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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von
Geräuschen
in einem Fahrzeug und insbesondere ein Verfahren zur Reduzierung
der hörbaren
Geräusche
im Innern eines Fahrzeugs, die durch rotierende Bauteile, wie etwa
Ventilatoren, hervorgerufen werden.
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2. Diskussion
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Endkunden,
und insbesondere Fahrzeugendkunden, verbinden seit langem ruhige
Fahrzeuginnenräume
mit Luxus und Qualität.
Daraufhin haben sich die Fahrzeughersteller ständig darum bemüht, die
Geräuschpegel
im Innern der Fahrzeuge zu reduzieren. Die Hauptursachen für Geräusche in Fahrzeuginnenräumen sind
Geräusche
von der Straße,
aus der Luft und vom Motor. In den vergangenen Jahren wurden die
meisten Verbesserungen in der Geräuschreduzierung durch leisere
Reifen, mehr Isoliermaterial und verbesserte Fahrzeugformen, welche
die Kraftstoffeinsparung verbessern und Windgeräusche reduzieren, erzielt.
Ein Problem bei der Reduzierung der Straßengeräusche nur durch die Verwendung
von zusätzlichem
Isoliermaterial ist, dass das Isoliermaterial das Fahrzeug schwerer
macht, was wiederum dem Wunsch widerspricht, die Kraftstoffeinsparung
durch Gewichtsverringerung des Fahrzeugs zu verbessern.
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Ein
Bauteil, das herkömmlicherweise
hörbare
Geräusche
im Fahrzeuginnern hervorbringt, ist der Heizungs- und Lüftungsventilator
bzw. das Gebläse. Da
die Geräuschpegel
im Innern der Fahrzeuge mehr und mehr verringert werden, bemerken
die Insassen des Fahrzeugs immer mehr die Geräusche von derartigen Ventilatoren
bzw. Gebläsen.
Herkömmlicherweise
stellen die Endkunden die Ventilatorgeschwindigkeit manuell ein,
um einen Ausgleich zwischen dem Maß an erwünschter Heizung oder Lüftung und dem
damit verbundenen Geräuschpegel
für diese bestimmte
Ventilatorgeschwindigkeit bereitzustellen. Wenn die bestimmte Geschwindigkeit
eines Ventilators zu laut war, wurde die Geschwindigkeit manuell angepasst.
Da immer mehr Systeme automatisch eine erwünschte Temperatur einhalten
und diese von einem Fahrzeuginsassen eingestellt wird und das System
dann automatisch die Ventilatorgeschwindigkeit so wie auch andere
Fahrzeugbauteile anpasst, um die benötigte warme oder kalte Luft
für das
Fahrzeuginnere bereitzustellen, haben die Fahrzeuginsassen immer
mehr den Geräuschpegel
des Ventilators bzw. Gebläses
bemerkt. Ein Grund dafür
ist, dass es bei vielen automatischen Systemen schwierig ist, die
Ventilatorgeschwindigkeit, und während der
Ventilator verschiedene Geschwindigkeiten durchgeht, um die gewünschte Temperatur
beizubehalten, auch die Geräuschpegel
anzupassen, insbesondere während
der Ventilator auf eine schnellere Einstellung übergeht, was sich bei den Insassen
eines Fahrzeugs besonders bemerkbar macht.
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In
dem Versuch, auf Beschwerden einzugehen, die den Geräuschpegel
des Ventilators bzw. Gebläses
betreffen, haben die Hersteller die Form der Ventilatorflügel, Lüftungsöffnungen
und anderen Bauteile umgestaltet, um hörbare Geräusche zu reduzieren. Um eine
wirksame Bewegung der Luft durch den Fahrzeugventilator beizubehalten,
sind viele dieser Umgestaltungen der Ventilatorformen beschränkt. Daher
ist es schwierig, weitere Geräuschreduzierungen
durch die Umgestaltung der Form der Ventilatorflügel oder der Lüftungsöffnungen zu
erzielen, und es ist wünschenswert,
andere Möglichkeiten
zu finden, um die hörbaren
Geräusche
zu reduzieren, die von rotierenden Bauteilen in Fahrzeugen erzeugt
werden, insbesondere bei automatisch geregelten Klimaanlagen, bei
denen ein Ventilator die Fahrzeugtemperatur aufrechterhält, ohne
die durch den Ventilator verursachten Geräusche zu berücksichtigen.
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Da
die Geräuschpegel
in den Fahrzeuginnenräumen
reduziert wurden, haben die Endkunden auch immer mehr Geräusche von
anderen rotierenden Bauteilen als dem Heizungs- und Lüftungsventilator
in den Fahrzeugen bemerkt. Diese rotierenden Bauteile sind typischerweise
Lüfter
für verschiedene elektronische
Teile im Fahrzeug, wie etwa Fahrzeugradios, Navigationssysteme,
CD-Abspielgeräte
und CD-Wechsler, Armaturenbretter und Lüfter für Sitze. Herkömmlicherweise
waren all diese Ventilatoren für den
Insassen eines Fahrzeugsinnenraums nicht hörbar, da sie von den umgebenden
Wind- und Straßengeräuschen,
denen der Fahrzeuginsasse ausgesetzt war, überspielt wurden. Da die Geräuschpegel
des Fahrzeuginnern reduziert wurden, machen sich nun einige dieser
Elemente für
die Fahrzeuginsassen bemerkbar, und zwar insbesondere bei langsameren Geschwindigkeiten,
bei denen die umgebenden Straßengeräusche und
Windgeräusche
minimal sind. Einige Endkunden waren unzufrieden, weil sie nicht
in der Lage waren, derartige Bauteile zu regeln, um die Geräusche zu
reduzieren.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILE
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung hörbarer Geräusche in
einem Fahrzeug und insbesondere ein Verfahren zur Reduzierung der
hörbaren
Geräusche
im Innern des Fahrzeugs, die von rotierenden Bauteilen stammen,
wie etwa Ventilatoren, zu denen Heizungs- und Lüftungsventilatoren für die Temperaturregelung
im Fahrzeug sowie Ventilatoren zum Abkühlen von Sitzen, CD-Wechslern
und anderen elektronischen Vorrichtungen gehören.
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Das
Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Drehzahlsignals,
das die Drehzahl der rotierenden Bauteile, wie etwa eines Ventilators, angibt.
Darauf folgt das Bereitstellen eines Fahrzeugmeldesignals, das mindestens
entweder die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Motordrehzahl angibt. Dann
passt das System als Reaktion auf das Drehzahlsignal und das mindestens
eine Fahrzeugmeldesignal die Drehzahl des rotierenden Bauteils als
Reaktion auf Änderungen
im Fahrzeugmeldesignal oder als Reaktion darauf, dass das Fahrzeugmeldesignal bestimmte
Schwellenanforderungen erfüllt,
an.
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Insbesondere
reduziert das Verfahren die hörbaren
Geräusche
von den rotierenden Bauteilen, wie etwa einem Ventilator, als Reaktion
auf geringe oder reduzierte umgebende Fahrzeuggeräusche. Oberhalb
von bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeiten oder Motordrehzahlen ist
eine beliebige Änderung
der Ventilatorgeschwindigkeit für
den Insassen des Fahrzeugs vielleicht gar nicht hörbar. Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. die Motordrehzahl unter eine gewisse
Schwelle fällt,
kann die Ventilatorgeschwindigkeit angepasst werden, um die Geräusche zu
reduzieren. Unterhalb der gewünschten
Geschwindigkeits- oder Motordrehzahlschwelle, während die Fahrzeuggeschwindigkeit
bzw. Motordrehzahl reduziert wird, wird auch die Drehzahl des Ventilators
reduziert. Natürlich
kann das System in bestimmten Fällen,
bei denen die gewünschte
Fahrzeuginnentemperatur wesentlich von der Realität im Fahrzeuginnern
abweicht, eine Reduzierung der Ventilatorgeschwindigkeit umgehen,
um eine maximale Lüftung
oder Beheizung des Fahrzeuginnern sicherzustellen, bis die tatsächliche
Temperatur sich auf der gewünschten
Temperatur oder in einem bestimmten Bereich davon befindet. Für andere
Bauteile, wie etwa Lüfter
an elektronischen Bauteilen, kann das System eine Reduzierung der
Ventilatorgeschwindigkeit umgehen, wenn bestimmt wird, dass eine Überhitzungssituation
vorliegt und eine maximale Lüftung
des elektronischen Bauteils benötigt
wird.
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Der
weitere Umfang der Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung wird aus der nachstehenden ausführlichen
Beschreibung, den Ansprüchen
und den Zeichnungen hervorgehen. Es versteht sich jedoch, dass die
ausführliche
Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung angeben, nur beispielhaft angegeben werden, da diverse Änderungen
und Modifikationen in Geist und Umfang der Erfindung für den Fachmann
ersichtlich sein werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ohne Weiteres anerkannt
und besser verständlich
werden mit Bezug auf die nachstehende ausführliche Beschreibung, wenn
sie in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen wird.
Es zeigt:
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1 ein
schematisches Diagramm eines beispielhaften Systems.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regulieren von
Geräuschen,
die für
den Insassen eines Fahrzeugs hörbar
sind. Ein beispielhaftes System 10, das konfiguriert ist,
um in das (nicht gezeigte) Fahrzeug zu passen und in der Lage ist, das
Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen, wird allgemein in 1 abgebildet.
Wie in 1 abgebildet, umfasst das System 10 im
Allgemeinen ein rotierendes Bauteil 20, wie etwa einen
Ventilator, das zumindest teilweise von einem Regler 30 geregelt
wird. Der Regler 30 ist im Allgemeinen dafür verantwortlich,
die Geschwindigkeit des rotierenden Bauteils 20 als Reaktion
auf diverse Fahrzeugstatuseingaben anzupassen.
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Das
System 10 und das Verfahren können in einem beliebigen Fahrzeugtyp
verwendet werden, sind jedoch insbesondere auf Kraftfahrzeuge, wie etwa
Lastwagen, Busse, Crossover-Fahrzeuge und Lieferwagen, anwendbar.
Wie oben ausführlicher
beschrieben wurde, haben sich die Hersteller ständig bemüht, die Schall- oder Geräuschpegel
im Innern eines Fahrzeugs zu reduzieren. Während Straßengeräusche, die im Innern eines
Fahrzeugs hörbar
sind, mit der Zeit reduziert wurden, sind andere Bauteile für die Insassen
eines Fahrzeugs hörbar
geworden. Insbesondere sind Ventilatoren zur Luftbewegung, wie etwa
zum Bereitstellen von Heizung oder Lüftung für das Innere eines Fahrzeugs
oder von Lüftung
diverser Bauteile, für
die Insassen des Fahrzeugs hörbarer
geworden. Insbesondere bei langsameren Geschwindigkeiten führt die
Tatsache, dass es den Herstellern gelungen ist, andere Geräuschquellen
im Fahrzeug zu reduzieren, dazu, dass nun Ventilatoren eine Quelle der
sich für
die Insassen eines Fahrzeugs mehr bemerkbar machenden Geräusche sind. Da
die Ventilatoren die Aufgabe haben, Luft zu bewegen, erzeugen sie
typischerweise sowohl Motorgeräusche
als auch ein Flügelgeräusch durch
die eine Luftturbulenz erstellenden Flügel.
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Das
geläufigste
rotierende Bauteil bzw. Gebläse,
das für
Geräusche
sorgt, die für
die Fahrzeuginsassen hörbar
sind, ist der Ventilator bzw. das Gebläse, der bzw. das für das Heizungs-
und Lüftungssystem
verwendet wird, das die Temperaturregelung für das Innere des Fahrzeugs
bereitstellt. Der geläufigste
Ventilator bzw. das geläufigste
Gebläse, der
bzw. das zum Heizen oder Lüften
von Fahrzeuginnenräumen
verwendet wird, ist typischerweise ein Käfigläufergebläse, das in der Lage ist, für seine
Größe große Luftmassen
zu fördern.
Durch ihre Bauart sind Käfigläufergebläse typischerweise
laut, obwohl sich die Hersteller bemüht haben, die von diesen Gebläsen hervorgebrachten
Geräusche
zu reduzieren, indem sie die Motorgeräusche reduziert und auch die Flügel oder
Schaufeln an den Gebläsen
umgestaltet haben, um die Luftturbulenz zu reduzieren. Das Problem
liegt darin, dass Modelle, die für
die Luftbewegung wirksam sind, typischerweise nicht die leisesten sind.
Da Straßengeräusche und
andere im Innern des Fahrzeugs hörbare
Geräusche
reduziert wurden, haben die Insassen des Fahrzeuginnern immer mehr das
durch das Heizungs- und Lüftungsgebläse hervorgebrachte
Geräusch
bemerkt.
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Der
Heizungs- und Lüftungsventilator
oder das Gebläse
wird gewöhnlich
von einem Gebläsemotor
angetrieben. In einem Fahrzeug, das über Heizungsbedienelemente
mit manueller Auswahl verfügt,
verwenden die Insassen typischerweise den Schalter, um die verschiedenen
Gebläsewiderstände manuell
auszuwählen,
die über
einen variablen Widerstand verfügen,
um die Geschwindigkeit des Gebläsemotors
zu ändern.
Insbesondere hat typischerweise die höchste Geschwindigkeit den geringsten Widerstand,
während
jede weitere langsamere Geschwindigkeit einen höheren Widerstand aufweist, der
durch den Schalter ausgewählt
wird. Bei einigen Ausführungsformen
kann ein Gebläserelais
in Kombination mit den Gebläsewiderständen verwendet werden,
um die Gebläsegeschwindigkeit
auszuwählen.
Im Vergleich regeln die meisten automatischen Klimaregelanlagen
den Gebläsemotor,
und dadurch die Geschwindigkeit des Gebläses, direkt, indem sie den
Strom zum Motor ändern,
ohne herkömmliche Gebläsewiderstände zu verwenden
und ohne Änderung
durch den Bediener des Fahrzeugs.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet einen Regler 30, der die
Geschwindigkeit des rotierenden Bauteils regelt, um den Geräuschanteil
von rotierenden Bauteilen, wie etwa Ventilatoren, und insbesondere
von Heizungs- und Lüftungsgebläsen für Fahrzeuginnenräume zu reduzieren.
Die Geräusche
dieser rotierenden Bauteile werden insbesondere reduziert, wenn
der Regler 30 erkennt, dass die Geräusche im Innern des Fahrzeugs
reduziert werden oder sich unterhalb einer bestimmten Schwelle befinden. Der
Regler 30 erkennt durch diverse Eingaben passiv, dass die
Geräusche
im Fahrzeug reduziert werden, und misst den Geräuschpegel im Fahrzeuginnern
weder aktiv noch direkt. Daher verwendet der Regler 30 diverse
Fahrzeugmeldesignale, wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder
Motordrehzahl, um zu bestimmen, wann die Geräusche unter einen Pegel reduziert
werden, auf dem es wünschenswert ist,
die Geräusche
von diversen rotierenden Bauteilen zu reduzieren. Indem nur vorhandene
Fahrzeugmeldesignale verwendet werden, kann die vorliegende Erfindung
mit minimalen Kosten zu Fahrzeugen hinzugefügt werden, da Meldesignale,
wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl, leicht verfügbar sind.
Daher ist das System 10 in der Lage, wirksam und kostengünstig Geräusche im
Fahrzeuginnern zu reduzieren, ohne das Hinzufügen von kostspieligen Rückmeldungsbauteilen,
wie etwa Mikrofonen, zum Messen von Geräuschpegeln. Der Regler 30 kann
ein beliebiger Regler sein, der in der Lage ist, die in dieser Anmeldung
beschriebenen und beanspruchten Verfahren und Funktionen auszuführen. Natürlich kann
der Regler 30 ein beliebiger vorhandener Fahrzeugregler
sein und insbesondere ein beliebiger geläufiger Regler in einem Fahrzeug,
der die Heizung und Lüftung
im Fahrzeuginnern regelt. Der Regler 30 kann sich in einem
Fahrzeugcomputer befinden, in einem Regler für die Heizungs- und Lüftungsanlage
oder in einem beliebigen anderen Regler, der in der Lage ist, die
Fahrzeugmeldesignale, wie etwa Motordrehzahl und Fahrzeuggeschwindigkeit,
zu empfangen und dann entweder unmittelbar oder mittelbar eine Ausgabe
bereitzustellen, um die Geschwindigkeit des Gebläsemotors zu reduzieren.
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In
dem Maße,
wie die Anzahl von elektronischen Bauteilen in einem Fahrzeug zunimmt,
nimmt auch die Anzahl der Lüfter
im Fahrzeug zu. Beispielsweise verwenden zahlreiche Radios, CD-Abspielgeräte und CD-Wechsler,
GPS-Navigationssysteme und andere elektronische Vorrichtungen Lüfter. Da die
Fahrzeuge immer kompakter werden, benötigen nunmehr bestimmte Armaturenbretter
ebenfalls Lüfter,
um einen zuverlässigen,
langfristigen Betrieb der Bauteile sicherzustellen. Andere Luxusfahrzeuge
haben sogar Lüfter
zu den Fahrzeugsitzen hinzugefügt, um
Luft durch den Sitz zu ziehen und dadurch die Oberfläche des
Sitzes abzukühlen,
um für
eine angenehme Fahrt zu sorgen. Jeder dieser zusätzlichen Lüfter kann auch als Teil der
vorliegenden Erfindung zusätzlich
zu oder ohne das Gebläse
für die
Heizungs- und Lüftungsanlage
geregelt werden.
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst im Allgemeinen diverse
Schritte, die während
bestimmter Betriebsbedingungen des Fahrzeugs die Geschwindigkeit
von bestimmten rotierenden Bauteilen verlangsamen, um die Geräusche im Innern
des Fahrzeugs zu reduzieren. Insbesondere reduziert das System 10 aufgrund
der Reduzierung der Fahrzeuggeräusche
oder der Tatsache, dass die Geräusche
im Innern des Fahrzeugs unterhalb eines bestimmten Pegels liegen,
die Drehzahl der rotierenden Bauteile 20, um Geräusche von
dem rotierenden Bauteil 20, die für die Insassen des Fahrzeugs
hörbar sind,
zu minimieren oder zu verhindern. Änderungen des Fahrzeugstatus
oder Reduzierungen der Fahrzeuggeräusche treten gewöhnlich aufgrund
von Reduzierungen der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Reduzierungen
der Motordrehzahl und insbesondere Reduzierungen sowohl der Fahrzeuggeschwindigkeit als
auch der Motordrehzahl auf.
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Obwohl
dies nicht notwendig ist, kann es nützlich sein, eine Geräuschkarte
oder ein Geräuschprofil
für jedes
Fahrzeug zu erstellen. Ein Geräuschprofil
ermöglicht
es dem System, wirksam und genau zu identifizieren, wann das rotierende
Bauteil 20 eine reduzierte Drehzahl aufweisen sollte, und
wann es unnötig
ist, die Drehzahl zu reduzieren, um die Geräusche im Innern des Fahrzeugs
zu reduzieren. Das Nichtreduzieren der Drehzahl, wenn keine Reduzierung
notwendig ist, stellt sicher, dass das Bauteil oder das System,
welches das rotierende Bauteil enthält, mit höchster Wirksamkeit und störungsfrei
funktioniert, wenn das System feststellt, dass keine Geräuschreduzierung
notwendig ist. Da eine Reduzierung der Drehzahl des rotierenden
Bauteils die Wirksamkeit des Bauteils oder des Systems, welches
das rotierende Bauteil enthält,
reduzieren kann, ist es wünschenswert,
die Reduzierungen der Geschwindigkeit des rotierenden Bauteils darauf
zu minimieren, wo eine hörbare
Reduzierung erfolgt.
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Das
Geräuschprofil
eines Fahrzeugs wird im Allgemeinen erstellt, indem die Geräusche des
Fahrzeugs bei verschiedenen Geschwindigkeiten und verschiedenen
Motordrehzahlen zugeordnet werden. Der Hauptfaktor bei der Erstellung
eines Geräuschprofils
ist typischerweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Man geht davon
aus, dass oberhalb von bestimmten Geschwindigkeiten die Geräusche im Fahrzeug Änderungen
bei der Drehzahl des rotierenden Bauteils unnötig machen, da keine dieser
Geschwindigkeitsänderungen,
mit Ausnahme der Höchstgeschwindigkeit
des Heizungs- und Lüftungsgebläses, wesentliche
Geräuschreduzierungen
hervorrufen wird. Ferner sind bei anderen Bauteilen, wie etwa Lüftern, die
typischerweise nicht so eine schnelle Luftbewegung aufweisen wie
das Heizungs- und Lüftungsgebläse, Reduzierungen
bei diesen Ventilatoren oder rotierenden Bauteilen typischerweise
nicht notwendig, außer
bei der langsamsten Geschwindigkeit und minimalen Motordrehzahlen.
Daher ermöglicht
es das Geräuschprofil
bzw. die Geräuschkarte den
Herstellern, jedes einzelne Fahrzeug kundenspezifisch anzupassen,
um die Wirksamkeit und Geräuschreduzierungen
zu maximieren, indem die Geschwindigkeit nur reduziert wird, wenn
eine Reduzierung der Geschwindigkeit eines spezifischen rotierenden
Bauteils, das geregelt wird, für
den Insassen des Fahrzeugs deutlich hörbar ist, und indem keine derartigen
Reduzierungen vorgenommen werden, wenn punktuelle Reduzierungen
der Drehzahl nicht notwendig sind.
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Nachdem
das Geräuschprofil
eines bestimmten Fahrzeugs festgelegt wurde, kann es wünschenswert
sein, ein Geräuschprofil
des rotierenden Bauteils, das geregelt wird, zu erstellen. Dieser Schritt
kann natürlich
als Teil der Erstellung eines Geräuschprofils des gesamten Fahrzeugs
ausgeführt werden.
Bei einem derartigen Geräuschprofil
werden die Geräusche
des Fahrzeugs wiederholt bei verschiedenen Geschwindigkeiten zugeordnet
bzw. profiliert, wobei die rotierenden Bauteile auf verschiedene
Stufen eingestellt werden. Das Geräuschprofil kann dann analysiert
werden, um die spezifischen Fahrzeugzustände oder die spezifischen Bereiche oder
Stufen eines Fahrzeugmeldesignals zu bestimmen, bei denen das rotierende
Bauteil verlangsamt werden sollte, um die Geräusche zu reduzieren. Es kann
auch eine Bestimmung der Pegel oder Signale erfolgen, bei denen
das rotierende Bauteil nicht verlangsamt werden muss, da eine Geräuschreduzierung
des rotierenden Bauteils die Geräusche
in der Fahrzeugkabine nicht wesentlich beeinflusst oder typischerweise
von den Insassen im Fahrzeuginnern nicht bemerkt wird.
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Nachdem
die Geräuschprofilkarte
für das Fahrzeug
erstellt wurde und die Punkte für
jedes rotierende Bauteil bestimmt wurden, bei denen das Verlangsamen
des rotierenden Bauteils eine bemerkbare Schallreduzierung hervorruft,
oder bei denen Änderungen
von bestimmten Fahrzeugmeldesignalen Änderungen bei der Drehzahl
des Bauteils hervorrufen sollten, werden diese Punkte oder Bereiche dann
in den Regler 30 hochgeladen. Der Regler 30 wird
auch programmiert, um das rotierende Bauteil während bestimmten Zuständen nicht
zu regeln und um die Regelung während
anderen Zuständen
auszulösen.
Z. B. benötigt
ein Fahrzeug, das auf einer Geschwindigkeit von mehr als 64 km/h
fährt,
vielleicht keine Regelung des rotierenden Bauteils, da eine Geschwindigkeitsreduzierung
des rotierenden Bauteils unnötig
wäre, weil
die Geräusche
von dem rotierenden Bauteil für
die Insassen nicht bemerkbar sind und genauer gesagt das reduzierte
Geräusch von
dem rotierenden Bauteil, das auf die Verlangsamung des rotierenden
Bauteils zurückzuführen ist, nicht
von den Insassen des Fahrzeugs bemerkt würde. Daher würde der
Regler bei Geschwindigkeiten von über 64 km/h die Drehzahl des
rotierenden Bauteils nicht reduzieren. Sobald das Fahrzeug auf weniger
als 64 km/h fährt,
kann das System die Regelung auslösen. Zusätzlich kann der Regler die
Regelung des rotierenden Bauteils auch nicht aktivieren, wenn die
Motordrehzahl sich oberhalb eines gewissen Niveaus befindet, z.
B. wenn das Fahrzeug im Begriff ist, auf 64 km/h zu beschleunigen,
da die Geräusche vom
Motor zusätzlich
zu den Geräuschen
durch die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs die Wirkung
einer Geräuschreduzierung
des rotierenden Bauteils minimieren würde. Die betreffenden Geschwindigkeit-
oder Drehzahlpegel, bei denen das rotierende Bauteil geregelt werden
kann oder nicht, sind Fahrzeuggeschwindigkeiten.
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Andere
Faktoren, die ein Regler untersuchen kann, sind Verringerungen der
Fahrzeuggeschwindigkeit. Dadurch dass der Regler ständig nach Änderungen
der Fahrzeuggeschwindigkeit sucht, kann er das rotierende Bauteil
verlangsamen oder beschleunigen, je nachdem wie es für die Anpassung
an diese Änderungen
nötig ist.
Man geht davon aus, dass um eine Vibration des rotierenden Bauteils
zu verhindern, eventuell erfolgte Änderungen, wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit,
eine vorgegebene Höhe übersteigen
müssen,
ehe eine Regelung des rotierenden Bauteils ausgelöst wird,
oder dass dies nach einer Verzögerung
erfolgt. Die Geschwindigkeitsänderung über einen
bestimmten Zeitraum muss gegebenenfalls größer sein als eine bestimmte
Stundenkilometerzahl, weil ansonsten eine Vibration des Bauteils
verursacht wird. In einem bestimmten Beispiel verfügt eine
Fahrtregelung über
eine gewisse Flexibilität,
um unter und über
der gewünschten
eingestellten Geschwindigkeit zu variieren, um die Kraftstoffeinsparung
zu erhöhen.
In abwechslungsreichem Gelände,
wie etwa in hügeligem
Gelände,
kann die Fahrtregelung eine Änderung
der Fahrzeuggeschwindigkeit erlauben, bevor sie die Regelung auslöst und die
Fahrzeuggeschwindigkeit wieder auf die gewünschte Geschwindigkeit zurückbringt.
Wenn der Regler 20 das rotierende Bauteil genau in Koordination
mit der Varianz der Geschwindigkeit regeln würde, könnte der Insasse des Fahrzeugs
eine Vibration des Ventilators zusammen mit den Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit
bemerken. Daher würde der
Regler 30 eingestellt werden, um die Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit
innerhalb bestimmter Parameter zu ignorieren. Das bestimmte rotierende Bauteil 20,
das geregelt wird, kann auch eine Varianz der gewünschten
Fahrzeugbetriebsbedingungen oder der Fahrzeugmeldesignale benötigen, bevor
die Regelung ausgelöst
wird. Z. B. kann die Regelung des Heizungs- und Lüftungsgebläses auf
einer viel höheren
Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelöst
werden als die Regelung eines Lüfters,
wie etwa des Lüfters eines
CD-Wechslers oder Radios.
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Während des
Betriebs des Fahrzeugs überwacht
der Regler 30 typischerweise bestimmte Fahrzeugmeldesignale.
Ein Hauptfahrzeugmeldesignal ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Andere optionale oder auffindbare Fahrzeugmeldesignale, die überwacht
werden, können
die Motordrehzahl, den Status der Fahrzeugfenster, wie etwa ob sie
geöffnet oder
geschlossen sind, den Status des Schiebedachs, den Status des Fahrzeugradios
oder des Unterhaltungssystems und den eingelegten Gang umfassen.
Daher ist es in manchen Fällen
eventuell nicht notwendig, die Regelung unterhalb bestimmter Fahrzeuggeschwindigkeiten auszulösen, bei
denen sie normalerweise ausgelöst
würde,
weil der Geräuschpegel
im Fahrzeug hoch genug wäre,
um die Regelung nicht auszulösen,
wie etwa wenn die Fenster geöffnet
sind oder das Fahrzeugradio auf eine Lautstärke eingestellt ist, so dass
eine Änderung
der Drehzahl des rotierenden Bauteils vom Fahrzeuginsassen nicht
wahrgenommen wird. Daher sucht der Regler nach Fahrzeugmeldesignalen
innerhalb eines gewünschten
Bereichs, sucht wahlweise nach Änderungen
des Fahrzeugmeldesignals und überprüft wahlweise
zusätzliche
Meldesignale, um Steuerparameter zu ändern.
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Geräuschkarten
können
noch genauer auf die derzeitige Nutzung des Fahrzeugs durch eine Person
abgestimmt werden, um für
reduzierte hörbare
Geräusche
zu sorgen und dabei die Lüftungswirksamkeit
des HLK-Ventilators oder die operative Leistungsfähigkeit
des geregelten rotierenden Bauteils zu maximieren. Insbesondere
sorgt die Verwendung von zusätzlichen
Fahrzeugmeldesignalen zur Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl
für einen Ausgleich
zwischen der operativen Leistungsfähigkeit und einer Reduzierung
der hörbaren
Geräusche. Beispielhafte
Meldesignale umfassen ein Fensterpositionsmeldesignal, ein Lautstärkenmeldesignal
für die
Unterhaltungsanlage des Fahrzeugs, ein Handy-in-Gebrauch-Meldesignal
und ein beliebiges anderes gewünschtes
Fahrzeugmeldesignal, das die Fähigkeit
des Bedieners, Geräusche
von dem rotierenden Bauteil zu hören,
oder zumindest die Wahrnehmung des Bedieners von Geräuschen,
die durch das rotierende Bauteil hervorgebracht werden, beeinflussen
kann. Die oben aufgeführten
Fahrzeugmeldesignale sind zweitrangige Fahrzeugmeldesignale, während die
Fahrzeugmeldesignale der Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl
erstrangige Fahrzeugmeldesignale sind. Ein Geräuschprofil kann ein oder mehrere
zweitrangige Fahrzeugmeldesignale zusätzlich zu mindestens einem
erstrangigen Fahrzeugmeldesignal verwenden.
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Das
Standardgeräuschprofil
für ein
erstrangiges Fahrzeugmeldesignal kann je nach dem empfangenen zweitrangigen
Fahrzeugmeldesignal geändert
werden. Wenn z. B. das zweitrangige Fahrzeugmeldesignal ein Fenstermeldesignal
ist, kann das System nach Empfang eines Signals, das angibt, dass
ein Fensterstatus geöffnet
ist, einen Einsatz der Regelung verhindern, die Regelung verzögern oder eine Änderung
der Regelung des rotierenden Bauteils durchführen. Genauer gesagt können das
Standardgeräuschprofil
und die Anpassungen an die Drehzahl des rotierenden Bauteils geändert werden, wenn
die Fenster des Fahrzeugs geöffnet
sind und ein Fenstermeldesignal empfangen wird, das einen derartigen
geöffneten
Zustand meldet. Wenn die Fahrzeugfenster geöffnet sind, steigt der Geräuschpegel
im Fahrzeug typischerweise an. Ein derartiger Anstieg des Geräuschpegels
würde die
Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Motordrehzahl ändern, bei der es wünschenswert
ist, die Regelung auszulösen,
um hörbare
Geräusche
von dem rotierenden Bauteil zu minimieren. Daher würde das
System als Reaktion auf ein Meldesignal eines geöffneten Fensters, und ohne
eine aktive Rückmeldungseingabe
zu benötigen,
die Fahrzeuggeschwindigkeit ändern,
bei der die Regelung des rotierenden Bauteils ausgelöst wird.
In den meisten Fällen
würde die
Geschwindigkeit, bei der die Regelung ausgelöst würde, herabgesetzt werden. Dies
maximiert wiederum die verfügbare
Wirksamkeit des rotierenden Bauteils. Wenn z. B. an einem kühlen Tag
bei einem Fahrzeug das Klappverdeck offen ist oder die Fenster geöffnet sind,
kann es sein, dass der Bediener Wärme empfangen möchte und
die Änderung
des Geräuschprofils
die Bereitstellung von Wärme
maximiert und die Drehzahl nur reduziert, wenn eine derartige Regelung
notwendig ist, um hörbare
Geräusche
zu reduzieren, wenn das Klappverdeck offen ist oder die Fenster
geöffnet
sind.
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Wie
oben angegeben, gehören
zu den anderen zweitrangigen Fahrzeugmeldesignalen die Lautstärke, der
Gebrauch des Handys und eventuell sogar auch ein Regensensor. Regen
oder Wasser auf den Straßen
erhöht
typischerweise den Geräuschanteil
in einer Fahrzeugkabine und daher kann die Fahrzeuggeschwindigkeit,
bei der die Regelung ausgelöst wird,
höher sein.
Dies maximiert die Verwendung des Kondensators der HLK-Anlage, um
Feuchtigkeit aus dem Innern zu entfernen und dabei die Drehzahl
des Bauteils nur zu reduzieren, wenn Geräusche durch Wasser auf der
Straße
oder Regen hörbar
sein können.
Wenn ein Hörbarkeitspegel
oder -status als zweitrangiger Fahrzeugstatus verwendet wird, kann sich
die Auslösung
der Regelung des rotierenden Bauteils z. B. in Abhängigkeit
vom Lautstärkestatus ändern. Je
höher die
Lautstärke,
desto niedriger die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der die Regelung
ausgelöst
wird. Bei einigen Lautstärken
wird die Regelung vielleicht gar nicht ausgelöst und die Regelung der rotierenden
Bauteile wird umgangen. Die meisten Unterhaltungsanlagen sind in
der Lage, ein Lautstärkensignal
bereitzustellen, und die Auslösung
der Regelung kann sich je nach der derzeitigen Lautstärke ändern. Einige
Fahrzeuge haben entweder direkt oder über Bluetooth integrierte Autotelefone.
Gewöhnlich
wird die Fahrzeugunterhaltungsanlage als Reaktion auf die Verwendung
eines in dem Fahrzeug angeschalteten Mobiltelefons leise geschaltet.
Da es wünschenswert
ist, während
einer Mobiltelefonverbindung hörbare
Geräusche
in der Fahrzeugkabine zu minimieren, kann, nachdem ein zweitrangiges Fahrzeugmeldesignal
empfangen wurde, dass das Mobiltelefon verwendet wird, ein viel
strengerer Regelungsparameter ausgelöst werden, wie etwa eine Regelung
des rotierenden Bauteils, die bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten
erfolgt, um die Reduzierungen der hörbaren Geräusche zu maximieren, als in
dem Fall, bei dem das zweitrangige Meldesignal angibt, dass das
Mobiltelefon nicht verwendet wird.
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Als
Reaktion darauf, dass die Fahrzeugmeldesignale sich in dem gewünschten
Bereich befinden, kann der Regler den Strom zum Motor, der das rotierende
Bauteil antreibt, oder zu einem Relais, regeln, um die gewünschte Regelung
des rotierenden Bauteils auszulösen.
Wenn die Regelung ausgelöst wird,
wird typischerweise der Strom, der dem Motor zugeführt wird,
der das rotierende Bauteil steuert, derart reduziert, dass die Drehzahl
des rotierenden Bauteils auch reduziert wird.
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Unter
bestimmten Betriebsbedingungen kann der Fahrzeugregler andere Statuseingaben empfangen,
die eine Umgehung in dem Regelsystem verursachen. Genauer gesagt
kann der Regler, wenn das rotierende Bauteil, das geregelt wird,
der Lüfter für einen
CD-Wechsler ist, wenn sich der CD-Wechsler auf einer Betriebstemperatur
befindet, die nahe an der gewünschten
Grenze liegt, seine Reduzierung unterlassen oder keine Reduzierung
der Drehzahl des rotierenden Bauteils auslösen, obwohl alle anderen Kriterien
für eine
derartige Reduzierung und Geschwindigkeit erfüllt sind. Die ermöglicht eine
Erhöhung
oder eine Einhaltung der Drehzahl, um sicherzustellen, dass der
CD-Wechsler ausreichend belüftet
wird, um Schaden an den Bauteilen des CD-Wechslers zu vermeiden.
Ebenso kann der Regler, wenn die Innentemperatur des Fahrzeugs wesentlich
anders als die gewünschte
Innentemperatur ist, die der Bediener des Fahrzeugs eingestellt
hat, seine Reduzierung der Drehzahl des rotierenden Bauteils unterlassen,
um eine wirksamere Heizung oder Lüftung des Fahrzeuginnern zu
ermöglichen. Wenn
z. B. die Insassen des Fahrzeugs eine Innentemperatur von 22°C wünschen und
die tatsächliche Innentemperatur
25°C beträgt, kann
der Regler seine Regelung des Lüfters
unterlassen und es dem Ventilator erlauben, seine Drehzahl zu erhöhen, um
eine wirksamere Lüftung
für das
Innere des Fahrzeugs zu ermöglichen.
Die gewünschten
Abweichungen von der gewünschten
Temperatur, bevor die Regelung des rotierenden Bauteils unterlassen
wird, kann vom Hersteller des Fahrzeugs eingestellt werden.
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Die
vorstehende Erörterung
offenbart und beschreibt eine Beispielausführung der vorliegenden Erfindung.
Der Fachmann wird aus dieser Erörterung und
aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen ohne Weiteres erkennen,
dass diverse Änderungen,
Modifikationen und Variationen daran vorgenommen werden können, ohne
den wahren Geist und angemessenen Umfang der Erfindung, wie sie
in den nachstehenden Ansprüchen
definiert wird, zu verlassen.