DE102017207756B4 - Method for generating a compensation transfer function for sound actuators of a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Erzeugen einer Kompensationsübertragungsfunktion (HKomp) für einen Soundaktor (2) eines Kraftfahrzeugs (Kfz), dadurch gekennzeichnet, dass
a. ein Eingangssignal (X) von einer Steuereinheit (1) an einen Soundaktor (2) übermittelt wird,
b. mittels des Soundaktors (2) ein Eingangsschallsignal (SX) ausgegeben wird,
c. eine Sensoreinheit (3) ein von der Fahrzeugakustik beeinflusstes Ausgangsschallsignal (SY) erfasst und ein Ist-Ausgangssignal (Y) an die Steuereinheit (1) übermittelt,
d. die Steuereinheit (1) eine Gesamtübertragungsfunktion (HGes) generiert, welche das Verhältnis von dem Ist-Ausgangssignal (Y) und dem Eingangssignal (X) beschreibt,
e. die Steuereinheit (1) durch Vergleichen der Gesamtübertragungsfunktion (HGes) mit einer Referenzgesamtübertragungsfunktion (HGes, Ref), welche das Verhältnis von einem Referenz-Ausgangssignal (Y') und dem Eingangssignal (X) beschreibt, eine Kompensationsübertragungsfunktion (HKomp) ermittelt, welche das Verhältnis der Referenzgesamtübertragungsfunktion (HGes, Ref) und der Gesamtübertragungsfunktion (HGes) beschreibt,
f. nach der Generierung der Kompensationsübertragungsfunktion (HKomp) durch die Steuereinheit (1) ein weiteres Eingangssignal (X) erzeugt wird und das weitere Eingangssignal (X) von der Steuereinheit (1) mittels der Kompensationsübertragungsfunktion (HKomp) in ein adaptiertes Eingangssignal (X') transformiert wird,
g. das adaptierte Eingangssignal (X') durch die Steuereinheit an den Soundaktor (2) übermittelt wird,
h. durch den Soundaktor (2) ein adaptiertes Eingangsschallsignal (SX') ausgegeben wird,
i. die Sensoreinheit (3) ein von der Fahrzeugakustik beeinflusstes adaptiertes Ausgangsschallsignal (SY') erfasst und ein adaptiertes Ist-Ausgangssignal (Y") an die Steuereinheit (1) übermittelt, und
j. die Steuereinheit (1) eine Differenz (dS) zwischen dem adaptierten Ist-Ausgangssignal (Y") und dem Referenz-Ausgangssignal (Y') bestimmt.
Method for generating a compensation transfer function (H Komp ) for a sound actuator (2) of a motor vehicle (motor vehicle), characterized in that
a. an input signal (X) is transmitted from a control unit (1) to a sound actuator (2),
b. by means of the sound actuator (2) an input sound signal (SX) is output,
c. a sensor unit (3) detects an output sound signal (SY) influenced by the vehicle acoustics and transmits an actual output signal (Y) to the control unit (1),
d. the control unit (1) generates a total transfer function (H Ges ) which describes the relationship between the actual output signal (Y) and the input signal (X),
e. the control unit (1), determined by comparing the overall transfer function (H Ges) with a reference overall transfer function (H Ges, Ref), which and the input signal (X) describes the ratio of a reference output signal (Y ') a compensation transfer function (H Comp) which describes the ratio of the reference total transfer function (H Ges, ref) and the overall transfer function (H total),
f. after the generation of the compensation transfer function (H Komp ) by the control unit (1) a further input signal (X) is generated and the further input signal (X) from the control unit (1) by means of the compensation transfer function (H Komp ) in an adapted input signal (X '. ) is transformed
G. the adapted input signal (X ') is transmitted by the control unit to the sound actuator (2),
H. an adapted input sound signal (SX ') is output by the sound actuator (2),
i. the sensor unit (3) detects an adapted output sound signal (SY ') influenced by the vehicle acoustics and transmits an adapted actual output signal (Y ") to the control unit (1), and
j. the control unit (1) a difference (dS) between the adapted actual output signal (Y ") and the reference output signal (Y ') determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Kompensationsübertragungsfunktion für einen Soundaktor eines Kraftfahrzeugs und ein mit einem Soundaktor ausgestattetes Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for generating a compensation transfer function for a sound actuator of a motor vehicle and equipped with a sound actuator motor vehicle.
Bei der Gestaltung eines Kraftfahrzeugs ist es verbreitet, eine gewünschte Geräuschkulisse in einem Kraftfahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Insbesondere sollen die Geräusche eines Verbrennungsmotors so beeinflusst werden, dass sie von Kraftfahrzeuginsassen als angenehm empfunden werden. Um eine gewünschte Geräuschkulisse in einem Kraftfahrzeuginnenraum mittels einer aktiven Beeinflussung unter Anwendung von Soundaktoren zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Fahrzeugakustik in einer Gesamtübertragungsfunktion zu beschreiben. Eine Gesamtübertragungsfunktion beschreibt den Zusammenhang zwischen einem Ist-Ausgangssignal, welches ein durch die Fahrzeugakustik beeinflusstes Ausgangsschallsignal, beispielsweise in dem Kraftfahrzeuginnenraum beschreibt, und einem Eingangssignal, welches an den Soundaktor übermittelt wurde und das durch den Soundaktor ausgegebene Eingangsschallsignal beschreibt. Mittels einer solchen Gesamtübertragungsfunktion ist es möglich, einen Soundaktor mit einem Eingangssignal so anzusteuern, dass das Ist-Ausgangssignal mit einem Referenz-Ausgangssignal übereinstimmt. Die Gesamtübertragungsfunktion ist dabei in einer Steuereinheit hinterlegt. Die Gesamtübertragungsfunktion wird in der Regel mittels Untersuchungen an sogenannten Referenzkraftfahrzeugen generiert und kann auf baugleiche Kraftfahrzeuge übertragen werden. Dabei ergibt sich jedoch die Problematik, dass sich die Kraftfahrzeugakustik eines jeweiligen Kraftfahrzeugs beispielsweise aufgrund von Serienschwankungen, einer anderen Ausstattung und/oder Alterungsprozessen unterscheiden kann. Somit ist es möglich, dass das mittels der Anwendung der Referenzgesamtübertragungsfunktion ausgegebene Eingangssignal zu einem Ist-Ausgangssignal führt, welches von dem Referenz-Ausgangssignal abweicht.In the design of a motor vehicle, it is common to provide a desired background noise in a motor vehicle interior of a motor vehicle. In particular, the noise of an internal combustion engine should be influenced so that they are perceived by motor vehicle occupants as pleasant. To enable a desired background noise in a motor vehicle interior by means of an active influence using sound actuators, it is necessary to describe the vehicle acoustics in a total transfer function. An overall transfer function describes the relationship between an actual output signal which describes an output sound signal influenced by the vehicle acoustics, for example in the motor vehicle interior, and an input signal which has been transmitted to the sound actuator and describes the input sound signal output by the sound actuator. By means of such a total transfer function, it is possible to drive a sound actuator with an input signal so that the actual output signal coincides with a reference output signal. The overall transfer function is stored in a control unit. The overall transfer function is usually generated by means of investigations on so-called reference vehicles and can be transferred to identical motor vehicles. However, this results in the problem that the vehicle acoustics of a particular motor vehicle may differ, for example due to series fluctuations, other equipment and / or aging processes. Thus, it is possible that the input signal output by the application of the reference total transfer function results in an actual output that deviates from the reference output.
In der
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gewünschte Geräuschkulisse in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.The invention is based on the object to provide a desired noise in an interior of a motor vehicle.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur beschrieben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are described by the dependent claims, the following description and the figure.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Erzeugen einer Kompensationsübertragungsfunktion für einen Soundaktor eines Kraftfahrzeugs bereit. Dies ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingangssignal von einer Steuereinheit an einen Soundaktor übermittelt wird, welcher daraufhin ein Eingangsschallsignal ausgibt. Eine Sensoreinheit erfasst ein von der Fahrzeugakustik beeinflusstes Ausgangsschallsignal und übermittelt ein das Ausgangsschallsignal beschreibendes Ist-Ausgangssignal an die Steuereinheit. Die Steuereinheit generiert eine Gesamtübertragungsfunktion, welche das Verhältnis von dem Ist-Ausgangssignal und dem Eingangssignal beschreibt. Diese Gesamtübertragungsfunktion wird mit einer Referenzgesamtübertragungsfunktion verglichen, welche das Verhältnis von einem Referenz-Ausgangssignal und dem Eingangssignal beschreibt. Daraus ermittelt die Steuereinheit eine Kompensationsübertragungsfunktion, welche das Verhältnis der Referenzgesamtübertragungsfunktion und der Gesamtübertragungsfunktion beschreibt.The invention provides a method for generating a compensation transfer function for a sound actuator of a motor vehicle. This is characterized in that an input signal is transmitted from a control unit to a sound actuator, which then outputs an input sound signal. A sensor unit detects an output sound signal influenced by the vehicle acoustics and transmits an actual output signal describing the output sound signal to the control unit. The control unit generates a total transfer function which describes the relationship between the actual output signal and the input signal. This total transfer function is compared to a reference total transfer function which determines the ratio of a reference transfer function. Output signal and the input signal describes. From this, the control unit determines a compensation transfer function which describes the ratio of the reference total transfer function and the total transfer function.
Insgesamt wird also mit anderen Worten von einer Steuereinheit ein Eingangssignal
In Formeln ausgedrückt, bedeutet dies für die Laplace-Transformierten der Signale und Übertragungsfunktionen:
- Gesamtübertragungsfunktion:
- Gesamtreferenzübertragungsfunktion:
- Total transfer function:
- Total reference transfer function:
Bei einer Übertragungsfunktion, auch als Systemfunktion bekannt, handelt es sich um eine mathematische Funktion, welche die Beziehung zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal beschreibt. Dies kann Beispielsweise mittels einer Laplace-transformierten erfolgen. Bei dem Eingangssignal kann es sich in dieser Erfindung beispielsweise um ein elektrisches Signal handeln, welches das mittels des Soundaktors auszugeben Eingangsschallsignal definiert. Diese Definition kann beispielsweise eine Lautstärke, eine Phase, ein Frequenzspektrum und/oder eine Dauer der Wiedergabe des Schallsignals umfassen. Ein Ist-Ausgangssignal ist ein Signal, welches ein von der Sensoreinheit erfasstes, von der Fahrzeugakustik beeinflusstes Ausgangsschallsignal definiert oder beschreibt. Bei dem Ist-Ausgangssignal kann es sich in dieser Erfindung beispielsweise um ein elektrisches oder digitales Signal handeln, welches das durch die Sensoreinheit erfasste Ist-Ausgangsschallsignal definiert. Diese Definition kann beispielsweise eine Lautstärke, eine Phase, ein Frequenzspektrum und/oder eine Dauer der Wiedergabe des Ist-Schallsignals umfassen. Ein Ist-Ausgangsschallsignal ist ein Schallsignal, welches sich von dem ausgegebenen Eingangsschallsignal des Soundaktors in seiner Beschaffenheit unterscheidet, weil es durch die Fahrzeugakustik verändert wurde. Diese Veränderungen können beispielsweise aufgrund der Schallabsorptions- und/oder der Schallflexionseigenschaften der Bauteile des Kraftfahrzeugs und/oder der Geometrie des Fahrzeuginnenraumes hervorgerufen werden. Eine Steuereinheit kann beispielsweise einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller aufweisen. Ein Soundaktor kann beispielsweise ein Lautsprecher, ein so genannter Shaker oder eine Vorrichtung sein, welche gesteuert Schwingungen in einem Bauteil des Kraftfahrzeugs verursacht. Eine Gesamtübertragungsfunktion ist eine Übertragungsfunktionen, welche das Verhältnis von dem Ist-Ausgangssignal und dem Eingangssignal beschreibt. Dadurch ist es möglich eine Reaktionen eines Systems, in diesem Fall des jeweiligen Kraftfahrzeugs, auf eine Störung oder Anregung, in diesem Fall das Eingangsschallsignal, zu beschreiben. Eine Gesamtreferenzübertragungsfunktionen ist eine Gesamtübertragungsfunktion, welche das Verhältnis von dem Referenz-Ausgangssignal
Beispielsweise kann im Rahmen eines möglichen erfindungsgemäßen Verfahrens eine Steuereinheit ein Eingangssignal an einen Soundaktor, welcher zur Beeinflussung der in einem Kraftfahrzeuginnenraum wahrgenommenen Motorengeräusche eingerichtet ist, übermitteln, welcher daraufhin ein Eingangsschallsignal in Form eines Frequenzdurchlaufes, auch genannt „Frequenz-Sweep“ oder „Sinus-Sweep“, ausgibt. Die Intensität des Eingangsschallsignals kann beispielsweise aufgrund des Schallabsorptionsverhaltens einiger Materialien und des Resonanzverhaltens einiger Bauteile des Kraftfahrzeugs frequenzabhängig beeinflusst werden. Das dadurch beeinflusste Ausgangsschallsignal kann beispielsweise von einem Mikrofon erfasst werden und an die Steuereinheit als Ist-Ausgangssignal übermittelt werden. Die Steuereinheit kann aus dem Verhältnis des Eingangssignals und des Ist-Ausgangssignals eine Gesamtübertragungsfunktion für das jeweilige Kraftfahrzeug bestimmen. In der Steuereinheit kann eine Gesamtreferenzübertragungsfunktionen gespeichert sein, welche eine Gesamtübertragungsfunktion eines Referenzkraftfahrzeugs ist. Es kann sein, dass sich beispielsweise aufgrund von Serienschwankungen, Umbaumaßnahmen oder Verschleißerscheinungen die Gesamtübertragungsfunktion des Kraftfahrzeugs von der Gesamtreferenzübertragungsfunktion des Referenzkraftfahrzeugs unterscheidet. Somit ist es nicht möglich, alleine mittels der Anwendung der Gesamtreferenzübertragungsfunktion ein bestimmtes Referenz-Ausgangssignal zu erzeugen, weil sich das Ist-Ausgangssignal von dem Referenz-Ausgangssignal unterscheidet. Um die Unterschiede der Gesamtübertragungsfunktion zu der Gesamtreferenzübertragungsfunktion zu beschreiben, generiert die Steuereinheit eine Kompensationsübertragungsfunktion.For example, in the context of a possible inventive method a Control unit an input signal to a sound actuator, which is set up to influence the perceived in a motor vehicle interior engine noise, transmit, which then outputs an input sound signal in the form of a frequency sweep, also called "frequency sweep" or "sine sweep". The intensity of the input sound signal can be influenced frequency-dependent, for example, due to the sound absorption behavior of some materials and the resonance behavior of some components of the motor vehicle. The thus influenced output sound signal can be detected for example by a microphone and transmitted to the control unit as an actual output signal. The control unit can determine a total transfer function for the respective motor vehicle from the ratio of the input signal and the actual output signal. In the control unit, a total reference transfer function may be stored, which is a total transfer function of a reference motor vehicle. It may be that, for example due to series fluctuations, conversion measures or signs of wear, the total transfer function of the motor vehicle differs from the total reference transfer function of the reference motor vehicle. Thus, it is not possible to generate a particular reference output alone by the application of the total reference transfer function because the actual output differs from the reference output. To describe the differences in the overall transfer function to the overall reference transfer function, the control unit generates a compensation transfer function.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass mit der Kompensationsübertragungsfunktion
Zumindest einmal nach der Generierung der Kompensationsübertragungsfunktion
Das adaptierte Eingangssignal wird durch die Steuereinheit an den Soundaktor übermittelt. Daraufhin gibt der Soundaktor ein adaptiertes Eingangsschallsignal aus. Die Sensoreinheit erfasst ein von der Fahrakustik beeinflusstes adaptiertes Ausgangsschallsignal und übermittelt ein adaptiertes Ist-Ausgangssignal an die Steuereinheit. Die Steuereinheit bestimmt eine Differenz zwischen dem adaptierten Ist-Ausgangssignal
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Soundaktor und die Sensoreinheit beide in dem Soundaktor kombiniert sind, weshalb dieser Soundaktor hier als „sensitiver Soundaktor“ bezeichnet ist. Der sensitive Soundaktor ist an zumindest einem zum Schwingungen anregbaren Bauteil des Kraftfahrzeugs fixiert. In dieser Weiterbildung umfasst die Gesamtübertragungsfunktion zumindest eine Bauteilübertragungsfunktion für Körperschall. Aufgrund der Tatsache, dass sowohl der Soundaktor als auch die Sensoreinheit in dem sensitiven Soundaktor angeordnet sind, wird das Eingangsschallsignal nicht, bzw. nur in einem vernachlässigbaren Ausmaß, durch einen Luftschallanteil der Fahrzeugakustik beeinflusst. Das Eingangsschallsignal wird somit durch das zumindest eine Bauteil beeinflusst. Aus diesem Grund umfasst die Gesamtübertragungsfunktion die zumindest eine Bauteilübertragungsfunktion
In der oben angegeben Notation ergibt sich für die Gesamtübertragungsfunktion
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Soundaktor an zumindest einem zu Schwingungen anregbaren Bauteil des Kraftfahrzeugs fixiert ist und die Sensoreinheit in einem Kraftfahrzeuginnenraum angeordnet ist, wobei der Soundaktor und die Sensoreinheit durch das zumindest eine Bauteil voneinander fluidisch getrennt sind. Dadurch umfasst die Gesamtübertragungsfunktion
In der oben angegeben Notation ergibt sich für die Gesamtübertragungsfunktion
Einer Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Eingangsschallsignal als Impulszeichen ausgegeben wird. Mit anderen Worten wird das Eingangsschallsignal als ein Schallsignal mit einer Ausgabelänge unter 1 Sekunde mit einer hohen Amplitude ausgegeben. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Zeit- und Frequenzverhalten eines Nachhalls erfasst werden kann.A development of the invention provides that the input sound signal is output as a pulse signal. In other words, the input sound signal is output as a sound signal having an output length under 1 second with a high amplitude. This has the advantage that the time and frequency behavior of a reverberation can be detected.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verfahren zumindest einmal während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs durchgeführt wurde. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass das Verfahren in einer Weiterbildung zumindest einmal während eines Fahrzeugbetriebs durchgeführt wird. Beispielsweise kann es sein, dass das Verfahren direkt nach der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs automatisch durchgeführt wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Kompensationsübertragungsfunktion regelmäßig erzeugt wird und somit für jeden Fahrzeugbetrieb eine gewünschte Geräuschkulisse sichergestellt wird.A development of the invention provides that the method has been carried out at least once during operation of the motor vehicle. In other words, it is provided that the method is carried out in a development at least once during vehicle operation. For example, it may be that the method is performed automatically immediately after the startup of the motor vehicle. This results in the advantage that the compensation transfer function is generated regularly and thus a desired background noise is ensured for each vehicle operation.
Die Erfindung sieht auch einen sensitiven Soundaktor vor, also eine Vorrichtung, welche sowohl als Soundaktor als auch als Sensoreinheit eingerichtet ist. Der sensitive Soundaktor sieht ein Koppelelement vor, zum Beispiel einen Stab, mittels welchem der sensitiven Soundaktor mechanisch mit dem Bauteil gekoppelt werden kann.The invention also provides a sensitive sound actuator, ie a device which is set up both as a sound actuator and as a sensor unit. The sensitive sound actuator provides a coupling element, for example a rod, by means of which the sensitive sound actuator can be mechanically coupled to the component.
Der sensitive Soundaktor nutzt eine Magnetkraft, um das Koppelelement und damit das schwingende Bauteil mit einer Kraft und/oder Bewegung zu beaufschlagen. Dies macht es nötig, ein Magnetfeld zu erzeugen. Hierzu ist eine Felderzeugungseinrichtung vorgesehen, bei der sich zum Beispiel um einen Permanentmagneten handeln kann. Es kann als Felderzeugungseinrichtung auch ein Elektromagnet vorgesehen sein, durch welchen in vorteilhafter Weise ein stärkeres oder einstellbares Magnetfeld bereitgestellt werden kann. Andersherum kann für die Erzeugung eines Magnetfelds vorgegebener Feldstärke bei Nutzung eines Elektromagneten im Vergleich zu einem Permanentmagneten Gewicht eingespart werden.The sensitive sound actuator uses a magnetic force to act on the coupling element and thus the vibrating component with a force and / or movement. This makes it necessary to generate a magnetic field. For this purpose, a field generating device is provided, which may be, for example, a permanent magnet. It can be provided as a field generating means and an electromagnet, through which advantageously a stronger or adjustable magnetic field can be provided. On the other hand, weight can be saved for the generation of a magnetic field of predetermined field strength when using an electromagnet in comparison to a permanent magnet.
In dem Magnetfeld ist eine elektrische Spule angeordnet, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem durch die Spule fließenden Spulenstrom das Koppelelement mit der Kraft und/oder Bewegung zu beaufschlagen. Beispielsweise kann also die elektrische Spule als Schwingspule in dem Magnetfeld angeordnet sein. Der bisher beschriebene Aufbau entspricht damit demjenigen des eingangs beschriebenen Rüttlers oder Shakers oder Soundaktors. Eine Steuereinheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von einem die Körperschwingung des Bauteils beschreibenden Ist-Ausgangssignal den Spulenstrom einzustellen. Hierdurch wird also die Bewegung oder Kraft der elektrischen Spule eingestellt, die auf das Koppelelement und damit auf das Bauteil wirkt.In the magnetic field, an electrical coil is arranged, which is adapted to act in response to a coil current flowing through the coil, the coupling element with the force and / or movement. For example, therefore, the electric coil can be arranged as a voice coil in the magnetic field. The structure described so far corresponds to that of the vibrator or shaker or sound actuator described above. A control unit configured to adjust the coil current in response to an actual output signal describing the body vibration of the component. In this way, therefore, the movement or force of the electric coil is set, which acts on the coupling element and thus on the component.
Das besagte Magnetfeld weist einen Inhomogenitätsbereich auf. Mit anderen Worten unterscheiden sich die Magnet-Feldstärke und/oder die Ausrichtung der Magnet-Feldlinien innerhalb des in Homogenitätsbereichs an unterschiedlichen Orten oder Raumpunkten. Das Magnetfeld ist also örtlich inhomogen. The said magnetic field has a range of inhomogeneity. In other words, the magnetic field strength and / or the orientation of the magnetic field lines differ within the homogeneity region at different locations or spatial points. The magnetic field is therefore locally inhomogeneous.
In diesem in Homogenitätsbereich ist nun eine mit dem Koppelelement (also zum Beispiel dem Stab) gekoppelte elektrische Messspule angeordnet, die dazu eingerichtet ist, eine in der Messspule induzierte elektrische Induktionsspannung auszugeben. Diese ausgegebene Induktionsspannung stellt das Ist-Ausgangssignal dar. Durch Anordnen der Messspule in dem Inhomogenitätsbereich wird erreicht, dass eine Bewegung der Messspule und damit eine Bewegung des mit der Messspule verbundenen Koppelelements eine Induktionsspannung verursacht, die als das Ist-Ausgangssignal genutzt werden kann. Bewegt sich also das Koppelelement, so ist dies durch das Ist-Ausgangssignal signalisiert. Daraufhin kann die Steuereinheit den Spulenstrom in der elektrischen Spule einstellen, um hierdurch eine Kraft und/oder Bewegung auf das Koppelelement aufzuschlagen oder dort zu erzeugen.In this region of homogeneity, an electrical measuring coil coupled to the coupling element (ie, for example, the rod) is arranged, which is set up to output an electrical induction voltage induced in the measuring coil. Arranging the measuring coil in the inhomogeneity range ensures that a movement of the measuring coil and thus a movement of the coupling element connected to the measuring coil causes an induction voltage which can be used as the actual output signal. So moves the coupling element, this is signaled by the actual output signal. Thereafter, the control unit may adjust the coil current in the electrical coil to thereby impose a force and / or movement on the coupling element or to generate there.
Durch die Erfindung ergibt sich also der Vorteil, dass unmittelbar an dem Koppelelement erkannt wird, ob sich dieses bewegt. Damit steht für die Steuereinheit ein Ist-Ausgangssignal bereit, dass direkt anzeigt, ob das mit dem Koppelelement gekoppelte oder verbundene Bauteil schwingt oder sich bewegt. Daraufhin kann die Steuereinheit durch Einstellen des Spulenstroms ebenfalls direkt an dem Koppelelement festlegen oder einstellen, in welchem Maß diese Schwingung oder Bewegung des Koppelelements verringert oder abgebremst oder gedämpft wird. Es ergibt sich also keine signifikante Verfälschung durch eine Übertragungsfunktion oder Zeitverzögerung, die zwischen Sensor (Messspule) und Aktor (elektrische Spule) wirksam sein könnte. Unter Körperschwingung ist in Zusammenhang mit der Erfindung insbesondere eine periodische Bewegung mit einer Frequenz größer als 5 Hz, insbesondere größer als 10 Hz zu verstehen. Eine Amplitude der Körperschwingung kann in einem Bereich von 100 µm bis 30 cm liegen.The invention thus provides the advantage that it is recognized directly on the coupling element, whether this moves. This provides the control unit with an actual output signal that directly indicates whether the component coupled or connected to the coupling element vibrates or moves. Thereupon, by adjusting the coil current, the control unit can likewise fix or set directly on the coupling element to what extent this oscillation or movement of the coupling element is reduced or braked or damped. Thus, there is no significant corruption by a transfer function or time delay, which could be effective between sensor (measuring coil) and actuator (electric coil). Under body vibration is to be understood in the context of the invention, in particular a periodic movement with a frequency greater than 5 Hz, in particular greater than 10 Hz. An amplitude of the body vibration may be in a range of 100 μm to 30 cm.
Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug, welches zur Durchführung eines der angeführten Verfahren eingerichtet ist. Das Kraftfahrzeug weist hierzu einen Soundaktor und eine Steuereinheit auf. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet sein.The invention also includes a motor vehicle which is set up to carry out one of the cited methods. For this purpose, the motor vehicle has a sound actuator and a control unit. The motor vehicle according to the invention can be designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the motor vehicle according to the invention, which have features as they have already been described in connection with the developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 einen möglichen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens; -
2 eine mögliche Signalübertragung während der Durchführung des Verfahrens; -
3 eine mögliche Signalübertragung während der Durchführung des Verfahrens unter Anwendung der Kompensationsübertragungsfunktion; -
4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem sensitiven Soundaktor; -
5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßens Kraftfahrzeug mit einem Soundaktor und einer im Fahrzeug Innenraum angeordneten Sensoreinheit; -
6 eine schematische Darstellung eines möglichen sensitiven Soundaktors; und -
7 eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen sensitiven Soundaktors.
-
1 a possible sequence of a method according to the invention; -
2 a possible signal transmission during the implementation of the method; -
3 a possible signal transmission during the implementation of the method using the compensation transfer function; -
4 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention with a sensitive sound actuator; -
5 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention with a sound actuator and a sensor arranged in the vehicle interior sensor unit; -
6 a schematic representation of a possible sensitive sound actuator; and -
7 a schematic representation of another possible sensitive sound actuator.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of one another, which each further develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
An der Halterung
Durch die Abgabe eines Eingangsschallsignals SX können mittels einer periodischen Anregung, die Scheibe
Im Folgenden ist die Funktionsweise des sensitiven Soundaktors
Durch die Steuereinheit
Zumindest im Bereich der Messspule
Das Eingangssignal
Durch Bereitstellen zweier Spulen
Der sensitive Soundaktor
Bei dem sensitiven Soundaktor
Grundlage ist somit z.B. ein Soundaktor oder allgemein ein Körperschallerreger mit mindestens zwei getrennten Schwingspulen, von denen eine als Sensor und eine als Aktor betrieben wird.Basis is thus e.g. a sound actuator or generally a structure-borne noise exciter with at least two separate voice coils, one of which is operated as a sensor and one as an actuator.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Verfahren zur Generierung einer Kompensationsübertragungsfunktion bereitgestellt wird, welche es ermöglicht, ein Eingangssignal der Art auszugeben, dass eine gewünschte Schallcharakteristik in einem Kraftfahrzeug gegeben ist.Overall, the examples show how the invention provides a method for generating a compensation transfer function which makes it possible to output an input signal of the type that gives a desired sound characteristic in a motor vehicle.
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DE (1) | DE102017207756B4 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102020116451B4 (en) | 2020-06-23 | 2024-02-08 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Device and method for active noise suppression in a vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5638305A (en) * | 1994-03-25 | 1997-06-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Vibration/noise control system |
DE10246048A1 (en) * | 2002-10-02 | 2004-04-15 | Robert Bosch Gmbh | Detection of seat occupation in a road vehicle, is based upon measurement of sound transfer function using signals through loudspeakers |
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2017
- 2017-05-09 DE DE102017207756.5A patent/DE102017207756B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Publication date |
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DE102017207756A1 (en) | 2018-11-15 |
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