[發(fā)明專利]傳輸路徑補償器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210120584.7
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102750943A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設計）人: C·呂金;S·皮耶奇巴
• 申請（專利權）人: J·埃貝施佩歇爾有限及兩合公司
• 主分類號: G10K11/16
• 分類號: G10K11/16
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

技術領域

本發(fā)明涉及通過內燃機驅動的車輛的排氣系統(tǒng)的有源吸聲。

背景技術

一種如消音器的減少車輛排氣系統(tǒng)的聲發(fā)射的備選或補充方式，稱為有源噪聲消除系統(tǒng)，該系統(tǒng)將由車輛的內燃機發(fā)射的噪音脈沖序列與電聲產(chǎn)生的抗噪聲(anti-noise)脈沖序列疊加，該系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了較長時間了。

這樣的有源噪聲消除系統(tǒng)具有通過連接元件輸入排氣管的來自聲音發(fā)生器的聲音信號源。源自內燃機的聲波與聲信號的聲波在連接元件接合排氣管的耦合區(qū)域發(fā)生疊加。為了獲得兩種聲波在疊加區(qū)域的相消干涉，源自聲波發(fā)生器的聲音信號的聲波的形式和幅度在疊加區(qū)域必須與源自內燃機的聲波對應而且相對于后者相位必須具有180°的相移。

將低頻電輸入信號轉換為或多或少相似波形的聲音信號的電聲換能器典型地用作聲音換能器。電輸入信號基于通過控制單元產(chǎn)生然后放大的所謂的控制信號。使用放在疊加區(qū)域的麥克風確定相消聲波疊加的結果，也可以用壓力傳感器替代麥克風。輸出信號形成到控制單元的反饋變量。

在此上下文中，注意如果沒有明確的說明，則在此文檔中使用的術語“控制”不同于德語中產(chǎn)生的同義詞術語“調節(jié)”。這同樣與兩種術語的所有語法修正相關。因此，在此文檔中的術語“控制”可以包括反饋變量或者其各測量值的反饋，以及德語“調節(jié)”用于簡單控制鏈。

類似于聲音發(fā)生器外罩和連接元件的聲學特性，同樣系統(tǒng)的電和電聲部件的傳遞函數(shù)導致信號的改變，以便作為抗噪聲的到達耦合區(qū)域的聲波的波形與它們對應的控制信號很不同。

因此，控制單元產(chǎn)生控制信號時要考慮到信號傳輸路徑，即，要考慮到換能器的傳遞函數(shù)、聲波發(fā)生器的轉換特性、容納聲波發(fā)生器的體積的影響、將聲波發(fā)生器外罩與排氣管耦合的連接元件的聲學性能、麥克風的轉換性能以及考慮可能的下游過濾器。

傳遞函數(shù)指示麥克風的輸出信號和控制信號之間的函數(shù)關系。頻率依賴傳遞函數(shù)可以，例如當發(fā)動機停轉時，通過產(chǎn)生頻率掃描形式的控制信號(即，其頻率調入相關區(qū)域的控制信號)確定，并且監(jiān)視由此產(chǎn)生的麥克風的輸出信號。因為聲波在氣體中的傳播隨著氣體的溫度變化，所以在不同溫度的排氣系統(tǒng)下重復測量，從而最終獲得用于通過幅度和相位表征傳遞函數(shù)的頻率和溫度參數(shù)。

控制單元典型地包括多個調節(jié)器用于獲得真正的噪音相消。每一個調節(jié)器獨立于其它調節(jié)器為感興趣的頻帶的特定子區(qū)域產(chǎn)生控制信號。

從發(fā)動機發(fā)射的聲波的頻譜包括幾個最大值，稱為發(fā)動機等級(engine?order)，其每一個代表典型地與發(fā)動機速度相關的多個基頻(不必是整數(shù))。在發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)或準穩(wěn)態(tài)操作中，與發(fā)動機等級相關的頻帶是穩(wěn)態(tài)，而在動態(tài)操作中，頻帶改變其相對于特定的發(fā)動機速度的位置關系。

為了與發(fā)動機發(fā)射的聲波同步，因此控制單元使用表示內燃機的特定條件(例如，曲軸速度和點火頻率)的特定操作信號。通常從馬達控制單元獲得這些信號，但是還可以從放置在排氣管中的傳感器產(chǎn)生。

在正常的操作條件下，車輛排氣系統(tǒng)經(jīng)受顯著的溫度波動、濕度、侵蝕凝結物(aggressive?condensate)、沉積物以及振動，這可能導致傳遞函數(shù)的改變，并且因此對噪聲消除效率有不利影響。

因此期望提供一種即使在變化傳遞函數(shù)的條件下也能實現(xiàn)有效噪聲消除的有源噪聲消除系統(tǒng)。

發(fā)明內容

這樣的噪聲消除系統(tǒng)的實施例包括：第一電聲換能器，被配置為基于電控制信號產(chǎn)生第一聲音信號并且通過聲音傳輸線與所述排氣管連通。所述第一聲音信號在經(jīng)過所述聲音傳輸線后以抗噪聲(anti-noise)的形式進入所述排氣管線。所述用于在車輛的排氣管線中產(chǎn)生抗噪聲的系統(tǒng)還包括第二電聲換能器，被配置為產(chǎn)生表示第二聲音信號的電測量信號并且在抗噪聲耦合區(qū)域與所述排氣管線聲連通；以及控制單元，被配置為基于所述測量信號產(chǎn)生所述控制信號；以及參數(shù)化單元，用于基于所述控制單元的瞬態(tài)響應確定所述控制單元使用的控制函數(shù)的相容相位參數(shù)和相容幅度參數(shù)。

這樣的噪聲消除系統(tǒng)的實施例還適合進行包括如下用于確定相容相位參數(shù)和相容幅度參數(shù)的步驟的方法：

a)由所述控制單元使用從-π到+π范圍內的相位參數(shù)來初始化控制信號的產(chǎn)生；

b)確定所述控制信號的幅度特性；

c)分析是否所述幅度特性的幅度值顯示震蕩特性；

d)利用標簽存儲所述相位參數(shù)，所述標簽指示是否存在震蕩特性的證據(jù)；