专利名称：用于影响声音的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在运输工具的内燃机的内燃机外围设备的 机组中、尤其是在内燃机的排气系统中影响声音的方法，其中根据 机组的所检测的声音输出来生成声音影响信号，并且耦合输入到机 组中。本发明还涉及一种用于执行这种方法的声音影响装置和具有 用于执行这种方法的所有步骤的程序代码的计算机程序。
背景技术：
根据现有技术中已知，通过利用适当进行补偿的声音场的主动
噪音影响来影响不受欢迎的声音信号。为此根据利用传声器所接收 的声音信号在调节回路中生成声音影响信号
(Schallbeeinflussungssignal)，又将该声音影响信号通过声音转换 器耦合输入到排气系统的消声器中.调节回路包含具有依赖于工作 点所存储的参数的调节器.例如根据发动机转速、发动机负荷和点 火角、即与工作点有关的参量来匹配调节器，以便达到确定的调节 目标，例如在排气系统上的最小噪音产生.对于相应装置的实施方 案， 还参阅出版物 "Variable Gestaltung des AbgasmtindungsgerSuschs am Beispiel eines V6-Motors (以V6发动 机为例对排气出口噪音的可变i殳计)"(Heil， Enderie， MTZ 10/2001， 786-794页)。根据现有技术中此外已知，调节器可以实现不同的调 节目标，例如最小的噪音或具有对噪音特性的有意识影响的调节目 标噪音设计.
在现有技术中不利的是，声音产生的调整只能够实现与环境条 件、行驶情形和驾驶员偏爱的很有限的匹配。
发明内容
本发明的任务是，能够更广泛地影响由运输工具内燃机的内燃 机外围设备的机组所输出的声音辐射，其中尤其根据驾驶员偏爱、 环境条件、或其它框架条件应该是可能的。本发明的任务一般是改 善根据现有技术中所公知的方法和装置。
通过一种用于在运输工具内燃机的内燃机外围设备的机组中、尤其是在内燃机的排气系统中影响声音的方法来解决该问题，其中 根据机组的所检测的声音输出来生成声音影响信号，并且耦合输入 到机组中，其特征在于，附加地根据与内燃机工作点无关的参数来 生成声音影响信号.内燃机的机组可以是内燃机的排气系统、或内
燃机的空气吸入翼(Luftansaugtrakt).优选通过调节器生成声音影 响信号，并且输送给声音转换器、例如励磁线围扬声器或压电扬声 器，并且耦合输入到机组中。声音转换器将电声音影响信号转换成 声学信号。调节器在输入侧优选地与传声器相连接，所述传声器能 够检测机组的声音输出，其中传声器优选地布置在机组附近。根据 本发明，附加地根据与内燃机工作点无关的参数来生成声音影响信 号。与内燃机工作点无关的参数的实例是不描述发动机工作点的外 部参量，即既是运输工具内部参数，又是运输工具外部参数.
本发明 一般提供以下的优点，即可以更好地将内燃机外围设备 的机组的噪音产生与不同的周围、环境或运输工具条件相匹配，使 得可以使噪音特性更好地与驾驶员偏爱或法规相匹配。
优选地对于声音影响信号的生成存储有两个调节目标，其中根 据参数，将调节目标中的一个、或调节目标的平均值用于生成声音 影响信号。至少两个调节目标可以包括例如调节目标最小噪音和 所希望的噪音特性的生成，其中相应地变换数字滤波器的或调节器 的必要调整。在不同的调节目标之间的滑动过渡提供了特别的优 点。调节目标一般提供以下优点，即可以将机组的噪音产生与不同 的因素相匹配，其中滑动过渡能够使驾驶员尽可能少地觉察到声音 影响，因为不发生突然的过渡。
参数有利的方式说明了运输工具驾驶员的行为，驾驶员的行 为可以说明驾驶员驾驶风格的方面。这提供了以下的优点使有运 动员抱负的驾驶员听到运输工具的对其可能较好的噪音背景.相反 地，这提供了以下的可能性，即在识别出驾驶员的放慢的驾驶方式 时转变为调节目标、最小噪音，使得放慢的驾驶员在运输工具中感 到舒适。优选采用已经存在于运输工具中的参数、例如将运输工具
由参数所说明的驾驶员:为有:地是操纵运输工具油门踏板的 方式、与运输工具速度有关的档位选择、或所选择的运输工具曲线速度。这提供以下优点，即将由机组所生成的噪音背景(Ger玩uschkulisse)与驾驶员的驾驶风格相匹配， 一种优选的可能性 是，从操纵驾驶踏板的方式中推断出驾驶员的行为，因此在经常以 大的梯度、即以大的速度、以高绝对值踩踏的驾驶踏板情况下，可 以推断出运动员式驾驶方式。在此，应将该识别与内燃机的与工作 点有关的参数相区别，所述参数根据绝对的驾驶踏板位置例如涉及 油门位置或点火角.因此本发明规定，优选地使与内燃机工作点无 关的参数匹配较长的时间间隔.此外，这提供了不出现机组噪音特 性的快速变化的优点。
在本发明的一种有利的实施形式中，参数以与驾驶员有关的方 式被存储，并且在识别了驾驶员时在生成声音影响信号时由运输工 具使用。这提供以下优点，即对于每一个驾驶员可以生成使其最愉 快的机组声调。如果通过单独的钥匙或电子钥匙来实现驾驶员的识 别，则是有利的。这种驾驶员识别根据现有技术中已经是公知的， 并且例如被用于自动匹配驾驶员座位的座椅调整。另 一优选的可能 性是，使驾驶员具备以下可能性按照其偏爱例如通过现有的机上 计算机(Bordcomputer)来选出声调特性、即参数.
参数优选地包括关于运输工具地理位置或关于时间的信息，使 得根据运输工具地理位置或根据时间来生成声音影响信号.关于运 输工具地理位置或关于时间的信息可以例如是来自GPS系统的本来 存在于运输工具中的信息。如果将该信息与关于噪声防护区域的地 理扩展的公知数据或与涉及时间上的噪声防护确定的数据进行比 较，则得出特别的优点.因此一般提供以下有利的可能性，即将声 调特性与环境或与现行声音防护规范相匹配，因此可以在具有特别 的噪音防护要求的封闭地方或的分布区之内将调节器接通到调节目 标"最小的噪音"上.因此在较高噪声防护要求时在夜间可以选择 该调节目标。
参数以有利的方式包括关于运输工具组件的调整的信息，使得 根据组件的调整来生成声音影响信号。组件可以是运输工具的行驶 机构，使得在较硬的行驶机构协调一致的情况下由调节器在生成声 音影响信号时实现调节目标"噪音设计"，而不实现调节目标"最小 的噪音"。这提供了以下的优点，即将噪音背景自动地与运输工具
的另外的协调和调整相匹配。
另一组件优选地是运输工具的可变车顶。这提供了在打开的车 顶情况下可以转接到调节目标"噪音设计"上的优点.
本发明的另一主题是声音影响装置，该声音影响装置被建立用 于执行必要时具有一个或多个上述有利特征的本发明方法。
计算机程序同样也是本发明的主题，当在计算机中实施该程序 时，所述计算机程序包括用于执行按照上述有利方法之一的所有步。
以下借助附图更详细地说明本发明，其中
图l展示了本发明的声音影响装置；和
图2展示了可以利用图1的声音影响装置实施的本发明方法，
具体实施例方式
在图1中，运输工具的内燃机1与中心消音器2相连接，末端 消音器3跟随该中心消音器2,声音影响装置包括三个可控数字滤波 器4a、 4b和4c,所述可控数字滤波器根据基频和两个谐波频率(基 频的整数倍)被协调。在功率放大器5中聚集并放大数字滤波器的 信号，以便利用如此生成的声音影响信号来控制声音转换器、更准 确地说控制扬声器6。扬声器6被加建在末端消音器3上，并且因此 影响离开末端消音器3的噪音.由传声器7接收该噪音，该传声器7 被加建在由中心消音器2和末端消音器3组成的排气设备的出口 上。声音影响装置还包括根据内燃机1的发动机转速生成基频的信 号发生器8。将基频输送给数字滤波器4a、 4b和4c，使得这些数字 滤波器4a、 4b和4c分别与发动机转速并因此与排气脉动 (Abgaspulsation )相匹配。信号发生器8此外与作为同步源的曲轴 传送器相连接。声音影响装置还包括给适配单元io预先规定额定值 的额定值发生器9.额定值发生器9根据与内燃机工作点无关的参数 来预先规定额定值。这些参数通过不同的参数输入端被输送给额定 值发生器9。这详细地更具体地结合图2来说明。此外，适配单元10 与传声器7和数字滤波器4a、 4b和4c相连接。适配单元10如此跟 踪数字滤波器4a、 4b和4c，使得由传声器7所接收并输送给适配单 元10的、再现所检测的声音输出的信号对应于或至少基本上对应于
由额定值发生器9所预先规定的额定值.适配单元10为此改变数字 滤波器4a、 4b和4c的滤波器参数.也可以将适配单元IO理解为调 节器，所述调节器如此跟踪数字滤波器4a、 4b和4c，使得在来自传 声器7的声音输出的信号和预先规定的额定值9之间的偏差对于频 率中的每一个都变成最小的.适配单元为此采用具有二次质量准则 的适配算法。在所示出的实施例中，声音影响装置布置在中心消音 器2和末端消音器3处，所述中心消音器2和末端消音器3形成内燃 机1的内燃机外围设备的机组、即内燃机1的排气系统。但是本发 明也可以应用于内燃机外围设备的其它机组、诸如内燃机1的空气 输送系统。由运输工具的中央机上计算机11生成额定值发生器9的 参数，该中央机上计算机11处理并准备与驾驶员有关的信息、地理 信息、与时间有关的信息和与运输工具有关的信息，
图2展示了可以利用图1的声音影响装置执行的本发明方法的 流程图。在描述图2的图表的过程中，参照图1和在那里所采用的 参考符号.
图2的用于影响声音的方法从在启动内燃机1时的步骤21开 始。然后询问，运输工具的驾驶员是否已经是已知的，和是否存储 有关于驾驶员的优选噪音背景的信息。这在步骤22中发生.这种信 息例如可以从在打开运输工具时所使用的电子钥匙中获得。如果驾 驶员是已知的并且存储有关于该驾驶员的信息，则步骤23紧接着步 骤22,在该步骤23中，根据已知的驾驶员的所存储的优选噪音背景 来确定参数。相反，如果驾驶员是未知的，则在步骤22之后在分析 步骤24中分析在运输工具行驶时驾驶员的行为。因此尤其分析由驾 驶员操纵运输工具的油门踏板的方式、由驾驶员实现的与运输工具 速度有关的档位选择(在手动换档的传动机构的情况下)、和由驾 驶员所选择的运输工具曲线速度，以便确定，驾驶员是否优选运动 员式驾驶方式还是优选放慢的驾驶方式。根据现有技术结合对自动 传动机构的参数预先规定而公知这种分析，并且不再详细阐述。在 步骤24之后，在步骤25中确定，应该利用哪些参数来实现声音影 响。也在步骤23之后，又实施本方法的接下来的步骤.在跟随步骤 25和步骤23的步骤26中，还对组件的调整、这里例如运输工具的 可变车顶的调整进行询问。在具有开着的车顶的驾驶方式时，如下
匹配用于影响声音的参数，即对于在开着的车顶情况下的行驶，优
化由末端消音器3所输出的信号。
然后还在步骤27中进行询问，运输工具的地理位置或时间、或 该两个信息的组合是否要求运输工具的特别小的噪音产生，例如原 因在于在市内或在夜间的休息时间运行运输工具。如果情况如此， 则在步骤28中如下改变用于影响声音的参数，即使运输工具的噪音 输出最小化.这与事先所询问的关于驾驶员行为的信息或运输工具 组件的调整无关地来实现，以便确保绝对地遵守声音防护条件。如 果没有特别的声音防护条件要遵守则紧接着步骤27、或在声音防护 条件的情况下紧接着步骤28,将用于调整运输工具的噪音背景的参 数转交给额定值发生器9.已由机上计算机11实施了迄今的方法步 骤。额定值发生器9最后在步骤30中根据所确定的参数来控制图1 的声音影响装置的适配单元10。然后本方法转向步猓31，其中检验， 其间是否已关掉内燃机。如果情况如此，则本方法在步骤32中终止。 但是如果还未关掉内燃机，则本方法返回到步骤27，并且于是又检 验运输工具的地理位置和时间，以便检验，其间是否必须遵守声音 防护值。
在适配单元10中存储有不同的调节目标，其中有最小的噪音和噪 音设计，其中通过额定值发生器9所预先规定的额定值实现从这些调 节目标中的选择。在此不仅可以选出单个调节目标，而且也可以内 插这些调节目标。
权利要求
1.用于在运输工具的内燃机(1)的内燃机外围设备的机组(3)中、尤其是在内燃机(1)的排气系统(3)中影响声音的方法，其中根据机组(3)的所检测的声音输出来生成声音影响信号，并且耦合输入到所述机组(3)中，其特征在于，附加地根据与内燃机(1)的工作点无关的参数来生成所述声音影响信号。
2. 按权利要求1的方法，其特征在于，对于所述声音影响信号的 生成存储有两个调节目标，其中根据所述参数，使用所述调节目标 中的一个或所述调节目标的平均值用于生成声音影响信号。
3. 按权利要求1或2的方法，其特征在于，所述参数描述运输工 具驾驶员的行为。
4. 按权利要求3的方法，其特征在于，由所述参数所描述的驾驶 员行为是操纵运输工具油门踏板的方式、与运输工具速度有关的档 位选择、和/或所选择的运输工具曲线速度。
5. 按权利要求1至4之一的方法，其特征在于，所述参数以与驾 驶员有关的方式被存储，并且在识别出驾驶员时由运输工具在生成 声音影响信号时使用.
6. 按权利要求1至5之一的方法，其特征在于，所述参数具有关 于运输工具的地理位置和/或关于时间的信息，使得根据运输工具的 地理位置和/或时间来生成声音影响信号。
7. 按权利要求1至6之一的方法，其特征在于，所述参数包括关 于运输工具组件的调整的信息，使得根据组件的调整来生成声音影 响信号。
8. 按权利要求7的方法，其特征在于，其它的组件是运输工具的 可变车顶。
9. 声音影响装置，所述声音影响装置被建立用于执行按权利要求 1至8之一的方法。
10. 计算机程序，具有当在计算机中实施所述程序时用于执行按 权利要求1至8之一的所有步骤的程序代码。
全文摘要
用于在运输工具内燃机(1)的内燃机外围设备的机组(3)中、尤其是在内燃机(1)的排气系统(3)中影响声音的方法，其中根据机组(3)的所检测的声音输出来生成声音影响信号，并且耦合输入到所述机组(3)中，其特征在于，附加地根据与内燃机(1)的工作点无关的参数来生成所述声音影响信号。
文档编号F01N1/06GK101205821SQ20071030094
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月14日 优先权日2006年12月15日
发明者U·卡斯纳 申请人:罗伯特·博世有限公司