DE102021131622A1 - Gegenschallvorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Gegenschalls für eine mechanische Komponente in einem Fahrzeugsystem - Google Patents

Gegenschallvorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Gegenschalls für eine mechanische Komponente in einem Fahrzeugsystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur aktiven Geräuschunterdrückung von Betriebsgeräuschen einer mechanischen Komponente in einem Fahrzeugsystem, das Fahrzeugsystem aufweisend wenigstens eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die mechanische Komponente und eine Gegenschallvorrichtung auf Basis einer für den Betrieb der mechanischen Komponente gespeicherten Modellierung anzusteuern, und wobei die wenigstens eine Steuereinheit dazu eingerichtet ist, auf Basis der Modellierung ein erstes Ansteuersignal an die mechanische Komponente und ein zweites Ansteuersignal an die Gegenschallvorrichtung so auszugeben, dass die Gegenschallvorrichtung einen gegen einen von der mechanischen Komponente erzeugten Schall gerichteten Gegenschall im Wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt wie die mechanische Komponente den Schall.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es erlaubt, Störgeräusche, die innerhalb eines Fahrzeuges durch den Betrieb einer mechanischen Komponente entstehen, mittels Gegenschall zu reduzieren. Ebenso wird ein Verfahren bereitgestellt, das eine Reduzierung von Betriebsgeräuschen der mechanischen Komponente in einem Fahrzeug mittels Gegenschall erlaubt. Der Gegenschall wird dabei durch eine Gegenschallvorrichtung erzeugt.
  • Unter einer Gegenschallvorrichtung bzw. unter einem Gegenschallverfahren versteht man im Allgemeinen eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren, durch die/in dem ein Schall (also allgemein mechanische Schwingungen) mittels destruktiver Interferenz mit einem anderen Schall im Wesentlichen ausgelöscht wird. Soll z.B. ein durch einen Fahrzeugnutzer als störend empfundener Schall zumindest reduziert werden, wird mittels einer Gegenschallvorrichtung ein Gegensignal erzeugt, das dem des störenden Schalls entspricht, aber eine entsprechend entgegengesetzte Polarität aufweist. Gegenschall wird häufig auch als Antischall bezeichnet. Auf Englisch werden entsprechende Verfahren auch als „Active Noise Reduction“ (ANR) Verfahren oder „Active Noise Cancellation“ (ANC) Verfahren bezeichnet.
  • Für Fahrzeuge sind Gegenschallvorrichtungen und Verfahren bereits bekannt. Ein bekanntes Vorgehen ist hierbei, beispielsweise im Innenraum eines Fahrzeugs ein Mikrofon anzubringen, über das Geräusche in einem Fahrzeug aufgenommen werden. Mittels einer im Fahrzeug vorgesehenen Gegenschallvorrichtung wird dann ein Gegenschall erzeugt mit dem Ziel die störenden Geräusche auszulöschen, die über das Innenraummikrofon aufgenommen werden. Durch einen zeitlichen Verzug zwischen Aufnahme und Gegenschall Erzeugung ist es jedoch möglich, dass es zu einer Phasenverschiebung zwischen Schall und Gegenschall kommt, weshalb die Auslöschung des Schalls unvollständig ist, und somit eine ungenügende Reduzierung des Störgeräusches erfolgt.
  • Eine wesentlich genauere Möglichkeit, einen Gegenschall zu erzeugen, der sich gegen den von einer mechanischen Komponente erzeugten Schall richtet, ist es, direkt an der mechanischen Komponente Informationen über ihren aktuellen Betriebszustand zu erfassen.
  • Problematisch ist hierbei, dass die Gegenschallerzeugung auch in diesem Fall nicht stets optimal erfolgen kann. Der Grund hierfür ist, dass zur Erfassung des aktuellen Betriebszustands der mechanischen Komponente eine Abtastung zu diskreten Zeitpunkten erfolgen muss. Hieraus ergibt sich, dass sich Lücken in der Aufnahme des aktuellen Betriebszustands ergeben. Weiter erfolgt die Signalisierung der Abtastergebnisse über einen relativ langsamen Fahrzeugbus, sodass von einer Erfassung des Betriebszustandes durch eine Erfassungseinheit an der mechanischen Komponente bis zum Eingang der erfassten Signale an einer Steuereinheit des Fahrzeugs eine relativ große Verzögerung auftritt. Wenn anschließend eine Ansteuerung einer Gegenschallvorrichtung bzw. einer Gegenschallvorrichtung durch die Steuereinheit ebenfalls über langsame Fahrzeugbusse, wie z.B. wenigstens einen LIN-Bus (Local Interconnect Network (LIN)), erfolgen soll, summieren sich die Signallaufzeiten auf den Fahrzeugbussen. Bei einem LIN-Bus ist die Baudrate auf maximal 20 kBd begrenzt, wobei 2400, 9600 und 19.200 Baud üblich sind. Die Phase des von der mechanischen Komponente erzeugten Schalls und der von der Gegenschallvorrichtung erzeugte Gegenschall kann so in der Phase wiederum auseinanderlaufen. Der von der mechanischen Komponente erzeugte Schall wird daher nicht vollständig ausgelöscht.
  • Ziel der Erfindung ist es nunmehr, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die/das eine bessere Reduzierung von Störgeräuschen einer mechanischen Komponente erlaubt.
  • Hierfür stellt die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • In einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zur aktiven Geräuschunterdrückung von Betriebsgeräuschen einer mechanischen Komponente in einem Fahrzeugsystem bereitgestellt, das Fahrzeugsystem aufweisend wenigstens eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die mechanische Komponente und eine Gegenschallvorrichtung auf Basis einer für den Betrieb der mechanischen Komponente gespeicherten Modellierung anzusteuern, und wobei die wenigstens eine Steuereinheit dazu eingerichtet ist, auf Basis der Modellierung ein erstes Ansteuersignal an die mechanische Komponente und ein zweites Ansteuersignal an die Gegenschallvorrichtung zeitlich abgestimmt so auszugeben, dass die Gegenschallvorrichtung einen gegen einen von der mechanischen Komponente erzeugten Schall gerichteten Gegenschall im Wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt wie die mechanische Komponente den Schall.
  • Die wenigstens eine Steuereinheit kann das erste und das zweite Ansteuersignal so ausgeben, dass das erste Ansteuersignal an der mechanischen Komponente im Wesentlichen zur gleichen Zeit anliegt wie das zweite Ansteuersignal an der Gegenschallvorrichtung.
  • Die Modellierung kann den Einfluss von Systemparametern auf die Ansteuerung und/oder das Verhalten der mechanischen Komponente modellieren. Insbesondere kann sie den Einfluss von wenigstens einer Signallaufzeit des ersten Ansteuersignals von der wenigstens einen Steuereinheit zu der mechanischen Komponente eines Kältemitteldrucks, einer Temperaturinformation und/oder einer Drehzahlinformation durch die Modellierung modelliert werden. So hat z.B. der Druck eines Kältemittels in dem Fahrzugsystem einen Einfluss auf das Beschleunigungsverhalten der mechanischen Komponente. Ebenso hat insbesondere bei einem Klimasystem eine z.B. im Fahrgastraum erfasste Temperatur einen Einfluss darauf, wie die mechanische Komponente betrieben werden soll.
  • Die wenigstens eine Steuereinheit kann direkt oder indirekt mittels wenigstens eines Fahrzeugbusses mit der mechanischen Komponente und/oder der Gegenschallvorrichtung verbunden sein.
  • Das Fahrzeugsystem kann eine Fahrzeugklimaanlage und die mechanische Komponente insbesondere ein Kompressor oder Kältemittelverdichter sein.
  • Die wenigstens eine Steuereinheit kann die mechanische Komponente und/oder die Gegenschallvorrichtung mit einem zeitlichen Versatz ansteuern, der insbesondere für die mechanische Komponente und die Gegenschallvorrichtung separat vorgegeben ist, vorzugsweise abhängig von einer Signallaufzeit zwischen der wenigstens einen Steuereinheit und der mechanischen Komponente und/oder zwischen der wenigstens einen Steuereinheit und der Gegenschallvorrichtung.
  • In einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung bereitgestellt, wie sie vorstehend beschrieben ist.
  • In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur aktiven Geräuschunterdrückung von Betriebsgeräuschen einer mechanischen Komponente in einem Fahrzeugsystem, wobei wenigstens eine Steuereinheit die mechanische Komponente und eine Gegenschallvorrichtung auf Basis einer für den Betrieb der mechanischen Komponente gespeicherten Modellierung ansteuert, und wobei die wenigstens eine Steuereinheit auf Basis der Modellierung ein erstes Ansteuersignal an die mechanische Komponente und ein zweites Ansteuersignal an die Gegenschallvorrichtung zeitlich abgestimmt so ausgibt, dass die Gegenschallvorrichtung einen gegen einen von der mechanischen Komponente erzeugten Schall gerichteten Gegenschall im Wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt wie die mechanische Komponente den Schall.
  • Die Erfindung wird nunmehr auch mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:
    • 1 schematisch eine bekannte Anordnung einer Vorrichtung zur Steuerung eines mechanischen Geräts bzw. einer mechanischen Komponente, und
    • 2 schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.
  • Die Erfindung bezieht sich besonders auch auf die Ansteuerung einer mechanischen Komponente, wobei als mechanische Komponente insbesondere ein Kompressor bzw. Verdichter eines Klimasystems in dem Fahrzeug zu verstehen ist. Insbesondere handelt es sich bei der mechanischen Komponente um einen Kältemittelverdichter.
  • Die 1 zeigt schematisch eine Steuereinheit SE, die in einem Fahrzeug (nicht gezeigt) angeordnet ist. Die Steuereinheit SE ist dazu eingerichtet, eine mechanische Komponente K anzusteuern. Die Steuereinheit SE ist dabei mit der mechanischen Komponente K mittels wenigstens eines Fahrzeugbusses, z.B. wenigstens einem langsamen LIN-Bus, verbunden. Über diesen wenigstens einen Fahrzeugbus übermittelt die Steuereinheit SE ein Ansteuersignal über einen Ansteuerungspfad 1 an die mechanische Komponente K. Während das an die mechanische Komponente K übertragene Ansteuersignal im Wesentlichen kontinuierlich von der Steuereinheit SE auf den wenigstens einen Fahrzeugbus bzw. den Ansteuerungspfad 1 ausgegeben wird, erfolgt die Übertragung auf dem Fahrzeugbus getaktet, wodurch ein Diskretisieren des im Prinzip kontinuierlichen Steuersignals erfolgt.
  • An der mechanischen Komponente K wird das an diskreten Zeitpunkten abgetastete, im Prinzip kontinuierliche Ansteuersignal als Vorgabewert vom Bus übernommen. Die schallerzeugende mechanische Komponente K versucht dann dem anliegenden Signal zu folgen. Aufgrund des mechanischen Aufbaus und von Trägheitsmomenten kann die mechanische Komponente K jedoch, insbesondere wenn es sich bei der mechanischen Komponente K um einen Kompressor handelt, der Busvorgabe nur mit zeitlichem Verzug folgen bzw. ist die Geschwindigkeit begrenzt, mit der eine Änderung für den Betrieb der mechanischen Komponente K durch die Komponente K nachvollzogen werden kann. Hieraus ergibt sich eine Verzögerung in der tatsächlichen Ansteuerung der mechanischen Komponente K durch die Steuereinheit, d.h. der tatsächliche Betrieb der mechanischen Komponente K folgt der Vorgabe durch die Steuereinheit mit einem zeitlichen Versatz/Verzug.
  • Es summieren sich also die Verzögerung durch das mechanische Verhalten der mechanischen Komponente im Betrieb der mechanischen Komponente K und eine Signallaufzeit von der Steuereinheit SE zu der mechanischen Komponente K zu einer Ansteuerungsverzögerung Δt1 über den Ansteuerungspfad 1.
  • Um nun eine Gegenschallvorrichtung G, die insbesondere einen Gegenschallerzeuger aufweist, so anzusteuern, dass ein auf den von der mechanischen Komponente K erzeugten Schall abgestimmter Gegenschall erzeugt wird, muss zunächst eine Information über das Verhalten der mechanischen Komponente K ermittelt werden.
  • Wie in 1 gezeigt, kann dies dadurch erfolgen, dass an der mechanischen Komponente eine Information über den Status bzw. den Ist-Wert der mechanischen Komponente an die wenigstens eine Steuereinheit SE übermittelt wird. In 1 erfolgt dies exemplarisch über einen Signalpfad 2. Diese Status-Information wird an die wenigstens eine Steuereinheit SE über wenigstens einen Fahrzeugbus von der mechanischen Komponente K zu der Steuereinheit SE übermittelt. Durch die getaktete Übertragung auf dem wenigstens einen Fahrzeugbus erfolgt auch hier wiederum ein Diskretisieren des Status- bzw. Ist-Wert-Signals und somit wieder eine lediglich einer Erfassung des kontinuierlichen Ist-Werts an der mechanischen Komponente K. Wie in 1 veranschaulicht, resultiert aus der Abtastung an der mechanischen Komponente K über den Signalpfad 2 neben dem Informationsverlust ein weiterer Zeitverzug Δt2, bis die entsprechende Ist-Wert-Information an der wenigstens einen Steuereinheit SE zur Verfügung steht.
  • Nach der Auswertung durch die wenigstens eine Steuereinheit SE wird dann ein weiteres Ansteuersignal an die Gegenschallvorrichtung G ausgegeben, die dafür vorgesehen ist, den Gegenschall zu erzeugen, der dem durch die mechanische Komponente K erzeugten Schall entgegenwirkt. Auch die Gegenschallvorrichtung G, die über den weiteren Signalpfad 3 mit dem weiteren Ansteuersignal zur Gegenschallerzeugung von der wenigstens einen Steuereinheit SE angesteuert wird, wird über wenigstens einen Fahrzeugbus angesteuert. Bis also das weitere Ansteuersignal für die Gegenschallvorrichtung G an der Gegenschallvorrichtung G anliegt, stellt sich eine weitere Verzögerung Δt3 ein. Ebenso erfolgt ein weiterer Informationsverlust durch ein neuerliches Diskretisieren bei der Busübertragung von der wenigstens einen Steuereinheit SE zu der Gegenschallvorrichtung G.
  • Durch die zeitlichen Verzögerungseffekte und das Abtastverhalten an der mechanischen Komponente K bzw. die getakteten Verbindungen, können also die Informationen, die Anzeigen, welchen Schall die mechanische Komponente erzeugt und die Information zur Erzeugung des Gegenschalls so weit divergieren, dass eine wirksame Gegenschallerzeugung nicht gewährleistet ist. Insbesondere bei langsam getakteten Fahrzeugbussen, die in der Übertragung der jeweiligen Signale eingesetzt werden können, macht sich dies bemerkbar. Es ist zu bemerken, dass wegen der Digitalisierungs- und Verzögerungseffekte der an der Komponente abgetastete Ist-Wert, keinen direkten Aufschluss darüber zulässt, welcher Schall durch die mechanische Komponente erzeugt wird.
  • Die Erfindung ermöglicht hingegen eine Ansteuerung der mechanischen Komponente K und der Gegenschallvorrichtung G so, dass ein Gegenschall besonders genau passend zu dem störenden Schall erzeugt wird und dass dieser möglichst vollständig gegen den von der mechanischen Komponente K erzeugten Schall wirkt.
  • Die Erfindung wird nun mit Blick auf 2 beschrieben, in der die Bezugszeichen im Wesentlichen denen aus 1 entsprechen. Sie macht sich zu Nutze, dass in einem Fahrzeug der Aufbau des Klimasystems, in der die mechanische Komponente K` angeordnet ist und betrieben wird, insbesondere auch im Zusammenspiel mit weiteren mit dem Klimasystem vernetzten Komponenten, sehr gut bekannt ist, ebenso wie das charakteristische Verhalten der mechanischen Komponente K'. Dieses Verhalten wird in der wenigstens einen Steuereinheit SE` durch eine Modellierung M modelliert bzw. berechnet.
  • Für wenigstens eine Steuereinheit SE' ist daher die Modellierung M für den Betrieb der mechanischen Komponente K` abgelegt, vorzugsweise in einem Speicher der wenigstens einen Steuereinheit SE`. Dabei kann die Modellierung M beispielsweise charakteristische eine Kennlinie L für eine Ansteuerung der mechanischen Komponente K` umfassen, die z.B. ein Ansprechverhalten und/oder weitere charakteristische Betriebsparameter der mechanischen Komponente K` beschreibt. Bevorzugt weist die Kennlinie L Informationen über die charakteristischen Anlauframpen der mechanischen Komponente K', abhängig von den typischen Systemparametern, auf. Die Kennlinie L ist dabei insbesondere als Folge diskreter Werte in einem durch die wenigstens eine Steuereinheit SE` zugreifbaren Speicher gespeichert.
  • Die Modellierung M kann zudem eine Berechnungsvorschrift umfassen, mit der der Einfluss von Systemparametern aus einem Klimasystem auf ein Betriebsverhalten der mechanischen Komponente K` bestimmt werden kann. Die Berechnungsvorschrift bezieht z.B. Systemparameter wie einen Druck des Kältemittels in dem Klimasystem und/oder eine Temperatur des Kältemittels mit ein. Die Systemparameter wirken sich zumindest teilweise auf das Verhalten der mechanischen Komponente K` aus. Somit kann mittels der Berechnungsvorschrift das aktuelle Verhaltend der mechanischen Komponente K' bestimmt werden. Zur Überprüfung der Modellierung kann die wenigstens eine Steuereinheit SE' auch die - wegen der Digitalisierungs- und Laufzeiteffekte zwar ungenaue aber dennoch an die wenigstens eine Steuereinheit SE` gelieferte - Information über eine Drehzahl an der mechanischen Komponente K` verwerten, um zu bestimmten Zeitpunkten, die Korrektheit der Modellierung M zu überprüfen.
  • Weiter ist eine Information zu einer Signallaufzeit von der wenigstens einen Steuereinheit SE` zu der mechanischen Komponente K' hinterlegt, also eine Information darüber, wie lange ein Ansteuersignal von der wenigstens einen Steuereinheit SE` zu der mechanischen Komponente K benötigt.
  • Ebenso ist eine Information zu einer weiteren Signallaufzeit von der wenigstens einen Steuereinheit SE` zu der Gegenschallvorrichtung G` hinterlegt, also eine Information darüber, wie lange ein Ansteuersignal von der wenigstens einen Steuereinheit SE` zu der Gegenschallvorrichtung G' benötigt. Diese kann sich von der Signallaufzeit zu der mechanischen Komponente K` signifikant unterscheiden. Im Gegensatz zu einem LIN-Bus erfolgt die Ansteuerung der Gegenschallvorrichtung G' z.B. über einen CAN-Bus oder per Ethernet, weshalb eine wesentlich höhere Übertragungsrate zur Verfügung steht. Da die Änderungsgeschwindigkeit der schallabgebenden Komponente K` und der zeitliche Verzug bei ihrer Ansteuerung sowie der Ansteuerung der Gegenschallvorrichtung G` der wenigstens einen Steuereinheit SE` bekannt ist, kann die wenigstens eine Steuereinheit SE` sowohl für die mechanische Komponente K` als auch für die Gegenschallerzeugungsvorrichtung G' über einen Signalpfad 1' bzw. einen Signalpfad 3` jeweils ein Ansteuersignal ausgeben, das die Signallaufzeiten und/oder Digitalisierungseffekte bei der Ansteuerung der mechanischen Komponente K` berücksichtigt.
  • Mittels der Modellierung M kann die wenigstens eine Steuereinheit SE` bei der Ansteuerung der mechanischen Komponente K' und der Gegenschallvorrichtung G' Signallaufzeiten und Verzögerungen vorzugsweise herausrechnen. Die wenigstens eine Steuereinheit SE' gewährleistet unter Verwendung der Modellierung M, dass Ansteuersignale an der mechanischen Komponente K` und der Gegenschallvorrichtung G` im Wesentlichen gleichzeitig anliegen, bzw. die Ansteuerung der mechanischen Komponente K` und der Gegenschallvorrichtung G` im Wesentlichen gleichzeitig erfolgt.
  • Insbesondere wird ein zeitlicher Verzug (Offset-Wert) für die Signallaufzeit für die Ansteuerung der mechanischen Komponente K` und/oder der Gegenschallvorrichtung G' gespeichert. Dieser zeitliche Verzug wird dann jeweils bei der Ansteuerung mitberücksichtigt und die Ansteuerung der Gegenschallvorrichtung G` erfolgt anhand der hinterlegten Kennlinie L und des gespeicherten Offsets. Somit kann der Gegenschall durch die Gegenschallvorrichtung G` rechtzeitig so erzeugt werden, dass er den von der mechanischen Komponente K` erzeugten Schall vollständig auslöscht. Auch die mechanische Komponente K` kann unter Berücksichtigung ihrer Kennlinie L und möglicherweise eines weiteren zeitlichen Offsets so angesteuert werden, dass das Zusammenspiel zwischen mechanischer Komponente und Gegenschallerzeugungsvorrichtung bzw. Gegenschallerzeugung optimal ist.
  • So sind die Signallaufzeiten und die Informationsverluste aufgrund der Digitalisierung somit wesentlich geringer als bei der in 1 dargestellten Lösung. Beispielsweise kann die Ansteuerung der mechanischen Komponente K' unter Berücksichtigung der Signallaufzeit über den Ansteuerungspfad 1' erfolgen, die als Δt1' für die wenigstens eine Steuereinheit SE gespeichert ist. Ähnlich kann die Ansteuerung der Gegenschallvorrichtung G` unter Berücksichtigung der Signallaufzeit über den Ansteuerungspfad 3' erfolgen, die als Δt3' für die wenigstens eine Steuereinheit SE gespeichert ist. Entsprechend kann die wenigstens eine Steuereinheit SE' die mechanische Komponente K` mit einem Signal Lt1 ansteuern, das auf Basis der hinterlegten Modellierung M durch die wenigstens eine Steuereinheit SE' bestimmt wird und das z.B. den Verzögerungsparameter Δt1' als zeitlichen Offset z.B. zur Kennlinie L berücksichtigt. Die wenigstens eine Steuereinheit SE' kann auf Basis der hinterlegten Modellierung M die Gegenschallvorrichtung G` mit einem weiteren Signal Lt3 ansteuern, das z.B. den weiteren Verzögerungsparameter Δt3', z.B. als weiteren zeitlichen Offset zur Kennlinie L, berücksichtigt. So können das Ansteuersignal Lt1 und das weitere Ansteuersignal Lt3 im Wesentlichen basierend auf der Modellierung M durch die wenigstens eine Steuereinheit SE` zeitlich abgestimmt und rechtzeitig ausgegeben werden, so dass die Gegenschallvorrichtung G' den Gegenschall dann erzeugt, wenn der Schall von der mechanischen Komponente K` erzeugt wird. Durch Berücksichtigung beispielsweise der Verzögerungsparameter Δt1' und Δt3' kann die Gegenschallvorrichtung G' bereits einen Gegenschall erzeugen, wenn der auszulöschende Schall gerade von der mechanischen Komponente K' erzeugt wird.
  • Weiter kann die Ansteuerung der Gegenschallvorrichtung G' unter Berücksichtigung des charakteristischen Verhaltens der Komponente K` über den Ansteuerungspfad 3' erfolgen, das in der wenigstens einen Steuereinheit SE` durch die Modellierung M modelliert ist. Durch die Berücksichtigung des charakteristischen Verhaltens kann der durch das Diskretisieren entstehende Informationsverlust berechnet werden und es ermöglicht eine quasikontinuierliche Ansteuerung der Gegenschallvorrichtung G'.
  • Es ist zu verstehen, dass die Funktionalität der wenigstens einen Steuereinheit SE' auch auf mehrere Steuereinheiten des Fahrzeugs verteilt sein kann. So kann beispielsweise eine Steuereinheit zur Ansteuerung der wenigstens einen mechanischen Komponente K` vorgesehen sein, während eine andere Steuereinheit die Gegenschallvorrichtung G' ansteuert. Wird die Gegenschallvorrichtung G' durch eine Steuereinheit SE`, die separat vorgesehen ist, angesteuert, so kann diese Steuereinheit SE' basierend auf der Modellierung M auch ohne Kenntnis des Ist-Werts von der mechanischen Komponente K' und unter Berücksichtigung des Offsets Δt3' die Gegenschallvorrichtung G' so ansteuern, dass ein optimaler Gegenschall erzeugt wird.
  • Es ist weiter zu verstehen, dass die Gegenschallvorrichtung G' mehrere Schallerzeuger zur Erzeugung des Gegenschalls aufweisen kann. Ebenso können mehrere mechanische Komponenten und mehrere Gegenschallvorrichtungen in einem Fahrzeug vorgesehen sein. Diese können von der wenigstens einen Steuereinheit SE` auf Basis der Modellierung M mit entsprechend passenden Offsets angesteuert werden. Ebenfalls ist es möglich, dass mechanische Komponenten mit zugeordneten Gegenschallvorrichtungen jeweils auf Basis einer separaten Kennlinie von der wenigstens einen Steuereinheit SE` angesteuert werden. Ist in dem Klimasystem die mechanische Komponente K` über mehr als einen langsamen Bus verbunden, können mehr Steuereinheiten für die Ansteuerung der mechanischen Komponente K` vorgesehen sein und die Modellierung M kann auf die jeweiligen ansteuernden Steuereinheiten verteilt werden.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zur aktiven Geräuschunterdrückung von Betriebsgeräuschen einer mechanischen Komponente (K`) in einem Fahrzeugsystem, das Fahrzeugsystem aufweisend - wenigstens eine Steuereinheit (SE`), die dazu eingerichtet ist, die mechanische Komponente (K`) und eine Gegenschallvorrichtung (G') auf Basis einer für den Betrieb der mechanischen Komponente (K`) gespeicherten Modellierung (M) anzusteuern, und wobei - die wenigstens eine Steuereinheit (SE`) dazu eingerichtet ist, auf Basis der Modellierung (M) ein erstes Ansteuersignal an die mechanische Komponente (K`) und ein zweites Ansteuersignal an die Gegenschallvorrichtung (G') zeitlich abgestimmt so auszugeben, dass die Gegenschallvorrichtung (G`) einen gegen einen von der mechanischen Komponente (K') erzeugten Schall gerichteten Gegenschall im Wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt wie die mechanische Komponente (K`) den Schall.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Steuereinheit (SE`) das erste und das zweite Ansteuersignal so ausgibt, dass das erste Ansteuersignal an der mechanischen Komponente (K') im Wesentlichen zur gleichen Zeit anliegt wie das zweite Ansteuersignal an der Gegenschallvorrichtung (G').
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Modellierung (M) den Einfluss von Systemparametern auf die Ansteuerung und/oder das Verhalten der mechanischen Komponente (K') modelliert, und insbesondere von wenigstens einer Signallaufzeit des ersten Ansteuersignals von der wenigstens einen Steuereinheit (SE`) zu der mechanischen Komponente (K`), eines Kältemitteldrucks, einer Temperaturinformation und/oder einer Drehzahlinformation.
  4. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Steuereinheit (SE`) direkt oder indirekt mittels wenigstens eines Fahrzeugbusses mit der mechanischen Komponente (K') und/oder der Gegenschallvorrichtung (G') verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeugsystem eine Fahrzeugklimaanlage und die mechanische Komponente (K') insbesondere ein Kompressor oder Kältemittelverdichter ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Steuereinheit (SE`) dazu eingerichtet ist, die mechanische Komponente (K`) und/oder die Gegenschallvorrichtung (G') mit einem zeitlichen Versatz anzusteuern, der insbesondere für die mechanische Komponente (K`) und die Gegenschallvorrichtung (G') separat vorgegeben ist, vorzugsweise abhängig von einer Signallaufzeit (Δt1', Δt3') zwischen der wenigstens einen Steuereinheit (SE`) und der mechanischen Komponente (K') und/oder zwischen der wenigstens einen Steuereinheit (SE`) und der Gegenschallvorrichtung (G').
  7. Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1.
  8. Verfahren zur aktiven Geräuschunterdrückung von Betriebsgeräuschen einer mechanischen Komponente (K`) in einem Fahrzeugsystem, wobei - wenigstens eine Steuereinheit (SE`) die mechanische Komponente (K`) und eine Gegenschallvorrichtung (G') auf Basis einer für den Betrieb der mechanischen Komponente (K`) gespeicherten Modellierung (M) ansteuert, und wobei - die wenigstens eine Steuereinheit (SE`) auf Basis der Modellierung (M) ein erstes Ansteuersignal an die mechanische Komponente (K`) und ein zweites Ansteuersignal an die Gegenschallvorrichtung (G') so ausgibt, dass die Gegenschallvorrichtung (G`) einen gegen einen von der mechanischen Komponente (K`) erzeugten Schall gerichteten Gegenschall im Wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt wie die mechanische Komponente (K`) den Schall.
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