DE102016207040A1 - Method and device for operating a vehicle having an electrical energy storage hybrid vehicle with an electric motor and with an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft grundsätzlich ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines einen elektrischen Energiespeicher (z.B. Hochvoltbatterie) aufweisenden Hybridfahrzeuges mit einem Elektroantrieb und mit einem Verbrennungsmotor, wobei eine Sonder-Betriebsstrategie für den Verbrennungsmotor ausgelöst werden kann, durch die eine Erhöhung des Ladezustands des Energiespeichers erreichbar ist, wenn vorgegebene akustische Bedingungen erfüllt sind. Die Sonder-Betriebsstrategie wirkt leistungserhöhend durch eine Lastpunktanhebung bis zum Erreichen jeweils aktuell ermittelter vorzugsweise variabel vorgebbarer Akustikgrenzen, die in Abhängigkeit von ermittelten Maskierungspotenzialen bestimmter akustischer Ereignisse definiert werden. Mit anderen Worten werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, welches die Akustikgrenzen zur Lastpunktsteuerung des Verbrennungsmotors mindestens auf das Niveau anhebt, das wegen der Maskierung mindestens eines akustisch relevanten Ereignisses aktuell zulässig ist, wobei mögliche akustisch relevante Ereignisse durch fahrzeugexterne Einfluss-Quellen definiert werden, deren charakteristische Spektren durch empirische Ermittlung bekannt sind und deren Auftreten durch Sensoren erfassbar sind.In principle, the invention relates to a method and a device for operating a hybrid vehicle having an electrical energy store (eg high-voltage battery) with an electric drive and with an internal combustion engine, wherein a special operating strategy for the internal combustion engine can be triggered by which an increase in the state of charge of the energy store can be achieved is when given acoustic conditions are met. The special operating strategy has the effect of increasing the load by increasing the load until each currently ascertained, preferably variably predefinable, acoustic threshold is reached, which is defined as a function of determined masking potentials of specific acoustic events. In other words, a method and a device for carrying out the method are proposed, which raises the acoustic limits for load point control of the internal combustion engine at least to the level that is currently admissible because of the masking of at least one acoustically relevant event, wherein possible acoustically relevant events by vehicle-external influence Sources are defined whose characteristic spectra are known by empirical determination and their occurrence can be detected by sensors.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines einen elektrischen Energiespeicher aufweisenden Hybridfahrzeuges mit einem Elektromotor als ersten Antriebsmotor, mit einem elektrischen Energiespeicher und mit einem Verbrennungsmotor als zweiten Antriebsmotor. The invention relates to a method and a device for operating a hybrid vehicle having an electrical energy store with an electric motor as the first drive motor, with an electrical energy store and with an internal combustion engine as the second drive motor.
Es ist bereits eine Vielzahl von Betriebsstrategien von Hybridfahrzeugen bekannt, die ihren Fokus insbesondere auf effizientes Fahren legen. A variety of operating strategies of hybrid vehicles are already known, which focus in particular on efficient driving.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen bestmöglichen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers bei bestmöglichem Komfort auch während der Fahrt zu erreichen. The invention has for its object to achieve the best possible state of charge of the electrical energy storage with the best possible comfort while driving.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während in den abhängigen Ansprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind. According to the invention the object is solved by the features of the independent claims, while in the dependent claims preferred embodiments of the invention are given.
Die Erfindung betrifft grundsätzlich ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines einen elektrischen Energiespeicher (z.B. Hochvoltbatterie) aufweisenden Hybridfahrzeuges mit einem Elektroantrieb und mit einem Verbrennungsmotor, wobei eine Sonder-Betriebsstrategie für den Verbrennungsmotor ausgelöst werden kann, durch die eine Erhöhung des Ladezustands des Energiespeichers erreichbar ist, wenn vorgegebene akustische Bedingungen erfüllt sind. Die Sonder-Betriebsstrategie wirkt leistungserhöhend durch eine Lastpunktanhebung bis zum Erreichen jeweils aktuell ermittelter vorzugsweise variabel vorgebbarer Akustikgrenzen, die in Abhängigkeit von ermittelten Maskierungspotenzialen bestimmter akustischer Ereignisse definiert werden. Mit anderen Worten werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, welches die Akustikgrenzen zur Lastpunktsteuerung des Verbrennungsmotors mindestens auf das Niveau anhebt, das wegen der Maskierung mindestens eines akustisch relevanten Ereignisses jeweils aktuell zulässig ist, wobei mögliche akustisch relevante Ereignisse durch fahrzeugexterne Einfluss-Quellen definiert werden, deren charakteristische Spektren durch empirische Ermittlung bekannt sind und deren Auftreten durch Sensoren erfassbar sind. In principle, the invention relates to a method and a device for operating a hybrid vehicle having an electrical energy store (eg high-voltage battery) with an electric drive and with an internal combustion engine, wherein a special operating strategy for the internal combustion engine can be triggered by which an increase in the state of charge of the energy store can be achieved is when given acoustic conditions are met. The special operating strategy has the effect of increasing the load by increasing the load until each currently ascertained, preferably variably predefinable, acoustic threshold is reached, which is defined as a function of determined masking potentials of specific acoustic events. In other words, a method and a device for carrying out the method are proposed, which raises the acoustic limits for load point control of the internal combustion engine at least to the level that is currently permissible because of the masking of at least one acoustically relevant event, with possible acoustically relevant events by vehicle external influence -Source be defined whose characteristic spectra are known by empirical determination and whose occurrence can be detected by sensors.
Dazu werden die Maskierungspotenziale bestimmter akustisch relevanter Ereignisse ermittelt und bei Vorliegen mehrerer Ereignisse mit unterschiedlichen Maskierungspotenzialen vorzugsweise koordiniert zur Definition der jeweils aktuell vorzugebenden Akustikgrenze herangezogen. For this purpose, the masking potentials of certain acoustically relevant events are determined and, in the case of a plurality of events with different masking potentials, preferably coordinated to the definition of the currently presentable acoustic limit.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch entsprechende Programmierung mindestens einer hierfür bestimmten elektronischen Steuereinheit durchgeführt. The inventive method is carried out by appropriate programming of at least one dedicated electronic control unit.
Beispielsweise wird in einer Implementierungsphase der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für jedes definierte akustisch relevante Ereignis das Einzel-Maskierungspotenzial vorzugsweise als (Einzel-)Schalldruckspektrum empirisch ermittelt und in der Steuereinheit abgespeichert. Nach Inbetriebnahme eines mit der Erfindung ausgestatteten Hybridfahrzeuges wird überprüft, welche akustisch relevanten Ereignisse jeweils aktuell vorliegen. Zur Koordination der jeweils aktuell gleichzeitig vorliegenden Maskierungspotenziale wird vorzugsweise das Maximum aus allen Maskierungspotenzialen insbesondere in Form eines Maximal-Schalldruckspektrums ermittelt. Das beispielsweise so gebildete Gesamt-Schalldruckspektrum wird beispielsweise mit einem ebenfalls in der Steuereinheit vorgehaltenen lastabhängigen Schalldruckspektrum des Verbrennungsmotors, der hier als Schallquelle betrachtet wird, verglichen. Daraufhin wird derjenige Lastpunkt für den Verbrennungsmotor gewählt, dessen Schalldruckspektrum jeweils unterhalb dem koordinierten Gesamt-Schalldruckspektrum liegt bzw. ausreichend von diesem maskiert wird. Das Gesamt-Schalldruckspektrum ist ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß variabel vorgebbare Akustikgrenze. Eine Akustikgrenze könnte auch direkt als Motormoment vorgegeben werden. Diese Größe ist jedoch aufgrund der Frequenzabhängigkeit der Motorakustik und der Maskierung weniger geeignet als die Betrachtung von Schalldruckspektren. For example, in an implementation phase of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention for each defined acoustically relevant event, the individual masking potential is preferably determined empirically as (single) sound pressure spectrum and stored in the control unit. After commissioning a hybrid vehicle equipped with the invention, it is checked which acoustically relevant events are currently present. In order to coordinate the masking potentials currently present at the same time, the maximum of all masking potentials, in particular in the form of a maximum sound pressure spectrum, is preferably determined. The total sound pressure spectrum thus formed, for example, is compared, for example, with a load-dependent sound pressure spectrum of the internal combustion engine also stored in the control unit, which is considered here as a sound source. Thereupon, that load point is selected for the internal combustion engine whose sound pressure spectrum lies below the coordinated total sound pressure spectrum or is sufficiently masked by it. The total sound pressure spectrum is a particularly advantageous embodiment of an inventive variably definable acoustic boundary. An acoustic limit could also be specified directly as engine torque. However, this size is less suitable than viewing sound pressure spectra due to the frequency dependence of the engine acoustics and masking.
Eine Lastpunktanhebung kann durch einen absoluten Lastwert als Funktion der jeweils vorliegenden akustisch relevanten maskierenden Ereignisse vorgegeben werden oder auch als Differenz zu einem Basis-Lastwert, der ebenfalls durch ein Basis-Schallspektrum vorgegeben sein kann. Ein derartiges Basis-Schallspektrum kann beispielsweise auch empirisch ermittelt und in der Steuereinheit abgespeichert sein. Das Basis-Schallspektrum kann beispielsweise ein üblicherweise maximal akzeptierter hörbarer Motorschall sein, wenn keine zusätzliche gegenüber einem Grundzustand (z.B.: aufgrund von geschwindigkeitsabhängigen stets mindestens vorhandenen Windgeräuschen oder Abrollgeräuschen auf ebener bzw. glatter Fahrbahn) maskierenden Ereignisse vorliegen. Das Basis-Schallspektrum wird im Folgenden auch als Grundzustand oder Basis-Akustikschwelle bezeichnet. Die Basisakustikschwelle ist i.d.R. abhängig vom Fahrzustand, wie z.B. vom Wunschantriebsmoment des Fahrers und von der Geschwindigkeit. A load point increase can be specified by an absolute load value as a function of the respective acoustically relevant masking events present, or else as a difference to a base load value, which may also be predetermined by a basic sound spectrum. Such a basic sound spectrum can also be determined empirically, for example, and stored in the control unit. The basic sound spectrum may be, for example, a usually maximum acceptable audible engine noise when there are no additional masking events to a ground state (e.g., due to speed-dependent always-present wind noise or rolling noise on flat or slippery roads). The basic sound spectrum is also referred to below as the ground state or base acoustic threshold. The basic acoustic threshold is i.d.R. depending on the driving condition, such as from the driver's desire drive torque and speed.
Vorzugsweise werden folgende mögliche akustisch relevante Ereignisse mit ihren charakteristischen Maskierungspotenzialen allein oder in beliebiger Kombination miteinander berücksichtigt:
- 1) Ereignisse durch fahrzeuginterne Einfluss-Quellen, insbesondere deren charakteristischen Spektren bekannt sind und/oder deren Auftreten durch fahrzeuginterne Systeme gesteuert werden, wie Gebläse der Klimaanlage, offene Fenster oder offenes Schiebedach, vorzugsweise auch abhängig von der Sitzbelegung und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit. Hierbei werden insbesondere breitbandige Maskierungspotenziale berücksichtigt. Beispielsweise kann hierbei auch zwischen Stand und Fahrt unterschieden werden.
- 2) Ereignisse durch fahrzeugexterne Einfluss-Quellen, insbesondere deren charakteristische Spektren bekannt sind und/oder deren Auftreten durch Sensoren erfassbar sind, wie Regen, Straßenbelag oder Tunneldurchfahrt. Auch hierbei werden vorzugsweise breitbandige Maskierungseffekte bevorzugt.
- 3) Ereignisse durch nutzerverursachte Einfluss-Quellen, insbesondere durch den Betrieb von Audioanlagen, insbesondere deren Spektren vor oder während der Wiedergabe auswertbar sind, wie Audioanlagen, deren Daten auf Festplatte gespeichert sind, oder Digitalradios mit verzögerten Rechen- oder Signallaufzeiten.
- 4) Ereignisse durch unbekannte Einfluss-Quellen, insbesondere deren Spektren vorher unbekannt sind und die über mindestens ein Mikrofon erfasst werden müssen, wobei hierbei nur ein reduziertes Maskierungspotenzial aufgrund der erwarteten hohen Signaldynamik, die höher sein kann als die stellbare Dynamik der Schallquelle (Motor), angenommen werden kann.
- 1) events by in-vehicle influence sources, in particular their characteristic spectra are known and / or their occurrence are controlled by in-vehicle systems, such as blowers of the air conditioning, open windows or open sunroof, preferably also depending on the seat occupancy and / or the vehicle speed. In particular, broadband masking potentials are considered here. For example, it is also possible to distinguish between standing and driving.
- 2) events by off-vehicle influence sources, in particular whose characteristic spectra are known and / or whose occurrence can be detected by sensors, such as rain, road surface or tunnel passage. Here, too, broadband masking effects are preferably preferred.
- 3) Events can be evaluated by user-induced influence sources, in particular by the operation of audio systems, in particular their spectra before or during playback, such as audio systems whose data is stored on hard disk, or digital radios with delayed computation or signal delays.
- 4) events by unknown influence sources, in particular whose spectra are previously unknown and which must be detected by at least one microphone, whereby in this case only a reduced masking potential due to the expected high signal dynamics, which may be higher than the adjustable dynamics of the sound source (motor) , can be assumed.
Es können noch weitere Ereignisse definiert sein. Unter akustisch relevanten Ereignissen können sowohl Luftschallemissionen als auch Vibrationen verstanden werden. There may be further events defined. Acoustically relevant events can be understood as both airborne noise emissions and vibrations.
Weitere Details zu 1): Further details to 1):
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel geht von einem vergleichsweise hohen Maskierungspotenzial bei eingeschaltetem Gebläse der Heiz- und Klimaanlage als Steuersystem aus. Vorzugsweise wird daher grundsätzlich mit zunehmender Gebläsestufe (in mindestens einer Stufe bis hin zur kontinuierlichen Verstellung) eine zunehmende Lastpunktanhebung im Sinne eines zunehmenden Motormoments des Verbrennungsmotors zum Laden vorgenommen. Hierbei kann im Stand des Fahrzeuges die Lastpunktanhebung durch einen Absolutwert unabhängig vom Grundzustand bzw. von einer Basis-Akustikschwelle vorgenommen werden. Während der Fahrt kann die Lastpunktanhebung abhängig von der Gebläsestufe als Offset zum Grundzustand bzw. zu einer Basis-Akustikschwelle vorgenommen werden. A first preferred embodiment is based on a comparatively high masking potential when the blower of the heating and air conditioning system is switched on as the control system. Preferably, therefore, an increasing increase in load point in the sense of an increasing engine torque of the internal combustion engine for charging is generally carried out as the blower stage increases (in at least one stage up to the continuous adjustment). Here, in the state of the vehicle, the load point can be increased by an absolute value independent of the ground state or of a basic acoustic threshold. During the journey, the load point increase can be made as an offset to the ground state or to a basic acoustic threshold, depending on the blower level.
Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel geht von einem vergleichsweise hohen Maskierungspotenzial bei geöffnetem Fenster und/oder Schiebedach aus, wobei hier die Steuersysteme zum Öffnen und Schließen der Fenster und des Schiebedaches deren aktuelle Öffnungsweite kennen. Diesen können dann ebenfalls empirisch ermittelte entsprechende Maskierungspotenziale zugeordnet werden. Hierbei kann das Maskierungspotenzial auch abhängig von der Position eines geöffneten Fensters zur Position eines belegten Sitzes bestimmt werden. Im Hinblick auf das Schiebedach können beispielsweise zwei oder mehr Öffnungsausmaße zu zwei oder mehr verschiedenen Maskierungspotenzialen zugeordnet werden. A second preferred embodiment is based on a comparatively high masking potential with the window and / or sunroof open, in which case the control systems for opening and closing the windows and the sunroof know their current opening width. These can then also be assigned empirically determined corresponding masking potentials. Here, the masking potential can also be determined depending on the position of an open window to the position of a seat occupied. With respect to the sunroof, for example, two or more opening magnitudes may be assigned to two or more different masking potentials.
Die Maskierungspotenziale sowie die Stufigkeit der Maskierungspotenziale, hier beispielsweise abhängig von der Gebläsestufe oder von den Öffnungsgraden, können empirisch ermittelt und in Form von Momenten- oder Spektren-Kennfeldern gespeichert werden. The masking potentials as well as the steps of the masking potentials, here for example depending on the blower level or on the degrees of opening, can be determined empirically and stored in the form of torque or spectral characteristics.
Weitere Details zu 2): Further details to 2):
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel geht von einem vergleichsweise hohen Maskierungspotenzial bei Regen aus. Die Erkennung dieses Ereignisses ist z. B. durch einen Regensensor, die Nutzung des Scheibenwischers und/oder durch Radarsensoren zur Abstandsmessung möglich. Vorzugsweise wird zur Unterscheidung zwischen Regen und Schnee beispielsweise auch die Außentemperatur ausgewertet. A first preferred embodiment assumes a comparatively high masking potential in the event of rain. The detection of this event is z. B. by a rain sensor, the use of the windscreen wiper and / or radar sensors for distance measurement possible. Preferably, for distinguishing between rain and snow, for example, the outside temperature is evaluated.
Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel geht von einem vergleichsweise hohen Maskierungspotenzial bei rauem und/oder unebenem Straßenbelag aus. Die Erkennung dieses Ereignisses ist z. B. aufgrund von Signalen der Fahrwerksregelsysteme möglich. A second preferred embodiment is based on a comparatively high masking potential with rough and / or uneven road surface. The detection of this event is z. B. due to signals of the chassis control systems possible.
Ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel geht von einem vergleichsweise hohen Maskierungspotenzial bei Tunnelfahrt aus. Die Erkennung dieses Ereignisses ist z. B. mittels Kameras zur Abstandsregelung oder zur Spurwechselassistenz und/oder durch Straßendaten eines Navigationssystems und/oder Helligkeitssensoren zur Fahrlichtsteuerung möglich. A third preferred embodiment is based on a comparatively high masking potential during tunneling. The detection of this event is z. B. by means of cameras for distance control or lane change assistance and / or by road data of a navigation system and / or brightness sensors for driving light control possible.
Grundsätzlich wird davon ausgegangen, dass auch Einflüsse von außen grundsätzlich zu bestimmten Maskierungseffekt führen, die für eine (zeitlich befristete) Erhöhung der Lastpunktanhebung genutzt werden können. Das Auftreten und die Höhe des Maskierungspotenzials werden für verschiedene Aspekte mittels jeweils geeigneter Fahrzeugsensorik erfasst, sofern möglich. Anschließend erfolgt wie bei jedem definierten und erkannten Maskierungspotenzial die Zuordnung zu maximal zulässigen Akustik-Schwellen für mögliche Lastpunktanhebungen. In principle, it is assumed that external influences also fundamentally lead to a specific masking effect that can be used for (temporarily) increasing the load point increase. The occurrence and the height of the masking potential are recorded for various aspects by means of suitable vehicle sensors, if possible. Subsequently, as with each defined and recognized Masking potential The assignment to maximum permissible acoustic thresholds for possible load point increases.
Weitere Details zu 3): Further details to 3):
Eine Maskierung ist zum Beispiel gegeben abhängig vom Output-Spektrum und der Lautstärke der Audioanlage. Zur Bestimmung des Maskierungspotenzials der Audioanlage ist eine Analyse bzw. ein Abgleich dieses Output-Spektrums mit der Antriebsakustik, die grundsätzlich den Basis-Akustikgrenzen zugrunde liegt, erforderlich. Dabei kann die Antriebsakustik z.B. durch im Vorfeld ermittelte und gespeicherte Spektren eingebracht werden. Diese Spektren sind insbesondere von Drehzahl, Last, Geschwindigkeit und/oder Gang abhängig. Masking is given, for example, depending on the output spectrum and the volume of the audio equipment. To determine the masking potential of the audio system, an analysis or a comparison of this output spectrum with the drive acoustics, which is fundamentally based on the basic acoustic limits, is required. The drive acoustics may be e.g. be introduced by previously determined and stored spectra. These spectra are particularly dependent on speed, load, speed and / or gear.
Aufgrund von Rechenaufwand und Signallaufzeiten ist eine kurze Verzögerung der Audio-Wiedergabe vorgesehen. Für bereits im Fahrzeug vorhandene Audiodaten (wie z.B. auf der Festplatte gespeicherte Daten) oder Audioquellen mit inhärenter Rechen- und Signallaufzeit (wie z.B. digitale Quellen wie DAB, DVB-T, Satellitenradio o.ä.) kann das Maskierungspotenzial auch bereits offline bzw. mit entsprechendem Vorlauf ermittelt werden. Dabei kann die Auswertung der Quelle vor der Ausgabe, aber auch parallel zur Ausgabe mit Vorlauf erfolgen. Der notwendige Vorlauf der Berechnung des Maskierungspotenzials kann auch durch den Aufbau eines Puffers zur Ausgabe durch Berechnung der Audioausgabe schneller als in Echtzeit erfolgen. Es kann vorgesehen werden, dass bei der D/A-Wandlung digitaler Quellen zur Ausgabe notwendige Berechnungen ganz oder teilweise für die notwendige Spektralanalyse zur Ermittlung des Maskierungspotenzials genutzt werden, um Synergien zu nutzen. Due to computational effort and signal delays, a short audio playback delay is provided. For already existing in the vehicle audio data (such as stored on the hard disk data) or audio sources with inherent computational and signal propagation time (such as digital sources such as DAB, DVB-T, satellite radio, etc.), the masking potential can already offline or with corresponding advance. In this case, the evaluation of the source before the output, but also parallel to the output can be done with flow. The necessary preprocessing of the masking potential calculation can also be done faster than in real time by constructing a buffer for output by calculating the audio output. It can be provided that in the D / A conversion of digital sources for output necessary calculations are used in whole or in part for the necessary spectral analysis to determine the masking potential in order to use synergies.
Für den Fall, dass das Maskierungspotenzial basierend auf dem Output-Spektrum der Audioanlage schlagartig deutlich geringer wird, soll erstens auch der Lastpunktanhebungsanteil aufgrund dieses Maskierungspotenzials schlagartig reduziert werden. Zusätzlich kann es auch wünschenswert sein, die Lastpunktanhebung sogar unter die statischen Bedatung (also unterhalb der Basis-Akustikgrenze) abzusenken, damit das leise Audio-Erlebnis umso weniger von der Akustik des Verbrennungsmotors getrübt wird. In the event that the masking potential is abruptly significantly reduced based on the output spectrum of the audio system, first of all, the load-point increase proportion should be abruptly reduced on account of this masking potential. In addition, it may also be desirable to lower the load point boost even below the static level (ie, below the base acoustic limit) so that the quiet audio experience is all the more clouded by the engine's acoustics.
Bei diesem Prozess sind im Fahrzeug mehrere Steuergeräte beteiligt:
- a) Steuergerät(e) für die Audioanlage,
- b) Steuergerät(e) für den Antrieb.
- a) control unit (s) for the audio system,
- b) control unit (s) for the drive.
Zur Ermittlung des Maskierungspotenzials sind folgende Schritte erforderlich:
- 1. Ermittlung des Spektrums der Ausgabe der Audioanlage.
- 2. Feststellung des Betriebspunktes bzw. der Motordrehzahl
- 3. Ermittlung der maskierbaren Motorlast anhand des Spektrums aus Schritt 1 und aus hinterlegten Spektren der Motorakustik.
- 4. Umsetzung des ermittelten Maskierungspotenzials durch eventuelle Erhöhung der Lastpunktanhebung.
- 1. Determination of the spectrum of the output of the audio system.
- 2. Determination of the operating point or the engine speed
- 3. Determination of the maskable engine load on the basis of the spectrum from
step 1 and from stored spectra of the engine acoustics. - 4. Implementation of the identified masking potential by possibly increasing the load point increase.
Beispielsweise kann Schritt 1 auf Steuergerät a) und können die Schritte 2 und 4 auf Steuergerät b) durchgeführt werden. For example,
Für Schritt 3 gibt es folgende Möglichkeiten, für die unterschiedliche Kommunikationsvorgänge zwischen den Steuergeräten a) und b) erforderlich sind. Auch das Steuergerät b) für die hinterlegten Spektren der Motorakustik kann variieren:
- i.
Schritt 3 findet auf Steuergerät b) statt. In diesem Fall müssen die inSchritt 1 in Steuergerät a) ermittelten Spektren an Steuergerät b) geleitet werden. Die Spektren der Motorakustik liegen auf Steuergerät b). - ii.
Schritt 3 findet auf Steuergerät a) statt. Der Betriebspunkt muss von Steuergerät a) an Steuergerät b) geschickt werden, das ermittelte Maskierungspotenzial wiederum von a) an b). Die Spektren der Motorakustik liegen auf Steuergerät a). - iii. Wie ii., aber es wird nicht nur ein Maskierungspotenzial von a) nach b) geschickt, sondern ein Potentialkennfeld. Wegen des bereits erwähnten Vorlaufs ist der zukünftige Betriebspunkt nur annähernd bekannt. Das Potenzial wird somit nicht nur für einen bestimmten Betriebspunkt ermittelt, sondern für den aktuellen Betriebspunkt und seiner direkten „Umgebung“ bzw. auch für weitere Betriebspunkte mit einer hohen Eintrittswahrscheinlichkeit. So kommt es zu einem Potenzialkennfeld für mehrere Betriebspunkte anstatt zu einem „Potential-Wert“ für einen Betriebspunkt.
- i.
Step 3 takes place on controller b). In this case, the spectra determined instep 1 in control unit a) must be routed to control unit b). The spectra of the engine acoustics lie on control unit b). - ii.
Step 3 takes place on control unit a). The operating point must be sent from control unit a) to control unit b), the determined masking potential in turn from a) to b). The spectra of the engine acoustics lie on control unit a). - iii. Like ii., But not only a masking potential is sent from a) to b), but a potential map. Because of the already mentioned flow, the future operating point is only approximately known. The potential is thus not only determined for a specific operating point, but for the current operating point and its direct "environment" or for other operating points with a high probability of occurrence. This results in a potential map for several operating points instead of a "potential value" for an operating point.
Weitere Details zu 4): Further details to 4):
Auch akustische Maskierung mit einem dynamischen Spektrum kann erfindungsgemäß in die Bildung der Akustikgrenzen einbezogen werden. Dazu müssen die signifikanten Effekte auch hier identifiziert und an die Motorsteuerung/Betriebsstrategie kommuniziert werden. Abhängig von der Maskierung können Akustikgrenzen wieder angehoben werden. Also acoustic masking with a dynamic spectrum can be included according to the invention in the formation of the acoustic limits. For this, the significant effects must also be identified and communicated to the engine control / operating strategy. Depending on the masking, acoustic boundaries can be raised again.
Eine Maskierung kann dabei alle möglichen Ursachen haben, die aber nicht näher bekannt sein müssen. Im Innenraum kann daher das Luftschallspektrum durch ein oder mehrere Mikrofone gemessen werden. Zur Bestimmung des Maskierungspotenzials ist auch hier eine Analyse bzw. ein Abgleich dieses gemessenen Spektrums mit der Antriebsakustik (Basis-Akustikgrenzen) erforderlich. Masking can have all sorts of causes, but they do not have to be known in greater detail. In the interior, therefore, the airborne sound spectrum can be measured by one or more microphones. To determine the masking potential is also an analysis or adjustment this measured spectrum with the drive acoustics (basic acoustic limits) required.
Weil die Dynamik des Mikrofon-Signals sehr hoch sein kann, muss entsprechend schnell mit der Lastpunkanhebung reagiert werden können. Diese Reaktionsgeschwindigkeit hängt u.a. mit der Dynamik des Verbrennungsmotors zusammen, welche unter anderem durch die Dynamik der Füllung und die Dynamik des Zündwinkels bestimmt wird. Dabei ist die Dynamik des Zündwinkels deutlich höher als die der Füllung. Bei einer Momentzunahme ist ausreichende Füllung aber eine Voraussetzung für eine hohe Dynamik durch Änderung des Zündwinkels. Die Steuerung des Motormoments über die Füllung ist besser für den Verbrauch, aber wenn ihre Dynamik für die erforderte Reaktionszeit nicht ausreicht, muss über den Zündwinkel reagiert werden. Because the dynamics of the microphone signal can be very high, it must be possible to respond quickly with the load point increase. This reaction rate depends i.a. with the dynamics of the internal combustion engine, which is determined inter alia by the dynamics of the filling and the dynamics of the ignition angle. The dynamics of the ignition angle is significantly higher than that of the filling. With a moment increase, however, sufficient filling is a prerequisite for high dynamics by changing the ignition angle. Control of engine torque across the charge is better for fuel consumption, but if its dynamics are insufficient for the required reaction time, it is necessary to respond via the firing angle.
Möglicherweise ist es notwendig, wegen der hohen Dynamik des Mikrofon-Signals und des so gering wie möglichen Zeitabstand zwischen Mikrofon-Signal und Freigabe der Lastpunktanhebung, die aus dieser Funktionalität freigegebene zusätzliche Lastpunktanhebung eher gering zu halten, damit sie auch schnell wieder abgebaut werden kann. Wenn der Zeitabstand zwischen Mikrofon-Signal und Freigabe der Lastpunktanhebung zu groß wird, kann es passieren, dass die Lastpunktanhebung noch erhöht wird, obwohl im Innenraum des Fahrzeugs bereits keine Maskierungsgeräusche mehr vorhanden sind. Die Berücksichtigung der Ereignisse nach Punkt 4) sind daher wohl nur eingeschränkt und sehr kurzzeitig möglich. It may be necessary, because of the high dynamics of the microphone signal and the shortest possible time interval between the microphone signal and release of the load point increase, to keep the additional load point increase released from this functionality rather low, so that it can be quickly dismantled again. If the time interval between the microphone signal and release of the load point increase becomes too great, it may happen that the load point increase is increased even though no masking noises are already present in the interior of the vehicle. The consideration of the events according to point 4) are therefore probably only limited and very short-term possible.
Vorzugsweise kann überprüft werden, ob eine Lastpunktanhebung aufgrund eines identifizierten Maskierungspotenzials durch ein akustisch gegenläufiges Ereignis verhindert oder reduziert werden soll. Preferably, it can be checked whether a load point increase due to an identified masking potential is to be prevented or reduced by an acoustically opposite event.
Als Weiterbildung der Erfindung oder als eigenständige Idee kann bei Vorliegen eines akustisch gegenläufigen Ereignisses entweder abhängig oder unabhängig von einem vorliegenden Maskierungspotenzial eine Lastpunktabsenkung auch bis hin zum Abschalten des Verbrennungsmotors vorgenommen werden. Ein akustisch gegenläufiges Ereignis kann eine Situation sein, bei dem beispielsweise keine oder nur wenig Maskierung vorliegt und/oder bei dem eine akustische Ausnahmesituation mit vergleichsweise niedriger Auftrittswahrscheinlichkeit vorliegt, bei der besonders wenige Störsignale wünschenswert sind, z.B. bei einem eingehendem Telefonat. Auch könnte ein akustisch gegenläufiges Ereignis ein offenes Fenster im Stillstand sein, durch das die Geräusche und/oder Vibrationen des Verbrennungsmotors stärker als üblich wahrgenommen werden. As a further development of the invention or as an independent idea, in the presence of an acoustically opposing event, either depending on or independent of a present masking potential, a load point reduction can also be made up to switching off the internal combustion engine. An acoustically opposite event may be a situation in which, for example, there is little or no masking and / or an acoustically exceptional situation with a comparatively low occurrence probability, in which particularly few interference signals are desirable, e.g. in an incoming phone call. Also, an acoustically opposite event could be an open window at a standstill, through which the noise and / or vibrations of the internal combustion engine are perceived stronger than usual.
Durch die Erfindung werden die definierten Ereignisse mit den entsprechenden Maskierungspotenzialen vorzugsweise koordiniert für die Anhebung der Akustikgrenzen zur Lastpunkanhebung bzw. Lastpunktvariation verwendet. By means of the invention, the defined events with the corresponding masking potentials are preferably used in a coordinated manner for raising the acoustic limits for load point increase or load point variation.
Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:
In Hybridfahrzeugen wird die Lastpunktvariation des Verbrennungsmotors, insbesondere die Lastpunktanhebung durch Akustikgrenzen begrenzt, um akustische Auffälligkeiten zu vermeiden. Nach dem Stand der Technik werden diese Akustikgrenzen, im Folgenden auch Basis-Akustikgrenzen genannt, empirisch insbesondere abhängig von statischen Fahrzeugeigenschaften und von Betriebspunkten des Antriebs geregelt. (z.B. abhängig von Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrerwunschmoment, Motormoment, Motordrehzahl und Gang). The invention is based on the following considerations:
In hybrid vehicles, the load point variation of the internal combustion engine, in particular the load point increase is limited by acoustic limits in order to avoid audible abnormalities. According to the prior art, these acoustic limits, also referred to below as basic acoustic limits, are controlled empirically, in particular, depending on static vehicle properties and operating points of the drive. (eg depending on vehicle speed, driver torque, engine torque, engine speed and gear).
Grundsätzlich kann eine Anhebung der Akustikgrenzen bei besonders hohem Leistungsbedarf erfolgen, der zum Beispiel bei erhöhter Bordnetzlast und/oder niedrigem Ladezustand gegeben ist. Jedoch führt dies für den Fahrer möglicherweise zu unerwünschtem Geräuschempfinden. In principle, it is possible to increase the acoustic limits with a particularly high power requirement, which is given, for example, with increased on-board network load and / or low state of charge. However, this may result in undesirable noise perception for the driver.
Durch verschiedenste Quellen und Änderungen der Übertragungspfade (z.B. durch fahrzeugexterne Einflüsse wie Regen, Straßenbelag und Tunneldurchfahrt oder durch fahrzeuginterne Einflüsse wie Gebläse der Klimaanlage, offene Fenster, offenes Schiebedach, umgeklappte Rückbank und Sitzbelegung oder durch nutzerverursachte Einflüsse wie Telefonate, Gespräche und Musikquellen über fahrzeuginterne oder unabhängige Audioanlagen) gibt es Luftschallemissionen im Fahrzeuginnenraum, deren Maskierungspotenzial jeweils über verschiedene Verfahren ermittelt werden kann (wie zum Beispiel durch Nutzung von mindestens einem Innenraum-Mikrofon, durch Analyse einer abgespielten Audioquelle im Fahrzeug oder indirekt durch Ableitung aus Signalen der Fahrzeugsensorik, wie beispielsweise des Regensensors, der Höhenstandsensoren oder der Navigationsdaten). Through a variety of sources and changes in the transmission paths (eg by external influences such as rain, road surface and tunnel passage or in-vehicle influences such as blowers of the air conditioning system, open windows, open sunroof, folded rear seats and seat occupancy or by user-induced influences such as phone calls, calls and music sources via in-vehicle or independent audio systems) there are airborne emissions in the vehicle interior, the masking potential can be determined in each case by different methods (such as by using at least one indoor microphone, by analyzing a played audio source in the vehicle or indirectly by derivation from signals of the vehicle sensor, such as Rain sensors, the level sensors or the navigation data).
Durch die Maskierung können die Akustikgrenzen ohne Komforteinbußen angehoben werden. By masking the acoustic boundaries can be raised without loss of comfort.
Zur gleichzeitigen Nutzung mehrerer möglicher Maskierungspotenziale (einzelner oder überlagerter Maskierungspotenziale) ist erfindungsgemäß ein Koordinationsverfahren zur Ermittlung resultierender Akustikgrenzen vorgesehen. Hierdurch kann eine Verbesserung des gesamtakustischen Verhaltens erreicht werden. For the simultaneous use of several possible masking potentials (individual or superposed masking potentials), a coordination method for determining resulting acoustic boundaries is provided according to the invention. As a result, an improvement of the overall acoustic behavior can be achieved.
Hierzu werden zunächst die einzelnen Maskierungspotenziale für verschiedenen Quellen (bzw. akustische Ereignisse) mit bestimmten Eigenschaften (im Folgenden auch Aspekte genannt, wobei insbesondere charakteristische Akustikspektren enthalten sind) ermittelt (siehe auch die oben genannten Beispiele 1) bis 4) zu möglichen akustisch relevanten Ereignissen bzw. Quellen). First, the individual masking potentials for different sources (or acoustic events) are determined Properties (hereinafter referred to as aspects, in particular characteristic acoustic spectra are included) determined (see also the above-mentioned examples 1) to 4) to possible acoustically relevant events or sources).
Anschließend werden die ermittelten Einzelmaskierungspotenziale beispielsweise wie folgt koordiniert:
- 1. Zuerst wird pro Aspekt oder pro Ereignis mit entsprechendem Akustikspektrum das Maskierungspotenzial ermittelt.
- 2. Anschließend wird von allen (möglicherweis gleichzeitig vorliegenden) Maskierungspotenzialen das Maximum ermittelt, wobei vorzugsweise auch die von den statischen Fahrzeugeigenschaften und Betriebspunkten von Fahrzeug und Antrieb abhängigen Akustikgrenzen in Form der oben genannten Basis-Akustikgrenzen (Grundzustand) berücksichtigt werden können.
- 3. Zuletzt kann vorzugsweise noch überprüft werden, ob eine Lastpunktanhebung aufgrund eines identifizierten Maskierungspotenzials durch ein akustisch gegenläufiges Ereignis verhindert oder reduziert wird. Beispielsweise könnte eine mögliche Lastpunktanhebung aufgrund eines offenen Fensters ermittelt werden, die aber im Stand oder bei einem Telefonanruf akustisch wieder störender empfunden werden könnte als während der Fahrt.
- 4. Die jeweils für einen aktuellen Betriebszustand so ermittelte „neue“ Akustikgrenze wird dann freigegeben und bildet die Obergrenze für die Lastpunktanhebung, sofern gegebenenfalls in
Punkt 3. kein anderes Prüfungsergebnis vorliegt, dass zu einer Absenkung der Obergrenze (auch unter die Basis-Akustikgrenzen) führt.
- 1. First, the masking potential is determined per aspect or per event with the appropriate acoustic spectrum.
- 2. Subsequently, the maximum is determined from all (possibly simultaneously present) masking potentials, whereby preferably also the acoustic limits depending on the static vehicle characteristics and operating points of the vehicle and drive can be taken into account in the form of the abovementioned basic acoustic limits (ground state).
- 3. Finally, it can preferably still be checked whether a load point increase due to an identified masking potential is prevented or reduced by an acoustically opposing event. For example, a possible load point increase due to an open window could be determined, which, however, could be acoustically more disturbing when stationary or during a telephone call than during the journey.
- 4. The "new" acoustic limit determined in each case for a current operating state is then released and forms the upper limit for the load point increase, if there is no other test result in
point 3, if necessary, to lower the upper limit (also below the basic acoustic limits). leads.
Für die Schritte 1. und 2. gibt es beispielsweise folgende Möglichkeiten, die alternativ oder gemeinsam anwendbar sind:
- I. Die Potenziale werden jeweils für den aktuellen Betriebspunkt als Moment (in Newtonmeter [Nm]) ermittelt und anschließend zusammengeführt.
- II. Die Potenziale werden vorerst als (Luft-)Schallspektrum (in Dezibel [dB]) ermittelt und zusammengeführt. Diese bevorzugte Alternative wird weiter unten in einem Ausführungsbeispiel (anhand der Zeichnung) noch näher erläutert.
- I. The potentials are determined in each case for the current operating point as a moment (in Newton meters [Nm]) and then combined.
- II. The potentials are initially determined as an airborne sound spectrum (in decibels [dB]) and brought together. This preferred alternative will be explained in more detail below in an embodiment (with reference to the drawing).
Im Detail kann Möglichkeit I. wie folgt ausgestaltet sein. In detail, possibility I. can be configured as follows.
Zuerst werden zu den jeweiligen Aspekten die jeweiligen Akustikgrenzen in Newtonmeter [Nm] ermittelt, entweder direkt als Absolutwerte oder zuerst relativ zur aktuell geltenden Basis-Akustikgrenze. Ein Beispiel für den Fall als Relativ-Wert: Aufgrund der laufenden höchsten Gebläsestufe der Klimaanlage kann der Verbrennungsmotor 5 [Nm] mehr Moment zum Laden des Energiespeichers (z.B. Hochvoltbatterie) stellen. Anschließend werden die Relativ-Werte auf Absolutwerte umgerechnet, indem sie zur aktuellen Basis-Akustikgrenze addiert werden. Dann wird von den verschiedenen Akustikgrenzen der Maximalwert berechnet, der dann die „neue“ Akustikgrenze darstellt. First, the respective acoustic limits in Newton meters [Nm] are determined for the respective aspects, either directly as absolute values or first relative to the currently valid basic acoustic limit. An example of the relative value case: Due to the running high air conditioner blower stage, the
Im Detail kann Möglichkeit II. wie folgt ausgestaltet sein. Zuerst werden zu jeweiligen Aspekten (Luft-)Schallspektren ermittelt. Diese werden direkt gemessen (z.B. im Falle der Maskierungsermittlung mittels Innenraum-Mikrofonen), direkt ermittelt (z.B. im Falle der Maskierungsermittlung mittels des Outputsignals der Audioanlage) oder indirekt ermittelt (durch Zustandserkennung mittels Sensoren oder Steuersystemen und hinterlegten Spektren, z.B. bei Tunnelfahrt, geöffnetem Fenster bei signifikanten Geschwindigkeiten oder hohen Innenraumgebläse-Stufen). Anschließend wird von diesen verschiedenen Schallspektren, beispielsweise pro Terzband, das Maximum als Gesamt-Schallspektrum berechnet. In detail, possibility II. Be configured as follows. First, (spectral) sound spectra are determined for respective aspects. These are measured directly (eg in the case of mask detection by means of indoor microphones), determined directly (eg in the case of mask detection by means of the output signal of the audio system) or indirectly determined (by state detection using sensors or control systems and stored spectra, eg tunneling, open window at significant speeds or high interior fan speeds). Subsequently, the maximum as total sound spectrum is calculated from these different sound spectra, for example per third-octave band.
Anhand dieses Terzspektrums wird dann der maximale Ordnungspegel für die relevanten Verbrennungsmotorordnungen für die aktuelle Motordrehzahl bzw. entsprechenden Frequenzen bestimmt. Dies kann zum Beispiel anhand eines, eventuell von der Frequenz abhängigen, Abstandes zwischen Summenpegel des Spektrums und Ordnungspegel erfolgen oder auch mit Tonalitätsverfahren, durch die berechnet werden kann, in welcher Höhe tonale Anteile durch breitbandige Spektren maskiert werden können. On the basis of this third-octave spectrum then the maximum order level for the relevant engine orders for the current engine speed or corresponding frequencies is determined. This can be done, for example, on the basis of a possibly dependent on the frequency distance between the sum level of the spectrum and Ordnungspegel or with Tonalitätsverfahren by which can be calculated in which amount tonal components can be masked by broadband spectra.
Von diesem/n maximalen Ordnungspegel(n) wird anschließend, anhand von hinterlegten Daten von Luftschallordnungspegeln im Innenraum für verschiedene Verbrennungsmotorlasten, eine maximale Verbrennungsmotorlast in Newtonmeter [Nm] abgeleitet. From this maximum order level (n), a maximum engine load is then derived in Newton meters [Nm] based on deposited data of airborne noise levels in the interior for various engine loads.
Die „neue Obergrenze“ (neue Akustikgrenze) nach Möglichkeit II. wird dann bestimmt als das Maximum dieser ermittelten Verbrennungsmotorlast und möglicherweise der am jeweiligen Betriebspunkt gültigen „statischen“ Basis-Akustikgrenze. The "new upper limit" (new acoustic limit) according to option II. Is then determined as the maximum of this determined engine load and possibly the valid at the respective operating point "static" base acoustic limit.
Wenn eine Mischung von Möglichkeit I. und II. angewendet wird, können die nach Möglichkeit I. ermittelten Akustikgrenzen in Newtonmeter an dieser Stelle in das Verfahren nach Möglichkeit II. einfließen. If a mixture of Possibilities I. and II. Is used, the acoustic limits determined in Newtonmeter I., where possible, can be included in the method according to Possibility II.
Unabhängig davon, ob die Obergrenzen bzw. die „neue“ Akustikgrenzen nach Möglichkeit I. oder II. ermittelt werden, wird parallel zur Ermittlung der „neuen Obergrenzen“ vorzugsweise noch ermittelt, ob die Lastpunktanhebung im aktuellen Betriebszustand des Fahrzeuges aus einem spezifischen Grund (z.B. akustisch gegenläufiges Ereignis) eingeschränkt werden soll:
Bei den Gründen für eine Einschränkung der Lastpunktanhebung trotz Vorliegen maskierender Ereignisse oder gar für eine Reduzierung der Akustikgrenze handelt es sich in der Regel um Zustände, welche den Übertragungspfad stark beeinflussen, aber eine geringe Auftrittswahrscheinlichkeit haben und entsprechend auch in der „statischen“ Bedatung für die Basis-Akustikgrenze nicht berücksichtigt werden, weil dies zu starken permanenten Einschränkungen der Lastpunktanhebung führen würde. Beispielhaft sind hier geöffnete Fenster im Stand wegen einer direkten Rückwirkung des Abgasanlagen-Mündungsschalls zu nennen. Irrespective of whether the upper limits or the "new" acoustic limits are determined as far as possible I. or II., It is preferably determined in parallel with the determination of the "new upper limits" whether the load point increase in the current operating state of the vehicle from a specific Reason (eg acoustically opposite event) should be restricted:
The reasons for limiting the load point increase despite the presence of masking events or even for the reduction of the acoustic limit are usually states which strongly influence the transmission path but have a low occurrence probability and accordingly also in the "static" condition for the Basic Acoustic Boundary are not taken into account, as this would lead to strong permanent load point lift restrictions. By way of example, open windows in the stand due to a direct reaction of the exhaust system muzzle sound can be mentioned here.
Des Weiteren ist eine Einschränkung der Lastpunktanhebung trotz Vorliegen maskierender Ereignisse oder gar eine Reduzierung der Akustikgrenzen aufgrund temporär, quasistatisch und/oder dynamisch erhöhter Akustikanforderungen vorgesehen. Beispielhaft ist für einen quasistatischen Zustand ein eingehender/laufender Telefonanruf. Ein entsprechendes dynamisches Ereignis kann z.B. eine Passage mit stark reduzierter Laustärke der von der Audioanlage abgespielten Musik sein. Furthermore, a limitation of the load point increase despite presence of masking events or even a reduction of the acoustic limits due to temporary, quasi-static and / or dynamically increased acoustic requirements is provided. An example of a quasi-static state is an incoming / ongoing telephone call. A corresponding dynamic event may e.g. a passage with greatly reduced volume of music played by the audio system.
Dazu können in separaten Softwarefunktionen Freigabeaufforderungen und entsprechende reduzierte Obergrenzen ermittelt werden. Darüber hinaus kann hier auch der energetische Gesamtzustand des Fahrzeugs berücksichtigt werden und zum Beispiel bei sehr niedrigem Ladezustand des Hochvoltspeichers eine Reduzierung der Lastpunktanhebung unterbunden werden. For this purpose, release requests and corresponding reduced upper limits can be determined in separate software functions. In addition, the overall energy state of the vehicle can also be taken into account here and, for example, a reduction of the load point increase can be prevented in the case of a very low state of charge of the high-voltage memory.
Zum Schluss der Koordination wird die endgültige Akustikgrenze als das Minimum von „neuer Obergrenze“ und der niedrigsten freigegebenen reduzierten Obergrenze festgestellt und freigegeben. At the conclusion of the coordination, the final acoustic limit is determined and released as the minimum of "new upper bound" and the lowest released reduced upper bound.
Parallel zur Maskierung des Luftschalls im Innenraum können auch Maskierungspotenziale für Vibrationen genutzt werden. Zum Beispiel können Vibrationen am Sitz, verursacht durch Anregung aus dem Verbrennungsmotor, den Komfort beeinträchtigen und von Vibrationen, verursacht durch einen schlechten Fahrbahnbelag, maskiert werden. Auch diese Maskierungspotenziale können dann bevorzugt als Beschleunigungsspektren koordiniert werden. Der Ablauf zur Ermittlung der Obergrenzen aufgrund Vibrationen geschieht analog zum Luftschall. Die Beiträge werden ebenfalls entweder „in Newtonmetern“ (nach Möglichkeit I.) oder „mittels Beschleunigungsspektren“ (Möglichkeit II.) zusammengeführt. Die Obergrenzen aufgrund des Luftschalls mit Obergrenzen aufgrund von Vibrationen werden vorzugsweise „in Newtonmetern“ zusammengeführt. In addition to the masking of the airborne sound in the interior, masking potentials for vibrations can also be used. For example, vibrations on the seat caused by excitation from the internal combustion engine may compromise comfort and be masked by vibrations caused by a bad road surface. These masking potentials can then preferably be coordinated as acceleration spectra. The procedure for determining the upper limits due to vibrations is analogous to the airborne sound. The contributions are also merged either "in Newton meters" (if possible I.) or "by means of acceleration spectra" (option II.). The upper limits due to airborne noise with upper limits due to vibrations are preferably combined "in Newton meters".
Wenn die verschiedenen Maskierungspotentiale genutzt werden, können abhängig von ihrem Auftreten die Hybrideigenschaften (z.B.: elektrische Fahranteile, Klimatisierungsleistung) verbessert werden, ohne den Komfort einzuschränken. Eine akustisch eher unkomfortable Anhebung der Akustikgrenzen nur bei signifikant erhöhtem Bedarf und/oder nur bei sehr niedrigem Ladezustand des Hochvoltspeichers wird weniger häufig auftreten. Die Erfindung bringt den Vorteil einer optimalen Koordination der einzelnen Vorgaben aus den statischen Fahrzeugeigenschaften und Betriebspunkten (Basis) und aus den einzelnen Funktionen zur Ermittlung des jeweils aktuellen Einzel- oder Gesamt-Maskierungspotentials. Die Koordination trägt dazu bei, den Zielkonflikt zwischen Hybrideigenschaften und Komfort weiter zu entschärfen. When the various masking potentials are utilized, depending on their occurrence, the hybrid characteristics (e.g., electric driving, air-conditioning performance) can be improved without restricting comfort. An acoustically rather uncomfortable raising of the acoustic limits only with significantly increased demand and / or only with very low state of charge of the high-voltage accumulator will occur less frequently. The invention has the advantage of optimal coordination of the individual specifications from the static vehicle properties and operating points (basis) and from the individual functions for determining the respective current individual or total masking potential. The coordination helps to defuse the conflict between hybrid characteristics and comfort.
Bis zum Erreichen eines Soll-Ladezustands kann somit auch ohne stärker wahrnehmbare Geräusche stärker geladen werden als im regulären Betrieb und/oder (alternativ oder zusätzlich in einem zweiten Schritt zur noch stärkeren Leistungserhöhung) effiziente Betriebspunkte des Verbrennungsmotors genutzt werden, die ansonsten aufgrund akustischer Begrenzungen nicht genutzt werden könnten. Die dadurch kurzzeitig verursachte Emissionserhöhung wird durch die gespeicherte elektrische Energie für den Antrieb des emissionsfreien Elektromotors wieder kompensiert. Until a desired state of charge can be reached, it is thus also possible to charge more intensely without more perceptible noises than during normal operation and / or (alternatively or additionally in a second step for even greater power increase) efficient operating points of the internal combustion engine which otherwise would not be due to acoustic limitations could be used. The short-term increase in emissions caused by this is compensated by the stored electrical energy for driving the emission-free electric motor.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. It shows
In
Ein weiteres Eingangssignal der Steuereinheit
Ein weiteres Eingangssignal der Steuereinheit
Ein weiteres Eingangssignal der Steuereinheit
Ein weiteres Eingangssignal der Steuereinheit
Die Maskierungspotenziale M1 bis M4 werden in einem Funktionsmodul
Das Einzel-Maskierungspotenzial M1 des Klimagebläses
Das Einzel-Maskierungspotenzial M2 einer erkannten Tunnelfahrt ist beispielhaft in
Das Einzel-Maskierungspotenzial M3 der aktuellen Ausgabe einer Audioanlage
Das Einzel-Maskierungspotenzial M4 des mittels des Mikrofons
Die Maskierungspotenziale sind hier in Dezibel [dB] und hier relativ zu einer Basis-Akustikschwelle BA dargestellt. The masking potentials are shown here in decibels [dB] and here relative to a basic acoustic threshold BA.
In
Anschließend wird ermittelt, wie hoch der Ordnungspegel der Verbrennungsordnungen ist, der von diesem Gesamt-Schallspektrum maskiert werden kann. Mittels hinterlegter Daten wird dieser Ordnungspegel dann in ein Motormoment in Newtonmeter [Nm] umgerechnet. Am Ende dieses Teilprozesses findet dann in [Nm] gegebenenfalls der Abgleich mit der Basis-Akustikgrenze BA statt, die abhängig von den statischen Fahrzeugeigenschaften und Betriebspunkten von Fahrzeug und Antrieb ist. It is then determined how high the order level of the burn orders is that can be masked by this overall sound spectrum. By means of stored data, this order level is then converted into an engine torque in Newton meters [Nm]. At the end of this sub-process, the adjustment with the basic acoustic boundary BA, which is dependent on the static vehicle characteristics and operating points of the vehicle and the drive, then takes place in [Nm].
Die Basis-Akustikgrenze BA kann vorzugsweise dann vorgegeben werden, wenn keiner der anderen Maskierungspotenzial M1 bis M4 vorliegt. The basic acoustic limit BA can preferably be specified if none of the other masking potentials M1 to M4 is present.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann bei Vorliegen eines spezifischen Grundes abhängig oder unabhängig vom Vorliegen eines maskierenden akustisch relevanten Ereignisses auch eine „untere Akustikgrenze“, die auch unterhalb der Basis-Akustikgrenze liegen kann, vorgegeben werden. Diese Verhinderung oder Reduzierung der Lastpunktanhebung bzw. diese Lastpunktabsenkung – sogar unter die Basis-Akustikgrenze oder unabhängig von einer Basis-Akustikgrenze – ist nicht nur als Weiterbildung der Erfindung, sondern auch als eigenständige Idee zu sehen. Beispielsweise kann eine Lastpunktabsenkung als erweiterte „Mute“-Funktion bei einem Telefonat eingesetzt werden. Hierbei könnte abhängig vom Ladezustand auch zu einem vollständigen elektrischen Fahren übergegangen werden. In a particular embodiment of the invention, in the presence of a specific reason depending on or independent of the presence of a masking acoustically relevant event, a "lower acoustic limit", which may also be below the basic acoustic limit, can be specified. This prevention or reduction of the load point increase or this load point reduction - even below the basic acoustic limit or independent of a basic acoustic limit - is not only to be seen as a development of the invention, but also as an independent idea. For example, a load point reduction can be used as an extended "mute" function in a telephone call. Depending on the state of charge, it would also be possible to proceed to complete electric driving.
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Legal Events
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R082 | Change of representative | ||
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