WO2018192891A1 - Abgasklappe für eine abgasanlage eines kraftfahrzeugs, steuergerät für eine solche abgasklappe, sowie verfahren zum betreiben einer solchen abgasklappe - Google Patents
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Definitions
- Exhaust flap for an exhaust system of a motor vehicle control unit for such an exhaust flap, and method for operating such an exhaust flap
- the invention relates to an exhaust flap for an exhaust system of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1, a control device, and a method for operating such an exhaust flap according to the preamble of
- the motor vehicle usually includes a
- the motor vehicle by means of which the motor vehicle is drivable. During its fired operation, the internal combustion engine provides exhaust gas which can flow through the exhaust system. Thus, the exhaust gas is removed by the exhaust system of the internal combustion engine.
- the motor vehicle usually has an electronic computing device for controlling and thus for operating the internal combustion engine, wherein the electronic
- Computing device is also referred to as a control unit, engine control unit or engine control.
- the exhaust flap on at least one valve element and at least one actuator, by means of which the valve element movable,
- valve element in particular pivotable about a pivot axis is.
- the valve element is movable by means of the actuator between a closed position and at least one open position, in particular pivotable.
- the valve element is arranged in an exhaust pipe through which the exhaust gas can flow, wherein the valve element is movable, in particular pivotable, relative to the exhaust pipe.
- the valve element In the closed position, the valve element obstructs at least a portion of a region through which the exhaust gas can flow Flow cross section of the exhaust pipe fluidly, so that the exhaust gas can not flow through the fluidically obstructed portion.
- the valve element In the open position, however, the valve element releases the subarea, so that the exhaust gas through the released
- Partial area can flow through.
- Such an exhaust flap is usually used for sound modulation and
- volume control used for example, by means of the exhaust valve, in particular by means of the valve element, noises emitted by the motor vehicle, in particular by the internal combustion engine, to the surroundings of the motor vehicle, in particular the exhaust system, and of persons in the surroundings with human hearing are acoustically perceptible, adjusted or influenced.
- a person emitted by the motor vehicle and resident in the environment of the motor vehicle persons with the human hearing acoustically perceptible noise and its volume depends on the valve element
- valve element in particular of its position in which the valve element is moved by means of the actuator and in particular held from.
- the valve element releases at least one resonator in its open position, as a result of which a particularly sporty and pithy sound can be set.
- the resonator In the closed position, for example, the resonator is blocked by means of the valve element, resulting in a less sporty, but comfortable noise results, for example, is quieter than the noise in the open position.
- Object of the present invention is therefore to develop an exhaust valve, a control device and a method of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous sound modulation and volume control can be implemented in a particularly simple manner.
- a first aspect of the invention relates to an exhaust flap for an exhaust system of an internal combustion engine and at least one electronic Computer for controlling or operating the
- Internal combustion engine having motor vehicle, which is designed for example as a motor vehicle, especially as a passenger car, and driven by the internal combustion engine.
- the internal combustion engine provides, for example, in its fired operation exhaust ready, which can flow through the exhaust system and is discharged by means of the exhaust system of the internal combustion engine.
- the exhaust flap has at least one valve element and at least one actuator, by means of which the valve element is movable,
- valve element is in one of the exhaust gas of the internal combustion engine
- Internal combustion engine is also referred to as a control unit, engine control unit or engine control.
- the exhaust valve has its own electronic computing device.
- the electronic computing device for controlling the internal combustion engine is also referred to as first electronic computing device, first control device, engine control device or engine control, wherein the own electronic computing device of the exhaust valve as a second electronic computing device , Flap control device, exhaust valve control device or second control device is called.
- first electronic computing device first control device
- engine control device engine control device
- second electronic computing device Flap control device
- exhaust valve control device second control device
- Internal combustion engine is and is not formed by the engine control unit, but the engine control unit and the flap control device are considered in each case individually, separately manufactured components, so that the Damper control device is a separate from the engine control unit, additionally provided control unit.
- the flap control device is manufactured or manufactured independently of the engine control unit and vice versa.
- the exhaust valve can be equipped independently of the engine control unit with the damper control device, and vice versa also applies that the motor vehicle can be equipped independently of the exhaust valve or by the damper control device with the engine control unit.
- the internal combustion engine or the motor vehicle can be fully functional as a whole, if the exhaust valve and thus the
- Damper control unit are not installed, so that the exhaust valve is configured as a retrofit solution or retrofit product, with which the motor vehicle can be equipped or equipped after its actual complete production.
- the retrofit solution is also referred to as an after-sales solution or after-sales product.
- Exhaust flap according to the invention to replace a first installed in the motor vehicle serial exhaust valve and thus equip the motor vehicle after its actual production and equipment with the standard exhaust valve with the exhaust flap according to the invention as a retrofit solution.
- an initially installed series exhaust system of the motor vehicle can be converted to a retrofit exhaust system or replaced by a retrofit exhaust system.
- the own electronic computing device of the exhaust valve that is, the flap control device, is designed to at least one of the electronic
- the first signal is, for example, a first drive signal, which is provided by the engine control unit to control, for example, a series actuator of the series exhaust valve and subsequently by means of the first drive signal a series valve element of the series exhaust valve by means of the series actuator in the to move first position.
- the exhaust valve according to the invention By means of the exhaust valve according to the invention, it is now possible to replace the series exhaust flap in a simple manner by the exhaust valve according to the invention, without having to replace the engine control unit or to change consuming and simultaneously realize the valve element not in the first position, but in the desired move second position.
- the second signal is generated and provided by means of the flap control device as a second control signal, so that an actual control of the actuator of the exhaust valve according to the invention does not take place by means of the first signal, but by means of the second signal.
- the valve member is moved based on the first signal, since the second signal is generated in response to the first signal, but the valve element is not moved to the first position, but in the second position different from the first position. This allows the motor vehicle in a particularly simple and cost-effective manner with the retrofit solution
- valve element can be moved as needed, so that a particularly advantageous sound modulation and
- approval-relevant outlet level which is comparable to the standard exhaust system, is feasible in necessary areas.
- the back pressure should be identical to the standard exhaust system in areas where OPF monitoring is active.
- the flap controller receives the first signal provided by the engine controller, it simulates
- Damper control device for example, replaced by the exhaust valve according to the invention series exhaust valve, so that the engine control unit does not detect that instead of the series exhaust valve, the exhaust valve according to the invention is installed. As a result, error messages can be avoided.
- Exhaust flap thus enables the simple and cost-effective implementation of a Abgasklappenstellerfunktionalität as a retrofit solution for motor vehicles, especially for exhaust systems of motor vehicles.
- the valve element which would be closed or opened by means of the first signal to further close or further open by means of the second signal, as would be effected by means of the first signal.
- the valve element between at least one closed position and at least one open position is movable, in particular pivotable.
- valve element In the closed position, for example, the valve element obstructs at least a portion of a flow cross section of the exhaust pipe through which the exhaust gas can flow, so that the exhaust gas is not blocked by the fluidically blocked one
- valve element releases the portion so that the exhaust gas can flow through the released portion.
- the valve element releases, for example, in its open position an attenuation, in particular a resonator, wherein the
- Valve element in the closed position blocks the resonator or the damping.
- a louder and / or sportier noise can be set relative to the closed position, wherein in the closed position, for example, a quieter and, in particular, more comfortable noise can be set relative to the open position.
- the valve element of the invention can be replaced Exhaust flap, for example, compared to the standard valve element of the series exhaust flap under other conditions in the closed position or in the open position to be moved so that, for example, under different conditions, the open position or the closed position of the valve element can be adjusted. Under the setting of the closed position, the open position
- valve element is moved by means of the actuator in the respective position and is held in particular in the respective position.
- exhaust flues exhaust flaps These can be pneumatically or electrically operated or controlled or controlled.
- an exhaust flap in particular its valve element, used to actively at least one attenuation, in particular a resonator or resonators zuzunch.
- the exhaust valve is not used to simply create a particularly loud, for the person staying in the environment of the vehicle people unpleasant noise, but to avoid such unpleasant noise.
- Internal combustion engine in particular turbo engine, has operating points in low speed and load ranges, in which the charge change or the entire engine / exhaust system design is noticeable by gruff, droning behavior.
- silencers of the respective exhaust systems constructive damping, in particular resonators implemented.
- the aforementioned resonator or the damping can be used alternatively or additionally, in order to realize a pleasant and comfortable noise and consequently a comfortable ride.
- such a damping negative on the exhaust back pressure which is not desired in terms of charge change and consumption.
- this preferably only for the
- adjustable exhaust valves are used to specifically influence the exhaust, in particular its flow or current to take.
- the resonator and / or a damped branch or damped branches can be switched on only there or in those areas in which it is really desired.
- An exhaust flap can thus be used to avoid unpleasant and excessively loud noises that are emitted by the motor vehicle to its surroundings.
- the entire muffler volume may be necessary to achieve a sufficient damping at all. This is done for example by absorption and / or extra long pipes. So a relatively strong damping can be displayed without increasing the exhaust back pressure too much.
- Reflection silencers or resonators then no volume left. Although reflection mufflers can dampen well, they also increase the exhaust backpressure too much. Although resonators produce little exhaust backpressure, they usually only attenuate in a very small area.
- exhaust valves are used much broader.
- exhaust valves are also used forjpggegieschtypmaschine.
- an excessive, emitted by the motor vehicle, in particular the internal combustion engine, via the exhaust system noise or its volume can be kept low under such conditions or in such operating ranges, or in which this is desired.
- the exhaust system are throttled by the exhaust valve or the valve element is opened.
- exhaust valves are known, which are designed as so-called open-close flaps.
- valve element is movable only exactly between two mutually different positions, wherein one of the positions, for example, the aforementioned closed position and the other of the positions is the aforementioned open position.
- controlled exhaust valves are conceivable in which the exhaust valve or the valve element in at least one intermediate position, in particular in a plurality of intermediate positions, between the closed position and the open position moves and can be held there.
- an exhaust flap in particular its actuator, at least substantially directly controlled by the engine control unit and thus by means of the first signal.
- the first signal is usually an information as to whether the exhaust valve or its valve element should be opened or closed.
- the engine control in particular via the first signal, an electrical switching valve, which then causes or releases a negative pressure for moving the valve element.
- the actuator is designed as a pneumatic actuator, which, for example, the electric
- Switching valve includes.
- valve element of the actuator which is designed for example as an electric actuator and can have a certain degree of own artificial intelligence.
- an internal electronics is installed, which independently the valve element in their respective
- End stops can drive.
- a first one of the end stops is the aforementioned closed position
- another one of the end stops is the aforementioned open position
- the valve element can be moved, for example, from end stop to end stop, but not beyond.
- the electric exhaust flap actuator gets the PWM signal with a fixed fundamental frequency.
- defined pulse-pause ratios are then assigned to respective desired positions or positions of the actuator or of the valve element.
- a 10% PWM signal for example, corresponds to the desire to open the valve element, so that, for example, by means of such a 10% PWM signal, the valve element is opened, that is moved into the open position.
- a 90% PWM signal corresponds to the desire to close the valve member so that, for example, such a 90% PWM signal
- Valve element closed that is moved to the closed position.
- the electric exhaust flap actuator then moves, for example, independently a respective stop or the respective position and recognizes this via an internal current measurement on the Versteilmotor or at the
- Exhaust flap controls known which exhaust flap actuator or actuators use, which only contain a servo motor for moving the valve element.
- these systems for example, designed as H-bridges power driver in the actuator or in the engine control are housed.
- valve element is in one
- Adjustable range movable which includes the second position and a plurality of other positions.
- the exhaust valve is designed to due to the
- Valve element by means of the flap control device and by means of the actuator in the
- the flap control device receives only the first signal or the first position characterizing only the first signal. Is it
- the inventive exhaust flap provided to move the standard valve element of the series exhaust valve by means of the engine control unit only between the first position and another end position and thus move either in the first position or in the other end position, so this can be done by means of designed as a retrofit solution, the inventive exhaust flap to the effect advantageous and be changed in a particularly simple manner that when the actual position is set or should be adjusted by means of the engine control unit, the valve element is moved into a plurality of mutually different positions of the adjustment,
- valve element is in response to receiving the first signal into the plurality of
- valve element can be changed or varied with respect to its position, while the engine control unit only transmits the first signal and thus the first position and thereby only requests or wants to set the first position.
- Embodiment of the invention provides that the exhaust valve is designed to continuously move the valve element by means of the own electronic computing means by means of the actuator and thereby in particular by means of the second signal or by means of the plurality of second signals in respective positions of the adjustment and hold in the respective positions ,
- the exhaust valve according to the invention is not designed as a simple on-off exhaust valve, the valve element is movable only between exactly two positions or stepped in positions, but the exhaust valve is designed such that the valve element continuously and thus particularly needs in the Positions of the adjustment, in particular in each position of the
- overlap control device is adapted to the electronic computing device of the motor vehicle, that is from the
- Engine controller to receive data provided and in response to the received data to generate the second signal and thus the second position, wherein the data characterize at least one of the first position different state of the motor vehicle.
- the data characterize at least one state of the motor vehicle, wherein the state is different from the first position and thus does not include the first position characterized.
- the second signal and thus the second position is generated or adjusted not only in dependence on the first position, but also in dependence on at least one of the first position different, additional criterion, the aforementioned State includes or characterizes said criterion. This makes it possible, for example, the valve element,
- Motor vehicle in particular the internal combustion engine to adapt, creating a particularly advantageous sound modulation and a particularly advantageous
- Motor vehicle and / or a set driving mode of the motor vehicle and / or a state of a user-operable control element for operating the exhaust valve comprises.
- the valve element can thus, depending on the state or in dependence on the aforementioned criterion in
- Substantially provides constant and the flap controller receives the first signal and the first position and when the state changes.
- the state for example, wherein the state or its change is characterized by the data
- the first signal or the first position does not change, that is, while the flap controller receives the first signal, and thus only the first position
- the valve element by means of the actuator, by means of
- Damper control device and are moved by means of the second signal in different positions, although the first signal or the first position does not change.
- the valve element in particular its position, to the changing state or to changes in the state, although only the first position is requested by the engine control unit. So if, for example, the standard exhaust valve installed, it would come despite the
- a map containing the second position and a plurality of positions differing from one another and from the second position is stored in a memory device of the own electronic computing device (flap control device), the own electronic computing device (flap control device) being designed in dependence on Select one of the positions of the map from the map of the received first signal and to effect a movement of the valve element in the selected position by means of the actuator.
- the second signal characterizes the selected position, so that the valve element can be moved by means of the second signal in the selected position.
- the valve element is held in the selected position by means of the actuator, whereby a particularly advantageous
- the positions of the map are the positions of the adjustment.
- Engine control unit requested first position, but in the different, second position or in the different selected position is moved.
- Engine control unit requested first position, but in the different, second position or in the different selected position is moved.
- Valve element to move in different, selected from the map positions, while the engine control unit only requests the first position.
- the actuator is designed as an electrically operable actuator, that is to say as an electrical actuator.
- the flap control device for example, respective, different positions of the valve element, which is moved in the different positions, for example based on the map, detect and depending on the detection of the respective position, the feedback signal, which characterizes the first position, and the feedback signal the electronic
- Damper control device detect the respective positions of the adjustment or the map and generate in response to the detection of the respective position, the feedback signal, which characterizes the first position, and the feedback signal of the electronic computing device of the motor vehicle
- the engine control unit can be designed, for example, in particular in the
- Frame of a diagnostic function to detect the position of the valve element.
- the engine control unit requests the first position by means of the first signal, but at least the second position of the valve element, which is different from the first position, is adjusted by means of the second signal. If now, for example, the exhaust flap, the set second position of the
- Engine control unit detect and report an error, since the engine control unit would detect that the actually set second position of the valve element from the requested and requested by the engine control unit first position deviates. As a result, there would be an error message or an error entry, although the exhaust valve is functional and the valve element in the actually desired second position moves and held there. In order to avoid such, unwanted and faulty fault detection, the flap control unit reports the engine control unit not the desired actually set second position, but requested by the engine control unit first position on the feedback signal, whereby the engine control unit detects a fault-free function, which is actually the Case is.
- the engine control unit is, for example
- the engine control unit would detect this and diagnose a faultless function of the serial exhaust flap.
- Engine control unit the actually set second position would be returned, come to an error message that would detect the engine control unit that the second position deviates from the desired by the engine control unit first position. Therefore, not the actually set second position, but the requested by the engine control unit first position is confirmed.
- Damper control device preferably designed to detect the position of the valve element or to check whether the valve element is actually in the second position, that is, whether the second signal actually causes the second position. If, for example, it is detected by the flap control device that the valve element is not in the second position requested by the flap control device, but in a position different from the second position, for example the first position, then the flap control device assumes an error or a malfunction since the second signal would have to cause the second position, but has not effected. As a result, for example, to the engine control unit via the feedback signal is not the first position, but a confirmed from the first position different position. This informs the engine control unit that a malfunction has occurred because it is simulated that the valve element is not in the first position requested by the engine control unit. Overall, this can be a particularly advantageous
- Diagnosis function can be realized because unwanted and unnecessary error messages can be avoided and only for the detection of errors and
- a second aspect of the invention relates to a control device for at least one valve element and at least one actuator, by means of which the valve element is movable having exhaust flap of an exhaust system of a motor vehicle, wherein the control device is adapted to at least one of an electronic computing device of the motor vehicle, in particular exhaust system,
- valve element characterizing the first signal to receive, depending on the received first signal at least one at least one different from the first position second
- control device is thus, for example, the aforementioned, own or second electronic computing device, by means of which a particularly advantageous sound modulation can be realized.
- the control unit according to the invention thus offers the possibility of operating the exhaust flap of the exhaust system designed, for example, as an after-sales exhaust system such that, on the one hand, a particularly emotional noise can be achieved and, on the other hand, relevant requirements with regard to the avoidance of excessively loud noises can be fulfilled, in particular with regard to
- control unit is thus a control unit which simulates, for example, the behavior and the hardware of the exhaust valves, for example, with respect to engine control, in particular also with regard to
- Control unit then controls on the after-sales exhaust system no longer switched, but regulated to the exhaust flap. In other words, it is by means of the
- Control unit for example, possible, the actually controlled and thus only adjustable between two discrete positions exhaust flap
- valve element or to operate their valve element as a controlled exhaust flap or as a regulated valve element, so that the valve element at least in
- the control unit recognizes, for example, when the engine control implemented, for example, by the electronic computing device of the motor vehicle would switch the valve element of the standard exhaust system formed, for example, as flap, and then controls the regulated exhaust flap or respective, multiple regulated exhaust gas flaps of the after-sales exhaust system accordingly.
- Control unit now with stored in the map positions that the after-sales exhaust system is in terms of level at about the same level as the standard exhaust system. This ensures that by means of an after-sales exhaust system, by means of which emotional noise than by means of the series exhaust system can be realized, especially in approval areas, with
- a sufficiently low level can be output, that is, a level corresponding to that of the series exhaust system.
- the control unit has in addition to the signals "on” and “to” to control the switched exhaust flaps, for example via CAN bus, also information regarding speed, torque, gear, driving modes and can further differentiate here in the maps.
- An after-sales exhaust system usually has different levels and peaks in the level run-up. Internal Active Sound (IASD) and after-sales exhaust systems are therefore often incompatible. If an after-sales AGA has a level maximum at the location where the stock AGA has a level hole, it can be uncomfortable for the driver here. The artificial sound system has already compensated or added the level valley in the standard valley. The after-sales AGA is also something on it. Both together could be too much.
- the control unit according to the invention now has, for example, at least one characteristic map that compensates for this.
- Maps are fed. With this implementation, the after-sales AGA may sound different, but the levels are about the same.
- OPF Oleto particle filter
- the exhaust flap or its valve element releases a less damped strand. It also can not switch because the damped exhaust system remains. The damped part also causes a larger exhaust back pressure. So if you open an exhaust valve or the valve element, then the exhaust always seeks the easier way, so the less damped way, where usually the flap or the valve element is installed or this or this releases.
- AGA follows on the exhaust flap but usually also still damping. Either an upstream, which also acts for the closed flap, as well as a downstream damping. In the after-sales area, this area was used in the past to generate even more levels. The upstream damping was removed and re-added in the flap "to" area, and damping was minimized in the flap "on” branch. Exactly this approach works then with the usual flap implementation and control no longer.
- a third aspect of the invention relates to a method for operating an exhaust flap for an exhaust system of an internal combustion engine and at least one electronic computing device for controlling the internal combustion engine having motor vehicle, with at least one valve element of the exhaust valve and at least one actuator of the exhaust valve, by means of which the valve element is moved ,
- the exhaust valve has its own electronic computing device which receives at least one provided by the electronic computing device of the motor vehicle and a first position of the valve element characterizing first signal in that at least one second position of the second position, which is different from the first position, is dependent on the received first signal
- Valve element characterizing second signal and transmits the second signal to the actuator, whereby means of the actuator, the valve element is moved to the second position and is held in particular in the second position.
- control device or method according to the invention thus offers or is thus a function which allows two identical ones
- the actuator is an adjuster of the exhaust valve.
- the controller has its own controller, which can also be understood under control control.
- the reason for this is the control.
- a motor controller could also directly control such a flap.
- the engine control would then have to lead two lines to the exhaust flap in the rear of the vehicle to operate the small actuator directly. This is very expensive and especially for controlled valves without position feedback to the engine control almost impossible.
- the effort is in the lines.
- An electric exhaust flap has only one control line, a power supply gets it on site.
- control unit according to the invention is installed instead of the standard exhaust valve or instead of the control unit of the standard exhaust valve, where it simulates, for example, the standard exhaust valve (s) and the protocols that the engine control unit expects.
- flap control device according to the invention sits or sit, for example, one or more, for example controlled exhaust valves, in particular from the after-sales area, this
- Exhaust flap (s) may or may also be the conventional, switched flaps.
- the control device according to the invention now ensures that of the
- Desired by the engine control unit with the after-sales exhaust system in terms of level and exhaust gas back pressure in relevant areas over at least one characteristic field is adapted and also corresponding error messages, which may be different for different actuators, translated or adapted accordingly.
- the control device according to the invention can open the flap (s) or the valve element or the valve elements, for example by means of a retrofitted button, but not as free as it was possible under the old exterior noise directive.
- the button request is secondary, since function and legislation are in front of the driver.
- the error messages do not come from a switched, but from a regulated exhaust flap. These can - depending on the controller and the software running on the controller - be completely different. The form of transmission may be different.
- Such a controllable controller can be
- the flap controller must convert the logs accordingly to arrive in the correct form on the engine control unit.
- the damper control unit must ensure that an engine control unit returns all information in the form as it would normally Switched whilr would do. This also applies, for example, to a returned position signal. Even if we do not currently use something like that.
- the control unit according to the invention including function should make all possible again, regardless of whether the series uses a switched or regulated exhaust flap and the after-sales AGA has a switched or regulated exhaust flap. So all combinations are possible.
- the map can then ensure that a louder AGA with adapted flap angles the Levels in Comfort and Sport and Sport + are similar to the series. Then there would be fewer complaints about artificial sound support via electronics like IASD. In the approval-relevant areas could then by means of
- Exhaust backpressure of an after-sales exhaust system has to match identical values like a standard AGA, especially if one knows the exact operating ranges in which the engine control misses.
- the control unit has via the CAN bus the speed, gear, torque, pedal angle, etc. and thus all the information needed to implement exactly.
- FIG. 1 a schematic side view of a trained as a passenger car motor vehicle, with an internal combustion engine for driving the motor vehicle, with one of exhaust gas of the
- FIG. 5 is a schematic representation of the electronic computing device of the exhaust valve according to a second embodiment
- FIG. 6 shows a detail of a schematic plan view of the exhaust system according to a first embodiment
- FIG. 7 shows a detail of a schematic plan view of the exhaust system according to a second embodiment
- Fig. 8 is a diagram for illustrating the volume of a
- FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an operation of exhaust valves;
- FIG. a schematic representation for illustrating an operation of the exhaust valve according to the invention;
- Fig. 1 1 is a diagram for illustrating the operation of
- Fig. 12 is a schematic representation of the electronic computing device of the exhaust valve according to a third embodiment.
- Fig. 1 shows a schematic side view of a motor vehicle, especially as a passenger car, trained motor vehicle 1, wherein in Fig. 2, a rear portion 2 of the motor vehicle 1 is shown enlarged.
- the motor vehicle 1 has a
- the internal combustion engine 3 by means of which the motor vehicle 1 is driven.
- the internal combustion engine 3 is also referred to as engine, internal combustion engine or internal combustion engine and is designed for example as a reciprocating engine.
- the internal combustion engine 3 has at least one combustion chamber, in particular a plurality of combustion chambers, wherein the respective combustion chamber is preferably designed as a cylinder.
- Internal combustion engine 3 are supplied to the combustion chamber at least fuel and air, so that in the respective combustion chamber, a fuel-air mixture is formed.
- the fuel-air mixture is ignited, in particular by spark ignition, and thereby burned, resulting in exhaust gas of the internal combustion engine 3.
- the fuel is, for example, a liquid fuel for
- the motor vehicle 1 also has an exhaust system 4, which can be flowed through by the exhaust gas.
- the exhaust system 4 By means of the exhaust system 4, the exhaust gas from the
- the exhaust system 4 also includes an exhaust manifold
- manifold 5 by means of which, for example, the exhaust gas is collected from the plurality of combustion chambers.
- the exhaust system 4 is in particular in the vehicle vertical direction under an underbody of the motor vehicle 1, in particular a structure 6 of the motor vehicle 1, arranged and thereby held on the subfloor.
- the structure 6 is in the in Figs. 1 and 2 illustrated embodiment designed as a self-supporting body or shell. It can be seen from Fig. 1 holding elements 7, by means of which the exhaust system 4 is held on the subfloor, in particular suspended, is.
- the holding elements 7 are formed for example as suspension elements and are also referred to as exhaust system suspension elements.
- the holding elements 7 are formed at least in a partial region of rubber, so that relative movements between the exhaust system 4 and the subfloor are damped by deformation of the rubber.
- the exhaust system 4 has a downstream of the exhaust Nachschalldämpfer 8, which is for example an end muffler and simply as
- the rear muffler 8 is followed by a tail pipe 9 of the exhaust system 4 which can be flowed through by the exhaust gas, wherein the tail pipe 9 is also designated as an exhaust pipe and opens to the environment 10.
- the exhaust gas flowing through the exhaust system 4 can flow via the tail pipe 9 to the environment 10, so that no further muffler is connected to the tail pipe 9.
- no further muffler is arranged in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust system 4.
- the tailpipe 9 is, for example, an exhaust pipe, which can be traversed by the exhaust gas.
- the exhaust system 4 also includes a particularly schematically illustrated in Fig. 1 exhaust flap 1 1, the one particularly well from Fig. 2 recognizable
- Valve element 12 has.
- the valve element 12 is in the in Figs. 1 and 2
- the actuator 13 is designed as an electric actuator or as an electrically operable or operable actuator and thus comprises at least one electric motor, by means of which the valve element 12 can be moved.
- the actuator 13 is also used as an electric exhaust flap actuator, actuator,
- valve element 12 in particular relative to the exhaust pipe (tail pipe 9) is movable.
- One of the positions is, for example, a closed position of
- Valve element 12 wherein the other position, for example, an open position of the valve member 12 is.
- the valve element 12 In the closed position, the valve element 12 obstructs at least a portion of a flow cross section of the exhaust system 4, preferably of the tail pipe 9, which can be flowed through by the exhaust gas, so that the exhaust gas can not flow through the blocked portion.
- the valve element 12 releases the portion so that the exhaust gas can flow through the portion.
- the tail pipe 9 or at least a longitudinal region of the tail pipe 9 can be part of the exhaust gas flap 1 1, so that the valve element 12 is arranged, for example, movable, in particular pivotable, in the longitudinal region.
- the tailpipe 9 has a mouth 14, also referred to as a tailpipe mouth, via which the tailpipe 9 opens into the environment 10.
- Rear muffler is seated (DE 10 2013 208 946 A1). The concept then flows through all tailpipes. Nevertheless, the same principle is provided that with the flap closed the exhaust the more comfortable way (with less exhaust back pressure and less damping) is blocked.
- the motor vehicle 1 further comprises a particularly well from FIG. 1 recognizable and there schematically illustrated electronic computing device 16, which the
- Internal combustion engine 3 is assigned and is also referred to as engine control unit or engine control.
- the electronic computing device 16 which is also referred to as the first electronic computing device, the internal combustion engine 3 is controlled and thus operated.
- the actuator 13 of the exhaust valve 1 1, for example via at least one line 15 or via an at least the line 15 comprehensive harness, in particular electrically connected to the engine control unit (electronic computing device 16) and thus connected to the engine control unit.
- the engine control unit electronic computing device 16
- Engine control unit adapted to emit electrical signals as electrical or electronic control signals and in particular to transmit via the line 15 to the actuator 13, which is adapted to receive the control signals of the engine control unit.
- the actuator 13 of the Engine control unit in particular at least substantially directly, driven, whereby the valve element 12 is moved.
- the valve element 12 is moved via the actuator 13 by means of the engine control unit.
- the connection of the actuator 13 to the engine control unit described above is shown in FIG. 2 by an arrow 75
- Fig. 3 shows the exhaust valve 1 1 by way of example in a schematic perspective view.
- the flow cross-section through which the exhaust gas can flow, which is at least partially fluid-lockable and releasable by means of the valve element 12, is denoted by 19 in FIG.
- the pipe part 18 is for example also referred to as exhaust flap part and is, in particular in the fully manufactured state of
- the pipe part 18 is formed with an example as a mounting plate
- Assembly console 20 connected, which has a screw 21 for the actuator 13.
- the actuator 13 is connected to the mounting bracket 20, in particular screwed, so that the actuator 13 on the
- Screw preparation 21 and the mounting bracket 20 is connected to the pipe part 18.
- the exhaust flap 1 1 forms an easily manageable and mountable module.
- a heat insulation 22 is provided, from which, for example, the actuator 13 or electronic components and / or mechanical components of the actuator 13 is surrounded or are, thereby protecting the components of the actuator 13 from excessive heat.
- the exhaust flap 1 1 is usually installed upstream or upstream of the last silencer of the exhaust system 4 and thus downstream of the rear silencer 8, in particular shortly before the orifice 14.
- the exhaust flap 1 1 is arranged next to or in front of the rear silencer 8. It is also conceivable to obstruct the exhaust flap 1 1 in a central part of the exhaust system 4 in order to For example, a switchable crosstalk between at least two
- This arrangement of the exhaust valve 1 1 can have advantages in terms of functional noise.
- Fig. 4 illustrates the actuator 13, in particular its electrical structure, the exhaust valve 1 1 according to a first embodiment.
- the actuator 13 has a plug 79 and also called a component plug or pin
- the respective fastening tab 23 has a passage opening into which a slotted sleeve 24 is inserted from metal.
- a designated connector 25 plug connector 25 can be seen, which is connected for example to the line 15 and part of the line 15.
- the plug 25 is connected to the plug 79, whereby, for example, the plugs 79 and 25 are electrically connected to each other.
- the actuator 13 is electrically connected to the line 15 in order to be able to electrically connect the actuator 13 via the line 15 to the engine control unit.
- a terminal 26 of the plug 79 and thus the actuator 13 can be supplied with energy, in particular with electrical energy, so that, for example, the actuator 13 via the terminal 26 to a power supply or with a
- the Voltage source of the motor vehicle 1 can be electrically connected.
- the power supply is, for example, a battery, wherein the power supply can provide, for example, a switched supply voltage.
- the actuator 14 is a controller which, for example, has an electric motor which can drive a setting axis in both directions via a worm gear and a gear or only a gear in order to adjust the valve element 12.
- the controller has electronics that match the engine controls when a corresponding command comes from a higher-level control unit. The electronics recognizes via the motor current whether the stops are reached. At the same time a time window is considered.
- Modern variants have a small encoder wheel installed, by means of which also the positions between the
- Control or command transmission can be done in different ways. PWM LIN etc. If a position sensor or position sensor is already installed, the controller can then provide this information again to the higher-level control unit, for example also via an additional PWM line or via the same Lin or bus line for controlling ,
- connection 27 is a signaling connection with the
- Engine control unit so that for example, the actuator 13 and the engine control unit via the terminal 27 can exchange electrical signals.
- the actuator 13 can be connected to the vehicle mass or a corresponding interpolation point.
- another terminal 29 is not occupied.
- the terminals 26, 27 and 28 or respective line elements, which are connected to the terminals 26, 27 and 28, are to the above-mentioned and in Fig. 4 at 78 designated harness
- the actuator 13 has a housing 30, which is formed for example from a plastic.
- the housing 30 includes, for example, a lower shell and an upper shell connected to the lower shell.
- the plug 79 is connected, for example, in particular electrically, to a printed circuit board 31 having control electronics, the printed circuit board 31 being accommodated in the housing 30 and forming part of the actuator 13.
- the control electronics form, for example, a microcontroller. Furthermore, the board 31 a
- the aforementioned electric motor is an electric machine and indicated at 32 in FIG. From Fig. 4 it can be seen that the electric motor 32 of the microcontroller can be controlled to thereby move the valve member 12 by means of the electric motor 32.
- the electric motor 32 comprises a stator and a rotor 33, which is rotatable about an axis of rotation relative to the stator.
- the rotor 33 has a rotor shaft 34, via which a gear unit 36 of the actuator 13 of the
- Electric motor 32 is driven. Via the gear unit 36, a drive axle 35 of the valve element 12 can be driven by the electric motor 32, in order thereby to control the
- Valve element 12 in particular relative to the tubular member 18, to pivot.
- the electric motor 32 In order to drive the valve element 12 by means of the electric motor 32 and thereby to move relative to the pipe part 18, in particular to pivot, the electric motor 32 is supplied with electrical energy or an electric current.
- This electrical current, with which the electric motor 32 is supplied in order to move the valve element 12 in the manner described, can be detected by means of a current measurement 77 shown particularly schematically in FIG. 4 and thus measured.
- the current measurement 77 comprises, for example, at least one sensor for detecting the current with which the electric motor 32 is supplied to the
- Valve element 12 to move.
- the engine control unit is, for example, a higher-level control, of which the actuator 13, in particular the electric motor 32, via the signal line
- the trained line 15 receives a command or a command to open or close the valve element 12.
- the line 15 is, for example, the line element which is connected to the connection 27, so that the actuator 13, in particular the microcontroller, receives the aforementioned command or the aforementioned command to open or close the valve element 12.
- the designated as a controller actuator 13 then executes the command independently.
- the actuator thus contains a position request from the engine control unit as an instruction, the electric motor 32 and via it the valve element 12 are set in motion if the position request characterizes a position or a position that is different from the current position or from the current position of the valve element 12 is different.
- the microcontroller ( ⁇ ) controls the H-bridge such that the electric motor 32 or its rotor 33 designed, for example, as a DC motor rotates in the correct direction to move the valve element 12 from its current position to the position characterized by the position desired to move, in particular to pivot. Sit the electric motor 32 and thus the
- Valve element 12 in motion, while a starting current is measured, with which the electric motor 32 is supplied. At the same time, a timer is started, which is also called counter or timer.
- the valve element 12 can only be moved exactly in the two positions, so that the respective position is an end position.
- the end position is also referred to as an end stop or stop, so that the valve element 12 only exactly in the respective end positions, but not beyond, and in particular in the end positions, but not in between the end positions arranged intermediate positions can be maintained. If the valve element 12 reaches its end position, then the valve element 12 can not be moved further by means of the electric motor 32, so that the electric motor 32 or the rotor 33 can no longer move. This leads simultaneously to a blocking current or to a short-circuit current, which can be detected by means of the current measurement 77.
- the blocking current or short-circuit current is an increasing electric current, which can be used by the microcontroller as a stop detection in particular in that the blocking current is detected by means of the current measurement 77. In other words, due to the detected blocking current, the microcontroller can recognize that the valve element 12 has reached its end position.
- the microcontroller compares the blocking current with the
- the blocking current is greater than the starting current.
- the running time characterizes, for example, a time period which extends from a time at which the timer is started to a time at which the blocking current is measured.
- the blocking current and the transit time are values by means of which the microcontroller or the actuator can detect whether the valve element 12 has reached the desired end position at all, ie can be in the stop, which can in particular only be the case if the running time has a minimum Value has reached or exceeded.
- the actuator can recognize from the values whether the valve element 12 has become stuck before reaching the end position and thus has not reached the end position, in particular if the blocking current is detected before the transit time has reached its minimum value.
- the steller can open detect this way also that the valve member 12 is very difficult to adjust, which may indicate excessive wear and / or excessive contamination and / or damage.
- the higher-level control only needs to provide a simple output pin, which can, for example, supply a PWM signal with the appropriate frequency and the corresponding pulse-pause ratio (PWM pulse width modulation).
- PWM pulse width modulation PWM pulse width modulation
- Modern controllers with internal position recognition are even easier to monitor. Only pneumatic systems can only be diagnosed up to the electrical changeover valve. Jammed in these
- Fig. 5 illustrates a second embodiment in which a
- Position detection 37 is provided.
- the position detection 37 comprises at least one position sensor 38, which is also referred to as a position sensor.
- Position detection 37 By means of the position sensor 38 and thus by means of the position detection designated Position detection 37, at least one position of the valve element 12 can be detected or detected at least indirectly.
- respective positions or positions into which the valve element 12 is movable by means of the actuator 13 can be detected, at least indirectly.
- This detection of the respective position of the valve element 12 is also referred to as position detection or position detection and takes place here using the drive shaft 35.
- the terminal 29 is occupied, wherein, for example, at least one line element is electronically connected to the terminal 29.
- the terminal 29 for example, by means of
- Position detection 37 determined position of the valve element 12 to the
- Engine control unit confirmed, so that it can realize a position feedback.
- the external noise measurement takes place, for example, in a high-start mode of the motor vehicle 1.
- the motor vehicle 1 and the internal combustion engine 3 is started and there is no
- Driving mode switch etc. actuated in the motor vehicle 1. Under this condition, an accelerated passage is performed in a noise measurement path. In this route, for example, retracted at 50 kilometers per hour and then completed a full-load acceleration. In a manual transmission vehicle, this is normally done in third gear and in weaker vehicles in second gear. On vehicles with automatic transmissions, driving takes place in the corresponding automatic mode.
- the above paragraph refers in particular to an old directive regarding the emission of noise.
- the external noise measurement takes place in one or two fixed gears. Decisive for the gait that is measured is the converted acceleration in the measuring section. The default is about two meters per square second. In this case, the speed of 50 kilometers per hour must be achieved in the measuring section in the microphone area. In addition, then the route must be run with identical gear at a constant speed of 50 kilometers per hour. From both determined
- Volume values is calculated as a value that must be below a certain limit. These new measuring systems should enable equal opportunities and reproducibility. Depending on whether an accelerated pass-by must be determined with one or two gears, a calculated value is determined from the determined levels and the levels of a 50 km / h constant-speed run with the same gears. This calculated value must be below a legal requirement.
- ASEP Another method of measuring external noise is called ASEP or ASEP, which is also referred to simply as a test or ASEP test.
- ASEP test a level start-up curve in different gears at different Speeds determined. This determined level run-up must be determined in different gears for all driving mode settings. Which gears and what speeds, resulting from formulas and what the vehicle ever creates at entry speeds.
- Exhaust flap application is applied, which closes the exhaust valve only in the external noise measurement. Also, it should be prevented that in certain modes or sportier settings no
- Operating device can then be opened or closed, the respective exhaust flap or its valve element as needed.
- the systems In high start mode, the systems first close the exhaust flap so that they are in accordance with the
- Type test specification can realize a corresponding pass-by level. By simply pressing a button, the exhaust flap can then be opened and closed again. After a restart or a shutdown of the internal combustion engine then the exhaust flap is always in their
- Such systems are usually key systems that are connected to the electric exhaust flap actuator or the electrical switching valve pneumatic systems. These systems work either with direct electrical lines or on the radio path and use for example WLAN, Bluetooth and / or other wireless radio links in order to be able to control the actuator via the key system. In particular, the radio path allows for easy retrofitting.
- Exhaust flap louder than a standard exhaust system is. It is particularly difficult to build an exhaust system that sounds completely different, the same control takes over and thus in the same areas, the test procedures and also, if there is a particulate filter, in certain areas still has the same exhaust back pressure. Normally, the provider of such exhaust system uses a standard exhaust valve control, since it closes the exhaust flap during outdoor noise measurement in most cases. But what about the acoustic
- Measuring the accelerated pass may still work can not apply to the ASEP test.
- the decisive factor is the maximum level from the accelerated pass-by which has been reached. This starting point provides the anchor point for an expected
- Rear muffler housing 40 and a coming from the internal combustion engine 3 exhaust pipe 41 has.
- the exhaust pipe 41 leads into the series rear silencer 39 or into its rear silencer housing 40 and branches in the rear silencer housing 40.
- 42 denotes a first path through which the exhaust gas can flow
- 43 denotes a second air flow through the exhaust gas Path is called.
- the exhaust pipe 41 branches in the rear silencer housing 40 in the paths 42 and 43.
- the path 42 is acoustically more damped than the path 43, which is realized for example by perforation and / or by other means such as reflection chambers and / or cross-sectional reduction.
- the path 43 is the less damped, ie the louder path or branch, which is realized, for example, directly with a lower perforation and / or by cross-sectional optimization.
- the path 42 acts only when the path 43 is blocked by the exhaust valve 1 1 and the valve member 12.
- the path 43 that is the loud branch, dominates.
- the exhaust flap 1 1 is associated with the path 43 or arranged in the path 43, so that by means of the exhaust valve 1 1, the path 43 can be released as needed and blocked.
- the closed position for example, the path 43 is fluidly blocked, so that the exhaust gas does not or only very slightly flows through the path 43 and at least predominantly or completely through the path 42.
- the exhaust flap 1 1 releases the path 43, so that then the exhaust gas flows through both paths 42 and 43.
- Fig. 6 Endrohrmündept of the series rear muffler 39 is denoted by 44, so that the exhaust gas can flow out of the series rear muffler 39 to the environment 10 via the tail pipe mouths 44.
- the series rear muffler 39 is simply referred to as a rear muffler or muffler.
- the series rear silencer can produce two orifice level curves, in particular under full load, which each lead to an acoustically perceptible noise from a person staying in the environment 10.
- FIG. 8 shows a diagram on whose
- Abscissa 45 is a parameter such as the speed (n) or the load (M) of Internal combustion engine 3 or the exhaust gas mass flow (Ams) is applied.
- the ordinate 46 of the diagram plots the muzzle level shown linearly for simplicity and thus the volume of the respective sound.
- a course 47 illustrates, for example, the noise
- a trace 48 illustrates the noise above
- a double arrow 49 illustrates the exhaust back pressure.
- the exhaust counterpressure is higher with the valve element 12 closed than with the valve element 12 open.
- valve element 12 If the valve element 12 is closed, only the path 42, which is opposite to the path 43 with more absorption, that is designed with a stronger attenuation attenuates. Then the damped path 43 is closed by means of the exhaust valve 1 1. This circumstance also ensures in most cases that the exhaust gas back pressure at a closed exhaust valve 1 1 above the parameter, that is above the speed n, above the torque M or with increasing exhaust gas mass flow Ams increases, so that the aforementioned parameters also include the exhaust gas mass flow can. In this case, the attenuation is shown by absorption. More or less absorption does not have much influence on exhaust backpressure. If you use other methods of damping - which can be poorly represented here - such as
- FIG. 7 shows, in a schematic plan view, a rear muffler 50 designed, for example, as an accessory rear muffler, which likewise has an exhaust pipe 41 and a rear muffler housing 40, in which the exhaust pipe 41 branches off on paths 51 and 52.
- the path 51 in the present case is attenuated more acoustically than the path 52; in this case, for example, the path 51 is damped as much as the path 42.
- the path 51 has the same acoustic attenuation effect as the path 51, or the path 51 has a stronger one
- Damping as the also designated as serial branch path 42 on. It is very unlikely that an after-sales exhaust system with a different structure in the remaining branch (un-damped branch is blocked by exhaust flap) is identical to the standard exhaust system. It is probably low above or below. In this example, more damping. The same applies to the exhaust backpressure behavior when the structure - not as in this example - completely different. So even this value can be above or below the series in the same operating case.
- the path 52 for example, has no damping, or its attenuation is reduced to a minimum, so that the path 52 attenuates the noise less than the path 43.
- the attenuation of the paths 51 and 52 is designed differently than the damping of paths 42 and 43.
- a curve 53 is obtained in FIG. 8
- Valve element 12 above the rotational speed n the torque M or with increasing exhaust gas mass flow Ams increases or may even turn out to be higher compared to the standard exhaust system.
- a switched exhaust flap is to be understood as a previously mentioned open-close exhaust flap, the valve element of which only moves precisely in two positions and can only be held precisely in these two positions.
- a controlled exhaust valve is such an exhaust valve to understand the valve element can be moved not only in the aforementioned positions, but also in several other positions and held in these several other positions, these several other positions, for example, intermediate positions between the first mentioned positions, that is in particular between the closed position and the open position lie.
- valve element 12 it is possible, for example, to move the valve element 12 steplessly between the end positions and thus to steplessly move into positions lying between the end positions and to hold them in these positions, so that, for example, the flow cross-section through which the exhaust gas flows can be adjusted continuously, in particular between end positions can be.
- a controlled exhaust flap is also referred to as an angle adjustable exhaust flap.
- adjustable exhaust valves were used in a standard exhaust system over the angle, such a control unit would probably be required including function to allow an opening angle adjustment.
- adapt the maps directly in the engine control software however, this is very expensive and must be kept. Either by reserved Codiertinen or additional data trunks. The effort and costs are very high and are therefore usually avoided.
- Fig. 9 illustrates, for example, a series exhaust system
- the exhaust valve 1 1 is shown in Fig. 9 is particularly schematic.
- an optional, designated 55 exhaust flap is optionally provided, the previous and following
- Embodiments of the exhaust valve 1 1 can be readily transferred to the exhaust valve 55 and vice versa.
- the aforementioned signal line for example connected to the terminal 27, is also referred to as the control line and is designated by 56 in FIG. 9.
- the control line 56 is also referred to as a control line. From Fig. 9 it can be seen that the exhaust valve 1 1 or 55 via the respective control line 56 at least substantially directly with the
- Engine control unit (electronic computing device 16) is electrically connected. Via a feedback line 57, the aforementioned bearing feedback, which is also referred to as position feedback occurs.
- the control line can be
- an electromagnetic switching valve can be controlled, which in turn is a vacuum box and the exhaust flap installed thereon
- valve element 12 switches.
- control lines can also directly be powered by a built-in exhaust flap actuator electric motor.
- the power output stage is in the motor control installed and on the returned position-position feedback, the control position can be controlled.
- an intelligent exhaust flap actuator By means of a control line, an intelligent exhaust flap actuator can be controlled or regulated. Either by two simple pulse-pause ratios for "open” and “closed” or by a complete impulse pause band over the entire opening angle. A position report can be made here via a separate line. Error diagnostics can be carried out both via the control line and via the warehouse confirmation line.
- the latter variant can also be implemented using Lin or CAN instead of PWM.
- the lines 57 and 56 could also consist of a line, for example, Lin bus. When Lin bus then the two controllers can also hang on one bus and be distinguished by means of different ID
- valve element 12 is at least substantially continuously or continuously moved between the end positions and moved into respective, disposed between the end positions positions and held in these positions.
- valve element 12 acts as a valve, which can reduce or expand the flow cross-section 19 of the pipe part 18, in particular its diameter, continuously.
- valve element 12 which can be moved continuously between the end positions, it is possible to set the flow cross-section 19 at least substantially continuously or to obtain respective values of the flow rate
- Flap control device is called.
- electronic computing device 58 of the exhaust valve 1 1 is intended to illustrate that the flap control device (electronic computing device 58) is not formed by the already provided anyway engine control unit (electronic computing device 16), but the electronic computing devices 16 and 58 are each, separately formed from each other individual components. It is possible that
- Additional control unit easy to integrate or interpose in the existing wiring harness 78, where it is also conceivable to tap additional information for CAN, Lin, etc. at a suitable location.
- the flap control device By using the flap control device, it is possible to replace an exhaust flap of a standard exhaust system by the exhaust flap 1 1 comprising the additional flap control device, so that, for example, the additional
- Damper control valve removed exhaust flap actuating components or the removed, also referred to as a series exhaust flap and previously simulated in place of the exhaust valve 1 1 exhaust flap simulated, especially for the
- the electronic computing device 58 detects an input interface of the previously installed serial exhaust flap and later gives any error logs from their new control component back to the engine control unit. The same applies to adjusted position feedback.
- the engine controller can detect whether the intended component is installed or whether, for example, a component is disconnected, regardless of whether a changeover valve is being driven or with PWM. Not plugged or line break is detected and must be in the entrance of the
- Supplementary control unit are implemented in hardware as well as in the component that replaces the control unit.
- the exhaust flap 1 1 includes their own electronic computing device 58, the series exhaust flap can be easily replaced by the exhaust valve 1 1, without the engine control unit (electronic Computing 16) consuming to change or replace.
- the exhaust flap 1 1 comprises, for example, the actuator 13, which can be activated by means of the flap control device.
- the exhaust flap 1 1 comprises at least one further, in addition to the valve element 12 provided valve element which is movable by means of a further actuator 59.
- the previous and following comments on the valve element 12 are readily transferable to the other valve element, the previous and following statements on the actuator 13 are readily transferable to the actuator 59 and vice versa.
- lines between the DME and the additional control device can be individual PWM lines or else only one bus line, such as Lin.
- the lines between the additional control unit 58 and the new exhaust flap actuators. These powers may also be PWM or Lin as in FIG. 9.
- FIG. 10 also shows, particularly schematically, a bus system 76 which is designed, for example, as a CAN bus and / or a Lin bus.
- the flap control device can receive, for example, data from the engine control unit, the data comprising at least one state of the motor vehicle 1, in particular of the internal combustion engine 3.
- the flap control device is then designed to receive via the control line 56 at least one provided by the engine control unit and a first position of the valve element 12 characterizing first, in particular electrical signal, depending on the received first signal at least one at least one different from the first position second position of
- Valve element 12 to generate characterizing second signal and to transmit the second signal to the actuator 13, thereby by means of the actuator 13 a
- the flap control device is designed to generate the second signal or a plurality of second signals as a function of the first signal and thereby - while the flap control device receives the first signal and while the first signal characterizes only the first position - the valve element 12 via the actuator 13 in different positions, in particular continuously or continuously, to move and hold in these positions, so that - while the flap control device receives the first signal and while the first signal characterizes only the first position - different values of the flow cross-section 19 are set and held.
- FIG. 11 shows the curves 47 and 48 as well as further curves 60, 61, 62 and 63, which illustrate a respective level curve and represent, for example, respective full load orifice levels.
- the exhaust valve 1 1 is not as a switched, but as an over the angle adjustable or adjustable
- Valve element 12 this is closed, whereby, for example, the
- Flow cross-section 19 is reduced to 0.
- a designated 100 percent position of the valve element 12 this is open, so that the valve element 12, the flow cross-section maximum releases.
- a first of the end position is thus designated, while 100 percent, the second end position of the valve element 12 is designated.
- Between the 0% position and the 100% position are other positions in which the valve member 12 can be moved and held.
- the course 60 illustrates, for example, the 0% position of the valve element 12, that is, when the valve element 12 is opened to 0 percent.
- the course 47 illustrates, for example, the 10 percent open valve element 12, while with respect to the series exhaust valve, the valve element 12 at the course 47
- trace 61 illustrates the 20 percent closed valve element 12, while trace 62 accounts for 60 percent
- the trace 48 illustrates the 80 percent closed valve element 12 while the trace 48 illustrates the opened valve element 12 with respect to the series exhaust flap. Furthermore, the profile 63 illustrates the 100 percent open valve element 12th
- the retrofit solution with an exhaust flap or valve element angle of 80 percent will have roughly the run-up level as the standard exhaust system with open exhaust flap. The situation is similar with the desired damping.
- Exhaust flap comes in the example above about the level of a standard exhaust system with closed exhaust flap.
- Present case is an ideal case with only light changed hardware presented.
- the level curves of a series on / off system and an after-sales-regulated system can also run completely differently.
- different angles may be required during startup. This can be determined on a test bench and then controlled continuously later via maps
- the auxiliary control unit only requires the on-off switching requests provided by the engine control unit and converts them into corresponding output information so as not only to easily open and close the valve element 12, but also to the previously mentioned, different from the end positions to move, for example, lying between the end positions and thus also referred to as intermediate positions position and hold there. This can be done via appropriate correction maps. If the
- the engine control switches the exhaust flaps with appropriate maps. Often there are several, for example one for comfort, sport and sports +. In these maps, the exhaust flap is opened or closed depending on the pedal angle for each gear over certain speed ranges. Thus it could be - depending on the map design - realize a very accurate adjustment of the orifice level to the standard exhaust system with an additional control unit.
- a standard exhaust flap application is implemented on the basis of different parameters. In a high start mode, usually comfort, the exhaust flap must first of all be closed in the range for the pass-by for approval in most cases. As in comfort mode, otherwise a relatively quiet and comfortable vehicle is desired, many areas in the lower speed / load range are also applied to a closed exhaust flap.
- the additional control device is fed with the bus system 76 or via the bus system 76 with further information, the level adjustment can be made even more precisely.
- the information may be, for example, information about an engaged gear, the selected driving mode, the pedal angle, etc.
- the Klappenstellt the serial application an adapted retrofit exhaust system map are stored. As already described above, this may ideally correspond approximately to the level of the standard exhaust system. Such an implementation would have further advantages. Often the
- the levels of such artificial assistance often depend on what is present in the vehicle as a level, so what the series exhaust system provides.
- the levels of the two systems are adapted to each other so that it gives a coherent acoustic image. In speed / load ranges, in which the standard exhaust system has an unfavorable acoustics, more can be artificially added and vice versa. So if the outlet level of a retrofit exhaust system are adjusted by means of the additional control unit, it has less impact on the series acoustics. This could be an advantage especially for the basic driving modes Comfort, Sport and Sport +.
- Exhaust system can be opened completely, if desired.
- the comfort range which can also be adjusted via the flap in almost all driving modes of a standard exhaust system, can be ignored here.
- the control unit would - with maximum implementation - only regulate the approval-relevant areas and the area in which the exhaust back pressure may need to vote accordingly.
- a country code would also be conceivable with a map variant that only includes the areas of the exhaust gas backpressure adjustment. If there are countries in which OPF is used, one could even ignore this area at the button.
- the additional control device (electronic computing device 58) is explained in more detail with reference to FIG. 12.
- Flap control device are adaptation fields 65, 66, 67 and 68 stored. These adaptation fields 65, 66, 67 and 68 are assigned, for example, to respective driving modes, with the adaptation characteristic field 68 being, for example, the previously mentioned button characteristic field. In addition, further adaptation characteristics 69a-d can be used. Furthermore, in FIG. 12, respective microcontrollers of the actuators 13 and 59 are designated by 70. The actuation of the actuator 13 takes place, for example, by means of PWM, with the activation of the actuator 59 taking place, for example, via Lin. In addition, in Fig. 12, a microcontroller of the flap control device is denoted by 71 and a
- Microcontroller of the engine control unit is designated 72.
- the aforementioned button for operating or actuating the exhaust flap 1 1 is denoted by 73 in FIG. 12, so that the button 73 is a control element for operating
- Radio connection such as WLAN, Bluetooth or the like with the electrical
- Computing device 58 connected.
- the operating element via at least one physically present line 74, in particular electrically, with the flap control device (electronic computing device 58) is connected.
- the aforementioned two valve elements can be moved via the actuators 13 and 59 by means of the flap control device. It does not matter which type of actuator is used. In particular, it is conceivable that two power outputs per actuator or actuator are provided.
- the additional control unit in particular in the adaptation fields 65, 66 and 67, data for the driving modes Comfort, Sport and Sport + are deposited.
- the Maps interpret the specifications of the engine control unit and convert them into appropriate specifications for the respective, adjustable by the angle actuator 13 or 59. Both diagnostic information and location information are captured by the new controllers and converted into appropriate engine control protocols.
- the control line is grounded for a certain period of time in the case of internally occurring errors, for example when the H bridge is too hot or the stop can not be reached, etc.
- the engine management system can recognize this information via the power amp diagnostics and interpret it accordingly. If the error logs of the new controlled controllers and the old switched controllers are identical, then appropriate information can be passed directly to the engine control. However, if the error logs are different then an appropriate adjustment should be made. Such an adaptation can also be stored in the maps.
- the motor controller If the motor controller expects a position between, for example, 0 percent for closed and 100 percent for open, then it should also receive such information. However, if, as in the above example, only 10 percent of the new controlled controllers are closed and 80 percent open, this information should not be forwarded to the engine control system as this would otherwise result in fault detection. Again, it needs an adjustment. For the information feedback to the
- the auxiliary control unit should, for example, from the position 0 percent and from the position 80 percent 100 percent generate and fly back as position or position to the engine control. This is provided because otherwise the diagnosis of the engine control would suspect an error.
- the position feedback will be a topic, whereby a stored exhaust system area with regard to exhaust backpressure will be used especially for the OPF application
- the exhaust valve 1 1 can be operated by means of the button 73 and thus adjusted, for example, in particular closed or opened. Background is that it is the Motor control is not known that designed as an external control valve control unit simulates the flap control. If here implausible situation values are returned, then an error message can occur. Here it probably makes sense, the Stellantern the appropriate
- the auxiliary controller may simulate the interface hardware expected by the engine controller and the protocols for signal feedback and / or diagnostics.
- the base may have all the known flap systems, and after the additional control device, this may also be so. Even a base without adjustable exhaust flaps can be operated by such a control unit, because all information about the control can be tapped from the data bus.
- the control unit can adapt the expected maps in the basic driving modes so that they are approximately identical to the series (ie for the areas in which the interaction with active sound for the interior matters). The same applies to the approval areas and / or for the Areas in which the exhaust back pressure must be correct. With an additional button, you can only look at the approval areas and / or the
- Maps do not require much storage space. The vehicle can then switch accordingly depending on the vehicle identification and coding.
- the flap or additional control unit which makes it possible to obstruct and operate after-sales exhaust systems on a new vehicle in hindsight.
- An after-sale exhaust system usually has different outlet levels for the flap "off” and "to” modes as compared to a standard exhaust system. If these orifice levels were identical to the standard exhaust system, then presumably a type approval with the given flap control would be feasible.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Abgasklappe (11) für eine Abgasanlage (4) eines eine Verbrennungskraftmaschine (3) und wenigstens eine elektronischen Recheneinrichtung (16) zum Regeln der Verbrennungskraftmaschine (3) aufweisenden Kraftfahrzeugs (1), mit wenigstens einem Ventilelement (12), und mit wenigstens einem Aktor (13), mittels welchem das Ventilelement (12) bewegbar ist, wobei die Abgasklappe (11) eine eigene elektronische Recheneinrichtung (58) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, wenigstens ein von der elektronischen Recheneinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (1) bereitgestelltes und eine erste Stellung des Ventilelements (12) charakterisierendes erstes Signal zu empfangen, in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal wenigstens ein zumindest eine von der ersten Stellung unterschiedliche zweite Stellung des Ventilelements (12) charakterisierendes zweites Signal zu erzeugen und das zweite Signal an den Aktor (13) zu übermitteln, um dadurch mittels des Aktors (13) eine Bewegung des Ventilelements (12) in die zweite Stellung zu bewirken.
Description
Abgasklappe für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, Steuergerät für eine solche Abgasklappe, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Abgasklappe
Die Erfindung betrifft eine Abgasklappe für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 , ein Steuergerät, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Abgasklappe gemäß dem Oberbegriff von
Patentanspruch 10.
Derartige Abgasklappen für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen sowie derartige Verfahren zum Betreiben von solchen Abgasklappen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Das Kraftfahrzeug umfasst dabei üblicherweise eine
Verbrennungskraftmaschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Während ihres befeuerten Betriebs stellt die Verbrennungskraftmaschine Abgas bereit, welches die Abgasanlage durchströmen kann. Somit wird das Abgas mittels der Abgasanlage von der Verbrennungskraftmaschine abgeführt. Außerdem weist das Kraftfahrzeug üblicherweise eine elektronische Recheneinrichtung zum Regeln und somit zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine auf, wobei die elektronische
Recheneinrichtung auch als Steuergerät, Motorsteuergerät oder Motorsteuerung bezeichnet wird. Dabei weist die Abgasklappe wenigstens ein Ventilelement und wenigstens einen Aktor auf, mittels welchem das Ventilelement bewegbar,
insbesondere um eine Schwenkachse verschwenkbar, ist. Üblicherweise ist das Ventilelement mittels des Aktors zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung bewegbar, insbesondere verschwenkbar.
Üblicherweise ist das Ventilelement in einem von dem Abgas durchströmbaren Abgasrohr angeordnet, wobei das Ventilelement relativ zu dem Abgasrohr bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist. In der Schließstellung versperrt das Ventilelement zumindest einen Teilbereich eines von dem Abgas durchströmbaren
Strömungsquerschnitts des Abgasrohrs fluidisch, sodass das Abgas den fluidisch versperrten Teilbereich nicht durchströmen kann. In der Offenstellung jedoch gibt das Ventilelement den Teilbereich frei, sodass das Abgas durch den freigegebenen
Teilbereich hindurchströmen kann.
Eine solche Abgasklappe wird üblicherweise zur Soundmodulation und
Lautstärkebeeinflussung genutzt. Mit anderen Worten können beispielsweise mittels der Abgasklappe, insbesondere mittels des Ventilelements, Geräusche, die von dem Kraftfahrzeug, insbesondere von der Verbrennungskraftmaschine, an die Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Abgasanlage, emittiert werden und von sich in der Umgebung aufhaltenden Personen mit dem menschlichen Gehör akustisch wahrnehmbar sind, eingestellt beziehungsweise beeinflusst werden. Somit hängt beispielsweise ein von dem Kraftfahrzeug emittiertes und von sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufhaltenden Personen mit dem menschlichen Gehör akustisch wahrnehmbares Geräusch und dessen Lautstärke von dem Ventilelement,
insbesondere von dessen Stellung, in welcher das Ventilelement mittels des Aktors bewegt und insbesondere gehalten ist, ab. Beispielsweise gibt das Ventilelement in seiner Offenstellung wenigstens einen Resonator frei, wodurch ein besonders sportliches und kerniges Geräusch eingestellt werden kann. In der Schließstellung ist beispielsweise der Resonator mittels des Ventilelements versperrt, woraus ein weniger sportliches, dafür komfortables Geräusch resultiert, welches beispielsweise leiser als das Geräusch in der Offenstellung ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Abgasklappe, ein Steuergerät und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Soundmodulation und Lautstärkebeeinflussung auf besonders einfache Weise realisieren lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abgasklappe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10, sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Abgasklappe für eine Abgasanlage eines eine Verbrennungskraftmaschine und wenigstens eine elektronische
Recheneinrichtung zum Regeln beziehungsweise Betreiben der
Verbrennungskraftmaschine aufweisenden Kraftfahrzeugs, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine stellt beispielsweise in ihrem befeuerten Betrieb Abgas bereit, welches die Abgasanlage durchströmen kann und mittels der Abgasanlage von der Verbrennungskraftmaschine abgeführt wird. Die Abgasklappe weist dabei wenigstens ein Ventilelement und wenigstens einen Aktor auf, mittels welchem das Ventilelement bewegbar,
insbesondere um eine Schwenkachse verschwenkbar, ist. Beispielsweise ist das Ventilelement in einem von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine
durchströmbaren Abgasrohr, insbesondere der Abgasklappe, angeordnet, wobei das Ventilelement mittels des Aktors relativ zu dem Abgasrohr bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist. Die elektronische Recheneinrichtung zum Regeln der
Verbrennungskraftmaschine wird auch als Steuergerät, Motorsteuergerät oder Motorsteuerung bezeichnet.
Um nun eine besonders vorteilhafte Soundmodulation und Lautstärkebeeinflussung mittels der Abgasklappe, insbesondere mittels des Ventilelements und dabei insbesondere mittels dessen Stellung, auf besonders einfache Weise realisieren zu können, weist die Abgasklappe eine eigene elektronische Recheneinrichtung auf. Um die zuerst genannte elektronische Recheneinrichtung zum Regeln der
Verbrennungskraftmaschine im Folgenden begrifflich deutlich von der eigenen elektronischen Recheneinrichtung der Abgasklappe unterscheiden zu können, wird die elektronische Recheneinrichtung zum Regeln der Verbrennungskraftmaschine auch als erste elektronische Recheneinrichtung, erstes Steuergerät, Motorsteuergerät oder Motorsteuerung bezeichnet, wobei die eigene elektronische Recheneinrichtung der Abgasklappe auch als zweite elektronische Recheneinrichtung, Klappensteuergerät, Abgasklappensteuergerät oder zweites Steuergerät bezeichnet wird. Mit der sich auf die zweite elektronische Recheneinrichtung beziehende Bezeichnung„eigene" soll verdeutlicht beziehungsweise hervorgehoben werden, dass das Klappensteuergerät (eigene elektronische Recheneinrichtung der Abgasklappe) nicht Bestandteil des Motorsteuergeräts (elektronische Recheneinrichtung zum Regeln der
Verbrennungskraftmaschine) ist und nicht durch das Motorsteuergerät gebildet wird, sondern das Motorsteuergerät und das Klappensteuergerät sind für sich betrachtet jeweils einzelne, separat voneinander hergestellte Komponenten, sodass das
Klappensteuergerät ein von dem Motorsteuergerät unterschiedliches, zusätzlich dazu vorgesehenes Steuergerät ist.
Somit wird das Klappensteuergerät unabhängig von dem Motorsteuergerät hergestellt beziehungsweise gefertigt und umgekehrt. Außerdem kann die Abgasklappe unabhängig von dem Motorsteuergerät mit dem Klappensteuergerät ausgestattet werden, wobei umgekehrt ebenfalls gilt, dass das Kraftfahrzeug unabhängig von der Abgasklappe beziehungsweise von dem Klappensteuergerät mit dem Motorsteuergerät ausgestattet werden kann. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist es ferner vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise das Kraftfahrzeug insgesamt voll funktionsfähig sein kann, wenn die Abgasklappe und somit das
Klappensteuergerät nicht verbaut sind, sodass die Abgasklappe als Nachrüstlösung beziehungsweise Nachrüstprodukt ausgestaltet ist, mit welchem das Kraftfahrzeug nach dessen eigentlicher vollständiger Herstellung ausgestattet beziehungsweise ausgerüstet werden kann. Die Nachrüstlösung wird auch als After-Sales- Lösung oder After-Sales-Produkt bezeichnet. Insbesondere ist es denkbar, durch die
erfindungsgemäße Abgasklappe eine zunächst in dem Kraftfahrzeug verbaute Serien- Abgasklappe zu ersetzen und somit das Kraftfahrzeug nach dessen eigentlicher Herstellung und Ausstattung mit der Serien-Abgasklappe mit der erfindungsgemäßen Abgasklappe als Nachrüst-Lösung auszustatten. Hierdurch kann eine zunächst verbaute Serien-Abgasanlage des Kraftfahrzeugs zu einer Nachrüst-Abgasanlage umgerüstet oder durch eine Nachrüst-Abgasanlage ersetzt werden.
Dabei ist die eigene elektronische Recheneinrichtung der Abgasklappe, das heißt das Klappensteuergerät, dazu ausgebildet, wenigstens ein von der elektronischen
Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, das heißt von dem Motorsteuergerät bereitgestelltes und eine erste Stellung des Ventilelements charakterisierendes erstes Signal zu empfangen und in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal wenigstens ein zweites Signal zu erzeugen, welches zumindest eine von der ersten Stellung unterschiedliche zweite Stellung des Ventilelements charakterisiert. Des Weiteren ist das Klappensteuergerät dazu ausgebildet, das zweite Signal an den Aktor zu übermitteln, um dadurch mittels des Aktors eine Bewegung des Ventilelements in die zweite Stellung zu bewirken und insbesondere das Ventilelement mittels des Aktors in der zweiten Stellung zu halten.
Das erste Signal ist beispielsweise ein erstes Ansteuersignal, welches von dem Motorsteuergerät bereitgestellt wird, um beispielsweise einen Serien-Aktor der Serien- Abgasklappe anzusteuern und in der Folge mittels des ersten Ansteuersignais ein Serien-Ventilelement der Serien-Abgasklappe mittels des Serien-Aktors in die erste Stellung zu bewegen. Mit anderen Worten, ist das Kraftfahrzeug, insbesondere dessen Abgasanlage, beispielsweise mit der Serien-Abgasklappe ausgestattet, so kann mittels des ersten Ansteuersignais der Serien-Aktor von dem Motorsteuergerät angesteuert werden, um mittels des Serien-Aktors in Abhängigkeit von dem ersten Ansteuersignal das Serien-Ventilelement zu bewegen, insbesondere zu verschwenken.
Mittels der erfindungsgemäßen Abgasklappe ist es nun möglich, die Serien- Abgasklappe auf einfache Weise durch die erfindungsgemäße Abgasklappe zu ersetzen, ohne das Motorsteuergerät ersetzen beziehungsweise aufwendig ändern zu müssen und dabei gleichzeitig zu realisieren, das Ventilelement nicht in die erste Stellung, sondern in die gewünschte zweite Stellung zu bewegen. Hierzu wird mittels des Klappensteuergeräts das zweite Signal als zweites Ansteuersignal erzeugt und bereitgestellt, sodass eine eigentliche Ansteuerung des Aktors der erfindungsgemäßen Abgasklappe nicht mittels des ersten Signals, sondern mittels des zweiten Signals erfolgt. Zwar wird das Ventilelement auf Basis des ersten Signals bewegt, da das zweite Signal in Abhängigkeit von dem ersten Signal erzeugt wird, jedoch wird dabei das Ventilelement nicht in die erste Stellung, sondern in die von der ersten Stellung unterschiedliche zweite Stellung bewegt. Hierdurch kann das Kraftfahrzeug auf besonders einfache und kostengünstige Weise mit der als Nachrüst-Lösung
ausgebildeten, erfindungsgemäßen Abgasklappe ausgestattet werden. Ferner kann mittels der erfindungsgemäßen Abgasklappe das Ventilelement bedarfsgerecht bewegt werden, sodass eine besonders vorteilhafte Soundmodulation und
Lautstärkebeeinflussung realisierbar sind beziehungsweise sodass hier ein
zulassungsrelevanter Mündungspegel, der vergleichbar mit der Serien-Abgasanlage ist, in notwendigen Bereichen realisierbar ist. Gleiches gilt für den Abgasgegendruck, der ebenfalls von der Klappenposition oder dem Winkel abhängig ist. Der Gegendruck sollte in Bereichen, in denen eine OPF-Überwachung aktiv ist, mit der Serien- Abgasanlage identisch sein.
Bezogen auf das Kraftfahrzeug beziehungsweise die Serien-Abgasklappe ist es somit möglich, das Ventilelement auf einfache und bedarfsgerechte Weise in dessen Stellung zu beeinflussen und dadurch bedarfsgerecht ein gewünschtes Geräusch in einer
gewünschten Lautstärke zu erzeugen, ohne das Motorsteuergerät aufwendig ändern beziehungsweise austauschen zu müssen. Da das Klappensteuergerät das von dem Motorsteuergerät bereitgestellte erste Signal empfängt, simuliert das
Klappensteuergerät beispielsweise die durch die erfindungsgemäße Abgasklappe ersetzte Serien-Abgasklappe, sodass das Motorsteuergerät nicht detektiert, dass anstelle der Serien-Abgasklappe die erfindungsgemäße Abgasklappe verbaut ist. Dadurch können Fehlermeldungen vermieden werden. Die erfindungsgemäße
Abgasklappe ermöglicht somit die einfache und kostengünstige Realisierung einer Abgasklappenstellerfunktionalität als Nachrüstlösung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen. Mittels der Abgasklappe ist es somit beispielsweise möglich, das Ventilelement, welches mittels des ersten Signals geschlossen oder geöffnet würde, mittels des zweiten Signals weiter zu schließen oder weiter zu öffnen, als dies mittels des ersten Signals bewirkt würde. Hierdurch kann beispielsweise ein von dem Kraftfahrzeug, insbesondere von der
Verbrennungskraftmaschine, an die Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere über die Abgasanlage, emittiertes Geräusch sowie dessen Lautstärke bedarfsgerecht eingestellt und - insbesondere gegenüber der Serien-Abgasklappe - beeinflusst beziehungsweise variiert werden, ohne dass dazu aufwendige Änderungen oder ein Austausch des Motorsteuergeräts erforderlich ist. Beispielsweise ist das Ventilelement zwischen wenigstens einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung bewegbar, insbesondere verschwenkbar.
In der Schließstellung versperrt beispielsweise das Ventilelement zumindest einen Teilbereich eines von dem Abgas durchströmbaren Strömungsquerschnitts des Abgasrohrs, sodass das Abgas nicht durch den fluidisch versperrten
Strömungsquerschnitt hindurchströmen kann. In der Offenstellung jedoch gibt das Ventilelement den Teilbereich frei, sodass das Abgas durch den freigegebenen Teilbereich hindurchströmen kann. Das Ventilelement gibt beispielsweise in seiner Offenstellung eine Dämpfung, insbesondere einen Resonator, frei, wobei das
Ventilelement in der Schließstellung den Resonator beziehungsweise die Dämpfung versperrt. Dadurch kann beispielsweise durch die Offenstellung des Ventilelements ein gegenüber der Schließstellung lauteres und/oder sportlicheres Geräusch eingestellt werden, wobei in der Schließstellung beispielsweise ein gegenüber der Offenstellung leiseres und insbesondere komfortableres Geräusch eingestellt werden kann. Wird beispielsweise die Serien-Abgasklappe gegen die erfindungsgemäße Abgasklappe auf einfache Weise ausgetauscht, so kann das Ventilelement der erfindungsgemäßen
Abgasklappe beispielsweise im Vergleich zum Serien-Ventilelement der Serien- Abgasklappe unter anderen Bedingungen in die Schließstellung beziehungsweise in die Offenstellung bewegt werden, sodass beispielsweise unter anderen Bedingungen die Offenstellung beziehungsweise die Schließstellung des Ventilelements eingestellt werden kann. Unter dem Einstellen der Schließstellung, der Offenstellung
beziehungsweise einer Stellung des Ventilelements insgesamt ist zu verstehen, dass das Ventilelement mittels des Aktors in die jeweilige Stellung bewegt und insbesondere in der jeweiligen Stellung gehalten wird.
Bei geschlossener Abgasklappe beziehungsweise Ventilelement durchläuft das Abgas einen Schalldämpferteil, welcher die größte Dämpfung hat. Dieser Teil hat dann auch den größeren Abgasgegendruck. Mit geöffneter Abgasklappe durchläuft das Abgas parallel einen weniger gedämpften Teil. Weniger Dämpfung bedeutet meist auch weniger Abgasgegendruck. Das Abgas nimmt sich den leichteren Weg und daher den weniger gedämpften Zweig. Ein Teil geht aber auch noch durch den stärker gedämpften Teil. Aktuelle Abgasklappen schalten nicht um, sondern nur einen Teil frei oder dazu.
Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Im
Automobilbereich werden an Abgasanlagen vermehrt Abgasklappen eingesetzt. Diese können pneumatisch oder elektrisch betreibbar beziehungsweise ansteuerbar oder angesteuert sein. Insbesondere wird eine solche Abgasklappe, insbesondere dessen Ventilelement, genutzt, um aktiv wenigstens einen Dämpfung, insbesondere einen Resonator oder Resonatoren, zuzuschalten. Die Abgasklappe wird dabei nicht genutzt, um einfach ein besonders lautes, für sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufhaltende Personen unangenehmes Geräusch zu erzeugen, sondern derartige, unangenehme Geräusche zu vermeiden. Zumindest nahezu jede, auch als Motor, Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichnete
Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Turbomotor, weist in niedrigen Drehzahl- und Lastbereichen Betriebspunkte auf, in denen sich der Ladungswechsel oder die gesamte Motor-/Abgasstrangkonstruktion durch brummiges, dröhniges Verhalten bemerkbar macht. Um dabei trotzdem ein komfortables Fahren zu ermöglichen, werden daher in jeweiligen Schalldämpfern der jeweiligen Abgasanlagen konstruktiv Dämpfungen, insbesondere Resonatoren, umgesetzt. Somit kann der zuvor genannte Resonator beziehungsweise die Dämpfung alternativ oder zusätzlich genutzt werden, um eine angenehmes und komfortables Geräusch und in der Folge eine komfortable Fahrt zu realisieren. Üblicherweise wirkt sich ein solcher Resonator beziehungsweise
eine solche Dämpfung jedoch negativ auf den Abgasgegendruck aus, was bezüglich Ladungswechsel und Verbrauch nicht gewünscht ist. Um nun dröhnige und brummige Bereiche zu minimieren oder zu vermeiden und dies vorzugsweise nur für die
Bereiche, in denen es wirklich benötigt wird, werden verstellbare Abgasklappen eingesetzt, um gezielt Einfluss auf das Abgas, insbesondere dessen Strömung beziehungsweise Strom, nehmen zu können. Beispielsweise über Kennfelder kann der Resonator und/oder ein gedämpfter Zweig beziehungsweise gedämpfte Zweige nur dort beziehungsweise in solchen Bereichen zugeschaltet werden, in denen es wirklich gewünscht ist. Eine Abgasklappe kann somit genutzt werden, um unangenehme und übermäßig laute Geräusche, die von dem Kraftfahrzeug an dessen Umgebung emittiert werden, zu vermeiden.
Üblicherweise wird versucht, mit Abgasklappen einen Kompromiss zu schaffen zwischen dem was, zulässig oder vorgegeben ist, und dem, was insbesondere kundenseitig gewünscht wird. Gleichzeitig möchte man nicht unnötig Dämpfung umsetzen, da diese Abgasgegendruck verursacht. Abgasgegendruck kostet in bestimmten Drehzahl-/Lastbereichen Leistung und die Kompensation kostet Kraftstoff, was wiederum zu CC Emissionen führt.
Bei sportlichen Fahrzeugen kann das komplette Schalldämpfervolumen nötig sein, um überhaupt eine hinreichende Dämpfung zu erreichen. Dies geschieht beispielsweise durch Absorption und/oder besonders langen Rohrleitungen. So ist eine relativ starke Dämpfung darstellbar, ohne den Abgasgegendruck zu stark zu erhöhen. Für
Reflexionsschalldämpfer oder Resonatoren bleibt dann kein Volumen mehr übrig. Reflexionsschalldämpfer können zwar gut dämpfen, aber erhöhen auch zu stark den Abgasgegendruck. Resonatoren erzeugen zwar wenig Abgasgegendruck, aber sie dämpfen meist nur in einem sehr kleinen Bereich.
Häufig werden Abgasklappen jedoch sehr viel breitbandiger eingesetzt. Neben einer akustischen Differenzierung zwischen unterschiedlichen Fahrmodi, insbesondere beispielsweise zwischen einem Komfort- und Sportmodus, werden Abgasklappen auch für Außengeräuschtypisierung eingesetzt. Mittels einer solchen Abgasklappe kann ein übermäßiges, von dem Kraftfahrzeug, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine, über die Abgasanlage emittiertes Geräusch beziehungsweise dessen Lautstärke unter solchen Bedingungen beziehungsweise in solchen Betriebsbereichen gering gehalten werden, unter beziehungsweise in denen dies gewünscht ist. In anderen Bereichen
kann - beispielsweise zur Realisierung einer sportlichen Akustik - die Abgasanlage entdrosselt werden, indem die Abgasklappe beziehungsweise das Ventilelement geöffnet wird. Dabei sind Abgasklappen bekannt, die als sogenannte Auf-Zu-Klappen ausgebildet sind. Dabei ist das Ventilelement lediglich genau zwischen zwei voneinander unterschiedlichen Stellungen bewegbar, wobei eine der Stellungen beispielsweise die zuvor genannte Schließstellung und die andere der Stellungen die zuvor genannte Offenstellung ist. Ferner sind geregelte Abgasklappen denkbar, bei denen die Abgasklappe beziehungsweise das Ventilelement in wenigstens eine Zwischenstellung, insbesondere in mehrere Zwischenstellungen, zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegt und dort gehalten werden kann. Mittels des erfindungsgemäßen Zusatzklappensteuergeräts inklusive Funktion kann mit entsprechenden Anpassungskennfeldern und geregelten Abgasklappen auch mit einer konstruktiv abweichenden Abgasanlage das Pegel- und Druckverhalten einer Serien- Abgasanlage emittiert werden.
Üblicherweise wird eine solche Abgasklappe, insbesondere deren Aktor, zumindest im Wesentlichen direkt von dem Motorsteuergerät und somit mittels des ersten Signals angesteuert. Das erste Signal ist üblicherweise eine Information, ob die Abgasklappe beziehungsweise dessen Ventilelement geöffnet oder geschlossen werden soll. Bei einer pneumatisch betreibbaren Abgasklappe stellt die Motorsteuerung, insbesondere über das erste Signal, ein elektrisches Umschaltventil, welches dann einen Unterdruck zum Bewegen des Ventilelements bewirkt beziehungsweise freigibt. Bei einer solchen pneumatisch betreibbaren Abgasklappe ist somit beispielsweise der Aktor als pneumatischer Aktor ausgebildet, welcher beispielsweise das elektrische
Umschaltventil umfasst.
Bei elektrisch verstellbaren Abgasklappensystemen existieren unterschiedliche Systeme. Im einfachsten Fall sitzt auf dem Ventilelement der Aktor, welcher beispielsweise als elektrischer Stellantrieb ausgebildet ist und ein gewisses Maß an eigener künstlicher Intelligenz aufweisen kann. Dabei ist beispielsweise eine interne Elektronik verbaut, welche das Ventilelement selbstständig in deren jeweilige
Endanschläge fahren kann. Ein erster der Endanschläge ist beispielsweise die zuvor genannte Schließstellung, wobei ein anderer der Endanschläge beispielsweise die zuvor genannte Offenstellung ist. Das Ventilelement kann dabei beispielsweise von Endanschlag zu Endanschlag, nicht jedoch darüber hinaus bewegt werden. Hierbei bekommt der als elektrischer Abgasklappensteller ausgebildete Stellantrieb
beziehungsweise Aktor beispielsweise von der Motorsteuerung üblicherweise das erste Signal, welches beispielsweise als PWM-Signal ausgebildet ist (PWM - Pulsweitenmodulation). Insbesondere bekommt der elektrische Abgasklappensteller das PWM-Signal mit einer festen Grundfrequenz. Definierte Impuls-Pause-Verhältnisse sind dann jeweiligen Wunschpositionen beziehungsweise Stellungen des Stellers beziehungsweise des Ventilelements zugeordnet. Ein 10 %-PWM-Signal entspricht beispielsweise dem Wunsch, das Ventilelement zu öffnen, sodass beispielsweise mittels eines solchen 10 %-PWM-Signals das Ventilelement geöffnet, das heißt in die Offen Stellung bewegt wird.
Ein 90 %-PWM-Signal entspricht beispielsweise dem Wunsch, das Ventilelement zu schließen, sodass beispielsweise durch ein solches 90 %-PWM-Signal das
Ventilelement geschlossen, das heißt in die Schließstellung bewegt wird. Der elektrische Abgasklappensteller fährt dann beispielsweise eigenständig einen jeweiligen Anschlag beziehungsweise die jeweilige Position an und erkennt diese über eine interne Strommessung am Versteilmotor beziehungsweise an dessen
Leistungselektronik. Im Klappen-Anschlag steigt der Antriebsstrom, und der auch als Steller bezeichnete Aktor stellt eigenständig ab. Moderne Systeme können sogar Zwischenstellungen anfahren und sind dafür intern mit einer zusätzlichen Positions- beziehungsweise Lageerkennung ausgerüstet. Ferner sind solche
Abgasklappenregelungen bekannt, welche Abgasklappensteller beziehungsweise Aktoren verwenden, die lediglich einen Stellmotor zum Bewegen des Ventilelements enthalten. Bei diesen Systemen sind beispielsweise als H-Brücken ausgebildete Leistungstreiber in dem Aktor beziehungsweise in der Motorsteuerung untergebracht. Diese Systeme sind bezüglich der Hardware in der Motorsteuerung deutlich
aufwendiger, sie können aber die Abgasklappe beziehungsweise das Ventilelement, ähnlich wie bei einer Drosselklappe, stufenlos in jede gewünschte Stellung
beziehungsweise Position regeln.
Die Steuerung über eine Signalleitung als PWM ist im Einsatz. Gleiches gilt für eine eventuelle Lagerückmeldung, die über eine separate Leitung ebenfalls als PWM-Signal realisiert werden kann. Auch wenn eine Lagerückmeldung aktuell nicht im Einsatz ist, kann sie eventuell zukünftig notwendig sein, vor allem, wenn ein zukünftiger Einsatz von Ottopartikelfiltern (OPF) vorgesehen ist. Abgasklappenhersteller bieten dies bereits an. Alternativ bieten die Hersteller von Abgasklappenstellern auch eine Lin-Bus- Ansteuerung an. Über einen Lin-Bus könnte man Ansteuerung und Lagerückmeldung
parallel übertragen, also moderner, und wenn man dann noch zwei Steller mit unterschiedlichen Adressen vorhält, kann man weiter Leitungen sparen. Eventuell gibt es in Zukunft auch noch andere Bussysteme, die umgesetzt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Ventilelement in einem
Verstellbereich bewegbar, welcher die zweite Stellung und eine Mehrzahl von weiteren Stellungen umfasst. Dabei ist die Abgasklappe dazu ausgebildet, infolge des
Empfangens des ersten Signals das Ventilelement mittels der eigenen elektronischen Recheneinrichtung (Klappensteuergerät) und mittels des Aktors in die Stellungen des Verstellbereichs zu bewegen und in den Stellungen des Verstellbereichs zu halten. Mit anderen Worten ist es bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass das
Ventilelement mittels des Klappensteuergeräts und mittels des Aktors in die
unterschiedlichen Stellungen des Verstellbereichs bewegt und dort gehalten wird, obwohl das Klappensteuergerät lediglich das erste Signal beziehungsweise das lediglich die erste Stellung charakterisierende erste Signal empfängt. Ist es
beispielsweise hinsichtlich der Serien-Abgasklappe vorgesehen, das Serien- Ventilelement der Serien-Abgasklappe mittels des Motorsteuergeräts lediglich zwischen der ersten Stellung und einer weiteren Endstellung zu bewegen und somit entweder in die erste Stellung oder in die weitere Endstellung zu bewegen, so kann dies mittels der als Nachrüst-Lösung ausgebildeten, erfindungsgemäßen Abgasklappe dahingehend vorteilhaft und auf besonders einfache Weise geändert werden, dass dann, wenn mittels des Motorsteuergeräts eigentlich lediglich die erste Stellung eingestellt wird beziehungsweise eingestellt werden soll, das Ventilelement in mehrere, voneinander unterschiedliche Stellungen des Verstellbereichs bewegt wird,
insbesondere während das Motorsteuergerät das erste Signal bereitstellt.
Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorzugsweise vorgesehen, dass, während das Motorsteuergerät das erste Signal bereitstellt beziehungsweise während das Klappensteuergerät das erste Signal und somit die erste Stellung empfängt, das Ventilelement infolge des Empfangens des ersten Signals in die mehreren,
voneinander unterschiedlichen Stellungen des Verstellbereichs bewegt wird, insbesondere mittels des Klappensteuergeräts und mittels des Aktors und dabei insbesondere mittels des zweiten Signals beziehungsweise mittels mehrerer zweiter Signale, das beziehungsweise die die jeweiligen Stellungen des Verstellbereichs charakterisiert beziehungsweise charakterisieren. Somit kann beispielsweise das Ventilelement hinsichtlich seiner Stellung verändert beziehungsweise variiert werden,
während das Motorsteuergerät lediglich das erste Signal und somit die erste Stellung aussendet und dadurch lediglich die erste Stellung anfordert beziehungsweise einstellen möchte. Dadurch können eine besonders vorteilhafte Soundmodulation und Lautstärkebeeinflussung realisiert werden, ohne dass das Motorsteuergerät einen Fehler beziehungsweise eine Fehlfunktion detektiert, sodass es nicht zu Fehlern und Fehlerzuständen kommt.
Um eine besonders vorteilhafte Soundmodulation und Lautstärkebeeinflussung, insbesondere über das Ventilelement und dabei insbesondere über dessen Stellung beziehungsweise Stellungen, realisieren zu können, ist es bei einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Abgasklappe dazu ausgebildet ist, das Ventilelement mittels der eigenen elektronischen Recheneinrichtung mittels des Aktors und dabei insbesondere mittels des zweiten Signals beziehungsweise mittels der mehreren zweiten Signale stufenlos in jeweilige Stellungen des Verstellbereichs zu bewegen und in den jeweiligen Stellungen zu halten. Bei dieser Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Abgasklappe nicht etwa als einfache Auf-Zu-Abgasklappe, deren Ventilelement lediglich zwischen genau zwei Stellungen beziehungsweise gestuft in Stellungen bewegbar ist, ausgebildet, sondern die Abgasklappe ist derart ausgebildet, dass das Ventilelement stufenlos und somit besonders bedarfsgerecht in die Stellungen des Verstellbereichs, insbesondere in jede Stellung des
Verstellbereichs, bewegt und in der jeweiligen Stellung gehalten werden kann. Dadurch kann der zuvor genannte Strömungsquerschnitt des Abgasrohrs besonders
bedarfsgerecht und insbesondere zumindest im Wesentlichen kontinuierlich und somit übergangslos zumindest teilweise freigegeben und fluidisch versperrt werden, wodurch sich eine besonders vorteilhafte Soundmodulation und Lautstärkebeeinflussung realisieren lassen.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die eigene
elektronische Recheneinrichtung (Klappensteuergerät) dazu ausgebildet ist, von der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, das heißt von dem
Motorsteuergerät, bereitgestellte Daten zu empfangen und in Abhängigkeit von den empfangenen Daten das zweite Signal und somit die zweite Stellung zu erzeugen, wobei die Daten wenigstens einen von der ersten Stellung unterschiedlichen Zustand des Kraftfahrzeugs charakterisieren. Mit anderen Worten charakterisieren die Daten wenigstens einen Zustand des Kraftfahrzeugs, wobei der Zustand von der ersten Stellung unterschiedlich ist und somit nicht die erste Stellung umfasst beziehungsweise
charakterisiert. Bei dieser Ausführungsform ist es somit vorgesehen, dass das zweite Signal und somit die zweite Stellung nicht nur in Abhängigkeit von der ersten Stellung, sondern auch in Abhängigkeit von wenigstens einem von der ersten Stellung unterschiedlichen, zusätzlichen Kriterium erzeugt beziehungsweise eingestellt wird, wobei der zuvor genannte Zustand das genannte Kriterium umfasst beziehungsweise charakterisiert. Dadurch ist es beispielsweise möglich, das Ventilelement,
insbesondere dessen Stellung, besonders bedarfsgerecht an den Zustand des
Kraftfahrzeugs, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine, anzupassen, wodurch eine besonders vorteilhafte Soundmodulation und eine besonders vorteilhafte
Lautstärkebeeinflussung realisierbar sind.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Zustand eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise einer Abtriebswelle der
Verbrennungskraftmaschine und/oder ein Drehmoment beziehungsweise eine Last der Verbrennungskraftmaschine und/oder eine Stellung eines Fahrpedals des
Kraftfahrzeugs und/oder einen eingestellten Fahrmodus des Kraftfahrzeugs und/oder einen Zustand eines von einer Person betätigbaren Bedienelements zum Bedienen der Abgasklappe umfasst. Das Ventilelement kann somit in Abhängigkeit von dem Zustand beziehungsweise in Abhängigkeit von dem zuvor genannten Kriterium in
unterschiedliche Stellungen bewegt werden, während beispielsweise das
Motorsteuergerät das erste Signal und somit die erste Stellung zumindest im
Wesentlichen konstant bereitstellt und das Klappensteuergerät das erste Signal und die erste Stellung empfängt und wenn sich der Zustand ändert.
Mit anderen Worten, ändert sich beispielsweise der Zustand, wobei der Zustand beziehungsweise dessen Änderung durch die Daten charakterisiert wird, während sich das erste Signal beziehungsweise die erste Stellung nicht ändert, das heißt während das Klappensteuergerät das erste Signal und somit lediglich die erste Stellung empfängt, so kann das Ventilelement mittels des Aktors, mittels des
Klappensteuergeräts und mittels des zweiten Signals in unterschiedliche Stellungen bewegt werden, obwohl sich das erste Signal beziehungsweise die erste Stellung nicht ändert. Somit ist es möglich, das Ventilelement, insbesondere dessen Stellung, an den sich ändernden Zustand beziehungsweise an Änderungen des Zustands anzupassen, obwohl von dem Motorsteuergerät lediglich die erste Stellung angefordert wird. Wäre somit beispielsweise die Serien-Abgasklappe verbaut, so käme es trotz der
Änderungen des Zustands nicht zu Änderungen der Stellung des Serien-
Ventilelements, da das Motorsteuergerät trotz der Änderung des Zustands die erste Stellung anfordert. Da nun jedoch auf die beschriebene Weise die Serien-Abgasklappe durch die erfindungsgemäße Abgasklappe auf besonders einfache und kostengünstige Weise ersetzt werden kann, kann das Ventilelement infolge von Änderungen des Zustands bewegt und somit in unterschiedliche Stellungen bewegt werden,
insbesondere mittels des zweiten Signals beziehungsweise mittels mehrerer zweiter Signale, obwohl und während das Motorsteuergerät lediglich die erste Stellung anfordert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in einer Speichereinrichtung der eigenen elektronischen Recheneinrichtung (Klappensteuergerät) ein die zweite Stellung und mehrere, voneinander und von der zweiten Stellung unterschiedliche Stellungen umfassendes Kennfeld gespeichert, wobei die eigene elektronische Recheneinrichtung (Klappensteuergerät) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal eine der Stellungen des Kennfelds aus dem Kennfeld auszuwählen und mittels des Aktors eine Bewegung des Ventilelements in die ausgewählte Stellung zu bewirken. Somit charakterisiert beispielsweise das zweite Signal die ausgewählte Stellung, sodass das Ventilelement mittels des zweiten Signals in die ausgewählte Stellung bewegt werden kann. Insbesondere wird das Ventilelement mittels des Aktors in der ausgewählten Stellung gehalten, wodurch eine besonders vorteilhafte
Soundmodulation und Lautstärkebeeinflussung realisierbar sind. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Stellungen des Kennfelds die Stellungen des Verstellbereichs sind.
Durch die Nutzung des Kennfelds ist es möglich, das erste Signal beziehungsweise die erste Stellung zu korrigieren, sodass das Ventilelement nicht in die von dem
Motorsteuergerät angeforderte erste Stellung, sondern in die davon unterschiedliche, zweite Stellung beziehungsweise in die davon unterschiedliche ausgewählte Stellung bewegt wird. Insbesondere ist es so möglich, auf Basis des Kennfelds das
Ventilelement in unterschiedliche, aus dem Kennfeld ausgewählte Stellungen zu bewegen, während das Motorsteuergerät lediglich die erste Stellung anfordert.
Dadurch können das von dem Kraftfahrzeug, insbesondere der
Verbrennungskraftmaschine, an die Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere über die Abgasanlage, emittierte Geräusch und dessen Lautstärke besonders
bedarfsgerecht beeinflusst werden.
Um das Ventilelement besonders bedarfsgerecht und schnell bewegen zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Aktor als elektrisch betreibbarer Aktor, das heißt als elektrischer Aktor ausgebildet ist.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Abgasklappe dazu ausgebildet ist, mittels der eigenen elektronischen Recheneinrichtung
(Klappensteuergerät) zumindest die zweite Stellung zu erfassen, in Abhängigkeit von dem Erfassen der zweiten Stellung ein Rückmeldesignal, welches die erste Stellung charakterisiert, zu erzeugen und das Rückmeldesignal der elektronischen
Recheneinrichtung des elektronischen Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Insbesondere kann das Klappensteuergerät beispielsweise jeweilige, voneinander unterschiedliche Stellungen des Ventilelements, das in die voneinander unterschiedlichen Stellungen beispielsweise auf Basis des Kennfelds bewegt wird, erfassen und in Abhängigkeit von dem Erfassen der jeweiligen Stellung das Rückmeldesignal, welches die erste Stellung charakterisiert, erzeugen und das Rückmeldesignal der elektronischen
Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Vorzugsweise kann das
Klappensteuergerät die jeweiligen Stellungen des Verstellbereichs beziehungsweise des Kennfelds erfassen und in Abhängigkeit von dem Erfassen der jeweiligen Stellung das Rückmeldesignal, welches die erste Stellung charakterisiert, erzeugen und das Rückmeldesignal der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs
bereitstellen.
Dieser Ausführungsform liegt insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Das Motorsteuergerät kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, insbesondere im
Rahmen einer Diagnosefunktion, die Stellung des Ventilelements zu erfassen. Wie zuvor beschrieben, fordert das Motorsteuergerät mittels des ersten Signals die erste Stellung an, wobei jedoch mittels des zweiten Signals zumindest die von der ersten Stellung unterschiedliche zweite Stellung des Ventilelements eingestellt wird. Würde nun beispielsweise die Abgasklappe die eingestellte zweite Stellung des
Ventilelements erfassen und diese erfasste zweite Stellung, insbesondere über das Rückmeldesignal, an das Motorsteuergerät rückmeiden, so würde das
Motorsteuergerät einen Fehler erfassen und melden, da das Motorsteuergerät erfassen würde, dass die tatsächlich eingestellte zweite Stellung des Ventilelements von der von dem Motorsteuergerät angeforderten und gewünschten ersten Stellung abweicht. In der Folge würde es zu einer Fehlermeldung beziehungsweise zu einem Fehlereintrag kommen, obwohl die Abgasklappe funktionstüchtig ist und das Ventilelement in die
tatsächlich gewünschte zweite Stellung bewegt und dort gehalten ist. Um nun eine solche, unerwünschte und fehlerhafte Fehlererkennung zu vermeiden, meldet das Klappensteuergerät dem Motorsteuergerät nicht die wunschgemäß tatsächlich eingestellte zweite Stellung, sondern die von dem Motorsteuergerät angeforderte erste Stellung über das Rückmeldesignal zurück, wodurch das Motorsteuergerät eine fehlerfreie Funktion erfasst, was auch tatsächlich der Fall ist.
Mit anderen Worten ausgedrückt: Das Motorsteuergerät ist beispielsweise
grundsätzlich dazu ausgebildet, zu überprüfen, ob das von dem Motorsteuergerät bereitgestellte erste Signal tatsächlich die erste Stellung des Ventilelements bewirkt, das heißt ob sich das Ventilelement tatsächlich in der von dem Motorsteuergerät angeforderten ersten Stellung befindet. Wäre beispielsweise die Serien-Abgasklappe verbaut und funktionstüchtig, so würde das erste Signal tatsächlich dazu führen, dass das Serien-Ventilelement sich tatsächlich in der von dem Motorsteuergerät
angeforderten ersten Stellung befindet. Das Motorsteuergerät würde dies erfassen und eine fehlerfreie Funktion der Serien-Abgasklappe diagnostizieren.
Da nun jedoch mittels des Klappensteuergeräts die zweite Stellung und nicht die erste Stellung des Ventilelements eingestellt wird, würde es dann, wenn an das
Motorsteuergerät die tatsächlich eingestellte zweite Stellung rückgemeldet würde, zu einer Fehlermeldung kommen, das das Motorsteuergerät erfassen würde, dass die zweite Stellung von der von dem Motorsteuergerät gewünschten ersten Stellung abweicht. Daher wird nicht die tatsächlich eingestellte zweite Stellung, sondern die von dem Motorsteuergerät angeforderte erste Stellung rückgemeldet.
Um dabei dennoch eine vorteilhafte Diagnosefunktion zu realisieren, ist das
Klappensteuergerät vorzugsweise dazu ausgebildet, die Stellung des Ventilelements zu erfassen beziehungsweise zu überprüfen, ob sich das Ventilelement tatsächlich in der zweiten Stellung befindet, das heißt ob das zweite Signal tatsächlich die zweite Stellung bewirkt. Wird beispielsweise von dem Klappensteuergerät erfasst, dass sich das Ventilelement nicht in der von dem Klappensteuergerät angeforderten zweiten Stellung, sondern in einer von der zweiten Stellung unterschiedlichen Stellung wie beispielsweise der ersten Stellung befindet, so geht das Klappensteuergerät von einem Fehler beziehungsweise einer Fehlfunktion aus, da das zweite Signal die zweite Stellung bewirken müsste, jedoch nicht bewirkt hat. In der Folge wird beispielsweise an das Motorsteuergerät über das Rückmeldesignal nicht die erste Stellung, sondern eine
von der ersten Stellung unterschiedliche Stellung rückgemeldet. Hierdurch wird dem Motorsteuergerät mitgeteilt, dass eine Fehlfunktion vorliegt, da simuliert wird, dass das Ventilelement sich nicht in der von dem Motorsteuergerät angeforderten ersten Stellung befindet. Insgesamt kann dadurch eine besonders vorteilhafte
Diagnosefunktion realisiert werden, da unerwünschte und unnötige Fehlermeldungen vermieden werden können und es nur dann zur Erfassung von Fehlern und zu
Fehlermeldungen kommt, wenn tatsächlich eine Fehlfunktion der Abgasklappe vorliegt.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät für eine wenigstens ein Ventilelement und wenigstens einen Aktor, mittels welchem das Ventilelement bewegbar ist, aufweisenden Abgasklappe einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, wenigstens ein von einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Abgasanlage,
bereitgestelltes und eine erste Stellung des Ventilelements charakterisierendes erstes Signal zu empfangen, in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal wenigstens ein zumindest eine von der ersten Stellung unterschiedliche zweite
Stellung des Ventilelements charakterisierendes zweites Signal zu erzeugen und das zweite Signal an den Aktor zu übermitteln, um dadurch mittels des Aktors eine
Bewegung des Ventilelements in die zweite Stellung zu bewirken. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Das erfindungsgemäße Steuergerät ist somit beispielsweise die zuvor genannte, eigene beziehungsweise zweite elektronische Recheneinrichtung, mittels welcher eine besonders vorteilhafte Soundmodulation realisierbar ist.
Das erfindungsgemäße Steuergerät bietet somit die Möglichkeit, die Abgasklappe der beispielsweise als After-Sales-Abgasanlage ausgebildeten Abgasanlage so zu betreiben, dass einerseits ein besonders emotionales Geräusch realisiert und andererseits diesbezügliche Vorgaben hinsichtlich der Vermeidung übermäßig lauter Geräusche erfüllt werden können, insbesondere hinsichtlich der
Außengeräuschrichtlinie R51 .03.
Das erfindungsgemäße Steuergerät ist somit ein Steuergerät, welches zum Beispiel das Verhalten und die Hardware der beispielsweise geschalteten Abgasklappen bezüglich Motorsteuerung simuliert, insbesondere auch im Hinblick auf
Diagnoserückmeldungen oder eine etwaige Lagerückmeldung. Das erfindungsgemäße
Steuergerät steuert dann an der After-Sales- Abgasanlage nicht mehr geschaltet, sondern geregelt die Abgasklappe an. Mit anderen Worten ist es mittels des
erfindungsgemäßen Steuergeräts beispielsweise möglich, die eigentlich gesteuerte und somit nur zwischen zwei diskreten Stellungen verstellbare Abgasklappe
beziehungsweise deren Ventilelement als geregelte Abgasklappe beziehungsweise als geregeltes Ventilelement zu betreiben, sodass das Ventilelement zumindest im
Wesentlichen kontinuierlich zwischen den Stellungen bewegt und auch in mehrere andere, insbesondere zwischen den Stellungen angeordnete Stellung bewegt und in diesen Stellen gehalten werden kann. Das Steuergerät erkennt beispielsweise, wann die beispielsweise durch die elektronische Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs realisierte Motorsteuerung das beispielsweise als Klappe ausgebildete Ventilelement der Serien-Abgasanlage schalten würde und steuert dann entsprechend die geregelte Abgasklappe oder jeweilige, mehrere geregelte Abgasklappen der After-Sales- Abgasanlage an.
In den Bereichen oder Betriebszuständen Komfort, Sport und Sport+ sorgt das
Steuergerät nun mit im Kennfeld hinterlegten Positionen dafür, dass sich die After- Sales-Abgasanlage bezüglich Pegel auf etwa dem gleichen Niveau wie die Serien- Abgasanlage befindet. Dadurch ist gewährleistet, dass mittels einer After-Sales- Abgasanlage, mittels welcher emotionalere Geräusche als mittels der Serien- Abgasanlage realisierbar sind, insbesondere in Zulassungsbereichen, mit
entsprechenden Stellungen oder Winkeln des Ventilelements ein hinreichend niedriger Pegel ausgegeben werden kann, also ein Pegel, der dem der Serien-Abgasanlage entspricht. Das Steuergerät hat neben den Signalen„auf" und„zu" zur Ansteuerung der geschalteten Abgasklappen, beispielsweise über CAN-Bus, auch Informationen bezüglich Drehzahl, Drehmoment, Gang, Fahrmodi und kann hier in den Kennfeldern weiter differenzieren.
Neben den Pegeln für die Zulassungsbereiche kann mit geregelten Abgasklappen, welche auch einfach als Klappen bezeichnet werden, und mit Hilfe entsprechender Kennfelder der gesamte Mündungspegel einer After-Sales-AGA (AGA - Abgasanlage) für die normalen Bereiche Komfort, Sport und Sport+ ähnlich ausgelegt werden. Dies hätte Vorteile beim Zusammenspiel mit dem künstlichen ASD-Sound (ASD - Abgasschaldämpfer), der dem Fahrer im Fahrzeug vermittelt wird. Dieser ASD-Sound wird auf Basis der Serien-Abgasmündung appliziert. Neben dem Sound ist hier vor allem der applizierte Pegel wichtig. Dort, wo eine Serie-Abgasanlage einen kleinen
Pegel in das Fahrzeuginnere lässt, wird mehr dazu gespielt und dort, wo die Serie- Abgasanlage auffällige Pegelüberhöhungen hat wird weniger eingespielt. Das
Gesamtbild muss stimmig sein.
Eine After-Sales-Abgasanlage hat im Pegelhochlauf meistens andere Pegeltäler und - Berge. Interner Aktiver Sound (IASD) und After-Sales-Abgasanlagen vertragen sich daher oft nicht. Wenn eine After-Sales-AGA an der Stelle ein Pegelmaximum hat, an der die Serien-AGA ein Pegelloch hat, kann es hier für den Fahrer unangenehm werden. Das künstliche Soundsystem hat im serienmäßigen Tal bereits das Pegeltal kompensiert bzw. hinzugefügt. Die After-Sales-AGA setzt zudem noch etwas drauf. Beides zusammen könnte zu viel werden. Das erfindungsgemäße Steuergerät hat nun beispielsweise wenigstens ein Kennfeld, dass dies kompensiert.
Hierfür wird zum Beispiel die Serien-Abgasanlage auf einem Rollenprüfstand vermessen. Es können die Pegel für Klappe beziehungsweise Ventilelement„auf" und „zu" ermittelt werden und entsprechende Hochläufe mit verschiedenen Drehmoment gefahren werden. Mit der After-Sales-Abgasanlage verfährt man identisch, nur dass hier die Klappe(n) nicht nur im„auf" und„zu" Modus vermessen wird beziehungsweise werden, sondern auch die Zwischenstellungen, zum Beispiel„zu =0%", 5%, 10%,
15% 80%, 85% und„auf =80%". Mit den ermittelten Kurven können dann die
Kennfelder gefüttert werden. Mit dieser Umsetzung mag die After-Sales-AGA evtl. anders klingen, aber die Pegel sind etwa identisch.
Im After-Sales-Bereich benutzt man gerne einen Taster, mittels welchem man die Abgasklappe(n) öffnet. Auch dies ist dann wieder umsetzbar. Hier kann ein weiteres Kennfeld nur in den Bereichen die Abgasklappe vorsteuern, wo es für die Zulassung nötig ist. Alle Bereiche, die nicht die Zulassung betreffen, können ungehindert laut gestaltet werden. Die Übergänge kann das Steuergerät dann sogar extrem steil oder sanft übergehend gestalten. Umgekehrt sollten über Kennfelder dann auch die Fehlerrückmeldung und eine etwaige, vorhandene Lagerückmeldung gestaltet werden. Die Motorsteuerung sollte das bekommen, was sie erwartet, also das Protokoll sollte eingehalten werden. Neben dem Pegel kann der Abgasgegendruck noch eine wichtige Rolle spielen, was insbesondere relevant bei der Einführung beziehungsweise
Verwendung eines des OPF (Otto-Partikelfilters) ist.
Im Prinzip schaltet beispielsweise die Abgasklappe beziehungsweise ihr Ventilelement einen weniger gedämpften Strang frei. Sie kann auch nicht umschalten, da der gedämpfte Abgasstrang vorhanden bleibt. Der gedämpfte Teil verursacht auch einen größeren Abgasgegendruck. Öffnet man also eine Abgasklappe beziehungsweise das Ventilelement, dann sucht sich das Abgas immer den leichteren Weg, also den weniger gedämpften Weg, wo üblicherweise die Klappe beziehungsweise das Ventilelement verbaut ist oder den diese beziehungsweise dieses freigibt. In der Serien-AGA folgt auf die Abgasklappe aber meist noch auch noch Dämpfung. Entweder eine vorgeschaltete, die auch für die geschlossene Klappe wirkt, als auch noch eine nachgeschaltete Dämpfung. Im After-Sales-Bereich wurde in der Vergangenheit genau dieser Bereich genutzt, um noch mehr Pegel zu erzeugen. Es wurde die vorgeschaltete Dämpfung entfernt und im Klappe-„zu"-Bereich wieder hinzu geholt, und es wurde Dämpfung im Klappe„auf" Zweig minimiert. Genau dieser Ansatz funktioniert dann mit der üblichen Klappenumsetzung und Steuerung nicht mehr.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasklappe für eine Abgasanlage eines eine Verbrennungskraftmaschine und wenigstens eine elektronische Recheneinrichtung zum Regeln der Verbrennungskraftmaschine aufweisenden Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Ventilelement der Abgasklappe und mit wenigstens einem Aktor der Abgasklappe, mittels welchem das Ventilelement bewegt wird.
Um nun eine besonders vorteilhafte Soundmodulation und Lautstärkebeeinflussung auf besonders einfache Weise realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Abgasklappe eine eigene elektronische Recheneinrichtung aufweist, welche wenigstens ein von der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs bereitgestelltes und eine erste Stellung des Ventilelements charakterisierendes erstes Signal empfängt, in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal wenigstens ein zumindest eine von der ersten Stellung unterschiedliche zweite Stellung des
Ventilelements charakterisierendes zweites Signal erzeugt und das zweite Signal an den Aktor übermittelt, wodurch mittels des Aktors das Ventilelement in die zweite Stellung bewegt und insbesondere in der zweiten Stellung gehalten wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der
Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Das erfindungsgemäße Steuergerät beziehungsweise Verfahren bietet beziehungsweise ist somit eine Funktion, die es ermöglicht zwei gleiche
Stellerkonzepte (geschaltet) oder zwei unterschiedliche Stellerkonzepte (geschaltet Basis /geregelt After-Sales) derart zu verbinden, dass man eine After-Sales- Abgasanlage unter verhärteten neuen Bedingungen betreiben (was Sound und Abgasgegendruck betrifft) und zulassen was die Mündungspegel betrifft kann, und zwar alles ohne dass die Motorsteuerung dies erkennen kann, insbesondere im Hinblick auf die Signale, welche die Seriensteiler üblicherweise zurückschicken, im Hinblick auf den Abgasgegendruck, den eine Serien-Abgasanlage üblicherweise bei Klappe„auf/zu" liefert und der in Kombination mit einem Partikelfilter ein wichtiger Überwachungswert zur Filterregeneration darstellt.
Insgesamt ist erkennbar, dass der Aktor ein Steller der Abgasklappe ist. Üblicherweise hat der Steller eine eigene Steuerung, wobei unter Steuerung auch Regelung verstanden werden kann. Der Grund dafür ist die Ansteuerung. Im Prinzip könnte eine Motorsteuerung auch direkt eine solche Klappe steuern. Die Motorsteuerung müsste dann jedoch zwei Leitungen bis zur Abgasklappe hinten im Kraftfahrzeug führen, um den kleinen Stellmotor direkt zu betreiben. Das ist sehr aufwendig und speziell bei geregelten Klappen ohne Lagerückmeldung bis zur Motorsteuerung fast unmöglich. Der Aufwand besteht in den Leitungen. Eine elektrische Abgasklappe hat lediglich eine Ansteuerleitung, eine Stromversorgung bekommt sie vor Ort. Würde die
Motorsteuerung dies übernehmen, bräuchte sie allein für die Ansteuerung eine zweite Leitung. Zur Positionserkennung dann eventuell nochmals eine Leitung vorgesehen, was alles sehr aufwendig ist, und die Leistungselektronik müsste in der
Motorsteuerung vorgehalten beziehungsweise umgesetzt werden. Daher haben sich die eigenständig arbeitenden elektrischen Steller durchgesetzt.
Insgesamt ist ferner erkennbar, dass das erfindungsgemäße Steuergerät anstelle der serienmäßigen Abgasklappe beziehungsweise anstelle des Steuergeräts der Serien- Abgasklappe verbaut wird, wobei es beispielsweise die Serien-Abgasklappe(n) und die Protokolle simuliert, die das Motorsteuergerät erwartet. An dem erfindungsgemäße Klappensteuergerät sitzt oder sitzen beispielsweise eine oder mehrere, zum Beispiel geregelte Abgasklappen, insbesondere aus dem After-Sales-Bereich, Diese
Abgasklappe(n) kann beziehungsweise können auch die herkömmlichen, geschalteten Klappen sein. Das erfindungsgemäße Steuergerät sorgt nun, dafür das der
Stellwunsch vom Motorsteuergerät mit der After-Sales-Abgasanlage bezüglich Pegel
und Abgasgegendruck in relevanten Bereichen über wenigstens ein Kennfeld angepasst wird und auch entsprechende Fehlermeldungen, die bei unterschiedlichen Stellern verschieden ausfallen können, entsprechend übersetzt beziehungsweise angepasst werden.
Das erfindungsgemäße Steuergerät (Klappensteuergerät) kann zum Beispiel mittels eines nachgerüsteten Tasters die Klappe(n) beziehungsweise das Ventilelement oder die Ventilelemente öffnen, jedoch eben nicht mehr so frei, wie es nach der alten Außengeräuschrichtlinie möglich war. In den zulassungsrelevanten Bereichen und in den Bereichen, in denen ein definierter Abgasgegendruck erwartet wird, ist die Tasteranforderung zweitrangig, da Funktion und Gesetzgebung vor Fahrerwunsch stehen.
In der Motorsteuerung müssten Variantenkennfelder für die abweichende
Abgasanlage, das heißt beispielsweise für die After-Sales-AGA, vorgehalten werden, oder es müssten gesonderte Datenstände gefahren und gepflegt werden. Alles das würde erhebliche Kosten verursachen. Dies kann nun durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Steuergeräts vermieden werden.
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Steuergeräts erkennt das
Motorsteuergerät beziehungsweise die Motorsteuerung die anstelle der Serien- Abgasanlage beziehungsweise anstelle der Serien-Abgasklappe verbaute After-Sales- AGA beziehungsweise After-Sales- Klappe nicht sondern glaubt, es sei die geschaltete Serien-Abgasklappen verbaut. Sollte ein Fehler auftreten, dann kann es auch nur mit den Fehlermeldungen umgehen, die ein elektrischer Steller einer solchen Abgasklappe liefern kann. Wird nun anstelle der geschalteten Abgasklappe das erfindungsgemäße Klappensteuergerät inklusive Funktionalität verbaut, übernimmt dieses Steuergerät die Fehlermeldungen. Die Fehlermeldungen kommen aber nicht mehr von einer geschalteten, sondern von einer geregelten Abgasklappe. Diese können - je nach Steller und der auf dem Steller laufender Software - komplett anders sein. Auch die Übermittlungsform kann anders sein. Ein solcher regelbarer Steller kann
beispielsweise nicht mit PWM sondern über Lin angesteuert sein. Entsprechend würden die Fehlerprotokolle evtl. auch anders aussehen. Das Klappensteuergerät muss die Protokolle entsprechend umwandeln, damit sie in der richtigen Form am Motorsteuergerät ankommen. Das Klappensteuergerät muss dafür sorgen, dass ein Motorsteuergerät alle Informationen in der Form zurückspeist, wie es ein normaler
geschalteter Steller tun würde. Das gilt zum Beispiel auch für ein zurückgeführtes Positionssignal. Auch wenn wir sowas aktuell nicht verwenden.
Würden ein geschalteter Abgasklappensteller in der Serie verwendet, so könnte dieser nur die Anschlagspositionen zurückmelden. Während des Schaltvorgangs würden zwar Zwischenwerte kommen, aber nur, weil er sie bis zum Anschlag durchläuft. Einen stehenden Wert zwischen den Anschlägen würde er als Fehler interpretieren. Eine regelbare Abgasklappe würde auch Positionen anfahren, die zwischen den 0 und 90% der Serien-Abgasklappe liegen. Das ist der Vorteil einer geregelten Abgasklappe und der Kombination mit einer After-Sales- Abgasanlage. Schaltet die Motorsteuerung die vermutete Abgasklappe auf den Zustand„auf", und das Klappen- beziehungsweise Zusatzsteuergerät kann die neue geregelte Abgasklappe in diesem Betriebspunkt nur auf 70%„auf" legen, weil es sonst für die Außengeräuschmessung zu laut ist, dann darf es in diesem Punkt an die Motorsteuerung nicht 70% zurückmelden, sondern 90%. Das erwartet das Motorsteuergerät. Einen längeren Zeitraum von 70% würde es sonst als Fehler ansehen.
Eine wichtige Rolle spielen die Pegelanpassung und die Druckanpassung. Die meisten Fahrzeuge haben verschiedene Fahrmodi. Zum Beispiel Comfort, Sport und Sport+. Für die jeweiligen Modi gibt es Abgasklappenkennfelder, die über Gang, Drehzahl, Pedalwert und eventuell Last und oder Abgasmassenstom die Klappen öffnen beziehungsweise verschließen, aktuell in Serie, indem sie nur zu- beziehungsweise aufmacht. In Zukunft könnten auch geregelte Abgasklappen eingesetzt werden, die dann ähnlich verfahren, aber eben noch mit Zwischenstellungen.
Anbieter von After-Sales-Abgasanlagen haben in der Vergangenheit immer eine Fernsteuerung angeboten, mittels welcher man die Klappe über einen Taster schalten konnte. Diese Ansteuerung startete im Neustart immer mit der geschlossene Klappe und somit immer zulassungsfähig. Die Schalter sind nicht mehr beziehungsweise kaum noch umsetzbar, da jetzt alle Modi und Schalter nach der neuen
Außengeräuschrichtlinie überprüft werden müssen. Das können die After-Sales- Anbieter nicht mehr erfüllen. Das erfindungsgemäße Steuergerät inklusive Funktion soll das alle wieder möglich machen, unabhängig davon, ob die Serie eine geschalte oder geregelte Abgasklappe einsetzt und die After-Sales-AGA eine geschaltete oder geregelte Abgasklappe hat. Also sind alle Kombinationen möglich. Das Kennfeld kann dann dafür sorgen, dass einer lauteren AGA mit angepassten Klappenwinkeln die
Pegel in Comfort und Sport und Sport+ ähnlich der Serie sind. Dann würde es weniger Reklamationen bei der künstlichen Soundunterstüzung über Elektronik wie IASD geben. In den zulassungsrelevanten Bereichen könnte dann mittels den
entsprechenden Anpassungskennfeldern die gleichen Außenpegel umgesetzt werden. Gleiches gilt für die Komfortbereiche.
Gleiches gilt auch für den zukünftigen Einsatz von Ottopartikelfiltern. Diese müssen bezüglich Abgasgegendruck überwacht werden, was sich im Moment als sehr schwierig herausstellt. Anhand des Abgasgegendrucks muss eine Software eine entsprechende Regeneration anstoßen, damit der Filter wieder freigebrannt wird. Ansonsten ist er irgendwann dicht. Abgasgegendruck kostet Kraftstoff und somit C02 und auch Leistung. Wenn eine After-Sales-Abgasanlage also in Zukunft einen unterschiedlichen Abgasgegendruck hat, kann es sein, das die Motorsteuerung das nicht von einem zugesetzten Filter unterscheiden kann. Sie stößt dann eventuell eine Regeneration zu oft oder eben zu selten an, was beides nicht akzeptabel ist. Neben der Pegelanpassung für Akustik und Zulassung kann man dann auch die
Abgasgegendrücke einer After-Sales-Abgasanlage auf identische Werte wie eine Serien-AGA hat anpassen, insbesondere wenn man die genauen Betriebsbereiche kennt, in denen das die Motorsteuerung vermisst.
Wenn es beispielsweise nicht darum geht, die Pegel bezüglich künstlichem Sound und den Komfortbereich anzupassen, dann braucht es nur noch die zulassungsrelevanten Bereiche und den Bereich für die OPF- Vermessung sicherzustellen. Dann könnte man bei einem gedrückten Taster über ein Kennfeld nur noch diese kleinen Bereiche mit entsprechenden Abgasklappenwinkeln bedaten. Dabei könnte man sogar noch enger an die Pegelgrenzkurven der ASEP-Hüllkurve heranfahren. Sämtliche Bereiche außerhalb der neuen Außengeräuschrichtlinie und alle Bereiche, in denen nicht auf den Abgasgegendruck geschaut wird, wären frei applizierbar. Hier könnte man eine Abgasklappe voll aufmachen ohne Rücksicht oder sie nur mit Winkeln fahren, die sich von der Basisakustik absetzen. Das Steuergerät hat über den CAN-Bus die Drehzahl, Gang, Drehmoment, Pedalwinkel etc. und somit alle nötigen Informationen, um das genau umzusetzen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen.
eine schematische Seitenansicht eines als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs, mit einer Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, mit einer von Abgas der
Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgasanlage, mit einer elektronischen Recheneinrichtung zum Regeln der Verbrennungskraftmaschine, und mit einer in der Abgasanlage angeordneten erfindungsgemäßen Abgasklappe; ausschnittsweise eine schematische und vergrößerte Seitenansicht des Kraftfahrzeugs;
eine schematische Perspektivansicht der Abgasklappe; eine schematische Darstellung einer elektronischen Recheneinrichtung der Abgasklappe gemäß einer ersten
Ausführungsform;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der elektronischen Recheneinrichtung der Abgasklappe gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 6 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht der Abgasanlage gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 7 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht der Abgasanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 8 ein Diagramm zum Veranschaulichen der Lautstärke eines
Geräuschs in Abhängigkeit von unterschiedlichen Randbedingungen;
Fig. 9 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Betriebs von Abgasklappen; eine schematische Darstellung zum Veranschaulichen eines Betriebs der erfindungsgemäßen Abgasklappe;
Fig. 1 1 ein Diagramm zum Veranschaulichen des Betriebs der
erfindungsgemäßen Abgasklappe; und
Fig. 12 eine schematische Darstellung der elektronischen Recheneinrichtung der Abgasklappe gemäß einer dritten Ausführungsform.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug 1 , wobei in Fig. 2 ein Heckbereich 2 des Kraftfahrzeugs 1 vergrößert dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine
Verbrennungskraftmaschine 3 auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug 1 antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 3 wird auch als Motor, Verbrennungsmotor oder Brennkraftmaschine bezeichnet und ist beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet. Die Verbrennungskraftmaschine 3 weist wenigstens einen Brennraum, insbesondere mehrere Brennräume, auf, wobei der jeweilige Brennraum vorzugsweise als Zylinder ausgebildet ist. Während eines befeuerten Betriebs der
Verbrennungskraftmaschine 3 werden dem Brennraum zumindest Kraftstoff und Luft zugeführt, sodass im jeweiligen Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird, insbesondere durch Fremdzündung, gezündet und dadurch verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 3 resultiert. Bei dem Kraftstoff handelt es sich beispielsweise um einen flüssigen Kraftstoff zum
Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 3.
Das Kraftfahrzeug 1 weist ferner eine Abgasanlage 4 auf, welche von dem Abgas durchströmbar ist. Mittels der Abgasanlage 4 wird das Abgas von der
Verbrennungskraftmaschine 3 beziehungsweise aus dem Brennraum abgeführt. Dabei umfasst beispielsweise die Abgasanlage 4 einen auch als Abgaskrümmer
bezeichneten Krümmer 5, mittels welchem beispielsweise das Abgas aus den mehreren Brennräumen gesammelt wird.
Die Abgasanlage 4 ist insbesondere in Fahrzeughochrichtung unter einem Unterboden des Kraftfahrzeugs 1 , insbesondere eines Aufbaus 6 des Kraftfahrzeugs 1 , angeordnet und dabei an dem Unterboden gehalten. Der Aufbau 6 ist bei dem in Fig. 1 und 2
veranschaulichten Ausführungsbeispiel als selbsttragende Karosserie beziehungsweise Rohbau ausgebildet. Dabei sind aus Fig. 1 Halteelemente 7 erkennbar, mittels welchen die Abgasanlage 4 an dem Unterboden gehalten, insbesondere aufgehängt, ist. Die Halteelemente 7 sind dabei beispielsweise als Aufhängelemente ausgebildet und werden auch als Abgasanlagenaufhängelemente bezeichnet. Insbesondere sind die Halteelemente 7 zumindest in einem Teilbereich aus Gummi gebildet, sodass Relativbewegungen zwischen der Abgasanlage 4 und dem Unterboden durch Verformung des Gummis gedämpft werden.
Die Abgasanlage 4 weist einen von dem Abgas durchströmbaren Nachschalldämpfer 8 auf, welcher beispielsweise ein Endschalldämpfer ist und einfach auch als
Schalldämpfer bezeichnet und genutzt wird, um unerwünschte Geräusche zu dämpfen. In Strömungsrichtung des die Abgasanlage 4 durchströmenden Abgases schließt sich an den Nachschalldämpfer 8 ein von dem Abgas durchströmbares Endrohr 9 der Abgasanlage 4 an, wobei das Endrohr 9 auch als Abgasrohr bezeichnet wird und an die Umgebung 10 mündet. Somit kann das die Abgasanlage 4 durchströmende Abgas über das Endrohr 9 an die Umgebung 10 strömen, sodass sich an das Endrohr 9 kein weiterer Schalldämpfer anschließt. Mit anderen Worten ist in Strömungsrichtung des die Abgasanlage 4 durchströmenden Abgases stromab des Endrohrs 9 kein weiterer Schalldämpfer angeordnet. Das Endrohr 9 ist beispielsweise ein Abgasrohr, welches von dem Abgas durchströmbar ist.
Dabei umfasst die Abgasanlage 4 auch eine in Fig. 1 besonders schematisch dargestellte Abgasklappe 1 1 , die ein besonders gut aus Fig. 2 erkennbares
Ventilelement 12 aufweist. Das Ventilelement 12 ist bei dem in Fig. 1 und 2
veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Klappe und dabei als Schmetterlingsklappe beziehungsweise Schmetterlingsventil ausgebildet. Außerdem weist die Abgasklappe
1 1 einen Aktor 13 auf, mittels welchem das Ventilelement 12 bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist. Der Aktor 13 ist dabei als elektrischer Aktor beziehungsweise als elektrisch betätigbarer oder betreibbarer Aktor ausgebildet und umfasst somit wenigstens einen Elektromotor, mittels welchem das Ventilelement 12 bewegt werden kann. Der Aktor 13 wird auch als elektrischer Abgasklappensteller, Steller,
Klappensteller oder Ventilsteller bezeichnet. Mittels des Aktors 13 ist das Ventilelement
12 - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - zwischen wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Stellungen bewegbar, insbesondere verschwenkbar, wobei das Ventilelement 12 insbesondere relativ zu dem Abgasrohr (Endrohr 9)
bewegbar ist. Eine der Stellungen ist beispielsweise eine Schließstellung des
Ventilelements 12, wobei die andere Stellung beispielsweise eine Offenstellung des Ventilelements 12 ist. In der Schließstellung versperrt das Ventilelement 12 zumindest einen Teilbereich eines von dem Abgas durchströmbaren Strömungsquerschnitts der Abgasanlage 4, vorzugsweise des Endrohrs 9, sodass das Abgas nicht durch den versperrten Teilbereich hindurchströmen kann. In der Offenstellung jedoch gibt das Ventilelement 12 den Teilbereich frei, sodass das Abgas durch den Teilbereich hindurchströmen kann. Das Endrohr 9 beziehungsweise zumindest ein Längenbereich des Endrohrs 9 kann Bestandteil der Abgasklappe 1 1 sein, sodass das Ventilelement 12 beispielsweise bewegbar, insbesondere verschwenkbar, in dem Längenbereich angeordnet ist. Besonders gut aus Fig. 2 ist erkennbar, dass das Endrohr 9 eine auch als Endrohrmündung bezeichnete Mündung 14 aufweist, über welche das Endrohr 9 in die Umgebung 10 mündet.
Ferner sind Abgasanlagen denkbar, bei denen die Abgasklappe vor dem
Nachschalldämpfer sitzt (DE 10 2013 208 946 A1 ). Bei dem Konzept werden dann alle Endrohre durchströmt. Trotzdem ist das gleiche Prinzip vorgesehen, dass bei geschlossener Klappe dem Abgas der bequemere Weg (mit weniger Abgasgegendruck und weniger Dämpfung) versperrt ist.
Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ferner eine besonders gut aus Fig. 1 erkennbare und dort schematisch dargestellte elektronische Recheneinrichtung 16, welche der
Verbrennungskraftmaschine 3 zugeordnet ist und auch als Motorsteuergerät oder Motorsteuerung bezeichnet wird. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung 16, welche auch als erste elektronische Recheneinrichtung bezeichnet wird, wird die Verbrennungskraftmaschine 3 geregelt und somit betrieben.
Wie aus Fig. 2 erkennbar ist, ist es üblicherweise vorgesehen, dass der Aktor 13 der Abgasklappe 1 1 beispielsweise über wenigstens eine Leitung 15 beziehungsweise über einen zumindest die Leitung 15 umfassenden Kabelbaum, insbesondere elektrisch, mit dem Motorsteuergerät (elektronische Recheneinrichtung 16) verbunden und somit an das Motorsteuergerät angebunden ist. Insbesondere ist das
Motorsteuergerät dazu ausgebildet, elektrische Signale als elektrische oder elektronische Steuersignale auszusenden und insbesondere über die Leitung 15 an den Aktor 13 zu übermitteln, welcher dazu ausgebildet ist, die Steuersignale des Motorsteuergeräts zu empfangen. Hierdurch wird üblicherweise der Aktor 13 von dem
Motorsteuergerät, insbesondere zumindest im Wesentlichen direkt, angesteuert, wodurch das Ventilelement 12 bewegt wird. Somit wird das Ventilelement 12 über den Aktor 13 mittels des Motorsteuergeräts bewegt. Die zuvor beschriebene Anbindung des Aktors 13 an das Motorsteuergerät ist in Fig. 2 durch einen Pfeil 75
veranschaulicht.
Fig. 3 zeigt die Abgasklappe 1 1 beispielhaft in einer schematischen Perspektivansicht. Der zuvor genannte Längenbereich, in welchem das Ventilelement 12 bewegbar, insbesondere verschwenkbar, angeordnet ist, ist in Fig. 3 mit 17 bezeichnet und beispielsweise durch ein von dem Abgas durchströmbares Rohrteil 18 gebildet. Ferner ist der von dem Abgas durchströmbare Strömungsquerschnitt, welcher mittels des Ventilelements 12 zumindest teilweise fluidisch versperrbar und freigebbar ist, in Fig. 3 mit 19 bezeichnet. Das Rohrteil 18 wird beispielsweise auch als Abgasklappenteil bezeichnet und ist, insbesondere in vollständig hergestelltem Zustand des
Kraftfahrzeugs 1 , im Abgasrohr (Endrohr 9) verbaut. Ferner ist es denkbar, dass die Abgasklappe 1 1 vor dem Endrohr 9 angeordnet ist.
Das Rohrteil 18 ist mit einer beispielsweise als Montageplatte ausgebildeten
Montagekonsole 20 verbunden, welche eine Schraubvorbereitung 21 für den Aktor 13 aufweist. Mittels der Schraubvorbereitung 21 ist der Aktor 13 mit der Montagekonsole 20 verbunden, insbesondere verschraubt, sodass der Aktor 13 über die
Schraubvorbereitung 21 und die Montagekonsole 20 mit dem Rohrteil 18 verbunden ist. Dadurch bildet beispielsweise die Abgasklappe 1 1 ein einfach handhabbares und montierbares Modul. Außerdem ist eine Wärmeisolierung 22 vorgesehen, von welcher beispielsweise der Aktor 13 beziehungsweise elektronische Bauteile und/oder mechanische Bauteile des Aktors 13 umgeben ist beziehungsweise sind, um dadurch die Bauteile des Aktors 13 vor einer übermäßigen Hitzebeaufschlagung zu schützen.
Wie aus Fig. 1 bis 3 erkennbar ist, wird die Abgasklappe 1 1 üblicherweise vor beziehungsweise stromauf des letzten Schalldämpfers der Abgasanlage 4 und somit stromab des Nachschalldämpfers 8 verbaut, insbesondere kurz vor der Mündung 14. Gegebenenfalls ist die Abgasklappe 1 1 , insbesondere das Ventilelement 12, zumindest teilweise sichtbar, wenn beispielsweise eine Person durch die Mündung 14 hindurch in die Abgasanlage 4 blickt. Alternativ ist es denkbar, dass die Abgasklappe 1 1 neben beziehungsweise vor dem Nachschalldämpfer 8 angeordnet ist. Auch ist es denkbar, in einem mittleren Teil der Abgasanlage 4 die Abgasklappe 1 1 zu verbauen, um
beispielsweise ein schaltbares Übersprechen zwischen wenigstens zwei
Rohrführungen in einer zweiflutigen Abgasanlage zu ermöglichen. Diese Anordnung der Abgasklappe 1 1 kann Vorteile bezüglich Funktionsgeräusche habe. Je weiter hinten in der Abgasanlage die Abgasklappe 1 1 sitzt, desto eher hört man metallische Anschläge oder eventuell Strömungsrauschen, während die Abgasklappe 1 1 beziehungsweise das Ventilelement 12 ihre beziehungsweise sein Position wechselt. Außerdem kann man wie in der obigen Offenlegung alle Endrohre nutzen, sowohl bei geöffneter als auch bei geschlossener Abgasklappe. Wenn die Klappe vor dem Schalldämpfer verbaut ist, kann man danach noch Absorption umsetzen, was dann wieder Strömungsrausche - eventuell durch eine variable Klappe in
Zwischenstellungen - reduzieren kann.
Fig. 4 veranschaulicht den Aktor 13, insbesondere dessen elektrischen Aufbau, der Abgasklappe 1 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Der Aktor 13 weist dabei einen auch als Komponentenstecker oder Pin bezeichneten Stecker 79 und
Befestigungslaschen 23 auf, über welche der Aktor 13 mit der Montagekonsole 20 verschraubt werden kann. Dabei weist die jeweilige Befestigungslasche 23 eine Durchgangsöffnung auf, in die eine geschlitzte Hülse 24 aus Metall eingesetzt ist. Ferner ist auch ein als Kabelbaumstecker bezeichneter Stecker 25 erkennbar, welcher beispielsweise mit der Leitung 15 verbunden ist beziehungsweise Teil der Leitung 15 ist. Der Stecker 25 ist mit dem Stecker 79 verbunden, wodurch beispielsweise die Stecker 79 und 25 elektrisch miteinander verbunden sind. Dadurch ist der Aktor 13 elektrisch mit der Leitung 15 verbunden, um den Aktor 13 über die Leitung 15 elektrisch mit dem Motorsteuergerät verbinden zu können. Über einen Anschluss 26 können der Stecker 79 und somit der Aktor 13 mit Energie, insbesondere mit elektrischer Energie, versorgt werden, sodass beispielsweise der Aktor 13 über den Anschluss 26 mit einer Spannungsversorgung beziehungsweise mit einer
Spannungsquelle des Kraftfahrzeugs 1 elektrisch verbunden werden kann. Bei der Spannungsversorgung handelt es sich beispielsweise um eine Batterie, wobei die Spannungsversorgung beispielsweise eine geschaltete Versorgungsspannung bereitstellen kann.
Der Aktor 14 ist ein Steller, der beispielsweise einen elektrischen Motor aufwiest, der über einen Schneckentrieb und Getriebe oder nur Getriebe eine Stellachse in beide Richtungen antrieben kann, um das Ventilelement 12 zu verstellen. Damit das möglichst einfach geht, hat der Steller eine Elektronik, die den Motor entsprechend
ansteuert, wenn von einem übergeordneten Steuergerät ein entsprechender Befehl kommt. Die Elektronik erkennt dabei über den Motorstrom, ob die Anschläge erreicht werden. Gleichzeitig wird ein Zeitfenster betrachtet. Moderne Varianten haben ein kleines Geberrad verbaut, mittels welchem auch die Positionen zwischen den
Anschlägen erfasst werden können. Reine auf/zu-Steller können damit ebenfalls die Anschläge erkennen. Moderne Steller nutzen dieses zusätzliche Bauteil, um dann auch noch Zwischenstellungen anzufahren oder um kontinuierlich zu regeln. Die
Ansteuerung beziehungsweise die Befehlsübermittlung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. PWM LIN etc. Wenn schon ein Positionssensor oder Lagesensor verbaut ist, kann der Steller diese Information dann auch wieder der übergeordneten Steuereinheit zur Verfügung stellen, zum Beispiel ebenfalls über eine zusätzliche PWM-Leitung oder über die gleiche Lin- bzw. Bus-Leitung zur Ansteuerung.
Über einen Anschluss 27 erfolgt eine signaltechnische Verbindung mit dem
Motorsteuergerät, sodass beispielsweise der Aktor 13 und das Motorsteuergerät über den Anschluss 27 elektrische Signale austauschen können. Insbesondere kann der Aktor 13 über den Anschluss 27 die zuvor genannten Steuersignale von dem
Motorsteuergerät empfangen. Über einen weiteren Anschluss 28 kann der Aktor 13 mit der Fahrzeugmasse beziehungsweise einem entsprechenden Stützpunkt verbunden werden. Bei dem in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist ein weiterer Anschluss 29 nicht belegt. Die Anschlüsse 26, 27 und 28 beziehungsweise jeweilige Leitungselemente, welche mit den Anschlüssen 26, 27 und 28 verbunden sind, sind zu dem zuvor genannten und in Fig. 4 mit 78 bezeichneten Kabelbaum
zusammengefasst, dessen Stecker in Fig. 4 mit 25 bezeichnet ist.
Außerdem weist der Aktor 13 ein Gehäuse 30 auf, welches beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet ist. Das Gehäuse 30 umfasst beispielsweise eine Unterschale und eine mit der Unterschale verbundene Oberschale.
Der Stecker 79 ist beispielsweise, insbesondere elektrisch, mit einer Platine 31 mit einer Steuerungselektronik verbunden, wobei die Platine 31 in dem Gehäuse 30 aufgenommen und Bestandteil des Aktors 13 ist. Dabei bildet die Steuerungselektronik beispielsweise einen MikroController. Ferner kann die Platine 31 eine
Leistungselektronik aufweisen, welche insbesondere eine H-Brücke umfasst. Der zuvor genannte Elektromotor ist eine elektrische Maschine und in Fig. 4 mit 32 bezeichnet. Aus Fig. 4 ist erkennbar, dass der Elektromotor 32 von dem MikroController
angesteuert werden kann, um dadurch mittels des Elektromotors 32 das Ventilelement 12 zu bewegen. Der Elektromotor 32 umfasst hierzu einen Stator und einen Rotor 33, welcher um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Der Rotor 33 weist eine Rotorwelle 34 auf, über welche eine Getriebeeinheit 36 des Aktors 13 von dem
Elektromotor 32 antreibbar ist. Über die Getriebeeinheit 36 ist eine Antriebsachse 35 des Ventilelements 12 von dem Elektromotor 32 antreibbar, um dadurch das
Ventilelement 12, insbesondere relativ zu dem Rohrteil 18, zu verschwenken. Um das Ventilelement 12 mittels des Elektromotors 32 anzutreiben und dadurch relativ zu dem Rohrteil 18 zu bewegen, insbesondere zu verschwenken, wird der Elektromotor 32 mit elektrischer Energie beziehungsweise einem elektrischen Strom versorgt. Dieser elektrische Strom, mit dem der Elektromotor 32 versorgt wird, um das Ventilelement 12 auf die beschriebene Weise zu bewegen, kann mittels einer in Fig. 4 besonders schematisch dargestellten Strommessung 77 erfasst und somit gemessen werden. Hierzu umfasst die Strommessung 77 beispielsweise wenigstens einen Sensor zum Erfassen des Stroms, mit welchem der Elektromotor 32 versorgt wird, um das
Ventilelement 12 zu bewegen.
Das Motorsteuergerät ist beispielsweise eine übergeordnete Steuerung, von welcher der Aktor 13, insbesondere der Elektromotor 32, über die als Signalleitung
ausgebildete Leitung 15 einen Befehl beziehungsweise ein Kommando zum Öffnen beziehungsweise Schließen des Ventilelements 12 erhält. Die Leitung 15 ist beispielsweise das Leitungselement, das mit dem Anschluss 27 verbunden ist, sodass der Aktor 13, insbesondere der MikroController, den zuvor genannten Befehl beziehungsweise das zuvor genannte Kommando zum Öffnen beziehungsweise Schließen des Ventilelements 12 erhält. Der auch als Steller bezeichnete Aktor 13 führt dann den Befehl eigenständig aus. Sobald der Steller somit einen Positionswunsch von dem Motorsteuergerät als Befehl enthält, werden der Elektromotor 32 und über diesen das Ventilelement 12 in Bewegung versetzt, falls der Positionswunsch eine Position beziehungsweise eine Stellung charakterisiert, die von der aktuellen Stellung beziehungsweise von der aktuellen Position des Ventilelements 12 unterschiedlich ist. Dabei steuert beispielsweise der MikroController (μθ) die H-Brücke so an, dass der beispielsweise als DC-Motor ausgebildete Elektromotor 32 beziehungsweise dessen Rotor 33 in die richtige Richtung dreht, um das Ventilelement 12 aus seiner aktuellen Stellung in die durch den Positionswunsch charakterisierte Stellung zu bewegen, insbesondere zu schwenken. Setzen sich der Elektromotor 32 und somit das
Ventilelement 12 in Bewegung, so wird währenddessen ein Anlaufstrom gemessen, mit
welchem der Elektromotor 32 versorgt wird. Gleichzeitig wird ein Timer gestartet, welcher auch als Zähler oder Zeitzähler bezeichnet wird.
Das beispielsweise als Klappe ausgebildete Ventilelement 12 bewegt sich nun mit einer zumindest im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit in die durch den
Positionswunsch charakterisierte Stellung, insbesondere in einen gegenüberliegenden Anschlag. Ist die Abgasklappe 1 1 beispielsweise als einfache Auf-Zu-Klappe ausgebildet, so kann das Ventilelement 12 lediglich genau in die zwei Stellungen bewegt werden, sodass die jeweilige Stellung eine Endlage ist. Die Endlage wird auch als Endanschlag oder Anschlag bezeichnet, sodass das Ventilelement 12 nur genau in die jeweiligen Endlagen, nicht jedoch darüber hinaus bewegt und insbesondere in den Endlagen, nicht jedoch in zwischen den Endlagen angeordneten Zwischenstellungen gehalten werden kann. Erreicht das Ventilelement 12 seine Endlage, so kann das Ventilelement 12 mittels des Elektromotors 32 nicht weiterbewegt werden, sodass sich der Elektromotor 32 beziehungsweise der Rotor 33 nicht mehr bewegen kann. Dies führt gleichzeitig zu einem Blockierstrom beziehungsweise zu einem Kurzschlussstrom, welcher mittels der Strommessung 77 erfasst werden kann. Der Blockierstrom beziehungsweise Kurzschlussstrom ist ein ansteigender elektrischer Strom, den insbesondere dadurch, dass der Blockierstrom mittels der Strommessung 77 erfasst wird, der MikroController als Anschlagserkennung nutzen kann. Mit anderen Worten kann der Mikrocontroller aufgrund des erfassten Blockierstroms erkennen, dass das Ventilelement 12 seine Endlage erreicht hat.
Hierzu vergleicht beispielsweise der Mikrocontroller den Blockierstrom mit dem
Anlaufstrom, insbesondere unter Einbeziehung der mittels des Timers ermittelten Laufzeit. Der Blockierstrom ist größer als der Anlaufstrom. Die Laufzeit charakterisiert beispielsweise eine Zeitspanne, welche sich von einem Zeitpunkt, zu welchem der Timer gestartet wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem der Blockierstrom gemessen wird, erstreckt. Der Blockierstrom und die Laufzeit sind Werte, anhand derer der Mikrocontroller beziehungsweise der Steller erkennen kann, ob das Ventilelement 12 überhaupt die gewünschte Endlage erreicht haben, das heißt im Anschlag sein kann, was insbesondere nur dann der Fall sein kann, wenn die Laufzeit einen minimalen Wert erreicht oder überschritten hat. Ferner kann der Steller anhand der Werte erkennen, ob das Ventilelement 12 vor Erreichen der Endlage hängengeblieben ist und somit die Endlage nicht erreicht hat, insbesondere dann, wenn der Blockierstrom erfasst wird, bevor die Laufzeit ihren minimalen Wert erreicht hat. Der Steller kann auf
diese Weise auch detektieren, dass das Ventilelement 12 nur sehr schwergängig verstellbar ist, was auf einen übermäßigen Verschleiß und/oder auf übermäßige Verschmutzung und/oder auf einen Schaden hindeuten kann.
Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Laufzeit einen maximalen Wert übersteigt, also eine zu lange Zeit benötigt wird, um das Ventilelement 12 in die Endlage zu bewegen. In der Folge kann ein Fehler detektiert werden. Solche und weitere Fehlerfälle werden der übergeordneten Steuerung (Motorsteuergerät) übermittelt, indem beispielsweise die Signalleitung für eine definierte Zeit auf Masse gezogen wird. Größere Steuerungen im Automobilbereich detektieren so Kurzschlüsse gegen Masse im Kabelbaum 78. Beispielsweise wird die Signalleitung nur für einen definierten Zeitraum von beispielsweise fünf Sekunden auf Masse gezogen. Dadurch kann die übergeordnete Steuerung zwischen Kabelbaum- und Stellerproblemen unterscheiden. Derartige Steller mit integrierter Intelligenz haben den Vorteil, dass sie relativ einfach in verschiedener Anzahl an übergeordnete Steuerungen angebunden werden können. Die übergeordnete Steuerung muss hierfür lediglich einen einfachen Ausgangspin bereitstellen, der beispielsweise ein PWM-Signal mit der entsprechenden Frequenz und dem entsprechenden Impuls-Pausen-Verhältnis liefern kann (PWM - Pulsweitenmodulation). Bei derartigen elektrischen Abgasklappenstellungen ist es auch möglich, die einwandfreie Funktion des Stellers zu diagnostizieren. Erreicht beispielsweise der Steller beziehungsweise das Ventilelement 12 nicht die jeweiligen Endlagen beziehungsweise Anschläge in vorgegebener Zeit oder ist der Steller nicht mehr mit der Motorsteuerung verbunden, kann dies über eine interne Fehler- oder Leistungsdiagnose erkannt werden. Moderne Steller mit interner Positionserkennung sind sogar noch besser überwachbar. Lediglich pneumatische Systeme können nur bis zum elektrischen Umschaltventil diagnostiziert werden. Verklemmt bei diesen
Systemen eine Abgasklappe, so kann dies von der Motorsteuerung nicht erkannt werden. An dem Umschaltventil kommt auch nur eine elektrische Information an, die auf oder zu bedeutet. Diese kann genauso für das Zusatzsteuergerät genutzt werden, um dann danach geschaltete oder geregelte Abgasklappen auf einer anderen
Abgasanlage zu steuern.
Fig. 5 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform, bei welcher eine
Positionserfassung 37 vorgesehen ist. Die Positionserfassung 37 umfasst wenigstens einen Positionssensor 38, welcher auch als Lagesensor bezeichnet wird. Mittels des Positionssensors 38 und somit mittels der auch Positionserkennung bezeichneten
Positionserfassung 37 kann wenigstens eine Stellung des Ventilelements 12 zumindest mittelbar erkannt beziehungsweise erfasst werden. Mit anderen Worten können mittels der Positionserfassung 37 jeweilige Positionen beziehungsweise Stellungen, in welche das Ventilelement 12 mittels des Aktors 13 bewegbar ist, zumindest mittelbar erfasst werden. Diese Erfassung der jeweiligen Stellung des Ventilelements 12 wird auch als Positionserfassung oder Positionserkennung bezeichnet und erfolgt vorliegend anhand der Antriebsachse 35. Insbesondere ist es möglich, mittels des Positionssensors 38 jeweilige Drehstellungen der Antriebsachse 35 zu erfassen, sodass anhand der jeweiligen erfassten Drehstellung die jeweilige Stellung beziehungsweise Position des Ventilelements 12 erfasst werden kann, da die jeweilige Drehstellung der
Antriebsachse 35 mit einer jeweiligen Stellung des Ventilelements 12 korrespondiert.
Bei der in Fig. 5 veranschaulichten Ausführungsform ist der Anschluss 29 belegt, wobei beispielsweise mit dem Anschluss 29 wenigstens ein Leitungselement elektronisch verbunden ist. Über den Anschluss 29 wird beispielsweise die mittels der
Positionserfassung 37 ermittelte Stellung des Ventilelements 12 an das
Motorsteuergerät rückgemeldet, sodass sich dadurch eine Lagerückmeldung realisieren lässt.
Insgesamt ist erkennbar, dass die Abgasklappe 1 1 als elektrisches
Abgasklappensystem ausgebildet ist. Für den Einsatz solcher elektrischer
Abgasklappensysteme existieren mehrere Gründe. Als Hersteller des Kraftfahrzeugs 1 wird beispielsweise angestrebt, durch den Einsatz derartiger elektrischer
Abgasklappensysteme unerwünschte, unangenehme und/oder übermäßig laute Außengeräusche zu vermeiden und entsprechende Anforderungen zu erfüllen und dabei gleichzeitig dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 und/oder sich in der Umgebung 10 aufhaltenden Personen in bestimmten Fahrzuständen ein sportliches Geräusch, insbesondere Außengeräusch, zu bieten, ohne übermäßig laut zu sein. Ohne den Einsatz derartiger Abgasklappen müsste die Abgasklappe 1 1 so konstruiert werden, dass sie stets genau einer Außengeräuschtypprüfung standhält. Geräuschdämpfung in einer Abgasanlage hat jedoch immer den negativen Effekt auf den Abgasgegendruck, welcher durch Geräuschdämpfung erhöht wird. Mit zunehmendem Abgasmassenstrom kann sich ein zunehmender Abgasgegendruck negativ auf die Leistung und auf den Kraftstoffverbrauch auswirken. Speziell im oberen Drehzahl-/Lastbereich steigt dieser bei Abgasanlagensystemen ohne Abgasklappe extrem an.
Geräusche, die das Kraftfahrzeug 1 , insbesondere die Verbrennungskraftmaschine 3, beispielsweise über die Abgasanlage 4 und insbesondere über die Mündung 14 an die Umgebung 10 emittiert, werden beispielsweise im Rahmen einer
Außengeräuschmessung ermittelt. Die Außengeräuschmessung erfolgt beispielsweise in einem Hochstartmodus des Kraftfahrzeugs 1 . Das Kraftfahrzeug 1 beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine 3 wird dabei gestartet und es wird keinerlei
Fahrmodus-Schalter etc. im Kraftfahrzeug 1 betätigt. Unter dieser Bedingung wird eine beschleunigte Vorbeifahrt in einer Geräuschmessstrecke durchgeführt. In diese Strecke wird beispielsweise mit 50 Kilometern pro Stunde eingefahren und dann eine Volllastbeschleunigung vollzogen. Bei einem Fahrzeug mit Handschaltung erfolgt dies im Normalfall im dritten Gang und bei schwächeren Fahrzeugen im zweiten Gang. Bei Fahrzeugen mit Automatikgetrieben wird im entsprechenden Automatik-Modus gefahren. Der obige Absatz bezieht sich insbesondere auf eine alte Richtlinie hinsichtlich der Emission von Geräuschen.
Im Folgenden erfolgt eine grobe Beschreibung einer neuen Richtlinie, beispielweise der Außengeräuschrichtlinie R51 .03. Bei anderen Verfahren zur
Außengeräuschmessung, insbesondere im Rahmen der neuen Richtlinie, wird beispielsweise nicht mehr zwischen Fahrzeugen mit Handschaltung und
Automatikgetriebe unterschieden. Die Außengeräuschmessung erfolgt in einem oder zwei festen Gängen. Ausschlaggebend für den Gang, der vermessen wird, ist die umgesetzte Beschleunigung in der Messstrecke. Die Vorgabe liegt etwa bei zwei Metern pro Quadratsekunde. Dabei muss in der Messstrecke im Bereich des Mikrofons die Geschwindigkeit von 50 Kilometern pro Stunde erreicht werden. Zusätzlich muss dann die Strecke mit identischem Gang mit einer konstanten Geschwindigkeit von 50 Kilometern pro Stunde durchfahren werden. Aus beiden ermittelten
Lautstärke werten wird ein Wert errechnet, der unter einem bestimmten Grenzwert liegen muss. Diese neuen Messsysteme sollen eine Chancengleichzeit sowie eine Reproduzierbarkeit ermöglichen. Je nachdem, ob mit einem oder zwei Gängen eine beschleunigte Vorbeifahrt ermittelt werden muss, wird aus den ermittelten Pegeln und den Pegeln einer 50km/h Konstantfahrt mit den gleichen Gängen rechnerisch ein Wert ermittelt. Dieser berechnete Wert muss unterhalb einer gesetzlichen Vorgabe liegen.
Ein weiteres Verfahren zur Außengeräuschmessung nennt sich ASEP oder ASEP- Verfahren, welches auch einfach als Test oder ASEP-Test bezeichnet wird. Bei diesem Test wird eine Pegelhochlaufkurve in unterschiedlichen Gängen bei unterschiedlichen
Drehzahlen ermittelt. Dieser ermittelte Pegelhochlauf muss in verschiedenen Gängen für sämtliche Fahrmodi-Einstellungen ermittelt werden. Welche Gänge und welche Drehzahlen, ergeben sich aus Formeln und dem, was das Fahrzeug überhaupt an Einfahrdrehzahlen schafft.
Dabei müssen diese Pegelkurven unterhalb einer definierten Grenz- oder Hüllkurve liegen, die sich aus einer Formel und dem lautesten Punkt in der Vorbeifahrt errechnet. Damit soll gewährleistet werden, dass keine Funktion hinter der
Abgasklappenapplikation appliziert wird, welche die Abgasklappe lediglich bei der Außengeräuschmessung schließt. Auch soll damit verhindert werden, dass in bestimmten Modi beziehungsweise bei sportlicheren Einstellungen keine
Geräuschdämpfung mehr vorhanden ist. Es soll also gewährleistet werden, dass die Abgasklappensteuerung reproduzierbar ist, und dass in bestimmten Bereichen zwischen den unterschiedlichen Sportmodi sich der Pegelunterschied in bestimmten tolerierbaren Grenzen bewegt. Hat zum Beispiel ein Fahrzeug eine separate Taste, über welche die Abgasklappe 1 1 beziehungsweise das Ventilelement 12 geöffnet beziehungsweise geschlossen werden kann, dann muss das Fahrzeug den Test im Hochstartmodus und danach im ASEP-Test mit geschlossener sowie mit offener Abgasklappe (Ventilelement 12) bestehen. In einem solchen Fall dürfte der Pegel mit geöffneter Abgasklappe im Test höher ausfallen, jedoch nur in den zulässigen
Grenzen. Im Gegensatz zur alten Gesetzgebung müsste oder könnte nun auch bei geöffneter Abgasklappe eine Dämpfung vorliegen. Da der Test jedoch nur in bestimmten Gängen und zu bestimmten Drehzahlen ermittelt werden muss, hätte dies dann bei höherer Motordrehzahl wiederum Nachteile, insbesondere hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs. Wenn man das Delta zwischen auf und zu extrem auslegt, dann kann es sein, dass man während des gesamten ASEP-Bereichs immer die
Abgasklappen verschließen muss. Man stelle sich ein Fahrzeug im Sport-Modus vor, bei dem die Abgasklappen bis zum Beispiel 4000 U/min im 2., 3. und 4 Gang immer zu sind. Die Sportlichkeit ist weg. Man muss also, um diesen Effekt zu verhindern, die Dämpfung für den Klappe-auf-Bereich erhöhen, damit reduziert man aber auch das Potential für den Bereich außerhalb des Zulassung.
Speziell im Bereich des Zubehörhandels, welcher auch als After-Sales- Bereich bezeichnet wird, wurde in der Vergangenheit Zubehör angeboten, mit dessen Hilfe die Abgasklappe ungehindert von der Herstellerapplikation gesteuert werden kann. Den größten Effekt haben solche Systeme, wenn vom Fahrzeughersteller nur
Abgasanlagen ohne Abgasklappe verbaut werden. In solchen Fällen wurden dann Abgasanlagen mit zusätzlichen Abgasklappen verbaut. Mit einer externen
Bedienungseinrichtung kann dann die jeweilige Abgasklappe beziehungsweise deren Ventilelement je nach Bedarf geöffnet oder geschlossen werden. Im Hochstartmodus verschließen die Systeme zunächst die Abgasklappe, sodass sie gemäß der
Typprüfvorschrift einen entsprechenden Vorbeifahrtspegel realisieren können. Durch einfaches Betätigen eines Tasters kann die Abgasklappe dann geöffnet und wieder geschlossen werden. Nach einem Neustart beziehungsweise einem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine wird dann die Abgasklappe immer wieder in ihren
Ausgangszustand zurückbewegt und somit geschlossen, sodass Konformität mit Außengeräuschvorgaben geschaffen werden kann.
Bei derartigen Systemen handelt es sich meist um Tastensysteme, die mit dem elektrischen Abgasklappensteller oder dem elektrischen Umschaltventil pneumatischer Systeme verbunden sind. Diese Systeme arbeiten entweder mit direkten elektrischen Leitungen oder auf dem Funkweg und nutzen beispielsweise WLAN, Bluetooth und/oder andere drahtlose Funkverbindungen, um über das Tastensystem den Steller ansteuern zu können. Insbesondere der Funkweg ermöglicht einen leichten nachträglichen Einbau.
Speziell neuere Vorgänge schränken die freie Außengeräuschgestaltung extrem ein. Die Abgasklappe kann nun nicht mehr außerhalb vom Hochstartmodus konstant offengehalten werden. In sämtlichen Fahrmodi, in denen der ASEP-Test durchfahren werden muss, benötigt es eine geschlossene Abgasklappe, insbesondere je nach Abgasanlagenkonstruktion. Die einzige Ausnahme wäre gegeben, wenn die gesamte Abgasanlage so konstruiert wäre, dass mit offener Abgasklappe das Geräusch hinreichend gering gehalten werden kann. Dies ist aber nicht besonders realistisch, da dann das Fahrzeug mit einer entsprechenden Abgasklappen-Taste nur leiser geschaltet werden könnte, zudem würde der Abgasgegendruck extrem steigen. Somit ist es nicht mehr möglich, die Abgasklappe über alle Gänge und den gesamten Drehzahl- und Lastbereich vollständig zu öffnen, was insbesondere die Anbieter von Zubehörabgasanlagen wirtschaftlich hart treffen kann. Grundsätzlich ist es nicht besonders aufwendig, eine Zubehörabgasanlage zu schaffen, die mit geschlossener Abgasklappe gesetzliche Außengeräuschvorgaben erfüllt und mit geöffneter
Abgasklappe lauter als einer Serienabgasanlage ist. Besonders schwierig ist es, eine Abgasanlage zu bauen, die komplett anders klingt, die gleiche Steuerung übernimmt
und damit in den gleichen Bereichen die Prüfverfahren besteht und zudem, wenn es einen Partikelfilter gibt, in bestimmten Bereichen noch den gleichen Abgasgegendruck aufweist. Im Normalfall nutzt der Anbieter einer solchen Abgasanlage eine Serien- Abgasklappensteuerung, da diese während der Außengeräuschmessung in den meisten Fällen die Abgasklappe verschließt. Was jedoch bei der akustischen
Vermessung der beschleunigten Vorbeifahrt noch funktionieren kann, kann für den ASEP-Test nicht zutreffen. Im Folgenden wird eine Beispielrechnung erläutert, wie die zuvor genannte ASEP-Pegel-Hüllkurve errechnet werden kann. Ausschlaggebend ist der maximale Pegel aus der beschleunigten Vorbeifahrt, welcher erreicht wurde. Dieser Ausgangspunkt liefert den Ankerpunkt für eine zu erwartende
Regressionsgerade. In diesem Fall ist das der zu erwartende Pegel mit steigender Drehzahl. Die Steigung wird nach der Gesetzgebung durch die Formel
5 + 1 dB(A) / 1000 min-1 vorgegeben. Zu dieser Kurve wird eine Limit-Kurve verschoben, die ebenfalls nach den Gesetzesvorgaben berechnet wird. Maximal zulässiger Pegel: D = Llimit - Lurban + 2 dB(A) => D = 75 dB(A) - 71 ,8 dB(A) + 2 dB(A) = B = 5,2 dB(A).
In verschiedenen Gängen muss nun eine Pegelhochlaufkurve ermittelt werden, indem aus niedrigen Drehzahlen unter Volllast mit dem jeweiligen Gang mit verschiedenen Motordrehzahlen auf Mikrofonhöhe gemessen wird. Um den Aufwand auch hier zu begrenzen, begnügt sich hier die Gesetzgebung auf einen bestimmten Bereich. Somit müssen beispielsweise für die ASEP-Messung nur noch der dritte Gang und der vierte Gang herangezogen werden.
Während sämtliche Pegelpunkte bei den unterschiedlichen Drehzahlen mit einer geschlossenen Abgasklappe (L VL TEST KLAPPE ZU) unterhalb der Grenzkurve (L LIMIT) liegen, trifft dies für eine geöffnete Abgasklappe ( L_ V L T E ST K L A P P E AUF) nicht zu. Lediglich der letzte Stützpunkt bei 3.000 Umdrehungen pro Minute liegt unterhalb der Grenzkurve. Um eine maximale akustische Sportlichkeit in der
Serienapplikation in den Modi Sport und Sport+ zu erreichen, würde die
Serienapplikation also wie folgt aussehen: Abgasklappe schließen im dritten und vierten Gang bis circa 2.800 Umdrehungen pro Minute und Abgasklappe öffnen ab circa 2.800 Umdrehungen pro Minute. Speziell dieser letzte Stützpunkt wird vermutlich den Anbietern von Zubehör-Abgasanlagen Probleme bereiten.
Dies wird anhand der folgenden Beschreibung verdeutlicht. Dabei zeigt Fig. 6 eine schematische Draufsicht eines Serien-Nachschalldämpfers 39, welcher ein
Nachschalldämpfergehäuse 40 und ein von der Verbrennungskraftmaschine 3 kommendes Abgasrohr 41 aufweist. Das Abgasrohr 41 führt in den Serien- Nachschalldämpfer 39 beziehungsweise in dessen Nachschalldämpfergehäuse 40 und verzweigt sich in dem Nachschalldämpfergehäuse 40. In Fig. 6 ist mit 42 ein erster, von dem Abgas durchströmbarer Pfad bezeichnet, während mit 43 ein zweiter, von dem Abgas durchströmbarer Pfad bezeichnet wird. Das Abgasrohr 41 zweigt sich in dem Nachschalldämpfergehäuse 40 in die Pfade 42 und 43 auf. Dabei ist der Pfad 42 akustisch stärker gedämpft als der Pfad 43, was beispielsweise durch Perforation und/oder durch andere Mitteln wie beispielsweise Reflexionskammern und/oder Querschnittsreduzierung realisiert ist. Der Pfad 43 ist der weniger gedämpfte, also der lautere Pfad oder Zweig, was beispielsweise direkt mit durch eine geringere Perforation und/oder durch Querschnittsoptimierung realisiert ist. Der Pfad 42 wirkt nur, wenn der Pfad 43 durch die Abgasklappe 1 1 beziehungsweise das Ventilelement 12 versperrt ist. Wenn die Abgasklappe auf ist, dominiert der Pfad 43, also der laute Zweig. Dabei ist die Abgasklappe 1 1 dem Pfad 43 zugeordnet beziehungsweise in dem Pfad 43 angeordnet, sodass mittels der Abgasklappe 1 1 der Pfad 43 bedarfsgerecht freigegeben und versperrt werden kann. In der Schließstellung ist beispielsweise der Pfad 43 fluidisch versperrt, sodass das Abgas nicht oder nur sehr geringfügig durch den Pfad 43 und zumindest überwiegend oder vollständig durch den Pfad 42 strömt. In der Offenstellung jedoch gibt die Abgasklappe 1 1 den Pfad 43 frei, sodass dann das Abgas durch beide Pfade 42 und 43 strömt.
Ferner sind in Fig. 6 Endrohrmündungen des Serien-Nachschalldämpfers 39 mit 44 bezeichnet, sodass das Abgas über die Endrohrmündungen 44 aus dem Serien- Nachschalldämpfer 39 heraus an die Umgebung 10 strömen kann. Der Serien- Nachschalldämpfer 39 wird einfach auch als Nachschalldämpfer oder Schalldämpfer bezeichnet. Durch die Verwendung der Abgasklappe 1 1 kann der Serien- Nachschalldämpfer insbesondere unter Volllast zwei Mündungspegelkurven erzeugen, welche jeweils zu einem von einer sich in der Umgebung 10 aufhaltenden Person akustisch wahrnehmbaren Geräusch führt.
Die jeweiligen Geräusche der Mündungspegelkurven unterscheiden sich
beispielsweise in ihrer Lautstärke. Dabei zeigt Fig. 8 ein Diagramm, auf dessen
Abszisse 45 ein Parameter wie beispielsweise die Drehzahl (n) oder die Last (M) der
Verbrennungskraftmaschine 3 oder der Abgasmassenstrom (Ams) aufgetragen ist. Auf der Ordinate 46 des Diagramms sind beispielsweise der zur Vereinfachung linear dargestellte Mündungspegel und somit die Lautstärke des jeweiligen Geräuschs aufgetragen. Ein Verlauf 47 veranschaulicht beispielsweise das Geräusch
beziehungsweise dessen Lautstärke bei geschlossener Abgasklappe 1 1
beziehungsweise bei geschlossenem Ventilelement 12 über dem zunehmenden Parameter, das heißt über der zunehmenden Drehzahl beziehungsweise der zunehmenden Last. Ein Verlauf 48 veranschaulicht das Geräusch über dem
zunehmenden Parameter bei geöffneter Abgasklappe 1 1 beziehungsweise bei geöffnetem Ventilelement 12. Ferner veranschaulicht in Fig. 8 ein Doppelpfeil 49 den Abgasgegendruck. Somit ist aus Fig. 8 erkennbar, dass der Abgasgegendruck bei geschlossenem Ventilelement 12 höher als bei geöffnetem Ventilelement 12 ist. Je nach Dämpfung der Pfade 42 und 43 erhält man bei geöffneter Abgasklappe 1 1 beziehungsweise bei geöffnetem Ventilelement 12 den eine Pegelkurve darstellenden Verlauf 48 und bei geschlossener Abgasklappe 1 1 beziehungsweise bei
geschlossenem Ventilelement 12 den eine weitere Pegelkurve darstellenden Verlauf 47, insbesondere an der jeweiligen Endrohrmündung 44. Ist das Ventilelement 12 geschlossen, dämpft nur noch der Pfad 42, welcher gegenüber dem Pfad 43 mit mehr Absorption, das heißt mit einer stärkeren Dämpfung ausgeführt ist. Dann ist der gedämpfte Pfad 43 mittels der Abgasklappe 1 1 verschlossen. Dieser Umstand sorgt in den meisten Fällen auch dafür, dass der Abgasgegendruck bei einer geschlossenen Abgasklappe 1 1 über dem Parameter, das heißt über der Drehzahl n, über dem Drehmoment M beziehungsweise bei zunehmendem Abgasmassenstrom Ams steigt, sodass der zuvor genannte Parameter auch den Abgasmassenstrom umfassen kann. In diesem Fall ist die Dämpfung über Absorption aufgezeigt. Mehr oder weniger Absorption hat nicht sehr viel Einfluss auf Abgasgegendruck. Wenn man zur Dämpfung weitere Verfahren einsetzt - die sich hier schlecht darstellen lassen - wie
Querschnittsreduktion, Reflexionskammern, längere Rohrlängen usw., dann hat es einen signifikanten Einfluss auf den Abgasgegendruck.
Fig. 7 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen beispielsweise als Zubehör- Nachschalldämpfer ausgebildeten Nachschalldämpfer 50, welcher ebenfalls ein Abgasrohr 41 und ein Nachschalldämpfergehäuse 40 aufweist, in dem sich das Abgasrohr 41 auf Pfade 51 und 52 aufzweigt. Auch bei dem Nachschalldämpfer 50 ist der Pfad 51 vorliegend stärker akustisch gedämpft als der Pfad 52, dabei ist beispielsweise der Pfad 51 so stark gedämpft wie der Pfad 42. Mit anderen Worten
weist beispielsweise der Pfad 51 die gleiche akustische Dämpfung beziehungsweise Dämpfungswirkung wie der Pfad 51 auf, oder der Pfad 51 weist eine stärkere
Dämpfung als der auch als Serienzweig bezeichnete Pfad 42 auf. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass eine After-Sales-Abgasanlage mit einem anderen Aufbau im verbleibenden Zweig (ungedämpfter Zweig ist durch Abgasklappe versperrt) identisch zur Serien-Abgasanlage dämpft. Sie liegt vermutlich gering darüber oder darunter. In diesem Beispiel mehr Dämpfung. Gleiches gilt für das Abgasgegendruckverhalten wenn der Aufbau - nicht wie in diesem Beispiel - komplett anders ist. Also auch dieser Wert kann über oder unterhalb der Serie liegen beim gleichen Betriebsfall.
Der Pfad 52 weist beispielsweise keine Dämpfung auf, oder dessen Dämpfung wird auf ein Minimum reduziert, sodass der Pfad 52 das Geräusch weniger stark dämpft als der Pfad 43. Um sich somit gegenüber der Serien-Abgasanlage akustisch abzuheben, wird die Dämpfung der Pfade 51 und 52 anders als die Dämpfung der Pfade 42 und 43 ausgelegt. Je nach Dämpfung der Pfade 43 und 52 erhält man beispielsweise bei geschlossenem Ventilelement 12 eine in Fig. 8 durch einen Verlauf 53
veranschaulichte Pegelkurve und bei geschlossenem Ventilelement 12 eine in Fig. 8 durch einen Verlauf 54 veranschaulichte Pegelkurve, insbesondere an der jeweiligen Endrohrmündung 44. Gleiches gilt für die Ausprägung des Abgasgegendrucks. Im Beispiel sind die Verläufe zur Vereinfachung linear dargestellt. In Wirklichkeit ist der Verlauf mit deutlichen Erhöhungen und teilweisen Einbrüchen. Bei unterschiedlichen Abgasanlagen sind beziehungsweise können die Erhöhungen und Einbuchtungen im Pegel an völlig unterschiedlichen Drehzahl/Lastbereichen sein. Bei geschlossenem Ventilelement 12 dämpft lediglich nur noch der Pfad 51 , gegebenenfalls mit einer stärkeren beziehungsweise höheren Absorption als der Pfad 42. Bei einem solchen Zubehörteil sollte im Idealfall genau die gleiche Dämpfung erreicht werden wie bei der Serien-Abgasanlage, damit sich in der Vorbeifahrt-Messung ein ähnlicher Pegel ergibt. Dies konstruktiv zu realisieren, ist jedoch sehr aufwendig. Dieser Umstand sorgt in den meisten Fällen auch dafür, dass der Abgasgegendruck bei geschlossenem
Ventilelement 12 über der Drehzahl n, dem Drehmoment M beziehungsweise bei zunehmendem Abgasmassenstrom Ams steigt beziehungsweise gegenüber der Serien-Abgasanlage sogar höher ausfallen kann. In dem zuvor genannten Beispiel liegt die Dämpfung des beispielsweise als Zubehörlösung ausgebildeten
Nachschalldämpfers 50 bei geschlossener Abgasklappe 1 1 leicht unter der Dämpfung des beispielsweise als Serienteil ausgebildeten Serien-Nachschalldämpfers 39. Bei geöffneter Abgasklappe 1 1 ist es jedoch genau umgekehrt. Der Pegel des
Nachschalldämpfers 50 liegt deutlich über dem Serien-Nachschalldämpfer 39. Dies ist genau das Ziel der Nachrüst-Abgasanlage, welche akustisch dadurch präsenter als die Serien-Abgasanlage sein soll. Dieser Ausgestaltung der Nachrüst-Abgasanlage wird jedoch durch den ASEP-Test entgegengewirkt.
Der deutlich präsentere Pegelverlauf einer After-Sales-Abgasanlage mit geöffneten Abgasklappen wird bei dem ASEP-Test zum Problem, wenn hier bereits die Serien- Abgasklappenapplikation nicht passt. Die vorigen und folgenden Ausführungen geben den ASEP-test sehr vereinfacht wieder. Im obigen Beispiel wurde an einer ASEP- Messung aufgezeigt, dass die Serien-Abgasanlage die Abgasklappen ab circa 2.800 Umdrehungen pro Minute in den Modus Sport und Sport+ im dritten und vierten Gang öffnen kann. Dies ist auch nur der Fall, da die Messung mit geöffneter Abgasklappe einen Pegel unterhalb der berechneten Grenzkurve ergeben hat. Wird nun
beispielsweise eine auch als After-Sales-Abgasanlage bezeichnete Nachrüst- Abgasanlage mit dem oben aufgezeigten, deutlich höheren Pegelverlauf mit offener Abgasklappe 1 1 verbaut, dann wird genau in diesem Bereich eine Zulassungsmessung unerfolgreich sein. Auch wenn die Dämpfungskurve mit geschlossener Abgasklappe 1 1 - wie im Beispiel aufgezeigt wurde - unterhalb der Serien-Abgasanlage liegt, kann es zu Problemen kommen. Wird die normale Vorbeifahrtsmessung leiser gemessen, dann verringert dies gleichzeitig die Grenzwertkurve für den ASEP-Test. Verschafft man sich bei der Basismessung, also bei der beschleunigten Vorbeifahrt - mit einer stärker dämpfenden Abgasanlage - zu viel Sicherheit zum Grenzwert, dann schlägt sich dies auch in der Grenzwertkurve im ASEP-Test nieder. Je leiser die Vorbeifahrt ist, desto weniger Pegelpotential besteht im ASEP-Test. Somit ist es nahezu unmöglich, Serien- Abgasanlagen durch Nachrüst-Lösungen zu ersetzen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Serien-Applikation für die Abgasklappe übernommen werden soll.
Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, ist, nicht geschaltete, sondern geregelte Abgasklappen zu verwenden. Unter einer geschalteten Abgasklappe ist eine zuvor genannte Auf-Zu-Abgasklappe zu verstehen, deren Ventilelement lediglich genau in zwei Stellungen bewegt und lediglich genau in diesen zwei Stellungen gehalten werden kann. Unter einer geregelten Abgasklappe ist eine solche Abgasklappe zu verstehen, deren Ventilelement nicht nur in die zuvor genannten Stellungen, sondern auch in mehrere weitere Stellungen bewegt und in diesen mehreren weiteren Stellungen gehalten werden kann, wobei diese mehreren weiteren Stellungen beispielsweise Zwischenstellungen sind, die zwischen den zuerst genannten Stellungen, das heißt
insbesondere zwischen der Schließstellung und der Offenstellung, liegen.
Insbesondere ist es dabei beispielsweise möglich, das Ventilelement 12 stufenlos zwischen den Endlagen zu bewegen und somit stufenlos in zwischen den Endlagen liegende Stellungen zu bewegen und in diesen Stellungen zu halten, sodass beispielsweise der von dem Abgas durchströmbare Strömungsquerschnitt 19 stufenlos, insbesondere zwischen Endlagen, eingestellt werden kann. Eine solche geregelte Abgasklappe wird auch als über den Winkel verstellbare Abgasklappe bezeichnet. Selbst wenn bei einer Serien-Abgasanlage über den Winkel verstellbare Abgasklappen verwendet würden, würde vermutlich ein solches Steuergerät inklusive Funktion benötigt, um eine Öffnungswinkelangleichung zu ermöglichen. Denkbar wäre dann zwar auch eine Anpassung der Kennfelder direkt in der Motorsteuerungssoftware. Dies ist jedoch sehr aufwendig und muss vorgehalten werden. Entweder durch vorgehaltene Codiervarianten oder zusätzlich Datenstämme. Der Aufwand und die Kosten sind sehr hoch und werden daher üblicherweise vermieden.
Fig. 9 veranschaulicht beispielsweise eine Serien-Abgasanlage, deren Abgasklappe 1 1 in Fig. 9 besonders schematisch dargestellt ist. Außerdem ist optional eine weitere, mit 55 bezeichnete Abgasklappe vorgesehen, wobei die vorigen und folgenden
Ausführungen zur Abgasklappe 1 1 ohne weiteres auch auf die Abgasklappe 55 übertragen werden können und umgekehrt. Die zuvor genannte, beispielsweise mit dem Anschluss 27 verbundene Signalleitung wird auch als Steuerleitung bezeichnet und ist in Fig. 9 mit 56 bezeichnet. Die Steuerleitung 56 wird auch als Ansteuerleitung bezeichnet. Aus Fig. 9 ist erkennbar, dass die Abgasklappe 1 1 beziehungsweise 55 über die jeweilige Steuerleitung 56 zumindest im Wesentlichen direkt mit dem
Motorsteuergerät (elektronische Recheneinrichtung 16) elektrisch verbunden ist. Über eine Rückmeldungsleitung 57 erfolgt die zuvor genannte Lagerückmeldung, welche auch als Positionsrückmeldung bezeichnet wird. Die Ansteuerleitung kann
verschiedene Informationen übertragen, um verschiedene Systeme anzusteuern:
Mit einem einfachen High- oder Low-Pegel auf der Ansteuerleitung kann zum Beispiel ein elektromagnetisches Umschaltventil angesteuert werden, welches wiederum eine Unterdruckdose und die daran verbaute Abgasklappe
beziehungsweise das Ventilelement 12 schaltet.
Mit zwei Ansteuerleitungen kann auch direkt ein im Abgasklappensteller verbauter Elektromotor angetrieben werden. Die Leistungsendstufe ist dabei in
der Motorsteuerung verbaut und über die zurückgeführte Positions-Lage- Rückmeldung kann die Stellposition geregelt werden.
Mittels einer Ansteuerleitung kann ein intelligenter Abgasklappensteller gesteuert oder geregelt werden. Entweder durch zwei einfache Impuls-Pause- Verhältnisse für„Auf" und„Zu" oder durch ein komplettes Impuls-Pause-Band über den kompletten Öffnungswinkel. Eine Lagerückmeldung kann hier über eine separate Leitung erfolgen. Fehlerdiagnosen können sowohl über die Steuerleitung als auch über die Lagerückmeldungsleitung erfolgen.
Letztere Variante kann anstelle von PWM auch über Lin oder CAN realisiert werden.
Die Leitungen 57 und 56 könnten aber auch aus einer Leitung zum Beispiel Lin Bus bestehen. Beim Lin-Bus können dann die beiden Steller auch an dem einen Bus hängen und mittels unterschiedlicher ID unterschieden werden
Unabhängig von dem in der Serien-Abgasanlage zum Einsatz kommenden Steller benötigt es für den Nachrüstbereich, das heißt für den After-Sales-Bereich, eine Technik, um den Mündungspegel beeinflussen beziehungsweise korrigieren zu können. Es wurde gefunden, dass dies insbesondere mithilfe von regelbaren beziehungsweise über den Winkel oder Öffnungswinkel verstellbaren Abgasklappen realisierbar ist, also mithilfe von Elementen, mittels welchen ein Abgasrohr nicht nur einfach verschlossen beziehungsweise geöffnet werden kann, sondern mittels eines Elements, welches es ermöglicht, diese beiden Zustände kontinuierlich ineinander übergehen zu lassen. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Ventilelement 12 zumindest im Wesentlichen kontinuierlich beziehungsweise stufenlos zwischen den Endlagen bewegt und in jeweilige, zwischen den Endlagen angeordnete Stellungen bewegt und in diesen Stellungen gehalten werden kann. Dadurch fungiert das Ventilelement 12 als Ventil, welches den Strömungsquerschnitt 19 des Rohrteils 18, insbesondere dessen Durchmesser, stufenlos reduzieren beziehungsweise erweitern kann. Mit anderen Worten ist es mittels des stufenlos zwischen den Endlagen bewegbaren Ventilelements 12 möglich, den Strömungsquerschnitt 19 zumindest im Wesentlichen stufenlos einzustellen beziehungsweise jeweilige Werte des
Strömungsquerschnitts 19 stufenlos einzustellen und diese Werte zu halten.
Um dies vorteilhaft auch für Nachrüstlösungen und somit im After-Sales-Bereich auf einfache Weise einsetzen zu können, ist es vorgesehen, dass die Abgasklappe 1 1 - wie aus Fig. 10 erkennbar ist - eine eigene, von der elektronischen Recheneinrichtung 16 unterschiedliche beziehungsweise zusätzlich dazu vorgesehene elektronische Recheneinrichtung 58 aufweist, welche auch als Zusatzsteuergerät oder
Klappensteuergerät bezeichnet wird. Das Attribut„eigenes" bezüglich der
elektronischen Recheneinrichtung 58 der Abgasklappe 1 1 soll verdeutlichen, dass das Klappensteuergerät (elektronische Recheneinrichtung 58) nicht etwa durch das ohnehin vorgesehene Motorsteuergerät (elektronische Recheneinrichtung 16) gebildet wird, sondern die elektronischen Recheneinrichtungen 16 und 58 sind jeweilige, voneinander separat ausgebildete Einzelbauteile. Dabei ist es möglich, das
Zusatzsteuergerät (Klappensteuergerät) einfach in den bestehenden Kabelbaum 78 zu integrieren beziehungsweise zwischenzuschalten, wobei es ferner denkbar ist, zusätzliche Informationen für CAN, Lin etc. an geeigneter Stelle abzugreifen.
Durch die Verwendung des Klappensteuergeräts ist es möglich, eine Abgasklappe einer Serien-Abgasanlage durch die das zusätzliche Klappensteuergerät umfassende Abgasklappe 1 1 zu ersetzen, sodass beispielsweise das zusätzliche
Klappensteuergerät entnommene Abgasklappen-Stellkomponenten beziehungsweise die entnommene, auch als Serien-Abgasklappe bezeichnete und zuvor anstelle der Abgasklappe 1 1 verbaute Abgasklappe simuliert, insbesondere für das
Motorsteuergerät. Die elektronische Recheneinrichtung 58 bildet beispielsweise eine Eingangsschnittstelle der zuvor verbauten Serien-Abgasklappe nach und gibt später eventuelle Fehlerprotokolle von ihrer neuen Steuer-Komponente zurück an das Motorsteuergerät. Gleiches gilt für angepasste Positionsrückmeldungen.
Beispielsweise werden nicht nur die Fehlerprotokolle werden zurückgegeben, sondern auch die Schnittstelle selbst. Die Motorsteuerung kann erkennen, ob die vorgesehene Komponente verbaut ist oder ob zum Beispiel eine Komponente abgesteckt ist, unabhängig davon, ob ein Umschaltventil angesteuert wird oder mit PWM. Nicht gesteckt oder Leitungsbruch wird erkannt und muss im Eingang des
Zusatzsteuergeräts in Hardware genauso umgesetzt werden wie in der Komponente, die das Steuergerät ersetzt.
Aus Fig. 10 ist erkennbar, dass dadurch, dass die Abgasklappe 1 1 ihre eigene elektronische Recheneinrichtung 58 umfasst, die Serien-Abgasklappe einfach durch die Abgasklappe 1 1 ersetzt werden kann, ohne das Motorsteuergerät (elektronische
Recheneinrichtung 16) aufwendig ändern beziehungsweise ersetzen zu müssen. Aus Fig. 10 ist außerdem erkennbar, dass die Abgasklappe 1 1 beispielsweise den Aktor 13 umfasst, welcher mittels des Klappensteuergeräts ansteuerbar ist. Ferner ist erkennbar, dass die Abgasklappe 1 1 wenigstens ein weiteres, zusätzlich zu dem Ventilelement 12 vorgesehenes Ventilelement umfasst, welches mittels eines weiteren Aktors 59 bewegbar ist. Dabei sind die vorigen und folgenden Ausführungen zum Ventilelement 12 ohne weiteres auch auf das weitere Ventilelement übertragbar, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen zum Aktor 13 ohne weiteres auch auf den Aktor 59 übertragbar sind und umgekehrt.
Wie in Fig. 9 können Leitungen zwischen DME und dem Zusatzsteuergerät einzelne PWM-Leitungen sein oder auch nur eine Busleitung wie zum Beispiel Lin. Ähnlich die Leitungen zwischen Zusatzsteuergerät 58 und der neuen Abgasklappenstellern. Auch diese Leistungen können PWM oder Lin sein wie in Fig. 9.
In Fig. 10 ist ferner besonders schematisch ein Bus-System 76 gezeigt, welches beispielsweise als CAN-Bus und/oder Lin-Bus ausgebildet ist. Über das Bus-System 76, welches ein Datenbussystem ist, kann das Klappensteuergerät beispielsweise Daten von dem Motorsteuergerät empfangen, wobei die Daten wenigstens einen Zustand des Kraftfahrzeugs 1 , insbesondere der Verbrennungskraftmaschine 3, umfassen. Das Klappensteuergerät ist nun dazu ausgebildet, über die Steuerleitung 56 wenigstens ein von dem Motorsteuergerät bereitgestelltes und eine erste Stellung des Ventilelements 12 charakterisierendes erstes, insbesondere elektrisches, Signal zu empfangen, in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal wenigstens ein zumindest eine von der ersten Stellung unterschiedliche zweite Stellung des
Ventilelements 12 charakterisierendes zweites Signal zu erzeugen und das zweite Signal an den Aktor 13 zu übermitteln, um dadurch mittels des Aktors 13 eine
Bewegung des Ventilelements 12 in die zweite Stellung zu bewirken. Insbesondere ist das Klappensteuergerät dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem ersten Signal das zweite Signal beziehungsweise mehrere zweite Signale zu erzeugen und dadurch - während das Klappensteuergerät das erste Signal empfängt und während das erste Signal lediglich die erste Stellung charakterisiert - das Ventilelement 12 über den Aktor 13 in unterschiedliche Stellungen, insbesondere kontinuierlich beziehungsweise stufenlos, zu bewegen und in diesen Stellungen zu halten, sodass - während das Klappensteuergerät das erste Signal empfängt und während das erste Signal lediglich die erste Stellung charakterisiert - unterschiedliche Werte des Strömungsquerschnitts
19 eingestellt und gehalten werden. Obwohl in Fig. 10 nicht dargestellt, soll hier noch auf eine zusätzliche Information durch einen separaten Taster für den After-Sales- Bereich verwiesen werden. Dies kann ja auch direkt als Hardware in das
Zusatzsteuergerät einfließen oder über Funk oder an anderer Stelle in das Bussystem.
Die Funktion der Abgasklappe 1 1 mit dem Zusatzsteuergerät wird anhand von Fig. 1 1 deutlich. Fig. 1 1 zeigt die Verläufe 47 und 48 sowie weitere, eine jeweilige Pegelkurve veranschaulichende Verläufe 60, 61 , 62 und 63, welche beispielsweise jeweilige Volllast-Mündungspegel darstellen. Die Abgasklappe 1 1 ist dabei nicht als geschaltete, sondern als eine über den Winkel verstellbare beziehungsweise regelbare
Abgasklappe ausgebildet. Bei einer mit 0 Prozent bezeichneten Stellung des
Ventilelements 12 ist dieses geschlossen, wodurch beispielsweise der
Strömungsquerschnitt 19 auf 0 reduziert wird. Bei einer mit 100 Prozent bezeichneten Stellung des Ventilelements 12 ist dieses geöffnet, sodass das Ventilelement 12 den Strömungsquerschnitt maximal freigibt. Mit 0 Prozent ist somit eine erste der Endlage bezeichnet, während mit 100 Prozent die zweite Endlage des Ventilelements 12 bezeichnet wird. Zwischen der 0-%-Stellung und der 100-%-Stellung liegen weitere Stellungen, in welche das Ventilelement 12 bewegt und gehalten werden kann.
Der Verlauf 60 veranschaulicht beispielsweise die 0-%-Stellung des Ventilelements 12, das heißt wenn das Ventilelement 12 zu 0 Prozent geöffnet ist. Der Verlauf 47 veranschaulicht beispielsweise das zu 10 Prozent geöffnete Ventilelement 12, während bezüglich der Serien-Abgasklappe das Ventilelement 12 bei dem Verlauf 47
geschlossen ist. Der Verlauf 61 veranschaulicht beispielsweise das zu 20 Prozent geschlossene Ventilelement 12, während der Verlauf 62 das zu 60 Prozent
geschlossene Ventilelement 12 veranschaulicht. Der Verlauf 48 veranschaulicht das zu 80 Prozent geschlossene Ventilelement 12, während der Verlauf 48 bezüglich der Serien-Abgasklappe das geöffnete Ventilelement 12 veranschaulicht. Ferner veranschaulicht der Verlauf 63 das zu 100 Prozent geöffnete Ventilelement 12.
In diesem idealisierten Fall hat dann die Nachrüst-Lösung mit einem Abgasklappen- beziehungsweise Ventilelementwinkel von 80 Prozent in etwa den Hochlaufpegel wie die Serien-Abgasanlage mit geöffneter Abgasklappe. Ähnlich verhält es sich mit der gewollten Dämpfung. Die Nachrüstlösung mit einer 10 Prozent geöffneten
Abgasklappe kommt im obigen Beispiel etwa auf den Pegel einer Serien-Abgasanlage mit geschlossener Abgasklappe. Vorliegend ist ein idealer Fall mit nur leicht
veränderter Hardware vorgestellt. Bei komplett unterschiedlicher Hardware können die Pegelkurven einer Serien-Auf/Zu-Anlage und einer After-Sales-geregelt-Anlage auch komplett unterschiedlich verlaufen. Um den Zu- oder Auf-Verlauf einer Serien- Abgasanlage mit einer After-Sales-AGA nachzubilden, können über den Hochlauf verschiedene Winkel nötig werden. Das kann auf einem Prüfstand ermittelt und dann später über Kennfelder kontinuierlich geregelt werden
In einem einfachen Ausführungsbeispiel benötigt das Zusatzsteuergerät lediglich die von dem Motorsteuergerät bereitgestellten Auf-Zu-Schaltwünsche und wandelt diese in entsprechende Ausgangsinformationen um, um das Ventilelement 12 nicht nur einfach zu öffnen und zu schließen, sondern auch in die zuvor genannten, von den Endlagen unterschiedlichen, beispielsweise zwischen den Endlagen liegenden und somit auch als Zwischenstellungen bezeichneten Stellung zu bewegen und dort zu halten. Dies kann über entsprechende Korrekturkennfelder erfolgen. Wenn die
Pegelhochlaufkurven sich über Drehzahl und Last deutlich voneinander abheben, kann ein solches Korrekturkennfeld auch feiner ausgeführt werden. So kann für den geschlossenen Zustand ein komplettes Kennfeld über Drehzahl und/oder Last hinterlegt werden, welches je nach benötigtem Mündungspegel den Stellwinkel für die gedämpfte Ausgangskennlinie anpassen kann. Gleiches gilt für den gewünschten Auf- Zustand. Auch hier ist es denkbar, die Mündungskurve genau über ein entsprechendes Kennfeld der Serie anzupassen. Wenn ein solches Zusatzsteuergerät einen Zugang zum Fahrzeug-CAN hat, stehen alle notwendigen Informationen bereit, also Drehzahl, Drehmoment, Pedalwinkel, Fahrmodi etc. Selbst der Schaltwunsch der Abgasklappe liegt parallel nochmals auf dem CAN bereit.
Die Motorsteuerung schaltet die Abgasklappen mit entsprechenden Kennfeldern. Oft gibt es davon mehrere, zum Beispiel eines für Komfort, Sport und Sport+. In diesen Kennfeldern wird für jeden Gang über bestimmte Drehzahlbereiche die Abgasklappe in Abhängigkeit vom Pedalwinkel geöffnet oder geschlossen. Somit ließe sich - je nach Kennfeldgestaltung - mit einem Zusatzsteuergerät eine sehr genaue Anpassung der Mündungspegel an die Serien-Abgasanlage realisieren. Eine Serien- Abgasklappenapplikation wird auf Basis unterschiedlicher Parameter umgesetzt. Bei einem Hochstartmodus, meist Komfort, muss die Abgasklappe zunächst einmal im Bereich der Vorbeifahrtsmessung für die Zulassung in den meisten Fällen geschlossen sein. Da im Komfort-Modus auch sonst ein relativ leises und komfortables Fahrzeug
gewünscht wird, sind viele Bereiche im unteren Drehzahl-/Lastbereich ebenfalls auf eine geschlossene Abgasklappe appliziert.
In den Sportmodi wird hingegen sehr viel öfter beziehungsweise früher die
Abgasklappe geöffnet. Führt man dem Zusatzsteuergerät das Bus-System 76 beziehungsweise über das Bus-System 76 weitere Informationen zu, so kann die Pegelanpassung noch genauer vorgenommen werden. Bei den Informationen kann es sich beispielsweise um Informationen über einen eingelegten Gang, den gewählten Fahrmodus, den Pedalwinkel usw. handeln. In dem Zusatzsteuergerät kann nun anhand dieser Informationen und dem Klappenstellwunsch der Serien-Applikation ein angepasstes Nachrüst-Abgasanlagenkennfeld hinterlegt werden. Wie schon oben beschrieben, kann dies dann im Idealfall in etwa dem Pegel der Serien-Abgasanlage entsprechen. Eine solche Umsetzung hätte noch weitere Vorteile. Oft wird die
Fahrzeugakustik im Innenraum künstlich unterstützt. Dabei werden Motorordnungen über die Audio-Anlage in den Innenraum gespielt, um einen sportlichen Motorsound zu simulieren. Die Pegel einer solchen künstlichen Unterstützung richten sich oft nach dem, was im Fahrzeug als Pegel vorhanden ist, also was die Serien-Abgasanlage bereitstellt. Die Pegel der beiden Systeme werden so aufeinander angepasst, dass es ein stimmiges akustisches Bild ergibt. In Drehzahl-/Lastbereichen, in denen die Serien- Abgasanlage eine ungünstige Akustik aufweist, kann mehr künstlich hinzugesetzt werden und umgekehrt. Wenn also die Mündungspegel einer Nachrüst-Abgasanlage mittels des Zusatzsteuergeräts angepasst werden, hat es auf die Serienakustik weniger Einfluss. Speziell für die Basis-Fahrmodi Komfort, Sport und Sport+ könnte dies von Vorteil sein.
Was für den Pegel, gilt muss in bestimmten Bereichen eventuell auch für den
Abgasgegendruck umgesetzt werden. Sollte es in Zukunft die Ottopartikelfilter geben und dieser bezüglich Abgasgegendruck in ganz bestimmten Drehzahl-/Lastbereichen überwacht werden, dann sollte man in diesen Bereichen eher dafür sorgen, dass der erwartete Abgasgegendruck mit der Serie identisch ist und erst danach auf die Akustik schauen. Wenn es bei der Akustik nicht um den zulassungsfähigen Bereich geht. Auch ein bisher üblicher Zusatztaster für die Abgasklappensteuerung kann mittels des Zusatzsteuergeräts umgesetzt werden. Genau hier kann nun auch das Potential einer Nachrüst-Abgasanlage wieder ausgespielt werden. In einem zusätzlichen Kennfeld, dem sogenannten Tasterkennfeld, kann nun zumindest nahezu überall die
Abgasanlage komplett geöffnet werden, wenn dies gewünscht ist.
Der Komfort-Bereich, welchen man bei fast allen Fahrmodi einer Serien-Abgasanlage ebenfalls über die Klappe anpassen kann, kann hier ignoriert werden. Das Steuergerät würde - bei maximaler Umsetzung - nur noch die zulassungsrelevanten Bereiche und den Bereich, in dem eventuell der Abgasgegendruck stimmen muss, entsprechend regeln. In einigen Ländern wäre mit einer Ländercodierung auch eine Kennfeldvariante denkbar, die nur noch die Bereiche der Abgasgegendruckanpassung beinhaltet. Wenn es Länder gibt, in denen OPF zum Einsatz kommt, könnte man sogar diesen Bereich beim Taster ignorieren.
Anhand von Fig. 12 ist das Zusatzsteuergerät (elektronische Recheneinrichtung 58) näher erläutert. Beispielsweise in einer Speichereinrichtung 64 des
Klappensteuergeräts sind Anpassungsfelder 65, 66, 67 und 68 gespeichert. Diese Anpassungsfelder 65, 66, 67 und 68 sind beispielsweise jeweiligen Fahrmodi zugeordnet, wobei das Anpassungskennfeld 68 beispielsweise das zuvor genannte Tasterkennfeld ist. Außerdem können weitere Anpassungskennfelder 69a-d zum Einsatz kommen. Ferner sind in Fig. 12 jeweilige Mikrocontroller der Aktoren 13 und 59 mit 70 bezeichnet. Die Ansteuerung des Aktors 13 erfolgt beispielsweise mittels PWM, wobei die Ansteuerung des Aktors 59 beispielsweise über Lin erfolgt. Außerdem ist in Fig. 12 ein Mikrocontroller des Klappensteuergeräts mit 71 bezeichnet und ein
Mikrocontroller des Motorsteuergeräts ist mit 72 bezeichnet. Der zuvor genannte Taster zum Bedienen beziehungsweise Betätigen der Abgasklappe 1 1 ist in Fig. 12 mit 73 bezeichnet, sodass der Taster 73 ein Bedienelement zum Bedienen
beziehungsweise Betätigen der Abgasklappe 1 1 ist. Beispielsweise ist das
Bedienelement über eine drahtlose Datenverbindung, insbesondere eine
Funkverbindung, wie WLAN, Bluetooth oder dergleichen mit der elektrischen
Recheneinrichtung 58 verbunden. Alternativ ist es denkbar, dass das Bedienelement über wenigstens eine physisch vorhandene Leitung 74, insbesondere elektrisch, mit dem Klappensteuergerät (elektronische Recheneinrichtung 58) verbunden ist.
Insgesamt ist aus Fig. 12 erkennbar, dass mittels des Klappensteuergeräts die zuvor genannten zwei Ventilelemente über die Aktoren 13 und 59 bewegt werden können. Dabei ist es unerheblich, welche Art von Aktorik zum Einsatz kommt. Insbesondere ist es denkbar, dass zwei Leistungsausgänge je Steller beziehungsweise Aktor vorgesehen sind. In dem Zusatzsteuergerät, insbesondere in den Anpassungsfeldern 65, 66 und 67, sind Daten für die Fahrmodi Komfort, Sport und Sport+ hinterlegt. Die
Kennfelder interpretieren die Vorgaben von dem Motorsteuergerät und wandeln diese in entsprechende Vorgaben für den jeweiligen, über den Winkel verstellbaren Aktor 13 beziehungsweise 59 um. Sowohl Diagnose-Informationen als auch Lage-Informationen werden von den neuen Stellern erfasst und in entsprechende Protokolle für die Motorsteuerung umgewandelt. Bei PWM-Stellern werden bei intern auftretenden Fehlern, beispielsweise dann, wenn die H-Brücke zu heiß ist oder der Anschlag nicht erreicht werden kann etc., die Ansteuerleitung für einen bestimmten Zeitraum auf Masse gezogen. Die Motorsteuerung kann diese Informationen über die Endstufen- Diagnose erkennen und entsprechend interpretieren. Sollten die Fehlerprotokolle der neuen geregelten Steller und der alten geschalteten Steller identisch sein, dann können entsprechende Informationen direkt zur Motorsteuerung durchgeleitet werden. Wenn sich die Fehlerprotokolle jedoch unterscheiden, dann sollte eine entsprechende Anpassung vorgenommen werden. Eine solche Anpassung kann ebenfalls in den Kennfeldern hinterlegt werden.
Gleiches gilt für die Lagerückmeldung. Wenn die Motorsteuerung eine Lage zwischen zum Beispiel 0 Prozent für geschlossen und 100 Prozent für offen erwartet, dann sollte sie auch eine solche Information empfangen. Wenn wie im obigen Beispiel von den neuen geregelten Stellern jedoch nur 10 Prozent für geschlossen und 80 Prozent für offen umgesetzt wird, sollte diese Information nicht so an die Motorsteuerung weitergeleitet werden, da es sonst zu einer Fehlererkennung kommen würde. Auch hier bedarf es einer Anpassung. Für die Informationsrückmeldung an die
Motorsteuerung sollte das Zusatzsteuergerät (Klappensteuergerät) zum Beispiel aus der Stellung 0 Prozent und aus der Stellung 80 Prozent 100 Prozent generieren und als Lage beziehungsweise Position an die Motorsteuerung rückmeiden. Dies ist vorgesehen, da ansonsten die Diagnose der Motorsteuerung einen Fehler vermuten würde. Die Lagerückmeldung wird zukünftig ein Thema, wobei speziell zum OPF- Einsatz ein hinterlegter Abgasanlagenbereich bezüglich Abgasgegendruck
diagnostizierbar sein sollte. Daher spielen die Lagerückmeldung und deren Anpassung eine wichtige Rolle.
Auch für die Nachrüstkennfelder kann es wichtig sein, eine entsprechende
Lageposition der eingestellten Fahrmodi zurückzuleiten. Unabhängig davon, ob der Fahrer den Fahrmodus Komfort, Sport oder Sport+ aktiviert, kann beispielsweise die Abgasklappe 1 1 mittels des Tasters 73 bedient und somit beispielsweise verstellt, insbesondere geschlossen oder geöffnet werden. Hintergrund dabei ist, dass es der
Motorsteuerung nicht bekannt ist, dass das als externes Steuergerät ausgebildete Klappensteuergerät die Klappensteuerung simuliert. Wenn hier also unplausible Lagewerte zurückgeliefert werden, dann kann es zu einer Fehlermeldung kommen. Hier ist es wahrscheinlich sinnvoll, die Stellanforderung der entsprechenden
Basiskennfelder direkt zurückzumelden. Dies kann eventuell aber erforderlich werden, wenn zukünftig OPF (Otto-Partikel-Filter) eingesetzt werden. Bei diesem Partikelfilter wird der Abgasgegendruck vermessen. Damit hier plausible Werte entstehen, sollte die Abgasklappensteuerung reproduzierbar sein. In dem Klappensteuergerät können Daten für mehrere beziehungsweise unterschiedliche Fahrzeuge und Abgasanlagen in Varianten hinterlegt werden. Diese Kennfelder können über die Hardware oder über Software codier- oder programmierbar sein. Auf diese Weise könnte man mit einem Zusatzsteuergerät verschiedene Abgasanlagen- und Fahrzeugvarianten bedienen.
Insgesamt ist erkennbar, dass herkömmliche Abgasklappen besonders einfach und kostengünstig durch die Abgasklappe 1 1 mit dem Klappensteuergerät ausgetauscht werden können, ohne das Motorsteuergerät übermäßig ändern beziehungsweise anpassen zu müssen. Insbesondere kann dadurch, dass die Abgasklappe 1 1 als geregelte Abgasklappe ausgebildet ist, eine genaue Pegelanpassung in jeweiligen Fahrmodi realisiert werden, sodass eine Verträglichkeit mit künstlichen, internen Soundsystemen sichergestellt werden kann. Insbesondere mithilfe eines zusätzlichen Kennfelds (Tasterkennfeld) kann die Abgasklappe 1 1 mit einem Bedienelement wie beispielsweise dem Taster 73 umgesetzt werden, sodass beispielsweise der Fahrer durch Bedienen des Bedienelements das Ventilelement 12 bedienen und insbesondere einstellen beziehungsweise bewegen kann.
Insgesamt ist erkennbar, dass das Zusatzsteuergerät zwischen die Abgasklappe 1 1 und die Motorsteuerung geschaltet werden kann. Das Zusatzsteuergerät kann die von der Motorsteuerung erwartete Schnittstellenhardware und die Protokolle bezüglich Signalrückmeldungen und/oder Diagnose simulieren. Die Basis kann sämtliche bekannten Klappensysteme haben, und nach dem Zusatzsteuergerät kann dies ebenfalls so sein. Selbst eine Basis ohne verstellbare Abgasklappen kann von einem solchen Steuergerät bedient werden, weil alle Informationen zur Steuerung vom Daten- Bus abgegriffen werden können. Das Steuergerät kann bei Bedarf die erwarteten Kennfelder in den Basis-Fahrmodi anpassen, damit sie etwa identisch sind zur Serie (also für die Bereiche auf denen es auf das Zusammenspiel mit aktivem Sound für den Innenraum ankommt). Gleiches gilt für die Zulassungsbereiche und/oder für die
Bereiche in denen der Abgasgegendruck stimmen muss. Bei einem Zusatztaster kann man sich dabei nur noch auf die Zulassungsbereiche und/oder den
Abgasgegendruckbereich konzentrieren. Über Variantencodierung können die
Kennfelder sogar länderspezifisch oder für verschiedene Abgasanlagen und
Fahrzeuge variiert werden. Kennfelder benötigen bezüglich Speicher nicht viel Platz. Das Fahrzeug kann dann je nach Fahrzeugkennung und Codierung entsprechend umschalten.
Mit anderen Worten ist das Klappen- beziehungsweise Zusatzsteuergerät, welches es ermöglicht, After-Sales-Abgasanlagen an einem neuen Fahrzeug im Nachhinein zu verbauen und zu betreiben. Eine After-Sales-Abgasanlage hat gegenüber einer Serien- Abgasanlage üblicherweise abweichende Mündungspegel für den Klappe-„aus"- und - „zu"-Modus. Wäre diese Mündungspegel mit der Serien-Abgasanlage identisch, dann wäre vermutlich eine Typzulassung mit der gegebenen Klappensteuerung machbar. „Gleiche Pegel" bedeutet aber auch, dass sich solch eine Abgasanlage dann nicht mehr signifikant von der Serie abhebt. Grund für die erschwerte Gestaltung von After- Sales-Abgasanalgen ist die neue Außengeräuschrichtlinie R51 .03 und die vorhandene Abgasklappensteuerung (in der Motorsteuerung für der Serien-Abgasanlage), welche die After-Sales-AGA-Hersteller normalerweise übernehmen beziehungsweise nutzen. Ein weiteres Problem wird der Einsatz von Partikelfiltern sein, die demnächst bei Ottomotor verbaut sein werden. Speziell der abweichende Abgasgegendruck und die OPF-Überwachung. Ein weiteres Thema ist die künstliche Akustikunterstützung im Fahrzeug auf elektronischer Basis. Ein Vorteil einer After-Sales-AGA war in der Vergangenheit nicht nur der deutlich prägnantere Außensound, sondern auch die Möglichkeit, ihn unabhängig mittels eines separaten Schalters beziehungsweise Tasters zu aktivieren. Sämtliche dieser Punkte lassen sich in Zukunft mit einer After- Sales-Abgasanlage nicht mehr erfüllen, zumindest nicht mehr in der Art und Weise, wie sie bisher umsetzt wurde.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug
2 Heckbereich
3 Verbrennungskraftmaschine
4 Abgasanlage
5 Krümmer
6 Aufbau
7 Halteelement
8 Nachschalldämpfer
9 Endrohr
10 Umgebung
1 1 Abgasklappe
12 Ventilelement
13 Aktor
14 Mündung
15 Leitung
16 elektronische Recheneinrichtung
17 Längenbereich
18 Rohrteil
19 Strömungsquerschnitt
20 Montagekonsole
21 Schraubvorbereitung
22 Wärmeisolierung/
23 Befestigungslasche
24 Hülse
25 Stecker
26 Anschluss
27 Anschluss
28 Anschluss
29 Anschluss
30 Gehäuse
31 Platine
32 Elektromotor
33 Rotor
34 Rotorwelle
Antriebsachse
Getriebeeinheit
Positionserfassung
Positionssensor
Serien-Nachschalldämpfer
Nachschalldämpfergehäuse
Abgasroh r
Zweig
Zweig
Endrohrmündung
Abszisse
Ordinate
Verlauf
Verlauf
Doppelpfeil
Nachschalldämpfer
Zweig
Zweig
Verlauf
Verlauf
Abgasklappe
Steuerleitung
Rückmeldungsleitung elektronische Recheneinrichtung
Aktor
Verlauf
Verlauf
Verlauf
Verlauf
Speichereinrichtung
Kennfeld
Kennfeld
Kennfeld
Kennfeld
a-d Kennfeld
MikroController
71 MikroController
72 MikroController
73 Taster
74 Leitung
75 Pfeil
76 Bus-System
77 Strommessung
78 Kabelbaum
79 Stecker
Claims
1 . Abgasklappe (1 1 ) für eine Abgasanlage (4) eines eine
Verbrennungskraftmaschine (3) und wenigstens eine elektronischen
Recheneinrichtung (16) zum Regeln der Verbrennungskraftmaschine (3) aufweisenden Kraftfahrzeugs (1 ), mit wenigstens einem Ventilelement (12), und mit wenigstens einem Aktor (13), mittels welchem das Ventilelement (12) bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abgasklappe (1 1 ) eine eigene elektronische Recheneinrichtung (58) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, wenigstens ein von der elektronischen
Recheneinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (1 ) bereitgestelltes und eine erste Stellung des Ventilelements (12) charakterisierendes erstes Signal zu
empfangen, in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal wenigstens ein zumindest eine von der ersten Stellung unterschiedliche zweite Stellung des Ventilelements (12) charakterisierendes zweites Signal zu erzeugen und das zweite Signal an den Aktor (13) zu übermitteln, um dadurch mittels des Aktors (13) eine Bewegung des Ventilelements (12) in die zweite Stellung zu bewirken.
2. Abgasklappe (1 1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ventilelement (12) in einem Verstellbereich bewegbar ist, welcher die zweite Stellung und eine Mehrzahl von weiteren Stellung umfasst, wobei die
Abgasklappe (1 1 ) dazu ausgebildet ist, infolge des Empfangens des ersten Signals das Ventilelement (12) mittels der eigenen elektronischen
Recheneinrichtung (58) und mittels des Aktors (13) in die Stellungen des
Verstellbereichs zu bewegen und in den Stellungen des Verstellbereichs zu halten.
3. Abgasklappe (1 1 ) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abgasklappe (1 1 ) dazu ausgebildet ist, das Ventilelement (12) mittels der eigenen elektronischen Recheneinrichtung (58) und mittels des Aktors (13)
stufenlos in jeweilige Stellungen des Verstellbereichs zu bewegen und in den jeweiligen Stellungen zu halten.
4. Abgasklappe (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die eigene elektronische Recheneinrichtung (58) dazu ausgebildet ist, von der elektronischen Recheneinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (1 ) bereitgestellte Daten, welche wenigstens einen von der ersten Stellung unterschiedlichen Zustand des Kraftfahrzeugs (1 ) charakterisieren, zu empfangen und in
Abhängigkeit von den empfangenen Daten das zweite Signal zu erzeugen.
5. Abgasklappe (1 1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zustand eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (3) und/oder ein Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine (3) und/oder ein Massenstrom eines von der Verbrennungskraftmaschine (3) bereitgestellten Abgases und/oder eine Stellung eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder einen
eingestellten Fahrmodus des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder einen Zustand eines von einer Person betätigbaren Bedienelements (73) zum Bedienen der
Abgasklappe (1 1 ) umfasst.
6. Abgasklappe (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einer Speichereinrichtung (64) der eigenen elektronischen Recheneinrichtung (58) wenigstens ein die zweite Stellung und mehrere, voneinander und von der zweiten Stellung unterschiedliche Stellungen umfassendes Kennfeld (65) gespeichert ist, wobei die eigene elektronischen Recheneinrichtung (58) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal eine der Stellungen des Kennfelds (65) aus dem Kennfeld (65) auszuwählen und mittels des Aktors (13) eine Bewegung des Ventilelements (12) in die ausgewählte Stellung zu bewirken.
7. Abgasklappe (1 1 ) nach Anspruch 6 in dessen Rückbezug auf Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die eigene elektronischen Recheneinrichtung (58) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von den empfangenen Daten die eine der Stellungen des
Kennfelds (65) aus dem Kennfeld (65) auszuwählen und mittels des Aktors (13) eine Bewegung des Ventilelements (12) in die ausgewählte Stellung zu bewirken.
8. Abgasklappe (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aktor (13) als elektrisch betreibbarer Aktor ausgebildet ist.
9. Abgasklappe (1 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abgasklappe (1 1 ) dazu ausgebildet ist, mittels der eigenen elektronischen Recheneinrichtung (58) zumindest die zweite Stellung zu erfassen, in
Abhängigkeit von dem Erfassen der zweiten Stellung ein Rückmeldesignal, welches die erste Stellung charakterisiert, zu erzeugen und das Rückmeldesignal der elektronischen Recheneinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (1 ) bereitzustellen.
10. Steuergerät (58) für eine wenigstens ein Ventilelement (12) und wenigstens
einen Aktor (13), mittels welchem das Ventilelement (12) bewegbar ist, aufweisenden Abgasklappe (1 1 ) einer Abgasanlage (4) eines Kraftfahrzeugs (1 ), wobei das Steuergerät (58) dazu ausgebildet ist, wenigstens ein von einer elektronischen Recheneinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (1 ), insbesondere der Abgasanlage (4), bereitgestelltes und eine erste Stellung des Ventilelements (12) charakterisierendes erstes Signal zu empfangen, in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal wenigstens ein zumindest eine von der ersten Stellung unterschiedliche zweite Stellung des Ventilelements (12)
charakterisierendes zweites Signal zu erzeugen und das zweite Signal an den Aktor (13) zu übermitteln, um dadurch mittels des Aktors (13) eine Bewegung des Ventilelements (12) in die zweite Stellung zu bewirken.
1 1 . Verfahren zum Betreiben einer Abgasklappe (1 1 ) für eine Abgasanlage (4) eines eine Verbrennungskraftmaschine (3) und wenigstens eine elektronische
Recheneinrichtung (16) zum Regeln der Verbrennungskraftmaschine (3) aufweisenden Kraftfahrzeugs (1 ), mit wenigstens einem Ventilelement (12), und mit wenigstens einem Aktor (13), mittels welchem das Ventilelement (12) bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abgasklappe (1 1 ) eine eigene elektronische Recheneinrichtung (58) aufweist,
welche wenigstens ein von der elektronischen Recheneinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (1 ) bereitgestelltes und eine erste Stellung des Ventilelements
(12) charakterisierendes erstes Signal empfängt, in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Signal wenigstens ein zumindest eine von der ersten Stellung unterschiedliche zweite Stellung des Ventilelements (12)
charakterisierendes zweites Signal erzeugt und das zweite Signal an den Aktor
(13) übermittelt, wodurch mittels des Aktors (13) das Ventilelement (12) in die zweite Stellung bewegt wird.
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