[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasvorrichtung für eine Brennkraftmaschine,
vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, sowie ein Verfahren zur Steuerung von akustischen
Aktoren einer derartigen Abgasvorrichtung. Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug
mit einer derartigen Abgasvorrichtung.
[0002] Eine Abgasvorrichtung dient primär dem Zweck ein von einer Brennkraftmaschine erzeugtes
Abgas abzuführen. Hierzu weist die Abgasvorrichtung einen Abgasstrang auf, durch den
das Abgas hindurchströmt. Die Abgasvorrichtung kann auch für akustische Zwecke genutzt
werden. So weisen Abgasvorrichtungen häufig zumindest einen Schalldämpfer auf, der
im Abgasstrang angeordnet ist, um gewisse vorgegebene Bereiche des Schalls in der
Abgasvorrichtung bzw. des von der Abgasvorrichtung erzeugten Schalls zu manipulieren
und insbesondere zu filtern. Gewöhnlich ist die Abgasvorrichtung stromauf des Schalldämpfers
mit der Brennkraftmaschine, insbesondere mit Hilfe eines oder mehrerer Abgaskrümmer,
verbindbar. Bei einer sogenannten zweiflutigen Abgasvorrichtung weist der Abgasstrang
zudem zumindest in einem hinteren Abschnitt zwei Abgasleitungen auf, die in der Regel
stromab des Schalldämpfers angeordnet sind. Um bestimmte akustische Effekte, wie etwa
zu der jeweiligen Drehzahl bzw. Last der Brennkraftmaschine passende Geräusche, zu
erzeugen, können des Weiteren akustische Aktoren vorgesehen sein, wobei die jeweilige
Abgasleitung zumindest einen solchen Aktor aufweisen kann, der schallübertragend mit
dieser Abgasleitung verbunden ist. Ein solcher Aktor ist insbesondere ein elektromagnetischer
Schallerzeuger, der zusammen mit einer Membran einen Lautsprecher ausbildet, wobei
der vom Lautsprecher erzeugte Schall auf die jeweilige Abgasleitung bzw. auf das Abgas
übertragbar ist. Zur Realisierung der besagten akustischen Effekte wird hierbei das
Zusammenwirken des von der einen Abgasleitung erzeugten Schalls mit dem von der anderen
Abgasleitung erzeugten Schall, insbesondere im hinteren Abschnitt, genutzt.
[0003] Nachteilig dabei ist, dass die Abgasleitungen, insbesondere im hinteren Abschnitt,
gewöhnlich gleich ausgebildet sind. Zudem Erzeugen die Aktoren der hinteren Abgasleitungen
in der Regel ein identisches Schallsignal. Dies kann bei Überlagerung der von den
Abgasleitungen erzeugten Schallwellen, insbesondere im Fernfeld, das heißt außerhalb
der Abgasvorrichtung, zu unerwünschten und ungünstigen Geräuschen führen. Auch ist
somit die Vielfältigkeit der erzeugbaren Geräusche beschränkt.
[0004] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Abgasvorrichtung
für eine Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, sowie für ein Verfahren
zum Betreiben einer derartigen Abgasvorrichtung, eine verbesserte oder zumindest alternative
Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch ein verbessertes akustisches
Verhalten sowie eine Verbesserung der Vielfältigkeit der mit der Abgasvorrichtung
erzeugbaren Geräusche bzw. akustischen Effekte auszeichnet.
[0005] Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0006] Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Abgasvorrichtung,
die zumindest in einem hinteren Abschnitt zwei Abgasleitungen aufweist, die jeweils
zumindest einen akustischen Aktor aufweisen, die jeweilige Abgasleitung derart auszubilden
bzw. die Abgasvorrichtung derart auszustatten, dass die Abgasleitungen unterschiedliche
bzw. individuelle Schallwellen erzeugen und/oder emittieren. Somit ist es insbesondere
möglich, eine erhöhte Vielfalt der durch die Überlagerung dieser Schallwellen erzeugten
akustischen Effekte, insbesondere im Fernfeld bzw. außerhalb der Abgasvorrichtung,
zu erreichen. So können, insbesondere durch konstruktive und destruktive Interferenz,
gewünschte akustische Geräusche erzeugt bzw. hervorgehoben werden, während unerwünschte
Geräusche unterdrückt bzw. reduziert werden.
[0007] Gemäß einer ersten Lösung der Erfindung kann dies mit Hilfe einer ungleichen Ausbildung
der Abgasleitungen bzw. eine ungleiche Ausbildung eines Abgasstrangs der Abgasvorrichtung,
insbesondere im hinteren Abschnitt erfolgen. Die von der jeweiligen Abgasleitung emittierten
Schallwellen sind somit unterschiedlich, insbesondere auch dann, wenn die jeweiligen
Aktoren gleich ausgebildet sind und/oder die gleichen akustischen Signale erzeugen.
Eine solche ungleiche Ausbildung der Abgasleitungen ist beispielsweise dann realisiert,
wenn die Abgasleitungen asymmetrisch ausgebildet bzw. die Aktoren asymmetrisch angeordnet
sind. Eine asymmetrische Ausbildung ist z.B. dann gegeben, wenn die Schallübertragung
der von den Aktuatoren erzeugten akustischen Signale an unterschiedlichen Stellen
der jeweiligen Abgasleitungen erfolgt.
[0008] Mit der Schaltübertragung der von den Aktoren erzeugten akustischen Signale an unterschiedlichen
Stellen der jeweiligen Abgasleitungen ist es insbesondere möglich, unterschiedliche
Emissionen von Schallwellen der jeweiligen Abgasleitung zu erreichen, auch wenn die
Abgasleitungen, insbesondere im hinteren Abschnitt, gleich bzw. identisch ausgebildet
sind.
[0009] Die Begriffe "hinten" sowie "hintere" beziehen sich hierbei insbesondere im Sinne
von abströmseitig auf die Strömungsrichtung des im Abgasstrang strömenden Abgases
bzw. auf die entfernte Anordnung bezüglich einer Brennkraftmaschine, mit der der Abgasstrang
abgasführend verbindbar ist. Dementsprechend weist der Abgasstrang zumindest in diesem
hinteren Abschnitt zwei Abgasleitungen auf, die nachfolgend als hintere Abgasleitungen
bezeichnet werden, wobei die hinteren Abgasleitungen insbesondere dadurch gekennzeichnet
sein können, dass sie stromabseitig an einen Auslass der Abgasvorrichtung angeordnet
sind bzw. einen derartigen Auslass aufweisen. Im hinteren Bereich ist der Abgasstrang
also zweiflutig ausgestaltet.
[0010] Gemäß einer zweiten Lösung können die jeweiligen Aktoren derart ausgebildet bzw.
ausgestattet sein, dass sie zeitgleich unterschiedliche akustische Signale erzeugen
können. Bevorzugt ist hierbei eine Ausführungsform, bei der die Aktoren der unterschiedlichen
hinteren Abgasleitungen individuell ansteuerbar sind bzw. angesteuert sind. Die Ansteuerung
der Aktoren erfolgt bevorzugt mit Hilfe einer Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung
ist hierbei derart ausgebildet, dass sie die Aktoren der jeweiligen hinteren Abgasleitungen
individuell ansteuert, wobei das Ansteuern mit Hilfe der Ausgabe von einem entsprechenden
Steuersignal bzw. von Steuersignalen erfolgt. Individuell ansteuerbar heißt hierbei,
dass die jeweiligen Aktoren derart ansteuerbar sind bzw. angesteuert werden, dass
diese das gleiche akustische Signal und/oder unterschiedliche akustische Signale erzeugen
können. Durch die individuelle Ansteuerung des jeweiligen Aktors können, insbesondere
im Fernfeld, eine Vielzahl von akustischen Effekten bzw. Geräuschen erzeugt werden,
auch dann, wenn die jeweiligen Aktoren gleich ausgebildet sind und/oder wenn die hinteren
Abgasleitungen gleich ausgebildet sind. Insbesondere können die hinteren Abgasleitungen
inkl. der Aktoren als Gleichteile ausgebildet sein.
[0011] Es versteht sich, dass die erste erfindungsgemäße Lösung und die zweite erfindungsgemäße
Lösung beliebig miteinander kombinierbar sind. Das heißt beispielsweise, dass sowohl
die hinteren Abgasleitungen ungleich ausgebildet sein können als auch die Aktoren,
insbesondere mit Hilfe der Steuereinrichtung, derart ansteuerbar sind, dass sie zeitgleich
unterschiedliche akustische Signale erzeugen.
[0012] Die derartige Abgasvorrichtung mit den zwei hinteren Abgasleitungen wird üblicherweise
als zweiflutige Abgasvorrichtung bezeichnet. Hierbei kann der Abgasstrang in einem
vorderen Abschnitt, das heißt stromauf des hinteren Abschnitts, zumindest eine vordere
Abgasleitung aufweisen, die den Abgasstrang abgasführend mit der zugehörigen Brennkraftmaschine
verbinden kann. Die zumindest eine vordere Abgasleitung kann auf beliebige Weise mit
den hinteren Abgasleitungen fluidisch und/oder schallübertragend verbunden sein. Weist
der Abgasstrang zwei vordere Abgasleitungen auf, so kann die Verbindung mit den hinteren
Abgasleitungen beispielsweise mittels eines X-Rohrs realisiert sein. Weist der Abgasstrang
eine einzelne vordere Abgasleitung auf, so kann diese Verbindung beispielsweise mittels
eines Y-Rohrs realisiert sein. Bei letzterer Möglichkeit teilt sich die vorderer Abgasleitung
also bei der Abzweigung des Y-Rohrs in die zwei hinteren Abgasleitungen. Bevorzugt
findet beim Übergang vom vorderen Abschnitt in den hinteren Abschnitt eine gleichmäßige
Verteilung des Abgases in die hinteren Abgasleitungen statt.
[0013] Es sind jedoch auch Ausführungsformen vorstellbar, bei denen der Abgasstrang durchgehend
zwei Abgasleitungen aufweist. Hierbei sind die "hinteren" Abgasleitungen durchgehend
ausgestaltet und können insbesondere direkt abgasführend mit der zugehörigen Brennkraftmaschine
verbunden werden.
[0014] Bei bevorzugten Ausführungsformen weist die Abgasvorrichtung bzw. der Abgasstrang
ein Bauteil auf, das die hinteren Abgasleitungen schallübertragend miteinander koppelt.
Das Bauteil ist also insbesondere in der Lage den Schall bzw. die Schwingungen, insbesondere
den Luftschall bzw. den Abgasschall, der hinteren Abgasleitungen auf die jeweilige
andere hintere Abgasleitung zu übertragen. Hierbei kann auch eine Durchmischung und/oder
Behandlung und/oder Manipulation des Abgases mittels des Bauteils erfolgen. Das Bauteil
ist also insbesondere das X-Rohr sowie das Y-Rohr oder ein Mischraum oder eine Abgasbehandlungsvorrichtung
für das Abgas. Auch sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Abgasvorrichtung
zwei oder mehrere derartige Bauteile oder eine Kombination daraus aufweist.
[0015] Zweckmäßig weist der Abgasstrang zumindest einen Schalldämpfer auf, der insbesondere
der Manipulation des Schalls des im Abgasstrang strömenden Abgases dient. Bevorzugt
ist der Schalldämpfer zwischen den hinteren Abgasleitungen und der zumindest einen
vorderen Abgasleitung angeordnet. Mit andere Worten, der Abgasstrang weist stromab
des Schalldämpfers die zwei hinteren Abgasleitungen und stromauf des Schalldämpfers
die zumindest eine vordere Abgasleitung auf. Dementsprechend ist der Schalldämpfer
ein solches Bauteil der Abgasvorrichtung, welches die schalübertragende Kopplung der
hinteren Abgasleitungen realisiert. Das von der Brennkraftmaschine erzeugte Abgas
gelangt also durch die zumindest eine vordere Abgasleitung und über den zumindest
einen Schalldämpfer in die hinteren Abgasleitungen, wobei im Schalldämpfer in der
Regel eine gleichmäßige Aufteilung des Abgases stattfindet.
[0016] Die jeweilige hintere Abgasleitung weist zumindest einen solchen Aktor auf, der insbesondere
als elektromagnetischer Schallerzeuger fungiert und zusammen mit einer Membran einen
Lautsprecher ausbilden kann. Der jeweilige Aktor ist zudem schallübertragend mit der
zugehörigen hinteren Abgasleitung verbunden, so dass ein vom Aktor erzeugtes akustisches
Signal auf die zugehörige hintere Abgasleitung bzw. auf das Abgas übertragbar ist.
Es handelt sich also um eine luftschallübertragende bzw. fluidische Verbindung zwischen
dem Aktor und der zugehörigen hinteren Abgasleitung. Durch die Überlagerung des vom
jeweiligen Aktor erzeugten akustischen Signals mit den Schallwellen des in der zugehörigen
hinteren Abgasleitung strömenden Abgases bzw. den Abgasschallwellen können somit entsprechende
akustische Geräusche erzeugt werden. Zudem überlagern sich die von der jeweiligen
hinteren Abgasleitung emittierten Schallwellen außerhalb der Abgasvorrichtung, das
heißt insbesondere im Fernfeld, zu einem Geräusch, das von einem Außenstehenden wahrnehmbar
ist. Ziel der Erfindung ist es, insbesondere diese von außen wahrnehmbaren Geräusche
zu manipulieren. Die Steuereinrichtung kann eine oder mehrere Steuereinheiten aufweisen.
Hierbei ist es möglich, den jeweiligen Aktor mit einer separaten Steuereinheit zu
steuern. Auch können zwei oder mehrere Aktoren von der gleichen Steuereinheit gesteuert
sein. Die jeweilige Steuereinheit kann zudem außerhalb des jeweiligen Aktors, insbesondere
in einem Steuereinrichtungsgehäuse der Steuereinrichtung, oder in einem Aktorgehäuse,
insbesondere in einem Lautsprechergehäuse, angeordnet sein. Zweckmäßig weist der jeweilige
Aktor eine Signalverbindung zur Steuereinrichtung bzw. zur zugehörigen Steuereinheit
auf. Die jeweiligen Steuereinheiten sind bevorzugt miteinander gekoppelt, so dass
eine synchronisierte Ansteuerung der jeweiligen Steuereinheiten bzw. Aktoren erfolgen
kann.
[0017] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein zeitverzögerndes Glied vorgesehen,
das in einem Verbindungspfad zwischen zumindest einem der Aktoren und der Steuereinrichtung
angeordnet ist. Das zeitverzögernde Glied dient dem Zweck, das von der Steuereinrichtung
an den zugehörigen Aktor gesendete Signal zu verzögern. Folglich führt die Anordnung
des zeitverzögernden Gliedes im Verbindungspfad dazu, dass das von diesem Aktor erzeugte
akustische Signal im Vergleich zum akustischen Signal eines anderen Aktors, der mit
dem gleichen Steuersignal von der Steuereinrichtung angesteuert ist, zeitversetzt
ausgestrahlt wird. Hiermit erzeugen diese Aktoren unterschiedliche akustischen Signale,
wobei durch eine geeignete Wahl des zeitverzögernden Gliedes vorgegebene bzw. erwünschte
oder unerwünschte Geräusche verstärkt oder unterdrückt werden können. Als Beispiel
für ein derartiges zeitverzögerndes Glied sei hier insbesondere auf einen Kondensator
bzw. auf eine Kondensatorschaltung oder eine kondensatorartige Schaltung hingewiesen.
Das zeitverzögernde Glied kann an einer beliebigen Stelle im Verbindungspfad angeordnet
sein. Das heißt, dass das zeitverzögernde Glied im/am Aktor, in der Steuereinrichtung
oder dazwischen angeordnet sein kann. Es versteht sich, dass im Verbindungspfad mehrere
derartige zeitverzögernde Glieder angeordnet sein können, die gleich oder unterschiedlich
ausgebildet sind. Auch ist es vorstellbar, derartige zeitverzögernde Glieder in mehreren
Verbindungspfaden anzuordnen, wobei die jeweiligen zeitverzögernden Glieder gleich
oder unterschiedlich ausgebildet bzw. ausgestattet sein können.
[0018] Die Steuereinrichtung kann vorzugsweise das an die jeweiligen Aktoren gesendete Steuersignal
abhängig von vorgegebenen Parametern ändern bzw. diesen anpassen. Derartige Parameter
können beispielsweise Zustandsgrößen der Brennkraftmaschine, z.B. eine Drehzahl und/oder
eine Last der Brennkraftmaschine sowie thermodynamische Parameter der Brennkraftmaschine,
beispielsweise die Temperatur, sein. Auch kann das jeweilige akustische Signal von
akustischen Gegebenheiten der zugehörigen Brennkraftmaschine bzw. der Abgasvorrichtung
abhängen. Hierzu können insbesondere Mikrofone vorgesehen sein, die an geeignete Stellen,
beispielsweise an oder in der Nähe der Brennkraftmaschine bzw. der Abgasvorrichtung
angeordnet sind. Zweckmäßig weisen diese Mikrofone eine Verbindung zur Steuereinrichtung
auf. Zudem können die an einem oder mehreren der Aktoren ausgegebenen Steuersignale
vom akustischen Signal von einem anderen oder mehreren anderen Aktoren abhängen. Dementsprechend
kann über besagten Verbindungspfad oder eine zusätzliche Verbindung, auch eine Abfrage
des jeweiligen Aktors stattfinden oder ein Schallsensor, etwa ein Mikrofon, den entsprechenden
Aktoren zugeordnet sein. Sind mehrere Steuereinheiten vorgesehen, so sind vorzugsweise
zumindest zwei von diesen miteinander gekoppelt, so dass eine synchronisierte Ansteuerung
der jeweiligen Steuereinheiten bzw. Aktoren erfolgen kann.
[0019] Die Übertragung des vom jeweiligen Aktor erzeugten akustischen Signals auf die zugehörige
hintere Abgasleitung erfolgt bevorzugt über eine Kopplungsstelle der zugehörigen hinteren
Abgasleitung. Die Kopplungsstelle kann insbesondere die Verbindungsstelle zwischen
der Abgasleitung und einer mit dem zugehörigen Aktor fluidisch verbundenen Schallleitung
sein. Die Verwendung einer derartigen Schallleitung hat den Vorteil, dass durch den
mit Hilfe der Schallleitung geschaffenen Abstand zwischen dem Aktor und der zugehörigen
hinteren Abgasleitung ein thermischer Schutz bzw. eine reduzierte thermische Belastung
des Aktors durch die heißen und aggressiven Abgase gegeben ist. Zudem ist hierdurch
ein Volumen vorhanden, das zur Erzeugung des akustischen Signals des zugehörigen Aktors
dienen kann.
[0020] Mit Hilfe einer unterschiedlichen Anordnung der Kopplungsstellen der jeweiligen hinteren
Abgasleitung kann eine ungleiche Ausbildung dieser Abgasleitungen erreicht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abgasstrang derart ausgebildet, dass
die Entfernung zwischen der Kopplungsstelle der einen hinteren Abgasleitung und dem
Auslass dieser hinteren Abgasleitung entlang dieser hinteren Abgasleitung größer ist
als die Entfernung zwischen der Kopplungsstelle der anderen hinteren Abgasleitung
und dem Auslass dieser hinteren Abgasleitung entlang dieser hinteren Abgasleitung.
Der Auslass der jeweiligen hinteren Abgasleitung ist hierbei insbesondere diejenige
Stelle, an der das Abgas aus der jeweiligen hinteren Abgasleitung austritt. Der Auslass
ist also stromab der Kopplungsstelle angeordnet und kann einem Endrohr der Abgasvorrichtung
entsprechen. Hierdurch Emittieren die jeweiligen Abgasleitungen zeitversetzte Schallwellen,
so dass akustische Effekte bzw. Geräusche im Fernfeld erzeugbar sind, die mit identischen
emittieren Schallwellen nicht erzeugbar sind. Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei
denen sich diese Entfernungen um zumindest 10 cm unterscheiden. Dies führt typischerweise
zur Schwebung der emittierten Schallwellen, womit besagte akustische Wirkungen erzeugt
werden können. Insbesondere bei das schallübertragende Bauteil aufweisenden Abgasvorrichtungen
sind Ausführungsformen bevorzugt, bei denen die Entfernung zwischen der Kopplungsstelle
der einen hinteren Abgasleitung und dem stromauf angeordneten Bauteil, insbesondere
dem Schalldämpfer bzw. dem X-Rohr oder dem Y-Rohr, entlang dieser hinteren Abgasleitung
größer ist als die Entfernung zwischen der Kopplungsstelle der anderen hinteren Abgasleitung
und dem stromauf angeordneten Bauteil entlang dieser hinteren Abgasleitung. In der
Regel entspricht das stromauf der Kopplungsstelle der einen hinteren Abgasleitung
angeordnete Bauteil dem Bauteil, das stromauf der Kopplungsstelle der anderen hinteren
Abgasleitung angeordnet ist. Das heißt, dass die beiden hinteren Abgasleitungen stromaufseitig
in das gleiche Bauteil münden bzw. an das gleiche Bauteil gekoppelt sind. Alternativ
können diese Entfernungen zwischen der jeweiligen Kopplungsstelle und dem ersten stromauf
angeordneten Impedanzsprung gegeben sein, wobei dieser Impedanzsprung in der Regel
besagtes Bauteil ist. Hierbei wird die Erkenntnis genutzt, dass durch die unterschiedliche
Entfernung der jeweiligen Kopplungsstelle zum Bauteil eine unterschiedliche Rückwirkung
zum Bauteil erreicht wird. Diese Rückwirkung bzw. Transferfunktion des Bauteils auf
die jeweilige Kopplungsstelle und somit auf den jeweiligen Aktor führt zu unterschiedlichen
Überlagerungen dieser Rückwirkung mit dem vom jeweiligen Aktor erzeugten akustischen
Signal. Hierdurch können die Frequenzen bzw. Amplituden der von der jeweiligen hinteren
Abgasleitung emittierten Schallwellen unterschiedlich sein, so dass insbesondere im
Fernfeld, durch die Überlagerung dieser emittierten Schallwellen akustische Effekte
und Geräusche erzeugt werden, die mit identisch emittierten Schallwellen der jeweiligen
hinteren Abgasleitung nicht oder schwer zu realisieren sind.
[0021] Bevorzugt unterscheiden sich die von den jeweiligen hinteren Abgasleitungen emittierten
Schallwellen durch eine geringfügige Frequenzverschiebung. Das heißt ein Frequenzunterschied
zwischen den beiden emittieren Schallwellen beträgt vorzugsweise lediglich wenige
Hz. Hierbei wird die Kenntnis genutzt, dass es bei der Überlagerung derartiger Wellen
zu einer sogenannten Schwebung kommt. Mit der Ausnutzung dieses Schwebungseffekts
ist es beispielsweise möglich, asymmetrische Geräusche zu erzeugen, die im tieffrequenten
Bereich deutlich hörbar sind. Mit anderen Worten, im Fernfeld kann ein Geräusch bzw.
akustischer Effekt erzeugt werden, welches weder von den Aktoren noch von der jeweiligen
hinteren Abgasleitung unmittelbar emittiert wird. Die besagten tieffrequenten und
insbesondere asymmetrischen Geräusche können beispielsweise ein für eine achtzylindrige
Brennkraftmaschine typisches Geräusch erzeugen, obwohl die Abgasvorrichtung an einer
anderen Brennkraftmaschine mit weniger oder mehr als acht Zylindern angeschlossen
bzw. angeordnet ist.
[0022] Alternativ oder zusätzlich kann die Erzeugung unterschiedlichen emittierten Schallwellen
der jeweiligen hinteren Abgasleitung, wie bereits erwähnt, durch das unterschiedliche
Ansteuern der jeweiligen Aktoren erfolgen, wobei das Steuern, das heißt die Aussendung
eines entsprechenden Steuersignals an den jeweiligen Aktor mit Hilfe der Steuereinrichtung
erfolgt. Im nachfolgenden wird der Einfachheit halber angenommen, dass die jeweiligen
hinteren Abgasleitung lediglich einen einzelnen zugehörigen Aktor aufweist, Es versteht
sich jedoch, dass die im nachfolgenden gegebene Beschreibung analog auf Ausführungsformen
erweiterbar ist, bei der die hintere Abgasleitungen und jeweils mehrere Aktoren aufweisen.
[0023] Bei einer bevorzugten Ausführungsform steuert die Steuereinrichtung die Aktoren derart
an, dass das von dem Aktor der einen hinteren Abgasleitung erzeugte akustische Signal
im Vergleich zu dem vom Aktor der anderen hinteren Abgasleitung erzeugten akustischen
Signal eine Frequenzverschiebung aufweist. Das heißt, dass die akustischen Signale
der jeweiligen Aktoren unterschiedliche Wellenlängen aufweisen. Bevorzugt entspricht
dieser Frequenzunterschied 5 Hz. Insbesondere erzeugt der eine Aktor ein akustisches
Signal mit einer Frequenz von 100 Hz, während das akustische Signal des anderen Aktors
eine Frequenz von 105 Hz aufweist. Hierdurch kann insbesondere besagter Schwebungseffekt
erzeugt bzw. ausgenutzt und insbesondere ein tieffrequentes Geräusch erzeugt werden.
[0024] Alternativ oder zusätzlich weisen die von den unterschiedlichen Aktoren erzeugten
akustischen Signale unterschiedliche Amplituden auf. Das heißt, dass die Steuereinrichtung
die Aktoren derart ansteuert, dass das von dem Aktor der einen hinteren Abgasleitung
erzeugte akustische Signal im Vergleich zum vom Aktor der anderen hinteren Abgasleitung
erzeugte akustische Signal eine andere Amplitude aufweist, wobei sich diese Amplituden
vorzugsweise um mehr als 2 dB unterscheiden.
[0025] Bei einer weiteren Variante weisen die von den unterschiedlichen Aktoren erzeugten
akustischen Signale eine Phasenverschiebung auf. Hierbei kann die Phasenverschiebung
variabel geregelt werden oder konstant sein. Das heißt, dass die von beiden Aktoren
erzeugten akustischen Signale identisch sind, jedoch eine frequenzabhängige Zeitverschiebung
aufweisen. Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die Phasenverschiebung zumindest
10° beträgt.
[0026] Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gegeben, dass die von den unterschiedlichen
Aktoren erzeugten akustischen Signale eine Zeitverschiebung aufweisen. Das heißt,
dass die Steuereinrichtung die Aktoren derart ansteuert, dass das vom Aktor der einen
hinteren Abgasleitung erzeugte akustische Signal im Vergleich zu dem vom Aktor der
anderen hinteren Abgasleitung erzeugten akustischen Signal eine Zeitverschiebung aufweist.
Die Zeitverschiebung zwischen den beiden akustischen Signalen ist insbesondere konstant
und größer als 0,05 ms. Die Zeitverschiebung zwischen den vom jeweiligen Aktor erzeugten
akustischen Signalen führt in Abhängigkeit von der Frequenz dieser akustischen Signale
zu unterschiedlichen Phasenverschiebungen der akustischen Signale. Ein ähnlicher Effekt,
kann, wie bereits erwähnt, durch die Anordnung des zeitverzögernden Glieds im entsprechenden
Verbindungspfad erreicht werden.
[0027] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die von den Aktoren der jeweiligen hinteren
Abgasleitung erzeugten akustischen Signale unterschiedliche Frequenzzusammensetzungen
aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Steuereinrichtung
die Aktoren so ansteuert, dass das von dem Aktor der einen hinteren Abgasleitung erzeugte
akustische Signal im Vergleich zum vom Aktor der anderen hinteren Abgasleitung erzeugte
akustische Signal eine andere Frequenzzusammensetzung aufweist. Dies kann insbesondere
durch die Überlagerung verschiedener Frequenzanteile realisiert werden.
[0028] Es versteht sich, dass die Frequenzverschiebung und/oder die unterschiedlichen Amplituden
und/oder die Phasenverschiebung und/oder die Zeitverschiebung und/oder die Frequenzzusammensetzung
der jeweiligen akustischen Signale auch für das an diese Aktoren gesendete Steuersignal
gelten können/kann, insbesondere wenn die Aktoren gleich ausgebildet sind.
[0029] Es sei ferner vermerkt, dass die hier wiedergegebenen Eigenschaften der hinteren
Abgasleitungen bzw. der zugehörigen Aktoren analog auf die zumindest eine vordere
Abgasleitung übertragbar ist. Des Weiteren kann der Abgasstrang bzw. die Abgasvorrichtung
drei oder mehrere hintere Abgasleitungen aufweisen, wobei zumindest zwei der hinteren
Abgasleitungen einen solchen zugehörigen Aktor umfassen und erfindungsgemäß derart
ausgebildet bzw. ausgestattet sind, so dass sie zeitgleich unterschiedliche Schallwellen
emittieren können, ohne den Umfang dieser Erfindung zu verlassen.
[0030] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist eine derartige
Abgasvorrichtung Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug umfasst weiter
eine Brennkraftmaschine, die fluidische mit der zumindest einen vorderen Abgasleitung
der Abgasvorrichtung verbunden ist. Die fluidische Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine
und der zumindest einen vorderen Abgasleitung ist vorzugsweise mit Hilfe bzw. über
einen Abgaskrümmer gewährleistet, wobei der Abgaskrümmer Bestandteil der Abgasvorrichtung
sein kann. Bevorzugt sind hierbei Ausführungsformen, bei denen die Abgasvorrichtung
zwei solche vordere Abgasleitungen aufweist, die unterschiedlichen Bereichen der Brennkraftmaschine
zugeordnet sind. Das heißt, dass die Brennkraftmaschine derart ausgebildet bzw. ausgestattet
sein kann, dass das von unterschiedlichen Zylindern bzw. unterschiedlichen Gruppen
von Zylindern produzierte Abgas über die eine vordere Abgasleitung bzw. über die andere
vordere Abgasleitung abgeführt wird.
[0031] Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Kraftfahrzeug einen Ansaugstrang
auf, der die Brennkraftmaschine mit Luft versorgt bzw. die Luft der Brennkraftmaschine
zuführt. Zudem ist zumindest ein akustischer Ansaugaktor vorgesehen, der schallübertragend
mit dem Ansaugstrang verbunden ist. Der zumindest eine Ansaugaktor wird dabei vorzugsweise
von der Steuereinrichtung gesteuert, so dass das vom Ansaugaktor erzeugte akustische
Signal durch die Steuereinrichtung steuerbar ist. Somit kann die Steuereinrichtung
die von den Aktoren der hinteren Abgasleitungen erzeugten akustischen Signale und
das vom Ansaugaktor erzeugte akustische Signal aufeinander abstimmen und dementsprechend
eine größere Vielfalt an hörbaren Geräuschen ermöglichen. Zweckmäßig ist die Steuereinrichtung
derart ausgebildet bzw. ausgestattet, dass sie die Steuersignale an die unterschiedlichen
Aktoren bzw. Ansaugaktoren miteinander abstimmen bzw. aneinander angleichen kann.
Dabei können auch vorgegebene Parameter bzw. ermittelte Parameter und Zustandsgrößen
eine Rolle spielen. Beispielsweise können ein oder mehrere Mikrofone bzw. Schallsensoren
vorgesehen sein, welche die Geräusche an vorgegebenen Stellen, insbesondere in der
Nähe der Brennkraftmaschine bzw. in einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs, messen.
Zudem können die Temperatur, die Drehzahl sowie die Last der Brennkraftmaschine einen
Einfluss auf die von der Steuereinrichtung angesteuerten Aktoren bzw. auf den entsprechenden
Steuersignalen haben. Hierzu können insbesondere Kennlinien bzw. Kennfelder vorgesehen
sein, die den Betriebspunkten der Brennkraftmaschine bzw. des Fahrzeugs zugeordnet
sind. Damit ist es möglich, dass vom Kraftfahrzeug erzeugte und insbesondere nach
außen bzw. im Fahrzeug, insbesondere in der Fahrgastzelle, hörbare Geräusch an bestimmten
vorgegebenen Fahrsituationen bzw. Betriebspunkten anzupassen.
[0032] Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftfahrzeug auch einen akustischen Innenaktor
aufweisen, der im Inneren des Kraftfahrzeugs, insbesondere in der Fahrgastzelle des
Kraftfahrzeugs, angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Innenaktors ist es möglich, insbesondere
die für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs hörbaren Geräusche zu manipulieren. So können
beispielsweise "sportliche" und "dynamische" Fahrsituationen mit entsprechenden Geräuschen
intensiviert bzw. untermalt werden.
[0033] Es sei darauf hingewiesen, dass die ungleiche Ausbildung der hinteren Abgasleitungen
bzw. der Abgasvorrichtung in diesem Bereich und die Anordnungen der jeweiligen Kopplungsstellen
insbesondere auch von den geometrischen Gegebenheiten des zugehörigen Kraftfahrzeugs
und die jeweiligen akustischen Anforderungen abhängen. Gleiches gilt für die Ansteuerung
der Aktoren, wobei diese Möglichkeit durch eine kostengünstigere Umsetzung und eine
größere Variabilität eine höhere Vielfalt an erzeugbaren akustischen Effekten erlaubt.
[0034] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
[0035] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
[0036] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen
auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
[0037] Es zeigen, jeweils schematisch,
- Fig. 1 bis Fig. 4
- eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines Kraftfahrzeugs, jeweils
unterschiedlicher Ausführungsform
- Fig. 5
- eine vereinfachte Darstellung einer Abgasvorrichtung,
- Fig. 6
- eine stark vereinfachte Darstellung eines Kraftfahrzeugs.
[0038] Entsprechend Fig. 1 bis Fig. 3 weist ein Kraftfahrzeug 1 eine Abgasvorrichtung 2
auf, die der Abführung eines von einer Brennkraftmaschine 3 des Kraftfahrzeugs 1 erzeugten
Abgases dient. Die Bezeichnungen stromauf bzw. stromab beziehen sich im nachfolgenden
auf die in der Abgasvorrichtung 3 gegebene Strömungsrichtung des Abgases, welche mit
einem Pfeil 10 angedeutet ist. Entsprechendes gilt für die Begriffe "hintere" und
"vordere", wobei "hintere" in der Strömungsrichtung 10 weiter von der Brennkraftmaschine
3 entfernt ist als "vordere". Die Abgasvorrichtung 2 ist zumindest in einem hinteren
Abschnitt X zweiflutig ausgebildet und weist dementsprechend im hinteren Abschnitt
X zwei abgasführende Abgasleitungen 11, die nachfolgend vereinfacht als hintere Abgasleitungen
11 bezeichnet werden. Bei den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Beispielen sind die hinteren
Abgasleitungen 11 mittels zumindest eines Bauteils 4 schallübertragend aneinander
gekoppelt. Hierbei ist das Bauteil 4 in Fig. 1 als Schaldämpfer 4' bzw. als beliebiger
Mischraum 4' und in Fig. 2 als X-Rohr 4" ausgestaltet. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform
weist zwei derartige Bauteile 4 auf, wobei eines der Bauteile 4 als Y-Rohr 4'" ausgestaltet
ist, während das andere Bauteil 4 als Schaldämpfer 4' ausgebildet ist und stromauf
des Y-Rohrs 4'" angeordnet ist.
[0039] Der Abgasstrang 5 weist stromauf des Bauteils 4 zumindest eine vordere Abgasleitung
6 auf, wobei die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Beispiele zwei derartige vordere Abgasleitungen
6 aufweist, während die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform eine solche vordere Abgasleitung
6 aufweist. Dementsprechend unterteilt das Bauteil 4 in den gezeigten Beispielen den
Abgasstrang 5 in den hinteren Abschnitt X und den vorderen Abschnitt Y. Die jeweilige
vordere Abgasleitung 6 ist abgasführend mit der Brennkraftmaschine 3 verbunden. Diese
abgasführende Verbindung erfolgt jeweils über einen Abgaskrümmer 7. Der jeweilige
Abgaskrümmer 7 sammelt und bündelt das von jeweils mehreren Zylindern 8 der Brennkraftmaschine
3 erzeugte Abgas und führt diese der jeweiligen zugehörigen vorderen Abgasleitung
6 zu. Das jeweilige Bauteil 4 gewährleistet zudem eine geleichmäßige Verteilung des
von der zumindest einen vorderen Abgasleitung 6 herströmenden Abgases in die hinteren
Abgasleitungen 11. Der in Fig. 1 dargestellte Abgasstrang 5 weist zudem zwei abgasbehandelnde
Einheiten 9, beispielsweise Partikelfilter 9 und/oder Katalysatoren 9, auf, die jeweils
stromauf des Schalldämpfers 4' in einer der vorderen Abgasleitungen 6 angeordnet sind.
[0040] Das in Fig. 4 gezeigte Beispiel weist im Gegensatz zu den in den Fig. 1 bis Fig.
3 gezeigten Ausführungsformen kein schallübertragendes Bauteil 4 auf. Dementsprechend
weist der Abgasstrang 5 zwei durchgehende Abgasleitungen 11 auf, die nachfolgend der
einfachheitshalber weiterhin als "hintere" Abgasleitungen 11 bezeichnet werden, obwohl
sie sich bis in den vorderen Abschnitt Y hindurchstrecken.
[0041] Sämtliche gezeigte Abgasvorrichtungen 2 sind also als sogenannte zweiflutige Abgasvorrichtung
2 ausgebildet und weisen folglich im hinteren Bereich X zwei hintere Abgasleitungen
11 auf, welche das Abgas nach außen abführen. Die jeweilige hintere Abgasleitung 11
umfasst einen akustischen Aktor 12, der beispielsweise als elektromagnetischer Aktor
12 ausgebildet bzw. ausgestattet sein kann. Die hinteren Abgasleitungen 11 sind mit
Ausnahme der Anordnung bzw. Verbindung des jeweils zugehörigen Aktors 12 gleich ausgebildet.
Der jeweilige Aktor 12 bildet zusammen mit einer Membran 13 einen Lautsprecher 14
aus, der in einem Lautsprechergehäuse 15 angeordnet ist. Der jeweilige Aktor 12 bzw.
Lautsprecher 14 ist schallübertragend, insbesondere luftschallübertragend, mit der
zugehörigen hinteren Abgasleitung 11 verbunden. Hierzu ist eine Schallleitung 16 vorgesehen,
die den jeweiligen Aktor 12 bzw. Lautsprecher 14 fluidisch mit der zugehörigen hinteren
Abgasleitung 11 verbindet.
[0042] Beim in Fig. 4 gezeigten Beispiel können die jeweiligen Aktoren 12 prinzipiell auch
im vorderen Abschnitt Y des Abgasstrangs 5 angeordnet sein.
[0043] Die fluidische Verbindung zwischen dem Aktor 12 und der zugehörigen hinteren Abgasleitung
11 mit Hilfe der Schallleitung 16 ist, wie in der Fig. 5 dargestellt, dadurch realisiert,
dass das Lautsprechergehäuse 15 eine Öffnung 17 aufweist, während die zugehörige hintere
Abgasleitung 11 eine andere Öffnung bzw. eine Kopplungsstelle 18 aufweist, wobei die
jeweilige Schallleitung 16 die Öffnung 17 des Lautsprechergehäuses 15 mit der zugehörigen
Kopplungsstelle 18 der hinteren Abgasleitung 11 fluidisch verbindet.
[0044] Damit die jeweiligen hinteren Abgasleitungen 11 eine unterschiedliche Schallwelle
19 emittieren ist der Abgasstrang 5, insbesondere im Bereich der hinteren Abgasleitungen
11 ungleich ausgebildet. Das heißt, dass die eine hintere Abgasleitung 11 unterschiedlich
ausgebildet ist als die andere hintere Abgasleitung 11.
[0045] Bei den in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigten Beispielen ist dies durch in gegensätzlichen
Richtungen verlaufenden Schallleitungen 16 sowie an unterschiedlichen Stellen positionierten
Kopplungsstellen 18 realisiert. Die hinteren Abgasleitungen 11 weisen somit relativ
zueinander eine asymmetrische Ausbildung auf. Die asymmetrische Ausbildung der hinteren
Abgasleitungen 11 sowie die unterschiedliche Anordnung der Kopplungsstellen 18 führen
bei den in den Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigten Beispielen insbesondere dazu, dass die
Kopplungsstelle 18' der einen hinteren Abgasleitung 11' entlang dieser hinteren Abgasleitung
11' eine größere Entfernung 20' zum stromauf angeordneten Bauteil 4 aufweist, als
die Entfernung 20" zwischen der Kopplungsstelle 18" der anderen hinteren Abgasleitung
11" entlang dieser hinteren Abgasleitung 11". Zudem weist die Kopplungsstelle 18'
der in den Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellten Ausführungsformen der einen hinteren Abgasleitung
11' entlang dieser hinteren Abgasleitung 11' eine kleinere Entfernung 20'" zu einem
Auslass 21, insbesondere dem Endrohr 21, dieser hinteren Abgasleitung 11' auf, die
kleiner ist als die Entfernung 20"" zwischen der Kopplungsstelle 18" der anderen hinteren
Abgasleitung 11" zum Auslass 21 dieser hinteren Abgasleitung 11". Hierbei ist es unwesentlich,
welcher der Kopplungsstellen 18 der einen hinteren Abgasleitung 11 eine größere Entfernung
20 zum Schalldämpfer 4 bzw. zum zugehörigen Auslass 21 aufweist.
[0046] Durch die unterschiedliche Anordnung der Kopplungsstellen 18 bzw. durch die asymmetrische
Ausbildung der hinteren Abgasleitungen 11 und deren Schallleitungen 16 ist es möglich,
von der Brennkraftmaschine 3 stammende Abgasschallwellen 22 so zu manipulieren, dass
die von der einen hinteren Abgasleitung 11 emittierten Schallwellen 19 anders sind
als die von der anderen hinteren Abgasleitung 11 emittierten Schallwellen 19. Das
heißt insbesondere, dass die von der einen hinteren Abgasleitung 11 emittierenden
Schallwellen 19 eine unterschiedliche Frequenz und/oder Amplitude aufweisen können,
als die von der anderen hinteren Abgasleitung 11 emittierten Schallwellen 19. Dies
erfolgt, wie in der Fig. 5 exemplarisch gezeigt, dadurch, dass vom jeweiligen Aktor
12 bzw. Lautsprecher 14 erzeugte akustische Signale 23 auf unterschiedliche Art mit
den Abgasschallwellen 22 zusammenwirken bzw. sich mit diesen überlagern. Wie in Fig.
5 schematisch gezeigt, ist dies einerseits dadurch bedingt, dass die Schallleitungen
18 und die Aktoren 12 bzw. Lautsprecher 14 entgegengesetzt bzw. asymmetrisch angeordnet
sind. Dementsprechend kommt es beim Zusammentreffen der akustischen Signale 23 der
Aktoren 12 mit den Abgasschallwellen 22 im Bereich der Kopplungsstellen 18 zu unterschiedlichen
Überlagerungen bzw. Interferenzen. Dies führt dazu, dass die resultierenden Schallwellen
24' der einen Abgasleitung 11 eine andere Charakteristik, beispielsweise eine andere
Amplitude bzw. Frequenz, aufweisen als die resultierten Schallwellen 24" der anderen
hinteren Abgasleitung 11. Folglich sind die durch den Auslass 21 der einen hinteren
Abgasleitung 11 emittierten Schallwellen 19' anders charakterisiert als die durch
Auslass 21 der anderen hinteren Abgasleitung 11 emittierten Schallwellen 19". Insbesondere
können diese emittierten Schallwellen 19, 19" unterschiedliche Frequenzen und/oder
Amplituden und/oder Frequenzzusammensetzungen sowie eine Phasenverschiebung aufweisen.
Dementsprechend können die im Fernbereich, das heißt außerhalb der Abgasvorrichtung
2, aufgrund der Überlagerung der emittierten Wellen 19 erzeugten Geräusche manipuliert
werden. Damit ist es möglich unerwünschte Geräusche zu unterdrücken bzw. erwünschte
Geräusche zu erzeugen, die beispielsweise einer starken Brennkraftmaschine bzw. einem
sportlichen Fahrstil entsprechen.
[0047] Die unterschiedlichen Entfernungen 20 der Kopplungsstellen 18 mit der jeweiligen
hinteren Abgasleitungen 11 führen zusätzlich zu einer unterschiedlichen Rückkopplung
zwischen der Kopplungsstelle 18 und dem Bauteil 4 bzw. dem zugehörigen Auslass 21.
Diese unterschiedlichen Rückkopplungen haben ebenfalls einen Einfluss auf die resultierende
Schallwellen 24 und folglich auf die emittierten Schallwellen 19 und können beispielsweise
zu Frequenzüberlagerungen führen.
[0048] Eine alternative oder zusätzliche Möglichkeit zur Erzeugung unterschiedlicher emittierter
Schallwellen 19 ist in Fig. 1 dargestellt. Hierbei ist eine Steuereinrichtung 25 vorgesehen,
die die Aktoren 12 der hinteren Abgasleitungen 11 ansteuert. Das heißt, dass die Steuereinrichtung
25 über eine Verbindung 26 zum jeweiligen Aktor 12 einem Steuersignal an die Aktoren
12 sendet, das die Aktoren in die entsprechenden akustischen Signale 23 umsetzen.
Zudem ist entlang eines Verbindungspfades 27 zwischen der Steuereinrichtung 25 und
einem der Aktoren 12 ein zeitverzögerndes Glied 28, insbesondere Kondensator 28, angeordnet.
Das zeitverzögernde Glied 28 verzögert das an den zugehörigen Aktor 12 gesendete Steuersignal,
so dass die Aktoren 12 bei identisch von der Steuereinrichtung 25 abgegebenen Steuersignale
unterschiedliche akustische Signale 23 mit einer entsprechenden Zeitverschiebung erzeugen,
die abhängig von der Frequenz der akustischen Signale 23 eine Phasenverschiebung aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung den jeweiligen Aktor 12 derart
ansteuern, dass das von dem Aktor 12 der einen hinteren Abgasleitung 11 erzeugte akustische
Signal 23 im Vergleich zum akustischen Signal 23 des Aktors 12 der anderen hinteren
Abgasleitung unterschiedlich ist. Insbesondere können sich die akustischen Signale
23 durch eine Zeitverschiebung, Phasenverschiebung sowie unterschiedlichen Amplituden
und/oder Frequenzen und/oder Frequenzzusammensetzungen unterscheiden.
[0049] Es ist auch vorstellbar, die Steuereinrichtung 25 im Lautsprechergehäuse 15 einer
der Lautsprecher 14 anzuordnen, um die Steuereinrichtung 25 von thermischen Einwirkungen
des Abgases zu schützen und Platz zu sparen. Auch ist es vorstellbar, die Steuereinrichtung
25 mit mehreren Steuereinheiten auszustatten, und die jeweilige Steuereinheit in ein
solches zugehöriges Lautsprechergehäuse 15 anzuordnen. Die Steuereinrichtung 25 bzw.
die jeweiligen Steuereinheiten sind insbesondere derart ausgebildet bzw. ausgestattet,
dass sie in Abhängigkeit voneinander bzw. in Abhängigkeit von äußeren Parametern und/oder
vorgegebenen Parametern die zugehörigen Aktoren 12 ansteuern.
[0050] Wie in Fig. 6 gezeigt können die Aktoren 12 der hinteren Abgasleitungen 11 mit Aktoren
29 eines Ansaugstrangs 30 des Kraftfahrzeugs 1, der der Zuführung von Luft zur Brennkraftmaschine
3 dient zusammenwirken. Die dem Ansaugstrang 30 zugeordneten Aktoren 29 bzw. Ansaugaktoren
29 erzeugen akustische Signale, die mit Luftwellen des Ansaugstrangs 30 zusammenwirken.
Zudem weist das Kraftfahrzeug 1 einen Innenaktor 31 beispielsweise Innenlautsprecher
31, auf, der im Inneren des Kraftfahrzeugs 1, insbesondere in einer Fahrgastzelle
32 des Kraftfahrzeugs 1, angeordnet ist. Durch das Zusammenwirken der Aktoren 12 der
hinteren Abgasleitungen 11 mit dem Ansaugaktor 29 sowie dem Innenaktor 38 kann eine
erhöhte Vielfalt von für Insassen des Kraftfahrzeugs 1 bzw. von außen hörbaren Geräusche
erzeugt werden. *****
1. Abgasvorrichtung (2) für eine Brennkraftmaschine (3), vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs
(1), mit einem Abgasstrang (5) der zumindest in einem hinteren Abschnitt (X) zweiflutig
ausgebildet ist, wobei
- der zweiflutige Abschnitt (X) zwei Abgasleitungen (11) aufweist,
- die jeweilige Abgasleitung (11) zumindest einen akustischen Aktor (12) aufweist,
der schallübertragend mit dieser Abgasleitung (11) verbunden ist,
- die Abgasleitungen (11) ungleich ausgebildet sind, und/oder die Aktoren (12) individuell
angesteuert sind.
2. Abgasvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuereinrichtung (25) vorgesehen ist, welche derart ausgebildet ist, dass sie
die Aktoren (12) der jeweiligen Abgasleitungen (11) individuell ansteuert.
3. Abgasvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Verbindungspfad (27) zwischen zumindest einem der Aktoren (12) und der Steuereinrichtung
(25) ein zeitverzögerndes Glied (28), insbesondere ein Kondensator (28), vorgesehen
ist.
4. Abgasvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Abgasleitung (11) eine Kopplungsstelle (18) aufweist, an der die Schallübertragung
des jeweiligen Aktors (12) auf die zugehörige Abgasleitung (11) erfolgt.
5. Abgasvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entfernung (20) zwischen der Kopplungsstelle (18) der einen Abgasleitung (11)
und einem Auslass (21) dieser Abgasleitung (11) entlang dieser Abgasleitung (11) zumindest
10 cm größer ist als die Entfernung (20) zwischen der Kopplungsstelle (18) der anderen
Abgasleitung (11) und dem Auslass (21) dieser Abgasleitung (11) entlang dieser Abgasleitung
(11).
6. Abgasvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abgasstrang (5) einen Bauteil (4) aufweist, der die Abgasleitungen (11) schallübertragend
miteinander koppelt.
7. Abgasvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Entfernung (20) zwischen der Kopplungsstelle (18) der einen Abgasleitung (11)
und dem Bauteil (4) entlang dieser hinteren Abgasleitung (11) größer ist als die Entfernung
(20) zwischen der Kopplungsstelle (18) des anderen hinteren Abgasleitung (11) und
dem Bauteil (4) entlang dieser hinteren Abgasleitung (11).
8. Abgasvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauteil (4), ein Schaldämpfer (4') oder ein X-Rohr (4") oder
ein Y-Rohr (4"') oder eine Kombination daraus ist.
9. Verfahren zum Steuern von Aktoren (12) einer Abgasvorrichtung (2) nach einem der vorherigen
Ansprüche mit einer mit dem jeweiligen Aktor (12) verbundenen Steuereinrichtung (25),
wobei die Steuereinrichtung (25) zumindest zwei der Aktoren (12) individuell ansteuert.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (25) die Aktoren (12) derart ansteuert, dass das von dem zumindest
einen Aktor (12) der einen Abgasleitung (11) erzeugte akustische Signal (23) im Vergleich
zum von dem zumindest einen Aktor (12) der anderen Abgasleitung (11) erzeugte akustischen
Signal (23) eine Frequenzverschiebung aufweist, wobei die Frequenzverschiebung insbesondere
ca. 5 Hz beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (25) die Aktoren (12) derart ansteuert, dass das von dem zumindest
einen Aktor (12) der einen Abgasleitung (11) erzeugte akustische Signal (23) im Vergleich
zum von dem zumindest einen Aktor (12) der anderen Abgasleitung (11) erzeugte akustischen
Signal (23) eine andere Amplitude aufweist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (25) die Aktoren (12) derart ansteuert, dass das von dem zumindest
einen Aktor (12) der einen Abgasleitung (11) erzeugte akustische Signal (23) im Vergleich
zum von dem zumindest einen Aktor (12) der anderen Abgasleitung (11) erzeugte akustischen
Signal (23) eine Phasenverschiebung aufweist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (25) die Aktoren (12) derart ansteuert, dass das von dem zumindest
einen Aktor (12) der einen Abgasleitung (11) erzeugte akustische Signal (23) im Vergleich
zum von dem zumindest einen Aktor (12) der anderen Abgasleitung (11) erzeugte akustischen
Signal (23) eine Zeitverschiebung aufweist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (25) die Aktoren (12) derart ansteuert, dass das von dem zumindest
einen Aktor (12) der einen Abgasleitung (11) erzeugte akustische Signal (23) im Vergleich
zum von dem zumindest einen Aktor (12) der anderen Abgasleitung (11) erzeugte akustischen
Signal (23) eine unterschiedliche Frequenzzusammensetzung aufweist.
15. Kraftfahrzeug (1) mit einer Brennkraftmaschine (3) und einer abgasführend mit der
Brennkraftmaschine (3) verbundenen Abgasvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1
bis 8, welche insbesondere mit Hilfe eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis
14 gesteuert wird.
16. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kraftfahrzeug (1) einen Ansaugstrang (30) zur Versorgung der Brennkraftmaschine
(3) mit Luft ausweist, der schallübertragend mit einem zugehörigen akustischen Ansaugaktor
(29) verbunden ist, wobei der Ansaugaktor (29) insbesondere mit Hilfe der Steuereinrichtung
(25) steuerbar ist.
17. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kraftfahrzeug (1) zumindest einen akustischen Innenaktor (31) aufweist, der im
Inneren des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere in einer Fahrgastzelle (32) des Kraftfahrzeugs
(1), angeordnet ist und von der Steuereinrichtung (25) steuerbar ist.