämpfers.These requirements and the factors of size, weight, appearance and acoustic properties require compromises in the dimensioning and structural design of the silencer.
Daher werden auf dem Zubehörmarkt eine Vielzahl von Umrüstauspuffanlagen angeboten, die sich von den Serienschalldämpfern signifikant unterscheiden.Therefore, a variety of conversion exhaust systems are offered on the aftermarket that differ significantly from the standard silencers.
Insbesondere bei Nachrüstschaüdämpfern für die Verwendung im Sportbereich zeichnen sich die Konstruktionen durch den Verzicht von Dämpfermaterial und gradlinige Abgasführung aus,Especially in the case of retrofitted silencers for use in the sports sector, the designs are characterized by the absence of damper material and straight exhaust routing,
So wird ein ungestörter Abgasströmungsfluß erreicht, der Leistungsmaximum bei hohen Drehzahlen ermöglicht. Während Beschleunigungsphasen mit niedriger Motorendrehzahl ergeben sich hler jedoch deutlich Drehmomenteinbrüche bei erheblicher Geräuschemission.This ensures an uninterrupted exhaust gas flow, which enables maximum performance at high speeds. During acceleration phases with low engine speeds, however, there is a significant drop in torque and considerable noise emissions.
Für die Nutzung des bestmöglichen Arbeitsbereiches einer Verbrennungsmaschine wäre es vorteilhaft, wenn die Abgasführung im unteren Drehzahlband beziehungsweise im Leerlauf über eine mit Schallabsorption und Reflexionsfilter ausgestattete Kammer geführt wird, die sowohl niedrigen Geräuschpegel als auch motorspezifisch geeigneten Abgasrückstau gewährleistet.In order to use the best possible working range of a combustion engine, it would be advantageous if the exhaust gases in the lower speed range or when idling were routed through a chamber equipped with sound absorption and reflection filters, which ensures both a low noise level and an exhaust gas back pressure that is suitable for the engine.
Bei steigender Motordrehzahl sollte dann der Abgasfiuß durch die Dämpferkammer proportional der Leistungsanforderung abnehmen und entsprechend über eine weitere Abgasführung mit strömungsgünstigeren Konstruktionsmerkmalen parallel abgeleitet werden.As the engine speed increases, the exhaust gas flow through the damper chamber should decrease in proportion to the power requirement and be discharged in parallel via another exhaust gas duct with more aerodynamic design features.
Der Erfindung liegt daher der Gedanke zugrunde, eine variable Auspuffanlage für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, die 2 Matthias Graf, Michael Graf, Pestalozzistr.lO, 66822 LebachThe invention is therefore based on the idea of creating a variable exhaust system for an internal combustion engine, which 2 Matthias Graf, Michael Graf, Pestalozzistr.lO, 66822 Lebach
3 Vorrichtung zur Letstungs und Schaüpagejsteuetung eines Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges3 Device for controlling the power and side of an internal combustion engine of a motor vehicle
durch ihre veränderliche Abgasführung konzeptionell in der Lage ist, je nach Bedarf im Fahrbetrieb optimierte Motorleistung oder aber limitierte Schallpegel zur Verfügung zu stellen, ohne daß dafür umständliche Schalidämpferwechsel notwendig wären.Due to its variable exhaust gas routing, it is conceptually able to provide optimized engine performance or limited noise levels as required during driving, without the need for complicated silencer changes.
Diese Aufgabe wird durch Erfindungsgemäße Vorrichtung gelöst, die ein Mittel zum Verändern der Winkelstellung einer Abgassteiiklappe in der Abgaszuführung, eine elektrische Verstelleinrichtung zum Betätigen des Mittels und eine elektronische Steuereinheit aufweist.This object is achieved by a device according to the invention, which has a means for changing the angular position of an exhaust gas control flap in the exhaust gas supply, an electrical adjustment device for actuating the means and an electronic control unit.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Durch die Erfindungsgemäße Vorrichtung wird der Abgasstrom in der Auspuffanlage durch die Abgasstellklappe so geführt, daß
der, einem jeweiligen Betriebszustand des Motors entsprechende, Abgasstrom entweder über einen äußeren Schalldämpfer oder
entsprechend zusätzlich proportional über einen strömungsoptimierten Innenschalldämpfer parallel geleitet wird.
Die Abgassteiiklappe kann willkürlich und kontinuierlich In jeder Stellung zwischen ausschließlicher äußerer Schalldämpfernutzung,
anteiliger äußerer sowie innerer Dämpfernutzung und überwiegend innerer Abgasführung betrieben werden,
Daher können Abgasanlagen, die diese Vorrichtung enthalten, entweder vorgegebene Schallpegel einhalten oder aber bei
Bedarf optimierte Motorleistung bei unterschiedlichen Betriebszuständen eines Verbrennungsmotors gewährleisten.By means of the device according to the invention, the exhaust gas flow in the exhaust system is guided through the exhaust control flap in such a way that the exhaust gas flow corresponding to a respective operating state of the engine is guided either via an external silencer or, accordingly, additionally proportionally via a flow-optimized internal silencer.
The exhaust flap can be operated arbitrarily and continuously in any position between exclusive external silencer use, partial external and internal silencer use and predominantly internal exhaust routing,
Therefore, exhaust systems containing this device can either comply with specified sound levels or, if required, ensure optimized engine performance under different operating conditions of an internal combustion engine.
Eine Verstelleinrichtung dient zur Betätigung der Abgassteiiklappe. Die Verstelleinrichtung wird entweder auf die gewünschte Position von Hand eingstestellt oder eine Steuerung bzw Regelung positioniert aufgrund der Motorbetriebsparameter die dafür günstige Abgassteliklappenposition.An adjustment device is used to operate the exhaust control flap. The adjustment device is either set to the desired position manually or a control or regulation positions the exhaust control flap to the most favorable position based on the engine operating parameters.
Darüberhinaus bietet sich an, die elektronische Steuerung mit einer Eingangsgröße entsprechend derIn addition, it is advisable to equip the electronic control with an input variable corresponding to the
Motorgeräuschentwicklung zu koppeln um unerwünschter 3 Matthias Graf, Michael Graf, Pestalozzlstr.lO,66822 LebachEngine noise development to avoid unwanted 3 Matthias Graf, Michael Graf, Pestalozzlstr.lO,66822 Lebach
4. Vorrichtung zur Lefetungs und SchaWpege&teuerung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges4. Device for controlling the power and voltage of an internal combustion engine of a motor vehicle
Lärmentwicklung durch einen RegelalgorithmusNoise development through a control algorithm
entgegenzuwirken,to counteract,
Als Verstelleinrichtung dient vorzugsweise ein Servomotor mit integriertem Potentiometer.A servo motor with an integrated potentiometer is preferably used as the adjustment device.
Die Steuereinheit beinhaltet einen, als Komperator geschalteten, Operationsverstärker der eine analog eingespeiste und den Betriebsparametern entsprechenden Steuerspannung mit denThe control unit contains an operational amplifier connected as a comparator, which combines an analogue control voltage corresponding to the operating parameters with the
positionsproportionalen Spannungsanteilen desposition-proportional voltage components of the
Servomotorpotentiometers kontinuierlich vergleicht und den Servomotormotor entsprechnd vorgegebener Funktionen ansteuert bzw einregelt.Servo motor potentiometer is continuously compared and the servo motor is controlled or regulated according to specified functions.
Ein Ausführungsbelspiei ist als elektronisches Schaltschema, Figur 5, beigefügt,An example of an embodiment is attached as an electronic circuit diagram, Figure 5,
Eine Versteileinrichtung und Steuerung über Abgasstaudruck und Druckzylinder ist ebenfalls möglich.An adjustment device and control via exhaust gas back pressure and pressure cylinder is also possible.
Die Vorrichtung kann bei jeder Art Verbrennungsmotor unter Wahrung der Vorteile eingesetzt werden. Bei einem Kraftrad wird die Vorrichtung vorzugsweise im Endschalldämpfer, in manchen Fällen in einem eventuell vorhandenen Vorschalldämpfer, eingesetzt.The device can be used with any type of combustion engine while retaining its advantages. In a motorcycle, the device is preferably used in the rear silencer, in some cases in a pre-silencer if present.
Neben der Möglichkeit der Einhaltung der gesetzlichen Geräuschvorschriften beim Betrieb der Auspuffanlage und des Schalldämpfers, wird des weiteren durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein variables, optimiertes Betriebsverhalten, in Bezug auf Drehmomentverlauf, Maximalieistung und Geräuschverhalten des Verbrennungsmotors erzielt.In addition to the possibility of complying with the statutory noise regulations when operating the exhaust system and the silencer, the device according to the invention also achieves a variable, optimized operating behavior in terms of torque curve, maximum power and noise behavior of the combustion engine.
Von bekannten Konstruktionen bimodaler Auspuffanlagen unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß statt einer Umlenkung zwischen separierten Schalldämpferkammern, hier die Dämpferkomponeneten eine in sich verschachtelte Funktionseinheit bilden,The invention differs from known designs of bimodal exhaust systems in that instead of a deflection between separate silencer chambers, here the silencer components form a nested functional unit,
4 Matthias Graf, Michael ©raf, Pestalozzlstr. 10,66822 Lebach4 Matthias Graf, Michael ©raf, Pestalozzlstr. 10,66822 Lebach
5 Vorrichtung zur Leätungs und Schcitlpegelsteueaing eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges5 Device for controlling the power and switching level of an internal combustion engine of a motor vehicle
Der innere Schalldämpfer Ist Teil des Außenschalldämpfers und nutzt bei einer ausschließlichen Abgasführung durch den Innendämpfer auch immer das Schalldämmvermögen des äußeren Dämpfers.The inner silencer is part of the outer silencer and always uses the sound insulation capacity of the outer silencer when the exhaust gases are routed exclusively through the inner silencer.
So ist es möglich, strömungswirksame Dämpfervolumina in ihrer Wirkung geeignet zu variieren und dabei Auspuffbaugrößen zu unterschreiten, die sonst wenigstens das fünf bis achtfache Volumen des Motorhubraumes erforderten,This makes it possible to suitably vary the effect of flow-effective damper volumes and thereby reduce exhaust dimensions to a size that would otherwise require at least five to eight times the volume of the engine displacement.
Darüberhinaus entfallen gegenüber anderen Konstruktionen mindestens zwei Dämpferwandungen.In addition, compared to other designs, at least two damper walls are eliminated.
Ein wesentlicher Unterschied zu anderen Konstruktionen mit Steuerkiappen im Abgasstrom besteht darin, äaQ durch die
erfindungsgemäße Vorrichtung keine massive oder unmittelbare Abgasrückstaubeeinflussung zum Verbrennungsmotor erfolgt.
Daher können im Fehlerfall auch keine unkontrollierbaren Betriebszustände im Fahrbetrieb entstehen, wie sie in der Praxis
zum Beispiel beim Sytem "EXUP" des japanischen Herstellers
Yamaha beobachtet wurden.A significant difference to other designs with control valves in the exhaust gas flow is that the device according to the invention does not result in any massive or direct influence of exhaust gas dust back into the combustion engine.
Therefore, in the event of a fault, no uncontrollable operating conditions can arise during driving, as was observed in practice, for example, with the "EXUP" system from the Japanese manufacturer Yamaha.
Schlimmstenfalls kann eine schadhafte Schalldämpfersteuerung, der erfindungsgemäßen Vorrichtung, einen Betrieb mit minderer Motorleistung oder erhöhter Geräuschemission verursachen.In the worst case, a defective silencer control of the device according to the invention can cause operation with reduced engine performance or increased noise emissions.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert,The invention is explained in more detail below using an embodiment with reference to figures,
Es zeigt:It shows:
Figur 1, einen Endschalldämpfer mit rundem Querschnitt, für ein Kraftrad, der die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält, Figure 1, a rear silencer with a round cross-section for a motorcycle, which contains the device according to the invention,
Figur 2, Darstellung der Abgasstellklappe in Längsrichtung:
Der Abgasstrom tritt In die Dämpfervorkammer (4) ein und strömt
entlang der drehbaren Abgasstellklappe (5) dann durch das Schalldämpferinnenrohr (2) durch die Endkappe (9) ins Freie. Der
Abgasrückstau ist gering, die maximale Motorleistung ist bei hoher 5 Matthias Graf, Michael Graf, Pestdozzfefr. 10,66622 Lebach Figure 2, representation of the exhaust control flap in longitudinal direction:
The exhaust gas flow enters the silencer pre-chamber (4) and flows along the rotating exhaust flap (5) then through the silencer inner pipe (2) through the end cap (9) into the open air. The exhaust gas back pressure is low, the maximum engine power is at high 5 Matthias Graf, Michael Graf, Pestdozzfefr. 10,66622 Lebach
O Vorrichtung zu- Lefeiungs und Schcäpegefeteuerung eines Vertaennunosmotors eines KraftfahrzeugesO Device for supply and discharge control of a combustion engine of a motor vehicle
Drehzahl verfügbar; Schalldämpfung erfolgt überwiegend Im Schaildämpferinnenrohr, in verminderter Weise über die Schaiidämpferaußenkammer.speed available; sound absorption occurs predominantly in the silencer inner tube, to a lesser extent via the silencer outer chamber.
Figur 3, Darstellung der Abgasstellklappe in Diagonalstellung:
Der Abgasstrom tritt in die Dämpfervorkammer (4) ein und strömt teilweise entlang der eingedrehten Abgassteliklappe (5), dann
durch das Schalldämpferinnenrohr (2) durch die Endkappe (9) ins
Freie; ebenso strömt der abgelenkte andere Teil des Abgasstromes durch die Bohrungen der Figure 3, illustration of the exhaust control flap in diagonal position:
The exhaust gas flow enters the silencer pre-chamber (4) and flows partly along the screwed exhaust flap (5), then through the silencer inner pipe (2) through the end cap (9) into the open air; the other deflected part of the exhaust gas flow also flows through the holes of the
Schaiidämpferaußenkammer und tritt dann wieder in das innere
Schalidämpferinnenrohr über Bohrungen ein.
Der Abgasrückstau erhöht sich, das Drehmomentvermögen ist bei mittlerer Drehzahl verbessert; Schalldämpfung erfolgt anteilmäßig
im Schalldämpferinnenrohr und über dieSilencer outer chamber and then enters the inner silencer inner tube via holes.
The exhaust back pressure increases, the torque capacity is improved at medium speed; sound absorption takes place proportionally in the silencer inner pipe and via the
Schalldämpferaußenkammer, der Geräuschpegel wird vermindert.Silencer outer chamber, the noise level is reduced.
Figur 4, Darstellung der AbgassteüJdappe in Querrichtung:
Der Abgasstrom tritt in die Dämpfervorkammer (4) ein und strömt ausschließlich über Bohrungen in die Schalldämpferaußenkammer
(8), dann wieder über Bohrungen in das Schalldämpferinnenrohr und durch die Endkappe (9) ins Freie. Der Abgasrückstau und das
Schaildämmvermögen der Auspuffanlage ist nun für diese Bauform maximal. Figure 4, representation of the exhaust gas support in transverse direction:
The exhaust gas flow enters the silencer pre-chamber (4) and flows exclusively through holes into the silencer outer chamber (8), then again through holes into the silencer inner pipe and through the end cap (9) to the outside. The exhaust gas back pressure and the sound insulation capacity of the exhaust system are now at a maximum for this design.
Figur 5,Figure 5,
Ausführungsbeispiei einer elektronischen Servomotorsteuerung für die Verstelleinrichtung.Example of an electronic servo motor control for the adjustment device.
Beschreibung"'Description"'
\ Schalldämpferendstück \ Silencer end piece
2 Innenschalldämpfer2 interior silencers
3 Schalldämpfermantel mit Reflexionsmaterial3 Silencer jacket with reflective material
4 Schalldämpfervorkammer4 Silencer pre-chamber
5 Abgasstellklappe—5 Exhaust control flap—
6 Anschlußflansch6 Connection flange
7 Verstelleinrichtung7 Adjustment device
8 Schalldämpferaußenkammer bzw Abgasströmungsraum8 Silencer outer chamber or exhaust gas flow chamber
9 Endkappe9 End cap
10 Drehbare Welle10 Rotating shaft
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine steuerbare Auspuffaniage für Verbrennungsmotoren, insbesondere von Kraftfahrzeugen zu schaffen, die je nach Bedarf Gerauschemissions- oder Leistungsoptimiert arbeitet,The invention specified in claim 1 is based on the problem of creating a controllable exhaust system for combustion engines, in particular of motor vehicles, which operates in a noise emission or performance-optimized manner as required.
.V!*vW: .V!*vW :
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (7) einen elektrischen Servomotormotor aufweist, der über eine elektronische Steuerung geregelt wird die ihre Daten aus den Betriebsparametern bezieht.4. Device according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the adjusting device (7) comprises an electric servomotor which is controlled by an electronic control which obtains its data from the operating parameters.
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpfer aus einer in sich verschachtelten Funktionseinheit mit Innen- und Außenschaildämpfer besteht.10. Device according to one of claims 1 to 9,
characterized in that the silencer consists of a nested functional unit with inner and outer silencers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29500928U DE29500928U1 (en) | 1995-01-21 | 1995-01-21 | Device for power and sound level control of an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motorcycle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29500928U DE29500928U1 (en) | 1995-01-21 | 1995-01-21 | Device for power and sound level control of an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motorcycle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29500928U1 true DE29500928U1 (en) | 1995-05-24 |
Family
ID=8002777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29500928U Expired - Lifetime DE29500928U1 (en) | 1995-01-21 | 1995-01-21 | Device for power and sound level control of an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motorcycle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29500928U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7155333B1 (en) | 2005-09-02 | 2006-12-26 | Arvin Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling sound of an engine by sound frequency analysis |
| DE102006044381B4 (en) * | 2005-09-23 | 2015-07-30 | Werner Müller | Exhaust device with secondary power or torque control |
| DE102017206642A1 (en) * | 2017-04-20 | 2018-10-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Exhaust flap for an exhaust system of a motor vehicle, control unit for such an exhaust flap, and method for operating such an exhaust flap |
-
1995
- 1995-01-21 DE DE29500928U patent/DE29500928U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7155333B1 (en) | 2005-09-02 | 2006-12-26 | Arvin Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling sound of an engine by sound frequency analysis |
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| US11401848B2 (en) | 2017-04-20 | 2022-08-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Exhaust flap for an exhaust system of a motor vehicle, controller for such an exhaust flap, and method for operating such an exhaust flap |
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|---|---|---|---|
| R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19950706 |
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Effective date: 19981001 |