DE19515769A1

DE19515769A1 - Verfahren und Vorrichtung zum aktiven Reduzieren von Geräuschen in einem Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE19515769A1
Application number: DE19515769A
Authority: DE
Inventors: Naoki Tomisawa; Shigeo Ohkuma
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1995-11-02
Also published as: JP3099217B2; JPH0814128A; US5850458A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum aktiven Reduzieren von Geräuschen, die in einen Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs ge langen, und die durch eine Geräuschquelle erzeugt werden, z. B. durch ein Ansaugluftsystem eines Fahrzeugmotors, durch beidseitige Schallwelleninterferenzen zwischen dem Geräusch schall, der durch die Geräuschquelle (nämlich das Ansaug luftsystemgeräusch aufgrund der Ansaugluftpulsierung) er zeugt wird und der akustischen Welle, die getrennt von einer Steuerungsschallquelle erzeugt werden.

US-A-5,111,507, erteilt am 5. Mai 1992 (die der europäischen Patentanmeldung Nr. 90308078.6 entspricht), US-A-5,245,664, erteilt am 14. September 1993 (die dem deutschen Patent Nr. 40 42 116 entspricht), US-A-5,410,604, erteilt am 25. April 1995, US-A-5,337,365, erteilt am 9. August 1995 (die der deutschen Patentanmeldung DE 42 28 695 A1 entspricht), US-A-5,325,437, erteilt am 28. Juni 1994 (die der deutschen Patentanmeldung DE 42 44 108 A1 entspricht), US-Anmeldung Serien-Nr. 08/026,151, eingereicht am 3. März 1993 (nun er teilt, und die der deutschen Patentanmeldung DE 43 06 638 A1 entspricht), und US-A-5,384,853, erteilt am 24. Januar 1995 (die der deutschen Patentanmeldung DE 43 08 923 A1 ent spricht) sind Beispiele von bereits vorgeschlagenen aktiven Geräuschreduzierungssystemen für einen Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs.

Diese bereits vorgeschlagenen Geräuschreduzierungssysteme reduzieren im allgemeinen jedoch Geräuschschall, der auf grund des Motorzündungsgeräusches, aufgrund von Fahrzeugauf hängungssystemen, die zwischen dem Fahrzeugkörper und den Fahrzeugstraßenrädern installiert sind, aufgrund von Diffe rentialgetrieben, und/oder aufgrund von Windgeräuschen in den Fahrgastinnenraum von Kraftfahrzeugen vordringt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrich tung und ein Verfahren zu schaffen, um Geräusche, die durch ein Ansaugluftsystem eines Fahrzeugmotors aufgrund einer An saugluftpulsierung (Schwingung) erzeugt werden, durch eine aktive Geräuschreduzierungssteuerung auf einen geeigneten Pegel derart aktiv zu reduzieren, daß eine Schallwelle mit etwa gleicher Amplitude und einer Phase, die 180° entgegen gesetzt zu einem Ansaugluftgeräusch ist, gesteuert wird und erzeugt wird, um mit dem Ansaugluftgeräuschschall wechselzu wirken, ohne Notwendigkeit einer Verlängerung und/oder Di mensionsvergrößerung einer Ansaugluftröhre und ohne Notwen digkeit einer Installation eines speziellen Resonators in dem Ansaugluftsystem, um das Ansaugluftgeräusch zu dämpfen.

Die oben beschriebene Aufgabe kann durch Bereitstellen einer aktiven Geräuschreduzierungsvorrichtung für ein Kraftfahr zeug erreicht werden, die folgende Merkmale umfaßt: a) eine Ansaugluftgeräuschwellenüberwachungseinrichtung, die in einem Ansaugluftsystem eines Fahrzeugmotors angeordnet ist, um ein Ansaugluftgeräusch zu überwachen, das in dem Ansaug luftsystem erzeugt wird, und um ein Erfassungssignal auszu geben, daß eine Korrelation mit der Ansaugluftschallwelle aufweist; b) eine Schallwellencharakteristikeinstelleinrich tung zum Einstellen einer Frequenz, einer Amplitude und einer Phase einer anderen Schallwelle als der Ansaugluft schallwelle auf der Grundlage des Erfassungssignals, das durch die Ansaugluftschallerfassungseinrichtung abgeleitet wurde; und c) eine Schallwellenerzeugungseinrichtung, um die andere Schallwelle auf der Grundlage der Frequenz, Amplitude und Phase, die durch die Schallwellencharakteristikeinstell einrichtung eingestellt sind, zu erzeugen, wobei die andere Schallwelle, die durch diese erzeugt wird, mit dem Ansaug luftschall wechselwirkt, um den Ansaugluftschall auszu löschen.

Die oben beschriebene Aufgabe kann ebenfalls durch Schaffen eines aktiven Geräuschreduzierungsverfahrens für ein Kraft fahrzeug erreicht werden, das folgende Schritte aufweist: a) Überwachen eines Ansaugluftgeräusches, das in dem Ansaug luftsystem erzeugt wird, und Ausgeben eines Erfassungssi gnals mit einer Korrelation mit der Ansaugluftschallwelle; b) Einstellen einer Frequenz, einer Amplitude und einer Pha se einer anderen Schallwelle als der Ansaugluftschallwelle auf der Grundlage des Erfassungssignals, das im Schritt a) abgeleitet wurde; und c) Erzeugen der anderen Schallwelle auf der Grundlage der Frequenz, Amplitude und Phase, die durch die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung ein gestellt sind, wobei die andere erzeugte Schallwelle mit dem Ansaugluftschall wechselwirkt, um den Ansaugluftschall aus zulöschen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 17 und durch ein Verfahren nach Anspruch 29 ge löst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltungsblockdiagramm einer Vorrichtung zum aktiven Reduzieren von Geräuschen, die durch ein Ansaugluftsystem eines Fahrzeugmotors erzeugt werden, bei einem ersten bevorzugten Aus führungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A eine schematische, erläuternde Darstellung zum Er klären einer Anordnung eines Lautsprechers bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 2B ein schematisches Schaltungsblockdiagramm einer Steuerungseinheit, die in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 3 ein Funktionsflußdiagramm, das eine aktive Ge räuschreduzierungssteuerung zeigt, die in der Steuerungseinheit, die in Fig. 1 gezeigt ist, aus geführt wird;

Fig. 4 eine schematische, erklärende Darstellung zum Er klären der Anordnungen eines Lautsprechers und eines Mikrophons in einem zweiten Ausführungsbei spiel der aktiven Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Funktionsflußdiagramm, das die aktive Geräusch reduzierungssteuerung darstellt, die in der Steue rungseinheit, die in Fig. 4 gezeigt ist, ausgeführt wird;

Fig. 6 ein schematisches Schaltungsblockdiagramm der akti ven Geräuschreduzierungsvorrichtung in einem drit ten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 7 ein schematisches Schaltungsblockdiagramm der akti ven Geräuschreduzierungsvorrichtung in einem vier ten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 8 ein Funktionsblockdiagramm der aktiven Geräuschre duzierungsvorrichtung bei dem vierten Ausführungs beispiel, das in Fig. 7 gezeigt ist;

Fig. 9 ein Funktionsflußdiagramm, um die aktive Geräusch reduzierungssteuerung bei dem vierten Ausführungs beispiel, das in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, zu er läutern;

Fig. 10 ein charakteristischer Graph, um ein Abtastfenster für ein Ausgangssignal eines Mikrophons bei dem vierten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, zu erklären;

Fig. 11 ein Funktionsflußdiagramm, das eine Phasensteuerung darstellt, die in einem fünften bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel der aktiven Geräuschreduzierungsvor richtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausge führt wird;

Fig. 12 ein Funktionsflußdiagramm, das die Phasensteuerung zeigt, die in einem sechsten bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel der aktiven Geräuschreduzierungsvor richtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausge führt wird;

Fig. 13 ein Funktionsflußdiagramm, das eine Einstellsteue rung einer analysierten Frequenz in einem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel der aktiven Ge räuschreduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegen den Erfindung darstellt;

Fig. 14 ein Funktionsflußdiagramm, das die Einstellsteue rung der analysierten Frequenz in einem achten be vorzugten Ausführungsbeispiel der aktiven Geräusch reduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Er findung darstellt;

Fig. 15 ein schematisches Blockdiagramm der aktiven Ge räuschreduzierungsvorrichtung sowohl eines neunten als auch eines zehnten bevorzugten Ausführungsbei spiels gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 ein Funktionsflußdiagramm, das die aktive Geräusch reduzierungssteuerung darstellt, die bei dem neun ten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 15 gezeigt ist, ausgeführt wird;

Fig. 17 ein weiteres Funktionsflußdiagramm, das die aktive Geräuschreduzierungssteuerung darstellt, die bei dem neunten Ausführungsbeispiel, die in Fig. 15 gezeigt ist, ausgeführt wird; und

Fig. 18 ein Funktionsflußdiagramm, das die aktive Geräusch reduzierungssteuerung darstellt, die bei dem zehn ten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 15 gezeigt ist, ausgeführt wird.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Fig. 1 zeigt eine Systemkonfiguration einer Vorrichtung zum Reduzieren von Geräuschen, die durch ein Ansaugluftsystem eines Fahrzeugmotors mit innerer Verbrennung erzeugt werden bei einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.

Der gesamte Motor 1 schließt einen Luftfilter 2, eine An saugluftröhre 3, eine Drosselklappenkammer 4, einen Ansaug luftkollektor 5 und einen Ansaugluftkrümmer ein, durch den eine Ansaugluft des Motors in die Motorzylinder angesaugt wird.

Die Drosselklappenkammer 4 ist mit einem Drosselventil 7 versehen, das einer Beschleunigungsvorrichtung zugeordnet ist, wie z. B. einem Beschleunigungspedal (nicht darge stellt), so daß eine Ansaugluftmenge, die dem Motor 1 zu geführt wird, dadurch eingestellt ist.

Verzweigte Abschnitte des Ansaugluftkrümmers 6 sind mit einer Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen 8 vom elek tromagnetischen Spulentyp für die jeweiligen Zylinder ver sehen. Jedes Kraftstoffeinspritzventil 8 spritzt Kraftstoff, der durch einen Druckregler unter einem vorbestimmten Druck steht, in den Ansaugluftkrümmer 6 ein, wobei der Kraftstoff durch eine Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) zugeführt wird.

Jedes Kraftstoffeinspritzventil 8 wird als Reaktion auf ein Kraftstoffeinspritzemengenangabepulssignal, das von einer Steuerungseinheit 9 (die später im Detail beschrieben wird) zugeführt wird, periodisch getrieben. Die Kraftstoffein spritzmenge Te ist entsprechend einer Pulsbreite des Kraft stoffeinspritzmengenangabepulssignals gesteuert, das durch die Steuerungseinheit berechnet und ausgegeben wird.

Ein Luftflußmeßgerät 10 ist in einem Teil der Ansaugluftröh re 3 Luftfluß-mäßig vor der Drosselklappenkammer 4 angeord net, um die Ansaugluftmenge Qa des Motors 1 zu erfassen.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Luftflußmeßgerät 10 die Ansaugluftmenge Q, die in den Motor 1 angesaugt wird, als eine Massenflußmenge auf der Grundlage von z. B. einer Än derung eines Widerstandswertes eines Wärme-empfindlichen Wi derstands, der innerhalb der Ansaugluftröhre 3 angeordnet ist, erfaßt. Ein solcher Luftflußmeßgerättyp ist beispiel haft durch die US-Patentanmeldung, bis jetzt ohne zuge ordnete Seriennummer, aber am 22. Februar 1995 eingereicht, mit den Prioritäten der zwei japanischen Patentanmeldungen Nr. JP 6-150429 und JP 6-54624 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.

Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß bei dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Fall, in dem das Luftflußmeßgerät vom Wärme-empfindlichen Widerstandstyp verwendet wird, einer der Luftströme entgegengesetzt zum vorwärts gerichteten Luftstrom auf dieselbe Art wie der vorwärts gerichtete Luft strom erfaßt wird. Folglich wird der entgegengesetzte Luft strom durch ein Ausgangssignal, das von dem Luftflußmeßgerät 10 abgeleitet wird, diskriminiert, und es wird bevorzugt, die Amplituden und Frequenzen der Ansaugluftwelligkeiten mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Alternativ kann ein anderer Typ eines Luftflußmeßgeräts verwendet werden, der nicht auf den entgegengesetzten Luftstrom reagiert.

Ein Kurbelwinkelsensor 11 ist entweder auf einer Motorkur belwelle oder einer Motornockenwelle angeordnet, um ein Si gnal von der Kurbelwelle oder der Nockenwelle aufzunehmen, das die Motorumdrehung anzeigt. Die Steuerungseinheit 9 be rechnet eine Motordrehzahl Ne auf der Grundlage des Signals von dem Kurbelwinkelsensor 11, das die Motorumdrehung an zeigt.

Ein Motorkühlwassertemperatursensor 13 ist in dem Motor 1 installiert, um eine Temperatur Tw eines Motorkühlmittels zu erfassen. Ein Drosselsensor 12 ist auf dem Drosselventil 7 installiert, um einen Öffnungswinkel TVO des Drosselventils 7 zu erfassen.

Fig. 2B zeigt eine interne Schaltung der Steuerungseinheit 9.

Die Steuerungseinheit 9 schließt im allgemeinen einen Mikro computer mit einer CPU, einem RAM, einem ROM, einem E/A-An schluß (Eingabe/Ausgabe-Anschluß) und einem gemeinsamen Bus ein.

Die Steuerungseinheit 9 berechnet eine grundsätzliche Kraft stoffeinspritzmengenpulsbreite Tp auf der Grundlage der er faßten Ansaugluftmenge Qa von dem Luftflußmeßgerät 10 und aufgrund der Motordrehzahl Ne, die aus dem Umdrehungsanzei gesignal des Kurbelwinkelsensors 11 berechnet ist, korri giert die grundsätzliche Kraftstoffeinspritzmengenbandbreite Tp in Übereinstimmung mit Korrekturkoeffizienten, die sich auf den Motorfahrzustand, wie z. B. die Motorkühlmitteltempe ratur TW, beziehen, um eine abschließende Kraftstoffein spritzmengenpulsbreite Ti abzuleiten, und gibt das Treiber pulssignal mit der Pulsbreite, die der abschließenden Kraft stoffeinspritzmenge Ti entspricht, an das entsprechende eine der Kraftstoffeinspritzventile 8, in Synchronisation mit der Motorumdrehung, aus.

Die Steuerungseinheit 9 ist als eine Steuerungseinheit der aktiven Geräuschreduzierungsvorrichtung bei dem ersten Aus führungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung wirksam.

Fig. 2A zeigt eine Anordnung der aktiven Geräuschreduzie rungsvorrichtung bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ein (Laut-) Sprecher 45 ist auf einem Boden unterhalb der vorderen Fahrgastsitze innerhalb eines Fahrgastinnenraums 42 eines Kraftfahrzeuges 41 angeordnet ist.

Der Lautsprecher 45 wird durch die Steuerungseinheit 9 ge trieben, die unabhängig einen sekundären Schall erzeugt, um Geräusche auszulöschen, die sich in den Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs fortpflanzen, wobei der sekundäre Schall nicht der Geräuschschall ist. Es wird darauf hinge wiesen, daß der Lautsprecher 45 einen Wandler bildet, der das elektrische Signal in akustische Energie umwandelt, daß der Typ des Lautsprechers 45 nicht eingeschränkt ist, und daß die Bezeichnung des Lautsprechers 45 einen Vibrator oder Oszillator, wie z. B. ein piezoelektrisches Element, ein schließen kann.

Fig. 3 zeigt ein Funktionsflußdiagramm, das die aktive Ge räuschreduzierungssteuerung unter Verwendung des Laut sprechers 45 darstellt, und das in der Steuerungseinheit 9 bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.

Beim Schritt S1 liest die CPU der Steuerungseinheit 9 den Öffnungswinkel TVO des Drosselventils 7 aus dem Drosselven tilöffnungswinkelsensor 12, die Motordrehzahl Ne, die auf der Grundlage des Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkel sensor 11 berechnet wurde, die Motorkühlmitteltemperatur TW, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 13 erfaßt wurde, und die Ansaugluftmenge Qa, die durch das Luftflußmeßgerät 10 erfaßt wurde.

Beim nächsten Schritt S2 bestimmt die CPU, ob die Motorfahr zustände in einen vorbestimmten Motorfahrzustand fallen, derart, daß das Geräusch, das von dem Ansaugluftsystem abge leitet wird, viel zu dem Geräusch beiträgt, das sich in den Fahrgastinnenraum fortpflanzt, auf der Grundlage der ge lesenen Motorfahrzustandsanzeigeparameter.

Der vorbestimmte Motorfahrzustand ist z. B. derart, daß die Motordrehzahl Ne gleich oder oberhalb von 2000 Umdrehungen/ Minute ist, und daß eine Veränderungsrate ΔTVO des Öffnungs winkels TVO des Drosselventils 7 30°/sek beträgt.

Wenn der vorbestimmte Motorfahrzustand beim Schritt S2 her gestellt ist (Ja), bestimmt die CPU, daß der Ansaugluft schall groß genug ist, um das Ansaugluftgeräusch zusammen mit dem Ansaugluftschall zu erzeugen, wenn der oben be schriebene, vorbestimmte Motorfahrzustand hergestellt ist, und die Routine geht zum Schritt S3.

Es wird darauf hingewiesen, daß irgendeiner oder mehrere der anderen Motorfahrzustandsbestimmungsparameter ausgewählt werden kann, wenn der Motorfahrzustand derart bestimmt wer den kann, daß das Ansaugluftgeräusch den größten Beitrag zu dem Geräusch leistet, das sich in den Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs fortpflanzt, obwohl andere der Motor fahrzustandsbestimmungsparameter, auf deren Grundlage die vorbestimmte Bedingung spezifiziert ist, wie beschrieben sind.

Beim nächsten Schritt S3 liest die CPU das Ausgangssignal AFM des Luftflußmeßgeräts 10.

Beim nächsten Schritt S4 mißt die CPU eine Anzahl von Punkten pro Zeiteinheit bei denen ein differentieller Wert erster Ordnung des Ausgangssignals AFM des Luftflußmeßgeräts 10 Null ergibt und erfaßt eine Ansaugluftwelligkeitsfrequenz f₀ (pulsierende Schwingung). Die oben beschriebenen Punkte sind als Zeitpunkte definiert, bei denen das Ausgangssignal AFM aufgrund der Ansaugluftpulsierung (Welligkeit) umgekehrt wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß, nachdem in einem Fall, in dem die Ansaugluftwelligkeit (Pulsierung) erzeugt wird, das Ausgangssignal AFM des Luftflußmeßgeräts 10 entsprechend pulsiert, die Erfassung der Welligkeit in dem Ausgangssignal AFM des Luftflußmeßgeräts 10 beim Schritt S4 die Erfassung der Ansaugluftwelligkeitsfrequenz f₀ ermöglicht.

Beim Schritt S5 führt die CPU eine Spitze-und-Halte-Opera tion des Ausgangssignals AFM des Luftflußmeßgeräts 10 für eine Dauer durch, die einer vorbestimmten Kurbelwinkelver schiebung entspricht, um eine Ansaugluftwelligkeitsamplitude i₀ zu berechnen.

Beim Schritt S6 berechnet die CPU eine Steuerungsfrequenz f₁, als einen der charakteristischen Werte der Schallwelle, die an den Lautsprecher 45 auszugeben ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Steuerungsfrequenz f₁ denselben Fre quenzwert wie die Ansaugluftwelligkeitsfrequenz f₀ hat, die beim Schritt S4 bestimmt wurde (nämlich f₁ = f₀). Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß eine Phase der Steuerungs frequenz f₁ um 180° von derjenigen der Ansaugluftwellig keitsfrequenz f₀ abweicht.

Beim nächsten Schritt S7 berechnet die CPU eine Steuerungs amplitude i₁ als den anderen einen der charakteristischen Werte der zweiten Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45 ausgegeben wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Steue rungsamplitude i₁ denselben Amplitudenwert wie die Ansaug luftwelligkeitsamplitude i₀ hat, die beim Schritt S5 abge leitet wurde (nämlich i₁ = i₀).

Beim nächsten Schritt S8 treibt die CPU den Lautsprecher 45 mit der Steuerungsfrequenz f₁, die beim Schritt S6 berechnet wurde, und mit der Steuerungsamplitude i₁, die beim Schritt S7 berechnet wurde.

Wie es oben beschrieben wurde, wird, wenn der Lautsprecher 45 getrieben ist, so daß der Lautsprecher 45 die Schallwelle erzeugt, die dieselbe Amplitude i₁ wie das Ansaugluftge räusch mit der oben beschriebenen Ansaugluftwelligkeitsfre quenz f₀ hat, und die eine Phase von 180° entgegengesetzt zu der Phase des Ansaugluftgeräusches hat, die Schallwelle mit dem Ansaugluftgeräusch (Ansaugluftwelligkeitsgeräusch), das durch die Ansaugluftpulsierung hervorgerufen wird, die sich in den Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs 42 fortgesetzt hat, wechselwirken, wodurch das Ansaugluftgeräusch ausge löscht wird.

Folglich ist es mit dem ersten Ausführungsbeispiel möglich, die Schallwelle mit der Charakteristik zu erzeugen, die das Ansauggeräusch ohne Fehler und ohne Empfangen einer Beein flussung einer Störung in dem Fahrgastinnenraum 42 aus löscht. Daher ist es nicht notwendig, die Ansaugluftröhre 3 zu erweitern oder einen Resonator in das Ansaugluftsystem des Motors 1 einzubauen, um zu versuchen, das Ansaugluft geräusch zu reduzieren. Folglich werden die Kosten der An saugluftsystemkomponenten reduziert, und das Layout eines Motorabteils des Fahrzeugs 41 kann verbessert werden.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann, nachdem kein Mikro phon verwendet wird, um die Schallenergie des Ansaugluftge räusches in elektrische Energie umzuwandeln, das Gesamtsy stem vereinfacht werden, und eine Reduzierung der Kosten beim Herstellen der aktiven Geräuschreduzierungsvorrichtung kann erreicht werden.

Zusätzlich kann anstelle der Messung der Anzahl von Punkten pro Zeiteinheit, bei denen der differentielle Wert erster Ordnung des Ausgangssignals AFM Null ist, beim Schritt S4 der Lautsprecher 45 getrieben sein, um die Charakteristik der Ansaugluftpulsierung aus einer Fourier-Transformation als eine Frequenzanalyse (Erfassen der Amplitude usw.) einer vorbestimmten Frequenzkomponente des Ausgangssignals AFM des Luftflußmeßgeräts 10 zu erkennen.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Fig. 4 zeigt eine Anordnung einer Mehrzahl von Mikrophonen in einem Kraftfahrzeug 41 in einem zweiten Ausführungsbei spiel der aktiven Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Es wird darauf hingewiesen, daß die gesamte Konfiguration der aktiven Geräuschreduzierungsvorrichtung im allgemeinen die gleiche ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 und 2B gezeigt ist.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind jedoch vier Mikro phone 44 an Positionen 43 hinter einer Deckenleiste inner halb des Fahrgastinnenraums 42 angeordnet, die den Überkopf positionen entsprechen, um den Fahrzeugbenutzern, die in den entsprechenden Fahrgastsitzen sitzen, entgegengesetzt zu sein. Diese Mikrophone 44 können die akustische Welle inner halb des Fahrgastinnenraums (akustische Energie) in die ent sprechenden elektrischen Signale umwandeln.

Die Steuerungseinheit 9 beurteilt unter Verwendung einer Verhaltensfunktion, die in dem Speicher der Steuerungsein heit 9 gespeichert ist, ob die Auslöschung des Ansaugluft geräusches durch die Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45, der unterhalb der vorderen Fahrgastsitze angeordnet ist, ausreichend ausgeführt wird, auf der Grundlage der rest lichen Schallwelle, die durch die Mikrophone 44 erfaßt wird, und fügt eine Korrektur der Reduzierungssteuerung des An saugluftgeräusches hinzu, auf der Grundlage des Ausgangssi gnals AFM des Luftflußmeßgeräts 10 (dies ist eine wie sie im nachfolgenden genannt ist, korrigierende Steuerung).

Fig. 5 zeigt die aktive Geräuschsteuerungs- und die korri gierende Steuerungsroutine, der durch die Steuerungseinheit 9 im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels ausgeführt wird.

Die Verhaltensfunktion ist beispielhaft in den US-Patenten US-A-5,337,365 und der US-A-5,325,437 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.

Es wird darauf hingewiesen, daß, nachdem der Inhalt einiger Schritte, die in Fig. 3 gezeigt sind, derselbe ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, eine detaillierte Beschrei bung dieser weggelassen wird.

Beim Schritt S9, nachfolgend zum Schritt S8, liest die CPU durch die vier Mikrophone 44 die restliche Schallwelle aus, nachdem der sekundäre Schall mit der Steuerungsfrequenz f₁ durch den Lautsprecher 45 erzeugt wurde, um mit dem Ansaug luftgeräusch in dem Fahrgastinnenraum 42 wechselzuwirken.

Beim Schritt S10 analysiert die CPU das Ergebnis der Er fassungen durch die Mikrophone 44 unter Verwendung eines Frequenzspektrumanalysators, der in der Steuerungseinheit 9 eingebaut ist, um zu bestimmen, ob die durch den Lautspre cher 45 erzeugte Schallwelle das Geräusch, das durch die Ansaugluftpulsierung erzeugt wird, ausreichend reduziert, und korrigiert zumindest einen Steuerungsparameter, die Fre quenz f₁, die Amplitude i₁ oder die Phase, des Steuerungs schalls, der durch den Lautsprecher 45 auf der Grundlage des oben beschriebenen Bestimmungsergebnisses erzeugt werden soll. Besonders irgendeine der Frequenz, der Amplitude und Phase des Steuerungssignals wird in eine Richtung derart korrigiert, daß eine Amplitude einer Frequenzkomponente des Ansaugluftgeräusches, das einen unangenehmen Schall für die Insassen darstellt, niedriger wird.

Die Schallwellencharakteristik, die von dem Lautsprecher 45 abgeleitet wird, wird korrigiert, wenn die CPU bestimmt, ob die Schallwelle, die von dem Lautsprecher 45 erzeugt wird, das Ansaugluftgeräusch, das sich in den Fahrgastinnenraum 42 fortpflanzt, ausreichend reduziert. Folglich ist es möglich, das Auslöschen des Ansaugluftgeräusches weiter sicherzu stellen.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

Bei der aktiven Rauschreduzierungsvorrichtungen beim dritten Ausführungsbeispiel ist der Lautsprecher 45 auf oder in dem Ansaugluftsystem des Motors 1 angeordnet, nicht innerhalb des Fahrgastinnenraums 42 wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, so daß das Ansaugluftgeräusch aufgrund der Ansaugluftpulsierung bei der Geräuscherzeugungsquelle vor der Ausbreitung des Ansaugluftgeräusches in den Fahr gastinnenraum 42 ausgelöscht wird.

Fig. 6 zeigt eine Systemkonfiguration der aktiven Geräusch reduzierungsvorrichtung bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.

Es wird darauf hingewiesen, daß bei dem dritten Ausführungs beispiel, bei dem der Lautsprecher 45 auf dem Ansaugluftsy stem des Motors 1 angeordnet ist, der Lautsprecher 45 an einer Position flußmäßig nach der Drosselkammer 4 angeordnet sein kann, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, vorausgesetzt, daß der Lautsprecher 45 vom kleinen Typ ist. Wenn jedoch ein relativ großer Lautsprecher 45 verwendet wird, wird es als eine allgemeine Regel bevorzugt, den Lautsprecher 45 in der Nähe des Luftfilters 2 anzuordnen. Es wird darauf hingewie sen, daß, nachdem die gesamte Konfiguration der aktiven Geräuschreduzierungsvorrichtung, die in Fig. 6 gezeigt ist, dieselbe ist, wie die, die in Fig. 1 gezeigt ist, außer der Anordnung des Lautsprechers 45, deren detaillierte Erklärung weggelassen wird.

Nachdem bei dem dritten Ausführungsbeispiel die Schallwelle, um das Ansaugluftgeräusch der Ansaugluftpulsierung auszu löschen, in der Nähe der Erfassungsposition der Ansaugluft pulsierung erzeugt wird, kann die Auslöschung des Ansaug luftgeräusches ohne Beeinflussung der Umgebung des Fahrgast innenraums 42 ausgeführt werden.

Nachdem es nicht notwendig ist, den Lautsprecher 45 inner halb des Fahrgastinnenraums 42 zu installieren, kann der Fahrgastinnenraum 42 zusätzlich wirksamer für andere Zwecke verwendet werden.

Es ist bei dem dritten Ausführungsbeispiel möglich, das Merkmal des zweiten Ausführungsbeispiels mit dem dritten Ausführungsbeispiel derart zu kombinieren, daß die korri gierende Steuerung des Steuerungsschalls zu der aktiven Ge räuschreduzierungsvorrichtung beim dritten Ausführungsbei spiel hinzugefügt wird.

(Viertes Ausführungsbeispiel)

Fig. 7 zeigt eine vollständige Systemkonfiguration der ak tiven Geräuschreduzierungsvorrichtung bei einem vierten be vorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfin dung.

Nachdem die selben Bezugszeichen, die in Fig. 7 gezeigt sind, ähnlichen Elementen, wie beim ersten Ausführungsbei spiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, zugeordnet sind, wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist ein einzelner Laut sprecher 45 auf einem Wandabschnitt in der Nähe des Luft filters 2 angeordnet, und ein einzelnes Mikrophon 46 ist auf einem Wandabschnitt der Ansaugluftröhre 3, das flußmäßig vor dem Drosselventil 7 liegt, angeordnet, um den Schall inner halb der Ansaugluftröhre 3 zu erfassen.

Das Mikrophon 46 wandelt die Schallwelle (akustische Ener gie) innerhalb der Ansaugluftröhre 3 in das elektrische Signal um.

Fig. 8 zeigt ein Funktionsblockdiagramm der aktiven Ge räuschreduzierungsvorrichtung bei dem vierten Ausführungs beispiel, das in Fig. 7 gezeigt ist.

Die Steuerungseinheit 9 wandelt bei dem vierten Ausführungs beispiel das elektrische Signal (analog) eines Mikrophon verstärkers 51, durch den das elektrische Signal von dem Mikrophon 46 verstärkt wird, in ein entsprechendes digitales Signal durch einen A/D-Umwandler 52 um.

Eine Mehrzahl von digitalen Filtern 53 sind innerhalb der Steuerungseinheit 9 vorgesehen.

Jedes der digitalen Filter (1), (2), 53 dient dazu, das di gitale Signal von dem A/D-Wandler 52 in zumindest eine vor bestimmte Frequenzkomponente zu analysieren. Ein Phasen steuerungsabschnitt 54 ist seriell mit den entsprechenden digitalen Filtern 53 verbunden. Jeder Phasensteuerungsab schnitt 54 dient dazu, eine Phasensteuerung der entsprechen den vorbestimmten Frequenzkomponenten durchzuführen. Ferner werden die Frequenzkomponenten, deren Phasen durch die ent sprechenden Phasensteuerungsabschnitte 54 gesteuert sind, in ein entsprechendes analoges Signal durch einen D/A-Wandler 55 umgewandelt. Abschließend wird das analoge Signal, das von dem D/A-Umwandler 55 abgeleitet wird, über einen Laut sprecherverstärker (Leistungsverstärker) 46 an den Laut sprecher 45 ausgegeben, dessen Auslaß gegen das Luftfilter 2 gerichtet ist. Folglich wird die Schallwelle mit derselben Amplitude wie das Ansaugluftgeräusch, das innerhalb der An saugluftröhre 3 erzeugt wird, und mit um 180° zum Ansaug luftgeräusch entgegengesetzter Phase durch den Lautsprecher 45 erzeugt, so daß das Ansaugluftgeräusch innerhalb der An saugluftröhre 3 ausgelöscht wird.

Fig. 9 zeigt ein Funktionsflußdiagramm, das bei dem vierten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, aus geführt wird.

Beim Schritt S21 empfängt die CPU das A/D-umgewandelte Si gnal von dem A/D-Umwandler 52, d. h., daß die CPU bestimmt, ob das elektrische Signal vom Mikrophon 46 in ein vorbe stimmtes Abtastfenster fällt. Wenn das elektrische Signal des Mikrophons 46 beim Schritt S21 innerhalb des vorbe stimmten Abtastfensters ist (Ja), geht die Routine zum Schritt S22, bei dem der Wert des Analog/Digital-umgewandel ten Signals des elektrischen Signals von dem vorbestimmten Abtastfenster, d. h. MR_n (n = 1,2,3, . . . ), sequentiell in dem Speicher, z. B. dem RAM der Steuerungseinheit 9, gespeichert wird.

Fig. 10 zeigt das vorbestimmte Abtastfenster, das beim Schritt S22 verwendet wird. Die Abtastrate ist gemäß dem Ab tasttheorem fest, wie es in Fig. 11 gezeigt ist.

Auf der anderen Seite geht, wenn beim Schritt S21 das elek trische Signal des Mikrophons 46 nicht in das vorbestimmte Abtastfenster fällt (Nein), das vorbestimmte Abtastfenster nämlich überschreitet, die Routine zum Schritt S28. Beim Schritt S28 werden alle Werte von MR_n, die beim vorherigen Abtastfenster gelesen wurden, gelöscht, so daß neue Daten bei dem nachfolgenden Abtastfenster in dem RAM gespeichert werden.

Wenn das elektrische Signal des Mikrophons 46 in das ent sprechende digitale Signal umgewandelt ist, das in das vor bestimmte Abtastfenster fällt und in dem RAM beim Schritt S23 gespeichert ist, führt die CPU eine Fourier-Transfor mation für die n-te Nummer der Daten aus, die innerhalb des vorbestimmten Abtastfensters gesammelt sind, um eine vor bestimmte Frequenzkomponente (z. B. 80Hz bis 150Hz) heraus zuziehen, wodurch ein Leistungsspektrum, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, geschaffen wird. Der Inhalt des Schritts S23 wird durch das digitale Filter (1) 54 ausgeführt, das in Fig. 8 gezeigt ist.

Beim nächsten Schritt S24 wird die Phasensteuerung derart ausgeführt, daß eine Phase der entsprechenden einen der vor bestimmten Frequenzkomponenten um einen ersten vorbestimmten Winkel Θ1 abweicht (gedreht wird), um das Ansaugluftgeräusch für jede der herausgezogenen Frequenzkomponenten auszu löschen.

Als nächstes zieht die CPU beim Schritt S25 die Frequenz komponenten eines Frequenzbereiches heraus, der sich von demjenigen der Frequenzkomponenten, die beim Schritt S23 analysiert wurden, unterscheidet (z. B. 150Hz bis 300Hz) (Leistungsspektrum PS2, das in Fig. 9 gezeigt ist). Beim nächsten Schritt S26 führt die CPU die Phasenabweichung der art aus, daß die Phase des entsprechenden einen der heraus gezogenen Frequenzkomponenten beim Schritt S25 um einen zweiten vorbestimmten Winkel Θ₂ abweicht, um das Ansaugluft geräusch wie beim Schritt S24 auszulöschen.

Dann synthetisiert die CPU beim Schritt S27 jede Frequenz komponente, auf die die entsprechende eine der Phasensteue rung ausgeführt ist (PS1* + PS2*) und danach wird die Digi tal-zu-Analog-Umwandlung ausgeführt, so daß das D/A-umgewan delte Signal dem Lautsprecher 45 zugeführt wird, um den Lautsprecher 45, der innerhalb der Ansaugluftröhre 3 ange ordnet ist, zu treiben.

Es wird darauf hingewiesen, daß der erste und der zweite vorbestimmte Winkelwert Θ1 und Θ2 bei dem vierten Ausfüh rungsbeispiel auf 180° fest sind, um die Schallwelle durch den Lautsprecher 45 zu erzeugen, die eine Phase von 180° entgegengesetzt zu derjenigen des Ansaugluftgeräusches hat.

Um jedoch eine Variation eines Geräuschauslöscheffekts be züglich des Ansaugluftschalles aufgrund des Empfang der Be einflussung einer Störung, wie z. B. der Ansaugluftmenge oder der Ansaugluftströmgeschwindigkeit in dem Ansaugluftsystem des Motors 1 zu vermeiden, können die oben beschriebenen er sten und zweiten vorbestimmten Winkelwerte Θ1 und Θ2 gemäß dem Betrag der Ansaugluftmenge und/oder der Ansaugluftstrom geschwindigkeit variiert werden.

Folglich werden nachfolgend ein fünftes bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel, bei dem die Werte von Θ1 und Θ2 in Überein stimmung mit der Ansaugluftmenge eingestellt sind, und ein sechstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, bei dem die Werte von Θ1 und Θ2 in Übereinstimmung mit der Ansaugluftstromge schwindigkeit eingestellt sind, beschrieben.

(Fünftes Ausführungsbeispiel)

Fig. 11 zeigt ein Funktionsflußdiagramm, das die Einstellung des ersten und des zweiten vorbestimmten Winkelwertes Θ1 und Θ2 bei dem fünften Ausführungsbeispiel der aktiven Geräusch reduzierungsvorrichtung zeigt.

Die Struktur des fünften Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie in dem Fall des vierten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 7 bis 10 gezeigt ist.

Das Einstellen von Θ1 und Θ2 unterscheidet sich jedoch von denjenigen im Falle des vierten Ausführungsbeispiels.

Beim Schritt S31 stellt die CPU den ersten und den zweiten vorbestimmten Winkelwert Θ1 und Θ2 gemäß der Ansaugluftmenge Qa ein, die durch das Luftflußmeßgerät 10 erfaßt wurde. So gar wenn dieselbe Ansaugluftmenge Qa abgeleitet wird, sind für unterschiedliche Frequenzkomponenten, die der Phasen steuerung ausgesetzt werden, unterschiedliche Winkel Θ gege ben. Wie es in Fig. 11 gezeigt ist, werden die Werte von Θ1 und Θ2 reduziert, wenn sich die Ansaugluftmenge Qa erhöht.

(Sechstes Ausführungsbeispiel)

Fig. 12 zeigt ein Funktionsflußdiagramm, das eine Bestimmung der Ansaugluftstromgeschwindigkeit und die Abweichungen der Werte von Θ1 und Θ2 gemäß dem Wert der bestimmten Ansaug luftstromgeschwindigkeit bei einem sechsten bevorzugten Aus führungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Die Struktur der aktiven Geräuschreduzierungsvorrichtung bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ist dieselbe wie in dem Fall des vierten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 7 bis 10 gezeigt ist.

In Fig. 12 bestimmt die CPU beim Schritt S41 die Ansaugluft stromgeschwindigkeit Qv auf der Grundlage der Ansaugluft menge Qa, die durch das Luftflußmeßgerät 10 erfaßt wird, und aufgrund der berechneten Motordrehzahl Ne, unter Verwendung einer Nachschlagtabellentechnik, die in Fig. 12 gezeigt ist.

Beim nächsten Schritt S42 werden der erste und der zweite vorbestimmte Wert von Θ1 und Θ2 gemäß der Ansaugluftstromge schwindigkeit Qv eingestellt. Sogar wenn dieselbe Ansaug luftstromgeschwindigkeit Qv bestimmt wird, sind für unter schiedliche herausgezogene Frequenzkomponenten, die einer Steuerung unterworfen werden sollen, unterschiedliche Winkel von Θ gegeben.

Wie es bei dem vierten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 9 gezeigt ist, beschrieben wurde, wird das Ansaugluftgeräusch in zwei unterschiedliche Frequenzkomponenten analysiert, um den Lautsprecher 45 zu treiben. Alternativ können drei oder mehr zu analysierende Frequenzkomponenten eingestellt sein, um Variationen der Frequenz des Ansaugluftgeräusches mitein zubeziehen. Die Last der Berechnungen wird jedoch groß, wenn die Anzahl von zu analysierenden Frequenzkomponenten erhöht wird.

(Siebtes Ausführungsbeispiel)

Es wird darauf hingewiesen, daß der Hauptgrund für das An saugluftgeräusch die Ansaugluftpulsierung ist. Wenn die Fre quenz der Ansaugluftpulsierung, die gemäß dem Motorfahrzu stand variiert wird, bestimmt werden kann, ist es möglich, den Frequenzbereich der zu analysierenden Frequenzkomponen ten gemäß dem Ausgangssignal des Mikrophons 46 zu konvergie ren. Eine solche Konvergenz des Frequenzbereichs, wie sie oben beschrieben wurde, ermöglicht die Unterdrückung der Be rechnungslast und eine genaue Berechnung des Ansaugluftge räusches.

Fig. 13 zeigt ein Funktionsflußdiagramm, das die Beschrei bung des Frequenzbereichs, der oben gemäß der Motordrehzahl NE im Falle des siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels der aktiven Rauschreduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, zeigt.

Die Struktur der aktiven Rauschreduzierungsvorrichtung bei dem siebten Ausführungsbeispiel ist dieselbe wie in dem Fall des vierten Ausführungsbeispiels.

D. h., daß beim Schritt S51 die CPU der Steuerungseinheit 9 eine Mittenfrequenz f₀ aus der Motordrehzahl Ne einstellt, die mit der Frequenz der Ansaugluftpulsierung korreliert ist.

Dann zieht die CPU die Frequenzkomponente des Frequenzbe reichs mit einer vorbestimmten Breite heraus, der die Mittenfrequenz f₀ einschließt, und führt die Phasensteuerung für die herausgezogene Frequenz aus, um den Lautsprecher 45 zu treiben.

(Achtes Ausführungsbeispiel)

Fig. 14 zeigt ein Funktionsflußdiagramm, das die Spezifika tion des Frequenzbereiches, der oben beschrieben wurde, in dem Fall eines achten bevorzugten Ausführungsbeispiels der aktiven Rauschreduzierungsvorrichtung zeigt.

Die Struktur der aktiven Geräuschreduzierungsvorrichtung beim achten Ausführungsbeispiel ist dieselbe wie im Fall des vierten Ausführungsbeispiels.

In Fig. 14 bestimmt die CPU beim Schritt S61 eine Verände rungsperiode Tf_Q der Ansaugluftmenge Qa, die durch das Luft flußmeßgerät 10 erfaßt wird, d. h. die Periode der Ansaug luftpulsierung.

Beim Schritt S62 stellt die CPU die Mittenfrequenz f₀ gemäß der beim Schritt S61 bestimmten Veränderungsperiode Tf_Q ein.

Danach wird dieselbe Verarbeitung wie im Fall des siebten Ausführungsbeispiels ausgeführt.

Wie im Fall des oben beschriebenen vierten, fünften, sech sten, siebten und achten Ausführungsbeispiels dient das Mi krophon 46, das in oder auf dem Luftansaugsystem des Motors 1 angeordnet ist, dazu, den Ansaugluftschall zu erfassen, und die Schallwelle wird durch den Lautsprecher 45, der in oder auf dem Ansaugluftsystem angeordnet ist, erzeugt, um den Ansaugluftschall durch den Lautsprecher 45 auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung auszulöschen. Folg lich erscheint die Auswirkung der Schallauslöschung als eine Dämpfung der Ansaugluftpulsierung, die der Hauptgrund des Ansaugluftgeräusches ist.

Daher kann die Auswirkung der Ansaugluftgeräuschauslöschung auf der Grundlage der Amplitude der Ansaugluftpulsierung be urteilt werden, die durch das Luftflußmeßgerät 10 erfaßt wird. Dann wird die Charakteristik der Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45 erzeugt wird, auf der Grundlage eines Ergebnisses der oben beschriebenen Beurteilung korri giert. Folglich kann erreicht werden, daß die Auswirkung der Ansaugluftgeräuschauslöschung maximiert wird.

(Neuntes Ausführungsbeispiel und zehntes Ausführungsbei spiel)

Ein neuntes Ausführungsbeispiel und ein zehntes Ausführungs beispiel der aktiven Geräuschreduzierungssteuerung für den Ansaugluftschall zusammen mit der korrigierenden Steuerung werden nachfolgend beschrieben.

Fig. 15 zeigt eine Gesamtsystemkonfiguration der aktiven Ge räuschreduzierungsvorrichtung bei dem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Struktur des zehnten Ausführungsbeispiels der aktiven Geräuschreduzierungsvor richtung dieselbe ist, wie sie in Fig. 15 gezeigt ist.

Das Mikrophon 46 ist in dem Ansaugluftsystem angeordnet, und ist flußmäßig nach dem Luftfilter 2 angeordnet, der Laut sprecher 45 ist in dem Ansaugluftsystem des Motors 1 in der Nähe des Luftfilters 2 angeordnet, so daß dieser dem Luft filter 2 gegenüberliegt, und das Luftflußmeßgerät 10 ist flußmäßig vor dem Luftfilter 2 angeordnet, wie es in Fig. 15 gezeigt ist.

Dies erfolgt deshalb, da für die Erfassung des Ansaugluft schalles durch das Mikrophon 46 das Mikrophon 46, das in der Nähe der Erzeugungsquelle des Ansaugluftschalles angeordnet ist, keiner Störung ausgesetzt ist. Zusätzlich ist es wün schenswert, die Auswirkung der Ansaugluftgeräuschauslöschung an einer Position zwischen der Position des Lautsprechers 45 und dem Ansauglufteinlaß der Ansaugluftröhre 3, die ein Aus laß des Ansaugluftgeräusches ist, zu beurteilen.

Obwohl bei dem neunten und zehnten Ausführungsbeispiel, die in Fig. 15 gezeigt sind, der Luftfilter 2 zwischen dem Mi krophon 46 und dem Luftflußmeßgerät 10 angeordnet ist, wobei der Luftfilter 2 mit dem Lautsprecher 45 einstückig ausge führt ist, kann der Luftfilter 2 weiter flußmäßig vor dem Luftflußmeßgerät 10 angeordnet sein, um den Temperatur- empfindlichen Widerstand, der das Luftflußmeßgerät 10 bil det, vor einer Beschädigung zu schützen.

Fig. 16 und 17 zeigen Funktionsflußdiagramme, die bei dem neunten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 15 gezeigt ist, ausgeführt werden.

In Fig. 16 liest die CPU beim Schritt S71 das digitale Si gnal von dem A/D-Umwandler, durch den das elektrische Signal des Mikrophons 46 in ein entsprechendes digitales Signal um gewandelt wird.

Beim Schritt S72 bestimmt die CPU, ob das gelesene digitale Signal in das vorbestimmte Abtastfenster fällt.

Bei "Ja" beim Schritt S72 (das gelesene digitale Signal liegt innerhalb des vorbestimmten Abtastfensters) geht die Routine zum Schritt S73. Beim Schritt S73 wird das Ausgangs signal des Mikrophons 46 in der A/D-umgewandelten Form se quentiell in dem RAM als Daten MR_n (n = 1,2,3, . . . ) gespei chert.

Andererseits geht, wenn beim Schritt S72 ein "Nein" erfolgt (das digitale Signal liegt nicht innerhalb des vorbestimmten Abtastfensters), die Routine zum Schritt S77, bei dem die Daten MR_n, die bei dem vorhergehenden Abtastfenster gespei chert wurden, alle gelöscht werden (auf Null gesetzt).

Beim Schritt S73 wird das Ausgangssignal MR_n innerhalb des vorbestimmten Abtastfensters abgeleitet und die Routine geht danach zum Schritt S74, bei dem die CPU vorbestimmte Fre quenzkomponenten innerhalb eines vorbestimmten Frequenz bandes (z. B. 70Hz bis 300Hz) unter Verwendung der Fourier- Transformation herauszieht, um das Leistungsspektrum PS ab zuleiten.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Fourier-Transformations verfahren beispielhaft in dem englischen Dokument mit dem Titel "Introductory Digital Signal Processing", von Paul A. Lynn, Kapitel 7, neu aufgelegt im Januar 1992 beschrieben ist, dessen Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme auf genommen ist. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß das Leistungsspektrum ebenfalls als Frequenzspektrum (die Ver teilung der Amplitude und manchmal der Phase) der Frequenz komponenten eines Signals als eine Funktion der Frequenz be zeichnet wird (siehe das neue IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms (ISBN 1-55937-240-0 SH15594, veröffentlicht am 15. Januar 1993).

Als nächstes bestimmt die CPU beim Schritt S75, ob eine Am plitude (Leistungsspektrum PSQ) der Frequenzkomponenten der Ansaugluftpulsierungen, die durch das Luftflußmeßgerät 10 erfaßt werden, die alle die gleichen sind wie diejenigen des Leistungsspektrums PS, minimal ist.

Wenn die CPU beim Schritt S75 bestimmt, daß die oben be schriebene Amplitude nicht minimal ist (Nein), dann geht die Routine zum Schritt S76.

Beim Schritt S76 führt die CPU die Phasenabweichungen derart aus, daß die Phasen der Frequenzkomponenten in dem Lei stungsspektrum PS weiter um ΔΘ verschoben werden.

Wenn andererseits beim Schritt S75 die Amplitude (Leistungs spektrum PSQ) minimal ist (Ja), geht die Routine ohne Ände rungen der Phase zum Schritt S78.

Beim Schritt S78 werden die Frequenzkomponenten, auf die die Phasensteuerungen ausgeführt werden, in das entsprechende analoge Signal durch den A/D-Umwandler umgewandelt und an den Lautsprecher 45 (über den Lautsprecherverstärker) ausge geben.

D.h., daß die Schallwelle mit den Frequenzkomponenten, die durch den Lautsprecher 45 durch die Treibersteuerung beim Schritt S78 in Fig. 16 erzeugt wird, dazu dient, mit dem An saugluftschall mit denselben Frequenzkomponenten wechselzu wirken, um den Ansaugluftschall zu dämpfen. Nachdem der Hauptanteil des Ansaugluftschalles das Ansaugluftpulsie rungsgeräusch ist, und das Leistungsspektrum PS, das beim Schritt S74 bereitgestellt ist, auf den Frequenzbereich der Ansaugluftpulsierungen angepaßt ist, kann abgeschätzt wer den, daß die Ansaugluftpulsierungen selbst, die durch das Luftflußmeßgerät erfaßt werden, gedämpft würden, wenn die Schallwelle, die durch das Luftflußmeßgerät 10 erzeugt wird, bewirkt, daß das Ansaugluftpulsierungsgeräusch reduziert wird.

In einem Fall, in dem die Dämpfung des Ansaugluftpulsie rungsgeräusches, das durch das Luftflußmeßgerät 10 erfaßt wird, nicht ausreichend ist, wird dann bestimmt, daß dies eine Ursache ist, bei der die Phase der Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45 erzeugt wird, nicht genau um 180° bezüglich der Phase der Ansaugluftpulsierung phasenverscho ben ist. Daher wird die Phase der Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45 erzeugt wird, allmählich verändert, um nach dem Phasenzustand zu suchen, bei dem die Auswirkung der Dämpfung der Ansaugluftpulsierung am wirksamsten erreicht werden kann.

Fig. 17 zeigt eine Steuerung zum Herausziehen der Frequenz komponenten in dem Frequenzband bei der Erzeugungssteuerung der Auslöschschallwelle des Lautsprechers 45 aus der Ansaug luftpulsierung, die durch das Luftflußmeßgerät 10 bei dem neunten Ausführungsbeispiel erfaßt wird.

Beim Schritt S91 liest die CPU das digital umgewandelte Aus gangssignal AFM, das von dem Luftflußmeßgerät 10 abgeleitet wird, aus dem A/D-Umwandler 52.

Beim Schritt S94 bestimmt die CPU, ob das beim Schritt S91 gelesene digitale Signal in das vorbestimmte Abtastfenster fällt.

Wenn dies der Fall ist (Ja), bestimmt die CPU, daß das beim Schritt S92 gelesene digitale Signal in dem vorbestimmten Abtastfenster ist, und die Routine geht zum Schritt S93.

Beim Schritt S93 speichert die CPU sequentiell des Ausgangs signal AFM des Luftflußmeßgeräts 10 in das RAM (als die An saugluftmenge Qa) als die Daten MQ_n (n = 1,2,3, . . . ).

Wenn andererseits (Nein) bestimmt wird, bestimmt die CPU, daß das gelesene Signal nicht in dem vorbestimmten Abtast fenster ist (nämlich daß es das Abtastfenster überschrei tet), und die Routine geht zum Schritt S95, bei dem alle ge speicherten Daten MQ_n eines vorherigen Abtastfensters auf Null gelöscht werden.

Beim Schritt S94 in Fig. 17 zieht die CPU die Frequenzkompo nenten in einem vorbestimmten Frequenzbereich (Band) (z. B. 70Hz bis 300Hz) auf der Grundlage der Daten MQ_n, die beim Schritt S93 abgeleitet wurden, heraus, um das Leistungsspek trum PSQ zu schaffen.

Es wird darauf hingewiesen, daß der oben beschriebene Fre quenzbereich dem Frequenzbereich der Ansaugluftpulsierung entspricht. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß bei dem Flußdiagramm in Fig. 16 bei dem Leistungsspektrum PS des Ausgangssignals des Mikrophons 46 derselbe Frequenzbereich übernommen wird.

Es ist offensichtlich, daß, obwohl bei dem neunten Ausfüh rungsbeispiel die optimale Phase auf der Grundlage der An saugluftpulsierung erhalten wird, die durch das Luftflußmeß gerät 10 erfaßt wird, bei der aktiven Geräuschreduzierungs vorrichtung, bei der die Schallwelle, um das Ansaugluft pulsierungsgeräusch auszulöschen, auf der Grundlage des Er gebnisses der Erfassung durch das Mikrophon 46 erzeugt wird, die ausreichende Auswirkung der Auslöschung des Ansaugluft geräusches nicht erreicht werden kann, solange die Amplitude der Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45 erzeugt wird, nahezu gleich derjenigen des Ansaugluftpulsierungsgeräusches ist, sogar wenn ihre Phasen geeignet sind.

Daher kann bei dem zehnten Ausführungsbeispiel eine optimale Amplitude auf der Grundlage der Ansaugluftpulsierung, die durch das Luftflußmeßgerät 10 erfaßt wird, erhalten werden.

Fig. 18 zeigt ein Funktionsflußdiagramm, das in der Steuerungseinheit 9 bei dem zehnten Ausführungsbeispiel der ak tiven Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.

Bei dem Flußdiagramm, das in Fig. 18 gezeigt ist, werden bei den Schritten S101 bis S107 die Frequenzkomponenten, die dem Ansaugluftpulsierungsgeräusch entsprechen, gemäß der Fre quenzanalyse für das Ausgangssignal des Mikrophons 46 her ausgezogen, feste Phasenabweichungen (z. B. typischerweise 180°) für die herausgezogenen Frequenzkomponenten werden ausgeführt, und die Schallwelle mit den herausgezogenen Fre quenzkomponenten wird über den Lautsprecherverstärker 55 (siehe Fig. 8) ausgegeben.

Die detaillierten Erläuterungen der Schritte S101 bis S107 werden hier weggelassen.

Dann bestimmt die CPU beim Schritt S108, ob die Amplitude (Leistungsspektrum PSQ) der Ansaugluftpulsierung, die beim Schritt S94 in Fig. 17 abgeleitet wurde, minimal ist. Bei "Nein" beim Schritt S108 geht die Routine zum Schritt S109, bei der ein Gewinn des Lautsprecherverstärkers 45 allmählich in eine Richtung derart eingestellt wird, daß die Amplitude der Ansaugluftpulsierung niedriger wird.

Bei dem zehnten Ausführungsbeispiel bestimmt die Steuerungs einheit, daß die Amplitude, die auf der Grundlage des Ergeb nisses der Erfassung durch das Mikrophon 46 eingestellt ist, ungeeignet ist, und daß eine nicht ausreichende Reduzierung des Ansaugluftpulsierungsgeräusches aus der Ansaugluftpul sierung, die durch das Luftflußmeßgerät 10 erfaßt wird, resultiert, verändert die Amplitude der Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45 erzeugt wird, so daß die Schall welle, die dazu dient, das Ansaugluftpulsierungsgeräusch zu reduzieren, so effektiv wie möglich durch den Lautsprecher 45 erzeugt wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß eine Kombination des neunten und des zehnten Ausführungsbeispiels möglich ist.

Die Flußdiagramme der Fig. 16, 17 und 18 werden z. B. ge trennt ausgeführt.

D.h., daß, nachdem die Phase der erzeugten Schallwelle auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung durch das Luft flußmeßgerät eingestellt ist, der Gewinn des Lautsprecher verstärkers 56, der mit dem Lautsprecher 45 verbunden ist (die Amplitude der Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45 erzeugt wird) auf der Grundlage des Ergebnisses der Er fassung durch das Luftflußmeßgerät 10 eingestellt wird.

Alternativ kann die Frequenz der Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45 erzeugt wird, eingestellt werden, nicht nur die Phase und/oder die Amplitude.

Ferner kann die positionsmäßige Beziehung zwischen dem Mikrophon 46 und dem Luftflußmeßgerät 10, die in Fig. 15 ge zeigt ist, umgekehrt werden. D.h., daß das Luftflußmeßgerät 10, der Lautsprecher 45 und das Mikrophon 46 in dieser Rei henfolge auf dem Ansaugluftsystem bezüglich dessen Richtung flußaufwärts angeordnet sind. Das Ergebnis des Treibens des Lautsprechers 45, um die Ansaugluftpulsierung auf der Grund lage des Ergebnisses der Erfassung durch das Luftflußmeßge rät 10 zu dämpfen, kann auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung durch das Mikrophon 46 beurteilt werden, so daß entweder die Phase oder die Amplitude oder beides der Schallwelle, die durch den Lautsprecher 45 erzeugt wird, auf der Grundlage des Ergebnisses der Beurteilung eingestellt werden können.

Obwohl das Ansaugluftgeräusch innerhalb des Motoransaugluft systems erfaßt wird, und die Geräuschreduzierung innerhalb des Ansaugluftsystems ausgeführt wird, kann (können) das Mikrophon (die Mikrophone) innerhalb des Fahrgastinnenraums angeordnet sein, die Auswirkung der Auslöschung des Ansaug luftgeräusches kann auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung des Mikrophons (der Mikrophone) beurteilt werden, und die Charakteristik (Phase, Amplitude und/oder Frequenz) der Schallwelle, die innerhalb des Ansaugluftsystems erzeugt wird, kann auf der Grundlage des Ergebnisses der Beurteilung eingestellt werden.

Claims

1. Aktive Geräuschreduzierungsvorrichtung für ein Kraft fahrzeug, gekennzeichnet durch:

a) eine Ansaugluftschallwellenüberwachungseinrichtung, die in einem Ansaugluftsystem eines Fahrzeugmotors (1) angeordnet ist, um ein Ansaugluftgeräusch zu überwachen, das in dem Ansaugluftsystem erzeugt wird, und um ein Erfassungssignal auszugeben, das mit der Ansaugluftschallwelle korreliert ist;
b) eine Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung, zum Einstellen einer Frequenz, einer Amplitude und einer Phase einer anderen Schallwelle als der Ansaug luftschallwelle auf der Grundlage des Erfassungssi gnals, das von der Ansaugluftschallerfassungseinrich tung abgeleitet wird; und
c) eine Schallwellenerzeugungseinrichtung (45) zum Er zeugen der anderen Schallwelle auf der Grundlage der Frequenz, der Amplitude und der Phase, die durch die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung einge stellt sind, wobei die andere Schallwelle, die da durch erzeugt wird, mit dem Ansaugluftschall wechsel wirkt, um den Ansaugluftschall auszulöschen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugluftschallwellenerfassungseinrichtung ein Luftflußmeßgerät (10) umfaßt, um die Ansaugluftmenge (Q_a) zu erfassen, die in den Motor (1) angesaugt wird, und um das Erfassungssignal auszugeben, das die Ansaug luftmenge (Q_a) anzeigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine Motorfahrzustandserfassungseinrichtung (11, 12, 13) zum Erfassen eines anderen Motorfahrzustandes als die Ansaugluftmenge (Q_a), die durch das Luftflußmeßgerät (10) erfaßt wird;
eine Bestimmungseinrichtung für vorbestimmte Motorfahr zustände zum Bestimmen, ob der Motor in einem vorbe stimmten Motorfahrzustand ist, wobei der vorbestimmte Motorfahrzustand derart ist, daß ein relativ großer An saugluftschall als Ansaugluftgeräusch aufgrund einer An saugluftpulsierung erzeugt wird;
eine Meßeinrichtung zum Messen einer Frequenz und Ampli tude einer Ansaugluftpulsierung auf der Grundlage des Erfassungssignals (AFM) des Luftflußmeßgeräts (10), wenn der Motor in dem vorbestimmten Motorfahrzustand ist,
wobei die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung die Frequenz, Amplitude und Phase der anderen Schall welle, die durch die Schallwellenerzeugungseinrichtung gemäß der gemessenen Frequenz und Amplitude der Ansaug luftpulsierung erzeugt wird, einstellt, wobei die Fre quenz und Amplitude der anderen Schallwelle etwa mit derjenigen der Ansaugluftpulsierung zusammenfällt, und die Phase der anderen Schallwelle um etwa 180° phasen verschoben zu derjenigen der Ansaugluftpulsierung ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine Anzahl pro Zeiteinheit mißt, bei der eine Ableitung der ersten Ordnung des Erfas sungssignals, das von dem Luftflußmeßgerät (10) abge leitet wird, Null ergibt, um die Frequenz der Ansaug luftpulsierung zu messen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellenerzeugungseinrichtung innerhalb eines Fahrgastinnenraums eines Kraftfahrzeugs (42) ange ordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftflußmeßgerät (10) innerhalb einer Ansaug luftröhre (3) des Motoransaugluftsystems angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine Spitzenhalteschaltung um faßt, die aufgebaut und angeordnet ist, um einen Spitzenwert des Erfassungssignals (AFM) des Luftfluß meßgeräts (10) bei einer vorbestimmten Kurbelwellen winkelverschiebung zu halten, um die Amplitude der An saugluftpulsierung zu messen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Fahrzustand derart ist, daß eine Motordrehzahl (Ne) gleich oder größer als 2000 Umdre hungen pro Minute ist, und daß die Veränderungsrate ΔTVO eines Öffnungswinkels eines Motordrosselventils etwa 30°/sek beträgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellenerzeugungseinrichtung (45) eine Elektro/Akusto-Energieumwandlungseinrichtung zum Um wandeln des elektrischen Signals in ein entsprechendes akustisches Signal umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Restansaugluftgeräuscherfassungseinrichtung (46), um zu beurteilen, ob die Ansaugluftschallwelle ausrei chend durch die andere Schallwelle, die durch die Schallwellenerzeugungseinrichtung (45) erzeugt wird, ausgelöscht ist, gemäß einem Restschall, der als ein Er gebnis der Auslöschung durch die andere Schallwelle vor handen ist; und
eine Schallwellencharakteristikkorrektureinrichtung zum Korrigieren zumindest eines Steuerungsparameters, die Frequenz, die Amplitude oder die Phase, der anderen Schallwelle, die durch die Schallwellencharakteristik einstelleinrichtung eingestellt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Restansaugluftgeräuscherfassungseinrichtung eine Akusto/Elektro-Energieumwandlungseinrichtung umfaßt, die innerhalb eines Fahrgastinnenraums eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellencharakteristikkorrektureinrichtung die Steuerungsparameter der Frequenz, Amplitude und Phase, die durch die Schallwellencharakteristikeinstell einrichtung eingestellt sind, gemäß einem Ergebnis der Beurteilung durch die Restansaugluftgeräuscherfassungs einrichtung (46) korrigiert, so daß die Amplitude eine Frequenzkomponente der Ansaugluftschallwelle, die für einen Fahrzeuginsassen störend ist, weiter verkleinert wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Akusto/Elektro-Energieumwandlungseinrichtung eine Mehrzahl von Mikrophonen (46) umfaßt, die in einem rückwärtigen Teil einer Deckenleiste eines Fahrgast innenraums eines Kraftfahrzeugs (42) angeordnet ist; und
daß die Schallwellenerzeugungseinrichtung einen Laut sprecher (45) umfaßt, der unterhalb eines vorderen Fahr gastsitzes angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellenerzeugungseinrichtung (45) eine Elektro/Akusto-Energieumwandlungseinrichtung zum Umwan deln der elektrischen Energie in die entsprechende aku stische Energie umfaßt, wobei die Elektro/Akusto-Ener gieumwandlungseinrichtung in dem Ansaugluftsystem als eine Ansaugluftgeräuschquelle angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektro/Akusto-Energieumwandlungseinrichtung einen Lautsprecher (45) umfaßt, der benachbart zu einem Luftfilter (2) des Ansaugluftsystems des Fahrzeugmotors (1) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansaugluftschallwellenüberwachungseinrichtung (46), die innerhalb einer Ansaugluftröhre (3) des An saugluftsystems des Fahrzeugmotors (1) angeordnet ist, flußmäßig vor einem Motordrosselventil (7) angeordnet ist, und
daß die Schallwellenerzeugungseinrichtung (47) eine Elektro/Akusto-Energieumwandlereinrichtung umfaßt, die benachbart zu einem Luftfilter (2) des Ansaugluftsystems angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung folgende Merkmale aufweist:

a) eine Analog/Digital-Umwandlungseinrichtung, um ein elektrisches Signal, das von der Akusto/Elektro- Energieumwandlungseinrichtung abgeleitet wurde, in ein entsprechendes digitales Signal umzuwandeln;
b) eine Abtasteinrichtung, um das elektrische Signal, das aus der Akusto/Elektro-Energieumwandlungseinrich tung vor der Analog/Digital-Umwandlung durch die Ana log/Digital-Umwandlungseinrichtung abgeleitet wurde, in einem vorbestimmten Abtastfenster abzutasten, und um die abgetasteten elektrischen Signale sequentiell in einem Speicher als diskrete digitale Daten MR_n (n = 1,2,3, . . . ) zu speichern;
c) eine erste Frequenzanalysatoreinrichtung, um eine Fourier-Transformation der gespeicherten n-ten Nummer der digitalen Daten auszuführen, um ein erstes Fre quenzspektrum (PS1) zu schaffen;
d) eine erste Filterungseinrichtung, um die Frequenzkom ponenten in dem ersten Frequenzspektrum (PS1) zu fil tern, um die Frequenzkomponenten in einem ersten vor bestimmten Frequenzband herauszuziehen;
e) eine erste Phasensteuerungseinrichtung, um eine Pha senabweichung eines ersten vorbestimmten Winkels (Θ1) für die herausgezogenen Frequenzkomponenten in dem ersten vorbestimmten Frequenzband zu schaffen;
f) eine zweite Frequenzanalysatoreinrichtung, um die Fourier-Transformation der gespeicherten n-ten Nummer der digitalen Daten MR_n auszuführen, um ein zweites Leistungsspektrum (PS2) zu schaffen;
g) eine zweite Filterungseinrichtung, um die Frequenz komponenten in dem zweiten Leistungsspektrum (PS2) zu filtern, um Frequenzkomponenten in einem zweiten vor bestimmten Frequenzband aus dem zweiten Leistungs spektrum (PS2) herauszuziehen;
h) eine zweite Phasensteuerungseinrichtung, um eine Pha senabweichung eines zweiten vorbestimmten Winkel (Θ2) für die herausgezogenen Frequenzkomponenten in dem zweiten vorbestimmten Frequenzband zu schaffen; und
i) eine Synthetisierereinrichtung, um jede herausgezo gene Frequenzkomponente in ein einzelnes elektrisches Signal zu synthetisieren und umzuwandeln, wobei das elektrische Signal der Elektro/Akusto-Energieumwand lungseinrichtung zugeführt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste vorbestimmte Frequenzband von 80Hz bis 150Hz reicht; und
daß das zweite vorbestimmte Frequenzband von 150Hz bis 300Hz reicht.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite vorbestimmte Winkel (Θ1, Θ2) auf 180° festgelegt sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein Luftflußmeßgerät (10), das aufgebaut und angeordnet ist, um eine Ansaugluftmenge (Q_a) zu erfassen, die in den Motor (1) angesaugt wird; und
daß der erste und der zweite vorbestimmte Winkel (Θ1, Θ2) gemäß der Ansaugluftflußmenge (Q_a), die durch das Luftflußmeßgerät (10) erfaßt wird, verändert werden.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch
ein Luftflußmeßgerät (10), das aufgebaut und in dem An saugluftsystem des Fahrzeugmotors (1) angeordnet ist, um eine Ansaugluftmenge (Q_a) zu erfassen;
eine Motordrehzahlbestimmungseinrichtung (11), um eine Motordrehzahl (Ne) auf der Grundlage eines Ausgangssi gnals eines Motorkurbelwellenwinkelverschiebungssensors (11) zu bestimmen; und
eine Ansaugluftstromgeschwindigkeitsbestimmungseinrich tung, um eine Ansaugluftstromgeschwindigkeit (Q_v) auf der Grundlage der Ansaugluftmenge (Q_a), die durch das Luftflußmeßgerät (10) erfaßt wird, und der Motordrehzahl (Ne) zu bestimmen,
wobei der erste und der zweite vorbestimmte Winkel (Θ1, Θ2) gemäß der bestimmten Ansaugluftstromgeschwindigkeit (Q_v) verändert werden.

22. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung folgende Merkmale aufweist:

a) eine Analog/Digital-Umwandlungseinrichtung, um ein elektrisches Signal, das von der Akusto/Elektro- Energieumwandlungseinrichtung abgeleitet ist, in ein entsprechendes digitales Signal umzuwandeln;
b) eine Abtasteinrichtung, um das elektrische Signal, das von der Akusto/Elektro-Energieumwandlungseinrich tung vor der Analog/Digital-Umwandlung durch die Ana log/Digital-Umwandlungseinrichtung abgeleitet wurde, innerhalb eines vorbestimmten Abtastfensters abzuta sten, und um das abgetastete elektrische Signal se quentiell in einem Speicher als diskrete digitale Da ten MQ_n (n = 1,2,3, . . . n) zu speichern;
c) eine Motordrehzahlbestimmungseinrichtung, um die Mo tordrehzahl (Ne) auf der Grundlage eines Ausgangssi gnals eines Motorkurbelwellenwinkelverschiebungssen sors (11) zu erfassen;
d) eine Einstelleinrichtung, um eine Mittenfrequenz (f₀) aus der Motordrehzahl (Ne) einzustellen, die mit einer Frequenz einer Ansaugluftpulsierung korreliert ist;
e) eine Frequenzanalysator- und Filterungseinrichtung, um Frequenzkomponenten des Ausgangssignals (AFM) des Luftflußmeßgeräts (10) in einer vorbestimmten Fre quenzbandbreite mit der eingestellten Mittenfrequenz f₀ als Mitte herauszuziehen;
f) eine Phasensteuerungseinrichtung, um eine Phasenab weichung (Θ) für die herausgezogenen Frequenzkompo nenten zu schaffen; und
g) eine Umwandlungseinrichtung, um die Frequenzkompo nenten mit Phasenabweichung in ein entsprechendes elektrisches Signal umzuwandeln, wobei das elektri sche Signal der Elektro/Akusto-Energieumwandlungs einrichtung zugeführt wird.

23. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein Luftflußmeßgerät (10), das in dem Ansaugluftsystem des Fahrzeugmotors (1) aufgebaut und angeordnet ist, wobei die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung folgende Merkmale aufweist:

a) eine Analog/Digital-Umwandlungseinrichtung, um ein elektrisches Signal, das von der Akusto/Elektro-Ener gieumwandlungseinrichtung abgeleitet ist, in ein ent sprechendes digitales Signal umzuwandeln;
b) eine Abtasteinrichtung, um das elektrische Signal, das von der Akusto/Elektro-Energieumwandlungseinrich tung vor der Analog/Digital-Umwandlung durch die Ana log/Digital-Umwandlungseinrichtung abgeleitet wurde, innerhalb eines vorbestimmten Abtastfensters abzuta sten, und um die abgetasteten elektrischen Signale sequentiell in einem Speicher als diskrete digitale Daten MQ_n (n = 1,2,3, . . . n) zu speichern;
c) eine Motordrehzahlbestimmungseinrichtung, um eine Mo tordrehzahl (Ne) auf der Grundlage eines Ausgangssi gnals eines Motorkurbelwellenwinkelverschiebungssen sors (11) zu bestimmen;
d) eine Einstelleinrichtung, um eine Periode (Tf_Q) einer Veränderung der erfaßten Ansaugluftmenge (Q_a) des Luftmeßgeräts (10) zu messen, und um eine Mittenfre quenz (f₀) aus der gemessenen Periode (Tf_Q) einzu stellen;
e) eine Frequenzanalysator- und Filterungseinrichtung, um Frequenzkomponenten des Ausgangssignals (AFM) des Luftflußmeßgeräts (10) in einer vorbestimmten Fre quenzbandbreite mit der eingestellten Mittenfrequenz (f₀) als Mitte herauszuziehen;
f) eine Phasensteuerungseinrichtung, um eine Phasenab weichung (Θ) für die herausgezogenen Frequenzkompo nenten zu schaffen; und
g) eine Umwandlungseinrichtung, um die Frequenzkomponen ten mit Phasenabweichung in ein entsprechendes elek trisches Signal umzuwandeln, wobei das elektrische Signal der Elektro/Akusto-Energieumwandlungseinrich tung zugeführt wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 16, ferner gekennzeichnet durch
ein Luftflußmeßgerät (10), das in einem Teil des Motor ansaugluftsystems aufgebaut und angeordnet ist, der flußmäßig nach der Elektro/Akusto-Energieumwandlungsein richtung angeordnet ist, die flußmäßig nach der Akusto/ Elektro-Energieumwandlungseinrichtung angeordnet ist, um eine Ansaugluftmenge (Q_a) zu erfassen, die in den Motor (1) angesaugt wird, und
wobei die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung folgende Merkmale umfaßt:

a) eine erste Analog/Digital-Umwandlungseinrichtung, um ein elektrisches Signal, das von der Akusto/Elektro- Energieumwandlungseinrichtung abgeleitet ist, in ein entsprechendes digitales Signal umzuwandeln;
b) eine Abtasteinrichtung, um das elektrische Signal, das von der Akusto-/Elektro-Energieumwandlungsein richtung vor der Analog/Digital-Umwandlung durch die Analog/Digital-Umwandlungseinrichtung abgeleitet wurde, innerhalb eines vorbestimmten Abtastfensters abzutasten, und um das abgetastete Signal in einem Speicher als erste diskrete digitale Daten MR_n (n = 1,2,3, . . . n) zu speichern;
c) eine erste Frequenzanalysatoreinrichtung, um eine Fourier-Transformation der gespeicherten n-ten Nummer der ersten digitalen Daten durchzuführen, um ein er stes Leistungsspektrum (PS) zu schaffen;
d) eine erste Filterungseinrichtung, um die Frequenzkom ponenten in dem ersten Leistungsspektrum PS in einem vorbestimmten Frequenzband des ersten Leistungsspek trums PS zu filtern;
e) eine zweite Analog/Digital-Umwandlungseinrichtung, um ein Ausgangssignal (AFM) des Luftflußmeßgeräts (10) in ein entsprechendes digitales Signal umzuwandeln;
f) eine Abtasteinrichtung, um das Ausgangssignal (AFM) des Luftflußmeßgeräts (10) innerhalb eines vorbe stimmten Abtastfensters vor der Umwandlung des Aus gangssignals (AFM) in das digitale Signal durch die zweite Analog/Digital-Umwandlungseinrichtung abzu tasten, und um das abgetastete Ausgangssignal (AFM) des Luftflußmeßgeräts (10) in einem zweiten Speicher als zweite digitale Daten MQ_n (n = 1,2,3, . . . , n) zu speichern;
g) eine zweite Frequenzanalysatoreinrichtung, um die Fourier-Transformation der gespeicherten n-ten Nummer der zweiten digitalen diskreten Daten MQ_n auszufüh ren, um ein zweites Leistungsspektrum (PSQ) zu schaffen;
h) eine zweite Filterungseinrichtung, um die Frequenz komponenten in einem zweiten vorbestimmten Frequenz band zu filtern, um die Frequenzkomponenten in dem zweiten vorbestimmten Frequenzband aus dem Leistungs spektrum (PSQ) herauszuziehen;
i) eine Bestimmungseinrichtung, um zu bestimmen, ob eine Amplitude irgendeiner der durch die zweite Filte rungseinrichtung herausgezogenen Frequenzkomponenten in dem zweiten Leistungsspektrum (PSQ), die dieselbe Frequenzkomponente wie diejenige der durch die erste Filterungseinrichtung herausgezogenen Frequenzkompo nenten in dem ersten Leistungsspektrum (PS) ist, am kleinsten ist;
j) eine Phasenabweichungseinrichtung, um eine weitere Phasenabweichung (ΔΘ) für die Frequenzkomponente in dem ersten Leistungsspektrum (PS) zu schaffen, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, daß die Amplitu de irgendeiner der durch die zweite Filterungsein richtung herausgezogenen Frequenzkomponenten in dem zweiten Leistungsspektrum (PSQ), die dieselbe Fre quenzkomponente wie diejenige der durch die erste Filterungseinrichtung herausgezogenen Frequenzkompo nenten in dem ersten Leistungsspektrum (PS) ist, nicht am kleinsten ist, und um eine 180° Phasenabwei chung für die Frequenzkomponenten in dem Leistungs spektrum (PS) zu schaffen, wenn die Bestimmungsein richtung bestimmt, daß die Amplitude irgendeiner der durch die zweite Filterungseinrichtung herausgezo genen Frequenzkomponenten in dem zweiten Leistungs spektrum (PSQ), die dieselbe Frequenzkomponente ist, wie diejenige der durch die erste Filterungseinrich tung herausgezogenen Frequenzkomponenten in dem er sten Leistungsspektrum (PS), am kleinsten ist; und
k) eine Synthetisierungs- und Umwandlungseinrichtung, um die Frequenzkomponenten mit der Phasenabweichung durch die Phasenabweichungseinrichtung in ein einzel nes elektrisches Signal zu synthetisieren und umzu wandeln, wobei das elektrische Signal an die Elek tro/Akusto-Umwandlungseinrichtung angelegt wird.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektro-/Akusto-Energieumwandlungseinrichtung einen Gewinn-einstellbaren Verstärker und einen Laut sprecher umfaßt, wobei der Lautsprecher (45) installiert ist, um dem Luftfilter (2) gegenüberzuliegen, und
daß, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, daß die Amplitude irgendeiner der durch die zweite Filterungs einrichtung herausgezogenen Frequenzkomponenten in dem zweiten Leistungsspektrum (PSQ), die dieselbe Frequenz komponente ist, wie die der durch die erste Filterungs einrichtung herausgezogenen Frequenzkomponenten in dem ersten Leistungsspektrum (PS), nicht am kleinsten ist, die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung den Gewinn des Verstärkers einstellt, so daß die Amplitude der Ansaugluftpulsierung, die durch das Luftflußmeßgerät (10) erfaßt ist, kleiner wird.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, daß die Amplitude irgendeiner der durch die zweite Filterungs einrichtung herausgezogenen Frequenzkomponenten im zweiten Leistungsspektrum (PSQ), die dieselbe Frequenz komponente wie diejenige der durch die erste Filterungs einrichtung herausgezogenen Frequenzkomponenten in dem ersten Leistungsspektrum (PS) ist, nicht am kleinsten ist, die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung die Frequenz des elektrischen Signals, das an den Laut sprecher (45) über den Gewinn-einstellbaren Verstärker angelegt wird, einstellt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Frequenzband in dem ersten Lei stungsspektrum (PS) von 70 bis 300 Hz reicht.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Abtastfenster von einer Bitanzahl und der Handhabungsfähigkeit der gespeicherten Daten, die durch die Fourier-Transformation behandelt werden, abhängig ist.

29. Aktives Rauschreduzierungsverfahren für ein Kraftfahr zeug, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Überwachen eines Ansaugluftgeräusches, das in einem Ansaugluftsystem erzeugt wird, und Ausgeben eines Er fassungssignals (AFM), das eine Korrelation mit der Ansaugluftschallwelle aufweist;
b) Einstellen einer Frequenz, einer Amplitude und einer Phase einer anderen Schallwelle als der Ansaugluft schallwelle auf der Grundlage des Erfassungssignals (AFM), das im Schritt a) abgeleitet wurde; und
c) Erzeugen der anderen Schallwelle auf der Grundlage der Frequenz, Amplitude und Phase, die durch die Schallwellencharakteristikeinstelleinrichtung einge stellt ist, wobei die andere Schallwelle, die erzeugt wird, mit dem Ansaugluftschall wechselwirkt, um den Ansaugluftschall auszulöschen.

30. Verfahren nach Anspruch 29, ferner gekennzeichnet durch folgende Schritte:

d) Beurteilen, ob eine Auslöschung des Ansaugluftge räusches durch die andere Schallwelle ausreichend ausgeführt wird; und
e) Korrigieren von zumindest einem Steuerungsparameter, die Frequenz, Amplitude oder Phase, der anderen Schallwelle auf der Grundlage eines Beurteilungser gebnisses im Schritt d).