專利名稱：用于影響聲音的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于在運輸工具的內燃機的內燃機外圍設備的 機組中、尤其是在內燃機的排氣系統(tǒng)中影響聲音的方法，其中根據(jù) 機組的所檢測的聲音輸出來生成聲音影響信號，并且耦合輸入到機 組中。本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行這種方法的聲音影響裝置和具有 用于執(zhí)行這種方法的所有步驟的程序代碼的計算機程序。
背景技術：
根據(jù)現(xiàn)有技術中已知，通過利用適當進行補償?shù)穆曇魣龅闹鲃?br> 噪音影響來影響不受歡迎的聲音信號。為此根據(jù)利用傳聲器所接收 的聲音信號在調節(jié)回路中生成聲音影響信號
(Schallbeeinflussungssignal)，又將該聲音影響信號通過聲音轉換 器耦合輸入到排氣系統(tǒng)的消聲器中.調節(jié)回路包含具有依賴于工作 點所存儲的參數(shù)的調節(jié)器.例如根據(jù)發(fā)動機轉速、發(fā)動機負荷和點 火角、即與工作點有關的參量來匹配調節(jié)器，以便達到確定的調節(jié) 目標，例如在排氣系統(tǒng)上的最小噪音產(chǎn)生.對于相應裝置的實施方 案， 還參閱出版物 "Variable Gestaltung des AbgasmtindungsgerSuschs am Beispiel eines V6-Motors (以V6發(fā)動 機為例對排氣出口噪音的可變i殳計)"(Heil， Enderie， MTZ 10/2001， 786-794頁)。根據(jù)現(xiàn)有技術中此外已知，調節(jié)器可以實現(xiàn)不同的調 節(jié)目標，例如最小的噪音或具有對噪音特性的有意識影響的調節(jié)目 標噪音設計.
在現(xiàn)有技術中不利的是，聲音產(chǎn)生的調整只能夠實現(xiàn)與環(huán)境條 件、行駛情形和駕駛員偏愛的很有限的匹配。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是，能夠更廣泛地影響由運輸工具內燃機的內燃 機外圍設備的機組所輸出的聲音輻射，其中尤其根據(jù)駕駛員偏愛、 環(huán)境條件、或其它框架條件應該是可能的。本發(fā)明的任務一般是改 善根據(jù)現(xiàn)有技術中所公知的方法和裝置。
通過一種用于在運輸工具內燃機的內燃機外圍設備的機組中、尤其是在內燃機的排氣系統(tǒng)中影響聲音的方法來解決該問題，其中 根據(jù)機組的所檢測的聲音輸出來生成聲音影響信號，并且耦合輸入 到機組中，其特征在于，附加地根據(jù)與內燃機工作點無關的參數(shù)來 生成聲音影響信號.內燃機的機組可以是內燃機的排氣系統(tǒng)、或內
燃機的空氣吸入翼(Luftansaugtrakt).優(yōu)選通過調節(jié)器生成聲音影 響信號，并且輸送給聲音轉換器、例如勵磁線圍揚聲器或壓電揚聲 器，并且耦合輸入到機組中。聲音轉換器將電聲音影響信號轉換成 聲學信號。調節(jié)器在輸入側優(yōu)選地與傳聲器相連接，所述傳聲器能 夠檢測機組的聲音輸出，其中傳聲器優(yōu)選地布置在機組附近。根據(jù) 本發(fā)明，附加地根據(jù)與內燃機工作點無關的參數(shù)來生成聲音影響信 號。與內燃機工作點無關的參數(shù)的實例是不描述發(fā)動機工作點的外 部參量，即既是運輸工具內部參數(shù)，又是運輸工具外部參數(shù).
本發(fā)明 一般提供以下的優(yōu)點，即可以更好地將內燃機外圍設備 的機組的噪音產(chǎn)生與不同的周圍、環(huán)境或運輸工具條件相匹配，使 得可以使噪音特性更好地與駕駛員偏愛或法規(guī)相匹配。
優(yōu)選地對于聲音影響信號的生成存儲有兩個調節(jié)目標，其中根 據(jù)參數(shù)，將調節(jié)目標中的一個、或調節(jié)目標的平均值用于生成聲音 影響信號。至少兩個調節(jié)目標可以包括例如調節(jié)目標最小噪音和 所希望的噪音特性的生成，其中相應地變換數(shù)字濾波器的或調節(jié)器 的必要調整。在不同的調節(jié)目標之間的滑動過渡提供了特別的優(yōu) 點。調節(jié)目標一般提供以下優(yōu)點，即可以將機組的噪音產(chǎn)生與不同 的因素相匹配，其中滑動過渡能夠使駕駛員盡可能少地覺察到聲音 影響，因為不發(fā)生突然的過渡。
參數(shù)有利的方式說明了運輸工具駕駛員的行為，駕駛員的行 為可以說明駕駛員駕駛風格的方面。這提供了以下的優(yōu)點使有運 動員抱負的駕駛員聽到運輸工具的對其可能較好的噪音背景.相反 地，這提供了以下的可能性，即在識別出駕駛員的放慢的駕駛方式 時轉變?yōu)檎{節(jié)目標、最小噪音，使得放慢的駕駛員在運輸工具中感 到舒適。優(yōu)選采用已經(jīng)存在于運輸工具中的參數(shù)、例如將運輸工具
由參數(shù)所說明的駕駛員:為有:地是操縱運輸工具油門踏板的 方式、與運輸工具速度有關的檔位選擇、或所選擇的運輸工具曲線速度。這提供以下優(yōu)點，即將由機組所生成的噪音背景(Ger玩uschkulisse)與駕駛員的駕駛風格相匹配， 一種優(yōu)選的可能性 是，從操縱駕駛踏板的方式中推斷出駕駛員的行為，因此在經(jīng)常以 大的梯度、即以大的速度、以高絕對值踩踏的駕駛踏板情況下，可 以推斷出運動員式駕駛方式。在此，應將該識別與內燃機的與工作 點有關的參數(shù)相區(qū)別，所述參數(shù)根據(jù)絕對的駕駛踏板位置例如涉及 油門位置或點火角.因此本發(fā)明規(guī)定，優(yōu)選地使與內燃機工作點無 關的參數(shù)匹配較長的時間間隔.此外，這提供了不出現(xiàn)機組噪音特 性的快速變化的優(yōu)點。
在本發(fā)明的一種有利的實施形式中，參數(shù)以與駕駛員有關的方 式被存儲，并且在識別了駕駛員時在生成聲音影響信號時由運輸工 具使用。這提供以下優(yōu)點，即對于每一個駕駛員可以生成使其最愉 快的機組聲調。如果通過單獨的鑰匙或電子鑰匙來實現(xiàn)駕駛員的識 別，則是有利的。這種駕駛員識別根據(jù)現(xiàn)有技術中已經(jīng)是公知的， 并且例如被用于自動匹配駕駛員座位的座椅調整。另 一優(yōu)選的可能 性是，使駕駛員具備以下可能性按照其偏愛例如通過現(xiàn)有的機上 計算機(Bordcomputer)來選出聲調特性、即參數(shù).
參數(shù)優(yōu)選地包括關于運輸工具地理位置或關于時間的信息，使 得根據(jù)運輸工具地理位置或根據(jù)時間來生成聲音影響信號.關于運 輸工具地理位置或關于時間的信息可以例如是來自GPS系統(tǒng)的本來 存在于運輸工具中的信息。如果將該信息與關于噪聲防護區(qū)域的地 理擴展的公知數(shù)據(jù)或與涉及時間上的噪聲防護確定的數(shù)據(jù)進行比 較，則得出特別的優(yōu)點.因此一般提供以下有利的可能性，即將聲 調特性與環(huán)境或與現(xiàn)行聲音防護規(guī)范相匹配，因此可以在具有特別 的噪音防護要求的封閉地方或的分布區(qū)之內將調節(jié)器接通到調節(jié)目 標"最小的噪音"上.因此在較高噪聲防護要求時在夜間可以選擇 該調節(jié)目標。
參數(shù)以有利的方式包括關于運輸工具組件的調整的信息，使得 根據(jù)組件的調整來生成聲音影響信號。組件可以是運輸工具的行駛 機構，使得在較硬的行駛機構協(xié)調一致的情況下由調節(jié)器在生成聲 音影響信號時實現(xiàn)調節(jié)目標"噪音設計"，而不實現(xiàn)調節(jié)目標"最小 的噪音"。這提供了以下的優(yōu)點，即將噪音背景自動地與運輸工具
的另外的協(xié)調和調整相匹配。
另一組件優(yōu)選地是運輸工具的可變車頂。這提供了在打開的車 頂情況下可以轉接到調節(jié)目標"噪音設計"上的優(yōu)點.
本發(fā)明的另一主題是聲音影響裝置，該聲音影響裝置被建立用 于執(zhí)行必要時具有一個或多個上述有利特征的本發(fā)明方法。
計算機程序同樣也是本發(fā)明的主題，當在計算機中實施該程序 時，所述計算機程序包括用于執(zhí)行按照上述有利方法之一的所有步。


以下借助附圖更詳細地說明本發(fā)明，其中
圖l展示了本發(fā)明的聲音影響裝置；和
圖2展示了可以利用圖1的聲音影響裝置實施的本發(fā)明方法，
具體實施例方式
在圖1中，運輸工具的內燃機1與中心消音器2相連接，末端 消音器3跟隨該中心消音器2,聲音影響裝置包括三個可控數(shù)字濾波 器4a、 4b和4c,所述可控數(shù)字濾波器根據(jù)基頻和兩個諧波頻率(基 頻的整數(shù)倍)被協(xié)調。在功率放大器5中聚集并放大數(shù)字濾波器的 信號，以便利用如此生成的聲音影響信號來控制聲音轉換器、更準 確地說控制揚聲器6。揚聲器6被加建在末端消音器3上，并且因此 影響離開末端消音器3的噪音.由傳聲器7接收該噪音，該傳聲器7 被加建在由中心消音器2和末端消音器3組成的排氣設備的出口 上。聲音影響裝置還包括根據(jù)內燃機1的發(fā)動機轉速生成基頻的信 號發(fā)生器8。將基頻輸送給數(shù)字濾波器4a、 4b和4c，使得這些數(shù)字 濾波器4a、 4b和4c分別與發(fā)動機轉速并因此與排氣脈動 (Abgaspulsation )相匹配。信號發(fā)生器8此外與作為同步源的曲軸 傳送器相連接。聲音影響裝置還包括給適配單元io預先規(guī)定額定值 的額定值發(fā)生器9.額定值發(fā)生器9根據(jù)與內燃機工作點無關的參數(shù) 來預先規(guī)定額定值。這些參數(shù)通過不同的參數(shù)輸入端被輸送給額定 值發(fā)生器9。這詳細地更具體地結合圖2來說明。此外，適配單元10 與傳聲器7和數(shù)字濾波器4a、 4b和4c相連接。適配單元10如此跟 蹤數(shù)字濾波器4a、 4b和4c，使得由傳聲器7所接收并輸送給適配單 元10的、再現(xiàn)所檢測的聲音輸出的信號對應于或至少基本上對應于
由額定值發(fā)生器9所預先規(guī)定的額定值.適配單元10為此改變數(shù)字 濾波器4a、 4b和4c的濾波器參數(shù).也可以將適配單元IO理解為調 節(jié)器，所述調節(jié)器如此跟蹤數(shù)字濾波器4a、 4b和4c，使得在來自傳 聲器7的聲音輸出的信號和預先規(guī)定的額定值9之間的偏差對于頻 率中的每一個都變成最小的.適配單元為此采用具有二次質量準則 的適配算法。在所示出的實施例中，聲音影響裝置布置在中心消音 器2和末端消音器3處，所述中心消音器2和末端消音器3形成內燃 機1的內燃機外圍設備的機組、即內燃機1的排氣系統(tǒng)。但是本發(fā) 明也可以應用于內燃機外圍設備的其它機組、諸如內燃機1的空氣 輸送系統(tǒng)。由運輸工具的中央機上計算機11生成額定值發(fā)生器9的 參數(shù)，該中央機上計算機11處理并準備與駕駛員有關的信息、地理 信息、與時間有關的信息和與運輸工具有關的信息，
圖2展示了可以利用圖1的聲音影響裝置執(zhí)行的本發(fā)明方法的 流程圖。在描述圖2的圖表的過程中，參照圖1和在那里所采用的 參考符號.
圖2的用于影響聲音的方法從在啟動內燃機1時的步驟21開 始。然后詢問，運輸工具的駕駛員是否已經(jīng)是已知的，和是否存儲 有關于駕駛員的優(yōu)選噪音背景的信息。這在步驟22中發(fā)生.這種信 息例如可以從在打開運輸工具時所使用的電子鑰匙中獲得。如果駕 駛員是已知的并且存儲有關于該駕駛員的信息，則步驟23緊接著步 驟22,在該步驟23中，根據(jù)已知的駕駛員的所存儲的優(yōu)選噪音背景 來確定參數(shù)。相反，如果駕駛員是未知的，則在步驟22之后在分析 步驟24中分析在運輸工具行駛時駕駛員的行為。因此尤其分析由駕 駛員操縱運輸工具的油門踏板的方式、由駕駛員實現(xiàn)的與運輸工具 速度有關的檔位選擇(在手動換檔的傳動機構的情況下)、和由駕 駛員所選擇的運輸工具曲線速度，以便確定，駕駛員是否優(yōu)選運動 員式駕駛方式還是優(yōu)選放慢的駕駛方式。根據(jù)現(xiàn)有技術結合對自動 傳動機構的參數(shù)預先規(guī)定而公知這種分析，并且不再詳細闡述。在 步驟24之后，在步驟25中確定，應該利用哪些參數(shù)來實現(xiàn)聲音影 響。也在步驟23之后，又實施本方法的接下來的步驟.在跟隨步驟 25和步驟23的步驟26中，還對組件的調整、這里例如運輸工具的 可變車頂?shù)恼{整進行詢問。在具有開著的車頂?shù)鸟{駛方式時，如下
匹配用于影響聲音的參數(shù)，即對于在開著的車頂情況下的行駛，優(yōu)
化由末端消音器3所輸出的信號。
然后還在步驟27中進行詢問，運輸工具的地理位置或時間、或 該兩個信息的組合是否要求運輸工具的特別小的噪音產(chǎn)生，例如原 因在于在市內或在夜間的休息時間運行運輸工具。如果情況如此， 則在步驟28中如下改變用于影響聲音的參數(shù)，即使運輸工具的噪音 輸出最小化.這與事先所詢問的關于駕駛員行為的信息或運輸工具 組件的調整無關地來實現(xiàn)，以便確保絕對地遵守聲音防護條件。如 果沒有特別的聲音防護條件要遵守則緊接著步驟27、或在聲音防護 條件的情況下緊接著步驟28,將用于調整運輸工具的噪音背景的參 數(shù)轉交給額定值發(fā)生器9.已由機上計算機11實施了迄今的方法步 驟。額定值發(fā)生器9最后在步驟30中根據(jù)所確定的參數(shù)來控制圖1 的聲音影響裝置的適配單元10。然后本方法轉向步猓31，其中檢驗， 其間是否已關掉內燃機。如果情況如此，則本方法在步驟32中終止。 但是如果還未關掉內燃機，則本方法返回到步驟27，并且于是又檢 驗運輸工具的地理位置和時間，以便檢驗，其間是否必須遵守聲音 防護值。
在適配單元10中存儲有不同的調節(jié)目標，其中有最小的噪音和噪 音設計，其中通過額定值發(fā)生器9所預先規(guī)定的額定值實現(xiàn)從這些調 節(jié)目標中的選擇。在此不僅可以選出單個調節(jié)目標，而且也可以內 插這些調節(jié)目標。
權利要求
1.用于在運輸工具的內燃機(1)的內燃機外圍設備的機組(3)中、尤其是在內燃機(1)的排氣系統(tǒng)(3)中影響聲音的方法，其中根據(jù)機組(3)的所檢測的聲音輸出來生成聲音影響信號，并且耦合輸入到所述機組(3)中，其特征在于，附加地根據(jù)與內燃機(1)的工作點無關的參數(shù)來生成所述聲音影響信號。
2. 按權利要求1的方法，其特征在于，對于所述聲音影響信號的 生成存儲有兩個調節(jié)目標，其中根據(jù)所述參數(shù)，使用所述調節(jié)目標 中的一個或所述調節(jié)目標的平均值用于生成聲音影響信號。
3. 按權利要求1或2的方法，其特征在于，所述參數(shù)描述運輸工 具駕駛員的行為。
4. 按權利要求3的方法，其特征在于，由所述參數(shù)所描述的駕駛 員行為是操縱運輸工具油門踏板的方式、與運輸工具速度有關的檔 位選擇、和/或所選擇的運輸工具曲線速度。
5. 按權利要求1至4之一的方法，其特征在于，所述參數(shù)以與駕 駛員有關的方式被存儲，并且在識別出駕駛員時由運輸工具在生成 聲音影響信號時使用.
6. 按權利要求1至5之一的方法，其特征在于，所述參數(shù)具有關 于運輸工具的地理位置和/或關于時間的信息，使得根據(jù)運輸工具的 地理位置和/或時間來生成聲音影響信號。
7. 按權利要求1至6之一的方法，其特征在于，所述參數(shù)包括關 于運輸工具組件的調整的信息，使得根據(jù)組件的調整來生成聲音影 響信號。
8. 按權利要求7的方法，其特征在于，其它的組件是運輸工具的 可變車頂。
9. 聲音影響裝置，所述聲音影響裝置被建立用于執(zhí)行按權利要求 1至8之一的方法。
10. 計算機程序，具有當在計算機中實施所述程序時用于執(zhí)行按 權利要求1至8之一的所有步驟的程序代碼。
全文摘要
用于在運輸工具內燃機(1)的內燃機外圍設備的機組(3)中、尤其是在內燃機(1)的排氣系統(tǒng)(3)中影響聲音的方法，其中根據(jù)機組(3)的所檢測的聲音輸出來生成聲音影響信號，并且耦合輸入到所述機組(3)中，其特征在于，附加地根據(jù)與內燃機(1)的工作點無關的參數(shù)來生成所述聲音影響信號。
文檔編號F01N1/06GK101205821SQ20071030094
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權日2006年12月15日
發(fā)明者U·卡斯納 申請人:羅伯特·博世有限公司