CN107781046A - 用于可变发动机和电动机声音控制的系统和方法 - Google Patents

用于可变发动机和电动机声音控制的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种车辆的音频系统包括总频率模块，其基于车辆的一个或多个当前操作参数来选择性地改变输出频率的总数。分配模块基于该车辆的一个或多个当前操作参数来确定指示以下项的分配：(i)被分配以针对内燃机操作输出第一预定声音的输出频率的总数的第一部分；以及(ii)被分配以针对电动机操作输出第二预定声音的输出频率的总数的第二部分。基于该总数以及第一部分和第二部分，音频驱动器模块对车辆的乘客座舱的扬声器供电以：(i)在内燃机的谐频下输出第一预定声音；以及(ii)在电动机的谐频下输出第二预定声音。

Description

用于可变发动机和电动机声音控制的系统和方法
相关申请的交叉引用
本公开涉及2015年1月20日提交的第8,938,079号美国专利、2016年2月23日提交的第9,271,073号美国专利、2016年6月14日提交的第9,365,158号美国专利、2015年9月11日提交的第14/851,627号美国专利申请、2016年5月23日提交的第15/161,991号美国专利申请、2016年8月24日提交的第15/245,334号美国专利申请以及2016年8月24日提交的第15/245,400号美国专利申请。上文应用的申请的全部公开内容以引用方式引入本文。
技术领域
本公开涉及车辆音频系统和方法，并且更具体地涉及包括内燃机和一个或多个电动机/电动发电机单元两者的车辆中的音频控制系统和方法。
背景技术
此处提供的背景描述的目的在于总体地呈现本公开的背景。当前署名的发明人的工作就其在该背景部分中所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本公开的现有技术。
某些机动车包括具有内燃机的常规动力系和通常在加速事件、减速事件和换挡期间发出声音的传动系。许多消费者开始依赖于这些正常的声音作为正常车辆功能的标志。这些正常声音的变化可以向某些消费者指示内燃机和/或传动系的运作方式与所预期的可能不同。
某些消费者可对不同类型的车辆应当具有的正常声音具有预期。例如，消费者可预期“高性能”车辆的某些声音，而某些声音可能并非其它类型的车辆所预期的。缺少预期声音可能有损用户对车辆的乐趣。
某些机动车包括混合动力电动动力系，其包括内燃机和一个或多个电动机和/或电动发电机单元(MGU)。由混动动力电动动力系产生的声音可不同于由常规动力系产生的声音。
发明内容
在某个特征中，公开了一种车辆的音频系统。总频率模块基于该车辆的第一批一个或多个当前操作参数来选择性地改变输出频谱的总数。分配模块基于该车辆的第二批一个或多个当前操作参数来确定指示以下项的分配：(i)被分配以针对内燃机操作输出第一预定声音的输出频率的总数的第一部分；以及(ii)被分配以针对电动机操作输出第二预定声音的输出频率的总数的第二部分。谐波设定模块：(i)基于(a)频率的总数和(b)频率的总数的第一部分确定内燃机的第一组谐频；以及(ii)基于(a)频率的总数和(b)频率的总数的第二部分确定电动机的第二组谐频。音频驱动器模块对该车辆的乘客座舱的扬声器供电以：(i)在第一组谐频中的谐频下输出第一预定声音；以及(ii)在第二组谐频中的谐频下输出第二预定声音。
在进一步特征中：该第一组由第一数量的谐频组成；该第二组由第二数量的谐频组成；且第一数量与第二数量的总和等于该总数。
在进一步特征中，第一预定声音不同于第二预定声音。
在进一步特征中，当电动机被禁用且发动机在使用时，该分配模块将输出频率的总数的第一部分设定为等于输出频率的总数并且将总数个第二频率的第二部分设定为零。
在进一步特征中，当电动机在使用且发动机被关闭时，该分配模块将输出频率的总数的第一部分设定为零并且将输出频率的总数的第二部分设定为等于输出频率的总数。
在进一步特征中，该分配模块基于加速器踏板位置设定该分配。
在进一步特征中，该分配模块在该加速器踏板位置小于预定加速器踏板位置时使用预定默认分配来设定该分配。
在进一步特征中，总频率模块在驾驶员选择车辆的睡眠操作模式时将输出频率的总数设定为输出频率的预定数量。
在进一步特征中，该总频率模块选择性地将输出频率的总数设定为用于输出第一和第二预定声音的输出频率的预定默认数量。
在进一步特征中，该总频率模块基于车辆的驾驶员选定操作模式来相对于输出频率的预定默认数量选择性地减少输出频率的总数。
在进一步特征中，公开了一种车辆音频系统。至少一个存储器包括计算机可执行指令。至少一个处理器配置成读取和执行该计算机可执行指令。该计算机可执行指令使得该至少一个处理器：基于该车辆的第一批一个或多个当前操作参数来选择性地改变输出频率的总数；基于该车辆的第二批一个或多个当前操作参数来确定指示以下项的分配：(i)被分配以针对内燃机操作输出第一预定声音的输出频率的总数的第一部分；以及(ii)被分配以针对电动机操作输出第二预定声音的输出频率的总数的第二部分；基于(a)频率的总数和(b)频率的总数的第一部分确定内燃机的第一组谐频；基于(a)频率的总数和(b)频率的总数的第二部分确定电动机的第二组谐频；以及对该车辆的乘客座舱的扬声器供电以：(i)在第一组谐频中的谐频下输出第一预定声音；以及(ii)在第二组谐频中的谐频下输出第二预定声音。
在进一步特征中，描述了一种包括计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质。该计算机可执行指令使得处理器执行方法，该方法包括：基于该车辆的第一批一个或多个当前操作参数来选择性地改变输出频率的总数；基于该车辆的第二批一个或多个当前操作参数来确定指示以下项的分配：(i)被分配以针对内燃机操作输出第一预定声音的输出频率的总数的第一部分；以及(ii)被分配以针对电动机操作输出第二预定声音的输出频率的总数的第二部分；基于(a)频率的总数和(b)频率的总数的第一部分确定内燃机的第一组谐频；基于(a)频率的总数和(b)频率的总数的第二部分确定电动机的第二组谐频；以及对该车辆的乘客座舱的扬声器供电以：(i)在第一组谐频中的谐频下输出第一预定声音；以及(ii)在第二组谐频中的谐频下输出第二预定声音。
在进一步特征中：该第一组由第一数量的谐频组成；该第二组由第二数量的谐频组成；且第一数量与第二数量的总和等于该总数。
在进一步特征中，第一预定声音不同于第二预定声音。
在进一步特征中，该方法进一步包括当电动机被禁用且发动机在使用时：将输出频率的总数的第一部分设定为等于输出频率的总数；以及将输出频率的总数的第二部分设定为零。
在进一步特征中，该方法进一步包括当电动机在使用且发动机被关闭时：将输出频率的总数的第一部分设定为零；以及将输出频率的总数的第二部分设定为等于输出频率的总数。
在进一步特征中，该方法进一步包括基于加速器踏板位置设定该分配。
在进一步特征中，该方法进一步包括在该加速器踏板位置小于预定加速器踏板位置时使用预定默认分配来设定该分配。
在进一步特征中，该方法进一步包括在驾驶员选择车辆的睡眠操作模式时将输出频率的总数设定为输出频率的预定数量。
在进一步特征中，该方法进一步包括选择性地将输出频率的总数设定为用于输出第一和第二预定声音的输出频率的预定默认数量。
从详细说明、权利要求书和附图将会清楚本公开的其它应用领域。详细说明和具体实例仅旨在用于说明目的并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
通过详细说明和附图将更完全地理解本公开，其中：
图1是示例性发动机系统的功能框图；
图2是包括音频控制模块和扬声器的示例性音频系统的功能框图；
图3A和图3B共同地是描绘如何经由一个或多个扬声器输出发动机声音和电动车声音的设定分配的示例性方法的流程图；以及
图4A和图4B共同地是描绘如何经由一个或多个扬声器输出发动机声音和电动车声音的设定分配的示例性方法的流程图。
在附图中，可以重复使用附图标记以标识类似和/或相似的元件。
具体实施方式
车辆的内燃机燃烧气缸内的空气和燃料。车辆还包括可用于在不同时间执行不同功能的一个或多个电动发电机单元(MGU)。例如，MGU可用于(i)向车辆的动力系输出转矩和(ii)在车辆的动力系上施加负载以将机械能转换为电能(例如，以供再生)。
该车辆的音频控制模块经由一个或多个扬声器在车辆的乘客座舱内选择性地输出发动机和电动车声音。音频控制模块可以输出发动机和/或电动车声音，以(例如)增强、掩盖或替换由发动机和/或MGU产生的声音。
为了限制输出发动机和/或电动车声音所消耗的计算资源，音频控制模块限制用于输出发动机和电动车声音的输出频率的总数。音频控制模块确定(i)输出发动机声音使用的输出频率的总数为多少以及(ii)输出电动车声音使用的输出频率的总数为多少。基于一个或多个车辆操作参数，该音频控制模块可以调整所使用的输出频率的总数和/或(i)和(ii)。
现在参考图1，提出示例性动力系系统100的功能框图。车辆的动力系系统100包括发动机102，其燃烧空气/燃料混合物以产生转矩。该车辆可以是非自主或自主的。
空气通过进气系统108吸入至发动机102中。进气系统108可以包括进气歧管110和节流阀112。仅作为示例，节流阀112可以包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM)114控制节流致动器模块116，且节流致动器模块116调节节流阀112的打开以控制进入进气歧管110中的空气流。
进气歧管110中的空气吸入至发动机102的气缸中。虽然发动机102包括多个气缸，但是为了说明目的，示出单个代表性气缸118。仅作为示例，发动机102可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。ECM 114可以命令气缸致动器模块120在如下文进一步讨论的某些情况下选择性地停用某些气缸，从而可以提高燃料效率。
发动机102可以使用四冲程循环或另一个合适的发动机循环来操作。下文描述的四冲程循环的四个冲程将称为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲柄轴(未示出)的每次转动期间，四个冲程中的两个冲程发生在气缸118内。因此，气缸118经历所有四个冲程必须有两次曲柄轴转动。对于四冲程发动机，一个发动机循环可以对应于两次曲柄轴转动。
当气缸118启动时，进气歧管110中的空气在进气冲程期间通过进气阀122吸入至气缸118中。ECM 114控制燃料致动器模块124，其调节燃料喷射以实现期望空气/燃料比。燃料可以在中心位置处或诸如靠近每个气缸的进气阀122的多个位置处喷射至进气歧管110中。在各个实施方案(未示出)中，燃料可以直接喷射至气缸中或与气缸相关联的混合室/孔口中。燃料致动器模块124可以停止向已停用的气缸喷射燃料。
喷射的燃料与空气混合并且在气缸118中产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，气缸118内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。发动机102可以是压缩点火发动机，在该情况中，压缩导致空气/燃料混合物点燃。替代地，发动机102可以是火花点火发动机，在该情况中，火花致动器模块126基于ECM 114中的信号激励气缸118中的火花塞128，从而点燃空气/燃料混合物。诸如均质充量压缩点火(HCCI)发动机的某些类型的发动机可以执行压缩点火和火花点火这两者。可以相对于当活塞在其最顶部位置(将称为上止点(TDC))的时间指定火花的正时。
火花致动器模块126可以受指定TDC之前或之后多久才产生火花的正时信号控制。因为活塞位置直接与曲柄轴旋转有关，所以火花致动器模块126的操作可以与曲柄轴的位置同步。火花致动器模块126可以禁止向已停用的气缸提供火花或向已停用的气缸提供火花。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，由此驱动曲柄轴。燃烧冲程可以限定为活塞到达TDC与活塞返回至最底部位置(将称为下止点(BDC))的时间之间的时间。
在排气冲程期间，活塞开始从BDC上移并且通过排气阀130排出燃烧副产物。燃烧副产物经由排气系统134从车辆中排出。
进气阀122可以受进气凸轮轴140控制，而排气阀130可以受排气凸轮轴142控制。在各个实施方案中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)可以控制气缸118的多个进气阀(包括进气阀122)和/或可以控制多组气缸(包括气缸118)的进气阀(包括进气阀122)。类似地，多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)可以控制气缸118的多个排气阀和/或可以控制多组气缸(包括气缸118)的排气阀(包括排气阀130)。虽然已经示出且讨论了基于凸轮轴的阀致动，但是可以实施无凸轮阀致动器。虽然示出了单独的进气凸轮轴和排气凸轮轴，但是可以使用具有用于进气阀和排气阀这两者的凸角的一个凸轮轴。
气缸致动器模块120可以通过禁止打开进气阀122和/或排气阀130将气缸118停用。可以由进气凸轮相位器148相对于活塞TDC改变打开进气阀122的时间。可以由排气凸轮相位器150相对于活塞TDC改变打开排气阀130的时间。相位器致动器模块158可以基于ECM114中的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。在各个实施方案中，可以省略凸轮定相。可变阀升程(未示出)还可以受相位器致动器模块158控制。在各个其它实施方案中，进气阀122和/或排气阀130可以受除凸轮轴外的致动器(诸如机电致动器、电动液压致动器、电磁致动器等)控制。
发动机102可以包括向进气歧管110提供加压空气的零个、一个或一个以上增压装置。例如，图1示出包括由流过排气系统134的废气驱动的涡轮增压器涡轮160-1的涡轮增压器。增压器是另一种类型的增压装置。
涡轮增压器还包括由涡轮增压器涡轮160 1驱动并且压缩通向节流阀112中的空气的涡轮增压器涡轮160-2。废气门(WG)162控制通过且旁通涡轮增压器涡轮160-1的排气流。废气门还可称为(涡轮增压器)涡轮旁通阀。废气门162可以允许排气绕过涡轮增压器涡轮160 1以减少由涡轮增压器提供的进气空气压缩。ECM 114可以经由废气门致动器模块164控制涡轮增压器。废气门致动器模块164可以通过控制废气门162的打开来调制涡轮增压器的增压。
冷却器(例如，充量冷却器或中间冷却器)可以耗散压缩的空气充量中所含的一定热量，该热量可随着空气压缩而生成。虽然为了说明目的而单独示出，但是涡轮增压器涡轮160-1和涡轮增压器涡轮160-2可以彼此机械地联接，从而将进气放置成紧靠热排气。压缩的空气充量可以吸收排气系统134的部件中的热量。
发动机102可以包括废气再循环(EGR)阀170，其选择性地将废气重定向返回至进气歧管110。EGR阀170可以从排气系统134中的涡轮增压器涡轮160-1上游接收废气。EGR阀170可以受EGR致动器模块172控制。
曲柄轴位置可以使用曲柄轴位置传感器180来测量。发动机速度可以基于使用曲柄轴位置传感器180测量的曲柄轴位置来确定。发动机冷却剂的温度可以使用发动机冷却剂温度(ECT)传感器182来测量。ECT传感器182可以位于发动机102内或其中有冷却剂循环的其它位置(诸如散热器(未示出))处。
进气歧管110内的压力可以使用歧管绝对压力(MAP)传感器184来测量。在各个实施方案中，可以测量发动机真空，其是周围空气压力与进气歧管110内的压力之间的差。流入进气歧管110中的空气的质量流速可以使用质量空气流(MAF)传感器186来测量。在各个实施方案中，MAF传感器186可以位于还包括节流阀112的壳体中。
节流阀112的位置可以使用一个或多个节流位置传感器(TPS)190来测量。吸入至发动机102中的空气的温度可以使用进气温度(IAT)传感器192来测量。还可以实施一个或多个其它传感器193。其它传感器193可以包括加速器踏板位置(APP)传感器、制动踏板位置(BPP)传感器，可以包括离合器踏板位置(CPP)传感器(例如，在手动变速器的情况中)，并且可以包括一种或多种类型的传感器。APP传感器测量加速器踏板在车辆的乘客座舱内的位置。BPP传感器测量制动踏板在车辆的乘客座舱内的位置。CPP传感器测量离合器踏板在车辆的乘客座舱内的位置。其它传感器193还可以包括一个或多个加速度传感器，其测量车辆的纵向(例如，前/后)加速度和车辆的横向加速度。加速度计是示例性类型的加速度传感器，但是也可以使用其它类型的加速度传感器。ECM 114可以使用传感器中的信号来做出针对发动机102的控制决定。
ECM 114可以与变速器控制模块194通信以(例如)协调发动机操作与变速器195中的换挡。ECM 114可以与混合动力控制模块196通信以(例如)协调发动机102和电动发电机单元(MGU)198的操作。虽然仅提供了一个MGU的实例，但是也可以实施多个MGU和/或电动机。术语MGU和电动机在本申请、附图和权利要求书的背景中是可以互换的。在各个实施方案中，ECM 114、变速器控制模块194和混合动力控制模块196的各个功能可以集成至一个或多个模块中。
改变发动机参数的每个系统可以称为发动机致动器。每个发动机致动器具有相关联的致动器值。例如，节流致动器模块116可以称为发动机致动器，且节流打开面积可以称为致动器值。在图1的实例中，节流致动器模块116通过调整节流阀112的叶片的角度来实现节流打开面积。
火花致动器模块126还可以称为发动机致动器，而对应的致动器值可以是相对于气缸TDC的火花提前量。其它发动机致动器可以包括气缸致动器模块120、燃料致动器模块124、相位器致动器模块158、废气门致动器模块164和EGR致动器模块172。对于这些发动机致动器，致动器值可以分别对应于气缸启动/停用序列、燃料供应速率、进气和排气凸轮相位器角度、目标废气门打开以及EGR阀打开。
ECM 114可以控制致动器值以使得发动机102基于转矩请求来输出转矩。ECM 114可以例如基于诸如APP、BPP、CPP和/或一个或多个其它合适的驾驶员输入的一个或多个驾驶员输入来确定转矩请求。ECM 114可以例如使用使驾驶员输入与转矩请求相关的一个或多个功能或查找表来确定转矩请求。
在某些情况下，混合动力控制模块196控制MGU 198输出转矩以(例如)补充发动机转矩输出。例如，混合动力控制模块196可以控制MGU 198以在加速踏板位置大于预定位置时、在加速器踏板位置大于预定位置时，或在驾驶员快速地按下加速器踏板时输出(正)转矩。预定转矩可以被校准，并且例如可以是在当前操作条件下该发动机102的最大可能转矩输出的至少预定分数。预定分数可以是可校准的、大于零，并且可以是例如大约80％、大约90％，或大于发动机102的最大可能转矩输出的50％的另一合适值。
混合动力控制模块196将来自电池199的电力施用至MGU 198以使得MGU 198输出正转矩。虽然提供了电池199的实例，但是也可以使用一种以上电池来向MGU 198供电。MGU198可以将转矩输出至(例如)发动机102，变速器195的输入轴，或变速器195的输出轴，或车辆的动力系的另一个转矩传递装置。电池199可以专用于MGU 198，且一种或多种其它电池可以对其它车辆功能供电。
在其它情况下，混合动力控制模块196可以控制MGU 198将车辆的机械能转换成电能。混合动力控制模块196可以控制MGU 198以将机械能转换成电能以(例如)将电池199再充电。这可以称为再生。
车辆还包括音频控制模块200，其控制经由车辆的乘客座舱内的扬声器204输出的声音。音频控制模块200可以基于接收到的调幅(AM)信号、接收到的调频(FM)信号、接收到的卫星信号和其它类型的音频信号来控制扬声器204以输出声音。音频控制模块200可以例如用信息娱乐系统来实施。
在某些情况下，音频控制模块200另外或替代地基于发动机的操作和/或MGU 198的操作来控制经由扬声器204输出的声音。
每个旋转机器(诸如发动机102和MGU 198)具有对应于每个周期的事件(例如，声音产生)的发生次数的基本频率。在MGU 198的情况下，该周期可以指代MGU 198的输出轴的预定数量的(例如，一次)完整转动。每个周期产生的声音的数量可能与MGU 198的特性(诸如，绕组数量、绕组配置)和/或MGU 198的一个或多个其它特性有关。在发动机102的情况下，该周期可以指代一个发动机循环，诸如在四冲程发动机的情况下，指代两次曲柄轴转动。每个周期产生的声音的数量可能与发动机102的气缸数有关。
旋转机器的谐波(频率)可以指代旋转机器的基频的倍数。例如，旋转机器的基频的3倍可以称为旋转机器的三次谐波。旋转机器的M次谐波也可以称为旋转机器的M阶，其中M是大于0的整数。谐波也可以称为阶。
音频控制模块200在发动机102的一个或多个谐波下输出一个或多个预定(预记录的)发动机声音，以例如增强、掩盖或替换经由发动机操作产生的声音。音频控制模块200还在MGU 198的一个或多个谐波下输出一个或多个预定(预记录的)电动车声音，以例如增强或掩盖经由MGU操作产生的声音。然而，由于音频控制模块200的计算限制，可在任何时间使用来输出预定发动机声音和预定电动车声音的输出频率(以及因此谐波)的总数是有限的。
如下面进一步讨论，音频控制模块200可以选择性地调整分配多少个输出频率用于输出预定发动机声音，以及分配多少个输出频率用于输出预定电动车声音。音频控制模块200可以基于一个或多个操作参数确定是否对预定默认分配进行调整。预定发动机声音在发动机102的谐波下输出，而预定电动车声音在MGU 198的谐波下输出。
音频控制模块200可以从ECM 114、混合动力控制模块196、变速器控制模块194和/或车辆的一个或多个其它控制模块接收参数。音频控制模块200可以例如经由汽车区域网(CAN)总线从其它模块接收参数。
图2是包括音频控制模块200和扬声器204的示例性音频系统的功能框图。扬声器204在车辆的乘客座舱内输出声音。音频控制模块200包括分配模块208、总频率模块212、谐波设定模块216、信号发生器模块220和音频驱动器模块224。
分配模块208确定是将发动机/电动车分配228设定为预定默认分配232还是设定为与预定默认分配232不同。发动机/电动车分配228可以对应于(i)输出频率的总数236的第一百分比，以分配在发动机102的谐波下输出预定发动机声音238，和/或(ii)输出频率的总数236的第二百分比，以分配以在MGU 198的谐波下输出预定电动车(EV)声音239。预定默认分配232也可以对应于(i)输出频率的总数236的第一百分比，以分配在发动机102的谐波下输出预定发动机声音238和/或(ii)数个输出频率236的第二百分比，以分配在MGU 198的谐波下输出预定EV声音239。第一和第二百分比的和可以等于100％。在分配(例如，228或232)仅表示第一百分比和第二百分比中的一个的实例中，第一百分比和第二百分比中的另一个可以被设定为100％减去第一和第二百分比中的一个。
如下面进一步讨论的，分配模块208基于一个或多个操作参数(诸如车辆的推进模式240、电池199的充电状态(SOC)244、加速器踏板位置(APP)248和/或车速252)来确定如何设定发动机/电动车分配228。推进模式240可以指示例如发动机模式、EV模式或混合动力模式，但是其它模式也是可能的。发动机模式可以指示仅发动机102(而不是MGU 198)目前正用于车辆推进。EV模式可以指示仅MGM 198目前正用于车辆推进。混合动力模式可以指示发动机102和MGU 198两者目前均用于车辆推进。作为示例，ECM 114或混合动力控制模块196可以提供推进模式240。混合动力控制模块196可以确定电池199的SOC 244，并且将电池199的SOC提供给音频控制模块200。可以使用APP传感器来测量APP 248。车速252可以基于分别使用轮速传感器测量的车辆的一个或多个轮速来确定。
总频率模块212确定可用于输出预定发动机声音238和EV声音239的输出频率236的总数(最大数量)。总频率模块212基于一个或多个当前操作参数来确定输出频率236的总数。例如，总频率模块212可以基于驾驶员选定模式256和/或音频优先级信号260来设定输出频率236的总数。
音频优先级信号260可以例如指示其它音频输出是否优先于预定发动机和电动车声音的输出。驾驶员选定模式256可以指示例如经济模式、跟踪模式、睡眠模式，或驾驶员已经选择了其它合适的模式。睡眠模式可以适用于例如自主车辆。总频率模块212可以将输出频率236的总数设定为例如输出频率264的预定默认数量、输出频率268的预定最大数量，或小于频率的预定默认数量的输出频率的另一个总数。
基于发动机/电动车分配228和输出频率236的总数，谐波设定模块216设定发动机谐波272和电动车谐波276。发动机谐波272指示发动机102的哪些谐波输出预定发动机声音238。电动车谐波276指示MGU 198的哪些谐波输出预定EV声音239。
谐波设定模块216可以基于输出频率236的总数和由发动机/电动车分配228指示的第一百分比来确定用于输出预定发动机声音238的谐波的第一数量。例如，谐波设定模块216可以基于将第一百分比与输出频率236的总数相乘来设定谐波的第一数量。
谐波设定模块216可以基于第一数量的谐波来确定发动机102的哪些具体谐波(例如，二次谐波、三次谐波、四次谐波等)输出预定发动机声音238。例如，谐波设定模块216可以使用查找表来确定发动机102的哪些具体谐波输出预定发动机声音，该查找表将谐波第一数量与输出预定发动机声音238的具体谐波相关。当谐波的第一数量为零时，谐波设定模块216设定发动机谐波272以指示预定发动机声音238不应在发动机102的任何谐波上输出。
关于输出预定EV声音239，谐波设定模块216可以基于输出频率236的总数和由发动机/电动车分配228指示的第二百分比来确定用于输出预定EV声音239的谐波的第二数量。例如，谐波设定模块216可以基于将第二百分比与输出频率236的总数相乘来设定谐波的第二数量。
谐波设定模块216可以基于第二数量的谐波来确定MGU 198的哪些具体谐波(例如，二次谐波、三次谐波、四次谐波等)输出预定EV声音239。例如，谐波设定模块216可以使用查找表来确定MGU 198的哪些具体谐波输出预定EV声音239，该查找表将谐波的第二数量与输出预定EV声音239的具体谐波相关。当谐波的第二数量为零时，谐波设定模块216设定电动车谐波276以指示预定EV声音239不应在MGU 198的任何谐波上输出。虽然本文讨论了发动机与EV之间的分配的实例，但是也可在考虑一个或多个其它类型的动力系(诸如，燃料电池等)的情况下执行分配。另外，虽然提供了用于掩盖的预定声音的使用的实例，但是也可以单独考虑掩盖。
信号发生器模块220生成音频信号280以在由发动机谐波272指定的发动机102的谐频下输出预定发动机声音238。信号发生器模块220还生成音频信号280，以在由电动车谐波276指定的MGU的谐频下输出预定EV声音239。
音频驱动器模块224基于音频信号280(例如，从一个或多个其它电池)对扬声器204供电。以此方式，扬声器204在车辆的乘客座舱内在指定的谐波下输出预定发动机声音238和/或预定EV声音239。
图3A和图3B共同地是描绘设定多少输出频率来输出预定发动机声音和设定多少输出频率来输出预定电动车声音的示例性方法的流程图。现在参考图3A，控制开始于304，其中分配模块208获得预定默认分配232，且总频率模块212获得预定默认数量的输出频率264。仅作为示例，预定默认分配232和预定默认数量的输出频率264可以存储在存储器中。仅作为示例，预定默认数量的输出频率264可以是大约40个输出频率，且预定默认分配232可以是80％的发动机声音和20％的电动车声音。可以使用其它默认值。
在308处，总频率模块212确定音频优先级信号260是否指示其它音频是否优先于输出预定发动机声音238和/或预定EV声音239。例如，总频率模块212可以在308处确定音频优先级信号260是否被设定为第一状态。音频优先级信号260被设定为第一状态可以指示其它音频优先于输出预定发动机声音238和/或预定EV声音239。音频优先级信号260被设定为第二状态可以指示其它音频当前不优先于输出预定发动机声音238和/或预定EV声音239。
如果308为真，那么在312处，总频率模块212可以将输出频率236的总数设定为小于输出频率264的预定默认数量。例如，总频率模块212可以将输出频率236的总数设定为输出频率的预定数量，诸如输出频率264的预定默认数量的一半或另一个合适分数(小于1/1)。控制接着继续进行350(图3B)，如下面进一步讨论的。如果308为假，那么控制可以继续进行316。
总频率模块212可以在316处确定由驾驶员选择的驾驶员选定模式256是否被设定为经济(ECO)模式。如果316为真，那么控制转移至312，如上面所讨论的。如果316为假，那么控制可以继续进行320。在320处，总频率模块212可以确定驾驶员选定模式256是否被设定为睡眠模式。如果320为真，那么总频率模块212可以在324处将输出频率236的总数设定为零。基于输出频率236的总数设定为零，将不会经由扬声器204输出预定发动机声音238也不输出预定EV声音239。替代地，总频率模块212可以在320处将输出频率236的总数设定为输出频率的预定数量以用于掩盖操作，其中预定数量可以等于输出频率的预定默认数量或介于该值与零之间的整数。接着可以输出声音用于掩盖发动机和/或EV操作。接着控制可以结束。如果320为假，那么控制可以继续进行328。
在328处，总频率模块212可以确定驾驶员选定模式256是否被设定为跟踪模式。如果328为真，那么总频率模块212可以将输出频率236的总数设定为用于输出预定发动机声音238和/或EV声音239的输出频率268的预定最大数量。输出频率268的预定最大数量可以大于、小于或等于输出频率264的预定默认数量。如果328为假，那么在336处，总频率模块212将输出频率236的总数设定为输出频率264的预定默认数量。在332或336之后，控制继续进行350。
现在参考图3B，在350处，分配模块208可以确定推进模式240是否被设定为发动机模式。如果350为真，那么在354处，分配模块208可以将发动机/电动车分配228设定为100％的发动机和0％的EV，且控制可以继续进行392，这将在下面进一步讨论。换言之，在354处，分配模块208可以将(预定发动机声音238的)第一百分比设定为100％，并且将(预定EV音239的)第二预定百分比设定为0％。如果350为假，那么控制可以继续进行358。
在358处，分配模块208可以确定推进模式240是否被设定为EV模式。如果358为真，那么在362处，分配模块208可以将发动机/电动车分配228设定为100％的EV和0％的发动机，且控制可以继续进行392，这将在下面进一步讨论。换言之，在362处，分配模块208可以将第一百分比(对于预定发动机声音238)设定为0％，并且将第二预定百分比(对于预定EV音239)设定为100％。如果358为假，那么控制可以继续进行364。
分配模块208在372处可以确定APP 248是否等于预定最大APP。APP248可以具有在0与100％之间的范围。0％的APP可以对应于当驾驶员不对加速器踏板施用压力时加速器踏板所搁置的稳态位置。100％的APP可以对应于驾驶员将加速器踏板致动为至少预定最大程度的位置。使用介于0％与100％之间的上述示例性范围，预定最大APP可以是100％。
如果364为真，那么在368处，分配模块208可以将发动机/电动车分配228设定为预定默认分配232，且控制可以继续进行392，这将在下面进一步讨论。除了预定发动机声音238和EV声音239之外，分配模块208还可以在368处命令信号发生器模块220生成音频信号280以输出预定加速声音。
如果364为假，那么控制可以继续进行372。预定默认分配232可以是可校准的。仅作为示例，预定默认分配232对于预定发动机声音238可以是大约80％(第一百分比)，且对于预定EV声音239可以是20％(第二百分比)，或介于预定发动机声音238与EV声音239之间的另一个合适的分配。
在372处，分配模块208可以确定APP 248是否大于预定APP。预定APP为正，并且使用上述提供的0％与100％之间的APP的示例性范围可以为例如50％或更大。如果372为假，那么在376处，分配模块208可以将发动机/电动车分配228设定为预定默认分配232，且控制可以继续进行392，这将在下面进一步讨论。如果372为真，控制可能继续进行380。
在380处，分配模块208可以确定混合动力模式的操作(或用于推进的MGU操作的使用)是否可继续进行。例如，分配模块208可以确定电池199的SOC 244是否大于预定值。如果380为假，那么分配模块208可以设定发动机/电动车分配228以相对于预定默认分配232提供增大的发动机声音(即，增大第一百分比)和降低的EV声音(即，降低第二百分比)。例如，相对于预定默认分配232，分配模块208可以将发动机/电动车分配228设定为具有较高的第一百分比(用于输出预定发动机声音238)和较低的第二百分比(用于输出预定EV声音239)的预定非混合动力模式分配。如果380为真，那么相对于预定默认分配232，分配模块208可以设定发动机/电动车分配228以提供降低的发动机声音(即，降低第一百分比)并且增大EV声音(即，增大第二百分比)。例如，与预定默认分配232相比，分配模块208可以将发动机/电动车分配228设定为具有较低的第一百分比(用于输出预定发动机声音238)和较高的第二百分比(用于输出预定EV声音239)的预定混合动力模式分配。在384或388之后，控制可能继续进行392。
在392处，谐波设定模块216基于发动机/电动车分配228和输出频率236的总数来确定输出预定发动机声音238的谐波的第一数量和输出预定EV声音239的谐波的第二数量。同样在392处，谐波设定模块216基于第一数量确定输出预定发动机声音238的具体谐波，并且基于第二数量确定输出预定EV声音239的具体谐波。
在396处，信号发生器模块220生成音频信号280以输出预定发动机声音238和预定EV声音239和指定的谐波，且音频驱动器模块224基于音频信号280对扬声器204供电。扬声器204接着因此在乘客座舱内输出声音。虽然控制被示为结束，但是图3A和图3B可以说明一个控制回路，且控制可以返回至304。
图4A和图4B共同地是描绘基于车速设定多少输出频率来输出预定发动机声音和设定多少输出频率来输出预定电动车声音的示例性方法的流程图。如上面所讨论，控制可以进行304至362。如果358为假，那么控制可以继续进行408(图4B)。
在408处，分配模块208可以基于车速252确定是否对预定默认分配232进行调整。例如，分配模块208可以在408处确定车速252是否大于预定速度。如果408为假，那么在412处，分配模块208可以将发动机/电动车分配228设定为预定默认分配232，且控制可以继续进行392和396，这将在下面进一步讨论。如果408为真，那么控制可以在继续进行392至396之前基于车速252在416处调整预定默认分配232。例如，随着车速252增加，分配模块208可以增加用于输出发动机声音的第一百分比，并且降低用于输出电动车声音的第二百分比，且反之亦然。以此方式，随着车速252的增加，可以使用更多频率来输出预定发动机声音238，并且可以使用较少频率来输出预定EV声音239。
以上描述的本质仅仅是说明性的并且决不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可通过各种形式来实施。因此，虽然本公开包括特定实例，但是本公开的真实范围不应当局限于此，因为当研究图式、说明书和以下权利要求书之后将明白其它修改。应当理解的是，方法内的一个或多个步骤可以不同顺序(或同时)执行且不更改本公开的原理。另外，虽然每个实施例在上文被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的任何一个或多个这样的特征均可在任何其它实施例的特征中和/或结合任何其它实施例的特征来实施，即便该组合没有明确描述。换言之，所描述实施例并不相互排斥，且一个或多个实施例彼此的置换保留在本公开的范围内。
元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系是使用各种术语来描述，该术语包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”、“紧靠”、“在……顶部上”、“在……上方”、“在……下方”和“设置”。除非明确描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一元件与第二元件之间的关系时，该关系可为其中第一元件与第二元件之间不存在其它介入元件的直接关系，但是也可为其中第一元件与第二元件之间(空间上或功能上)存在一个或多个介入元件的间接关系。如本文所使用，短语A、B和C中的至少一个应被理解为意味着使用非排他性逻辑OR的逻辑(A ORB OR C)，且不应被理解为意味着“至少一个A、至少一个B和至少一个C”。
在图式中，如由箭头部指示的箭头的方向总体上表明对图示感兴趣的信息(诸如数据或指令)流。例如，当元件A和元件B交换多种信息但从元件A传输至元件B的信息与图示有关时，箭头可从元件A指向元件B。此单向箭头并未暗示没有其它信息从元件B传输至元件A。另外，对于从元件A发送至元件B的信息，元件B可以向元件A发送对信息的请求或信息的接收确认。
在包括以下定义的本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”来代替。术语“模块”可以指代以下项或是以下项的部分或包括以下项：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合式模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合式模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或成组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或成组)；提供所述功能性的其它合适的硬件部件；或某些或所有上述的组合，诸如在片上系统中。
该模块可以包括一个或多个接口电路。在某些实例中，接口电路可以包括连接至局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能性可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在进一步实例中，服务器(又称为远程或云服务器)模块可以完成代表客户端模块的某些功能性。
如上文所使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、功能、类别、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路涵盖执行来自多个模块的某些或所有代码的单个处理器电路。术语成组处理器电路涵盖结合另外的处理器电路来执行来自一个或多个模块的某些或所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖离散裸片上的多个处理器电路、单个裸片上的多个处理器电路、单个处理器单元的多个核心、单个处理器电路的多个线程或上述组合。术语共享存储器电路涵盖存储来自多个模块的某些或所有代码的单个存储器电路。术语成组存储器电路涵盖结合另外的存储器来存储来自一个或多个模块的某些或所有代码的存储器电路。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的术语计算机可读介质并不涵盖(诸如在载波上)传播通过介质的暂时性电或电磁信号；术语计算机可读介质可以因此被视为有形且非暂时性的。非暂时性、有形计算机可读介质的非限制实例是非易失性存储器电路(诸如快闪存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩码只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁性存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动)和光学存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的设备和方法可以部分或完全由通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实施。上述功能块、流程图部件和其它元件用作软件规范，其可通过本领域技术人员或编程者的常规作业而转译为计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂时性、有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可以涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用程序、背景服务、背景应用程序等。
计算机程序可以包括：(i)待剖析的描述性文本，诸如HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言)、(ii)汇编代码、(iii)由编译器从源代码产生的目标代码、(iv)由解译器执行的源代码、(v)由即时编译器编译并执行的源代码，等。仅作为示例，源代码可以使用来自包括以下项的语言的语法写入：C、C++、C#、Objective C、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Lua和
在35U.S.C.§112(f)的含义内，权利要求书中叙述的元件均不旨在是装置加功能元件，除非元件使用短语“用于……的装置”明确叙述或在使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”的方法权利要求书的情况中。

Claims (10)

1.一种车辆的音频系统，其包括：
总频率模块，其基于所述车辆的第一批一个或多个当前操作参数来选择性地改变输出频率的总数；
分配模块，其基于所述车辆的第二批一个或多个当前操作参数来确定指示以下项的分配：
(i)被分配以针对内燃机操作输出第一预定声音的所述输出频率的总数的第一部分；以及
(ii)被分配以针对电动机操作输出第二预定声音的所述输出频率的总数的第二部分；
谐波设定模块，其：
(i)基于(a)所述频率的总数和(b)所述频率的总数的所述第一部分来确定所述内燃机的第一组谐频；以及
(ii)基于(a)所述频率的总数和(b)所述频率的总数的所述第二部分来确定所述电动机的第二组谐频；以及
音频驱动器模块，其对所述车辆的乘客座舱的扬声器供电以：(i)在所述第一组谐频中的所述谐频下输出所述第一预定声音；以及(ii)在所述第二组谐频中的所述谐频下输出所述第二预定声音。
2.根据权利要求1所述的音频系统，其中：
所述第一组由第一数量的谐频组成；
所述第二组由第二数量的谐频组成；以及
所述第一数量与所述第二数量的总和等于所述总数。
3.根据权利要求1所述的音频系统，其中所述第一预定声音不同于所述第二预定声音。
4.根据权利要求1所述的音频系统，其中当所述电动机被禁用且所述发动机在使用时，所述分配模块将所述输出频率的总数的所述第一部分设定为等于所述输出频率的总数并且将所述输出频率的总数的所述第二部分设定为零。
5.根据权利要求1所述的音频系统，其中当所述电动机在使用且所述发动机被关闭时，所述分配模块将所述输出频率的总数的所述第一部分设定为零并且将所述输出频率的总数的所述第二部分设定为等于所述输出频率的总数。
6.根据权利要求1所述的音频系统，其中所述分配模块基于加速器踏板位置设定所述分配。
7.根据权利要求6所述的音频系统，其中所述分配模块在所述加速器踏板位置小于预定加速器踏板位置时使用预定默认分配来设定所述分配。
8.根据权利要求1所述的音频系统，其中所述总频率模块在驾驶员选择所述车辆的睡眠操作模式时将输出频率的所述总数设定为输出频率的预定数量。
9.根据权利要求1所述的音频系统，其中所述总频率模块选择性地将输出频率的所述总数设定为用于输出所述第一和第二预定声音的输出频率的预定默认数量。
10.根据权利要求9所述的音频系统，其中所述总频率模块基于所述车辆的驾驶员选定操作模式相对于输出频率的所述预定默认数量选择性地减少输出频率的所述总数。
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