CN102083508B - 汽车动力装置模拟的运行噪声的发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置，用于产生汽车动力装置的模拟运行噪声，该汽车具有配有无级变速器的动力装置、噪声发生器和噪声输出装置。提出下述设定：噪声发生器（16）可不依赖于动力装置（3）的实际转速（r_r）和/或实际负载来产生或调制运行噪声（22）。此外，本发明还涉及具有这样一种装置（14）的汽车（1）以及一种相应的方法。

Description

汽车动力装置模拟的运行噪声的发生装置

本发明涉及汽车动力装置模拟运行噪声的一种发生装置和一种发生方法，该汽车具有：配有一个无级变速器的动力装置；一个噪声发生器；和一个噪声输出装置。

背景技术

汽车的运行噪声（汽车的“声音”）可以利用一个系统加以影响，该系统例如在排气口配有一个电子控制单元和一个扬声器。汽车的运行噪声也可以加以电子模拟。依据动力装置的一个给定的或假定的转速的这样一种运行噪声模拟例如已在US 6,859,539 B1中公开。

市场上就有用于汽车的无级变速器，该变速器可以实现汽车动力装置的一种连续的、即不分级的转速变换。为了给予驾驶者一种熟悉的行驶感受和行驶噪声，而人为地创作出一些变速器档位，即快速的转速变换、但这些转速变换却有碍于无级变速器的潜能的发挥，因为按这些人为地创作的变速器档位，无级变速器不能按最有效的转速和负载级加以操作。在按部分负载范围行驶时，例如尽管加速却仍能合适地保持转速，或者甚至降低转速，这一降低转速是通过无级变速器予以实现的，借以在一个最佳负载范围内操作发动机。这一点可能导致一种对驾驶者不熟悉的发动机噪声，因为这种噪声不适应于加速时习惯了的转速提高。

发明内容

依本发明可为汽车驾驶者提供一种听觉的驾驶感觉，这种驾驶感觉尽管最佳使用无级变速器的情况下相应于从常规汽车上所熟悉的驾驶感觉。

为此，配置了一种装置，用于产生汽车的动力装置的一种模拟运行噪声。规定：一个噪声发生器可与动力装置的实际转速和/或实际负载无关地发生或影响运行噪声。依此，这种运行噪声不依从于无级变速器的对驾驶者不熟悉的转速特性，而是在听觉上提供一种常规汽车的印象。动力装置于此包含发动机，特别是一个内燃机和/或一个电动机，例如也可包含一种混合装置及变速器特别是无级变速器，还与一废气装置特别是即排气装置和相应的废气管和谐振器例如消声器相连接。作为噪声发生器可考虑使用一种电子合成器装置，这种装置可以按相应的要求发生或改变运行噪声；和/或考虑使用这样一种电子装置，该装置可从存储模块中读出运行噪声。根据本发明的一个实施例，噪声输出装置包含：一个用于运行噪声的增强器，以及一个扬声器或另一个合适的输出装置，该输出装置将噪声发生器的信号转换成声波，这些声波可被驾驶者在听觉上感受到。

其它有利的实施形式见各项从属专利权利要求中所述。

特别还应考虑到的，就是产生空气振荡的问题，这种空气振荡不是本意上听觉感受的，即不是经过耳朵感受的，而是处于一种次声范围中并作为固体噪声感受的。噪声发生器于此产生一种常规汽车特别是没有无级变速器的汽车的噪声。

特别的是，噪声发生器能按听觉而言实现实际转速的失真。若运行噪声得到影响，则可以理解为已存在的一种运行噪声被电子的运行噪声所叠加，从而使这两种运行噪声之和被驾驶者作为共同的运行噪声感受到。于此，可做下述特别设定：为了实现主动影响，可减弱或加强现有噪声的现有频率。

有利的是，噪声发生器模拟一个分级变速器的运行噪声。作为分级的变速器，于此可考虑手动的变速器，也可考虑自动的变速器。依此可以认为：为相应的变速器档位所配置的某个转速范围的转离(Ausdrehen)是在接入到下一个较高的档位时，随着转速的相应回落而实现的，更确切地说，是在退回到一个较小的档位时随着一个较高转速范围的运行而实现的。因此，为了从声音上表示一种对驾驶者听觉上习惯的、阶跃的转速变换，而进行一种换挡模拟。实际的（大体上是利用转速计指示的）转速的失真可以支持模拟的换挡。

根据另一个实施形式，运行噪声包含排气装置噪声。驾驶者不仅会感受到发动机的例如内燃机的或电动机的和变速器的机械噪声，还会感受到排气装置噪声。这类排气装置噪声也可包含在运行噪声中。特别是还有一种可能性，就是直接地在排气装置的几个部分上，例如借助将噪声输出装置安置在排气装置的消声器上，以使运行噪声在熟悉的位置上发生，或者通过对现有频率的衰减和/或增强以实现主动的影响。

根据另一个实施形式，运行噪声是根据一个所得到的汽车驾驶者的转矩要求模拟。于此，一种转矩要求就是一种转矩希望，特别是一种迅速改变的转矩希望，例如在踩汽车的加速踏板的情况下。特别是在自动换档汽车上，大家都知道，在快速的、完全的踩下加速踏板（所谓的“Kickdown”）时，须将自动变速器调回到一个相临低档，以达到提高功率供给的目的，例如为了超车。依此，可按这样一种方式模拟运行噪声，使得仅考虑驾驶者的一种瞬时愿望，而不考虑动力装置的实际转速。这样便有利地对应于驾驶者的噪声预期待。

按另一个实施形式规定：转矩要求的掌握是经过对加速踏板位置的掌握予以实现的。因此，汽车的加速踏板具有一个传感器，或者可使用加速踏板上本来就有的一个传感器。该传感器给出关于加速踏板的位置和/或其位置变化的信息，从该信息中可推断出驾驶者的转矩要求。特别可以掌握加速踏板位置的变改速度。为此，在本发明提出的装置上，优选设计了一个接口，经过该接口使该装置与一个传感器相连，根据传感器的信号便可掌握加速踏板的位置。

此外，提出一种汽车，配有一个按前述实施形式的一个或多个的装置。这种汽车尽管通过使用无级变速器而很有效地实现能源的充分利用，并不局限于一定的转速范围，而是在充分利用其整个转速范围的情况下可以提供一种对驾驶者所熟悉的运行噪声，从而可实现一种受不熟悉的噪声背景的不希望到的影响的驾驶。

此外，还提出汽车动力装置的模拟运行噪声的一种发生方法，该汽车具有配备无级变速器的装置，依此设定：一个噪声发生器可不依赖于动力装置的实际转速和/或实际负载而发生或影响运行噪声。运行噪声，即可经过噪声发生器和一个噪声输出装置被驾驶者听到的运行噪声，因此不依从于动力装置的实际负载或转速，所以是与负载和转速相脱离的。

附图说明

下面将参照一个实施例对本发明做详细说明，当然并不局限于这个实施例。

附图表示：

图1 用于发生模拟的运行噪声的一种装置；

图2 一种分级变速器的模拟的图解。

具体实施方式

图1示意地表示汽车1即一部小轿车2。该轿车具有一个动力装置3，该动力装置有一内燃机4和一个无级变速器5。在内燃机4后面连接的是一个废气线路6，其最好配有一个前消声器7和/或一个终端消声器8。内燃机4的力经过无级变速器5而被导引到一个传动系9上，例如利用一个万向节轴10而被导引到车的后轮11以用于其驱动。驾驶者12可以经过一个从现有技术所知道的加速踏板13将一个转矩希望或一个转矩要求传递到内燃机4。此外，汽车1还具有一个装置14，用于发生动力装置3的一种模拟运行噪声22，于此，该装置14经过装置的一个接口而与加速踏板13相连，经过合适的电连接15和/或经过一个图中未示的汽车系统总线而与图中未示的一个汽车控制装置相连。装置14优选指的是一种电的和/或电子的控制器。该装置14包含一个噪声发生器16，例如一个合成器17用于依要求实时产生噪声；或者包含一个图中未示出的声音存储数据库，例如图中未示出的存储器芯片，用于读出噪声。装置14包含这样一种噪声发生器16，该噪声发生器经过该装置的另一个接口而与一个噪声输出装置18相连，特别是与一个电机转换器19例如一个扬声器20相连。经过噪声输出装置18，由噪声发生器16所产生的运行噪声22对于驾驶者12是可以听到的，尤其在低频范围内，在这里也特别在次声频范围内，是可感觉的。

根据一些优选的实施形式，也可为废气线路6配置另一个电机式转换器19，例如为前消声器7或者（未示出地）为后消声器8配置。这一点允许运行噪声22特别是排气装置噪声21在对现有技术中发生的常规位置上即在废气线路6中产生。于此，动力装置3的运行噪声22也包含排气装置噪声21，而且在特别合适的情况下是由其影响。

运行噪声22于此可根据驾驶者12经过加速踏板13的一个转矩要求如此地由噪声发生器16产生，使得分级的变速器的声音感觉可被模拟。特别是不同的转速范围被反复通过，如同这一点相应于在分级变速器换挡时所习惯的转速发展那样。于此，给驾驶者12的印象是，不以无级变速器5行驶，该无级变速器为了充分利用其全部潜能以及内燃机4的潜能，而将转速无级改变，也有悖于驾驶者12的习惯的感觉，于此也就是说，例如在为了加速的转矩要求的情况下而不提高转速如驾驶者12从分级的变速器所熟悉的，却是可以降低转速。于此，为了给驾驶者12提供所习惯的声音印象，而且不致于使之被激惹，这种激惹可能不希望地影响到在不利的情况下他的驾驶行为，分级的变速器的模拟经过运行噪声22可加以利用，于此，运行噪声是由装置14产生和释放的，而由内燃机4和无级变速器5所造成的噪声传播则总体上被抑制。

图2示意地表示运行噪声22的模拟、作为声音转速r_a的图解23，该声音转速作为利用驾驶者12的转矩要求所获得的汽车速度v_c的函数。该图表示在汽车1加速时的声音转速r_a，如为了模拟一个有级变速器其由装置14所获得的那样（图2中未标出的附图标记可以在用于解释的图1中找到）。于此，从一个空转转速水平24出发由转速上限25的限制的情况下，如其相应于常规内燃机4，转速升高的声音过程，即声音转速r_a的声音过程在转换变速器级时得到模拟。所以从空转转速水平24出发的一个第一次升高26表示汽车的起动或加速，直至达到一个在某个档级中仍然有意义的转速27，在此转速条件下例如可实现加挡到有级变速器的一个高一级的档。这一点可通过可由驾驶者12感觉出的声音转速r_a的强烈下降28加以模拟，接着便产生声音转速r_a的一个第二次升高29，由此得到下一个变速器级直至下一次达到有意义的转速27的运行。继此又可实现声音转速r_a的强烈下降28，如同其在有级的变速器脱接时可以感觉到的，或者如同在一个自动变速器加挡时，接着又可实现一个第三次升高30，直至达到一个与行驶速度相适配的转速31。此外，在图2中还示出了实际转速r_r，该实际转速只是纯粹示例性地表示在同一驾驶状态中无级变速器5的一个可能的、真实的转速曲线。其是在最佳利用无级变速器5和内燃机4的情况下形成的，亦是基于其各自的特征和选择最佳运行点，尤其是为了在特别有效的能源利用的情况下达到节能的目的。但实际的转速r_r并不与驾驶者12的驾驶运行的习惯理解和习惯感觉相一致，这就是为什么要进行图2中所示有级变速器运行噪声模拟的原因所在。于此，特别除了声调高度变化之外，也可针对运行噪声32的音频谱改变声音强度和/或成份。

Claims (7)

1.用于产生汽车动力装置的模拟的运行噪声的装置，具有：用于配有无级变速器的动力装置的接口；噪声发生器；和用于噪声输出装置的接口，

其特征在于：

噪声发生器（16）与动力装置（3）的实际转速（r_r）和/或实际负载无关地产生或影响运行噪声（22）。

2.按权利要求1所述的装置，

其特征在于：

噪声发生器（16）模拟有级变速器的运行噪声（22）。

3.按以上权利要求之一所述的装置，

其特征在于：

运行噪声（22）包含排气装置噪声（21）。

4.按权利要求1-2中任一项所述的装置，

其特征在于：

运行噪声（22）是根据所掌握的汽车（1）的驾驶者（12）的转矩要求加以模拟的。

5.按权利要求4所述的装置，

其特征在于：

转矩要求的掌握是通过对加速踏板（13）的至少一个位置的掌握予以实现的。

6.配有按权利要求1-5中的一项所述的装置（14）的汽车（1）。

7.用于产生汽车的具有无级变速器的动力装置的模拟的运行噪声的方法，

其特征在于：

运行噪声与动力装置的实际转速和/或实际负载无关地被产生和影响。

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