DE102022105311A1

DE102022105311A1 - Abgasschalltuningsystem und -verfahren

Info

Publication number: DE102022105311A1
Application number: DE102022105311.3A
Authority: DE
Inventors: Sumanth Reddy Dadam; Vinod Ravi; Di Zhu; Vivek Kumar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2022-03-07
Publication date: 2022-09-22
Also published as: US20220298941A1; CN115075909A; US11680503B2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Einstellen einer Position eines Auslassventils bereitgestellt, das Motorabgasgeräusche reguliert. In einem Beispiel wird die Position des Auslassventils gemäß einem Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug eingestellt. Das Auslassventil kann eingestellt werden, um einen Abgasgeräuschpegel zu reduzieren, wenn der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug kleiner als ein Schwellenabstand ist.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Einstellen einer Position eines Ventils eines Abgassystems, das dazu positioniert sein kann, einen Schallpegel zu ändern, der von einem Fahrzeugabgassystem ausgeht.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Ventil in einem Abgassystem eines Motors kann eingestellt werden, um den Schall von Motorabgas zu ändern. Die Position des Ventils kann gemäß einem Modus eingestellt werden, den ein Benutzer manuell auswählt. Die Modi können unter anderem einen Basismodus, einen Sportmodus, einen Rennstreckenmodus und einen Leisemodus beinhalten. Abgassystemgeräusche können reduziert werden, indem auf eine Position eingestellt wird, die einem Leisemodus entspricht, in dem Motorgeräusche zum Fahren in städtischen Gebieten reduziert werden können. Andererseits kann das Auslassventil eingestellt werden, um lautere Motorabgasgeräusche zu erzeugen und die Motorleistung zu verbessern, wenn das Ventil auf eine Position eingestellt wird, die einem Rennstreckenmodus entspricht. Das Ventil kann zudem auf eine Zwischenposition eingestellt werden, die einem Sportmodus entspricht. Die Zwischenposition kann bewirken, dass Motorgeräusche stärker sind, als möglicherweise für Motorgeräusche in städtischen Gebieten gewünscht ist, aber schwächer als Motorgeräusche, wenn das Fahrzeug auf einer geschlossenen Rennstrecke betrieben wird. Selbst mit diesen Ventileinstellungen können Abgasgeräusche von einem Fahrzeug Fahrzeugführer anderer Fahrzeuge für einen kurzen Zeitraum ablenken. Die Ablenkung ist unter gewissen Umständen nicht erwünscht.
KURZDARSTELLUNG
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend erwähnten Probleme erkannt und ein Verfahren zum Betreiben eines Abgassystems eines Motors entwickelt, das Folgendes umfasst: Einstellen einer Position eines Ventils in einem Abgassystem als Reaktion auf einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug, welches das Auslassventil beinhaltet, und einem zweiten Fahrzeug, wobei das Ventil stromabwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung positioniert ist.
Durch Einstellen einer Position eines Ventils eines Abgassystems als Reaktion auf einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug, welches das Auslassventil beinhaltet, und einem zweiten Fahrzeug kann es möglich sein, das technische Ergebnis des Reduzierens einer Möglichkeit, Fahrer von anderen Fahrzeugen abzulenken, bereitzustellen. In einem Beispiel kann der Abstand als ein Abstand zwischen einem vorderen Ende des ersten Fahrzeugs und einem hinteren Ende des zweiten Fahrzeugs gemessen werden. In einem anderen Beispiel kann der Abstand als ein Abstand zwischen einem hinteren Ende des ersten Fahrzeugs und einem vorderen Ende eines zweiten Fahrzeugs gemessen werden. In noch einem anderen Beispiel kann der Abstand zwischen einer Seite des ersten Fahrzeugs und einer Seite eines zweiten Fahrzeugs gemessen werden. Auf diese Weise kann es möglich sein, hörbare Ablenkungen für andere Fahrzeuge zu reduzieren.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz Ablenkungen für Fahrer anderer Fahrzeuge reduzieren. Ferner kann der Ansatz Fahrzeuggeräusche in Situationen eindämmen, in denen ein Fahrer vergisst, einen Abgasmodus zu ändern. Zusätzlich dazu kann der Ansatz eine Möglichkeit dafür verringern, dass Abgasgeräusche zunehmen, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs nicht erwartet, dass Abgasgeräusche zunehmen, wenn zum Beispiel ein Getriebe automatisch herunterschaltet.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands festzustellen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
Figurenliste

1A zeigt eine beispielhafte Brennkraftmaschine mit einem variablen Abgastuningsystem;
1B zeigt eine beispielhafte Fahrzeugkraftübertragung, die den Motor aus 1A beinhaltet;
2A zeigt eine detaillierte Ansicht eines beispielhaften variablen Abgastuningsystems;
2B zeigt einen stromaufwärts gerichteten Blickwinkel eines Auslassventils von dem stromabwärtigen Ende des Auslassventils;
3A zeigt beispielhafte Abstandsmessungen zum Einstellen einer Position eines Auslassventils;
3B und 3C zeigen beispielhafte Funktionen zum Einstellen einer Position eines Auslassventils;
4 zeigt eine Sequenz zum Ändern der Auslassventilposition nach dem Stand der Technik;
5 zeigt eine Sequenz zum Ändern der Auslassventilposition gemäß dem vorliegenden Verfahren;
6A-6C zeigen beispielhafte Kennfelder zum Einstellen der Auslassventilposition; und
7 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Einstellen einer Position eines Auslassventils darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Betreiben eines Ventils eines Abgassystems. Das Ventil des Abgassystems kann dazu eingestellt werden, Motorabgasgeräusche für eine Vielzahl von Fahrzeugmodi zu steuern. Die Position des Ventils des Abgassystems kann zudem gemäß einem Abstand zwischen einem Fahrzeug, welches das Ventil des Abgassystems beinhaltet, und einem zweiten Fahrzeug eingestellt werden. Kennfelder, welche die Auslassventilposition für verschiedene Fahrzeugmodi und Abstände zwischen Fahrzeugen beschreiben, können bereitgestellt werden, um das Ventil des Abgassystems zu steuern.
1A-2B können gemeinsam erörtert werden, um eine eindeutige Beschreibung bereitzustellen. 1A stellt eine beispielhafte Ausführungsform einer Brennkammer oder eines Zylinders der Brennkraftmaschine 10 dar. Der Motor 10 kann Steuerparameter von einem Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und eine Eingabe von einem menschlichen Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 empfangen. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 132 ein Drehmoment- oder Leistungsanforderungspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals. Der Zylinder (in dieser Schrift auch „Brennkammer“) 14 des Motors 10 kann Brennkammerwände 136 beinhalten, in denen ein Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an eine Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem an mindestens ein Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein, wie in 1B gezeigt. Ferner kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Startvorgang des Motors 10 zu ermöglichen. Der Zylinder 14 kann über eine Reihe von Ansaugluftkanälen 142, 144 und 146 Ansaugluft aufnehmen. Der Ansaugluftkanal 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern des Motors 10 kommunizieren. In einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Ansaugkanäle eine Aufladevorrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor, beinhalten. Zum Beispiel zeigt 1A den Motor 10, der mit einem Turbolader konfiguriert ist, welcher einen Verdichter 174, der zwischen den Ansaugkanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Abgasturbine 176 beinhaltet, die entlang eines Abgaskanals 148 eines Abgassystems 177 angeordnet ist. Der Verdichter 174 kann mindestens teilweise über eine Welle 180 durch die Abgasturbine 176 mit Leistung versorgt werden, wenn die Aufladevorrichtung als Turbolader konfiguriert ist. Jedoch kann in anderen Beispielen, wenn etwa der Motor 10 mit einem Kompressor bereitgestellt ist, die Abgasturbine 176 optional weggelassen werden, wobei der Verdichter 174 durch mechanische Eingabe von einem Elektromotor oder dem Motor mit Leistung versorgt werden kann. Eine Drossel 162, die eine Drosselklappe 164 beinhaltet, kann entlang eines Ansaugkanals des Motors bereitgestellt sein, um die Strömungsgeschwindigkeit und/oder den Druck der Ansaugluft zu variieren, die den Motorzylindern bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann die Drossel 162 stromabwärts des Verdichters 174 angeordnet sein, wie in 1A gezeigt, oder alternativ dazu stromaufwärts des Verdichters 174 bereitgestellt sein.
Der Abgaskanal 148 kann Abgase zusätzlich zu dem Zylinder 14 von anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. Somit strömt Abgas von dem Motor 10 zu der Turbine 176 und dann zu einer Emissionssteuervorrichtung (z. B. einem Dreiwegekatalysator, Oxidationskatalysator, Partikelfilter oder einer Kombination daraus) 178. Der Abgassensor 128 ist der Darstellung nach stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung 178 an einen Abgastemperatursensor 129 des Abgaskanals 148 gekoppelt. In einer alternativen Ausführungsform können sich diese Sensoren nicht nebeneinander befinden und können über den Abgaskanal 148 verteilt sein. Der Abgassensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases ausgewählt sein, wie zum Beispiel einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (universal exhaust gas oxygen sensor; Breitband- oder Weitbereichlambdasonde), einer binären Lambdasonde oder EGO-Sonde (wie dargestellt), einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), einem NOx-, HC- oder CO-Sensor. Bei der Emissionssteuervorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (three way catalyst - TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln. Der Abgassensor 128 und der Abgastemperatursensor 129 stellen der Steuerung 12 über Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 108 eine Eingabe bereit.
Ein Abgastuningresonator 191 kann Abgase von der Emissionssteuervorrichtung 178 über einen Nachbehandlungskanal 193, der Nachbehandlungswände 189 aufweist, aufnehmen. Der Resonator 191 kann über den Nachbehandlungskanal 193 fluidisch an die Emissionssteuervorrichtung 178 gekoppelt sein. In einem Beispiel kann der Resonator 191 zudem fluidisch an einen ersten Schalldämpfer 197a gekoppelt sein und der Resonator 191 kann zudem fluidisch an einen zweiten Schalldämpfer 197b gekoppelt sein. In einem Beispiel kann der erste Schalldämpfer 197a fluidisch mit einem inneren Abgasanschluss 198a des ersten Schalldämpfers und einem äußeren Abgasanschluss 199a des ersten Schalldämpfers verbunden sein. In einem anderen Beispiel kann der zweite Schalldämpfer 197b fluidisch mit einem inneren Abgasanschluss 198b des zweiten Schalldämpfers und einem äußeren Abgasanschluss 199b des zweiten Schalldämpfers verbunden sein.
In einem weiteren Beispiel können der innere Abgasanschluss 198a des ersten Schalldämpfers und der innere Abgasanschluss 198b des zweiten Schalldämpfers ein erstes einstellbares Auslassventil 196a bzw. ein zweites einstellbares Auslassventil 196b beinhalten. In einem Beispiel können das erste und das zweite einstellbare Auslassventil 196a und 196b über Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 108 kommunikativ an die Steuerung 12 gekoppelt sein. In einem Beispiel können das erste und das zweite einstellbare Auslassventil 196a, 196b Dämpferventile, Drosselventile, Durchgangsventile, Kugelventile, Tellerventile, ein Viertelumlaufventil, ein Kompressionsventil oder ein anderes Ventil sein, das durch einen Aktor gesteuert wird (den Aktor, der ausführlicher in Bezug auf 2A und 2B erörtert werden wird). In einem Beispiel können das erste und das zweite einstellbare Auslassventil 196a und 196b durch einen Fahrzeugführer des Kraftfahrzeugs gesteuert werden, um ein Schallerlebnis des Fahrzeugs einzustellen. In einem Beispiel kann das Einstellen des ersten und des zweiten einstellbaren Auslassventils 196a und 196b den Schallpegel und/oder Gegendruck des Abgassystems des Fahrzeugs einstellen.
In einem Beispiel können der Resonator 191, die Schalldämpfer 197a und 197b, die äußeren Abgasanschlüsse 199a und 199b und die inneren Abgasanschlüsse 198a und 198b dazu konfiguriert und/oder geformt sein, ein einstellbares Abgastuning oder erhöhte und verringerte Abgasschallpegel über die Einstellung der einstellbaren Auslassventile 196a und 196b bereitzustellen.
In einem Beispiel können das erste und das zweite einstellbare Auslassventil 196a und 196b durch die Steuerung 12 als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen, einschließlich menschlicher Fahrereingabe und Fahrzeugbetriebsmodus, einstellbar sein. Der Fahrzeugbetriebsmodus kann über einen menschlichen Fahrzeugführer über einen Moduswähler 13 (z. B. eine Mensch-Maschine-Schnittstelle) eingegeben werden. Die Steuerung 12 kann eine Winkelposition des ersten und des zweiten einstellbaren Auslassventils 196a und 196b als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen einstellen, einschließlich unter anderem Motordrehzahl, Motorlast, Abstand zwischen Fahrzeugen, eingerücktem Getriebegang, Fahrzeugbetriebsmodus usw. wie ferner in dieser Schrift ausgeführt.
In einem anderen Beispiel kann der Resonator 191 dazu konfiguriert sein, Abgase direkt aus dem Abgaskanal 148 stromabwärts der Abgasturbine 176 aufzunehmen, und der erste und der zweite Schalldämpfer 197a, 197b können jeweils eine Emissionssteuervorrichtung 178 innerhalb des ersten und des zweiten Schalldämpfers 197a, 197b beinhalten. In einem derartigen Beispiel kann ein Nachbehandlungskanal 193 die Abgasturbine 176 fluidisch an den Resonator 191 koppeln.
Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten. Zum Beispiel beinhaltet der Zylinder 14 der Darstellung nach mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders 14 befinden. In manchen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10, einschließlich des Zylinders 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile aufweisen, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders befinden.
Das Einlassventil 150 kann durch die Steuerung 12 durch Nockenbetätigung über ein Nockenbetätigungssystem 151 gesteuert werden. In ähnlicher Weise kann das Auslassventil 156 durch die Steuerung 12 über ein Nockenbetätigungssystem 153 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 151 und 153 können jeweils einen oder mehrere Nocken beinhalten und eine bestimmte Form der variablen Ventilsteuerung (variable valve timing - VVT) wie etwa eines oder mehrere von folgenden Systemen nutzen: System zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variablen Nockenansteuerung (variable cam timing - VCT), wie etwa zur doppelten unabhängigen variablen Nockenansteuerung (twin independent variable cam timing - tiVCT), und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Der Betrieb des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch Ventilpositionssensoren (nicht gezeigt) und/oder Nockenwellenpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlass- und/oder Auslassventil durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 14 alternativ dazu ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über eine Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systeme, beinhalten.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 eine Zündkerze 192 zum Einleiten der Verbrennung beinhalten. Das Zündsystem 190 kann der Brennkammer 14 als Reaktion auf ein Vorzündungssignal von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 j edoch weggelassen werden, wie etwa, wenn der Motor 10 die Verbrennung durch eine Selbstzündung oder durch Kraftstoffeinspritzung auslösen kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Einspritzvorrichtungen zum Bereitstellen von Kraftstoff konfiguriert sein. Als nicht einschränkendes Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 beinhaltet. Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 eine sogenannte Direkteinspritzung (direct injection - im Folgenden auch als „DI“ bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bereit. Während 1A die Einspritzvorrichtung 166 als eine seitliche Einspritzvorrichtung zeigt, kann sie sich auch über dem Kolben befinden, wie etwa nahe der Position der Zündkerze 192. Der Kraftstoff kann an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 aus einem Hochdruckkraftstoffsystem 8 abgegeben werden, das Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet. Alternativ dazu kann der Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck abgegeben werden; in einem derartigen Fall kann die Zeitsteuerung der Direktkraftstoffeinspritzung während des Verdichtungstakts begrenzter sein als bei Verwendung eines Hochdruckkraftstoffsystems. Auch wenn dies nicht gezeigt ist, können ferner die Kraftstofftanks einen Druckwandler aufweisen, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
Kraftstoff kann während eines einzelnen Zyklus des Zylinders durch die Einspritzvorrichtung an den Zylinder abgegeben werden. Außerdem können bei einem einzelnen Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des abgegebenen Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer beliebigen geeigneten Kombination daraus durchgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1A einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Demnach kann jeder Zylinder gleichermaßen einen eigenen Satz Einlass-/Auslassventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerze usw. aufweisen.
Die Steuerung 12 ist in 1A als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicher 110 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassenstroms von einem Luftmassenstromsensor 122; der Motorkühlmitteltemperatur von einem Temperatursensor 116, der an eine Kühlhülse 118 gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselposition von einem Drosselpositionssensor; eines Absolutkrümmerdrucksignals von einem Sensor 124; und eines Klopfsignals von einem Klopfsensor 181. Der Klopfsensor 181 kann sich alternativ dazu an dem Zylinderkopf befinden oder kann ein Sensor sein, um Vibrationen durch Klopfen in der Kurbelwelle 140 zu detektieren. Ein Motordrehzahlsignal RPM kann durch die Steuerung 12 anhand der Ausgabe des Sensors 120 erzeugt werden. Der Krümmerdruck von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Vakuums, oder Drucks, in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Zu weiteren Sensoren können Füllstandsensoren und Kraftstoffzusammensetzungssensoren zählen, die an den bzw. die Kraftstofftank(s) des Kraftstoffsystems gekoppelt sind.
Der Festwertspeicher 110 des Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, welche durch die Mikroprozessoreinheit 106 zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorgesehen, jedoch nicht konkret aufgeführt sind, ausführbar sind. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem 15, das die Steuerung 12 beinhaltet, gesteuert werden. Die Steuerung 12 kann verschiedene Signale von Sensoren 16 empfangen, die an den Motor 10 gekoppelt sind, und Signale an verschiedene Aktoren 81 senden, die an den Motor und/oder das Fahrzeug gekoppelt sind. Die verschiedenen Sensoren können beispielsweise verschiedene Temperatur-, Druck- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren beinhalten. Die verschiedenen Aktoren können zum Beispiel Ventile, Drosseln und Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhalten.
Wie vorstehend erwähnt, können die Sensoren 16 beliebige Temperatur-, Abstandsmessvorrichtungs-, Druck-, Positionierungs-, Feuchtigkeits- oder Kontaktsensoren oder beliebige andere in dieser Schrift beschriebene Sensoren beinhalten. In einem Beispiel können die Sensoren 16 ein oder mehrere Mikrofone beinhalten. Die Aktoren 81 können Aktoren beinhalten, die verwendet werden, um das erste und das zweite einstellbare Auslassventil 196a, 196b zu steuern. Die Steuerung 12 kann ein Mikrocomputer sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte beinhaltet. Die Steuerung 12 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, welche ausgeführt werden können, um die nachstehend beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die vorgesehen, aber nicht konkret aufgeführt sind, durchzuführen.
Zum Beispiel kann das Einstellen des ersten und des zweiten einstellbaren Auslassventils 196a, 196b Einstellen von Aktoren 81, die an die einstellbaren Auslassventile 196a, 196b gekoppelt sind, beinhalten. In einem Beispiel können Aktoren 224a und 224b zum Einstellen eines Winkels eines einstellbaren Auslassventils 196a oder Ventils 196b das Ventil öffnen oder schließen, indem Drehmoment über eine Drehstange bereitgestellt wird, die mit dem Ventil 196a entlang der Ventildrehachse 214 verbunden ist, wie nachstehend ferner in Bezug auf 2B beschrieben.
Ein globaler Positionsbestimmungsempfänger 184 kann Zeitsignale von einem Satelliten 189 zum Bestimmen einer Position des in 2 gezeigten Fahrzeugs 1 empfangen. Der globale Positionsbestimmungsempfänger 184 kann eine Position des Fahrzeugs 1 an ein Fahrzeugnavigationssystem 185 und/oder die Steuerung 12 senden. Das Navigationssystem 185 kann auf im Speicher gespeicherte Darstellungen von geografischen Karten verweisen, um die Position des Fahrzeugs 1 zu bestimmen.
In einem alternativen Beispiel kann das Navigationssystem 185 in der Steuerung 185 beinhaltet sein. Die Steuerung 12 kann über einen Neigungsmesser 17 eine Straßensteigung empfangen. Eine Straßensteigung kann als ein Winkelprozentsatz ausgedrückt werden, der die Steigung der Straße angibt, auf der das Fahrzeug 1 fährt. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 1 an einer Position auf einer Straße fahren, die eine Steigung von 3 % aufweist.
Unter jetziger Bezugnahme auf 1B ist gezeigt, dass das Fahrzeug 1 den Motor 10 beinhaltet. Der Motor 10 ist der Darstellung nach in Richtung einer Vorderseite 102 des Fahrzeugs 1 vorgespannt, kann jedoch in einigen Beispielen in Richtung der Rückseite 103 des Fahrzeugs 1 vorgespannt platziert sein. Der Motor 10 ist der Darstellung nach zudem zwischen einer ersten Seite 104 und einer zweiten Seite 105 des Fahrzeugs 1 positioniert. Der Motor 10 ist an einen Drehmomentwandler 11 gekoppelt und der Drehmomentwandler 11 ist an ein Automatikgetriebe 21 gekoppelt. Das Automatikgetriebe 21 beinhaltet eine Vielzahl von Vorwärtsgängen 25 und einen Rückwärtsgang 26. Das Getriebe 21 ist an ein Differential 22 gekoppelt und das Differential 22 ist an Räder 23 gekoppelt. Der Motor 10 kann Drehmoment an den Drehmomentwandler 11 übertragen. Der Drehmomentwandler 11 dämpft Drehmomentschwankungen von dem Motor 10 und gibt Drehmoment an das Getriebe 21 ab. Die Räder 23 können sich drehen und das Fahrzeug 1 antreiben, wenn den Rädern 23 über das Getriebe 21 und das Differential 22 Drehmoment bereitgestellt wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch die Steuerung 12 gemäß der Ausgabe eines Geschwindigkeits-/Positionssensors 29 bestimmt werden. Es ist anzumerken, dass dies nur eine beispielhafte Fahrzeugantriebsstrangkonfiguration ist, die das vorliegende Verfahren nutzen kann. Dementsprechend kann das in dieser Schrift beschriebene Verfahren auf andere Fahrzeugantriebsstränge angewendet werden, einschließlich Vorderradantrieb, Allradantrieb und Hybridfahrzeuge.
2A zeigt eine detaillierte beispielhafte Ansicht des Abgassystems 177, das ein oder mehrere abstimmbare Auslassventile 196a, 196b beinhaltet. In einem Beispiel können die Auslassventile 196a und 196b innerhalb einer ersten und einer zweiten Hülse 219a und 219b positioniert sein. In einem Beispiel können 219a und 219b über und um 198a oder 198b gelegt werden und in einem anderen Beispiel können 219a und 219b 198a und 198b vollständig ersetzen. In einem anderen Beispiel können die erste und die zweite Wärmetauscherhülse 219a und 219b einen Abschnitt der gesamten Außenfläche des ersten und des zweiten inneren Abgasanschlusses 198a und 198b abdecken. In einem Beispiel kann der Abschnitt der gesamten Außenfläche des ersten und des zweiten inneren Abgasanschlusses 198a und 198b an den einstellbaren Auslassventilen 196a und 196b zentriert sein. In einem Beispiel kann der Abschnitt der gesamten Außenfläche des ersten und des zweiten inneren Abgasanschlusses 198a und 198b auf dem Betriebsbereich der einstellbaren Auslassventile 196a und 196b zentriert sein. In einem weiteren Beispiel kann der erste Abschnitt der gesamten Außenfläche des ersten und zweiten inneren Abgasanschlusses 198a und 198b, der durch die erste und zweite Wärmetauscherhülse 219a und 219b abgedeckt ist, der Betriebsbereich der einstellbaren Auslassventile 196a und 196b sein.
In einem Beispiel kann das variable Abgastuningsystem eine Vielzahl von Aktoren 81 umfassen. In einem Beispiel können die einstellbaren Auslassventile 196a und 196b jeweils durch einen ersten Ventilaktor 224a und einen zweiten Ventilaktor 224b eingestellt werden. In einem Beispiel können die einstellbaren Auslassventile 196a, 196b eine Abgasanschlusslänge aufweisen, die eine stromaufwärtige-stromabwärtige Länge eines Betriebsbereiches der einstellbaren Auslassventile 196a und 196b umfasst. In einem Beispiel kann der Betriebsbereich der einstellbaren Auslassventile 196a und 196b eine stromaufwärtige-stromabwärtige Länge des Raums beinhalten, den die einstellbaren Auslassventile 196a und 196b einnehmen und/oder verwenden.
Der erste und der zweite Ventilaktor 224a, 224b können kommunikativ an die Steuerung 12 gekoppelt sein. In einem Beispiel kann das Steuersystem die Steuerung 12 beinhalten, die Signale von den Sensoren 16 empfangen und Aktoren 81 einsetzen kann, um den Motorbetrieb und/oder den Betrieb des variablen Abgastuningsystems basierend auf den empfangenen Signalen und Anweisungen, die in einem Speicher der in dieser Schrift näher beschriebenen Steuerung gespeichert sind, einzustellen.
2B zeigt einen Querschnitt 237 eines inneren Abgasanschlusses 198a oder 198b, der mit einer Hülse 219a oder 219b ausgestattet ist. Der Querschnitt 237 zeigt einen stromaufwärts schauenden Blickwinkel von dem stromabwärtigen Ende eines Abgasanschlusses 198a oder 198b des ersten oder zweiten Schalldämpfers, und in einem derartigen Beispiel können beide einstellbaren Auslassventile 196a oder 196b ein Klappen-, Dämpfer-, Viertelumlauf- oder Kompressionsventil umfassen. In einigen Fällen kann die Positionierung der einstellbaren Auslassventile 196a und 196b durch die Aktoren 224a und 224b der einstellbaren Auslassventile eingestellt werden, die in 2B durch den Aktor 222 dargestellt sein können. Der Aktor 222 kann in einem Beispiel die Position oder den Drehwinkel des Ventils 196a entlang einer Ventildrehachse 214 einstellen, wobei die Drehachse eine Drehstange beinhaltet, um das Drehen des Ventils 196a über den Aktor 222 bereitzustellen. In einem Beispiel kann die Drehstange der Ventildrehachse 214 an dem Ventil 196a angebracht sein und dieses durchqueren, oder sie kann als ein einzelner Körper in das Ventil 196a eingebaut sein.
In einem Beispiel können der erste oder der zweite innere Abgasanschluss 198a oder 198b zusätzlich die Hülse 219a beinhalten, und die Hülse 219a deckt das Ventil 196a ab. Das Ventil 196a kann geöffnet werden, sodass Abgase den Schalldämpfer 197a mindestens teilweise umgehen können, wodurch die Motorabgasgeräusche erhöht werden. Das Abgassystem 177 kann zudem einen oder mehrere Ventilpositionssensoren 212 beinhalten, die entlang der Ventildrehachse 214 des Ventils 196a positioniert sein können, und sie können auch an der Drehstange angebracht sein, die entlang der Ventildrehachse 214 verläuft. In einem Beispiel können die Ventilpositionssensoren 212 eine kontinuierliche Angabe der Position des Ventils 196a bereitstellen. Zusätzlich dazu können die Ventilpositionssensoren 212 über die Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 108 kommunikativ an die Steuerung 12 gekoppelt sein. In einem Beispiel kann der Ventilpositionssensor 212 in dem Aktor 222 beinhaltet sein.
Somit stellt das System aus 1A-2B ein Fahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Motor; ein Abgassystem, das an den Motor gekoppelt ist, wobei das Abgassystem ein Ventil beinhaltet, das stromabwärts einer Emissionssteuervorrichtung positioniert ist; eine Bereichserfassungsvorrichtung; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, welche die Steuerung dazu veranlassen, eine Position des Ventils als Reaktion auf eine Ausgabe der Bereichserfassungsvorrichtung einzustellen. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass die Ausgabe einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug, welches das Ventil beinhaltet, und einem zweiten Fahrzeug angibt. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass die Bereichserfassungsvorrichtung einen Abstand von einer Vorderseite des ersten Fahrzeugs zu einer Rückseite des zweiten Fahrzeugs angibt. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass die Bereichserfassungsvorrichtung einen Abstand von einer Rückseite des ersten Fahrzeugs zu einer Vorderseite des zweiten Fahrzeugs angibt. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass die Bereichserfassungsvorrichtung einen Abstand von einer Seite des ersten Fahrzeugs zu einer Seite des zweiten Fahrzeugs angibt. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass das Einstellen der Position des Ventils Schließen des Ventils als Reaktion darauf, dass sich das erste Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von dem zweiten Fahrzeug befindet, beinhaltet. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass der Schwellenabstand in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs steht.
Unter jetziger Bezugnahme auf 3A ist eine Skizze gezeigt, die Abstände zwischen einem Fahrzeug 1, das ein abstimmbares Auslassventil aufweist, und anderen Fahrzeugen veranschaulicht. Das Fahrzeug 1 (ebenfalls in 1B gezeigt) fährt der Darstellung nach auf einer Straße 300. In diesem Beispiel ist die Straße 300 eine mehrspurige Autobahn, die zwei parallele Spuren beinhaltet, auf denen Fahrzeuge in der gleichen Richtung fahren können. Ein zweites Fahrzeug 310 fährt der Darstellung nach hinter dem Fahrzeug 1 und ein drittes Fahrzeug 312 fährt der Darstellung nach vor dem Fahrzeug 1. Ein viertes Fahrzeug 320 ist neben dem Fahrzeug 1 gezeigt. Der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem nachfolgenden Fahrzeug 310 ist als D1 angegeben. Der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 312 ist als D2 angegeben. Schließlich ist ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Fahrzeug 320 als D3 angegeben. Der Abstand D1 kann durch Bereichserfassungssensoren 307 (z. B. RADAR (Radio Detection and Ranging), SONAR (Sound Navigation and Ranging), LIDAR (Light Detection and Ranging) usw.) bestimmt werden, die einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und nachfolgenden Fahrzeugen (z. B. 310) erfassen können. Gleichermaßen kann der Abstand D2 durch Bereichserfassungssensoren 305 bestimmt werden, die einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und vorausfahrenden Fahrzeugen (z. B. 312) erfassen können. Seitenbereichssensoren 308 können einen Abstand D3 zwischen dem Fahrzeug 1 und Fahrzeugen, die neben dem Fahrzeugs 1 fahren (z. B. Fahrzeug 320), erfassen.
Unter jetziger Bezugnahme auf 3B ist ein Verlauf gezeigt, der zeigt, wie eine Position eines Ventils in einem Abgassystem eines Fahrzeugs als Reaktion auf einen Abstand D1 zu einem nachfolgenden Fahrzeug 310 eingestellt werden kann. Der Verlauf 355 zeigt eine Beziehung zwischen einem Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das abstimmbare Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und einem nachfolgenden Fahrzeug gegenüber einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Steuerung (z. B. des Fahrzeugs, welches das abstimmbare Ventil in seinem Abgassystem aufweist). Insbesondere halbiert die Linie 353 den Verlauf in eine erste Region 350 und eine zweite Region 352. Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das abstimmbare Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und dem nachlaufenden Fahrzeug in der zweiten Region 352 liegt, kann das Auslassventil des Fahrzeugs so positioniert werden, dass es einer Position folgt, die durch ein Kennfeld des Leisemodus spezifiziert ist. Oder alternativ dazu kann der Öffnungsbetrag des Ventils in dem Abgassystem abgeschwächt oder um einen spezifizierten Betrag reduziert werden, um das Abgas leiser zu machen. Im Gegensatz dazu kann, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das abstimmbare Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und dem nachfolgenden Fahrzeug in der ersten Region 350 liegt, das Auslassventil des Fahrzeugs so positioniert werden, dass es einer Position folgt, die durch ein ausgewähltes Kennfeld spezifiziert ist, welches das Kennfeld des Leisemodus beinhalten kann oder nicht. Wenn sich zum Beispiel der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Fahrzeug 310 links von der Linie 353 befindet und das Fahrzeug in einem „Sportmodus“ betrieben wird, kann die Position des Ventils in dem Abgassystem weiterhin einer Position folgen, die in einem Kennfeld des „Sportmodus“ definiert ist. In einem Beispiel kann die Gleichung der Linie 353 wie folgt ausgedrückt werden: d = (v · th) + D1, wobei d der Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und dem nachfolgenden Fahrzeug ist, v die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, th eine reelle Zeit-Abstands-Zahl ist, die durch den Fahrzeugführer festgelegt werden kann, und D1 ein Abstand zwischen den Fahrzeugen ist, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, null ist. Natürlich kann in anderen Beispielen die Ventilposition gemäß einer anderen Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Abstand zwischen den Fahrzeugen eingestellt werden.
Unter jetziger Bezugnahme auf 3C ist ein Verlauf gezeigt, der zeigt, wie eine Position eines Ventils in einem Abgassystem eines Fahrzeugs als Reaktion auf einen Abstand D2 zu einem vorausfahrenden Fahrzeug 312 eingestellt werden kann. Der Verlauf 360 zeigt eine Beziehung zwischen einem Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das abstimmbare Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und einem vorausfahrenden Fahrzeug gegenüber einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Steuerung (z. B. des Fahrzeugs, welches das abstimmbare Ventil in seinem Abgassystem aufweist). Genau gesagt, halbiert die Linie 365 den Verlauf in eine erste Region 366 und eine zweite Region 364. Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das abstimmbare Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und dem nachlaufenden Fahrzeug in der zweiten Region 364 liegt, kann das Auslassventil des Fahrzeugs so positioniert werden, dass es einer Position folgt, die durch ein Kennfeld des Leisemodus spezifiziert ist. Oder alternativ dazu kann der Öffnungsbetrag des Ventils in dem Abgassystem abgeschwächt oder um einen spezifizierten Betrag reduziert werden, um das Abgas leiser zu machen. Im Gegensatz dazu kann, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das abstimmbare Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und dem vorausfahrenden Fahrzeug in der ersten Region 366 liegt, das Auslassventil des Fahrzeugs so positioniert werden, dass es einer Position folgt, die durch ein ausgewähltes Kennfeld spezifiziert ist, welches das Kennfeld des Leisemodus beinhalten kann oder nicht. Wenn sich zum Beispiel der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Fahrzeug 312 rechts von der Linie 365 befindet und das Fahrzeug in einem „Sportmodus“ betrieben wird, kann die Position des Ventils in dem Abgassystem weiterhin einer Position folgen, die in einem Kennfeld des „Sportmodus“ definiert ist. In einem Beispiel kann die Gleichung der Linie 353 wie folgt ausgedrückt werden: d = (v · th) + D2, wobei d der Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und dem vorausfahrenden Fahrzeug ist, v die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, th eine reelle Zeit-Abstands-Zahl ist, die durch den Fahrzeugführer festgelegt werden kann, und D2 ein Abstand zwischen den Fahrzeugen ist, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, null ist. Natürlich kann in anderen Beispielen die Ventilposition gemäß einer anderen Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Abstand zwischen den Fahrzeugen eingestellt werden.
Unter jetziger Bezugnahme auf 4 ist eine voraussichtliche Auslassventileinstellprozedur nach dem Stand der Technik gezeigt. Die Verläufe ereignen sich gleichzeitig und sind zeitlich ausgerichtet. Die senkrechten Linien bei den Zeitpunkten t0-t4 stellen Zeitpunkte von Interesse während der Sequenz dar.
Der erste Verlauf von oben aus 4 ist ein Verlauf des Geräuschpegels des Motorabgassystems (z. B. Dezibel) gegenüber der Zeit. Der Geräuschpegel des Motorabgassystems nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 402 stellt einen Geräuschpegel des Motorabgassystems dar.
Der zweite Verlauf von oben aus 4 ist ein Verlauf des Öffnungsbetrags oder der Öffnungsposition des Motorauslassventils gegenüber der Zeit. Der Öffnungsbetrag oder die Öffnungsposition des Motorauslassventils nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 404 stellt einen Öffnungsbetrag eines Auslassventils (z. B. 196a) dar.
Der dritte Verlauf von oben aus 4 ist ein Verlauf eines Getriebegangs gegenüber der Zeit. Der Getriebegang, der eingerückt ist, wird über die Nummerierung entlang der vertikalen Achse angegeben. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 406 gibt an, welcher Gang des Getriebes gegenwärtig eingerückt ist.
Zum Zeitpunkt t0 ist der Abgasgeräuschpegel niedrig und die Position des Auslassventils ist um einen großen Betrag offen, während ein Fahrzeuggetriebe (nicht gezeigt) im vierten Gang eingerückt ist. Derartige Bedingungen können vorhanden sein, wenn ein Fahrzeug mit Autobahngeschwindigkeit fährt.
Zum Zeitpunkt t1 wird ein Antriebskraftpedal (nicht gezeigt) betätigt und die Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt zuzunehmen (nicht gezeigt). Die Auslassventilposition bleibt unverändert und das Getriebe ist immer noch im vierten Gang eingerückt. Die Abgasgeräusche nehmen zu, wenn ein menschlicher Fahrer das Antriebspedal betätigt. Durch Erhöhen der Position des Antriebskraftpedals erhöht der Fahrer die Motorlast.
Zum Zeitpunkt t2 wird das Getriebe basierend auf dem Motorlast- oder Fahrerbedarfsdrehmoment und der Motordrehzahl aus dem vierten Gang in den dritten Gang heruntergeschaltet. Die Abgasgeräusche nehmen als Reaktion auf das Herunterschalten zu, da das Herunterschalten des Getriebes die Motordrehzahl erhöht (nicht gezeigt). Die Position des Auslassventils ist unverändert, sodass eine Zunahme von Motorgeräuschen, die durch das Herunterschalten des Getriebegangs verursacht wird, durch die Zunahme von Abgasgeräuschen angegeben wird.
Zum Zeitpunkt t3 reagiert die Auslassventilsteuerung auf das Herunterschalten des Getriebes, was die Motordrehzahl erhöht, während die Motorlast hoch ist (nicht gezeigt). Genau gesagt, reduziert die Auslassventilsteuerung den Öffnungsbetrag des Auslassventils als Reaktion auf die Änderung der Motordrehzahl, die durch das Herunterschalten des Getriebegangs verursacht wurde. Die Abgasgeräusche bleiben zu diesem Zeitpunkt auf einem hohen Pegel.
Zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 wird der Abgasgeräuschpegel durch Schließen des Auslassventils reduziert. Das Schließen des Auslassventils verhindert, dass Abgase den Schalldämpfer umgehen, sodass Abgasgeräusche über den Schalldämpfer reduziert werden.
Zum Zeitpunkt t4 ist das Auslassventil auf einen angeforderten Pegel geschlossen und der Geräuschpegel des Motorabgassystems ist reduziert. Der Getriebegang bleibt im vierten Gang. Die Abgasgeräusche nehmen nach dem Zeitpunkt t4 mit einer geringen Rate zu, wenn der Fahrer die Motorlast erhöht (nicht gezeigt), um die Fahrzeuggeschwindigkeit (nicht gezeigt) beizubehalten.
Unter jetziger Bezugnahme auf 5 ist eine voraussichtliche Auslassventileinstellprozedur gemäß der vorliegenden Beschreibung gezeigt. Die Verläufe ereignen sich gleichzeitig und sind zeitlich ausgerichtet. Die senkrechten Linien bei den Zeitpunkten t10-t14 stellen Zeitpunkte von Interesse während der Sequenz dar. Die Sequenz aus 5 ist identisch mit der Sequenz aus 4 mit der Ausnahme, dass das in 5 gezeigte Auslassventil gemäß einem Abstand zwischen einem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und einem vorausfahrenden Fahrzeug eingestellt wird.
Der erste Verlauf von oben aus 5 ist ein Verlauf des Geräuschpegels des Motorabgassystems (z. B. Dezibel) gegenüber der Zeit. Der Geräuschpegel des Motorabgassystems nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 502 stellt einen Geräuschpegel des Motorabgassystems dar. Das Ausmaß der Abgasgeräusche der vertikalen Achse im ersten Verlauf von oben aus 5 ist gleich dem Ausmaß der Abgasgeräusche der vertikalen Achse im ersten Verlauf von oben aus 4.
Der zweite Verlauf von oben aus 5 ist ein Verlauf des Öffnungsbetrags oder der Öffnungsposition des Motorauslassventils gegenüber der Zeit. Der Öffnungsbetrag oder die Öffnungsposition des Motorauslassventils nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 504 stellt einen Öffnungsbetrag eines Auslassventils (z. B. 196a) dar. Das Ausmaß der Position des Auslassventils der vertikalen Achse im zweiten Verlauf von oben aus 5 ist gleich dem Ausmaß der Position des Auslassventils der vertikalen Achse im zweiten Verlauf von oben aus 4.
Der dritte Verlauf von oben aus 5 ist ein Verlauf eines Getriebegangs gegenüber der Zeit. Der Getriebegang, der eingerückt ist, wird über die Nummerierung entlang der vertikalen Achse angegeben. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 506 gibt an, welcher Gang des Getriebes gegenwärtig eingerückt ist.
Zum Zeitpunkt t10 ist der Abgasgeräuschpegel niedrig und die Position des Auslassventils ist um einen großen Betrag offen, während ein Fahrzeuggetriebe (nicht gezeigt) im vierten Gang eingerückt ist. Derartige Bedingungen können vorhanden sein, wenn ein Fahrzeug mit Autobahngeschwindigkeit in einem „Sportmodus“ fährt.
Zum Zeitpunkt t11 wird ein Antriebskraftpedal betätigt und die Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt zuzunehmen. Die Position des Auslassventils ist als Reaktion auf die Änderung der Antriebskraft unverändert. Der Getriebegang ist ebenfalls unverändert. Der Motorgeräuschpegel beginnt zuzunehmen, wenn die Position des Antriebskraftpedals zunimmt.
Zum Zeitpunkt t12 bewegt sich das Fahrzeug, welches das Auslassventil aufweist, innerhalb eines Schwellenabstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (nicht gezeigt). Folglich wird die Position des Ventils eingestellt, um den Betrag der Abgasöffnung eines Abgaskanals zu reduzieren, wodurch damit begonnen wird, einen Geräuschpegel des Fahrzeugabgases zu reduzieren. Der Getriebegang ist unverändert und die Abgasgeräusche nehmen mit einer langsamen Rate zu. Das Auslassventil wird kurz nach dem Zeitpunkt t12 auf einen gewünschten Pegel geschlossen.
Zum Zeitpunkt t13 wird das Getriebe basierend auf dem Motorlast- oder Fahrerbedarfsdrehmoment und der Motordrehzahl aus dem vierten Gang in den dritten Gang heruntergeschaltet. Die Abgasgeräusche nehmen als Reaktion auf das Herunterschalten um einen geringen Betrag zu, da das Herunterschalten des Getriebes die Motordrehzahl erhöht (nicht gezeigt). Jedoch ist der Pegel der Zunahme der Abgasgeräusche wesentlich niedriger als der Pegel, der in 4 gezeigt ist. Die Position des Auslassventils bleibt bei einem reduzierten Öffnungsbetrag.
Auf diese Weise können Abgasgeräusche aufgrund von Herunterschalten des Getriebes reduziert werden, wenn sich Fahrzeuge in der Nähe eines Fahrzeugs befinden, das ein abstimmbares Ventil in seinem Abgassystem aufweist. Somit kann der Abstand zwischen Fahrzeugen eine frühzeitige Angabe bereitstellen, um Abgasgeräusche dahingehend zu reduzieren, dass eine geringere Wahrscheinlichkeit dafür besteht, andere Fahrzeuge abzulenken, wenn sich ein Fahrzeug mit einem abstimmbaren Ventil in seinem Abgassystem nähert.
Unter jetziger Bezugnahme auf 6A ist ein beispielhaftes Kennfeld 600 gezeigt, das eine Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils zeigt, die auf einem Abstandsbetrag zu einem nachfolgenden Fahrzeug basiert, wenn ein Fahrzeug in einem „Leisemodus“ betrieben wird. In diesem Beispiel stellt die vertikale Achse eine Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils dar, und die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils ist auf der Ebene der horizontalen Achse null. Die horizontale Achse stellt einen Abstandsbetrag zu einem nachfolgenden Fahrzeug dar, und der Nachfolgeabstand nimmt in der Richtung des Pfeils der horizontalen Achse zu. Die Linie 602 stellt die Beziehung zwischen der Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils und dem Abstand zu einem nachfolgenden Fahrzeug dar, wenn ein Fahrzeug mit einem Ventil in seinem Abgassystem in einem „Leisemodus“ betrieben wird.
Somit kann beobachtet werden, dass die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils mit zunehmendem Abstand zunimmt; jedoch ist die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils selbst bei größeren Abständen eher gering, sodass die Motorabgasgeräusche gering sein können. In einem Beispiel kann die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils in dem Abgassystem auf Ausgaben anderer Kennfelder oder Funktionen eingestellt werden, die gemeinsam den Öffnungsbetrag des Ventils in dem Abgassystem bestimmen. Zum Beispiel kann der Öffnungsbetrag des Auslassventils in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Motorlast für einen bestimmten Betriebsmodus (z. B. Leise-, Basis-, Sport- oder Rennstreckenmodus) stehen und der Öffnungsbetrag des Auslassventils kann zunehmen, wenn die Einstellungsausgabe des Öffnungsbetrags des Auslassventils aus dem Kennfeld 600 zunimmt. Somit kann der Öffnungsbetrag des Auslassventils in Abhängigkeit von mehreren Parametern beschrieben werden (z. B. Auslassventilposition = f(N,L)+f1(Fahrzeugmodus, Abstand zu nachfolgendem Fahrzeug), wobei f und f1 Funktionen sind, die Werte zurückgeben, welche die Auslassventilposition erzeugen, N die Motordrehzahl ist und L die Motorlast ist).
Unter jetziger Bezugnahme auf 6B ist ein beispielhaftes Kennfeld 604 gezeigt, das eine Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils zeigt, die auf einem Abstand zu einem Fahrzeug auf einer Seite des Fahrzeugs mit dem Ventil in seinem Abgassystem basiert, wenn ein Fahrzeug in einem „Basismodus“ betrieben wird. In diesem Beispiel stellt die vertikale Achse eine Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils dar, und die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils ist auf der Ebene der horizontalen Achse null. Die horizontale Achse stellt einen Abstandsbetrag zu einem seitlichen Fahrzeug dar, und der Abstand nimmt in der Richtung des Pfeils der horizontalen Achse zu. Die Linie 605 stellt die Beziehung zwischen der Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils und dem Abstand zu einem seitlichen Fahrzeug dar, wenn ein Fahrzeug in einem „Basismodus“ betrieben wird. Somit kann beobachtet werden, dass die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils mit zunehmendem Abstand zu einem seitlichen Fahrzeug zunimmt.
Unter jetziger Bezugnahme auf 6C ist ein beispielhaftes Kennfeld 606 gezeigt, das eine Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils zeigt, die auf einem Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug basiert, wenn ein Fahrzeug in einem „Sportmodus“ betrieben wird. In diesem Beispiel stellt die vertikale Achse eine Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils dar, und die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils ist auf der Ebene der horizontalen Achse null. Die horizontale Achse stellt einen Abstandsbetrag von einem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und einem vorausfahrenden Fahrzeug dar, und der Öffnungsbetrag des Ventils nimmt in Richtung des Pfeils der horizontalen Achse zu. Die Linie 607 stellt die Beziehung zwischen der Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils und dem Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug dar, wenn ein Fahrzeug in einem „Sportmodus“ betrieben wird. Somit kann beobachtet werden, dass der Öffnungsbetrag des Auslassventils immer größer als Null ist und er mit zunehmendem Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zunimmt. Zusätzlich dazu sind die Zunahmen der Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils für einen gegebenen Abstand zu einem Fahrzeug in Kennfeld 606 größer als in Kennfeld 604. Ein ähnliches Kennfeld kann erzeugt werden, wenn das Fahrzeug im „Rennstreckenmodus“ betrieben wird; jedoch kann die Einstellung des Öffnungsbetrages des Auslassventils ein größerer konstanter Wert für den „Rennstreckenmodus“ sein.
Die Werte in den Kennfeldern 600, 604 und 606 können empirisch bestimmt werden, indem ein Fahrzeug auf einer Straße betrieben wird und die Einstellung des Öffnungsbetrags des Auslassventils in Abhängigkeit von dem Abstand zu anderen Fahrzeugen eingestellt wird. In einem Beispiel wird der Öffnungsbetrag des Auslassventils so eingestellt, dass das Auslassventil Zeit hat, neu positioniert zu werden, bevor ein anderes Fahrzeug überholt wird. Zusätzlich dazu ist anzumerken, dass die Kennfelder 600, 604 und 606 beispielhafter Natur sind und die Auslassventilposition in Abhängigkeit von anderen Steuerparametern bestimmt werden kann.
Unter jetziger Bezugnahme auf 7 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Motors und eines Abgassystems gezeigt. Das Verfahren aus 7 kann durchgeführt werden, wenn ein Motor Kraftstoff verbrennt und sich dreht. Der Motor kann in einem Fahrzeug beinhaltet sein und das Fahrzeug kann auf einer Straße fahren. Mindestens Abschnitte des Verfahrens 700 können als ausführbare Steuerungsanweisungen umgesetzt sein, die in nichttransitorischem Speicher gespeichert sind. Das Verfahren 700 kann mit dem System aus 1A-2B zusammenwirken. Zusätzlich dazu kann es sich bei Abschnitten des Verfahrens 700 um Handlungen handeln, die in der physischen Welt vorgenommen werden, um einen Betriebszustand eines Aktors oder einer Vorrichtung zu verändern. Das Verfahren aus 7 kann als ausführbare Anweisungen, die in nichttransitorischem Speicher gespeichert sind, in das System aus 1A-2B integriert sein. Das Verfahren aus 7 kann auf ein oder mehrere Auslassventile angewendet werden.
Bei 702 bestimmt das Verfahren 700 den Fahrzeugfahrmodus. In einem Beispiel kann das Verfahren 700 den Fahrzeugfahrmodus anhand einer Mensch-Maschine-Schnittstelle bestimmen. Die Fahrzeugfahrmodi können unter anderem „Leise“, „Basis“, „Sport“ und „Rennstrecke“ beinhalten. Im „Leisemodus“ können die Motorabgasgeräusche wesentlich reduziert sein. Im „Basismodus“ können die Motorabgasgeräusche stärker sein als im „Leisemodus“. Im „Sportmodus“ können die Motorabgasgeräusche stärker sein als im „Basismodus“ und Motor- und Fahrzeugaufhängungseinstellungen können eingestellt werden, um die Motor- und Aufhängungsleistung im Vergleich zum „Basismodus“ zu verbessern. Im „Rennstreckenmodus“ können die Motorabgasgeräusche stärker sein als im „Sportmodus“ und Motor- und Fahrzeugaufhängungseinstellungen können eingestellt werden, um die Motor- und Aufhängungsleistung im Vergleich zum „Sportmodus“ zu verbessern. Das Verfahren 700 geht zu 704 über, wenn das Verfahren 700 beurteilt, dass der Fahrzeugmodus „Leise“ ist. Das Verfahren 700 geht zu 720 über, wenn das Verfahren 700 beurteilt, dass der Fahrzeugmodus „Basis“ ist. Das Verfahren 700 geht zu 730 über, wenn das Verfahren 700 beurteilt, dass der Fahrzeugmodus „Sport“ ist. Das Verfahren 700 geht zu 740 über, wenn das Verfahren 700 beurteilt, dass der Fahrzeugmodus „Rennstrecke“ ist.
Bei 704 tritt das Verfahren 700 in den „Leisemodus“ ein und wird die Position des Auslassventils basierend darauf, dass es sich im „Leisemodus“ befindet, eingestellt. Das Verfahren 700 kann zudem Motorsteuerparameter und Aufhängungssteuerparameter für den Betrieb im „Leisemodus“ einstellen. Zum Beispiel kann das Verfahren 700 den Zündzeitpunkt verzögern, um das Motordrehmoment zu glätten und Motorgeräusche im Vergleich dazu zu reduzieren, wenn das Fahrzeug im „Basismodus“ betrieben wird. Das Verfahren 700 geht zu 706 über.
Bei 706 bestimmt das Verfahren 700 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem Motordrehzahl, Motorlast, Fahrzeuggeschwindigkeit, geografische Position des Fahrzeugs, gegenwärtig eingerückter Getriebegang und Umgebungstemperatur beinhalten. Das Verfahren 700 geht nach dem Bestimmen der Fahrzeugbetriebsbedingungen zu 708 über.
Bei 708 bestimmt das Verfahren 700 Abstände zu vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen, sofern vorhanden. Die Abstände können über Bereichsmesssensoren bestimmt werden, wie zuvor beschrieben. Das Verfahren 700 geht zu 710 über.
Bei 710 stellt das Verfahren 700 eine Position eines Auslassventils (z. B. 196a und/oder 196b) gemäß dem Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen ein. In einem Beispiel wird die Position des Auslassventils gemäß einem Einstellungswert für den Öffnungsbetrag des Auslassventils, der in Abhängigkeit vom Abstand zwischen den Fahrzeugen steht, eingestellt. Der Einstellungswert für den Öffnungsbetrag des Auslassventils kann mit anderen Einstellungswerten für den Öffnungsbetrag des Auslassventils kombiniert werden, die auf Motordrehzahl, Motorlast und anderen Steuerparametern basieren.
Die Einstellungswerte für den Öffnungsbetrag des Auslassventils können in Kennfeldern oder Tabellen gespeichert sein, wie in 6A-6C gezeigt. Die Kennfelder beinhalten ein Kennfeld für den „Leisemodus“ und das Kennfeld des „Leisemodus“ kann über Abstände zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und anderen Fahrzeugen (z. B. vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen) referenziert werden. Das Kennfeld des „Leisemodus“ wird gemäß den Abständen zwischen den Fahrzeugen referenziert und das Kennfeld des „Leisemodus“ gibt einen Einstellungswert des Öffnungsbetrags des Auslassventils aus. Das Verfahren 700 stellt die Position des Auslassventils als Reaktion auf einen Einstellungswert des Öffnungsbetrags des Auslassventils ein, der auf den Abständen zwischen den Fahrzeugen und dem „Leisemodus“ basiert. Zusätzlich dazu stellt das Verfahren 700 die Position des Auslassventils gemäß anderen Steuerparametern (z. B. Motordrehzahl und Motorlast) ein. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Bei 720 tritt das Verfahren 700 in den „Basismodus“ ein und wird die Position des Auslassventils basierend darauf, dass es sich im „Basismodus“ befindet, eingestellt. Das Verfahren 700 kann zudem Motorsteuerparameter und Aufhängungssteuerparameter für den Betrieb im „Basismodus“ einstellen. Zum Beispiel kann das Verfahren 700 bei einem nominalen Zündzeitpunkt betrieben werden, um die Kraftstoffeffizienz des Motors im Vergleich dazu zu verbessern, wenn das Fahrzeug im „Leisemodus“ betrieben wird. Das Verfahren 700 geht zu 722 über.
Bei 722 bestimmt das Verfahren 700 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem Motordrehzahl, Motorlast, Fahrzeuggeschwindigkeit, geografische Position des Fahrzeugs, gegenwärtig eingerückter Getriebegang und Umgebungstemperatur beinhalten. Das Verfahren 700 geht nach dem Bestimmen der Fahrzeugbetriebsbedingungen zu 724 über.
Bei 724 bestimmt das Verfahren 700 Abstände zu vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen, sofern vorhanden. Die Abstände können über Bereichsmesssensoren bestimmt werden, wie zuvor beschrieben. Das Verfahren 700 geht zu 726 über.
Bei 726 stellt das Verfahren 700 eine Position eines Auslassventils (z. B. 196a und/oder 196b) gemäß dem Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen ein. In einem Beispiel wird die Position des Auslassventils gemäß einem Einstellungswert für den Öffnungsbetrag des Auslassventils, der in Abhängigkeit vom Abstand zwischen den Fahrzeugen steht, eingestellt. Der Einstellungswert für den Öffnungsbetrag des Auslassventils kann mit anderen Einstellungswerten für den Öffnungsbetrag des Auslassventils kombiniert werden, die auf Motordrehzahl, Motorlast und anderen Steuerparametern basieren.
Die Einstellungswerte für den Öffnungsbetrag des Auslassventils können in Kennfeldern oder Tabellen gespeichert sein, wie in 6A-6C gezeigt. Die Kennfelder beinhalten ein Kennfeld für den „Basismodus“ und das Kennfeld des „Basismodus“ kann über Abstände zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und anderen Fahrzeugen (z. B. vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen) referenziert werden. Das Kennfeld des „Basismodus“ wird gemäß Abständen zwischen Fahrzeugen referenziert und das Kennfeld des „Basismodus“ gibt einen Einstellungswert des Öffnungsbetrags des Auslassventils aus. Das Verfahren 700 stellt die Position des Auslassventils als Reaktion auf einen Einstellungswert des Öffnungsbetrags des Auslassventils ein, der auf den Abständen zwischen den Fahrzeugen und dem „Basismodus“ basiert. Zusätzlich dazu stellt das Verfahren 700 die Position des Auslassventils gemäß anderen Steuerparametern (z. B. Motordrehzahl und Motorlast) ein. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Bei 730 tritt das Verfahren 700 in den „Sportmodus“ ein und wird die Position des Auslassventils basierend darauf, dass es sich im „Sportmodus“ befindet, eingestellt. Das Verfahren 700 kann zudem Motorsteuerparameter und Aufhängungssteuerparameter für den Betrieb im „Sportmodus“ einstellen. Zum Beispiel kann das Verfahren 700 bei einem vorgerückten Zündzeitpunkt betrieben werden, um die Kraftstoffeffizienz des Motors im Vergleich dazu zu verbessern, wenn das Fahrzeug im „Basismodus“ betrieben wird. Das Verfahren 700 geht zu 732 über.
Bei 732 bestimmt das Verfahren 700 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem Motordrehzahl, Motorlast, Fahrzeuggeschwindigkeit, geografische Position des Fahrzeugs, gegenwärtig eingerückter Getriebegang und Umgebungstemperatur beinhalten. Das Verfahren 700 geht nach dem Bestimmen der Fahrzeugbetriebsbedingungen zu 734 über.
Bei 734 bestimmt das Verfahren 700 Abstände zu vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen, sofern vorhanden. Die Abstände können über Bereichsmesssensoren bestimmt werden, wie zuvor beschrieben. Das Verfahren 700 geht zu 736 über.
Bei 736 stellt das Verfahren 700 eine Position eines Auslassventils (z. B. 196a und/oder 196b) gemäß dem Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen ein. In einem Beispiel wird die Position des Auslassventils gemäß einem Einstellungswert für den Öffnungsbetrag des Auslassventils, der in Abhängigkeit vom Abstand zwischen den Fahrzeugen steht, eingestellt. Der Einstellungswert für den Öffnungsbetrag des Auslassventils kann mit anderen Einstellungswerten für den Öffnungsbetrag des Auslassventils kombiniert werden, die auf Motordrehzahl, Motorlast und anderen Steuerparametern basieren.
Die Einstellungswerte für den Öffnungsbetrag des Auslassventils können in Kennfeldern oder Tabellen gespeichert sein, wie in 6A-6C gezeigt. Die Kennfelder beinhalten ein Kennfeld für den „Sportmodus“ und das Kennfeld des „Sportmodus“ kann über die Abstände zwischen den Fahrzeugen referenziert werden. Das Kennfeld für den „Sportmodus“ wird über Abstände zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und anderen Fahrzeugen (z. B. vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen) referenziert und das Kennfeld des „Sportmodus“ gibt einen Einstellungswert des Öffnungsbetrags des Auslassventils aus. Das Verfahren 700 stellt die Position des Auslassventils als Reaktion auf einen Einstellungswert des Öffnungsbetrags des Auslassventils ein, der auf den Abständen zwischen den Fahrzeugen und dem „Sportmodus“ basiert. Zusätzlich dazu stellt das Verfahren 600 die Position des Auslassventils gemäß anderen Steuerparametern (z. B. Motordrehzahl und Motorlast) ein. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Bei 740 tritt das Verfahren 700 in den „Rennstreckenmodus“ ein und wird die Position des Auslassventils basierend darauf, dass es sich im „Rennstreckenmodus“ befindet, eingestellt. Das Verfahren 700 kann zudem Motorsteuerparameter und Aufhängungssteuerparameter für den Betrieb im „Rennstreckenmodus“ einstellen. Zum Beispiel kann das Verfahren 700 bei einem vorgerückten Zündzeitpunkt betrieben werden, um die Kraftstoffeffizienz des Motors im Vergleich dazu zu verbessern, wenn das Fahrzeug im „Sportmodus“ betrieben wird. Das Verfahren 700 geht zu 742 über.
Bei 742 bestimmt das Verfahren 700 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können unter anderem Motordrehzahl, Motorlast, Fahrzeuggeschwindigkeit, geografische Position des Fahrzeugs, gegenwärtig eingerückter Getriebegang und Umgebungstemperatur beinhalten. Das Verfahren 700 geht nach dem Bestimmen der Fahrzeugbetriebsbedingungen zu 744 über.
Bei 744 bestimmt das Verfahren Abstände zu vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen, sofern vorhanden. Die Abstände können über Bereichsmesssensoren bestimmt werden, wie zuvor beschrieben. Das Verfahren 700 geht zu 746 über.
Bei 746 stellt das Verfahren 700 eine Position eines Auslassventils (z. B. 196a und/oder 196b) gemäß dem Abstand zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen ein. In einem Beispiel wird die Position des Auslassventils gemäß einem Einstellungswert für den Öffnungsbetrag des Auslassventils, der in Abhängigkeit vom Abstand zwischen den Fahrzeugen steht, eingestellt. Der Einstellungswert für den Öffnungsbetrag des Auslassventils kann mit anderen Einstellungswerten für den Öffnungsbetrag des Auslassventils kombiniert werden, die auf Motordrehzahl, Motorlast und anderen Steuerparametern basieren.
Die Einstellungswerte für den Öffnungsbetrag des Auslassventils können in Kennfeldern oder Tabellen gespeichert sein, wie in 6A-6C gezeigt. Die Kennfelder beinhalten ein Kennfeld für den „Rennstreckenmodus“ und das Kennfeld des „Rennstreckenmodus“ kann über die Abstände zwischen den Fahrzeugen referenziert werden. Das Kennfeld für den „Rennstreckenmodus“ wird über Abstände zwischen dem Fahrzeug, welches das Ventil in seinem Abgassystem aufweist, und anderen Fahrzeugen (z. B. vorausfahrenden, nachfolgenden und seitlichen Fahrzeugen) referenziert und das Kennfeld des „Rennstreckenmodus“ gibt einen Einstellungswert des Öffnungsbetrags des Auslassventils aus. Das Verfahren 700 stellt die Position des Auslassventils als Reaktion auf einen Einstellungswert des Öffnungsbetrags des Auslassventils ein, der auf den Abständen zwischen den Fahrzeugen und dem „Rennstreckenmodus“ basiert. Zusätzlich dazu stellt das Verfahren 700 die Position des Auslassventils gemäß anderen Steuerparametern (z. B. Motordrehzahl und Motorlast) ein. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Auf diese Weise kann eine Position eines Auslassventils gemäß Abständen zwischen Fahrzeugen eingestellt werden. Durch Einstellen der Position des Auslassventils basierend auf Abständen zwischen Fahrzeugen kann es möglich sein, eine Möglichkeit des Ablenkens von Fahrern zu reduzieren.
Somit stellt das Verfahren aus 7 ein Verfahren zum Betreiben eines Abgassystems eines Motors bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen einer Position eines Ventils in einem Abgassystem über eine Steuerung als Reaktion auf einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug, welches das Auslassventil beinhaltet, und einem zweiten Fahrzeug, wobei das Ventil stromabwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung positioniert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen der Position des Ventils Schließen des Ventils als Reaktion darauf, dass sich das zweite Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von dem ersten Fahrzeug befindet, beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner Schätzen des Abstands über eine Bereichserfassungsvorrichtung. Das Verfahren beinhaltet, dass die Bereichserfassungsvorrichtung ein RADAR ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die Bereichserfassungsvorrichtung ein SONAR ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die Bereichserfassungsvorrichtung ein LIDAR ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen der Position des Ventils Einstellen einer Position des Ventils, während sich das erste Fahrzeug bewegt, beinhaltet.
Das Verfahren aus 7 stellt zudem ein Verfahren zum Betreiben eines Abgassystems eines Motors bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen einer Position eines Ventils in einem Abgassystem über eine Steuerung als Reaktion auf einen Abgasmodus und einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug, wobei das Ventil stromabwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung positioniert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das erste Fahrzeug das Ventil beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner Einstellen der Position des Ventils als weitere Reaktion auf ein drittes Fahrzeug. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen der Position des Ventils Einstellen der Position des Ventils in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet ferner Einstellen der Position des Ventils gemäß einem ausgewählten Ventilmodus als Reaktion darauf, dass sich das erste Fahrzeug nicht innerhalb eines Schwellenabstands von dem zweiten Fahrzeug befindet. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen der Position des Ventils einen Pegel von Abgasgeräuschen aus dem Abgassystem reduziert.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die spezifischen in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der konkreten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einprogrammiert werden soll, in dem die beschriebenen Handlungen durch das Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet.
Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
Die folgenden Patentansprüche heben gewisse Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Abgassystems eines Motors Folgendes: Einstellen einer Position eines Ventils in dem Abgassystem über eine Steuerung als Reaktion auf einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug, welches das Ventil in dem Abgassystem beinhaltet, und einem zweiten Fahrzeug, wobei das Ventil stromabwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung positioniert ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Einstellen der Position des Ventils Schließen des Ventils als Reaktion darauf, dass sich das zweite Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von dem ersten Fahrzeug befindet.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Schätzen des Abstands über eine Bereichserfassungsvorrichtung.
In einem Aspekt der Erfindung ist die Bereichserfassungsvorrichtung ein RADAR.
In einem Aspekt der Erfindung ist die Bereichserfassungsvorrichtung ein SONAR.
In einem Aspekt der Erfindung ist die Bereichserfassungsvorrichtung ein LIDAR.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Einstellen der Position des Ventils Einstellen einer Position des Ventils, während sich das erste Fahrzeug bewegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Motor; ein Abgassystem, das an den Motor gekoppelt ist, wobei das Abgassystem ein Ventil beinhaltet, das stromabwärts einer Emissionssteuervorrichtung positioniert ist; eine Bereichserfassungsvorrichtung; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, welche die Steuerung dazu veranlassen, eine Position des Ventils als Reaktion auf eine Ausgabe der Bereichserfassungsvorrichtung einzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform gibt die Ausgabe einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug, welches das Ventil beinhaltet, und einem zweiten Fahrzeug an.
Gemäß einer Ausführungsform gibt die Bereichserfassungsvorrichtung einen Abstand von einer Vorderseite des ersten Fahrzeugs zu einer Rückseite des zweiten Fahrzeugs an.
Gemäß einer Ausführungsform gibt die Bereichserfassungsvorrichtung einen Abstand von einer Rückseite des ersten Fahrzeugs zu einer Vorderseite des zweiten Fahrzeugs an.
Gemäß einer Ausführungsform gibt die Bereichserfassungsvorrichtung einen Abstand von einer Seite des ersten Fahrzeugs zu einer Seite des zweiten Fahrzeugs an.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Position des Ventils Schließen des Ventils als Reaktion darauf, dass sich das erste Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von dem zweiten Fahrzeug befindet.
Gemäß einer Ausführungsform steht der Schwellenabstand in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Abgassystems eines Motors Folgendes: Einstellen einer Position eines Ventils in dem Abgassystem über eine Steuerung als Reaktion auf einen Abgasmodus und einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug, wobei das Ventil stromabwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung positioniert ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das erste Fahrzeug das Ventil.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Einstellen der Position des Ventils als weitere Reaktion auf ein drittes Fahrzeug.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Einstellen der Position des Ventils Einstellen der Position des Ventils in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Einstellen der Position des Ventils gemäß einem ausgewählten Ventilmodus als Reaktion darauf, dass sich das erste Fahrzeug nicht innerhalb eines Schwellenabstands von dem zweiten Fahrzeug befindet.
In einem Aspekt der Erfindung reduziert das Einstellen der Position des Ventils einen Pegel von Abgasgeräuschen aus dem Abgassystem.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Abgassystems eines Motors, umfassend: Einstellen einer Position eines Ventils in dem Abgassystem über eine Steuerung als Reaktion auf einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug, welches das Ventil in dem Abgassystem beinhaltet, und einem zweiten Fahrzeug, wobei das Ventil stromabwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der Position des Ventils Schließen des Ventils als Reaktion darauf, dass sich das zweite Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von dem ersten Fahrzeug befindet, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Schätzen des Abstands über eine Bereichserfassungsvorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Bereichserfassungsvorrichtung ein RADAR ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Bereichserfassungsvorrichtung ein SONAR ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Bereichserfassungsvorrichtung ein LIDAR ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der Position des Ventils Einstellen einer Position des Ventils, während sich das erste Fahrzeug bewegt, beinhaltet.
Fahrzeugsystem, umfassend: einen Motor; ein Abgassystem, das an den Motor gekoppelt ist, wobei das Abgassystem ein Ventil beinhaltet, das stromabwärts einer Emissionssteuervorrichtung positioniert ist; eine Bereichserfassungsvorrichtung; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, welche die Steuerung dazu veranlassen, eine Position des Ventils als Reaktion auf eine Ausgabe der Bereichserfassungsvorrichtung einzustellen.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, wobei die Ausgabe einen Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug, welches das Ventil beinhaltet, und einem zweiten Fahrzeug angibt.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die Bereichserfassungsvorrichtung einen Abstand von einer Vorderseite des ersten Fahrzeugs zu einer Rückseite des zweiten Fahrzeugs angibt.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die Bereichserfassungsvorrichtung einen Abstand von einer Rückseite des ersten Fahrzeugs zu einer Vorderseite des zweiten Fahrzeugs angibt.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die Bereichserfassungsvorrichtung einen Abstand von einer Seite des ersten Fahrzeugs zu einer Seite des zweiten Fahrzeugs angibt.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei das Einstellen der Position des Ventils Schließen des Ventils als Reaktion darauf, dass sich das erste Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von dem zweiten Fahrzeug befindet, beinhaltet.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 13, wobei der Schwellenabstand in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs steht.