JP2013015839A - 排気系のための対抗音システムおよびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】排気系の内部で計測された音(S1)を用いて、第1の理想的な制御信号の成分を算出し(S2)、該成分は、互いに90度位相がずれた第1の振幅を含む第1の正弦波振動を含む。第1の振幅から第1の全体振幅を算出し(S3)、所定の参照振幅と比較する(S4)。第1の全体振幅が参照振幅よりも大きい場合、参照振幅と第1の全体振幅とから補正係数を算出し(S5)、第1の振幅を補正係数で重み付けすることにより重み付きの第1の振幅を得て(S6)、重み付きの第1の振幅と、対応する互いに90度位相がずれた第1の正弦波振動との積の和を求め、和を制御信号として少なくとも1つのスピーカへ出力する(S7)。
【選択図】図3A
Description
1.1 図3Aおよび図3Bに示すフローチャートの幹の説明
最初のステップS1において、エラーマイクロホン5によって排気系4のテールパイプ1の内部で音が計測され、対応する値が対抗音制御器10へ出力される。
全体振幅が少なくとも1つの他の理想的な制御信号の全体振幅の大きさの1.5倍(好ましくは2倍、さらに好ましくは5倍)よりも大きい理想的な制御信号がない場合、全体振幅AgesおよびAges’を算出するステップS3の次にステップS37’で第1および第2の全体振幅AgesおよびAges’の量(すなわち絶対値)が足し合わされ、絶対全体振幅(Agesabsol=|Ages|+|Ages’|)が求められる。
絶対全体振幅Agesabsolが参照振幅Amax以下である場合(Agesabsol≦Amax)、ステップS8’で、第1および第2の理想的な制御信号の第1および第2の振幅A1gew、A2gew、A1gew’、A2gew’と、対応する90度位相がずれた第1および第2の正弦波振動
しかしながら、全体振幅Agesが参照振幅Amax以下である、すなわちAges≦Amaxである場合、ステップS8で、ゼロに設定されていないそれぞれの理想的な制御信号の振幅A1、A2と、90度位相がずれた正弦波振動
第2の実施形態のステップS1*乃至S3*は、上記に図3Aおよび図3Bを参照しながら説明した第1の実施形態のステップS1乃至S3に対応する。ステップS37*乃至S8*は、上記に図3Aおよび図3Bを参照しながら説明した第1の実施形態のステップS37’乃至S8’に対応する。したがって、繰返しを避けるために、上記の実施形態を参照する。
第3の実施形態のステップS1〜、S2〜、S3〜、およびS4〜乃至S8〜は、原則的に、上記に図4を参照しながら説明した第2の実施形態のステップS1*、S2*、S3*、およびS4*乃至S8*に対応する。したがって、繰返しを避けるために、上記実施形態を参照する。
1.1 図3Aおよび図3Bに示すフローチャートの幹の説明
最初のステップS1において、エラーマイクロホン5によって排気系4のテールパイプ1の内部で音が計測され、対応する値が対抗音制御器10へ出力される。
全体振幅が少なくとも1つの他の理想的な制御信号の全体振幅の大きさの1.5倍(好ましくは2倍、さらに好ましくは5倍)よりも大きい理想的な制御信号がない場合、全体振幅AgesおよびAges’を算出するステップS3の次にステップS37’で第1および第2の全体振幅AgesおよびAges’の量(すなわち絶対値)が足し合わされ、絶対全体振幅(Agesabsol=|Ages|+|Ages’|)が求められる。
絶対全体振幅Agesabsolが参照振幅Amax以下である場合(Agesabsol≦Amax)、ステップS8’で、第1および第2の理想的な制御信号の第1および第2の振幅A1gew、A2gew、A1gew’、A2gew’と、対応する90度位相がずれた第1および第2の正弦波振動
しかしながら、全体振幅Agesが参照振幅Amax以下である、すなわちAges≦Amaxである場合、ステップS8で、ゼロに設定されていないそれぞれの理想的な制御信号の振幅A1、A2と、90度位相がずれた正弦波振動
第2の実施形態のステップS1*乃至S3*は、上記に図3Aおよび図3Bを参照しながら説明した第1の実施形態のステップS1乃至S3に対応する。ステップS37*乃至S8*は、上記に図3Aおよび図3Bを参照しながら説明した第1の実施形態のステップS37’乃至S8’に対応する。したがって、繰返しを避けるために、上記の実施形態を参照する。
第3の実施形態のステップS1〜、S2〜、S3〜、およびS4〜乃至S8〜は、原則的に、上記に図4を参照しながら説明した第2の実施形態のステップS1*、S2*、S3*、およびS4*乃至S8*に対応する。したがって、繰返しを避けるために、上記実施形態を参照する。
Claims (13)
- 燃焼機関によって動作する車両の排気系のための、計測された音を用いて排気系内に空気伝搬音を生成するための対抗音システムを、燃焼機関によって生成されて排気系内を伝達される空気伝搬音を前記音が計測される排気系内の位置の領域において少なくとも部分的に、好ましくは完全に、打ち消すために制御するための方法であって、
(S1)前記排気系の内部で音を計測するステップと、
(S2)前記計測された音を用いて第1の理想的な制御信号の成分を算出するステップであって、前記成分は、互いに90度位相がずれた第1の振幅を有する2つの第1の正弦波振動を含むステップと、
(S3)前記第1の振幅から第1の全体振幅を算出するステップと、
(S4)前記第1の全体振幅を所定の参照振幅と比較することにより前記第1の全体振幅が前記参照振幅よりも大きいかどうかを判断するステップと、
(S5)前記第1の全体振幅が前記参照振幅よりも大きい場合、前記参照振幅と前記第1の全体振幅とから補正係数を算出するステップと、
(S6)前記第1の全体振幅が前記参照振幅よりも大きい場合、前記第1の振幅を前記補正係数で重み付けすることにより重み付きの第1の振幅を得るステップと、
(S7)前記第1の全体振幅が前記参照振幅よりも大きい場合、前記重み付きの第1の振幅と、対応する互いに90度位相がずれた第1の正弦波振動との積の和を求め、前記和を制御信号として少なくとも1つのスピーカへ出力するステップ、または、
(S8)前記第1の全体振幅が前記参照振幅以下である場合、前記第1の理想的な制御信号の前記第1の振幅と、対応する90度位相がずれた第1の正弦波振動との積の和を求め、前記和を制御信号として前記少なくとも1つのスピーカへ出力するステップと
を含む方法。 - 前記第1の振幅から第1の全体振幅を算出するステップ(S3)が、前記第1の振幅の二乗の和から乗根をとることにより前記第1の全体振幅を得ることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記参照振幅と第1の全体振幅とから補正係数を算出するステップ(S5)が、前記参照振幅と前記第1の全体振幅との商を算出することにより前記補正係数を得ることを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第1の理想的な制御信号の成分を算出するステップ(S2)が、互いに90度位相がずれた第2の振幅を含む第2の正弦波振動を含む少なくとも1つの第2の理想的な制御信号を算出することを含み、互いに90度位相がずれた前記第1の理想的な制御信号の2つの第1の正弦波振動の周波数は、互いに90度位相がずれた前記第2の理想的な制御信号の2つの第2の正弦波振動の周波数と異なり、
前記第1の振幅から第1の全体振幅を算出するステップ(S3)が、前記第2の振幅から第2の全体振幅を算出することを含み、
前記第1の全体振幅を所定の参照振幅と比較するステップ(S4)の前に、
(S32)前記第1および第2の全体振幅を互いに比較するステップと、
(S35)前記第1の全体振幅が前記第2の全体振幅の大きさの1.5倍、好ましくは2倍、さらに好ましくは5倍よりも大きい場合は、前記少なくとも1つの第2の理想的な制御信号の第2の正弦波振動の振幅をゼロに設定し、前記第2の全体振幅が前記第1の全体振幅の大きさの1.5倍、好ましくは2倍、さらに好ましくは5倍よりも大きい場合は、前記第1の理想的な制御信号の第1の正弦波振動の振幅をゼロに設定するステップとをさらに含む、請求項1、2、または3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の振幅から第1の全体振幅を算出し、第2の振幅から第2の全体振幅を算出するステップ(S3)が、前記第1および第2の振幅のそれぞれの二乗の和から乗根をとることにより前記第1および第2の全体振幅を得ることを含む、請求項4に記載の方法。
- 燃焼機関によって動作する車両の排気系のための対抗音システムを、燃焼機関によって生成されて排気系内を伝達される空気伝搬音を前記音が計測される排気系内の位置の領域において少なくとも部分的に、好ましくは完全に、打ち消すために制御するための方法であって、
(S1*)排気系の内部で音を計測するステップと、
(S2*)前記計測された音を用いて、前記排気系内に対抗空気伝搬音を生成するための第1および少なくとも1つの第2の理想的な制御信号の成分を算出するステップであって、前記成分がそれぞれ、互いに90度位相がずれた第1および第2の振幅を含む2つの第1および第2の正弦波振動を含み、90度位相がずれた前記第1の理想的な制御信号の2つの第1の正弦波振動の周波数が、90度位相がずれた前記第2の理想的な制御信号の2つの第2の正弦波振動の周波数と異なるステップと、
(S3*)前記第1の振幅から第1の全体振幅を算出し、前記第2の振幅から第2の全体振幅を算出するステップと、
(S35*)前記第1および第2の全体振幅の絶対値を加算し、絶対全体振幅を求めるステップと、
(S4*)前記絶対全体振幅を所定の参照振幅と比較することにより前記絶対全体振幅が前記参照振幅よりも大きいかどうかを判断するステップと、
(S5*)前記絶対全体振幅が前記参照振幅よりも大きい場合、前記参照振幅と前記絶対全体振幅とから絶対補正係数を算出するステップと、
(S6*)前記絶対全体振幅が前記参照振幅よりも大きい場合、前記第1および第2の振幅を前記絶対補正係数で重み付けすることにより重み付きの第1および第2の振幅を得るステップと、
(S7*)前記絶対全体振幅が前記参照振幅よりも大きい場合、前記重み付きの第1および第2の振幅と、対応する90度位相がずれた前記第1および第2の正弦波振動との積の和を求め、前記和を制御信号として少なくとも1つのスピーカへ出力するステップ、または、
(S8*)前記絶対全体振幅が前記参照振幅以下である場合、前記第1および第2の理想的な制御信号の第1および第2の振幅と、対応する90度位相がずれた前記第1および第2の正弦波振動との積の和を求め、前記和を制御信号として前記少なくとも1つのスピーカへ出力するステップと
を含む方法。 - 前記参照振幅と絶対全体振幅とから絶対補正係数を算出するステップ(S5*)が、前記参照振幅と前記絶対全体振幅との商を求めることにより前記絶対補正係数を得ることを含む、請求項6に記載の方法。
- 燃焼機関によって動作する車両の排気系のための対抗音システムを、燃焼機関によって生成されて排気系内を伝達される空気伝搬音を前記音が計測される排気系内の位置の領域において少なくとも部分的に、好ましくは完全に、打ち消すために制御するための方法であって、
(S1〜)排気系の内部で音を計測するステップと、
(S2〜)前記計測された音を用いて、前記排気系内に対抗空気伝搬音を生成するための第1および少なくとも1つの第2の理想的な制御信号の成分を算出するステップであって、前記成分がそれぞれ、互いに90度位相がずれた第1および第2の振幅を含む2つの第1および第2の正弦波振動を含み、90度位相がずれた前記第1の理想的な制御信号の2つの第1の正弦波振動の周波数が、90度位相がずれた前記第2の理想的な制御信号の2つの第2の正弦波振動の周波数と異なるステップと、
(S25〜)前記第1の理想的な制御信号の成分と前記少なくとも1つの第2の理想的な制御信号の成分との間の現在の位相のずれを判断するステップと、
(S3〜)前記第1の振幅から第1の全体振幅を算出し、前記第2の振幅から少なくとも1つのさらなる全体振幅を算出するステップと、
(S35〜)ベクトルの加法によって、前記位相のずれを考慮して、前記第1の全体振幅の絶対値と前記少なくとも1つのさらなる全体振幅の絶対値とを加算し、現在の全体振幅を求めるステップと、
(S4〜)前記現在の全体振幅を所定の参照振幅と比較することにより前記現在の全体振幅が前記参照振幅よりも大きいかどうかを判断するステップと、
(S5〜)前記現在の全体振幅が前記参照振幅よりも大きい場合、前記参照振幅と前記現在の全体振幅とから現在の補正係数を算出するステップと、
(S6〜)前記現在の全体振幅が前記参照振幅よりも大きい場合、前記第1および第2の振幅を前記現在の補正係数で重み付けすることにより重み付きの第1および第2の振幅を得るステップと、
(S7〜)前記現在の全体振幅が前記参照振幅よりも大きい場合、前記重み付きの第1および第2の振幅と、対応する90度位相がずれた前記第1および第2の正弦波振動との積の和を求め、前記和を制御信号として少なくとも1つのスピーカへ出力するステップ、または、
(S8〜)前記現在の全体振幅が前記参照振幅以下である場合、前記第1および第2の理想的な制御信号の第1および第2の振幅と、対応する90度位相がずれた前記第1および第2の正弦波振動との積の和を求め、前記和を制御信号として前記少なくとも1つのスピーカへ出力するステップと
を含む方法。 - 前記参照振幅と現在の全体振幅とから現在の補正係数を算出するステップ(S5〜)が、前記参照振幅と前記現在の全体振幅との商を求めることにより前記現在の補正係数を得ることを含む、請求項6から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の振幅から第1の全体振幅を算出し、第2の振幅から第2の全体振幅を算出するステップ(S3*;S3〜)が、前記第1の振幅の二乗の和の乗根をとることにより前記第1の全体振幅を得、前記第2の振幅の二乗の和の乗根をとることにより前記第2の全体振幅を得ることを含む、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記参照振幅が、前記少なくとも1つのスピーカの最大電気負荷容量に適合している、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 燃焼機関によって動作する車両の排気系のための対抗音システムであって、
対抗音制御器(10)と、
制御信号を受信するために前記対抗音制御器(10)と接続された少なくとも1つのスピーカ(12)であって、前記対抗音制御器(10)から受信した制御信号の関数としての対抗音を前記排気系(4)と流体接続可能な音生成器(3)において生成するように設計されたスピーカ(12)と、
前記対抗音制御器(10)と接続され、排気ガスの流れに関して前記音生成器(3)と前記排気系(4)との流体接続の領域内に位置する前記排気系(4)の位置に配置可能なエラーマイクロホン(5)であって、前記排気系(4)の内部で音を計測し、対応する計測信号を前記対抗音制御器(10)へ出力するように設計されたエラーマイクロホン(5)とを含み、
前記対抗音制御器(10)は、前記制御信号を前記少なくとも1つのスピーカ(12)へ出力することにより、前記エラーマイクロホン(5)から得られた信号を少なくとも部分的に、好ましくは完全に、打ち消すために、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法を実施するように設計されている対抗音システム。 - 燃焼機関と、
前記燃焼機関と流体接続された排気系(4)と、
請求項12に記載の対抗音システムとを含む自動車であって、
前記音生成器(3)および前記エラーマイクロホン(5)が前記排気系(4)に接続されている自動車。
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