CN109263549B - 车辆系统、用于操控振动单元的方法及车辆系统振动单元的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆系统、尤其是车辆座椅系统，其具有至少一个振动单元，所述振动单元被构造和布置用于，基于机动车的当前真实驱动参数来产生对于机动车乘客而言可感知的振动。本发明还涉及一种用于操控的方法以及车辆系统的至少一个振动单元的一种应用。

Description

车辆系统、用于操控振动单元的方法及车辆系统振动单元的 应用
技术领域
本发明涉及一种车辆系统、尤其是车辆座椅系统，一种用于操控振动单元的方法，振动单元在机动车中以对于乘客而言在运行中可感知的方式设置，以及车辆系统的振动单元的一种应用。
背景技术
在现代机动车中，尤其是在高级和豪华细分中，基于舒适性要求将车辆内空间越来越多地脱钩或者隔离。此外，驱动系被不断增加地电气化，这相对于纯内燃机减少了振动。两者都导致，几乎没有涉及驱动的参数的可感知触感反馈被传递给车辆乘客、尤其是车辆驾驶员。由此，触感驾驶体验越来越中性化。
尽管如此，客户需要的是至少状况适配地加强驾驶体验。
为此，例如已知的是，在车辆内空间中产生人为的马达噪声。DE 197 46 523A1描述了以与内燃机的自然马达噪声相关的附加噪声形式产生人为的马达噪声，以便因此提供车辆内空间中的吸引人的或状况匹配地更运动的马达声。在此，附加噪声与转速和负载相关，其中，相应的传感器被设置在车辆的内燃机上。
此外已知的是，为了产生触感刺激而在车辆系统中设置振动单元。例如，WO2017/025204A1描述了车辆座椅中的振动单元，这些振动单元被使用用于加强声学娱乐信号。此外这里提出，尤其是在电动车辆中通过振动单元的基于此的操控来补充人为产生的马达噪声。以这种方式例如可以模仿内燃机的振动。在此不利的是，振动有时基本上仅与频率、也就是说人为产生的马达噪声的人为给出的马达转速相关。
发明内容
在该背景下，本发明的任务是给出一种改善的车辆系统，该车辆系统加强了机动车中的触感驾驶体验。
根据本发明，该任务通过具有权利要求1特征的车辆系统、具有权利要求15特征的方法以及通过具有权利要求16特征的应用解决。
与之相应地设置：
-车辆系统、尤其是车辆座椅系统，其具有至少一个振动单元，所述振动单元被构造和布置用于，基于机动车的当前真实驱动参数来产生对于机动车乘客而言可感知的振动。
-用于操控至少一个振动单元的方法，所述振动单元尤其是根据本发明的车辆系统的振动单元，所述振动单元在机动车中以对于乘客而言在运行中能感知的方式设置，所述方法具有下列方法步骤：对与所述机动车的当前真实驱动参数相关联的控制信号进行运算；以及基于与所述机动车的当前驱动参数相关联的控制信号来操控所述至少一个振动单元。
-机动车中的车辆系统的、尤其是车辆座椅系统的至少一个振动单元的应用，用以基于所述机动车的真实驱动参数来构成振动。
本发明的构思在于，通过基于机动车真实驱动参数的、对于乘客可感知的振动来加强驾驶体验。
例如可以通过振动生成当前驱动影响因素的、尤其是驱动器的当前给出的功率的直接触感反馈或者所谓的力回馈，这点导致较强地感受到加速度。由此较强感受到的加速度表示加强了驾驶体验。根据本发明由此通过相应的振动设置了使驱动系的触感反馈提高。
此外，根据本发明也可以与实际驱动系无关地生成预先确定的驱动系的触感驾驶体验。因此例如可以对于驾驶者或者乘客而言就像以内燃机引导机动车那样感到以电动驱动器来引导机动车。尽管如此，振动单元的为此所使用的振动基于(真实)机动车的真实驱动参数。
此外，触感驾驶体验根据本发明也可以适配个别或临时存在的乘客、尤其是驾驶者。由此，根据本发明改善了机动车的可定制性。
此外，根据本发明也可以通过更多地更换日常的驾驶体验来提高客户满意度。例如可以每天在不同车辆的触感驾驶体验之间更换，虽然实际驾驶的是同一车辆。为此，例如可以考虑，通过所述至少一个振动单元可选出地设置触感反馈的不同特征。选出可能性为此例如利用所谓的驾驶体验开关来提供。驾驶体验开关有时被使用用于对马达声调、油门响应、行驶机构调整或转向调整，例如在舒适、Eco、运动和加强运动这些级上。驾驶体验开关的不同级的功能性可以根据本发明现在利用对驱动参数的触感反馈进行适配来补充并因此较强地加强对应的希望驾驶体验。
机动车的驱动参数可以尤其借助于检测装置来检测。检测装置例如可以被构造为到车辆网络上的接口，例如到CAN总线或FlexRay总线上，用以询问驾驶动态参数。替选地或附加地也可以涉及用于直接检测驾驶动态参数的传感装置、例如加速度传感器。
振动单元于是可以以各种方式基于机动车的当前真实驱动参数来操控。例如可以为此基于真实驱动参数来对控制信号进行运算，该控制信号仅用于操控振动单元。由此涉及直接操控。
但是，在另一实施方式中，例如也可以使用基于真实驱动参数的噪声信号，用以操控振动单元。噪声信号可以涉及真实的、例如利用适当的传感器或者麦克风在驱动系上取出的噪声信号。但是也可以涉及基于真实驱动参数产生的噪声信号，该噪声信号例如可能地附加也可以通过扬声器给出。
所述至少一个振动单元在一优选实施方式中被集成到车辆座椅中，也就是说以座椅集成方式设置。有利地，由此对于乘客而言在直接的身体附近或者间接的身体接触中可以感知振动。对于座椅集成的振动单元而言特征性的是，该振动单元仅产生座椅中的局部振动，也就是说座椅作为整体不发生运动。尤其不涉及整个的座椅的("来回")摇晃，而是仅涉及在座椅中、尤其是在其座椅垫中局部产生的振动，该振动对于乘客而言是可感知的。
振动单元优选具有电性的旋转马达、例如电刷马达或无刷马达。马达在旋转马达的情况下优选具有不断旋转的飞轮质量。替选地或附加地也可以设置特殊的振动马达、例如所谓的LRA致动器(Linear Resonant Actuator，线性谐振致动器)、CVM致动器(CoinVibration Motor，扁平振动马达)或ERM致动器(Eccentric Rotating Mass，偏心旋转质量)等。
优选地，在车辆系统、尤其是车辆座椅系统中设置多个振动单元。例如可以为此将多个振动单元集成到车辆座椅中。
振动单元的根据本发明的应用用于将强机动车中的驾驶体验。优选地为此使用集成到车辆座椅中的振动单元。
有利的设计方案和改进方案从其他的从属权利要求以及从说明书参考附图中的图来获得。
根据一种实施方式，车辆系统具有运算装置，该运算装置被构造用于对与机动车的当前真实驱动参数相关联的控制信号进行运算。此外设置操控装置，该操控装置基于与机动车的当前真实驱动参数相关联的控制信号被构造用于操控至少一个振动单元。作为操控的中间步骤对控制信号进行运算相对于直接操控有利地允许了在选出和/或权衡被用于运算的驱动参数时的较高灵活性，从而使得例如能够实现适配状况或适配选出的运算。
运算装置尤其可以被设置为控制设备或控制设备的、尤其是车身控制单元的软件模块或者软件功能。例如可以为了对控制信号进行运算，(实际存在的或待模拟的)内燃机的转速预先给定用于对控制信号进行运算的基础频率，以及作为真实驱动参数的机动车真实驱动马达的负载状态预先给定用于对控制信号进行运算的强度或者振幅。这些输入值于是例如利用适用于产生控制信号的运算算法被转换成一控制信号。可选于或附加于当前的负载状态例如此外也可以考虑，鉴于待运算的控制信号的强度设置当前的油门踏板位置作为真实驱动参数。可选地或附加地同样也可以使用其他的驱动参数。
在一实施方式中，真实驱动参数直接被转化为适用于操控振动单元的控制信号，控制信号在该情况下也同时可以是操控信号。在该情况下因此可以考虑，将运算装置和操控装置彼此集成。
但是，此外也可以考虑间接的操控，其中，首先通过运算装置来计算待传递到操控装置上的控制信号并且操控装置将该控制信号转化成操控信号或者功率信号，以便操控振动单元用以振动，尤其是利用适用于此的功率信号。
这类间接的操控可以以不同方式构造。尤其地，控制信号不必是纯的控制信号。确切地说也可以考虑，基于当前真实驱动参数首先借助于被构造为噪声发生器的运算装置生成适配于真实驱动参数的驱动噪声信号。该被生成的驱动噪声信号然后被用作针对操控装置的控制信号。与之相应地，振动单元通过操控装置基于被生成的驱动噪声信号来操控。
根据一优选的实施方式，所述至少一个振动单元被构造为旋转马达。优选地，该旋转马达具有处于马达轴上的飞轮质量。尤其地，将这种旋转马达集成到车辆座椅中或者以座椅集成方式设置。例如，该振动单元可以被布置在车辆座椅的座椅泡沫中。
旋转马达例如可以是不平衡马达，其具有作为飞轮质量的偏心的不平衡质量。通过马达或者马达不平衡质量的加速和制动而产生合成力，该合成力对于座椅乘客而言是可感知的。因此，在较快或较长的运动下，由于不平衡质量的不平衡而存在振动。
在另一实施方式中，旋转马达也可以涉及一种具有处于马达轴上的没有不平衡的飞轮质量的马达。例如，为此在马达轴上安置旋转对称的本体。在该情况下，通过马达或者没有不平衡的飞轮质量的加速和制动而产生复位力或者复位力矩。在此，振动可以由于马达的脉冲式或者交替式操控和马达的持续的加速和制动而产生。用于通过操控装置来操控振动单元的操控信号在该情况下相应地被设置为脉冲式或者交替式。
根据一优选实施方式，运算装置被构造为，将机动车的当前调出的驱动功率引入作为用于对控制信号的强度进行运算的驱动参数。尤其地，可以设置当前调出的驱动功率的高度与被运算的驱动功率控制信号强度之间的直接成比例的关系。相应于驱动功率控制信号的强度，然后通过操控装置将振动单元操控为或多或少地强振动。例如可以在对控制信号进行运算时，在机动车驱动马达全负载时，也就是在最大加速时设置控制信号的最大强度，并且在部分负载时设置控制信号的与之相应分摊的强度。由此，操控装置可以将振动单元在全负载下相应于最大强度的控制信号操控为振动的最大强度并且在部分负载下操控为振动的相应减少的强度。例如可以给出运算形式：
Sb＝M/M_max*Smax
其中，Sb是被运算的控制信号。系数M/M_max由机动车的驱动马达的当前马达负载或者当前的转矩M和最大马达负载的当前转速或者机动车驱动马达的最大转矩M_max组合成。Smax表示为了利用最大强度来操控振动单元所需的控制信号。
替换于马达负载或者驱动马达的转矩也可以与当前转速下的最大功率相比使用马达的当前功率。
另一可能的运算公式也可以作为系数使用与整个转速带上的最大功率相比马达的当前功率。
替换于当前的负载也可以使用当前的油门踏板位置作为用于对控制信号进行运算的真实驱动参数。与之相应地，控制信号的强度可以直接被设置为与当前油门踏板位置直接成比例。也就是说，例如在50％或者一半按压的油门踏板的情况下施加最大强度的50％，并且在完全按压油门踏板时施加最大强度。在此例如可以给出适当的运算形式：
Sb＝G/Gmax*Smax
其中，Sb是被运算的控制信号，G是当前的油门踏板位置，Gmax是最大的油门踏板位置并且Smax是用于以最大强度操控振动单元所需的控制信号。系数G/Gmax也可以以单位为[％]的相对油门踏板位置来代替。
根据一实施方式，运算装置被构造为，与机动车驱动马达的当前转速相关地设置控制信号的强度的运算。在此，控制信号的频率可以按照真实的转速或(另外的)被模拟的转速。但是，控制信号的强度仅或至少基本上与真实驱动参数、例如驱动马达的真实功率输出相关。振动的强度因此是与转速无关的。这点尤其是有利的，如果在真实驱动方案中没有将功率输出或转矩输出直接与转速关联，就像在没有内燃机的电动车辆中或处于纯电动运行中的插电混合车辆中那样。
根据另一实施方式，运算装置被构造为，将至少一个驱动轮的当前打滑引入作为用于对控制信号进行运算的驱动参数。以这种方式，驾驶者获得关于驱动轮与驾驶底面之间的摩擦关系的被改善的触觉反馈并且因此可以将其驾驶风格更好或更快地与当前的摩擦值进行适配。为此，打滑例如被转化为用于操控低频率振动的控制信号。该低频率振动例如可以在转过的轮胎摩擦时加强触觉反馈。
替选地或附加地也可以将运算装置构造为，将至少一个驱动轮的通过当前驾驶指令输入、例如当前油门踏板位置所引起的并通过驾驶员辅助系统所避免的打滑引入作为用于对控制信号进行运算的驱动参数。与之相应地，也可以将理论上的或者通过辅助系统所调整的打滑使用作为针对触感反馈或者打滑-力回馈的基础。由此，如果打滑不是驾驶者有意的，那么机动车的驾驶者对其驾驶方式进行适配，以便避免辅助系统的介入。但是，只要例如对于加强的驾驶体验而言希望一定的打滑的驾驶感触，那么该加强的驾驶体验可以根据本发明被促成，而在此在机动车上不出现在真实打滑时出现的损耗。
为了对打滑控制信号进行运算，运算装置例如可以被构造为，设置实际的或通过辅助系统所避免的打滑的高度与打滑控制信号的强度和/或频率之间的直接成比例的关系。由此可以在打滑较高、也就是说例如较强转过的车轮的情况下提高打滑控制信号的强度和/或频率进而还有相应被操控的振动。在此，打滑控制信号的频率范围尽管如此保持比较低，尤其是低于针对驱动系振动所设置的频率。例如，打滑控制信号的频率范围可以处在可听到的低频率范围内，尤其是<50Hz。
根据另一实施方式，运算装置被构造为，为了对控制信号进行运算，将机动车驱动系中的当前的或当前设置的或者模拟的换挡过程引入作为当前真实的驱动参数。以这种方式可以进一步加强驾驶体验。
在现代车辆变速器中，尤其是在双离合变速器中，同时没有可感知的牵引力中断的换挡过程是可行的。虽然这点出于驾驶动态角度是有利的，但是由此失去了换挡的主观上针对车辆驾驶员经常舒服感受到的触感感触。该感触可以根据本发明在没有牵引力中断的驾驶动态缺点的情况下建立。同样地，也适用于模仿的换挡过程，例如单级的电动驱动或无级变速器，所谓的CVT变速器(Continuously Variable Transmission)。
例如可以在换挡过程中短时地中断生成内燃机振动的振动单元。还可以考虑的是短时改变振动的频率和/或突然短时地改变振动的强度。
尤其将运算装置构造为，为了对控制信号进行运算而设置当前调出的驱动功率的高度与被运算的换挡过程控制信号强度之间的直接成比例的关系。由此，在车辆驱动马达的较强负载下，振动单元的操控也为了对构成换挡晃动或换挡中断的振动进行构成而变得较强。
尤其根据本发明，换挡过程的驾驶感触也可以与机动车的真实驱动系无关地产生。以这种方式例如可以在具有无级CVT变速器的车辆中或单级的电动驱动中针对乘客、尤其是车辆驾驶员提供触感驾驶体验，就像具有连续的运动变速器或双离合变速器那样。
一实施方式还设置：替选地或附加地将也被称为"回火"的推力爆燃(Schubknallen)，也就是说通过废气设施中的被唆使的补充燃烧来生成一个或多个爆燃以相应的振动进行加强。由此可以在相应应用的推力爆燃中，例如在内燃机转速较高的情况下(例如由于推力连接被去激活)或在全油门下的换挡过程中(例如在DSG变速器的换挡过程中的点火中断情况下)，在对控制信号进行运算时设置振动单元的与之适配的操控，从而使得乘客感知到附加地形式为振动的推力爆燃。这点尤其也可以与状况适配地或选择性地设置，例如在经由驾驶体验开关所设定的"加强运动"模式中。
根据另一实施方式，运算装置被构造为，为了对控制信号进行运算，将多个驱动参数和/或多个单个被运算的控制信号进行叠加。例如可以将驱动功率控制信号与可能的打滑控制信号和/或可能的换挡过程控制信号进行叠加。通过操控装置的至少一个振动单元的操控与之相应地基于被叠加的控制信号进行。替选地或附加地可以将多个控制信号平行地设置作为输入信号给操控装置，用以操控至少一个振动单元。
根据另一实施方式，还设置有存储装置，其中，所述运算装置被构造为，为了对控制信号进行运算，根据所述机动车的当前真实驱动参数从储存在所述存储装置中的预先确定的特性曲线或从储存在所述存储装置中的预先确定的特性场中取得所述控制信号的至少一个特性参量。特性参量尤其可以是内燃机的与转速相关的频率走向。由此，特性场预先给定了当前的振动频率，而振动的强度通过当前驱动参数、尤其是当前驱动功率来表示。
根据一有利的改进方案，所述运算装置被构造为，为了对控制信号进行运算，从多个不同的储存在所述存储装置中的特性曲线或特性场中取得至少一个特性参量，其中，所使用的特性曲线或所使用的特性场能够通过使用者来选出。
所述选出优选是特性场的间接选出，其中，使用者在适当的操作装置、例如驾驶体验开关或车载电脑的相应设计的使用者界面或智能手机App上选出振动的希望的特征，并针对该特征存放适配的特性场或适配的特性曲线。
根据一改进方案，特性场或特性曲线分别通过一特定的机动车驱动系的驱动噪声来表示。与之相应地，不同的特性曲线或特性场尤其通过车辆驱动马达的不同驱动形式和/或不同结构形式的驱动噪声来表示。
各种驱动形式的驱动噪声例如可以是具有内燃机、电动马达或液压驱动的车辆驱动系的噪声。
车辆驱动马达的不同结构形式可以在内燃机的情况下例如是3-、4-、5-、6-、8-、10-、12-或16-缸内燃机。振动例如可以被设置在结构形式造成的点火结果(Zündfolge)的频率。例如，4缸4冲程的情况下可以尤其与转速相关地在大致30Hz至200Hz之间，在8缸4冲程的情况下在60Hz至400Hz之间等等设置振动的频率范围。电动驱动的情况下例如可以尤其同样与转速和/或速度相关地在200至2000Hz的范围内设置与之相比高频率的振动。另外的频率范围当然是可能的。也可以考虑被叠加的频率范围。例如在液压驱动的情况下，尤其状况匹配地可以叠加内燃机和电动马达的两个频率。因此，振动单元例如可以在从具有较少负载的状态启动时仅以电动马达的频率来操控，在具有全负载启动时以两个马达的频率来操控，并且在具有部分负载的快速行驶时仅以内燃机的频率来操控，为此分别对与之相应的控制信号进行运算或者生成。
此外可以考虑，在纯电动驱动时不考虑通过驱动系表示的控制信号并且例如仅设置打滑控制信号作为真实驱动参数。替选地或附加地，控制信号也可以模拟内燃机的触觉反馈。
总之，由此对于使用者而言可以选出不同的特征或者模式，并且使用者可以选出具有不同驱动形式或结构形式的与之相应的驾驶感触。在机动车中由此可以尤其也与机动车的实际驱动系无关地提供不同的驱动系的驾驶体验作为选出可能性。
根据另一实施方式，设置多个个别或成组可操控的振动单元。在此，运算装置被构造为，个别地对控制信号进行运算，以操控各个振动单元。替选地或附加地，运算装置被构造为，对控制信号进行运算，用以对于地点特定地操控振动单元或者用以操控振动单元的预先确定的组。控制信号的运算尤其可以根据对选出的特性场或选出的特性曲线适配的特征或根据通过选出的特性场或选出的特性曲线所预先给定的特征来设置。由此尤其地，运算装置可以被适配地，视选出的希望特征而定地针对不同放置的振动单元以不同的形式对控制信号进行运算。例如，振动单元被分布地布置在一车辆座椅中，从而使得特殊地针对臀部、大腿、下背部或上背部区域中的振动分别个别或成组或对于地点特定地可操控地设置振动单元。由此例如可以有目的地比背部区域中更强地设置大腿区域中的振动，并反之亦然。
根据一改进方案，通过不同的车辆驱动系的不同的驾驶动态行为的触感反馈来表示各种的特性场。尤其地，因此可以在各种驱动马达形式的负载更换情况下在振动的特征上构成不同的行为。替选地或附加地因此可以在机动车的被驱动的车轮被不同地布置的情况下在振动特征上构成不同的俯仰行为。
针对不同驱动系的驾驶动态行为的特征尤其可以表现成座椅中的振动强度的不同分布。例如，振动的强度和/或分布在燃烧驱动的推力和拖曳运行更换时可以相对于电动驱动的马达和发电机运行更换时是不同的。尤其地，机动车的对应的驾驶动态力矩、尤其是俯仰力矩以处在下部的大腿区域中的振动以不同的形式加强。因此可以在燃烧驱动时使振动强度与燃烧驱动的转速相关。例如，拖曳力矩在转速高时是较高的，从而使得大腿区域中的振动比转速低时更强。与之相反，在电动驱动的情况下，拖曳力矩可以在从马达运行更换到发电机运行时即使在不同的转速下总是大约相同高度，从而使得大腿区域中的设置在拖曳运行中的振动总是类似强度。
反过来，驾驶动态行为也可以在电动驱动的发电机运行更换到马达运行时与内燃机不同，例如通过如下方式，即，在负载更换时立即施加高转矩。这点例如可以通过上背部区域中的较强振动来构成并因此加强了伴随电动驱动的驾驶体验。电动驱动负载更换时的振动此外可以是比燃烧驱动的负载更换时原则上更高的频率。
此外，替选地或附加地，被驱动的车轮的不同的配置也可以表示加速时的强度分布。因此，具有前驱的车辆具有比具有后驱的车辆更低的俯仰力矩。因此，在前驱时，振动强度确切地说在大腿区域中较强，在后驱时确切地说在上背部处较强。在全轮驱动的情况下，两个驱动形式的混合或者叠加可以例如以振动的较强强度的形式确切地说设置在下背部区域中。
优选地，为了选出希望的特征而设置操作装置，该操作装置提供用于选出不同的驾驶体验模式的选出可能性。尤其地，对于每个模式存放一预先确定的特性场和/或预先确定的特征。操作装置例如可以是车辆车载电脑的操作面板、至具有相应App的智能手机的界面耦合装置、驾驶体验开关等等。
根据另一实施方式，运算装置被构造为，这样地设置控制信号的运算，使得操控装置可以在机动车的自主驾驶模式中被去激活。尤其地，控制装置上的操控装置在转切到自主驾驶模式中时可以被自主地去激活。由此有利地，在自主机动车中，在自主驾驶模式中没有在另外的活动、例如工作、阅读、娱乐等中的偏差。尤其地可以这样地设置自动去激活，使得手动再激活是可行的。此外可以考虑，如下可适配地设置预调整，使得可以选出，在转切到自主驾驶模式中时是否应当将振动功能自动去激活。
上述的设计方案和改进方案只要适宜可以被任意彼此组合。尤其地，具有至少一个振动单元的根据本发明的车辆系统的全部特征和方面可以被传递到用于操控至少一个振动单元的根据本发明的方法上。尤其地，具有至少一个振动单元的根据本发明的车辆系统的全部特征和方面还可以被传递到车辆系统的至少一个振动单元的根据本发明的应用上。
本发明的另外的可能的设计方案、改进方案和执行方案也包括本发明的之前或下面关于实施例所描述的特征的未明确提到的组合。在此尤其地，本领域技术人员可以添加单个方面作为对本发明的对应基础的改善或补充。
附图说明
本发明随后根据图纸示意图中给出的实施例来详细阐释。在此：
图1示出了车辆系统的示意图；
图2示出了车辆座椅的一区段的示意图；以及
图3示出了用于操控至少一个振动单元的方法的流程图的示意图。
图纸附图应当促成本发明实施方式的进一步理解。这些附图图解了实施方式并接合描述用于阐释本发明的原理和方案。另外的实施方式和所提到的优点中的很多关于附图来获得。图纸的元件不必须彼此按照比例尺示出。
在图纸附图中，相同、功能相同和相同起作用的元件、特征和部件-只要没有另外地被实施-分别设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了车辆系统1的示意图。
车辆系统1被集成在机动车10中并且具有多个集成到车辆座椅6中的振动单元2-1至2-n。振动单元2-1至2-n被构造和布置用于，基于机动车10的当前真实驱动参数13来产生对于机动车10乘客而言可感知的振动。
机动车具有为了更好的概览性在这里没有细节示出的驱动系。驱动系视驱动形式的不同而涉及不同的结构组件和构件。仅具有内燃机的车辆中的驱动系例如包含：与飞轮耦接的马达本身；离合器；车辆变速器；一般而言的差速器；驱动轴或半轴；以及驱动轮。在后轮或全轮驱动的机动车中，还要加上附加的关节轴或万向轴、可能地轴间离合器、减速变速器、十字关节或关节盘、中间轴承和必要时的中间差速器。
在液压驱动系中，除了传统的内燃机之外附加地在驱动系中设置有电马达，所述该电马达在特定的状况下部分地或完全地接管车辆驱动器的任务。
电驱动系与之相比大大地缩小，这是因为可以省略重要的部件，例如飞轮、离合器和换挡变速器。但是，经常在每个被驱动的车桥上使用一马达，从而使得此外需要驱动轴和差速器。替代于此地也可以设置所谓的轮毂马达，从而使得该驱动系实际上不需要附加的部件。
在根据本发明的车辆系统1中，振动单元2-1至2-n被设置用于通过增高来增强驾驶体验或模拟驱动系的触感反馈。
振动单元2-1至2-n为此被集成到车辆座椅中，并被构造为：直接或还有间接地基于机动车10的当前真实驱动参数13来产生对于乘客而言可感知的振动。
为了产生振动，首先从车辆网络17、例如CAN总线询问机动车10的真实驱动参数13。为此，设置形式为相应的网络接口的检测单元18。替选地或附加地可以将用于检测真实驱动参数的检测装置18也构造为传感器、例如加速度传感器。
真实驱动参数13用作用于运算装置3的输入参量，该运算装置被构造用于对于机动车10的当前真实驱动参数13相关联的控制信号4进行运算。运算装置3尤其可以被设置为控制设备或控制设备的、尤其是车身控制单元的软件模块或者软件功能。例如，为了对控制信号4进行运算而询问机动车10的驱动马达11的当前的状态信息16。以这种方式，例如内燃机的真实或待模拟的转速可以预先给定控制信号4的频率，并且机动车10的驱动马达11的从状态信息16中取得的负载状态预先给定控制信号4的强度或者振幅。替选地或附加地，油门踏板20的当前位置还可以为了对控制信号4进行运算而预先给定强度。优选地，始终设置当前的负载状态、尤其是当前调出的驱动功率与控制信号4的强度之间的直接成比例的关系，该强度伴随待产生的振动的强度产生。例如可以给出运算公式：
Sb＝P/P_max*Smax
其中，Sb是被运算的控制信号。系数P/P_max由机动车10的驱动马达11的当前马达功率P与最大马达功率的商组成。Smax表示为了利用最大强度来操控振动单元所需的控制信号。显而易见的是，另外的基于真实驱动参数的系数也是可行的，例如与最大马达转速对比地基于当前马达转矩或与最大油门踏板位置对比地基于当前油门踏板位置。
被运算的控制信号4被传递到操控装置5上，该操控装置基于此给振动单元2-1至2-n供给操控信号19、尤其是适用于操控振动单元2-1至2-n的控制信号。
在一实施方式中，控制信号4被设置为噪声信号，该噪声信号与真实的驱动参数相关。例如可以涉及的是人为产生的或加强的驱动系噪声信号，例如内燃机的马达声。在该情况下，操控信号5被构造用于将噪声信号转换为用于操控振动单元的操控信号。运算装置可以在该情况下被构造为噪声发生器，该噪声发生器生成基于真实驱动参数的噪声信号。
运算装置3优选还被构造为，为了对控制信号4进行运算而彼此叠加地考虑多个真实驱动参数。因此，为了对控制信号4进行运算也引入至少一个驱动轮12-1和/或12-2的可能的当前打滑。如果出现打滑，那么将控制信号4为此与打滑控制信号叠加，也就是说附加地设有处于低的可听见范围中、例如3和50Hz之间的频率。打滑控制信号的强度和/或频率在此可以利用较高的打滑、也就是说较强转过的车轮来提高。
以与当前出现的打滑相同的方式，也可以将当前由驾驶指令输入所引起的并通过驾驶员辅助系统所调整或者避免的打滑用作真实驱动参数，作为用于对打滑控制信号进行运算的输入参数。由此，通过因此实现的触感打滑反馈或者打滑-力回馈能够在机动车上损耗小的情况下并在避免了极限驾驶状态的情况下实现强化的驾驶体验。
运算装置3在一实施方式中还被构造为：机动车10驱动系中的换挡过程被引入作为用于对控制信号4进行运算的驱动参数13。在此例如可以生成换挡晃动和/或推力爆燃的触感反馈。在此，例如可以设置当前调出的驱动功率的高度与被运算的换挡过程控制信号强度之间的直接成比例的关系。
以这种方式，如果希望也可以与机动车10的真实驱动系无关地产生换挡过程的驾驶感触。
车辆系统1还具有存储装置14，在该存储装置中为了对不同的控制信号进行运算而储存了不同特征的预先确定的特性曲线或特性场，其中，操作者可以选出希望的特征。特性参量尤其包括内燃机的与转速相关的频率走向。由此，特性场预先给定了当前的振动频率，其中，但是与当前驱动参数13、例如当前驱动功率相关联地设置振动的强度。
为了选出希望的特征而设置操作装置15，在这里例如形式为与车辆集成的触摸屏使用者界面。替换地可以附加地但例如也设置智能手机App或驾驶体验开关，用以选出一特征。
具有与其附属的特性曲线或特性场的不同特征通过车辆驱动马达的不同驱动形式或不同结构形式的驱动噪声来表示。
在内燃机的情况下，不同的结构形式、例如具有5-、6-、8-或10-缸内燃机的声调形式例如可以分别表现自吸式马达或增压马达。例如可以在4缸4冲程的情况下适配大致30Hz至200Hz之间的点火顺序，在8缸4冲程情况下的60Hz至400Hz之间的点火顺序等地设置振动关于转速带的频率范围。在增压马达中，振动可以被补充到通过代表涡轮啸叫的高频率上。
此外也可以存放驱动系的其他形式，例如电动驱动器，其中仅存放高的能听到的频率并基于典型的高转矩存放被加强的打滑控制信号。
显而易见地，也可以存放液压驱动系，其中可以对各种驱动系的驱动噪声进行组合，尤其是以状况匹配的方式。
此外，不同的特征或者特性场可以通过针对不同的车辆驱动系的不同的驾驶动态行为方式而言的不同的触感反馈来设置。属于此的是不同配置的不同俯仰力矩所驱动的车轮12-1、12-2或各种驱动马达形式进行负载更换时的不同行为。为了以对于乘客可感知的振动的形式构成这点，振动单元2-1至2-n被个别地，可操控地构造。此外，相应地也构造运算装置3，用于个别地对操控信号4进行运算，以操控各个振动单元2-1至2-n。替选或附加于个别的可操控性，也对于地点特定地或成组地操控振动单元。
因此例如可以在更换到内燃机的拖曳运行或电动马达的回收运行中时通过设置在比背部中有目的地更强的大腿区域中的振动来加强由于被感知的俯仰力矩的驾驶体验。反转地，在更换发电机运行到马达运行或拖曳运行到推动运行时可以通过处于上面的背部区域中的较强的振动来强化驾驶体验。
此外，驾驶体验可以同样通过加速时的强度分布来构成被驱动的车轮的不同配置，例如前驱、后驱或全驱。因此，具有前驱的车辆在加速时具有比具有后驱的车辆更小的俯仰力矩。因此，在具有较小的俯仰力矩的前驱情况下在加速时在大腿区域中设置比后驱情况下更强的振动强度。在后驱情况下，与之相反为了加强较强的俯仰力矩而较强地设置上背部处的振动。在全驱情况下可以设置将两个驱动形式混合或者叠加成例如下背部区域中的振动的较强强度。
如果机动车10涉及可自主或部分自主运行的机动车10，那么通过机动车的自主驾驶模式中的振动以可去激活方式设置对驾驶体验进行加强。例如，在转切到自主驾驶模式时自动地使振动被去激活。显而易见地，振动又可以通过操作装置15来激活，如果尽管自主驾驶模式仍希望所述振动的话。
图2示出了车辆座椅6的一区段的示意图。
在此，尤其可以涉及根据图1的车辆座椅6的上区域。
在车辆座椅6中集成了振动单元2。该振动单元为此被布置在车辆座椅6的座椅泡沫8中。示意性图示出了穿过振动区域2区域的纵向截面图。
振动单元2具有旋转马达9，该旋转马达被构造为在嵌入到座椅泡沫8中的壳体内所接收的不平衡马达。与之相应地，在旋转马达9的马达轴上布置偏心的不平衡质量21。
对于座椅集成的振动单元而言特征性的是，该振动单元仅产生座椅垫8中的局部振动，该振动穿过座椅套7对于乘客是可感知的。座椅作为整体在此不发生运动。
图3示出了用于操控至少一个振动单元的方法的流程图的示意图。
尤其地可以使用用于对图1的车辆系统的振动单元进行操控的方法。
在该方法中，振动单元或者其在运行中的振动对于乘客是可感知的。
该方法包含对与机动车10的当前真实驱动参数13相关联的控制信号4进行运算S1的步骤。运算1就像参考图1描述的那样借助于运算装置3来进行。
此外设置基于机动车10的当前驱动参数13相关联的控制信号4设置振动单元的操控S2的步骤。在此情况下尤其涉及将控制信号转换成操控方式或者功率信号，其用于以通过控制信号4所预先给定的方式使振动单元2运行。操控S2就像参考图1描述的那样借助于操控装置来进行。
由此使用机动车10中的车辆系统1的、这里车辆座椅系统的振动单元，用以基于机动车10的真实驱动参数13来构成振动。由此，加强了驱动参数的触感反馈，这点用于机动车10中的驾驶体验的加强。优选地，为此使用集成到车辆座椅6中的振动单元2-1至2-n，就像参考图1描述的那样。
虽然本发明根据优选实施例在前面被完全地描述，但是本发明不被其所限制，而是可以以多种多样的方式被修改。
例如可以考虑，替代座椅集成的振动单元设置被套放或套置到车辆座椅上，其形式为座椅垫子。
此外可以考虑：在车辆系统1的另外的与乘客身体部位接触的区域上，例如与乘客脚部接触的地板片材、与乘客臂部接触的扶手或与乘客膝盖接触的中控台上设置一个或多个振动单元，所述振动单元被构造和布置为，针对机动车乘客，基于机动车10的当前真实驱动参数产生可感知的振动。
附图标记列表
1 车辆系统
2 振动单元
2-1至2-n 振动单元
3 运算装置
4 控制信号
5 操控装置
6 车辆座椅
7 座椅套
8 座椅泡沫
9 旋转马达
10 机动车
11 驱动马达
12-1、12-2 驱动轮
13 驱动参数
14 存储装置
15 操作装置
16 状态信息
17 车辆网络
18 检测装置
19 操控信号
20 油门踏板
21 不平衡质量

Claims (18)

1.一种机动车座椅系统，
其具有集成有至少一个振动单元的车辆座椅(6)，所述振动单元被设计和布置用于产生对于坐在车辆座椅(6)上的机动车(10)的乘客而言可感知的振动作为乘客的触感反馈，
所述机动车座椅系统包括：
运算装置(3)，其用于运算用于至少一个振动单元的控制信号(4)，以及
操控装置(5)，其用于基于运算装置(3)的控制信号(4)来操控至少一个振动单元，其中
所述运算装置(3)被设计用于检测机动车(10)的当前驱动参数(13)并根据机动车(10)的当前驱动参数(13)运算用于至少一个振动单元的控制信号(4)，
其特征在于，所述运算装置(3)被设计成运算用于至少一个振动单元的控制信号(4)，使得由至少一个振动单元针对乘客产生的触感反馈的强度或频率与机动车(10)的马达的当前驱动功率和/或与在机动车(10)的驱动系中当前提供的或模拟的换档过程相关。
2.根据权利要求1所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述机动车是电动车辆并且所述运算装置(3)适于运算所述至少一个振动单元的控制信号(4)使得由至少一个振动单元产生的触感反馈的强度或频率对应于内燃机的振动。
3.根据权利要求1所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述至少一个振动单元被设计为旋转马达(9)。
4.根据权利要求2所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述运算装置(3)被设计为，运算用于至少一个振动单元的控制信号(4)，使得由至少一个振动单元产生的针对乘客的触感反馈的强度或频率与当前获取的机动车(10)的驱动功率的水平成正比。
5.根据权利要求2所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述运算装置(3)被构造为，运算用于至少一个振动单元的控制信号(4)，从而与机动车驱动马达(11)的当前转速无关地提供所述控制信号(4)的强度。
6.根据权利要求2所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述运算装置(3)被构造为，引入至少一个驱动轮(12-1；12-2)的当前打滑或至少一个驱动轮(12-1；12-2)的当前由驾驶指令输入所引起并通过驾驶员辅助系统所避免的打滑作为用于对所述控制信号(4)进行运算的驱动参数(13)。
7.根据权利要求2所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述运算装置(3)还被构造为，对用于至少一个振动单元的控制信号(4)进行运算，使得由所述至少一个振动单元所产生的针对乘客的触感反馈的强度或频率包括在所述机动车(10)驱动系中的实际的或当前预期的推力爆燃。
8.根据权利要求1所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述运算装置(3)还被构造为，将多个单个被运算的控制信号(4)进行叠加。
9.根据权利要求1所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
还包括存储装置(14)，其中，所述运算装置(3)被构造为，对用于至少一个振动单元的控制信号(4)进行运算，使得由至少一个振动单元产生的触感反馈的强度或频率考虑从储存在所述存储装置(14)中的预先确定的特性曲线或从储存在所述存储装置(14)中的预先确定的特性场中取得用于运算所述控制信号(4)的至少一个特性参量。
10.根据权利要求9所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述运算装置(3)被构造为，对用于至少一个振动单元的所述控制信号(4)进行运算，使得由至少一个振动单元产生的触感反馈的强度或频率考虑从多个不同的、储存在所述存储装置(14)中的特性曲线或特性场中取得用于运算所述控制信号(4)的至少一个特性参量，其中，所使用的特性曲线或所使用的特性场能够通过使用者来选出。
11.根据权利要求9所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
特性曲线或特性场分别通过特定的机动车驱动系的驱动噪声来表示。
12.根据权利要求1所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
独立或成组操控的多个振动单元被集成在车辆座椅中，并且所述运算装置(3)被设计为，为了独立地操控各个振动单元和/或为了以地点特定的方式操控振动单元和/或为了操控振动单元的预先确定的组而对所述控制信号(4)进行运算。
13.根据权利要求12所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
运算装置(3)被设计为单独地运算控制信号(4)以用于操控单独的振动单元，和/或用于振动单元的特定地点操控，和/或用于以适合于选定的特性曲线的特性或由选定的特性曲线预定的特性来操控振动单元的预先确定的组。
14.根据权利要求12所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
各种特性场通过不同车辆驱动系的不同的驾驶动态行为的触感反馈来表示。
15.根据权利要求14所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
各种特性场通过在各种驱动马达形式负载更换时的不同行为和/或通过所述机动车(10)的被驱动的车轮被不同布置情况下的不同的俯仰行为来表示。
16.根据权利要求1所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述运算装置(3)被构造为，提供所述控制信号(4)的运算，使得所述操控装置(5)能够在所述机动车的自主驾驶模式中被去激活。
17.根据权利要求16所述的机动车座椅系统，
其特征在于，
所述运算装置(3)被构造为，提供所述控制信号(4)的运算，使得在转切到所述自主驾驶模式中时，所述操控装置(5)能够在所述机动车的自主驾驶模式中被自动地去激活。
18.一种用于操控至少一个振动单元的方法，所述振动单元是根据权利要求1至17中任一项所述的机动车座椅系统的振动单元，所述振动单元在机动车中以对于乘客而言在运行中能感知的方式设置，所述方法具有下列方法步骤：
检测机动车(10)的当前驱动参数(13)；
根据所述机动车(10)的当前驱动参数(13)运算(S1)用于至少一个振动单元的控制信号(4)；以及
基于控制信号(4)来操控(S2)所述至少一个振动单元，其中
运算用于至少一个振动单元的控制信号(4)，使得由至少一个振动单元产生的针对乘客的触感反馈的强度或频率对应于机动车(10)的马达的当前驱动功率和/或在机动车(10)的驱动系中当前提供的或模拟的换档过程。
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