JP2013117223A - 排気系統におけるスピーカの過負荷保護 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の排気系統内部の音を計測することと、計測した音に基づいて制御信号を算出することと、制御信号での動作時の対抗音システムの少なくとも1つのスピーカの予期される熱負荷を、スピーカの熱挙動の数学的モデルに基づいて算出し、かつ/または、対抗音システムの上記少なくとも1つのスピーカの予期される機械的負荷を、スピーカの機械的挙動の数学的モデルに基づいて算出することと、算出した熱負荷および/または機械的負荷を特定の最大負荷と比較することと、算出した熱負荷および/または機械的負荷が最大負荷以下である場合、スピーカを上記制御信号で動作させることと、算出した負荷が最大負荷よりも大きい場合、上記制御信号のスペクトルを変更することにより補正制御信号を得ることを含む。
【選択図】図3
Description
本出願は、「Uberlastungsschutz fur Lautsprecher in Abgasanlagen」という名称の独国にて2011年11月2日付で出願された特許出願第10 2011 117 495.1号の優先権を主張するものであり、この出願の内容全体を参照により本明細書に援用する。
2 スピーカ
3 音生成器
4 排気系統
5 エラーマイクロホン
6 燃焼機関
7 対抗音システム
8 開口部
10 対抗音制御ユニット
Claims (10)
- 燃焼機関によって動作する車両の排気系統のため対抗音システムであって、計測された音に基づいて排気系統内に対抗空気伝搬音を生成して、燃焼機関によって生成されて排気系統内を伝達される空気伝搬音の大きさおよび位相を該音が計測される排気系統内の位置の近傍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の対抗音システムを制御するための方法であって、
(S1)前記排気系統の内部の音を計測するステップと、
(S2)前記計測した音に基づいて制御信号を算出するステップと、
(S3)前記制御信号での動作時の前記対抗音システムの少なくとも1つのスピーカの予期される熱負荷を、前記スピーカの熱挙動の数学的モデルに基づいて算出し、かつ/または、前記制御信号での動作時の前記対抗音システムの前記少なくとも1つのスピーカの予期される機械的負荷を、前記スピーカの機械的挙動の数学的モデルに基づいて算出するステップと、
(S4)前記算出した熱負荷および/または機械的負荷を特定の最大負荷と比較するステップと、
(S5)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷が前記最大負荷以下である場合、前記スピーカを前記制御信号で動作させるステップと
(S6)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷が前記最大負荷よりも大きい場合、前記制御信号のスペクトルを変更することにより補正制御信号を得て、前記スピーカを前記補正制御信号で動作させるステップとを含む方法。 - 前記制御信号のスペクトルを変更するステップ(S6)が、
(S61)前記制御信号の個々の周波数の振幅を閾値と比較するサブステップと、
(S62)補正制御信号を得るために、振幅が前記閾値以下である前記制御信号の周波数の振幅をゼロにするサブステップと、
(S63)前記補正制御信号での動作時の前記対抗音システムの前記少なくとも1つのスピーカの予期される熱負荷を、前記スピーカの熱挙動の数学的モデルに基づいて算出し、かつ/または、前記対抗音システムの前記少なくとも1つのスピーカの予期される機械的負荷を、前記スピーカの機械的挙動の数学的モデルに基づいて算出するサブステップと、
(S64)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷を前記特定の最大負荷と比較するサブステップと、
(S66)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷が前記最大負荷よりも大きい場合、前記閾値を増加させ、ステップ(S61)〜(S64)を繰り返すサブステップと、
(S65)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷が前記最大負荷以下になると、前記スピーカを前記補正制御信号で動作させるサブステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記制御信号のスペクトルを変更するステップ(S6)が、
(S61’)前記制御信号の周波数を前記燃焼機関のエンジン次数に割り当てるサブステップと、
(S62’)補正制御信号を得るために、エンジン次数が閾値以上である前記制御信号の周波数の振幅をゼロにするサブステップと、
(S63’)前記補正制御信号での動作時の前記対抗音システムの前記少なくとも1つのスピーカの予期される熱負荷を、前記スピーカの熱挙動の数学的モデルに基づいて算出し、かつ/または、前記補正制御信号での動作時の前記対抗音システムの前記少なくとも1つのスピーカの予期される機械的負荷を、前記スピーカの機械的挙動の数学的モデルに基づいて算出するサブステップと、
(S64’)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷を前記特定の最大負荷と比較するサブステップと、
(S66’)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷が前記最大負荷よりも大きい場合、前記閾値を減少させ、ステップ(S61’)〜(S64’)を繰り返すサブステップと、
(S65’)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷が前記最大負荷以下になると、前記スピーカを前記補正制御信号で動作させるサブステップとを含む、請求項1または2に記載の方法。 - 前記制御信号のスペクトルを変更するステップ(S6)が、
(S61*)人間の耳ではあまりよく知覚されないかまたは全く知覚されない前記制御信号の信号成分を、人間の耳の心理音響モデルを用いて検出するサブステップと、
(S62*)補正制御信号を得るために、人間の耳での知覚性が閾値以下である前記制御信号の信号成分の振幅をゼロにするサブステップと、
(S63*)前記補正制御信号での動作時の前記対抗音システムの前記少なくとも1つのスピーカの予期される熱負荷を、前記スピーカの熱挙動の数学的モデルに基づいて算出し、かつ/または、前記補正制御信号での動作時の前記対抗音システムの前記少なくとも1つのスピーカの予期される機械的負荷を、前記スピーカの機械的挙動の数学的モデルに基づいて算出するサブステップと、
(S64*)前記算出した熱負荷および/または算出した機械的負荷を前記特定の最大負荷と比較するサブステップと、
(S66*)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷が前記最大負荷よりも大きい場合、前記閾値を増加させ、ステップ(S61*)〜(S64*)を繰り返すサブステップと、
(S65*)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷が前記最大負荷以下になると、前記スピーカを前記補正制御信号で動作させるサブステップとを含む、請求項1、2または3に記載の方法。 - 前記制御信号のスペクトルを変更するステップ(S6)が、
(S61#)前記スピーカの共振範囲にある前記制御信号の信号成分を、前記スピーカの振動挙動の数学的モデルを用いて検出するサブステップと、
(S62#)補正制御信号を得るために、前記スピーカの共振範囲にある前記制御信号の信号成分の振幅を増加させるサブステップと、
(S63#)前記補正制御信号での動作時の前記対抗音システムの前記少なくとも1つのスピーカの予期される熱負荷を、前記スピーカの熱挙動の数学的モデルに基づいて算出し、かつ/または、前記補正制御信号での動作時の前記対抗音システムの前記少なくとも1つのスピーカの予期される機械的負荷を、前記スピーカの機械的挙動の数学的モデルに基づいて算出するサブステップと、
(S64#)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷を前記特定の最大負荷と比較するサブステップと、
(S66#)前記算出した機械的負荷が前記最大負荷よりも大きい場合、前記スピーカの共振範囲にある前記制御信号の信号成分の振幅を減少させ、ステップ(S63#)〜(S64#)を繰り返し、前記算出した熱負荷が前記最大負荷よりも大きい場合、ステップ(S62#)〜(S64#)を繰り返すサブステップと、
(S65#)前記算出した熱負荷および/または前記算出した機械的負荷が前記最大負荷以下になると、前記スピーカを前記補正制御信号で動作させるサブステップとを含む、請求項1から4のいずれかに記載の方法。 - 前記特定の最大負荷が、温度値および/または前記スピーカの振動板の最大撓みである、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 前記特定の最大負荷が、温度と継続時間との関数および/または前記スピーカの振動板の最大撓みと発生頻度との関数である、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 前記スピーカの熱挙動の数学的モデルが、周囲温度、大気圧、湿度、雨センサの信号、排気ガス温度、エンジン回転数、エンジントルク、および運転により前記スピーカにぶつかる空気流というパラメータのうちの少なくとも1つを考慮したものである、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
- 燃焼機関によって動作する車両の排気系統のための対抗音システム(7)であって、
対抗音制御ユニット(10)と、
制御信号を受信するために前記対抗音制御ユニット(10)と接続された少なくとも1つのスピーカ(2)であって、前記対抗音制御ユニット(10)から該スピーカ(2)が受信した制御信号に応じて、前記排気系統(4)と流体接続して設置可能な音生成器(3)において対抗音を生成するように適合されたスピーカ(2)と、
前記対抗音制御ユニット(10)と接続され、排気ガスの流れに関して前記音生成器(3)と前記排気系統(4)との流体接続の近傍にある前記排気系統(4)の位置に配置可能なエラーマイクロホン(5)であって、前記排気系統(4)内部の音を計測し、対応する計測信号を前記対抗音制御ユニット(10)へ出力するように適合されたエラーマイクロホン(5)とを含み、
前記対抗音制御ユニット(10)が、前記制御信号を前記少なくとも1つのスピーカ(2)へ出力することにより、前記エラーマイクロホン(5)から受信した信号の大きさおよび位相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8のうちの一項に記載の方法を実行するように適合された、対抗音システム(7)。 - 燃焼機関(6)と、
前記燃焼機関(6)と流体接続された排気系統(4)と、
請求項9に記載の対抗音システム(7)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)が前記排気系統(4)と接続された対抗音システム(7)とを含む、モータ付き車両。
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