CN104859533A - 用于人工地改变机动车的感觉到的马达噪音的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于人工地改变机动车的感觉到的马达噪音的系统。该系统包括驱动控制器以用于控制机动车的驱动器。该驱动控制器设置用于:发送第一信号到通信总线上,所述第一信号相应地描述驱动器的实际状态;至少相对于所述第一信号相应地产生与相配属的该第一信号相同信号类型的第二信号并且将该第二信号发送到相同的或不同的通信总线上,与相配属的第一信号不同,所述至少一个第二信号包含至少部分非真实的信号信息,第一信号不包含其。该系统还包括音频控制器,其设置用于接收第二信号和产生音频信号。该系统包括执行器以用来产生噪音,目标为:实际的马达噪音和由执行器产生的噪音混合成相对于实际的马达噪音改变的可感觉到的马达噪音。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于人工地改变机动车的感觉到的马达噪音的系统。
背景技术
已知人工地通过附加的噪音来改变机动车的可感觉到的马达噪音。经由执行器产生噪音,该执行器借助音频信号被激发来振动。该执行器例如可以是扬声器,例如在车辆内舱中的扬声器或者为了发声而在车辆的外部区域中的扬声器。这种系统例如可以利用本来就存在的音频设备,其中,用于改变马达噪音的音频信号例如与可能的音乐信号并行地能通过音频设备的扬声器而被听到。备选地,为了产生噪音作为执行器也使用所谓的固体声波换能器,该固体声波换能器激发车辆结构来振动,这些振动然后在车辆内舱中由乘客或者也在外部空间中被感觉到。
为了改变感觉到的马达噪音所使用的音频信号一般是在音频控制器中产生,该音频控制器经由通信总线与驱动控制器(一般是马达控制器)连接。该音频控制器在此可以将音频信号提供给功率放大器,该功率放大器又控制执行器,或者功率放大器已经可以集成在音频控制器中。驱动控制器在此经由通信总线发送信号到音频控制器,所述信号描述驱动器(特别是马达或变速器)的状态,例如负载信号(特别是马达力矩信号)、转速信号、行驶速度信号、变速器挡位信号和/或车辆加速度信号。基于这些信号,音频控制器产生音频信号,该音频信号在发射之后经由执行器产生附加的噪音。由执行器产生的噪音和实际上的马达噪音对于相应进行感觉的人员来说混合成相对于实际的马达噪音而改变的马达噪音。在此可以规定,由执行器产生的噪音补充本有的马达噪音或者在抗噪信号的意义上使本有的马达噪音衰减。
由音频控制器产生的音频信号在此例如包括不同频率的不同正弦信号的叠加,所述正弦信号的频率取决于马达转速。各个正弦信号的水平(Pegel)在此例如取决于马达负载、特别是马达转矩。
如在文献WO 2006097188 A1中描述的那样,可以在音频控制器的数据存储器中保存特性曲线族,在该特性曲线中在转速网格点上存储有不同正弦振动的水平值。基于当前的马达转速,由特性曲线族确定正弦振动的水平值。水平值例如是全负荷时的水平值。对于部分负荷运行或者惯性行驶,这些水平值根据负载信号、特别是根据马达力矩信号相应地减小。所产生的水平值输送给控制器的计算机单元,该计算机单元然后基于正弦振动的水平值通过叠加正弦振动而计算出连续的时间信号。
这种音频控制器的缺陷是,该音频控制器仅仅基于常见的由马达控制器经由车辆总线提供的信号如转速和转矩而计算出音频信号,该音频控制器只能不充分地改善确定的运行状态中如马达起动或换挡时的马达噪音,因为音频控制器没有得到足够详细的关于这些确定运行状态的信息并由此不可能进行分析。关于运行状态的在马达控制器自身中可供使用的、充分详细的信息由马达控制器本来也没有经由车辆总线发送出来并且因此本来就不能供音频控制器使用。即使有充分详细的关于驱动器当前运行状态的信息在音频控制器中供使用,但是在音频控制器中也需要耗费的功能性来基于该信息来产生对于相应驱动器运行状态合适的音频信号。
发明内容
因此本发明的目的在于,给出一种用于人工地改变感觉到的马达噪音的系统,该系统允许消除上述的缺点。
该目的通过各并列的权利要求的特征达到。在从属权利要求中描述优选的实施方式。
本发明的第一方面涉及一种用于人工地改变机动车的感觉到的马达噪音的系统,该马达噪音可能来源于内燃机或电动机或者在混合动力车辆情况下不仅来源于内燃机和电动机而且只来源于这些马达之一。该系统包括驱动控制器、特别是马达控制器,用于控制机动车的驱动器。
驱动控制器设置用于:发送第一信号到通信总线(例如CAN-总线、CAN-控制器局域网)上,所述第一信号相应地描述驱动器的实际状态。第一信号还可以是这样的信号,其相应地描述驱动器的可测量的物理参量的值。第一信号例如是描述马达负载的转矩信号、马达转速信号和其他信号。所述第一信号可以由其他控制器、如例如由制动控制器或者在自动变速器的情况下由变速器控制器进行分析。
驱动控制器设置用于:至少相对于所述第一信号之一相应地产生一个与相配属的该第一信号相同信号类型的第二信号并且将该第二信号发送到相同的或不同的通信总线上。例如第二信号和相配属的第一信号从信号类型来说两者都是转矩信号或者备选地两者都是转速信号。与相配属的第一信号不同,所述至少一个第二信号至少部分地包含非真实的信号信息,描述驱动器实际状态的相配属的第一信号不包含该信号信息。例如,第二信号暂时相对于相配属的第一信号是加高的并且在其他部分与第一信号相符。非真实的信号信息优选地取决于驱动器的当前运行状态和/或当前选择的驾驶模式(只要车辆能够在可由用户选择的多种驾驶模式(例如,运动型、经济型、舒适型)之一中运行)。
例如,对于作为第一信号的第一转矩信号,产生经修改的第二转矩信号作为第二信号。该经修改的第二转矩信号对应于第二信号,其在此至少暂时相对于第一转矩信号在转矩的数值方面提高,例如在特殊的运行状况中(例如在马达起动时或者在变速器换挡时)。
此外,用于人工地改变感觉到的马达噪音的系统还包括音频控制器,该音频控制器设置用于:接收所述至少一个第二信号和可选择地接收一个或多个第一信号,并且基于所述至少一个第二信号并且必要时基于所述一个或多个第一信号产生音频信号。该音频控制器因此例如接收前述的经修改的第二转矩信号并且基于该信号(必要时基于其他信号)而产生音频信号。
音频控制器经由通信总线接收所述至少一个第二信号,在该通信总线上也连接有驱动控制器并且该驱动控制器把所述至少一个第二信号发送到该通信总线上。当驱动控制器发送一个或多个第一信号到该总线上时,经由该总线也可以也选择地接收所述信号。音频控制器可以直接地连接在通信总线上,在该通信总线上也连接有驱动控制器并且驱动控制器发送所述至少一个第二信号到通信总线上。但是音频控制器无须直接地连接在连接有驱动控制器的通信总线上,例如音频控制器经由网关耦合到通信总线上,其中,一个第二通信总线从网关引导直至音频控制器。
此外,该系统还包括执行器,该执行器用来基于音频信号或者基于由其得出的音频信号产生噪音,其目标为:实际的马达噪音和由执行器产生的噪音混合成相对于实际的马达噪音改变的可感觉到的马达噪音。
通过在第二信号上(相对于相配属的第一信号)附加的信息从驱动控制器被传输到音频控制器,使得在音频控制器中产生改进的音频信号,该音频信号考虑到当前的运行状况。
马达控制器是车辆驱动器的主要计算单元。该马达控制器进行计算,以便把经由加速踏板从驾驶员方面预定的驾驶愿望通过驱动马达(例如内燃机和/或电动机)转换为相应的驱动力矩。此外,马达控制器接收多种传感器信息。因此马达控制器被告知关于驱动器的当前运行状态。此外,马达控制器也知晓由驾驶员选择的当前驾驶模式(例如舒适型或运动型)。马达控制器也必须对换挡过程(在自动变速器情况下由变速器控制器来转换换挡过程)以适配转速和/或驱动力矩的方式作出反应。这是通过变速器控制器和马达控制器相互几乎实时地供给信息而进行。
马达控制器因此可以利用在马达控制器中已经提前存在的、关于当前运行状态和驱动器的当前驾驶模式的信息,以便对相对于第一信号具有附加的非真实信息的第二信号进行分析并且将该第二信号置于通信总线上,从而可以基于第二信号在音频控制器中产生改进的音频信号,该音频信号考虑到当前的运行状况和/或当前选择的驾驶模式。
音频控制器在这里可以设计为传统的用于人工地改变马达噪音的音频控制器,并且将第二信号(例如经修改的转矩信号,其至少部分地不描述实际的转矩曲线)按照类似的方式来处理,如这在传统的音频控制器中以通常的第一信号(例如转矩信号,其描述实际的转矩曲线)所进行的那样。但是通过第二信号中的附加的非真实的信息可以由执行器产生改进的噪音。通过例如根据驱动器的运行状态和/或当前的驾驶模式来产生经修改的转矩信号(第二信号)的人工的信号加高,所述信号加高不具有所属的实际的转矩信号,例如将由执行器产生的噪音的水平人工地相对于实际的转矩信号的分析而提高。通过例如根据驱动器的运行状态和/或当前的驾驶模式来产生经修改的马达转速信号(第二信号)中的人工的信号加高,所述信号加高不具有所属的实际的马达转速信号,例如使由执行器产生的噪音人工地相对于实际的马达转速信号的分析而变得响亮(aufhellen)。代替示例性的经修改的转矩信号或者马达转速信号,也可以在音频控制器中修改其他信号用于接着的处理,例如加速踏板信号或者车辆速度信号。
在按本发明的方案中,因此无须把对于优化的音频合成所需要的全部驱动器信息(例如关于运行状态或者驾驶模式)作为独立的信号置于在其结构容量上受限制的通信总线上,以便通过在音频控制器中分析这些信号来产生优化地适配的音频信号;取而代之地,原本由音频控制器接收的信号可以根据当前的运行状态和/或驾驶模式来修改。此外,不必仅仅在音频控制器中进行所述信息的计算密集的分析,这要求对相应高的计算能力并且由于信号处理是与时间延迟相关联的;取而代之地,关于运行状态和/或驾驶模式的信息可以无时间延迟地直接在驱动控制器中进行分析并且基于此而产生相对于第一信号经修改的第二信号。
优选地,驱动控制器设置用于:基于相配属的第一信号(或者基于以第一信号为基础的信号)产生所述至少一个第二信号。第二信号例如在大多数的时间上与所配属的第一信号相符,其中,有时在确定的运行状态中数值相对于第一信号提高。
优选地,为了产生第二信号使用附加的关于驱动器运行状态的信息。例如,在知晓存在马达起动过程时产生第二马达负载信号,其数值高于所属的第一马达负载信号的数值,从而在马达起动过程中得到较高的声音水平。例如在知晓变速器挡位升挡时或者在变速器挡位降挡时也引起第二马达负载信号相对于第二马达负载信号的提高。
第二信号中非真实的信号信息的信号形式在以下方面能可变地设计并且例如取决于驱动器的当前运行状态和/或所选出的驾驶模式,例如信号形式在上升时间和上升边沿的形状、最大达到的信号水平、下降时间以及下降边沿的形状和非真实信号信息的持续时间方面是可变的。
与第二信号相配属的第一信号优选地描述驱动器的可测量的物理参量的(在时间上可变化的)实际值,例如驱动器的转矩、驱动器的转速、车辆速度或者车辆的纵向加速度。与第一信号相配属的第二信号于是与第一信号是相同的信号类型并且例如描述转矩、转速、车辆速度或者纵向加速度。与第一信号不同,第二信号是虚拟的信号,该信号至少暂时没有描述物理参量的实际曲线而是为了改进声音而相对于相配属的第一信号被修改。
例如,第二信号在物理参量(例如转矩或转速)的数值方面至少暂时相对于相配属的第一信号被加高,例如在马达起动时、在变速器换挡过程时或者在惯性行驶中。
也可以规定,在第一信号给出物理参量的实际存在的正值期间,第二信号在确定的运行状态中给出物理参量的非真实的负值。通过物理参量的负值、例如负转矩例如可以在确定的运行状态中调用正弦振动的特殊的水平值,其优选地仅仅配属于这些运行状态并且在产生音频信号时加以利用。
第二信号例如可以对应于以下的信号类型之一:马达负载信号、特别是转矩信号或者加速踏板位置信号、转速信号、行驶速度信号、车辆纵向加速度信号或者说明变速器挡位的挡位信号。
优选地,机动车能够以可由驾驶员选择的多种驾驶模式中的一种驾驶模式运行,例如以舒适型、运动型和正常型模式运行。例如通过开关来选出驾驶模式。与相应选出的驾驶模式相关联的例如是:确定的马达特性、确定的转向特性和在自动变速器的情况中确定的换挡特性。只要能选出一种驾驶模式,驱动控制器就优选地设置用于:根据选择的驾驶模式确定出第二信号的非真实的信号信息。例如,第二信号相对于第一信号加高的程度取决于所选择的驾驶模式。这样,例如可以在运动型驾驶模式中规定第二信号的相应高的加高基于该加高在音频控制器中产生高水平的音频信号,而在舒适型驾驶模式中相对于第一信号没有规定第二信号的加高或者只规定有微小的第二信号的加高。附加于或者备选于修改高度,第二信号相对于第一信号的修改的持续时间也可以取决于所选择的驾驶模式。
本发明也可以用来人工地改变马达起动时的马达噪音。第二信号例如是负载信号、特别是转矩信号,其中,在机动车的马达起动时第二信号与所配属的第一信号相比至少暂时指示较高的马达负载。备选地或者附加地可想到,第二信号是转速信号,并且在机动车的马达起动时,第二信号与所配属的第一信号相比至少暂时指示较高的转速。马达负载或者转速的提高可以取决于涉及哪种类型的马达起动,例如取决于,是涉及(在冷的马达情况下)首次起动、(在热的马达情况下)重新起动还是涉及在短暂的马达停止之后通过马达-起动-停止-自动装置的起动。与在利用马达-起动-停止-自动机构的起动中相比,在首次起动中例如马达负载或者转速相对于实际的马达负载或实际的转速人工地被更强地提高。此外,该提高也取决于所选择的驾驶模式。根据是首次起动、重新起动还是利用马达-起动-停止-自动机构的起动,依据所选择的驾驶模式来产生马达负载信号中或者转矩信号中的不同的加高或者不加高。
本发明也可用来在停车状态中空载时在声音上增强通过操作加速踏板引起的气体脉冲。第二信号例如是负载信号、特别是转矩信号,其中,在气体脉冲时停车状态中车辆空载时第二信号与所配属的第一信号相比至少暂时指示不同的、特别是较高的马达负载。所述加高在此可以取决于相应选择的驾驶模式。也可想到的是,第二信号至少暂时指示较低的负载、特别是在相配属的正的第一信号情况下指示负的负载。
本发明也可用来引起人工的嘟嘟声(Brabbeln),例如在惯性行驶中、在升挡时或者在停车状态中气体脉冲之后。为此产生第二信号,该第二信号暂时相继地具有多个脉冲,而第一信号不具有这些脉冲。例如当在排气装置中未燃烧的燃料点燃时会形成自然的嘟嘟声。
本发明也可用来人工地改变在变速器换挡过程中的马达噪音。第二信号例如是负载信号、特别是转矩信号,并且在机动车的变速器换挡时第二信号与所配属的第一信号相比至少暂时指示不同的、特别是较高的马达负载。在在负载下的换挡过程中,转矩同样一般只微小地变化。通过例如在换挡过程期间人工的负载信号的加高,驾驶员得到关于换挡过程的预增强的声音反馈。代替负载信号或者附加于该负载信号,也可以人工地修改转速信号,其中,在变速器降挡时经修改的转速信号与指示实际转速的转速信号相比具有不同的、特别是较高的转速。也可想到,第二信号至少暂时指示较低的负载或者较低的转速、特别是在相配属的正的第一信号情况下负的负载或转速。第二切换信号在大小和/或持续时间方面的改变可以取决于所选择的驾驶模式和/或所选择的变速器换挡时间调整(在可由驾驶员选择变速器换档时间的情况下)。此外可想到,在相对于实际负载信号经修改的负载信号中规定升挡时附加的脉冲。
本发明也可用于人工地改变车辆惯性行驶时的马达噪音(也就是说,在未操作加速踏板时)。第二信号例如是转矩信号,其中,驱动控制器产生这种经修改的转矩,使得在机动车的惯性行驶时该经修改的转矩信号与指示实际转矩的转矩信号相比而至少暂时指示较大的制动性的推进力矩。从第二信号方面指示的制动性的推进力矩的高度在此可以取决于相应的驾驶模式。经增强的负推进力矩例如可以用作音频控制器中的指示器,以便产生嘟嘟声。
当车辆进入惯性行驶中时,例如产生具有强烈负的转矩的虚拟转矩信号,以便可以在声音控制器中无问题地识别该状态。如果在惯性行驶中进行换挡,则例如再次适配该虚拟的转矩信号,以便可以重新通过声音控制器对其作出反应。以此可相应地在声音上提高惯性行驶和换挡。
驱动控制器可以设置用于评估驾驶风格,其中,第二信号取决于驾驶风格。通过适配第二信号,驾驶员可以这样在节省燃料的或者运动型的驾驶方式上得到声音的反馈。为了评估驾驶风格,例如可以分析行驶特性。基于驾驶方式例如适配虚拟的转矩信号。在运动型的驾驶方式时,例如相对于描述实际转矩的转矩信号来提高虚拟的转矩信号。在节省的驾驶方式时例如相对于描述实际转矩的转矩信号来降低虚拟的转矩信号,特别是产生负的转矩。
在从一种驾驶模式转换到另一种驾驶模式中之后,第二信号相对于相配属的第一信号的改变、特别是其加高可以取决于驾驶模式转换之后经过的时间。这样,第二信号就在驾驶模式转换之后可以相对于第一信号显著地加高并且该加高随着时间的流逝而降低。由此,驾驶员例如可以在驾驶模式转换时直接得到明显的声音反馈,其中,该反馈随着时间的流逝逐渐减小。
也可以规定,在当前手动地挂入的变速器挡位不同于由车辆推荐的变速器挡位时,第二信号(例如转矩信号)相对于相配属的第一信号显著地改变,以便由此经由音频控制器产生相应有特色的噪音,该噪音在声音的换挡推荐意义上向驾驶员推荐变速器挡位的升挡或降挡。于是所产生的噪音例如之前更大声或者在对于降挡的换挡推荐的情况中而比之前更响亮或者在对于升挡的换挡推荐的情况中比之前更低沉。
第二信号也可以相对于第一信号根据排气门的位置进行修改,以便由此向音频控制器通知排气门的位置,使得音频控制器可以使人工产生的噪音适配于排气门的位置。
本发明的第二方面涉及一种上面描述的驱动控制器。在这里驱动控制器例如是马达控制器。
按照本发明的第一方面的本发明系统的上面的实施方案以相应的方式也适用于按照本发明的第二方面的本发明驱动控制器。按本发明的驱动控制器的在此没有明示地描述的有利实施例对应于按本发明的系统的所描述的有利实施例。
附图说明
以下参考附图借助实施例描述本发明。在附图中示出:
图1为具有多个示例性的用于人工地改变马达噪音的声音措施的机动车;
图2为马达起动时的不同的信号曲线;
图3为停车状态中气体脉冲时的不同的信号曲线;
图4为变速器挡位变换时的不同的信号曲线;
图5为惯性行驶时的不同的信号曲线;和
图6为车辆开动时的不同的信号曲线。
具体实施方式
图1示出具有多个示例性的用于人工地改变马达1的马达噪音的声音措施的机动车3。马达控制器2用来控制马达1,该马达控制器连接在通信总线14上,例如连接在CAN-总线上。经由通信总线14,马达控制器2与多个其他控制器和传感器连接。经由通信总线14,马达控制器2例如发送马达转矩信号M和马达转速信号N到其他控制器15,例如发送到变速器控制器。
音频控制器7也耦联到通信总线14上,例如直接地或者经由其他总线或网关耦联来耦联。音频控制器7用来人工地改变车辆内舱中感觉到的马达噪音并且产生音频信号a。由音频控制器7产生的音频信号a被发送到音频放大器8的输入端上,该音频放大器用来为车辆内舱中的扬声器5产生功率大的控制信号。该音频放大器8和扬声器5也可以是已存在的用于播放音乐的音频设备的组成部分。可选择地,可以在车辆内舱中设有一个或多个麦克风6,其麦克风信号由音频控制器7接收。例如还有音频控制器9耦联到通信总线14上,所述音频控制器具有用于在车辆外部区域中产生声音的功率单元。音频控制器9例如控制扬声器10用于产生在排气装置4中的声音。备选地或者附加地,音频控制器9也可以控制扬声器12用于在车辆的外部区域中产生声音。此外,可以设有传感器11(例如麦克风或者压力传感器)用于采集在排气装置4中的测量值,该传感器与音频控制器9连接。
音频控制器7和9可以按照与文献WO 2006097188 A1中描述类似的方式构造和起作用。这些音频控制器例如相应地接收转速信号和转矩信号。该文献WO 2006097188 A1的公开内容在此通过参考而引入到本文献的公开内容中。
音频控制器7、9和音频放大器8可以是单独的装置。但是也可想到包括音频控制器7、9和音频放大器8的功能的单独的放大器。
马达1可以是内燃机、电动机或者内燃机与电动机的组合。
马达控制器2修改转矩和/或转速,从而所产生的信号包含非真实的信号信息,并且发送所产生的虚拟的经修改的转矩信号M’或者所产生的虚拟的转速信号N’到音频控制器7和/或音频控制器9。例如,音频控制器7接收经修改的转矩信号M’和经修改的转速信号N’或未修改的转速信号N并且基于所接收的转矩信号和所接收的转速信号产生音频信号a,例如按照在文献WO 2006097188 A1中描述的方式。驱动系统的其他控制器15、如例如变速器控制器或制动控制器被提供未修改的信号M、N,这些信号描述相应参量的真实曲线。
在控制器7中音频信号a的产生可以基于,在所接收的经修改的转速信号N’和所接收的经修改的转矩信号M’确定不同正弦振动的水平值。但是也可以用完全不同的设计方案用于根据由马达控制器2接收的信号N’、M’来产生音频信号a。例如可以根据这些信号N’、M’,通过调用所存储的样本或者通过FM或AM调制来产生音频信号a。
转矩信号或转速信号的修改在此取决于相应的运行状态。
下面与图2相关联地描述用于马达起动的转矩信号和转速信号的示例性的修改。描述驱动器实际转矩的转矩信号在此被称为M,相对此修改的转矩信号用M’表示。描述实际马达转速的转速信号被称为N,相对此修改的转速信号用N’表示。
在图2中左面的两个曲线图中示出起动过程期间直至空载转速的示例性的实际的转矩曲线21和实际的转速曲线22。可以由马达1提供的最大转矩对应于附图标记20。
在马达1的起动过程期间在存在的转矩信号M上几乎没有值得注意的加高,在该过程期间几乎没有展示出(entwickeln)转矩。
基于实际上的转矩,马达控制器2产生虚拟的转矩信号M’,在其中在识别到马达起动时该转矩相对于马达起动期间的实际转矩已短时间被人工地加高(参见图2右上)。音频控制器7或9以相应的声音转换对虚拟的转矩信号M’中的人工的加高作出反应。音频控制器7、9将该加高的转矩信号M’例如转换为与传统地以转矩信号M来控制的情况下相比而具有较高水平的噪音。
图2在右上方表示具有不同的转矩信号M’加高的不同曲线23、24、25。加高的程度例如可以取决于所选择的驾驶模式和/或马达起动的类型,例如是首次起动还是在短暂的停止阶段之后(例如在红灯时)借助马达起动-停止-自动装置的起动。
利用不同的转矩曲线,内舱中的声学系统可以以不同的声音表现、特别是以不同的声音水平或者也以不同的声波曲线图作出反应。在外部区域中也可想到相同的方案。当马达控制器2在冷马达情况下没有加热催化器时,可想到在外部区域中相应的执行器控制。
也可想到的是,产生虚拟的转矩信号M’,所述转矩信号具有负的转矩(参见曲线26),特别是在燃料高效的驾驶模式情况下或者在面向舒适性的驾驶模式中。通过这样的负的转矩,可以有针对性地利用抗噪调节而实现噪音小的起动过程,例如在外部声学装置方面利用集成于排气装置中的执行器来实现。
此外,也可以将马达起动期间的转速信号N’相对于实际的转速加高(参见曲线27)。音频控制器7、9将该加高的转速信号N’例如转换成与传统地以转矩信号N来控制相比而更响亮的声音。
下面与图3相关联地描述在停车状态中气体脉冲情况下在变速器空转时转矩信号的示例性的修改,这些气体脉冲是由于短时间地操作加速踏板而引起的。
在图3中左上面的曲线图中例如示出在中等气体脉冲和较大气体脉冲时的示例性的实际的转矩曲线31和32。在图3中左下面的曲线图中示出在中等气体脉冲和较大气体脉冲时的示例性的实际的转速曲线34和35。马达可以达到的最大转速对应于附图标记33。空载转速对应于附图标记36。
与马达1的起动过程(参见图2)中类似,在停车状态中气体脉冲时只产生非常小的转矩值。
基于实际的转矩,马达控制器2产生虚拟的转矩信号M’,在其中在识别到这样的运行状态时与转矩信号M不同地,该转矩相对于实际的转矩在气体脉冲期间被短时间人工地加高(参见附图3右上面)。音频控制器7、9将该加高的转矩信号M’例如转换成与传统地以转矩信号M来控制时相比而具有更高水平的噪音。
在停车中具有气体脉冲的这种运行状态例如可以在马达控制器2中通过如下方式来识别,即,行驶速度为零、变速器处于空载中并且实际的转矩位于阈值以下。
图3在右上面表示相对于转矩信号M具有经修改的转矩信号M’的不同加高的不同曲线37、38、39。加高的程度例如可以取决于所选择的驾驶模式。附加地,可以产生人工的嘟嘟声,其方式为:在撤回加速踏板之后(例如在下降的转速边沿时)在虚拟的转速信号M’中相继地设有多个脉冲(为此参见图3中右上面示例性的用虚线绘出的脉冲40)。这些脉冲也可以是具有负转矩值的脉冲。
下面与图4相关联地描述用于变速器换挡过程的转矩信号和转速信号的修改。在图4中两个下面的曲线图中的信号G描述变速器挡位的曲线。挡位信号G的变化44描述换挡到下一较高的挡位中,挡位信号G的变化45描述换挡到下一较低的挡位中。
在处于负载下的换挡过程中,转矩没有值得注意地变换,如借助转矩信号M在图4中右上面在部分负载加速期间所绘出的曲线41可看到的。
基于实际的转矩,马达控制器2产生虚拟的转矩信号M’,在其中在识别这种换挡过程时与转矩信号M不同地,该转矩相对于实际的转矩被人工地加高(参见附图4右上面)。图4在右上面表示具有经修改的转矩信号M’的不同加高的不同曲线44-49。加高的程度例如可以取决于所选择的驾驶模式,或者在可由驾驶员选择变速器换档时间的情况下取决于所选择变速器换档时间。附加于或者备选于加高的程度,转矩信号M’相对于转矩信号M的加高也可以取决于所选择的驾驶模式或者所选择的变速器换档时间(未示出)。备选地或者附加地也可能的是,在升挡时该经修改的转矩信号M’具有多个脉冲(未示出)。
转速信号N也可以为了听觉上改善变速器换挡过程而被人工地改变。例如在变速器挡位降挡时人工地加高转速,如在图4中中间的曲线图中绘出的那样(参见用虚线画出的加高42)。
马达控制器2例如可以借助挡位信号的改变来识别换挡过程并且然后人工地改变用于音频控制器7、9的转矩或转速。
下面与图5相关联地描述在惯性行驶范围中转矩信号的示例性的修改。在这里,信号P描述加速踏板的操作的程度。以不操作加速踏板开始,当信号P趋于零时,车辆进入惯性行驶并且转矩信号M略微为负的、亦即存在轻微制动车辆的推进力矩51。
在马达控制器2中,基于实际的转矩(参见转矩信号M)产生经修改的转矩信号M’,在其中在识别惯性行驶时该制动性的推进力矩相对于转矩信号M的推进力矩明显提高,亦即转矩变为显著更加负的(参见显著提高的推进力矩曲线55和56)。通过提高惯性行驶中力矩的数值,在音频控制器7、9中可以更容易地识别该运行状态。
提高的制动性的推进力矩例如可以取决于,在车辆转换到惯性行驶中时马达转速有多高。例如当从高转速转换到惯性行驶中时设有较大的制动性的推进力矩,并且当从中转速转换到惯性行驶中时设有较小的制动性的推进力矩。
在经修改的转矩信号M’中的推进力矩的提高也可以取决于所调整的驾驶模式。
也可想到的是,在音频控制器7、9中接收到的负的转矩信号M’在惯性行驶中用作用于产生人工的嘟嘟声音频信号的触发器。
当在惯性行驶期间进行换挡时,那么经修改的转矩信号M’可以在换挡的时刻再次被改变,以便音频控制器7、9可以对该通过适配所产生的音频信号a的变化而作出反应(对此参见图5中用虚线示出的曲线57)。
按本发明的设计方案也可以与车辆的开动相关联地利用,特别是在电动车或者以通过电动机(没有内燃机)开动的混合动力车的情况下。在这里,物理参量的信号、例如车辆速度、马达转速或转矩,在和车辆开动时暂时短时期地相对于真实的信号被加高,该经修改的信号被输送给负责外部声学装置的音频控制器9,该音频控制器基于经加高的信号产生相应确切的音频信号,该音频信号在人员处于车辆外部时引起提高的注意力。当从听觉提示车辆开动时,这从以下背景来说是有意义的,即,电动车或者纯电起动的混合动力车在开动时只产生小的自然的驱动噪音并且安全性可以得以提高。图6示出转速信号N的和用虚线示出的人工地加高的转速信号N’的示例性的曲线。对于转矩信号或者对于车辆速度信号也可想到类似的加高。
在图2-6中示出的脉冲形的信号加高也可以由多个彼此相继的脉冲组成。代替脉冲形的正的信号加高,也可以想到负的信号分部曲线(参见例如负的信号曲线26)。
Claims (16)
1.一种用于人工地改变机动车(3)的感觉到的马达噪音的系统,包括:
-机动车的驱动控制器(2),该驱动控制器用于控制机动车的驱动器,该驱动控制器设置用于:
--发送第一信号(M、N)到通信总线(14)上,所述第一信号相应地描述驱动器的实际状态;和
--至少相对于所述第一信号之一相应地产生一个与相配属的该第一信号(M、N)相同信号类型的第二信号(M’、N’)并且将该第二信号发送到相同的或不同的通信总线(14)上,其中,所述至少一个第二信号(M’、N’)至少部分地包含非真实的信号信息,描述驱动器实际状态的相配属的第一信号(M、N)不包含该信号信息;
-音频控制器(7、9),该音频控制器设置用于:接收所述至少一个第二信号(M’、N’)和可选择地接收一个或多个第一信号(M、N),并且基于所述至少一个第二信号(M’、N’)并且必要时基于所述一个或多个第一信号(M、N)产生音频信号(a);和
-执行器(5、10、12),该执行器用来基于音频信号(a)或者基于由其得出的音频信号产生噪音,其目标为:实际的马达噪音和由执行器产生的噪音混合成相对于实际的马达噪音改变的可感觉到的马达噪音。
2.按照权利要求1所述的系统,其特征在于,驱动控制器(2)设置用于:
-基于相配属的第一信号(M、N)或者基于以第一信号为基础的信号,和
-可选择地附加地基于关于驱动器运行状态的和/或关于所选出的驾驶模式的信息
来产生至少一个第二信号(M’、N’)。
3.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,与所述至少一个第二信号(M’、N’)相配属的第一信号(M、N)描述驱动器的可测量的物理参量的实际值并且所述至少一个第二信号描述相同的参量。
4.按照权利要求3所述的系统,其特征在于,所述物理参量是以下物理参量中之一:
-驱动器的转矩;
-驱动器的转速;
-行驶速度;
-机动车的纵向加速度。
5.按照权利要求3或4之一所述的系统,其特征在于,驱动控制器(2)设置用于产生如下这种第二信号(M’、N’),该第二信号至少暂时相对于所配属的第一信号(M、N)在物理参量的数值方面加高。
6.按照权利要求3至5之一所述的系统,其特征在于,驱动控制器(2)设置用于产生如下这种第二信号(M’、N’),该第二信号至少暂时给出物理参量的负值,而第一信号(M、N)给出物理参量的正值。
7.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,所述至少一个第二信号(M’、N’)对应于以下信号类型中之一:
-马达负载信号、特别是转矩信号(M’)或加速踏板位置信号;
-转速信号(N’);
-车辆速度信号;
-纵向加速度信号;
-挡位信号。
8.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,机动车(3)以可由驾驶员选择的多种驾驶模式中的一种驾驶模式运行,并且驱动控制器(2)设置用于根据所选择的驾驶模式确定出第二信号(M’、N’)的非真实的信号信息。
9.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,
-第二信号是负载信号、特别是转矩信号(M’),并且在机动车(3)的马达(1)起动时,第二信号(M’)与所配属的第一信号(M)相比至少暂时指示不同的、特别是较高的马达负载;或者
-第二信号是转速信号(N’),并且在机动车(3)的马达(1)起动时,第二信号(N’)与所配属的第一信号(N)相比至少暂时指示不同的、特别是较高的转速。
10.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,第二信号是负载信号、特别是转矩信号(M’),并且在停车状态中气体脉冲时第二信号(M’)与所配属的第一信号(M)相比至少暂时指示不同的、特别是较高的马达负载。
11.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,第二信号(M’)暂时相继具有多个脉冲,而第一信号(M)不具有这些脉冲。
12.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,
-第二信号(M’)是负载信号、特别是转矩信号,并且在机动车(3)的变速器换挡时第二信号(M’)与所配属的第一信号(M)相比至少暂时指示不同的、特别是较高的马达负载;或者
-第二信号(N’)是转速信号,并且在机动车的变速器降挡时,第二信号(N’)与所配属的第一信号(M)相比至少暂时指示不同的、特别是较高的转速。
13.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,第二信号(M’)是转矩信号,并且在机动车惯性行驶时第二信号与所配属的第一信号(M)相比至少暂时指示较大的制动性的推进力矩。
14.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,与所述至少一个第二信号(N’)相配属的第一信号(N)描述驱动器的可测量的物理参量的实际值,并且所述至少一个第二信号(N’)描述相同的参量,并且驱动控制器(2)设置用于产生如下这种第二信号(N’),该第二信号在车辆(3)开动时至少暂时相对于相配属的第一信号(N)。在物理参量的数值方面加高。
15.按照上述权利要求之一所述的系统,其特征在于,驱动控制器(2)设置用于评估驾驶风格并且第二信号(M’、N’)取决于驾驶风格。
16.一种按照权利要求1至15之一所述的系统的驱动控制器。
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