FR2916015A1 - Procede et dispositif pour influencer le son emis par un module d'un moteur a combustion interne de vehicule. - Google Patents

Abstract

Procédé pour influencer le son d'un module (3) de la périphérie d'un moteur à combustion interne (1) de véhicule notamment du système d'échappement (3) du moteur (1).A partir du son émis par le module (3) et saisi, on génère un signal influençant le son pour l'injecter dans le module (3).Ce signal est généré en plus en fonction d'un paramètre dépendant du point de fonctionnement du moteur (1).

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé pour

influencer le son d'un module de la périphérie d'un moteur à combustion in-terne de véhicule notamment dans le système d'échappement du moteur, selon lequel à partir de la saisie du son émis par le module on génère un signal influençant le son et on l'injecte dans le module. L'invention concerne également un dispositif pour influencer le son pour la mise en oeuvre d'un tel procédé ainsi qu'un pro-gramme d'ordinateur pour l'exécution de ce procédé.

Etat de la technique Selon l'état de la technique, il est connu d'influencer des signaux sonores gênants en influençant de manière active le bruit à l'aide d'un champ de bruits de compensation, approprié. Pour cela, dans un circuit de régulation et en fonction d'un signal sonore enregis- tré à l'aide d'un micro on génère un signal influençant le son ; ce signal est appliqué par un convertisseur de son au silencieux du système de gaz d'échappement. Le circuit de régulation comporte un régulateur avec des paramètres enregistrés en fonction du point de fonctionne-ment. Le régulateur est adapté en fonction par exemple de la vitesse de rotation du moteur, de la charge du moteur et de l'angle d'allumage c'est-à-dire selon des grandeurs dépendant du point de fonctionnement pour réaliser un certain objectif de régulation par exemple des bruits réduits au minimum dans le système de gaz d'échappement. Pour la réalisation d'un tel dispositif, on se reportera à la publication Variable Gestaltung des Angasmündungsgeràuschs am Beispiel eines V6Motors , Heil, Enderle, MTZ 10/2001, pages 786-794. Selon l'état de la technique, il est en outre connu de réaliser le régulateur pour différents objectifs de régulation, par exemple un bruit minimum ou une forme de bruit en influençant de manière intentionnelle la nature du bruit. L'inconvénient des solutions de l'état de la technique est que le réglage du développement du son ne permet qu'une adaptation très limitée aux conditions d'environnement, de situation de conduite et aux préférences du conducteur.

But de l'invention La présente invention a pour but de développer une action plus importante pour influencer l'émission sonore d'un module de la périphérie du moteur à combustion interne d'un véhicule en tenant compte notamment des préférences du conducteur, des conditions d'environnement et d'autres conditions limites. De façon générale, l'invention a pour but de développer un procédé et un dispositif per-mettant de perfectionner l'état de la technique. Exposé et avantages de l'invention Ce problème est résolu par un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le signal pour influencer le son est généré en plus en fonction d'un paramètre indépendant du point de fonctionnement du moteur à combustion interne. Le module du moteur à combustion interne peut être le système d'échappement du moteur ou la tubulure d'admission d'air du moteur. Le signal influençant le son ou bruit est de préférence généré par un régulateur transmis à un convertisseur de son, par exemple un haut-parleur à bobine électromagnétique ou un haut-parleur piézo-électrique pour être injecté dans le module. Le convertisseur de son transforme le signal électrique d'influence du son en un signal acoustique. Le régulateur est relié côté entrée de préférence à un micro qui permet de capter le son émis par le module ; le micro est installé de préférence à proximité du module. Selon l'invention, on génère le signal pour influencer le son en plus en fonction d'un paramètre indépendant du point de fonctionnement du moteur à combustion interne. Des exemples de paramètres, indépendants du point de fonctionnement du moteur à combustion interne, sont des grandeurs externes qui ne décrivent pas le point de fonctionnement du moteur, c'est-à-dire aussi bien des paramètres internes au véhicule que des paramètres externes à ce- lui-ci. De façon générale l'invention a l'avantage d'une meilleure adaptation du développement du bruit par le module de la périphérie du moteur à combustion interne en fonction de différentes conditions d'environnement ou des conditions relatives au véhicule pour que la caractéristique du bruit soit mieux adaptée aux préférences du conducteur ou à la réglementation. De préférence on génère le signal influençant le son en mémorisant deux objectifs de régulation et selon le paramètre on utilise l'un des objectifs de régulation ou une valeur moyenne des objectifs de régulation pour générer le signal influençant le son. Au moins ces deux objectifs de régulation comprennent par exemple des objectifs de régulation pour un bruit minimum et pour générer une caractéristique de bruit souhaitée, les réglages nécessaires étant faits sur des filtres numériques ou le régulateur. Il est particulièrement avantageux d'avoir une transition sans discontinuité entre les différents objectifs de régulation. De façon générale, les objectifs de régulation ont l'avantage d'une adaptation du développement du bruit du module à différents facteurs et une transition glissante est possible de façon que le conducteur per- 15 çoive aussi peu que possible l'action d'influence du son car il n'y a pas de passage brutal. De manière avantageuse, le paramètre décrit le comportement du conducteur du véhicule. Ce comportement du conducteur peut décrire des aspects du style de conduite. Cela offre l'avantage pour 20 un conducteur à tendance sportive, du pouvoir entendre une fenêtre de bruit du véhicule qui lui conviendra le mieux. Inversement, cette possibilité de détection du comportement du conducteur permet également de choisir un objectif de régulation pour un bruit minimum, pour un conducteur voulant se sentir à l'aise dans le véhicule. De manière préfé- 25 rentielle, on utilise un paramètre déjà existant dans le véhicule par exemple un paramètre de boîte de vitesses qui adapte la caractéristique de commutation de la boîte de vitesses automatique du véhicule au comportement du conducteur. De façon avantageuse, le comportement du conducteur 30 décrit par le paramètre est la façon d'actionner la pédale d'accélérateur du véhicule, la sélection des rapports de vitesse en fonction de la vitesse ou la vitesse en courbe, choisie pour le véhicule. Cela offre l'avantage que la fenêtre de bruit générée par le module soit adaptée au style de conduite du conducteur.

Une possibilité préférentielle est de conclure en fonction du mode d'actionnement de la pédale d'accélérateur, le comportement du conducteur, si bien que si la pédale d'accélérateur est actionnée fréquemment avec des gradients importants c'est-à-dire à vitesse élevée et avec des valeurs absolues importantes, on peut conclure à une conduite sportive. Cette détection se distingue des paramètres dépendant du fonctionnement du moteur qui concerne le réglage par exemple du volet d'étranglement ou de l'angle d'allumage en fonction de la position absolue de la pédale d'accélérateur. Ainsi l'invention prévoit que le para- mètre indépendant du point de fonctionnement du moteur à combustion interne soit adapté de préférence sur une période longue. Cela offre en outre l'avantage de ne pas avoir de variation rapide dans la caractéristique de son émis par le module. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le paramètre lié au conducteur est mémorisé et lorsque le conducteur est reconnu par le véhicule, ce paramètre est utilisé pour générer le signal pour influencer le son. Cela offre l'avantage que pour chaque conducteur on puisse générer le bruit du module qui lui semble plus approprié. De façon avantageuse, la détection du conducteur se fait par la clé individuelle ou la clé électronique. Une telle reconnaissance du conducteur est déjà connue selon l'état de la technique et s'utilise par exemple pour adapter automatiquement le réglage du siège du conducteur. Une autre possibilité préférentielle consiste à offrir au conducteur la possibilité de sélectionner la caractéristique de bruit, c'est-à-dire le paramètre qui a sa préférence par exemple à l'aide de l'ordinateur de bord. De manière préférentielle, le paramètre contient une in-formation relative à l'emplacement géographique du véhicule ou de l'heure de la journée de sorte que le signal influençant le bruit est géné- ré en fonction de l'emplacement géographique du véhicule ou de l'heure de la journée. L'information concernant l'emplacement géographique du véhicule ou l'heure de la journée peut être une information existant de toute façon dans le véhicule par exemple une information venant d'un système GPS. On a des avantages particuliers si cette information est comparée à des données connues concernant l'extension géographique de zones protégées contre le bruit ou des données concernant la réglementation de protection contre le bruit en fonction de l'heure de la journée. D'une manière générale on a ainsi la possibilité avantageuse d'adapter la caractéristique de bruit à l'environnement et à la régie- mentation en vigueur pour la protection contre le bruit. C'est ainsi qu'il est possible, dans des localités ou des zones dans lesquelles il faut respecter la réglementation du bruit, de commuter le régulateur sur l'objectif de régulation bruit minimum . Cet objectif de régulation peut être choisi de nuit pour la réglementation de protection contre le bruit.

De manière avantageuse, le paramètre contient une in-formation relative au réglage d'un composant du véhicule de sorte que le signal influençant le bruit est généré en fonction du réglage du composant. Ce composant peut être le châssis du véhicule si bien que si le châssis est réglé de façon plus dure, l'objectif de régulation conception de bruit et non l'objectif de régulation bruit minimum soit réalisé par le régulateur qui génère le signal influençant le son. Cela offre l'avantage d'adapter automatiquement la fenêtre de bruit à d'autres conditions et réglage du véhicule. Comme autre composant on a de préférence le toit varia- ble ou ouvrant du véhicule. Cela offre également l'avantage que lorsque le toit est ouvert, on commute sur l'objectif de régulation conception de bruit . Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif pour influencer le son pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus le cas échéant avec l'une ou plusieurs des caractéristiques citées. L'invention concerne également un programme d'ordinateur dont le code programme contient toutes les étapes du pro-cédé tel que décrit ci-dessus lorsque le programme est exécuté par un ordinateur.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un dispositif pour influencer le son selon l'invention ; et - la figure 2 montre un procédé selon l'invention exécuté à l'aide du dispositif pour influencer le son selon la figure 1. Description d'un mode de réalisation Selon la figure 1, un moteur à combustion interne 1 d'un véhicule est relié à un silencieux intermédiaire 2 suivi d'un silencieux arrière 3. Le dispositif pour influencer le son comprend trois filtres numériques commandés 4a, 4b, 4c accordés sur la fréquence fondamentale et sur deux harmoniques (multiples entiers de la fréquence fondamentale). Le signal des filtres numériques est réuni dans un amplificateur cateur de puissance 5 pour être amplifié ; le signal pour influencer le bruit, ainsi généré est destiné à commuter un convertisseur de son plus précisément un haut-parleur 6. Le haut-parleur 6 est relié au silencieux arrière 3 et il influence le bruit émis par celui-ci. Ce bruit est capté par un micro 7 installé à l'embouchure de l'installation de gaz 15 d'échappement composé du silencieux intermédiaire 2 et du silencieux arrière 3. Le dispositif pour influencer le son comprend en outre un générateur de signal 8 qui extrait la fréquence fondamentale de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 1. La fréquence fonda-mentale est appliquée aux filtres numériques 4a, 4b, 4c pour que ceux- 20 ci soient respectivement adaptés à la vitesse de rotation du moteur et ainsi à la pulsation des gaz d'échappement. Le générateur de signal 8 est relié comme source de synchronisation au capteur de vilebrequin. Le dispositif pour influencer le son comprend en outre un générateur de valeur de consigne 9 qui prédéfinit les valeurs de consigne pour une 25 unité d'adaptation 10. Le générateur de valeur de consigne 9 génère les valeurs de consigne en fonction des paramètres indépendants du point de fonctionnement du moteur à combustion interne. Ces paramètres sont appliqués au générateur de valeur de consigne 9 par différentes entrées de paramètres. Cela sera décrit de manière plus précise et dé- 30 taillée en liaison avec la figure 2. L'unité d'adaptation 10 est en outre reliée au micro 7 et aux filtres numériques 4a, 4b, 4c. L'unité d'adaptation 10 asservit les filtres numériques 4a, 4b, 4c pour que le signal capté par le micro 7 et appliqué à l'unité d'adaptation 10, représentant l'émission de son, cap- 35 té, corresponde à la valeur de consigne prédéfinie par le générateur de valeur de consigne 9 ou lui corresponde au moins pour l'essentiel. Pour cela l'unité d'adaptation 10 modifie les paramètres des filtres numériques 4a, 4b, 4c. L'unité d'adaptation 10 peut également être conçue comme régulateur qui asservit les filtres numériques 4a, 4b, 4c pour que la différence entre le signal d'émission de son du micro 7 et la va-leur de consigne 9, prédéfinie soit minimale pour toutes les fréquences. Pour cela l'unité d'adaptation applique un algorithme d'adaptation utilisant un critère de qualité quadratique. Dans l'exemple de réalisation représenté, le dispositif pour influencer le son est installé sur l'amortisseur intermédiaire 2 et sur l'amortisseur final 3 constituant un module de la périphérie du moteur à combustion interne 1 à savoir le système de gaz d'échappement du moteur 1. Mais l'invention peut également s'appliquer à d'autres modules de la périphérie du moteur tel que par exemple le système d'alimentation en air du moteur à combus- tion interne 1. Les paramètres destinés au générateur de valeur de con-signe 9 sont fournis par l'ordinateur de bord 11, central du véhicule qui traite des informations concernant le conducteur, des informations géographiques, des informations liées au temps et des informations liées au véhicule et tient ces informations à disposition.

La figure 2 montre un ordinogramme d'un procédé selon l'invention exécuté par le dispositif pour influencer le son selon la figure 1. Au cours de la description du diagramme de la figure 2 on se reportera à la figure 1 à l'aide des références de cette figure. Le procédé pour influencer le son selon la figure 2 dé- marre par une étape 21 au démarrage du moteur à combustion interne 1. ensuite, on demande si le conducteur du véhicule est déjà connu et si des informations concernant une fenêtre de bruit, préférentielle du conducteur sont enregistrées en mémoire. Cela est effectué dans l'étape 22. Une telle information s'obtient par exemple à l'aide de la clé électro- nique utilisée pour ouvrir le véhicule. Si le conducteur est connu et si les informations concernant ce conducteur sont mémorisées, l'étape 22 se poursuit par l'étape 23 dans laquelle on fixe les paramètres en fonction de la fenêtre de bruit préférentielle mémorisée du conducteur con-nu. En revanche, si le conducteur est inconnu, l'étape 22 se poursuit par une étape d'analyse 24 du comportement du conducteur pendant la conduite du véhicule. Ainsi on tient notamment compte de la nature de l'actionnement de la pédale d'accélérateur du véhicule par le conducteur, de la sélection des rapports de vitesse rapportés à la vitesse du véhicule commandé par le conducteur (dans le cas d'une boîte de vites-ses manuelle) et la vitesse en courbe choisie par le conducteur du véhicule, pour déterminer si le conducteur souhaite plutôt une conduite sportive ou une conduite calme. Une telle analyse est connue selon l'état de la technique de par la relation de la consigne des paramètres d'une boîte de vitesses automatique et ne sera pas décrite de façon plus détaillée. A la suite de l'étape 24, on passe à l'étape 25 par laquelle on fixe les paramètres utilisés pour influencer le son. Les étapes suivantes du procédé sont les mêmes que celles qui suivent l'étape 23. Dans l'étape 26 qui suit l'étape 25 ou l'étape 23 on demande le réglage d'un composant par exemple le réglage du toit variable du véhicule. En cas de conduite avec un toit ouvert on adapte de façon appropriée le para-mètre pour influencer le son pour optimiser le signal émis par le silencieux arrière pour une conduite avec un toit ouvert. Ensuite on passe à l'étape 27 qui demande si la position géographique du véhicule et si l'heure de la journée ou si une combinai- son de ces deux informations nécessite que le véhicule fonctionne avec un bruit particulièrement faible, par exemple parce que le véhicule circule en ville ou passe dans des zones de repos nocturne. Si cela est le cas, dans l'étape 28 on modifie les paramètres pour influencer le son pour que l'émission du son ou du bruit du véhicule soit réduite au mi- nimum. Cela se fait indépendamment des informations demandées au préalable concernant le comportement du conducteur ou le réglage d'un composant du véhicule, pour assurer que les règles de protection contre le bruit soient absolument respectées. Ensuite, dans l'étape 27 s'il n'y a pas à respecter de règle de protection de bruit particulière ou après l'étape 28 dans le cas d'une règle de protection contre le bruit, les paramètres de réglage de la fenêtre de bruit du véhicule sont transmis au générateur de valeurs de consigne 9. Les étapes de procédé ci-dessus sont exécutées par l'ordinateur de bord 11. Le générateur de valeurs de consigne 9 commande finalement dans l'étape 30, l'unité d'adaptation 10 du dispositif pour influencer le son de la figure 1 selon le paramètre défini. Ensuite, le procédé passe à l'étape 31 au cours de laquelle on vérifie si entre temps le moteur à combustion interne a été arrêté. Si cela est le cas, le procédé se termine par l'étape 32. Si le moteur n'a toutefois pas été arrêté, le procédé revient à l'étape 27 et vérifie de nou- veau la position géographique du véhicule et l'heure de la journée pour déterminer si entre temps il faut respecter une réglementation de protection contre le bruit. Différents objectifs de régulation sont mémorisés dans l'unité d'adaptation 10, entre autres un bruit minimum et un type de bruit et la sélection parmi ces objectifs de régulation est faite par la va-leur de consigne prédéfinie par le générateur de valeurs de consigne 9. Cela permet non seulement de sélectionner les différents objectifs de bruit, mais également de faire une interpolation entre ces objectifs. 20

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 ) Procédé pour influencer le son d'un module (3) de la périphérie d'un moteur à combustion interne (1) de véhicule notamment dans le système d'échappement (3) du moteur (1), selon lequel à partir de la saisie du son émis par le module (3) on génère un signal influençant le son et on l'injecte dans le module (3), caractérisé en ce que le signal pour influencer le son est généré en plus en fonction d'un paramètre indépendant du point de fonctionnement du moteur à combus- tion interne (1).

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on mémorise deux objectifs de régulation pour générer le signal influen- çant le son et en fonction du paramètre on utilise l'un des objectifs de régulation ou une valeur moyenne des objectifs de régulation pour générer le signal influençant le son.

3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le paramètre décrit le comportement du conducteur du véhicule.

4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le comportement du conducteur décrit par le paramètre est le mode d'actionnement de la pédale d'accélérateur du véhicule, le choix du rapport des vitesses en fonction de la vitesse du véhicule et/ou la vitesse en courbe, choisie pour le véhicule.

5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre rapporté au conducteur est mémorisé et lorsque le conducteur est reconnu par le véhicule, ce paramètre est utilisé pour générer le signal influençant le son. 206 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre a une information concernant l'emplacement géographique du véhicule et/ou l'heure de la journée pour que le signal pour influen- cer le son soit généré selon l'emplacement géographique du véhicule et/ou l'heure de la journée. 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre contient une information relative au réglage d'un composant du véhicule pour que le signal influençant le son soit généré en fonction du réglage de ce composant. 8 ) Procédé selon la revendication 7, 15 caractérisé en ce qu' un autre composant est un toit ouvrant de véhicule. 9 ) Dispositif pour influencer le son, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8. 10 ) Programme d'ordinateur avec un code programme pour exécuter toutes les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, lors-que le procédé est exécuté par un ordinateur. 25