EP1343960B1 - Verfahren und anordnung zur steuerung und/oder regelung einer last eines fahrzeugs - Google Patents

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EP1343960B1
EP1343960B1 EP01989506A EP01989506A EP1343960B1 EP 1343960 B1 EP1343960 B1 EP 1343960B1 EP 01989506 A EP01989506 A EP 01989506A EP 01989506 A EP01989506 A EP 01989506A EP 1343960 B1 EP1343960 B1 EP 1343960B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
operating variable
noise
unit
control
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01989506A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1343960A1 (de
Inventor
Michael Schliep
Szabolcs TÖRGYEKES
Walter Zipp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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Publication of EP1343960A1 publication Critical patent/EP1343960A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1343960B1 publication Critical patent/EP1343960B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/701—Information about vehicle position, e.g. from navigation system or GPS signal

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for Control and / or regulation of a load of a vehicle, e.g. a passenger or commercial vehicle.
  • JP 04238749 A a method for minimizing the Noise level of an engine described using that the current vehicle speed and current position of the accelerator pedal, the speed ratio and the Throttle position of the engine controls.
  • the object of the invention is therefore to provide a method and a Arrangement for controlling and / or regulating a load of a Indicate the vehicle caused by the vehicle Noise emission or noise emission is improved.
  • the first object is achieved by a method for controlling and / or regulating an accelerating or decelerating torque acting load a vehicle, wherein by means of a recording unit, the instantaneous Load of the vehicle based on at least one farm size of the vehicle determined and by means of a control or Control unit the operating size as a function of a resulting from the current load of the vehicle resulting noise level controlled and / or regulated.
  • a recording unit by means of a recording unit, the instantaneous Load of the vehicle based on at least one farm size of the vehicle determined and by means of a control or Control unit the operating size as a function of a resulting from the current load of the vehicle resulting noise level controlled and / or regulated.
  • the noise-related operating variable control is preferred and / or control, which is the load and vehicle related noise emission reduced to the functions for Adjustment of the vehicle drive adapted. It is essential Here, that on the basis of the current load by means of Control unit (also called moment interface, hereinafter referred to as the control unit) a desired torque for controlling / regulating the vehicle as a function of Noise level and information about which dynamics this torque request should be set, given become. It is completely irrelevant which subsystems (Control systems, such as speed controllers) involved in the moment interface and like this be coordinated with each other.
  • the operating variable representing control and / or control variables where the requirements are different Dynamics and with different goals, can take account of the different subsystems become.
  • the invention is further based on the consideration that to comply with noise limits, e.g. in residential areas or near hospitals, the vehicle in terms of its noise emission should be limited. Conveniently, becomes the operating noise level Used as to be controlled or regulated operating size. As a result, in addition to the ambient noise by the currently delivered power conditional operating noise of Vehicle considered in the control or regulation of the power. Thus, the factors responsible for the noise the size of the business to be controlled or controlled are relevant to this regulation and / or control taken into account and influenced accordingly. For example is the choice of translation of a switchable or stepless adjustable transmission a noise-relevant factor.
  • a speed, a Torque, a speed and / or an acceleration used as an operating variable.
  • the speed change causes the torque curve with the aim of changing that at low speed Higher engine power is achieved, reducing noise emissions is kept very low.
  • At full load of the vehicle and low speed will be less noise generated by the vehicle.
  • Alternatively or in addition be as operating size a translation level and / or a gear ratio in a stepless Power transmission arrangement used.
  • the noise influencing operating size the acceleration is monitored and used.
  • the to be controlled / regulated quantity the desired acceleration the vehicle is currently being retrieved Load of the engine. If by calling the desired Acceleration exporting load a noise that would result over a certain limit is located, the control unit reduces the actual retrieved Load so far that the limit is not exceeded becomes.
  • the setpoint torque is determined with others Set torques, for example from the transmission control, from a vehicle dynamics control or other subsystems of Drive control (e.g., from a digital map) becomes.
  • the noise level is based on the current Load on the vehicle and / or ambient noise determined.
  • These are different curves for the noise level depending on the vehicle type, age, -motorization, -speed, -assembly, -acceleration for various road surfaces and / or tire parameters and / or meteorological events (e.g., wind, rain) detected and in Form of characteristic fields deposited, on the basis of which then the the current load of the vehicle representing noise level is determined.
  • Ambient and / or operating noise by means of the recording unit, e.g. by means of a microphone, recorded and processed.
  • the recording unit as a stationary and / or be implemented mobile sound detection unit.
  • uncontrollable noises of Environment are taken into account in the control / regulation (For example, in the case of rain, the maximum can be corrected upwards).
  • the noise level becomes a limit or monitored for a guideline value.
  • the maximum allowable noise levels for different areas such as e.g. Residential area, commercial area, different. Compliance these predetermined limits for the maximum allowable Noise level is added to the control / regulation the size of the company.
  • the location-related limits are e.g. stored in the form of a table in a database.
  • the operating size is in Dependent on the current position of the vehicle controlled and / or regulated. In doing so, corresponding limit values are set for the noise level for different geographical Coordinates taken into account in the control / regulation of the operating variable.
  • the receiving unit preferably a location system and / or a geographical Information system.
  • the recording unit may be the location system and / or the geographic information system be integrated or decentralized over one Interface be connected to the recording unit.
  • the operating size is advantageously Time-dependent controlled and / or regulated. hereby is a required adapted to day and night times Noise reduction and resulting target specification for the relevant farm size.
  • the operating quantity may be manually, e.g. by the driver of the vehicle or another occupant.
  • the second object is achieved by an arrangement for controlling and / or regulating a load of a Vehicle with a receiving unit for determining the currently retrieved load of the vehicle based on at least one Operating size of the vehicle and a control unit for Control and / or regulation of the operating variable depending on from a resulting from the current load of the vehicle Noise levels.
  • the receiving unit comprises for consideration external, non-influenceable and / or vehicle-related Noise a noise detection system for detection the ambient noise.
  • a noise detection system for detection the ambient noise.
  • serve stationary and / or mobile sound detection systems e.g. Sound sensors, microphones.
  • sound sensors for example Airborne or structure-borne sound sensors for detection used the air or structure-borne noise.
  • the recording unit for detecting a speed, an acceleration (deceleration) and / or a drive torque for determining the current load of the vehicle intended. This is the result of the current load resulting noise level, for example, based on in a data memory stored characteristic fields determined.
  • a location system is preferred for determining the current vehicle position and / or an information system for determining a thereof resulting location-based noise level provided. This allows compliance with a maximum permissible noise level in one place, adding the operating size by a corresponding Setpoint is set.
  • the control unit comprises a Input device for manual control and / or regulation the farm size. This is e.g. at one on the driving safety critical situation the noise-related load regulation / control switched off. For example, in one critical traffic situation by the retrieval of a noise limit Exceeding load avoids an accident become.
  • the load control / regulation can be done both manually an operator, e.g. the driver, as well as automatically be influenced by a higher-level regulation / control, if necessary, be completely switched off.
  • control or Control unit in the control and / or regulation of the operating size via the recording unit specifications from external Systems, in particular a traffic control system, considered.
  • specifications of external systems in terms the control and / or regulation of the operating size by the control unit of the driver and / or overruled by a vehicle occupant.
  • the interventions of the control unit in the vehicle system in the control and / or regulation the operating quantity to an external system e.g. Traffic control system
  • an external system e.g. Traffic control system
  • external systems such as. Traffic control systems or toll booths, activatable or deactivatable.
  • the control unit in the vehicle system for control and / or control of the operating size other sizes, such. Consumption, pollutant emissions, wear and / or ride comfort, considered.
  • the control and / or regulating functions of Control unit become methods of artificial intelligence, e.g. neural networks and / or fuzzy logic.
  • Noise limitation allows compliance with local Noise limit or noise standards, e.g. in the area of inner cities and hospitals. For example, it allows a with full load moving vehicle in terms of speed such to limit the vehicle to a corresponding noise level does not exceed.
  • FIG. 1 shows an arrangement 1 for controlling and / or regulating a load L of a vehicle shown.
  • the vehicle-related noise level G (F) results from vehicle-related Sound sources 4A to 4Z, e.g. an engine 4A, an exhaust system 4B, a drive train 4C and tires 4D.
  • vehicle-related sound sources 4Z e.g. an engine 4A, an exhaust system 4B, a drive train 4C and tires 4D.
  • Type and design can be more vehicle-related sound sources 4Z, all of which are vehicle-related Noise emission 4 contribute.
  • a receiving unit 6A For determining the vehicle-related noise level G (F) and / or the current load L of the vehicle F based on the operating size B, a receiving unit 6A is provided.
  • the vehicle-mounted receiving unit 6A Sensors for detecting vehicle speed, vehicle acceleration and / or the drive torque and sound sensors for determining a total noise level G (G).
  • G total noise level
  • the receiving unit 6A and 6B localized and thus stationary, e.g.
  • a recording unit 6C for determining the current Vehicle position P (F) provided.
  • a recording unit 6C For example, an internal and / or external location or information system. This system can also be dynamic changing noise limits or noise limits of the control unit 2 provide.
  • the arrangement 1 may alternatively or additionally an output unit 10 for displaying the current rule and / or Control state of the control unit 2 optically, e.g. on a screen or acoustically e.g. over a loudspeaker include.
  • the output unit 10th the current position P (F), the environmental / vehicle related / total noise level G (U), G (F), G (G) and / or the operating size B, in particular their Sollund / or Actual value, and the load L can be output.
  • the arrangement 1 also has a Data memory 12 include.
  • the data memory 12 includes, for example in the form of characteristic fields stored vehicle-related Data D, e.g. Characteristic field Noise level in Dependence on vehicle speed and vehicle acceleration, Noise level depending on the Speed and torque, or archived data D of operating variables B, e.g. Speed, torque, speed, Acceleration and other vehicle related data D, such as. Total mass, size, vehicle body, type, engine power, Vehicle age.
  • vehicle-related Data D e.g. Characteristic field Noise level in Dependence on vehicle speed and vehicle acceleration, Noise level depending on the Speed and torque, or archived data D of operating variables B, e.g. Speed, torque, speed, Acceleration and other vehicle related data D, such as. Total mass, size, vehicle body, type, engine power, Vehicle age.
  • those of the Recording units 6A to 6C acquired data D in the data memory 12 deposited.
  • the deposited in the data memory 12 Data D, in particular the characteristic fields can vary depending on Specification alternatively or additionally for load
  • the load L is also an input device 14 provided by means of which, for example, the Driver the noise-reducing load control in case of critical Switch off driving situation or into another operating mode can switch.
  • the accelerator pedal is used as an input device 14, which in rapid passage switches to the so-called kick-down mode, which then turns to a switching of the noise-related load control / control in one to maximum vehicle acceleration out optimized load control / control mode leads.
  • Other input devices can e.g. manually operated keys or be a module with speech recognition.
  • the sound detection system 16 includes a plurality of sound sensors, in particular Structure-borne sound sensors 16A and / or airborne sound sensors 16B.
  • FIG. 2 are examples of various installation locations in the vicinity the sound sources 4A to 4Z for structure-borne sound sensors 16A, e.g. in the vicinity of a crankcase 20, and for airborne sound sensors 16B, e.g. near door handles 22, in the engine compartment 24, outside the body 26 near an exhaust port 28, outside the body 26, e.g. in the wheel well at least a driven wheel, near tire 30, shown.
  • the airborne sound sensors 16B outside the body 26 may include a windshield.
  • the recording unit 6B comprises several acoustic Measuring devices, e.g. Precision sound level meter, which is stationary in the near field or along the roadway are.
  • noise levels G (U) serve, for example Microphone systems, especially sensitive microphones with appropriate directional characteristic.
  • the recording unit 6C includes, for example, an external location system a receiving antenna 32 with in-vehicle information system 34 and a transmitting antenna 36 of an external Information system 38.
  • an external location system a receiving antenna 32 with in-vehicle information system 34 and a transmitting antenna 36 of an external Information system 38.
  • the recording unit 6C can also be a navigation system or another the position P (F) capturing internal and / or external information system be used.
  • Data D can be output by means of the recording unit 6C the current position P (F) of the vehicle F resulting ambient noise level G (U), especially over one maximum allowable noise level Gmax at this vehicle position P (F), from the control unit 2 for the load control and / or control are taken into account.
  • the input or recording device 14 is shown.
  • the input device 14 is an example of an accelerator pedal executed. Pass through appropriate throttle by the driver 40, the desire to retrieve a certain load L to the Control unit 2 submitted. Depending on the nature of this process is by means of the control unit 2 a noise-reducing Last L adjusted so that the relevant in this situation Noise limit Gmax or guideline or threshold is not exceeded.
  • the operating size B and from it as a result of the load L as a function of the momentary Vehicle speed, instantaneous vehicle acceleration, the current gear, the current engine speed, the current engine torque, determined by the vehicle-related Noise level G (F), determined by the environmental related Noise level G (U), from the current vehicle position P (F) and / or set by the desired load L of the driver 40.
  • vehicle-related company sizes B e.g. the speed, the engine speed
  • the output unit 10 for displaying the current control and / or control state the control unit 2 in the form of a cockpit arranged Screen.
  • the output unit 10 means the output unit 10, the current vehicle position P (F), the environmental / vehicle related noise level G (U), G (F) and / or the operating size B, in particular their Sollund / or Actual value, as well as the current or desired load L represented.
  • FIG. 4 shows by way of example two vehicles F, each equipped with the arrangement 1, and a Drive on road 42.
  • the road 42 to be traveled different zones with different noise sensitivity, e.g. a residential area 44, a hospital 46, a park 48, an industrial area 50 (factory with night shift), a forest area 52 and a school 54.
  • arrangement 1 also called noise emission limiter or noise emission limiter is designated
  • the respective control unit 2 of the vehicle F is a load L by noise-dependent control and / or regulating the operating size B, which one characterizing the respective area 44 to 54
  • the areas 44, 46 and 54 residential area, Hospital or school
  • Gmax 45 dB (A)
  • Near the areas 48, 50 is by means of the control unit 2, the associated vehicle 2 with respect to such the operating size B and the load L set that on Day T is the limit Gmax of 70 dB (A) and N at night Limit Gmax of 65 dB (A) as maximum allowable noise level is not exceeded.

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Abstract

Zur Verbesserung einer durch ein Fahrzeug verursachten Geräuschemission oder Lärmabstrahlung wird erfindungsgemäβ bei einem Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Last (L) eines Fahrzeugs (F) mittels einer Aufnahmeeinheit (6, 6A bis 6C) die momentane Last (L) des Fahrzeugs (F) anhand mindestens einer Betreibsgröβe (B) des Fahrzeugs (F) ermittelt, wobei mittels einer Steuer-oder Regeleinheit (2) die Betreibsgröβe (B) in Abhängigkeit von einem aus der momentanen Last (L) des Fahrzeugs (F) resultierenden Geräuschpegel (G(G), G(F), G(U)) gesteuert und/oder geregelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung und/oder Regelung einer Last eines Fahrzeugs, z.B. eines Personen- oder Nutzfahrzeugs.
Derartige Verfahren und Anordnungen sind allgemein bekannt. Beispielhaft sei hierzu auf die DE 44 07 475 A1 verwiesen. Hierbei wird auf der Basis eines Sollwertes für das von der Antriebseinheit abzugebende Drehmoment neben der Last auch das Kraftstoff-/Luftverhältnis beeinflußt. Insbesondere ist eine feine, sehr genaue Einstellung des Motormoments, wodurch sich der Fahrkomfort verbessert, gegeben. Neben derartigen Forderungen, die den Fahrkomfort oder die Abgasemission verbessern, spielen heute weitere Faktoren, wie Sicherheit, Umweltschutz und Energieeinsparung, eine wesentliche Rolle. Dazu zählt auch der Schutz der Bevölkerung vor Lärmbelästigung. Mit zunehmendem Verkehrsaufkommen und immer höherer Siedlungsdichte wachsen die Anforderungen bezüglich der Reduzierung von schädlichen Umwelteiriwirkungen durch Verkehrsgeräusche. Zum Schutz der Bevölkerung vor Verkehrslärm und zur Einhaltung von Immissionsgrenzwerten gemäß der Verkehrslärmschutzverordnung 16. BImSchV werden üblicherweise Öffentliche Straßen um Ortschaften gelegt oder entsprechende Geschwindigkeitsbegrenzungen auf den Straßen vorgegeben oder sogar Fahrverbote ausgesprochen.
In der JP 04238749 A wird ein Verfahren zur Minimierung des Geräuschpegels eines Motors beschrieben, das unter Verwendung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der aktuellen.Stellung des Gaspedals das Drehzahlübersetzungsverhältnis und die Drosselklappenstellung des Motors steuert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung und/oder Regelung einer Last eines Fahrzeugs anzugeben, bei dem die durch das Fahrzeug verursachte Geräuschemission oder Lärmabstrahlung verbessert wird.
Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer als beschleunigendes oder verzögerndes Drehmoment wirkenden Last eines Fahrzeugs, wobei mittels einer Aufnahmeeinheit die momentane Belastung des Fahrzeugs anhand mindestens einer Betriebsgröße des Fahrzeugs ermittelt und mittels einer Steueroder Regeleinheit die Betriebsgröße in Abhängigkeit von einem aus der momentanen Belastung des Fahrzeugs resultierenden Geräuschpegel gesteuert und/oder geregelt wird. Durch eine derartige Berücksichtigung von Betriebs- und/oder Umgebungsgeräuschen des fahrenden Fahrzeugs, die insbesondere durch die Last des Fahrzeugs selbst und deren Regelung verursacht werden, können die durch das Fahren verursachten Lärmemissionen und -immissionen erheblich reduziert werden. Darüber hinaus ermöglicht die Steuerung/Regelung der dem Geräuschpegel korrelierenden Last eine Erhöhung des Fahrkomforts. Ferner ist in Abhängigkeit vom Grad der aus dem Verfahren resultierenden Geräuschreduktion oder der Lärmabstrahlungsbegrenzung eine Fahrt auch in aus Lärmgründen gesperrten Straßen, Innenstädten und Gebieten ermöglicht.
Bevorzugt wird die geräuschbezogene Betriebsgrößen-Regelung und/oder -Steuerung, die die last- und fahrzeugbezogene Geräuschemission/-immission reduziert, auf die Funktionen zur Einstellung des Fahrzeugantriebs adaptiert. Wesentlich ist hierbei, daß anhand der momentanen Belastung mittels der Steuer- oder Regeleinheit (auch Momentenschnittstelle genannt, im weiteren als Steuereinheit bezeichnet) ein Sollmoment zur Steuerung/Regelung des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Geräuschpegel und eine Information darüber, mit welcher Dynamik diese Momentenanforderung eingestellt werden soll, vorgegeben werden. Hierbei ist völlig unerheblich, welche Teilsysteme (Steuerungs- oder Regelungssysteme, z.B. Drehzahlregler) an der Momentenschnittstelle beteiligt sind und wie diese miteinander koordiniert werden. Durch die bevorzugte Verwendung von geräuschbezogenen Kennlinienfeldern für verschiedene, die Betriebsgröße repräsentierende Regel- und/oder Steuergrößen, in denen die Anforderungen mit unterschiedlicher Dynamik und mit unterschiedlicher Zielsetzung vorgegeben werden, kann den unterschiedlichen Teilsystemen Rechnung getragen werden.
Die Erfindung geht darüber hinaus von der Überlegung aus, daß zur Einhaltung von Lärmgrenzwerten, z.B. in Wohngebieten oder in der Nähe von Krankenhäusern, das Fahrzeug hinsichtlich seiner Geräuschemission begrenzt werden sollte. Zweckmäßigerweise wird die den Geräuschpegel begründende Betriebsgröße als zu steuernde oder zu regelnde Betriebsgröße verwendet. Hierdurch werden neben den Umgebungsgeräuschen die durch die momentan abgegebene Leistung bedingten Betriebsgeräusche des Fahrzeugs bei der Steuerung oder Regelung der Leistung berücksichtigt. Somit werden die Faktoren, die für die Geräuschentwicklung der zu regelnden oder steuernden Betriebsgröße relevant sind, von dieser Regelung und/oder Steuerung berücksichtigt und entsprechend beeinflußt. Beispielsweise ist die Wahl der Übersetzung eines schaltbaren oder stufenlosen regelbaren Getriebes ein geräuschrelevanter Faktor.
Vorteilhafterweise wird als Betriebsgröße eine Drehzahl, ein Drehmoment, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung verwendet. Dabei wird durch die Drehzahländerung der Drehmomentverlauf mit dem Ziel verändert, daß bei niedriger Drehzahl eine höhere Motorleistung erzielt wird, wodurch die Geräuschemission besonders niedrig gehalten wird. Mit anderen Worten: Bei Vollast des Fahrzeugs und niedriger Drehzahl wird weniger Lärm durch das Fahrzeug erzeugt. Alternativ oder zusätzlich werden als Betriebsgröße eine Übersetzungsstufe und/oder ein Übersetzungsverhältnis in einer stufenlosen Kraftübertragungsanordnung verwendet. Vorteilhafterweise wird als wichtigste, die Geräuschentwicklung beeinflussende Betriebsgröße die Beschleunigung überwacht und verwendet. Die zu steuernde/regelnde Größe, die die gewünschte Beschleunigung des Fahrzeugs ausführen soll, ist die momentan abgerufene Last des Motors. Falls durch die Abrufung der die gewünschte Beschleunigung ausführenden Last eine Geräuschentwicklung resultieren würde, die über einem bestimmten Grenzwert liegt, reduziert die Steuereinheit die tatsächlich abgerufene Last soweit, daß der Grenzwert nicht überschritten wird.
In bevorzugter Ausführungsform sind zur Ermittlung des betreffenden Sollwerts der Betriebsgröße verschiedene Kennlinienfelder hinterlegt, in welchen die Abhängigkeit des Geräuschpegels von der momentanen Geschwindigkeit, Drehzahl, Last und/oder des gewählten Schaltgangs abgebildet werden. Eine gewünschte Beschleunigung kann beispielsweise bei niedriger Last und hoher Drehzahl in einem niedrigen Schaltgang erzielt werden und dabei einen anderen (höheren oder niedrigeren) Geräuschpegel verursachen als ein anderer Kennfeldpunkt, der dieselbe Beschleunigung mittels hoher Last bei geringerer Drehzahl im höheren Schaltgang ausführt. Anhand der Kennlinienfelder wird das Sollmoment ermittelt, das mit anderen Sollmomenten beispielsweise aus der Getriebesteuerung, aus einer Fahrdynamikregelung oder anderen Teilsystemen der Antriebsregelung (z.B. aus einer digitalen Karte) verarbeitet wird.
Vorteilhafterweise wird der Geräuschpegel anhand der momentanen Belastung des Fahrzeugs und/oder anhand von Umgebungsgeräuschen ermittelt. Dazu werden verschiedene Meßkurven für den Geräuschpegel in Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp, -alter, -motorisierung, -geschwindigkeit, -aufbau, -beschleunigung für verschiedene Straßenbeläge und/oder Reifenparameter und/oder meteorologische Ereignisse (z.B. Wind, Regen) erfaßt und in Form von Kennlinienfeldern hinterlegt, anhand derer dann der die momentane Belastung des Fahrzeugs repräsentierende Geräuschpegel bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich werden Umgebungs- und/oder Betriebsgeräusche mittels der Aufnahmeeinheit, z.B. mittels eines Mikrofons, erfaßt und verarbeitet. Hierdurch ist die aus der Wechselwirkung von Reifen und Fahrbahn bzw. Fahrzeugkarosserie und Wind resultierende Schallemission detektierbar und kann somit bei der geräuschreduzierenden Steuerung/Regelung der Last berücksichtigt werden. Dabei kann die Aufnahmeeinheit als stationäre und/oder mobile Geräuscherfassungseinheit ausgeführt sein. Darüber hinaus können mittels derartiger stationärer und/oder mobiler Geräuscherfassungseinheiten nicht beeinflußbare Geräusche der Umgebung bei der Steuerung/Regelung berücksichtigt werden (z.B. bei Regen kann der Höchstwert nach oben korrigiert werden).
Zweckmäßigerweise wird der Geräuschpegel auf einen Grenzwert oder auf einen Richtwert überwacht. Beispielsweise ist der maximal zulässige Geräuschpegel für verschiedene Gebiete, wie z.B. Wohngebiet, Gewerbegebiet, unterschiedlich. Die Einhaltung dieser vorgegebenen Grenzwerte für den maximal zulässigen Geräuschpegel wird ergänzend bei der Steuerung/Regelung der Betriebsgröße berücksichtigt. Die ortsbezogenen Grenzwerte sind z.B. in Form einer Tabelle in einer Datenbank hinterlegt.
Um eine ortsbezogene Geräuschreduzierung des fahrenden Fahrzeugs zu ermöglichen, wird vorzugsweise die Betriebsgröße in Abhängigkeit von der momentanen Position des Fahrzeugs gesteuert und/oder geregelt. Dabei werden entsprechende Grenzwerte für den Geräuschpegel für verschiedene geographische Koordinaten bei der Steuerung/Regelung der Betriebsgröße berücksichtigt. Hierdurch ist beispielsweise eine gegenüber der üblichen Geräuschreduzierung erhöhte Geräuschreduzierung in lärmkritischen Zonen ermöglicht. Dazu umfaßt die Aufnahmeeinheit bevorzugt ein Ortungssystem und/oder ein geographisches Informationssystem. Je nach Art und Ausführung der Aufnahmeeinheit kann das Ortungssystem und/oder das geographische Informationssystem integriert sein oder dezentral über eine Schnittstelle mit der Aufnahmeeinheit verbunden sein.
Alternativ oder zusätzlich wird die Betriebsgröße vorteilhafterweise zeitabhängig gesteuert und/oder geregelt. Hierdurch ist eine an Tages- und Nachtzeiten angepaßte erforderliche Geräuschreduzierung und daraus resultierende Sollvorgabe für die betreffende Betriebsgröße ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich kann die Betriebsgröße manuell, z.B. durch den Fahrer des Fahrzeugs oder einen anderen Insassen, vorgegeben werden.
Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zur Steuerung und/oder Regelung einer Last eines Fahrzeugs mit einer Aufnahmeeinheit zur Ermittlung der momentan abgerufenen Last des Fahrzeugs anhand mindestens einer Betriebsgröße des Fahrzeugs und einer Steuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße in Abhängigkeit von einem aus der momentanen Belastung des Fahrzeugs resultierenden Geräuschpegel.
Zweckmäßigerweise umfaßt die Aufnahmeeinheit für eine Berücksichtigung von äußeren, nicht beeinflußbaren und/oder fahrzeugbezogenen Geräuschen ein Geräuscherfassungssystem zur Ermittlung der Umgebungsgeräusche. Beispielsweise dienen dazu stationäre und/oder mobile Geräuscherfassungssysteme, z.B. Schallsensoren, Mikrofone. Als Schallsensoren werden beispielsweise Luft- oder Körperschallsensoren zur Ermittlung des Luft- bzw. Körperschalls verwendet. Vorteilhafterweise ist die Aufnahmeeinheit zur Erfassung einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung (Verzögerung) und/oder eines Antriebsmoments für die Ermittlung der momentanen Belastung des Fahrzeugs vorgesehen. Hierdurch ist der aus der momentanen Belastung resultierende Geräuschpegel beispielsweise anhand von in einem Datenspeicher hinterlegten Kennlinienfeldern ermittelbar.
Alternativ und/oder zusätzlich sind bevorzugtermaßen ein Ortungssystem zur Ermittlung der momentanen Fahrzeugposition und/oder ein Informationssystem zur Ermittlung eines daraus resultierenden ortsbezogenen Geräuschpegels vorgesehen. Dies ermöglicht die Einhaltung eines maximal zulässigen Geräuschpegels an einem Ort, indem die Betriebsgröße durch ein entsprechenden Sollwert eingestellt wird.
Alternativ und/oder zusätzlich umfaßt die Steuereinheit eine Eingabevorrichtung zur manuellen Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße. Hierdurch ist z.B. bei einer auf die Fahrsicherheit kritischen Situation die geräuschbezogene Lastregelung/-steuerung ausschaltbar. Beispielsweise kann in einer kritischen Verkehrssituation durch die Abrufung einer den Geräuschgrenzwert überschreitenden Last ein Unfall vermieden werden. Die Laststeuerung/-regelung kann sowohl manuell durch einen Bediener, z.B. den Fahrer, als auch automatisch mittels einer übergeordneten Regelung/Steuerung beeinflußt werden, bedarfsweise ganz ausgeschaltet werden.
Zweckmäßigerweise sind darüber hinaus mittels der Steuer- oder Regeleinheit bei der Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße über die Aufnahmeeinheit Vorgaben von externen Systemen, insbesondere eines Verkehrsleitsystems, berücksichtigt. Bevorzugt sind die Vorgaben von externen Systemen hinsichtlich der Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße durch die Steuer- oder Regeleinheit vom Fahrzeugführer und/oder von einem Fahrzeuginsassen überstimmbar sind. Somit kann das Fahrverhalten jederzeit an die gegebene Fahrsituation angepaßt werden.
Zur Ausgabe von fahrzeug- und/oder umgebungsrelevanten Daten, wie z.B. momentane Fahrzeugposition, orts- und zeitbezogene Lärmgrenz-, Lärmricht- und Lärmschwellwerte, fahrzeugbezogene Betriebsgrößen und Regel- oder Steuerzustände der Steuer- oder Regeleinheit, ist vorzugsweise eine Ausgabeeinheit, z.B. ein Display, vorgesehen. Die Eingriffe der Steuer- oder Regeleinheit in das Fahrzeugsystem bei der Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße sowie fahrzeugbezogene Betriebsgrößen, wie z.B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Drehzahl, Drehmoment, werden vorzugsweise zur Dokumentation in einem Datenspeicher hinterlegt. Aus den im Datenspeicher hinterlegten Daten sind Statistiken, z.B. Lärmstatistiken, erstellbar sind. Alternativ oder zusätzlich sind aus den im Datenspeicher hinterlegten Daten Empfehlungen für Fahrzeugwartung und - reparatur, z.B. fälliger Austausch der Abgasanlage, ableitbar.
Vorteilhafterweise sind die Eingriffe der Steuer- oder Regeleinheit in das Fahrzeugsystem bei der Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße an ein externes System, z.B. Verkehrsleitsystem, zur Überwachung übermittelbar. Bevorzugt ist die Steuereinheit über die Aufnahmeeinheit durch externe Systeme, wie z.B. Verkehrsleitsysteme oder Mautstellen, aktivierbar oder deaktivierbar. Somit ist es ermöglicht, daß über die Steuereinheit der Verkehrsfluß optimiert werden kann. Darüber hinaus werden alternativ oder zusätzlich bei den Eingriffen der Steuereinheit in das Fahrzeugsystem zur Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße weitere Größen, wie z.B. Verbrauch, Schadstoffemissionen, Verschleiß und/oder Fahrkomfort, berücksichtigt. Je nach Art und Ausführung sowie Komplexität der Steuerungs- und/oder Regelungsfunktionen der Steuereinheit werden Methoden der künstlichen Intelligenz, z.B. neuronale Netze und/oder Fuzzy-Logik, verwendet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß für eine spürbare und nachhaltige Senkung der Lärmbelastung durch das Fahrzeug die für die Lärmentwicklung relevante Einflußgröße oder Betriebsgröße in Abhängigkeit vom momentanen Geräuschpegel gesteuert und/oder geregelt werden. Die aus einer derartigen Leistungsbegrenzung resultierende Geräuschbegrenzung ermöglicht die Einhaltung von lokalen Lärmgrenz- oder Lärmrichtwerten, z.B. im Bereich von Innenstädten und Krankenhäusern. Beispielsweise ermöglicht es, ein mit Vollast fahrendes Fahrzeug hinsichtlich der Drehzahl derart zu begrenzen, daß das Fahrzeug einen entsprechenden Geräuschpegel nicht übersteigt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig 1
schematisch eine Anordnung zur Steuerung und/oder Regelung einer Last mit einer Aufnahmeeinheit und einer Steuer- oder Regeleinheit,
Fig 2
schematisch eine Aufnahmeeinheit mit einem Geräuscherfassungssystem,
Fig 3
schematisch ein Fahrzeug mit einer Aufnahmeeinheit gemäß Figur 1 und einem Informationssystem, und
Fig 4
schematisch den Einsatzbereich der Anordnung gemäß Figur 1.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist eine Anordnung 1 zur Steuerung und/oder Regelung einer Last L eines Fahrzeugs dargestellt. Die Anordnung 1 umfaßt eine Steuer- oder Regeleinheit 2 (im weiteren kurz Steuereinheit genannt) zur Steuerung und/oder Regelung einer Betriebsgröße B in Abhängigkeit von einem aus der momentanen Last L des Fahrzeugs F resultierenden Geräuschpegel G(F) (= fahrzeugbezogener Geräuschpegel). Der fahrzeugbezogene Geräuschpegel G(F) resultiert dabei aus fahrzeugbezogenen Schallquellen 4A bis 4Z, wie z.B. einem Motor 4A, einer Abgasanlage 4B, einem Antriebsstrang 4C und Reifen 4D. Je nach Art und Ausführung können weitere fahrzeugbezogene Schallquellen 4Z berücksichtigt werden, die alle zur fahrzeugbezogenen Lärmabstrahlung 4 beitragen.
Zur Ermittlung des fahrzeugbezogenen Geräuschpegels G(F) und/oder der momentanen Last L des Fahrzeugs F anhand der Betriebsgröße B ist eine Aufnahmeeinheit 6A vorgesehen. Beispielsweise umfaßt die fahrzeugbezogenen Aufnahmeeinheit 6A Sensoren zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugbeschleunigung und/oder des Antriebmoments sowie Schallsensoren zur Ermittlung eines Gesamt-Geräuschpegels G(G). Zur Berücksichtigung von externen und somit nicht fahrzeugbezogenen Geräuschquellen 8 ist darüber hinaus alternativ oder zusätzlich eine Aufnahmeeinheit 6B zur Aufnahme von äußeren, nicht vom Fahrzeug F beeinflußbaren Geräuschen G(U) (= umgebungsbezogener Geräuschpegel) vorgesehen. Je nach Art und Ausführung der Aufnahmeeinheit 6A bzw. 6B ist die Aufnahmeeinheit 6A fahrzeugbezogen und somit mobil ausgeführt, wohingegen die Aufnahmeeinheit 6B ortsbezogen und somit stationär, z.B. am Straßenrand, angeordnet ist. Die fahrzeugbezogenen und die ortsbezogenen Aufnahmeeinheiten 6A und 6B, z.B. Schallsensoren, erfassen den Gesamt-Geräuschpegel G(G), der sich aus der Überlagerung von fahrzeugbezogenen Geräuschpegel G(F) und ortsbezogenen Geräuschpegel G(U) ergibt gemäß: G(G)=G(F,U)= G(F)+G(U). Alternativ oder zusätzlich ist eine weitere Aufnahmeeinheit 6C zur Ermittlung der momentanen Fahrzeugposition P(F) vorgesehen. Als Aufnahmeeinheit 6C dient beispielsweise ein internes und/oder externes Ortungs- bzw. Informationssystem. Dieses System kann ferner dynamisch ändernde Lärmgrenzwerte oder Lärmrichtwerte der Steuereinheit 2 zur Verfügung stellen.
Alternativ oder zusätzlich kann somit mittels der anhand der Aufnahmeeinheit 6C ermittelten momentanen Fahrzeugposition P(F) und/oder mittels des momentanen Gesamt-Geräuschpegels G(G) die Betriebsgröße B gesteuert und/oder geregelt werden. Darüber hinaus kann die Anordnung 1 alternativ oder zusätzlich eine Ausgabeeinheit 10 zur Anzeige des momentanen Regelund/oder Steuerzustands der Steuereinheit 2 optisch z.B. auf einem Bildschirm oder akustisch z.B. über einen Lautsprecher umfassen. Beispielsweise sind mittels der Ausgabeeinheit 10 die momentane Position P(F), der umgebungsbezogene/fahrzeugbezogene /gesamte Geräuschpegel G(U), G(F), G(G) und/oder die Betriebsgröße B, insbesondere deren Sollund/oder Istwert, sowie die Last L ausgebbar.
Je nach Art und Ausführung kann die Anordnung 1 ferner einen Datenspeicher 12 umfassen. Der Datenspeicher 12 umfaßt beispielsweise in Form von Kennlinienfeldern hinterlegte fahrzeugbezogene Daten D, z.B. Kennlinienfeld Geräuschpegel in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung, Geräuschpegel in Abhängigkeit von der Drehzahl und vom Drehmoment, oder archivierte Daten D von Betriebsgrößen B, wie z.B. Drehzahl, Drehmoment, Geschwindigkeit, Beschleunigung sowie andere fahrzeugbezogene Daten D, wie z.B. Gesamtmasse, Größe, Fahrzeugaufbau, Typ, Motorleistung, Fahrzeugalter. Darüber hinaus können auch die von den Aufnahmeeinheiten 6A bis 6C erfaßten Daten D im Datenspeicher 12 hinterlegt sein. Die in dem Datenspeicher 12 hinterlegten Daten D, insbesondere die Kennlinienfelder, können je nach Vorgabe alternativ oder zusätzlich bei der Lastregelung /steuerung der Steuereinheit 2 berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die geräuschbezogene Lastregelung/-steuerung bei einem Fahrzeug F mit einem hohen Fahrzeugalter andere Einstellwerte aufweisen, als bei einem neuen Fahrzeug F mit neuem lärmreduzierten Antrieb.
Für eine manuelle Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße B und somit der Last L ist darüber hinaus eine Eingabeeinrichtung 14 vorgesehen, mittels derer beispielsweise der Fahrer die geräuschmindernde Lastregelung im Falle einer kritischen Fahrsituation ausschalten oder in einen anderen Betriebsmodus schalten kann. Beispielsweise dient das Gaspedal als Eingabeeinrichtung 14, welches beim schnellen Durchtreten in den sogenannten Kick-Down-Modus umschaltet, der dann zu einem Umschalten der geräuschbezogenen Lastregelung/steuerung in einen auf maximale Fahrzeugbeschleunigung hin optimierten Lastregelung/-steuerungsmodus führt. Weitere Eingabeeinrichtungen können z.B. per Hand betätigte Tasten oder ein Modul mit Spracherkennung sein.
Figur 2 zeigt ein Fahrzeug F mit der Aufnahmeeinheit 6A, die das Geräuscherfassungssystem 16 zur Erfassung des Gesamt-Geräuschpegels G (G) =G (F, U) =G (F) +G (U) umfaßt. Das Geräuscherfassungssystem 16 umfaßt mehrere Schallsensoren, insbesondere Körperschallsensoren 16A und/oder Luftschallsensoren 16B. In Figur 2 sind beispielhaft verschiedene Einbauorte in der Nähe der Schallquellen 4A bis 4Z für Körperschallsensoren 16A, z.B. in Nähe eines Kurbelgehäuses 20, und für Luftschallsensoren 16B, z.B. in der Nähe von Türgriffen 22, im Motorraum 24, außerhalb der Karosserie 26 in der Nähe einer Abgasmündung 28, außerhalb der Karosserie 26, z.B. im Radkasten mindestens eines angetriebenen Rades, in der Nähe von Reifen 30, dargestellt. Insbesondere die Luftschallsensoren 16B außerhalb der Karosserie 26 können einen Windschutz umfassen.
In Figur 3 ist das Fahrzeug F mit den verschiedenen alternativen oder zusätzlichen Aufnahmeeinheiten 6B und 6C zur Erfassung des äußeren, umgebungsbezogenen Geräuschpegels G(U) bzw. zur Erfassung der momentanen Fahrzeugposition P(F) dargestellt. Die Aufnahmeeinheit 6B umfaßt dabei mehrere akustische Meßeinrichtungen, z.B. Präzisions-Schallpegelmeßgerät, die im Nahfeld oder entlang der Fahrbahn stationär angeordnet sind. Als Aufnahmeeinheit 6B zur Erfassung von äußeren nicht beeinflußbaren Geräuschen und somit zur Ermittlung des umgebungszogenen Geräuschpegels G(U) dienen darüber hinaus beispielsweise Mikrofonsysteme, insbesondere empfindliche Mikrofone mit entsprechender Richtcharakteristik.
Die Aufnahmeeinheit 6C umfaßt beispielsweise als externes Ortungssystem eine Empfangsantenne 32 mit fahrzeuginternem Informationssystem 34 und eine Sendeantenne 36 eines externen Informationssystem 38. Je nach Art und Ausführung der Aufnahmeeinheit 6C kann auch ein Navigationssystem oder ein anderes die Position P(F) erfassendes internes und/oder externes Informationssystem verwendet werden. Im Betrieb der Anordnung 1 können Daten D mittels der Aufnahmeeinheit 6C über einen aus der momentanen Position P(F) des Fahrzeugs F resultierenden umgebungsbezogenen Geräuschpegel G(U), insbesondere über einen maximal zulässigen Geräuschpegel Gmax an dieser Fahrzeugposition P(F), von der Steuereinheit 2 für die Lastregelung und/oder -steuerung berücksichtigt werden.
Für die manuelle Steuerung der Last des Fahrzeugs F durch einen Benutzer, insbesondere durch den Fahrer 40, ist darüber hinaus die Eingabe- oder Aufnahmeeinrichtung 14 dargestellt. Die Eingabeeeinrichtung 14 ist dabei beispielhaft als Gaspedal ausgeführt. Durch entsprechendes Gas geben durch den Fahrer 40 wird der Wunsch, eine gewisse Last L abzurufen, an die Steuereinheit 2 abgegeben. Je nach Art und Weise dieses Vorgangs wird mittels der Steuereinheit 2 eine geräuschmindernde Last L derart eingestellt, daß der in dieser Situation relevante Geräuschgrenzwert Gmax oder Richtwert oder Schwellenwert nicht überschritten wird. Dabei wird je nach Art und Ausführung der Steuereinheit 2 die Betriebsgröße B und daraus resultierend die Last L in Abhängigkeit von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit, der momentanen Fahrzeugbeschleunigung, dem momentanen Gang, der momentane Motordrehzahl, dem momentanen Motordrehmoment, von dem ermittelten fahrzeugbezogenen Geräuschpegel G(F), von dem ermittelten umgebungsbezogenen Geräuschpegel G(U), von der momentanen Fahrzeugposition P(F) und/oder von der gewünschten Last L des Fahrers 40 eingestellt. Zur Ermittlung der fahrzeugbezogenen Betriebsgrößen B, wie z.B. der Geschwindigkeit, der Motordrehzahl, sind weitere nicht näher dargestellte Aufnahmeeinheiten 6, z.B. ein Drehzahlmesser, vorgesehen.
Vorteilhafterweise sind drei typische Fälle der Lastreduzierung unterscheidbar:
  • 1. Das Fahrzeug F fährt zunächst mit einer konstanten Geschwindigkeit v1 und erzeugt dabei einen Geräuschpegel von G1, der unterhalb des maximal zulässigen Geräuschgrenzwertes Gmax liegt. Der Fahrer 40 möchte mit voller Leistung auf eine Geschwindigkeit v2 (v2>v1) beschleunigen und würde somit einen Geräuschpegel von G1/2 erzeugen, der über dem Geräuschgrenzwert Gmax liegt. Die geräuschbegrenzende Steuerung oder Regelung der Steuereinheit 2 wählt jedoch eine reduzierte Last Lred, die während der Beschleunigungsphase von v1 auf v2 den Geräuschgrenzwert Gmax nicht überschreiten läßt.
  • 2. Das Fahrzeug F fährt zunächst mit einer konstanten Geschwindigkeit v1 und erzeugt dabei einen Geräuschpegel G1, der unterhalb des maximal zulässigen Geräuschgrenzwertes Gmax liegt. Der Fahrer 40 möchte mit einer Wunschlast LW auf eine Geschwindigkeit v2 beschleunigen. Der aus der Geschwindigkeit v2 resultierende Geräsuchpegel G2 würde jedoch den zulässigen Geräuschgrenzwert Gmax überschreiten (G2 > Gmax). Die geräuschbegrenzende Steuerung/Regelung wählt eine reduzierte Last Lred, die das Fahrzeug F bei einem Geräuschpegel G1,2 < Gmax von v2 auf vmax < v2 beschleunigt. Bei vmax erzeugt das Fahrzeug F dann den maximal zulässigen Geräuschgrenzwert Gmax. Die geräuschbegrenzende Steuerung/Regelung der Last Lred verläuft von v1 bis vmax unter Berücksichtigung von steigenden Fahrgeräuschpegeln, die Folge von höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten sind.
  • 3. Das Fahrzeug F fährt zunächst mit einer konstanten Geschwindigkeit v1 und einem betreffenden Geräuschpegel G1 in ein Wohngebiet ein. Der aktuelle Geräuschpegel G1 überschreitet jedoch den für das Wohngebiet geltenden zulässigen Geräuschgrenzwert Gmax (G1 > Gmax). Die geräuschbegrenzende Laststeuerung/-regelung geht daraufhin solange in den Motorbremsbetriebsmodus oder betätigt die Bremsen bis eine gegenüber v1 reduzierte Geschwindigkeit vmax (vmax < v1) mit dem zulässigen Geräuschgrenzwert Gmax (Gmax < G2) erreicht wird.
    • Je nach Art und Ausführung des Fahrzeugs F ist die Ausgabeeinheit 10 zur Anzeige des momentanen Regel- und/oder Steuerzustands der Steuereinheit 2 in Form eines im Cockpit angeordneten Bildschirms ausgeführt. Beispielsweise sind mittels der Ausgabeeinheit 10 die momentane Fahrzeugposition P(F), der umgebungsbezogene/fahrzeugbezogene Geräuschpegel G(U), G(F) und/oder die Betriebsgröße B, insbesondere deren Sollund/oder Istwert, sowie die momentane oder gewünschte Last L darstellbar.
    In Figur 4 sind beispielhaft zwei Fahrzeuge F dargestellt, die jeweils mit der Anordnung 1 ausgerüstet sind, und eine Straße 42 befahren. Entlang der zu befahrenden Straße 42 liegen verschiedene Zonen mit unterschiedlicher Lärmsensibilität, z.B. ein Wohngebiet 44, ein Krankenhaus 46, eine Parkanlage 48, ein Industriegebiet 50 (Fabrik mit Nachtschicht), ein Waldgebiet 52 sowie eine Schule 54. Mittels der Anordnung 1 (auch als Lärmabstrahlungsbegrenzer oder Noise-Emission-Limiter bezeichnet) wird anhand der jeweiligen Steuereinheit 2 des Fahrzeugs F eine Last L durch geräuschabhängige Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße B eingestellt, welche einen das jeweilige Gebiet 44 bis 54 kennzeichnenden Grenzwert Gmax für den Gesamt-Geräuschpegel G(G)=G(U,F)= G(U)+G(F) nicht überschreitet. Dabei wird die geräuschabhängige Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße B in Abhängigkeit von dem zu durchfahrenden Gebiet 44 bis 54 und/oder in Abhängigkeit von der Zeit ausgeführt. Beispielsweise ist in der Nähe der Gebiete 44, 46 und 54 (Wohngebiet, Krankenhaus bzw. Schule) am Tag T in der Regel ein höherer Grenzwert von Gmax = 65 dB(A) für den maximal zulässigen Gesamt-Geräuschpegel G(G) einzuhalten als bei Nacht N mit Gmax = 45 dB(A). In der Nähe der Gebiete 48, 50 ist dabei mittels der Steuereinheit 2 das zugehörige Fahrzeug 2 derart bezüglich der Betriebsgröße B und der Last L einzustellen, daß am Tag T der Grenzwert Gmax von 70 dB(A) und in der Nacht N ein Grenzwert Gmax von 65 dB(A) als maximal zulässiger Geräuschpegel nicht überschritten wird. Demgegenüber kann in den Gebieten 52 bzw. im Gebiet 56 in der Nähe einer Autobahn, welche außerhalb von lärmgeschützten Gebieten 44 bis 50, 54 liegen, die geräuschbezogene Steuerung/Regelung der Last L ausgeschaltet werden, da in diesen Gebieten 52, 56 keine Lärmimmissionsgrenzwerte seitens des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (TA-Lärm) vorgegeben sind.

    Claims (17)

    1. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Last (L) eines Fahrzeugs (F), wobei mittels einer Aufnahmeeinheit (6, 6A bis 6C) die momentane Last (L) des Fahrzeugs (F) anhand mindestens einer Betriebsgröße (B) des Fahrzeugs (F) ermittelt und mittels einer Steuer- oder Regeleinheit (2) die Betriebsgröße (B) gesteuert und/oder geregelt wird, wobei mittels der Steuer- oder Regeleinheit (2) die Betriebsgröße (B) in Abhängigkeit von einem aus der momentanen Last (L) des Fahrzeugs (F) resultierenden Geräuschpegel (G(F)) gesteuert und/oder geregelt wird
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Betriebsgröße (B) in Abhängigkeit von der momentanen Position (P(F)) des Fahrzeugs (F) gesteuert und/oder geregelt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch -1,
      dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebsgröße (B) die den Geräuschpegel (G(F)) begründende Betriebsgröße (B) verwendet wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, daß als Betriebsgröße (B) eine Drehzahl, ein Drehmoment, eine Geschwin-. digkeit und/oder eine Beschleunigung verwendet wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Geräuschpegel (G(G), G(F), G(O)) anhand der momentanen Last (L) des Fahrzeugs (F) und/oder anhand von Umgebungsgeräuschen (8) ermittelt wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Geräuschpegel (G(G), G(F), G(O)) auf einen Grenzwert (Gmax) überwacht wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgröße (B) zeitabhängig gesteuert und/oder geregelt wird.
    7. Anordnung (1) zur Steuerung und/oder Regelung einer Last (L) eines Fahrzeugs (F) mit einer Aufnahmeeinheit (6, 6A bis 6C) zur Ermittlung der momentanen Last (L) des Fahrzeugs (F) anhand mindestens einer Betriebsgröße (B) des Fahrzeugs (F) und einer Steuer- oder Regeleinheit (2) zur Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße (B),
      wobei mittels der Steuer- oder Regeleinheit (2) die Betriebsgröße (B) in Abhängigkeit von einem aus der momentanen Last (L) des Fahrzeugs (F) resultierenden Geräuschpegel (G (F)) steuerbar und/oder regelbar ist,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Aufnahmeeinheit (6A, 6B) ein Geräuscherfassungssystem (16, 16A, 16B) zur Ermittlung der Umgebungsgeräusche (8) und/oder von fahrzeugbezogenen Geräuschen umfaßt.
    8. Anordnung nach Anspruch 7,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinheit (6) zur Erfassung einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung, einer Antriebsdrehzahl und/oder eines Antriebsmoments vorgesehen ist.
    9. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 8,
      dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahmeeinheit (6C) ein Ortungssystem (32, 36, 38) zur Ermittlung der momentanen Fahrzeugposition (P(F)) und/oder ein Informationssystem (34, 12) zur Ermittlung eines daraus resultierenden, umgebungsbezogenen Geräuschpegels (G(U)) vorgesehen ist.
    10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-oder Regeleinheit (2). eine Eingabevorrichtung (14) zur manuellen Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße (B) aufweist.
    11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
      dadurch gekennzeichnet daß die Steuer- oder Regeleinheit (2) bei der Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße (B) über die Aufnahmeeinheit (6C) Vorgaben von externen Systemen, insbesondere eines Verkehrsleitsystems, berücksichtigt.
    12. Anordnung nach Anspruch 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgaben von externen Systemen hinsichtlich der Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße (B) durch die Steuer- oder Regeleinheit (2) vom Fahrzeugführer (40) und/oder von einem Fahrzeuginsassen überstimmbar sind.
    13. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
      dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgabeeinheit (10) zur Ausgabe von fahrzeug- und/oder umgebungsrelevanten Daten, insbesondere der momentanen Fahrzeugposition (P (F)) und der Betriebsgröße B, vorgesehen ist.
    14. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffe der Steuer- oder Regeleinheit (2) in das Fahrzeugsystem bei der Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße (B) sowie fahrzeugbezogene Betriebsgrößen (B) zur Dokumentation im Datenspeicher (12) hinterlegt werden.
    15. Anordnung nach Anspruch 14,
      dadurch gekennzeichnet, daß aus den im Datenspeicher (12) hinterlegten Daten (D) Statistiken erstellbar sind.
    16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15,
      dadurch gekennzeichnet, daß aus den im Datenspeicher (12) hinterlegten Daten (D) Empfehlungen für Fahrzeugwartung und -reparatur ableitbar sind.
    17. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 16,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffe der Steuer- oder Regeleinheit (2) in das Fahrzeugsystem bei der Steuerung und/oder Regelung der Betriebsgröße (B) an ein externes System zur Überwachung übermittelbar ist.
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