CN106671912B - 车辆燃烧噪声掩蔽控制装置以及使用其的方法 - Google Patents

车辆燃烧噪声掩蔽控制装置以及使用其的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆燃烧噪声掩蔽控制装置以及使用其的方法。一种车辆燃烧噪声掩蔽控制方法，包括：接收车辆的驱动信息；使用驱动信息评估在车辆中产生的燃烧噪声的频率；以及当该频率等于或大于预定频率时，输出掩蔽声音。

Description

车辆燃烧噪声掩蔽控制装置以及使用其的方法
相关申请的引证
本申请要求于2015年11月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0155930号的优先权的权益，其全部内容通过引证结合于此。
技术领域
本公开涉及车辆燃烧噪声掩蔽控制装置以及使用其的方法。
背景技术
通常，当车辆被驱动时时，在车辆的发动机舱中产生燃烧噪声，并且燃烧噪声可流入车辆内部。根据诸如与发动机旋转速度相关联的发动机阀门的打开角度、加速踏板位置、乘客数量和车辆内部的各种温度条件的因素，这种燃烧噪声可以以不同幅度产生并传播到车辆内部。
根据车辆的驱动条件，燃烧噪声可产生为低频燃烧噪声或高频燃烧噪声。通过计算低频燃烧噪声的相位并且随后通过安装在车辆内部的扬声器输出反转相位声音，可降低低频燃烧噪声。
然而，难以有效降低在车辆的发动机舱中产生的高频燃烧噪声。因此，当车辆被驱动时，由于高频燃烧噪声，驾驶员可能感到疲惫。
本背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景技术的理解，并且因此本公开可能包括在该国家中未构成为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
本公开致力于提供一种有效降低在车辆中产生的高频燃烧噪声的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置和方法。
本公开中的示例性实施方式提供一种车辆燃烧噪声掩蔽控制方法，该方法包括如下步骤：接收车辆的驱动信息；使用驱动信息评估在车辆中产生的燃烧噪声的频率；以及当该频率等于或大于预定频率时，输出掩蔽声音。驱动信息可包括从由车辆速度、发动机RPM、加速踏板的位置以及齿轮比所组成的组中选择的至少一个。
评估燃烧噪声的频率的步骤可包括：确定驱动信息是否生成具有大于预定频率的燃烧噪声。
输出掩蔽声音的步骤可包括：使用车辆速度和加速踏板的位置中的至少一个来设置掩蔽声音的频带。
频带可包括燃烧噪声的频带。
输出掩蔽声音的步骤可使用布置在车辆内部的声音发生器来输出掩蔽声音。
声音发生器可包括放大掩蔽声音的幅度的激振器(vibration exciter)。
声音发生器可产生具有1000Hz至4000Hz的频率的掩蔽声音。
根据本公开中的另一示例性实施方式，车辆燃烧噪声掩蔽控制装置包括：接收单元，被配置为接收车辆的驱动信息；声音发生器，布置在车辆内部并被配置为输出声音；以及控制器，被配置为通过使用驱动信息来评估在车辆中产生的燃烧噪声、设置掩蔽声音的频带、并且控制该频带的掩蔽声音的输出。
声音发生器可包括放大声音的至少一个激振器。
控制器可包括：燃烧噪声评估单元，被配置为根据驱动信息评估燃烧噪声的频带；以及掩蔽声音设置单元，被配置为设置降低燃烧噪声的掩蔽声音的频带。
掩蔽声音设置单元可根据车辆速度设置掩蔽声音的频带。
频带可包括燃烧噪声的频带。
燃烧噪声的频带或掩蔽声音的频带可具有1000Hz至4000Hz的频率。
通过确定驱动信息是否生成高频燃烧噪声，并且根据车辆速度和加速踏板的位置输出预定频带的掩蔽声音，能够降低高频燃烧噪声并改进车辆驾驶满意度以及燃料消耗。
附图说明
图1是根据本公开中的示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置的示意图。
图2是示出根据示例性实施方式的燃烧噪声的频带和掩蔽声音的频带的曲线图。
图3是简要示出根据示例性实施方式的用于控制燃烧噪声掩蔽的过程的流程图。
图4是示出根据示例性实施方式的降低在发动机怠速状态下的燃烧噪声的掩蔽声音的曲线图。
图5是示出根据示例性实施方式的当车辆速度小于40kph并且加速踏板处于LTI状态时降低燃烧噪声的掩蔽声音的曲线图。
具体实施方式
在以下详细描述中，仅通过示例的方式简要示出和描述本发明的某些示例性实施方式。如本领域技术人员应理解的，在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同方式对描述的实施方式进行修改。
贯穿本说明书，除非明确描述相反，否则词语“包括(comprise)”以及诸如“包含(comprises)”或“含有(comprising)”的变形将被理解为暗示包括所述元件，但并不排除任何其他元件。
贯穿说明书，由相似参考标号表示的部件是相同组件。
应理解，本文使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular)”或其他类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包括各种船只和舰船的船舶，航天器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他可替代燃料车辆(例如，源于除石油以外的资源的燃料)。
此外，一些方法可由至少一个控制器执行。术语“控制器”指代硬件设备，该硬件设备包括存储器以及被配置为执行解译为算法结构的一个或多个步骤的处理器。存储器存储算法步骤，并且处理器具体地执行算法步骤以执行以下描述的一个或多个过程。
此外，本发明的控制逻辑可由计算机可读装置上的包括由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的非瞬时性计算机可读介质实现。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡以及光学数据存储。计算机可读记录介质可分布在连接网络的计算机系统中，并且例如可通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)以分布式方式存储和执行。
现在将参考图1至图5描述车辆燃烧噪声掩蔽控制装置以及使用其的方法。
图1是根据本公开中的示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置的示意图。在这种情况下，为了便于说明，示意性示出根据示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置的配置，但是本公开不限于此。
参考图1，根据示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置100包括接收单元110、控制器120以及声音发生器130。
接收单元110接收车辆的驱动信息，并且向控制器120提供驱动信息。本文中，作为实例，车辆的驱动信息包括车辆速度、发动机RPM、加速踏板的位置和齿轮比。
控制器120通过使用接收单元110的驱动信息来设置降低在车辆中产生的燃烧噪声的掩蔽声音的频带，并且控制声音发生器130以输出该频带的掩蔽声音。
控制器120确定驱动信息是否产生具有大于预定频率的高频燃烧噪声。当驱动信息产生高频燃烧噪声时，控制器120确定掩蔽声音的频带以降低高频燃烧噪声。
在这种情况下，控制器120可根据驱动信息评估燃烧噪声的频带，并且可设置用于降低燃烧噪声的掩蔽声音的频带。
根据示例性实施方式，控制器120包括燃烧噪声评估单元122和掩蔽声音设置单元124。
在车辆运行时，燃烧噪声评估单元122使用从接收单元110提供的驱动信息来评估由车辆产生的燃烧噪声。燃烧噪声评估单元122评估高频燃烧噪声的频率的大小。
掩蔽声音设置单元124通过使用车辆速度或加速踏板的位置来设置降低高频燃烧噪声的掩蔽声音的频带。在这种情况下，掩蔽声音的频带可包括高频燃烧噪声的频带。本文中，加速踏板的位置可划分为HTI(重度踩踏)、MTI(中度踩踏)以及LTI(轻度踩踏)位置。
对于该目标，控制器120可使用由预定程序操作的至少一个处理器来实现，并且预定程序可编程为根据车辆燃烧噪声掩蔽控制方法来执行每个步骤。
布置在车辆中的声音发生器130产生掩蔽声音，并且将掩蔽声音输出至车辆。声音发生器130输出具有1000Hz至4000Hz的范围内的频率的掩蔽声音。
声音发生器130可通过输出特定频率的信号的谐振器来实现。声音发生器130可布置在车辆的发动机舱的内部空间中或直接布置在发动机中。另外，声音发生器130可布置在发动机的上部盖上或布置在汽缸体中。
根据示例性实施方式，声音发生器130包括放大掩蔽声音的至少一个激振器132。激振器132可与车辆速度、发动机RPM以及加速踏板的位置的驱动信息协作。
图2是示出根据示例性实施方式的燃烧噪声的频带和掩蔽声音的频带的曲线图。
参考图2，根据示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置100产生掩蔽声音(M)以掩蔽在发动机舱中产生的高频燃烧噪声(N)。掩蔽声音(M)的频带大于高频燃烧噪声(N)的频带，或者包括高频燃烧噪声(N)的频带。高频燃烧噪声(N)和掩蔽声音(M)的频带的范围可从1000Hz至4000Hz。
图3是示出根据示例性实施方式的用于控制燃烧噪声掩蔽的过程的流程图。将使用与图1和图2的配置的参考标号相同的参考标号来描述流程图。
参考图3，在步骤S102和S104中，根据示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置100接收车辆的驱动信息，并且使用驱动信息来确定是否产生高频燃烧噪声。本文中，车辆的驱动信息包括车辆速度、发动机RPM、加速踏板的位置以及齿轮比。
如果产生高频燃烧噪声，则在步骤S106中，车辆燃烧噪声掩蔽控制装置100确定车辆速度和加速踏板的位置是否满足预定条件。本文中，加速踏板的位置可划分为HTI(重度踩踏)、MTI(中度踩踏)以及LTI(轻度踩踏)位置。
预定条件可包括：i)车辆速度低于20kph并且加速踏板处于LTI位置时，ii)车辆速度处于20kph至40kph的范围内并且加速器处于LTI位置时，iii)车辆速度处于20kph至40kph的范围内并且加速器处于MTI位置时，iv)车辆速度低于60kph并且加速器处于LTI位置时，以及v)车辆速度低于60kph并且加速器处于MTI位置时。
此外，预定条件可进一步包括：i)发动机处于怠速状态时，以及ii)车辆速度低于40kph并且加速踏板处于LTI位置时。
图4是示出根据示例性实施方式的降低发动机怠速状态下的燃烧噪声的掩蔽声音的曲线图，并且图5是示出当车辆速度小于40kph并且加速踏板处于LTI位置时降低燃烧噪声的掩蔽声音的曲线图。
在i)发动机处于怠速状态时以及ii)车辆速度低于40kph并且加速踏板处于LTI位置时，相对更多地产生柴油发动机的高频燃烧噪声。
根据示例性实施方式，如图4所示，根据示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置100产生在800Hz至2500Hz范围内的掩蔽声音M1和M2以掩蔽1000Hz至2100Hz范围内的高频燃烧噪声N1。
此外，如图5所示，当车辆速度低于40kph并且加速踏板处于LTI位置时，车辆燃烧噪声掩蔽控制装置100可产生1200Hz至2200Hz范围内的掩蔽声音M3以掩蔽高频燃烧噪声N2。
由于高频燃烧噪声取决于发动机的噪声特性，所以掩蔽声音的频带和声压水平可根据其而进行各种改变。
在步骤S108中，当车辆速度和加速踏板的位置对应于预定条件时，根据示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置100根据预定条件检测频带和声压水平。
在步骤S110中，当车辆速度和加速踏板的位置与预定条件不对应时，车辆燃烧噪声掩蔽控制装置100根据车辆速度和加速踏板的位置评估高频燃烧噪声，并且设置掩蔽声音的频带以降低高频燃烧噪声。
在步骤S112中，根据示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置100将掩蔽声音输出至车辆的内部以降低高频燃烧噪声。
如描述的，根据本公开中的示例性实施方式的车辆燃烧噪声掩蔽控制装置和方法确定驱动信息是否产生高频燃烧噪声，并且根据车辆速度和加速踏板的位置输出预定频带的掩蔽声音。因此，能够降低高频燃烧噪声并改进车辆驾驶满意度和燃料消耗。
本发明的上述示例性实施方式不仅仅通过装置和方法实现，并且因此可通过实现与本发明的示例性实施方式的配置对应的功能的程序或者在其上记录有该程序的记录介质来实现。
尽管已结合目前认为是实用的示例性实施方式一起描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于所公开的实施方式，而是相反，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (16)

1.一种车辆燃烧噪声掩蔽控制方法，所述方法包括如下步骤：
接收车辆的驱动信息；
使用所述驱动信息评估在所述车辆中产生的燃烧噪声的频率；以及
当所述燃烧噪声的频率等于或大于预定频率时，确定产生了高频燃烧噪声并且输出掩蔽声音，
其中，所述驱动信息包括车辆速度、发动机RPM、加速踏板的位置以及齿轮比，
输出所述掩蔽声音的步骤包括：
确定所述车辆速度和所述加速踏板的位置是否满足预定条件，所述预定条件包括：i)发动机处于怠速状态时，以及ii)车辆速度低于40kph并且加速踏板处于轻度踩踏位置时，
当所述车辆速度和所述加速踏板的位置对应于所述预定条件时，根据所述预定条件检测所述掩蔽声音的频带和声压水平，以及
当所述车辆速度和所述加速踏板的位置与所述预定条件不对应时，根据所述车辆速度和所述加速踏板的位置评估高频燃烧噪声，并且设置所述掩蔽声音的频带。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
评估所述燃烧噪声的频率的步骤包括：确定所述驱动信息是否生成具有大于所述预定频率的燃烧噪声。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述掩蔽声音的频带包括所述燃烧噪声的频带。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，
输出所述掩蔽声音的步骤使用布置在所述车辆内部的声音发生器来输出所述掩蔽声音。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，
所述声音发生器包括激振器，所述激振器被配置为放大所述掩蔽声音的幅度。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，
所述声音发生器产生具有1000Hz至4000Hz范围内的频率的掩蔽声音。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掩蔽声音降低所述燃烧噪声。
8.一种车辆燃烧噪声掩蔽控制装置，包括：
接收单元，被配置为接收车辆的驱动信息；
声音发生器，布置在所述车辆内部并被配置为输出掩蔽声音；以及
控制器，被配置为使用所述驱动信息来评估在所述车辆中产生的燃烧噪声、设置所述掩蔽声音的频带、并且控制所述掩蔽声音的输出，
其中，评估在所述车辆中产生的燃烧噪声包括：使用所述驱动信息评估在所述车辆中产生的燃烧噪声的频率，并且当所述燃烧噪声的频率等于或大于预定频率时，确定产生了高频燃烧噪声并且要输出掩蔽声音，
所述驱动信息包括车辆速度、发动机RPM、加速踏板的位置以及齿轮比，
输出所述掩蔽声音包括：
确定所述车辆速度和所述加速踏板的位置是否满足预定条件，所述预定条件包括：i)发动机处于怠速状态时，以及ii)车辆速度低于40kph并且加速踏板处于轻度踩踏位置时，
当所述车辆速度和所述加速踏板的位置对应于所述预定条件时，根据所述预定条件检测所述掩蔽声音的频带和声压水平，以及
当所述车辆速度和所述加速踏板的位置与所述预定条件不对应时，根据所述车辆速度和所述加速踏板的位置评估高频燃烧噪声，并且设置所述掩蔽声音的频带。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，
所述声音发生器包括放大所述掩蔽声音的至少一个激振器。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，
所述控制器包括：
燃烧噪声评估单元，被配置为根据所述驱动信息评估所述燃烧噪声的频带；以及
掩蔽声音设置单元，被配置为设置所述掩蔽声音的频带，其中，所述掩蔽声音降低所述燃烧噪声。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，
所述掩蔽声音设置单元根据所述车辆速度和所述加速踏板的位置确定所述掩蔽声音的频带。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述掩蔽声音降低所述燃烧噪声。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，
所述掩蔽声音的频带包括所述燃烧噪声的频带。
14.根据权利要求11所述的装置，其中，
所述掩蔽声音的频带大于所述燃烧噪声的频带。
15.根据权利要求13所述的装置，其中，
所述燃烧噪声的频带和所述掩蔽声音的频带处于1000Hz至4000Hz的范围内。
16.根据权利要求13所述的装置，其中，
所述燃烧噪声的频带和所述掩蔽声音的频带中的至少一个处于1000Hz至4000Hz的范围内。
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