JP2015514626A - エンジンハーモニックス増強制御 - Google Patents

Abstract

コントローラは、エンジンへの負荷を表す第１の信号を受信して、この第１の信号に基づいて制御パラメータを生成するように構成されている。１つ以上のハーモニックススケーリング素子の各々は、制御パラメータ、および複数のエンジンハーモニックス信号のうちの別々のエンジンハーモニックス信号を受信して、受信したエンジンハーモニックス信号のスケーリングされたバージョンを生成するように構成されている。各ハーモニックススケーリング素子は、制御パラメータをハーモニックス専用スケーリングファクタにマッピングするためのハーモニックス専用マッピング素子と、受信されたエンジンハーモニックス信号のスケーリングされたバージョンを形成するための調節可能なゲイン素子とを含んでいる。ハーモニックス専用マッピング素子のハーモニックス専用スケーリングファクタ値のうちの少なくともいくつかは、エンジンへの負の負荷と関連する制御パラメータ値にマッピングされる。受信されたエンジンハーモニックス信号のスケーリングされたバージョンを形成することは、ハーモニックス専用スケーリングファクタを受信されたエンジンハーモニックス信号に適用することを含む。

Description

この明細書は、エンジンハーモニックス（harmonic）増強（enhancement）に関する。

いくつかの状況において、自動車の運転手は、彼らの自動車のエンジンから生じるノイズを聞くことが魅力的なことを発見する。例えば、スポーツカーのドライバは、それらが加速する時のエンジンノイズを聞きたくなるかもしれない。運転手は、いつギアをシフトすべきかを決定するためにノイズを用いるかもしれないし、彼らは、エンジンノイズが彼らのドライビング経験を豊かにすることを発見するだけかもしれない。

しかし、多くの今日の自動車は、自動車のキャビンに入って運転手に達するノイズ（例えばロードノイズ）の量を減らすように設計されている。ノイズ低減を達成するために、自動車の設計者は、しばしば音を減衰させる材料（例えばフォーム）を用いて自動車のキャビンを遮音する。音を減衰させる材料は、エンジンノイズと他のノイズ、例えばロードノイズを区別しない。従って、音を減衰させる材料の使用は、運転手に達するエンジンノイズの量を減らす傾向がある。さらに、いくつかの例において、音を減衰させる材料は、他のもの以上にエンジンノイズの特定の周波数を減らすので、不自然な響きのエンジンノイズが運転手に達する結果となる。

エンジンハーモニックス増強システムは、自動車のキャビンでオーディオシステムによる合成されたエンジンノイズを再生することによって、運転手が聞くエンジンノイズを増強する。

一般的な態様において、システムは、エンジンへの負荷を表す第１の信号を受信して、この第１の信号に基づいて制御パラメータを生成するように構成されたコントローラと、各々が、制御パラメータ、および複数のエンジンハーモニックス信号のうちの別々のエンジンハーモニックス信号を受信して、受信したエンジンハーモニックス信号のスケーリングされた（scaled）バージョンを生成するように構成された１つ以上のハーモニックススケーリング（scaling）素子とを備えていて、各ハーモニックススケーリング素子は、制御パラメータをハーモニックス専用スケーリングファクタにマッピングするためのハーモニックス専用マッピング素子と、受信したエンジンハーモニックス信号のスケーリングされたバージョンを形成するための調節可能なゲイン素子とを含み、ハーモニックス専用マッピング素子のハーモニックス専用スケーリングファクタ値のうちの少なくともいくつかは、エンジンへの負の負荷と関連する制御パラメータ値にマッピングされる。受信したエンジンハーモニックス信号のスケーリングされたバージョンを形成することは、ハーモニックス専用スケーリングファクタを、受信したエンジンハーモニックス信号に適用することを含む。

態様は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。

コントローラは、スロットル位置を表す第２の信号を受信するように更に構成され得る。コントローラは、第１の信号および第２の信号に基づいて制御パラメータを生成するように更に構成される。ハーモニックス専用マッピング素子のハーモニックス専用スケーリングファクタのうちの少なくともいくつかは、エンジンへの正の負荷と関連する制御パラメータにマッピングされ得る。エンジンへの負の負荷と関連する制御パラメータは、第１の信号から導き出され、エンジンへの正の負荷と関連する制御パラメータは、第２の信号から導き出され得る。

コントローラは、制御パラメータを生成する前に第１の信号を調整して過渡成分を取り除くように更に構成され得る。コントローラは、第１の閾値より大きい第１の信号の値が線形領域にマッピングされるように、スケールファクタを第１の信号に適用するように更に構成され得る。線形領域は０％から１００％にわたっていてもよい。コントローラは、第１の信号の負の値が第１の線形領域にマッピングされるように、第１のスケールファクタを第１の信号に適用し、かつ第２の信号の全ての値が第２の線形領域にマッピングされるように、第２のスケールファクタを第２の信号に適用するように更に構成され得る。第１の線形領域は−１００％から０％にわたっていてもよく、第２の線形領域は０％から１００％にわたっていてもよい。第１の信号はトルク信号を含み得る。

他の一般的な態様において、方法は、複数のエンジンハーモニックス信号を受信するステップと、エンジンへの負荷を表す第１の信号を受信するステップと、第１の信号に基づいて制御パラメータを決定するステップと、複数のエンジンハーモニックス信号のうちの１つ以上のエンジンハーモニックス信号の各々のためのハーモニックス専用スケーリングファクタを決定するステップと、対応するハーモニックス専用スケーリングファクタを１つ以上のエンジンハーモニックス信号に適用するステップとを有している。ハーモニックス専用スケーリングファクタを決定するステップは、１つ以上のエンジンハーモニックス信号の各々のために、制御パラメータを、制御パラメータ値をハーモニックス専用スケーリングファクタ値にマッピングするように構成された対応するハーモニックス専用マッピング関数に提供するステップを含み、ハーモニックス専用スケーリングファクタ値のうちの少なくともいくつかは、エンジンへの負の負荷と関連する制御パラメータ値にマッピングされる。

態様は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。

方法は、スロットル位置を表す第２の信号を受信するステップを有していてもよく、制御パラメータを決定するステップは、第１の信号および第２の信号に基づく。ハーモニックス専用スケーリングファクタのうちの少なくともいくつかは、エンジンへの正の負荷と関連する制御パラメータにマッピングされ得る。エンジンへの負の負荷と関連する制御パラメータは、第１の信号から導き出され、かつエンジンへの正の負荷と関連する制御パラメータは、第２の信号から導き出され得る。第１の信号に基づいて制御パラメータを決定するステップは、第１の信号を調整して過渡成分を取り除くステップを含み得る。制御パラメータを決定するステップは、第１の閾値より大きい第１の信号の値が線形領域にマッピングされるように、スケールファクタを第１の信号に適用するステップを含み得る。線形領域は、０％から１００％にわたっていてもよい。

制御パラメータを決定するステップは、第１の信号の負の値が第１の線形領域にマッピングされるように、第１のスケールファクタを第１の信号に適用し、かつ第２の信号の全ての値が第２の線形領域にマッピングされるように、第２のスケールファクタを第２の信号に適用するステップを含み得る。第１の線形領域は−１００％から０％にわたっていてもよく、第２の線形領域は０％から１００％にわたっていてもよい。第１の信号はトルク信号を含み得る。

一般的な態様において、システムは、エンジンへの負荷を表す第１の信号を受信して、この第１の信号に基づいて制御パラメータを生成するように構成されたコントローラと、１つ以上のハーモニックススケーリング素子とを備えている。１つ以上のハーモニックススケーリング素子の各々は、制御パラメータ、および複数のエンジンハーモニックス信号のうちの別々のエンジンハーモニックス信号を受信して、受信したエンジンハーモニックス信号のスケーリングされたバージョンを生成するように構成されている。各ハーモニックススケーリング素子は、制御パラメータをハーモニックス専用スケーリングファクタにマッピングするためのハーモニックス専用マッピング素子と、ハーモニックス専用スケーリングファクタを、受信したエンジンハーモニックス信号に適用することを含む、受信したエンジンハーモニックス信号のスケーリングされたバージョンを形成するための調節可能なゲイン素子とを有している。

別の態様において、方法は、複数のエンジンハーモニックス信号を受信するステップと、エンジンへの負荷を表す第１の信号を受信するステップと、第１の信号に基づいて制御パラメータを決定するステップと、複数のエンジンハーモニックス信号のうちの１つ以上のエンジンハーモニックス信号の各々のためのハーモニックス専用スケーリングファクタを決定するステップと、対応するハーモニックス専用スケーリングファクタを１つ以上のエンジンハーモニックス信号に適用するステップとを有している。ハーモニックス専用スケーリングファクタを決定するステップは、１つ以上のエンジンハーモニックス信号の各々のために、制御パラメータを、制御パラメータ値をハーモニックス専用スケーリングファクタ値にマッピングするように構成された対応するハーモニックス専用マッピング関数に提供するステップを含む。

本発明の実施形態は、以下の効果のうちの１つ以上を有し得る。

個々のエンジンハーモニックスをスケーリングするためにエンジン負荷を表す信号を用いることは、実施形態が、正のエンジン負荷に対して１つのタイプのエンジンノイズを生成し、かつ負のエンジン負荷に対して他のタイプのエンジンノイズを生成することを可能にする。この特徴は、エンジンハーモニックス増強システムの音の結果を従来のエンジンハーモニックス増強システムの結果よりリアルにする。

個々のエンジンハーモニックスをスケーリングするためにエンジン負荷を表す信号を用いると、システムは、エンジン負荷が変化する時に、連続的にエンジンノイズのハーモニックス構造を変えることができる。

本発明の他の特徴および効果は、以下の説明および請求項から明らかである。

第１のエンジンハーモニックス増強（ＥＨＥ）システムのブロック図である。 第１のＥＨＥコントローラのブロック図である。 第１のマッピング素子である。 第２のＥＨＥシステムのブロック図である。 第２のＥＨＥコントローラのブロック図である。 第２のマッピング素子である。 ブリッピングを示すグラフである。 第３のＥＨＥコントローラのブロック図である。 第３のＥＨＥシステムのブロック図である。

１ システム概要
図１を参照すると、エンジンハーモニックス増強システム１００は、入力信号として、エンジン（図示せず）のトルク出力を表すトルク信号１０２およびエンジンの毎分回転数を表すＲＰＭ信号１０４を受信する。システム１００は、入力信号１０２，１０４を用いて、合成エンジンハーモニックス信号１０８を形成し、これは、自動車運転者（図示せず）に対する提示のために自動車オーディオシステム１０６に供給される。

エンジンハーモニックス増強システム１００は、ハーモニックス（harmonics）ジェネレータ１１２、エンジンハーモニックススケーリングモジュール１１４、および加算器１１６を備えている。ＲＰＭ信号１０４は、まずハーモニックスジェネレータ１１２に供給され、これは、ＲＰＭ信号１０４に基づいて多くの個々のエンジンハーモニックス１１９を生成する。いくつかの例において、ハーモニックスジェネレータ１１２は、ＲＰＭ信号１０４の値を基本周波数の値と関連付けるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を含んでいる。ハーモニックスジェネレータ１１２によって生成される第１のハーモニックス（Ｈ_１）は、ＲＰＭ信号１０４の値に対応する基本周波数である。残りのエンジンハーモニックス１１９（Ｈ_２〜Ｈ_Ｎ）は、基本周波数の倍音（harmonic）周波数で生成される。

トルク信号１０２およびハーモニックスジェネレータ１１２によって生成されたエンジンハーモニックス（Ｈ_１〜Ｈ_Ｎ）１１９は、エンジンハーモニックススケーリングモジュール１１４に供給され、これは、トルク信号１０２に基づいてエンジンハーモニックス１１９の各々のスケーリングされたバージョン１３０を生成する。トルク信号１０２は、エンジンへの負荷の量のみならず、エンジン負荷が正であるか負であるかに関する情報を含んでいるので、エンジンハーモニックス１１９の各々のためのスケーリングファクタを決定するために特に役立つ。この情報は、例えば、自動車が加速する時の１つのタイプのエンジンノイズ、およびエンジンブレーキのために自動車が減速する時の他のタイプのエンジンノイズを生成するために用いられ得る。

エンジンハーモニックススケーリングモジュール１１４は、エンジンハーモニックス増強（ＥＨＥ）コントローラ１１５および多くのエンジンハーモニックススケーリング素子１２０を含んでいる。ＥＨＥコントローラ１１５は、トルク信号１０２を受信して、このトルク信号１０２に基づいて制御パラメータ（Ｐ）１２２を決定する。ＥＨＥコントローラ１１５の多くの実施形態が、この明細書の後の部分で詳述される。

ＥＨＥコントローラ１１５は、制御パラメータ１２２をエンジンハーモニックススケーリング素子１２０の各々に供給する。各エンジンハーモニックススケーリング素子１２０は、さらに、ハーモニックスジェネレータ１１２によって生成されたエンジンハーモニックス１１９のうちの１つを受信する。各エンジンハーモニックススケーリング素子１２０は、制御パラメータ１２２に基づいて、受信したエンジンハーモニックス１１９をスケーリングする。

個々のエンジンハーモニックス１１９のスケーリングを実行するために、各エンジンハーモニックススケーリング素子１２０は、マッピング素子１２６および調節可能なゲイン素子１２８を含んでいる。マッピング素子１２６は、制御パラメータ１２２を受信して、それを用いてハーモニックススケーリング値１２４を決定する。いくつかの例において、マッピング素子１２６は、対応する制御パラメータ１２２の値と関連付けられた多くのハーモニックススケーリング値１２４を含むルックアップテーブルである。他の例において、マッピング素子は、入力として制御パラメータ１２２を受信する数学的関数を実行して、ハーモニックススケーリング値１２４を計算する。いくつかの例において、マッピング素子１２６の各々は、どのエンジンハーモニックス１１９が、マッピング素子１２６を含んでいるエンジンハーモニックススケーリング素子１２０によってスケーリングされているかによって、制御パラメータ１２２とハーモニックススケーリング値１２４との間の別々のマッピングを実行する。

受信されたエンジンハーモニックス１１９およびハーモニックススケーリング値１２４は、調節可能なスケーリング素子１２８に供給され、これは、ハーモニックススケーリング値１２４を、受信されたエンジンハーモニックス１１９に適用して、結果としてスケーリングされたエンジンハーモニックス信号１３０になる。

ハーモニックススケーリング素子１２０によって生成されたスケーリングされたエンジンハーモニックス信号１３０の各々は、加算器１１６に供給され、これは、スケーリングされたエンジンハーモニックス信号１３０を合算し、結果として合成（combined）エンジンハーモニックス信号１０８になる。

２ トルクに基づくＥＨＥコントローラ
図２を参照すると、ＥＨＥコントローラ１１５の一実施形態は、トルク信号１０２を受信して、このトルク信号１０２に基づいて制御パラメータ（Ｐ）１２２を生成する。ＥＨＥコントローラ１１５は、トルク信号インタープリタ２３２、トルク値キャリブレータ２３８、およびパラメータ決定モジュール２３４を含んでいる。

トルク信号インタープリタ２３２は、トルク信号１０２を受信するが、これは、いくつかの例において、Ｎ・ｍ（すなわち、ニュートン・メーター）の単位を有する物理的なトルク値を表すデジタル信号である。トルク信号インタープリタ１３２は、デジタルトルク信号１０２を、その対応する物理的トルク値２３６に変換して、この物理的トルク値２３６をトルク値キャリブレータ２３８に供給する。

トルク値キャリブレータ２３８は、全ての範囲の起こり得る物理的トルク値２３６を、使い易い範囲の値にマッピングすることによって、較正されたトルク値２４０を形成する。一般に、トルク信号１０２によって表される与えられた物理的トルク値２３６は、正または負であり得る。例えば、自動車のエンジンが自動車を加速させている（すなわち、正のエンジン負荷）場合、物理的トルク値２３６は正である。自動車のエンジンが自動車の駆動トレインにかみ合っていて、自動車が減速している（すなわち、エンジンブレーキが負のエンジン負荷を引き起こしている）場合、物理的トルク値２３６は負である。さらに、いくつかの例において、最大の正の物理的トルク値は、最大の負の物理的トルク値とは異なる。

トルク値キャリブレータ２３８によって実行されるマッピングは、以下の例によって示される。この例において、１台の典型的な車両に対して起こり得る物理的トルク値２３６の範囲は、−８０Ｎｍから４００Ｎｍであり得る。トルク信号キャリブレータ２３８は、０Ｎｍから４００Ｎｍの範囲の物理的トルク値２３６が０％から１００％の範囲にマッピングされるような方法で、物理的トルク値２３６をスケーリングする。これは、物理的トルク値２３６に０．２５のスケールファクタを乗算することによって達成される。同様に、−８０Ｎｍから０Ｎｍの範囲の物理的トルク値２３６にも０．２５のスケールファクタが乗算され、これにより、これらのトルク値を−２０％から０％の範囲にマッピングする。かくして、この例のために、トルク値キャリブレータ２３８から出力される較正されたトルク値２４０は、−２０％から１００％の範囲に収まる。

較正されたトルク値２４０は、次に制御パラメータ決定モジュール２３４に供給される。この実施形態においては、制御パラメータ決定モジュール２３４は、単に、較正されたトルク値を制御パラメータ（Ｐ）１２２として使用する。上述したように、制御パラメータ１２２は、エンジンハーモニックススケーリング素子（図１、素子１２０）に含まれているマッピング素子（図１、素子１２６）に供給される。

３ マッピング素子
図３を参照すると、マッピング素子３２６の一例が、図２のＥＨＥコントローラ１１５によって生成された制御パラメータ１２２を受信して、この制御パラメータ１２２を用いてハーモニックススケーリング値１２４を決定する。特に、制御パラメータ１２２の値は、（上述した例における−２０％から１００％の範囲の）ｘ軸上に見いだされ、この制御パラメータ１２２の値におけるハーモニックスゲイン曲線３４２の値が、ハーモニックススケーリング値１２４として出力される。

ハーモニックススケーリング曲線３４２は、ハーモニックスゲイン軸（すなわちｙ軸）について非対称であることに注意されたい。この非対称は、正のエンジン負荷を経験している（すなわち、加速している間の）エンジンによって生成されるエンジンノイズの個々のハーモニックスレベルが、負のエンジン負荷を経験している（すなわち、エンジンブレーキの間の）エンジンによって生成されるエンジンノイズの個々のハーモニックスレベルとは異なるという状況が原因である。

図４を参照すると、エンジンハーモニックス増強システム４００の他の実施形態は、図１のエンジンハーモニックス増強システム１００と全く同じように構成されるが、ＥＨＥコントローラ４１５がトルク信号１０２に関連して制御パラメータ（Ｐ）４２２を決定するために使用するスロットル信号４０３を受け取るように更に構成される。いくつかの例において、スロットル信号４０３は、スロットル開口部のパーセンテージを表す。

４ トルクおよびスロットルに基づくＥＨＥコントローラ
図５を参照すると、図４中のＥＨＥコントローラ４１５は、トルク信号１０２およびスロットル信号４０３を信号入力として受け取り、信号入力１０２，４０３を用いて制御パラメータ（Ｐ）４２２を決定するように構成されている。一般に、正のエンジン負荷に対しては、ＥＨＥコントローラ４１５は、制御パラメータ４２２として、スロットルパーセンテージ値５４５を用いるように構成されている。負のエンジン負荷に対しては、ＥＨＥコントローラ４１５は、制御パラメータ４２２として、較正されたトルク信号５４０を用いるように構成されている。

ＥＨＥコントローラ４１５は、トルク信号インタープリタ２３２、トルク値キャリブレータ５３８、スロットル信号インタープリタ５４４、および制御パラメータ決定モジュール５３４を含んでいる。

スロットル信号インタープリタ５４４は、いくつかの例においては０％から１００％の範囲のスロットル開口部のパーセンテージを表すデジタル信号であるスロットル信号４０３を受信する。スロットル信号インタープリタ５４４は、デジタルスロットル信号４０３を、その対応するスロットルパーセンテージ値５４５に変換する。いくつかの例においては、スロットルパーセンテージ値５４５は、既に０％から１００％の範囲のパーセンテージの形であるので、較正する必要はない。他の例においては、１．０のスケーリングファクタが、その範囲の値を保つためにスロットルパーセンテージ値５４５に適用され得る。

トルク信号インタープリタ２３２は、図２のトルク信号インタープリタ２３２と同じ方法でトルク信号１０２を翻訳して、物理的トルク値２３６を生成する。物理的トルク値２３６は、トルク値キャリブレータ５３８に渡され、これは、負の物理的トルク値２３６が−１００％から０％（または−１から０）の範囲にマッピングされるように、物理的トルク値２３６をスケーリングする。例えば、１台の典型的な車両に対する物理的トルク値２３６の範囲は、−１００Ｎｍから４００Ｎｍであり得る。トルク信号キャリブレータ５３８は、−１００Ｎｍから０Ｎｍの範囲の物理的トルク値２３６が−１００％から０％の範囲にマッピングされるような方法で、物理的トルク値２３６をスケーリングする。この例では、これは、物理的トルク値２３６に１．２５のスケールファクタを乗算することによって達成され得る。

スロットルパーセンテージ値５４５および較正されたトルク値５４０は、制御パラメータ決定モジュール５３４に供給され、これは、この値５４５，５４０を用いて制御パラメータ（Ｐ）４２２を決定する。特に、スロットルパーセンテージ値５４５が、予め定められたスロットル閾値Ａ０より大きい場合、または較正されたトルク値５４０が、予め定められたトルク閾値Ｔ０より大きい場合、スロットルパーセンテージ値が、制御パラメータ４２２として出力される。それ以外の場合には、較正されたトルク値５４０が、制御パラメータ４２２として出力される。いくつかの例において、閾値Ｔ０およびＡ０はゼロに等しい。他の例において、閾値Ｔ０およびＡ０は、ゼロに近い値である。

ＥＨＥコントローラ４１５から出力される結果として生じる制御パラメータ４２２は、−１００％から１００％の範囲に制限される。エンジン負荷が負の場合、制御パラメータ４２２は、−１００％から０％の範囲の較正されたトルク値５４０を含み、エンジン負荷が正の場合、制御パラメータは、０％から１００％の範囲のスロットルパーセンテージ値５４５を含む。

５ 結合されたトルクおよびスロットルに基づくマッピング素子
図６を参照すると、マッピング素子４２６の他の例が、図４のＥＨＥコントローラ４１５によって生成された制御パラメータ４２２を受信して、この制御パラメータ４２２を用いてハーモニックススケーリング値４２４を決定する。特に、制御パラメータ４２２の値は、（上述した例における−１００％から１００％の範囲の）ｘ軸上に見いだされ、この制御パラメータ４２２の値におけるハーモニックスゲイン曲線６４２の値が、ハーモニックススケーリング値４２４出力として供給される。

再度、ハーモニックススケーリング曲線６４２は、ハーモニックスゲイン軸（すなわちｙ軸）について非対称であることに注意されたい。この非対称は、正のエンジン負荷を経験している（すなわち、加速している間の）エンジンによって生成されるエンジンノイズの個々のハーモニックスレベルが、負のエンジン負荷を経験している（すなわち、エンジンブレーキの間の）エンジンによって生成されるエンジンノイズの個々のハーモニックスレベルとは異なるという状況が原因である。また、−１００％から０％の制御パラメータ４２２の値は、負のトルク値５３６に基づき、０％から１００％の制御パラメータ値４２２は、正のスロットルパーセンテージ値５４５に基づくことに注意されたい。

６ ブリッピングに耐性のあるＥＨＥコントローラ
図７を参照すると、いくつかの例において、エンジンブレーキの間、自動車は、高いギアから低いギアへシフトし得る（すなわち、シフトダウン）。ギアをシフトするために、自動車のエンジンを自動車の駆動トレインに連結するクラッチがはずされ、その時には、自動車のエンジンのＲＰＭはアイドリングレベルに減少し、一方、自動車の駆動トレインは高速で回転し続ける。エンジンがアイドリングレベルで回転している間に、低いギアでクラッチを再結合すると、速く回転している駆動トレインが、よりゆっくり回転しているエンジンに連結するので、速度の突然で望ましくない減少を引き起こすことがある。

速度のこの突然の減少を避けるために、エンジンが駆動トレインの速度と同等の速度で回転するように、エンジンのＲＰＭを増加することがあり、この技術は『ＲＰＭマッチング』と呼ばれる。クラッチ結合前のエンジンＲＰＭのこの増加は、時には『ブリッピング（blipping）』とも呼ばれる。

図７の丸で囲んだ領域７４６は、エンジンブレーキの間の自動車エンジンのトルク出力を示している。２つの丸の間のトルクのスパイク（spike）７４８は、自動車のシフトダウンおよびブリッピングが起こった時のエンジンのトルクを示している。トルク信号のこの種のスパイク７４８は、トルク情報を利用するＥＨＥシステム（例えば、上述したシステム）に有害な影響を及ぼすことがある。特に、このようなスパイクは、非常に短い時間の間、ＥＨＥシステムに、大きくて望ましくないエンジンノイズを発生させることがある。いくつかの例において、大きいエンジンノイズは、予想されるように、エンジンの加速と関連したエンジンノイズであって、エンジンブレーキと関連したものではない。

図８を参照すると、ＥＨＥコントローラ８１５の他の実施形態は、トルク情報を利用するＥＨＥシステムへのブリッピングの影響を小さくするような制御パラメータ８２２を生成するように構成されている。ＥＨＥコントローラ８１５は、図５に示したＥＨＥコントローラ４１５と同様に動作する。しかし、トルク値キャリブレータ５３８に供給される前に、物理的トルク値２３６は、まず絶対値素子８５０に供給され、これは、物理的トルク値２３６の絶対値８５１を生成する。物理的トルク値２３６の絶対値８５１は、否定モジュール８５２に供給され、これは、物理的トルク値２３６の否定された絶対値８５３を生成する。物理的トルク値２３６の否定された絶対値８５３は、次に強制モジュール８５４に供給され、これは、物理的トルク値２３６の否定された絶対値８５３が予め定められた範囲になるよう強制する。いくつかの例において、予め定められた範囲は、自動車エンジンの最大トルク出力と最小トルク出力の間の全ての起こり得るトルク値を含む範囲として定義される。

強制され否定された絶対値８５５は、トルク値キャリブレータ５３８に供給され、これは、物理的トルク信号２３６の強制され否定された絶対値８５５の負の値が−１００％から０％（または０から１）の範囲にマッピングされるように、物理的トルク値２３６の強制され否定された絶対値８５５をスケーリングする。トルク値キャリブレータ５３８の出力は、較正されたトルク値８４０であり、これは、スロットルパーセンテージ値５４５と共に、制御パラメータ決定モジュール８３４に供給される。スロットルパーセンテージ値５４５が、予め定められた閾値Ａ０より大きい場合、このスロットルパーセンテージ値５４５が、制御パラメータ８２２として出力される。それ以外の場合には、ブリッピングの影響が最小化されるように調節された較正されたトルク値８４０が、制御パラメータ８２２として出力される。

７ 変形例
図９を参照すると、いくつかの例において、エンジンハーモニックス増強システム９００のエンジンハーモニックススケーリング素子９２０は、平滑化素子９６０を含んでいて、これは、マッピング素子４２６によって生成されたハーモニックススケーリング値４２４を受信して、これを用いて、平滑化されたハーモニックススケーリング値９２４を生成する。

いくつかの例において、平滑化素子９６０は、攻撃（attack）および減衰（decay）アルゴリズムを適用することによって、平滑化されたハーモニックススケーリング値９２５を生成する。このようなアルゴリズムは、ハーモニックススケーリング値の急な変化を、ハーモニックススケーリング値９２４の中でより徐々に表されるようにする。

いくつかの例において、トルク信号１０２およびスロットル信号４０３は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスから受信される。

８ 実施態様
上記の技術を実施するシステムは、ソフトウェア、ファームウェア、デジタル電子回路、またはコンピュータハードウェア、またはそれらの組合せにおいて実現され得る。システムは、プログラマブルプロセッサによる実行のための機械可読の記憶装置内で具体的に実現されるコンピュータプログラム製品を含むことができる。そして、方法ステップは、入力データに作用して出力を生成することによって機能を実行するための命令のプログラムを実行するプログラマブルプロセッサによって実行され得る。システムは、データ記憶システム、少なくとも１つの入力装置、および少なくとも１つの出力装置からデータおよび命令を受信して、これらにデータおよび命令を送信するために接続された少なくとも１つのプログラマブルプロセッサを含んでいるプログラム可能なシステム上で実行可能な１つ以上のコンピュータプログラム内で実現され得る。各コンピュータプログラムは、高級な手続きまたはオブジェクト指向のプログラミング言語で、または所望であればアセンブリもしくは機械言語で実現することが可能である。そして、いずれにせよ、言語は、コンパイルされたか翻訳された言語であり得る。例として、適切なプロセッサは、汎用および専用のマイクロプロセッサの両方を含む。通常、プロセッサは、読出し専用メモリおよび／またはランダムアクセスメモリから命令およびデータを受信する。通常、コンピュータは、データファイルを格納するための１つ以上の大量記憶装置を含む。このような装置は、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクのような磁気ディスク、光磁気ディスク、および光ディスクを含む。コンピュータプログラム命令およびデータを具体的に実現することに適している記憶装置は、例として、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリデバイスのような半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクのような磁気ディスク、光磁気ディスク、およびＣＤ−ＲＯＭディスクを含む、不揮発メモリの全ての形を含む。前述のいずれかは、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって補足され、またはこの中に組み込まれ得る。

前述の説明は、実例を示すことを目的とするものであり、本発明の範囲を制限することを目的とするものではないことは理解されるべきである。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。他の実施形態も、請求項の範囲内である。

１００ エンジンハーモニックス増強システム
１０６ オーディオシステム
１１２ ハーモニックスジェネレータ
１１４ エンジンハーモニックススケーリングモジュール
１１５ ＥＨＥコントローラ
１１６ 加算器
１２０ エンジンハーモニックススケーリング素子
１２６ マッピング素子
１２８ 調節可能なゲイン素子

Claims (20)

1. エンジンへの負荷を表す第１の信号を受信して、この第１の信号に基づいて制御パラメータを生成するように構成されたコントローラと、
   各々が、前記制御パラメータ、および複数のエンジンハーモニックス信号のうちの別々のエンジンハーモニックス信号を受信して、受信したエンジンハーモニックス信号のスケーリングされたバージョンを生成するように構成された１つ以上のハーモニックススケーリング素子とを備えていて、
   各ハーモニックススケーリング素子は、前記制御パラメータをハーモニックス専用スケーリングファクタにマッピングするためのハーモニックス専用マッピング素子を含んでいて、このハーモニックス専用マッピング素子のハーモニックス専用スケーリングファクタ値の少なくともいくつかは、エンジンへの負の負荷と関連する制御パラメータ値にマッピングされ、
   各ハーモニックススケーリング素子は、更に、前記ハーモニックス専用スケーリングファクタを、受信したエンジンハーモニックス信号に適用することを含む、受信したエンジンハーモニックス信号のスケーリングされたバージョンを形成するための調節可能なゲイン素子を含んでいる
   ことを特徴とするシステム。
2. 前記コントローラは、スロットル位置を表す第２の信号を受信して、第１の信号および第２の信号に基づいて制御パラメータを生成するように更に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記ハーモニックス専用マッピング素子のハーモニックス専用スケーリングファクタの少なくともいくつかは、エンジンへの正の負荷と関連する制御パラメータにマッピングされることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. エンジンへの負の負荷と関連する制御パラメータは、第１の信号から導き出され、エンジンへの正の負荷と関連する制御パラメータは、第２の信号から導き出されることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 前記コントローラは、制御パラメータを生成する前に第１の信号を調整して過渡成分を取り除くように更に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 前記コントローラは、第１の閾値より大きい第１の信号の値が線形領域にマッピングされるように、スケールファクタを第１の信号に適用するように更に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
7. 前記線形領域は、０％から１００％にわたっていることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 前記コントローラは、
   第１の信号の負の値が第１の線形領域にマッピングされるように、第１の信号に第１のスケールファクタを適用し、かつ
   第２の信号の全ての値が第２の線形領域にマッピングされるように、第２の信号に第２のスケールファクタを適用するように更に構成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
9. 前記第１の線形領域は−１００％から０％にわたっていて、前記第２の線形領域は０％から１００％にわたっていることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 前記第１の信号はトルク信号を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
11. 複数のエンジンハーモニックス信号を受信するステップと、
    エンジンへの負荷を表す第１の信号を受信するステップと、
    前記第１の信号に基づいて制御パラメータを決定するステップと、
    １つ以上のエンジンハーモニックス信号の各々のために、制御パラメータを、制御パラメータ値をハーモニックス専用スケーリングファクタ値にマッピングするように構成された、対応するハーモニックス専用マッピング関数に提供するステップを含む、複数のエンジンハーモニックス信号のうちの１つ以上のエンジンハーモニックス信号の各々のためにハーモニックス専用スケーリングファクタを決定するステップとを有していて、
    前記ハーモニックス専用スケーリングファクタ値の少なくともいくつかは、エンジンへの負の負荷と関連する制御パラメータ値にマッピングされ、
    更に、対応するハーモニックス専用スケーリングファクタを１つ以上のエンジンハーモニックス信号の各々に適用するステップを有している
    ことを特徴とする方法。
12. スロットル位置を表す第２の信号を受信するステップを更に有していて、前記制御パラメータを決定するステップは、第１の信号および第２の信号に基づくことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記ハーモニックス専用スケーリングファクタの少なくともいくつかは、エンジンへの正の負荷と関連する制御パラメータにマッピングされることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. エンジンへの負の負荷と関連する制御パラメータは、第１の信号から導き出され、エンジンへの正の負荷と関連する制御パラメータは、第２の信号から導き出されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記第１の信号に基づいて制御パラメータを決定するステップは、第１の信号を調整して過渡成分を取り除くステップを含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
16. 前記制御パラメータを決定するステップは、第１の閾値より大きい第１の信号の値が線形領域にマッピングされるように、第１の信号にスケールファクタを適用するステップを含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
17. 前記線形領域は、０％から１００％にわたっていることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記制御パラメータを決定するステップは、
    第１の信号の負の値が第１の線形領域にマッピングされるように、第１の信号に第１のスケールファクタを適用するステップと、
    第２の信号の全ての値が第２の線形領域にマッピングされるように、第２の信号に第２のスケールファクタを適用するステップとを含んでいる
    ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
19. 前記第１の線形領域は−１００％から０％にわたっていて、前記第２の線形領域は０％から１００％にわたっていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記第１の信号はトルク信号を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の方法。

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