TY - CHAP A1 - Mühlbauer, Christian A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Rottengruber, Hermann T1 - Akustische Optimierung von mechatronischen Direkteinspritzsystemen und Analyse der Auswirkungen auf die Robustheit im Systembetrieb T2 - Motor- und Aggregate-Akustik: 11. Magdeburger Symposium, Tagungsband N2 - The tightening of the emission legislation and political and social demands for sustainable mobility are forcing the automotive industry to develop complex, high precision mechatronic drive systems. The increasing precision of mechatronic components generally leads to an increase in structural excitation and thus to a rise in noise. The socalled ticking of the fuel injection system has a rather low sound pressure level compared to the residual engine noise. Nevertheless, the impulsive and high frequency noise character leads to a decline concerning the perception of comfort and sound quality. In order to identify the sound quality of fuel injection systems as a frontloading measure, a system test bench has been developed which represents the structureborne and airborne sound radiation of the stand-alone injection system in a close to series configuration. In this paper, measures for the acoustic optimization of injection systems and their effects on the robustness of the system are discussed. The focus is on engine idling, since at this operating point the ticking of the injectors and the high-pressure pump can be perceived most clearly due to the low masking effects of other noise sources. For this purpose, the injection parameters were measured during full engine operation and transferred to the system test bench. By using a special development control unit, it was possible to modify the parameters, quantify their influence on the acoustic behavior and, based on this, define NVH optimized control strategies. For the robustness evaluation of the NVH optimized control strategies, key functions of the injection system were analyzed under varying boundary conditions in system operation on an injection rate test bench. N2 - Die Verschärfung der Abgasgesetzgebung sowie die politischen und gesellschaftlichen Forderungen an eine nachhaltige Mobilität zwingen die Automobilindustrie zur Entwicklung komplexer, hochpräziser mechatronischer Antriebssysteme. Die zunehmende Präzision der mechatronischen Komponenten führt dabei in der Regel zu einer Zunahme der Strukturanregung und damit zu einer Erhöhung der Störgeräusche. Das so genannte Tickern des Kraftstoffeinspritzsystems hat im Vergleich zum Restmotorgeräusch einen niedrigeren Schalldruckpegel. Dennoch führt der impulshaltige und hochfrequente Geräuschcharakter zu einem Mangel in der Komfort- und Qualitäts- 32 wahrnehmung. Um die Geräuschqualität von raftstoffeinspritzsystemen als Frontloading-Maßnahme zu identifizieren, wurde ein Systemprüfstand entwickelt, der die Körper- und Luftschallabstrahlung des Einspritzsystems in seriennaher Konfiguration abbildet. In diesem Beitrag werden Maßnahmen zur akustischen Optimierung von Einspritzsystemen und deren Auswirkungen auf die Robustheit im Systembetrieb diskutiert. Der Fokus liegt dabei auf dem Motorleerlauf, da an diesem Betriebspunkt das Tickern der Injektoren und der Hochdruckpumpe durch den geringen Maskierungseffekt anderer Geräusche am deutlichsten wahrzunehmen ist. Dazu wurden die Einspritzparameter im Vollmotorbetrieb erfasst und auf den Systemprüfstand transferiert. Durch ein spezielles Entwicklungssteuergerät war es möglich, die Parameter zu modifizieren, deren Einfluss auf das akustische Verhalten zu quantifizieren und darauf aufbauend NVHoptimierte Ansteuerstrategien zu definieren. Zur Robustheitsbewertung der NVHoptimierten Ansteuerstrategien wurden Schlüsselfunktionen des Einspritzsystems unter variierenden Randbedingungen im Systembetrieb analysiert. Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.25673/36611 VL - 11 SP - 32 EP - 51 PB - Otto-von-Guericke-Universität CY - Magdeburg ER - TY - CHAP A1 - Mühlbauer, Christian A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Rottengruber, Hermann T1 - Akustische Analyse und Optimierung von mechatronischen Kraftstoffeinspritzsystemen T2 - Tagungsband DAGA 2019 - 45. Jahrestagung für Akustik, 18.-21. März 2019, Rostock Y1 - 2019 UR - https://pub.dega-akustik.de/DAGA_2019/data/articles/000004.pdf SN - 978-3-939296-14-0 SP - 647 EP - 650 PB - Deutsche Gesellschaft für Akustik CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Rieger, Anna A1 - Mühlbauer, Christian A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Weber, Rainer T1 - Dissonanz als Bewertungskriterium multi-tonalen Schalls T2 - Fortschritte der Akustik - DAGA 2020: 46. Deutsche Jahrestagung für Akustik Y1 - 2020 UR - https://www.dega-akustik.de/publikationen/online-proceedings/ SP - 788 EP - 791 PB - Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. ER - TY - JOUR A1 - Gärtner, Uwe A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Zink, Uwe T1 - Exhaust Gas Aftertreatment of the Future JF - MTZ worldwide Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1007/s38313-018-0060-2 VL - 79 IS - 7-8 SP - 70 EP - 75 PB - Springer ER - TY - JOUR A1 - Küpper, Carsten A1 - Artmann, Christina A1 - Pischinger, Stefan A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Lube-Oil Dilution of GDI Engines with Ethanol Fuels JF - Auto Tech Review KW - Cold Start KW - Injection Strategy KW - Fuel Mass KW - Mixture Formation KW - Fuel Blend Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1365/s40112-014-0570-5 VL - 3 IS - 3 SP - 30 EP - 35 PB - Springer India CY - New Delhi ER - TY - JOUR A1 - Küpper, Carsten A1 - Artmann, Christina A1 - Pischinger, Stefan A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Schmierölverdünnung von direkteinspritzenden Ottomotoren unter Kaltstartrandbedingungen JF - MTZ - Motortechnische Zeitschrift Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.1007/s35146-013-0208-1 VL - 74 IS - 9 SP - 710 EP - 715 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - JOUR A1 - Küpper, Carsten A1 - Artmann, Christina A1 - Pischinger, Stefan A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Lube-Oil Dilution of Gasoline Direct-Injection Engines with Ethanol Fuels JF - MTZ worldwide KW - Fuel Ethanol KW - Engine Cold Start KW - Cold Ambient Conditions KW - Fuel Vapor Mass KW - Test Bench Investigations Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.1007/s38313-013-0090-8 VL - 74 IS - 9 SP - 64 EP - 69 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Rieger, Anna A1 - van de Par, Steven A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Oetjen, Arne T1 - Schärfeurteile für tonhaltige Geräusche und die Konsequenzen für die instrumentelle psychoakustische Analyse T2 - Fortschritte der Akustik - DAGA 2024, 50. Jahrestagung für Akustik, 18.-21. März 2024 in Hannover N2 - In einer vorrangegangenen Studie wurde der Einfluss psychoakustischer Parameter auf Präferenzurteile für konsonante und dissonante Geräusche untersucht. Diese Geräusche hatten die gleiche Lautheit und basierten auf einem festen Rauschhintergrund und eingebetteten hochfrequenten Tonkomponenten. Es zeigte sich, dass die Präferenzurteile eines Probandenkollektives durch ebenfalls erhobene Subjektivurteile zu Schärfe, Tonhaltigkeit und Dissonanz mit hoher Präzision vorhergesagt werden konnten.Durch das angewandte Versuchsdesign konnte diese rein auf Subjektivbeurteilungen bestehende Vorhersage mit einer instrumentellen Vorhersage der Präferenzurteile verglichen werden. Der Vergleich ergab einen niedrigeren Korrelationskoeffizienten für die modellbasierte Vorhersage, was auch durch die sehr niedrige Korrelation (R2<0,2) der berechneten Schärfe nach DIN45692 mit den Schärfe-Subjektivurteilen zu begründen war. Eine mögliche Erklärung der unzureichenden Prognose der Schärfeurteile könnte in der Bewertungsstrategie der Proband:innen zu finden sein. Für die getesteten Geräusche mit auffälligen tonalen Komponenten könnte statt der Schärfe des Gesamtgeräuschs nur die Schärfe des tonalen Geräuschobjekts berücksichtigt worden sein. Die Schärfe-Analyse der auf ihren tonalen Anteil reduzierten Signale zeigt eine sehr gute Übereinstimmung mit den Subjektivurteilen, was die Hypothese einer Trennung von Ton- und Rauschobjekten unterstützt. Es wird diskutiert, ob und wie das Paradigma der akustischen Objekttrennung in der Modellierung psychoakustischer Empfindungsgrößen Anwendung finden kann. Y1 - 2024 UR - https://pub.dega-akustik.de/DAGA_2024/konferenz?article=479 SN - 978-3-939296-22-5 SP - 1210 EP - 1213 PB - Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (DAGA) CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Mühlbauer, Christian A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Rottengruber, Hermann ED - Siebenpfeiffer, Wolfgang T1 - Development of a Methodology for Acoustic Analysis and Optimization of Mechatronic Fuel Injection Systems T2 - Automotive Acoustics Conference 2019: Proceedings, 5. Internationale ATZ-Fachtagung Fahrzeugakustik N2 - To identify the sound quality of fuel injection systems as a frontloading measure, a system test bench has been developed that simulates the structure and airborne noise emission. The setup of the system test bench includes an assembly of the acoustical relevant engine parts and an encapsulated drive for the high-pressure pump. A specific control unit enables a high variability for the operation strategy of the injection system. The focus of this study is on the development of a methodology to analyze and optimize the sound quality of gasoline direct injectors in critical operation points by suitable active means. For this, the injection parameters in engine idle have been identified and subsequently transferred to the system test bench. Additionally, the injection parameters have been optimized acoustically and the impacts on the key functions regarding injection rating and shot-to-shot scattering of the injected fuel mass are discussed. Y1 - 2020 SN - 978-3-658-27668-3 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-27669-0_15 SP - 211 EP - 225 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - JOUR A1 - Walter, Stefanie A1 - Schwanzer, Peter A1 - Hagen, Gunter A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Dietrich, Markus A1 - Moos, Ralf T1 - Combined Ash and Soot Monitoring for Gasoline Particulate Filters Using a Radio-Frequency-Based Sensor JF - Emission Control Science and Technology N2 - Increasingly stringent emission limits have made particulate filters necessary for gasoline engines. Similar to diesel applications, gasoline particulate filters (GPFs) can be monitored by differential pressure measurement or by the radio-frequency-based filter diagnosis (RF sensor). In addition to measuring the soot loading, ash detection is critical for monitoring the GPF over the entire vehicle lifetime. Because the RF sensor detects the filter loading through a change in the dielectric properties of the GPF, it can detect not only soot but also ash. In diesel applications, the RF sensor has already demonstrated its potential for ash detection. To verify the feasibility of simultaneous ash and soot monitoring for GPFs, filters were loaded with ash on an engine test bench and measured on a lab test bench under defined synthetic exhaust gas conditions. By evaluating resonant modes, soot and ash could be clearly distinguished, as ash mainly affects the resonant frequency, while soot also changes the quality factor due to its high dielectric losses. However, higher soot loadings could not be detected by the resonant parameters, but instead by a frequency-averaged transmission signal. While the presence of ash caused an offset in this signal, its sensitivity to soot was not affected. Thus, the influence of ash can be corrected if the signal in the soot-free filter state is known, e.g., from the behavior of the resonant parameters. Therefore, even with a continuously increasing ash loading over the lifetime of a vehicle, an accurate soot detection is possible with the RF sensor. KW - Gasoline particulate flter KW - Radio-frequency KW - Soot mass determination KW - Ash detection Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1007/s40825-023-00235-y PB - Springer ER -