DE102018102770A1 - Systeme und Verfahren für das Ausgeben von Motorgeräusch, wenn der Motor aus ist - Google Patents

Systeme und Verfahren für das Ausgeben von Motorgeräusch, wenn der Motor aus ist Download PDF

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Abstract

Wenn der Motor ausgeschaltet ist und kein Kraftstoff für einen Autostoppabschnitt eines Autostopp-/Start-Ereignisses und einen Betrieb in einem Segelmodus verbrannt wird, stellt ein Auswahlmodul mindestens eines ein von: einem ausgewählten Drehmoment basierend auf einer Pseudodrehmomentausgabe des Motors; und eine ausgewählte Motordrehzahl basierend auf einer Pseudomotordrehzahl, die für den Autostoppabschnitt des Autostopp-/Start-Ereignisses und den Betrieb im Segelmodus bestimmt ist. Ein Klangsteuermodul, basierend auf der ausgewählten Motordrehzahl und/oder dem ausgewählten Drehmoment, stellt mindestens eines ein von: einer Frequenz, bei der ein vorbestimmtes Motorgeräusch ausgegeben wird; und eine Größe für das Ausgeben des vorbestimmten Motorgeräusches bei der Frequenz. Ein Klangtreibermodul legt Leistung an mindestens einen Lautsprecher des Fahrzeugs an, um das vorgegebene Motorgeräusch bei der Frequenz und der Größe auszugeben.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Audiosysteme von Fahrzeugen und insbesondere Systeme und Verfahren für das Ausgeben von Motorgeräusch über Audiosysteme von Fahrzeugen.
  • HINTERGRUND
  • Die hier bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Zusammenhangs der Offenbarung. Die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder in dem in diesem Hintergrundabschnitt beschriebenen Umfang, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Anmeldung ansonsten nicht als Stand der Technik gelten, gelten gegenüber der vorliegenden Offenbarung weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik.
  • Einige Fahrzeuge haben konventionelle Antriebe mit einem Verbrennungsmotor und einem Antriebsstrang, von denen normalerweise bei Beschleunigungsvorgängen, Abbremsvorgängen und beim Gangwechsel Geräusche ausgehen. Viele Kunden vertrauen auf diese normalen Geräusche als Ausdruck einer ordnungsgemäßen Fahrzeugfunktion. Veränderungen dieser normalen Geräusche können für bestimmte Kunden darauf hinweisen, dass der Verbrennungsmotor und/oder der Antriebsstrang abweichend von der Erwartung arbeiten.
  • Einige Kunden können Vorstellungen davon haben, wie normale Geräusche bei unterschiedlichen Fahrzeugarten klingen sollten. So kann beispielsweise ein Kunde erwarten, dass „leistungsfähige“ Fahrzeuge bestimmte Geräusche abgeben, während einige Geräusche von anderen Fahrzeugtypen nicht erwartet werden. Das Fehlen eines erwarteten Geräusches kann den Benutzer beim Genuss des Fahrzeugs beeinträchtigen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Es wird ein Audiosystem eines Fahrzeugs beschrieben. Wenn ein Motor Luft und Kraftstoff innerhalb von Zylindern des Motors verbrennt, stellt ein Auswahlmodul mindestens eines von Folgendem ein: (i) ein ausgewähltes Drehmoment basierend auf einer gegenwärtigen Drehmomentausgabe des Motors; und/oder (ii) eine ausgewählte Motordrehzahl basierend auf einer gegenwärtigen Motordrehzahl. Wenn der Motor ausgeschaltet ist und kein Kraftstoff für eines von (a) einem Autostoppabschnitt eines Autostopp-/Start-Ereignisses und/oder (b) einem Betrieb in einem Segelmodus verbrannt wird, stellt das Auswahlmodul mindestens eines von Folgendem ein: (i) das ausgewählte Drehmoment basierend auf einer Pseudo-Drehmomentausgabe des Motors; und (ii) die ausgewählte Motordrehzahl basierend auf einer Pseudomotordrehzahl, die für (a) den Autostoppabschnitt des Autostopp-/Start-Ereignisses und/oder (b) den Betrieb im Segelmodus ermittelt wird. Ein Klangsteuermodul, basierend auf mindestens der ausgewählten Motordrehzahl oder des ausgewählten Drehmoments, stellt mindestens eines von Folgendem ein: (i) eine Frequenz, bei welcher das vorgegebene Motorgeräusch ausgegeben wird; und (ii) eine Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz. Ein Klangtreibermodul legt Leistung an mindestens einen Lautsprecher des Fahrzeugs an, um das vorgegebene Motorgeräusch bei der Frequenz und der Größe auszugeben.
  • In weiteren Merkmalen, während des (a) Autostoppabschnitt des Autostopp-/Start-Ereignisses und (b) des Betriebs in dem Segelmodus, stellt das Klangsteuermodul mindestens die Frequenz oder die Größe ferner basierend auf einem Randomisierungsparameter ein, der basierend auf einer Randomisierungsfunktion ermittelt wird.
  • In weiteren Merkmalen ist die Randomisierungsfunktion eine Chaosfunktion.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet ein System des Fahrzeugs das Audiosteuersystem und ein Motorsteuermodul, das den Betrieb in dem Segelmodus einleitet, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit größer als null ist, und eine Gaspedalposition sich in einer vorbestimmten Position befindet, die anzeigt, dass ein Gaspedal nicht gedrückt ist, und die eine Kraftstoffversorgung des Motors während des Betriebs in dem Segelmodus deaktiviert.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet ein System des Fahrzeugs das Audiosteuersystem und ein Motorsteuermodul, das den Autostoppabschnitt des Autostopp-/Startereignisses initiiert, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und sich eine Bremspedalposition nicht in einer vorbestimmten Position befindet, die anzeigt, dass ein Bremspedal nicht niedergedrückt ist, und die eine Kraftstoffversorgung des Motors während des Betriebs in dem Autostoppabschnitt des Autostopp-/Start-Ereignisses deaktiviert.
  • In weiteren Merkmalen stellt ein Pseudo-Parametermodul während des Autostoppabschnitts des Autostopp-/Start-Ereignisses mindestens das Pseudomotordrehmoment und die Pseudomotordrehzahl basierend auf mindestens einer vorbestimmten Leerlauf-Motordrehzahl oder eines vorbestimmten Leerlauf-Motordrehmoments ein.
  • In weiteren Merkmalen verringert ein Pseudo-Parametermodul während des Betriebs in dem Segelmodus selektiv mindestens das Pseudomotordrehmoment und/oder die Pseudomotordrehzahl, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
  • In weiteren Merkmalen erhöht das Pseudo-Parametermodul während des Betriebs in dem Segelmodus selektiv das Pseudomotordrehmoment und/oder die Pseudomotordrehzahl, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs liegt, der einem Gangwechsel eines Getriebes zugeordnet ist.
  • In weiteren Merkmalen stellt das Klangsteuermodul, wenn die ausgewählte Motordrehzahl eine erste Motordrehzahl ist, Folgendes ein: (i) die Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf die erste Frequenz ausgegeben wird; und (ii) die Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz zu einer ersten Größe. Das Klangsteuermodul stellt auch mindestens eines von Folgendem ein: wenn die ausgewählte Motordrehzahl eine zweite Motordrehzahl ist, die kleiner als die erste Motordrehzahl ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf eine zweite Frequenz ausgegeben wird, die kleiner ist als die erste Frequenz; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz zu einer zweiten Größe; und wenn die ausgewählte Motordrehzahl eine dritte Motordrehzahl ist, die größer als die erste Motordrehzahl ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei welcher das vorgegebene Motorgeräusch auf eine dritte Frequenz ausgegeben wird, die größer als die erste Frequenz ist; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräuschs bei der Frequenz auf eine dritte Größe.
  • In weiteren Merkmalen stellt das Klangsteuermodul, wenn das ausgewählte Drehmoment ein erstes Drehmoment ist, Folgendes ein: (i) die Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf die erste Frequenz ausgegeben wird; und (ii) die Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz zu einer ersten Größe. Das Klangsteuermodul stellt auch mindestens ein: Wenn die ausgewählte Drehmomentausgabe ein zweites Drehmoment ist, das kleiner als das erste Drehmoment ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf eine zweite Frequenz ausgegeben wird; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz zu einer zweiten Größe, die kleiner als die erste Größe ist; und wenn die ausgewählte Drehmomentausgabe ein drittes Drehmoment ist, das größer als das erste Drehmoment ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf eine dritte Frequenz ausgegeben wird, und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräuschs bei der Frequenz auf eine dritte Größe, die größer ist als die erste Größe.
  • Ein Audiosteuerverfahren für ein Fahrzeug beinhaltet: Wenn ein Motor Luft und Kraftstoff innerhalb von Zylindern des Motors verbrennt, das Einstellen von mindestens: (i) einem ausgewählten Drehmoment basierend auf einer gegenwärtigen Drehmomentausgabe des Motors; und/oder (ii) einer ausgewählten Motordrehzahl basierend auf einer gegenwärtigen Motordrehzahl; und, wenn der Motor ausgeschaltet ist und kein Kraftstoff für (a) einen Autostoppabschnitt eines Autostopp-/Start-Ereignisses und/oder (b) einen Betrieb in einem Segelmodus verbrannt wird, das Einstellen von mindestens: (i) dem ausgewählten Drehmoment basierend auf einer Pseudo-Drehmomentausgabe des Motors; und/oder (ii) der ausgewählten Motordrehzahl basierend auf einer Pseudomotordrehzahl, die für (a) den Autostoppabschnitt des Autostopp-/Start-Ereignisses und/oder (b) den Betrieb in dem Segelmodus ermittelt ist; basierend mindestens auf der ausgewählten Motordrehzahl und/oder dem ausgewählten Drehmoment, das Einstellen von mindestens: (i) einer Frequenz, bei der ein vorgegebenes Motorgeräusch ausgegeben wird; und (ii) einer Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräuschs bei der Frequenz; und das Anlegen von Leistung an mindestens einen Lautsprecher des Fahrzeugs, um das vorgegebene Motorgeräusch bei der Frequenz und der Größe auszugeben.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet das Einstellen von mindestens der Frequenz und/oder der Größenordnung ferner während (a) des Autostoppabschnitts des Autostopp-/Start-Ereignisses und/oder (b) des Betriebs in dem Segelmodus, das Einstellen mindestens der Frequenz und der Größe ferner basierend auf einem Randomisierungsparameter, der basierend auf einer Randomisierungsfunktion ermittelt wird.
  • In weiteren Merkmalen ist die Randomisierungsfunktion eine Chaosfunktion.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet das Audiosteuerverfahren ferner: das Einleiten des Betriebs in dem Segelmodus, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit größer null ist und sich eine Gaspedalposition in einer vorbestimmten Position befindet, die anzeigt, das ein Gaspedal nicht gedrückt wird; und das Deaktivieren der Kraftstoffversorgung des Motors während des Betriebs in dem Segelmodus.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet das Audiosteuerverfahren ferner: das Einleiten des Autostoppabschnitts des Autostopp-/Start-Ereignisses, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und eine Bremspedalposition sich nicht in einer vorbestimmten Position befindet, die anzeigt, dass ein Bremspedal nicht niedergedrückt ist; und das Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr des Motors während des Betriebs in dem Autostopp-Abschnitt des Autostopp-/Start-Ereignisses.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet das Audiosteuerverfahren ferner während des Autostoppabschnitts des Autostopp-/Startereignisses das Einstellen von mindestens dem Pseudomotordrehmoment und der Pseudomotordrehzahl basierend auf mindestens einer vorbestimmten Leerlaufmotor-Motordrehzahl und eines vorbestimmten Leerlauf-Motordrehmoments.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet das Audiosteuerverfahren ferner, während des Betriebs in dem Segelmodus, das Pseudomotordrehmoment und/oder die Pseudomotordrehzahl zu verringern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet das Audiosteuerverfahren ferner während des Betriebs in dem Segelmodus das selektive Erhöhen des Pseudomotordrehmoments und/oder der Pseudomotordrehzahl, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs liegt, der einem Gangwechsel eines Getriebes zugeordnet ist.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet das Audiosteuerverfahren ferner: wenn die ausgewählte Motordrehzahl eine erste Motordrehzahl ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei welcher das vorgegebene Motorgeräusch auf eine erste Frequenz ausgegeben wird; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz zu einer ersten Größe; und mindestens eines von: wenn die ausgewählte Motordrehzahl eine zweite Motordrehzahl ist, die kleiner als die erste Motordrehzahl ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei welcher das vorgegebene Motorgeräusch auf eine zweite Frequenz ausgegeben wird, die kleiner ist als die erste Frequenz; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz zu einer zweiten Größe; und wenn die ausgewählte Motordrehzahl eine dritte Motordrehzahl ist, die größer als die erste Motordrehzahl ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei welcher das vorgegebene Motorgeräusch auf eine dritte Frequenz ausgegeben wird, die größer als die erste Frequenz ist; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräuschs bei der Frequenz auf eine dritte Größe.
  • In weiteren Merkmalen beinhaltet das Audiosteuerverfahren ferner: wenn das ausgewählte Drehmoment ein erstes Drehmoment ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf eine erste Frequenz ausgegeben wird; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz zu einer ersten Größe; und mindestens: die ausgewählte Drehmomentausgabe ein zweites Drehmoment ist, das kleiner als das erste Drehmoment ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf eine zweite Frequenz ausgegeben wird; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz zu einer zweiten Größe, die kleiner als die erste Größe ist; und wenn die ausgewählte Drehmomentausgabe ein drittes Drehmoment ist, das größer als das erste Drehmoment ist, das Einstellen: (i) der Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf eine dritte Frequenz ausgegeben wird, und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräuschs bei der Frequenz auf eine dritte Größe, die größer ist als die erste Größe.
  • Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und schränken den Umfang der Offenbarung nicht ein.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der ausführlichen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen, worin gilt:
    • 1 ist ein Funktionsblockdiagramm einschließlich eines exemplarischen Antriebsstrangsystems eines Fahrzeugs.
    • 2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein exemplarisches Klangsteuermodul und Lautsprecher beinhaltet.
    • 3 beinhaltet ein exemplarisches Koordinatensystem und eine exemplarische Position eines Doppelpendels einer Chaosfunktion.
    • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren für das Ausgeben von Motorgeräuschen darstellt.
  • In den Zeichnungen werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Verbrennungsmotoren verbrennen Luft und Kraftstoff in Zylindern. Ein Motorsteuergerät (ECM) steuert Motorstellglieder, z. B. ausgehend von einem angeforderten Mitnehmer-Drehmoment. Ein Fahrzeug kann auch eine oder mehrere Motor/Generator-Einheit(en) (MGU) beinhalten, die zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Funktionen wahrnehmen können. So kann beispielsweise eine MGU (i) Ausgangsdrehmoment für einen Antriebsstrang des Fahrzeugs liefern und (ii) eine Last auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs für die Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie verwenden, beispielsweise zur Regeneration.
  • Das Motorsteuergerät (ECM) kann den Motor abschalten und den ausgeschalteten Zustand beibehalten, jedoch unter einem oder mehreren Umständen, während das Fahrzeugzündsystem eingeschaltet ist. Zum Beispiel kann das ECM den Motor für den Betrieb in einem Segelmodus abschalten. Das ECM kann den Motor für den Betrieb im Segelmodus abschalten, beispielsweise wenn eine Gaspedalposition null ist (was anzeigt, dass der Fahrer das Gaspedal nicht niederdrückt) und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist. Durch Abstellen des Motors verbraucht der Motor keinen Kraftstoff, während das Fahrzeug langsamer wird.
  • Das ECM kann den Motor auch während eines Autostopp-Abschnitts eines Autostopp-/Start-Ereignisses abschalten. Das ECM kann den Motor für einen Autostoppabschnitt eines Autostopp-/Start-Ereignisses abschalten, beispielsweise wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit null (oder weniger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit) ist und der Fahrer das Bremspedal des Fahrzeugs niederdrückt. Das ECM kann den Motor für einen Autostartabschnitt des Autostopp-/Start-Ereignisses neu starten, beispielsweise wenn der Fahrer das Bremspedal freigibt. Durch Abstellen des Motors verbraucht der Motor keinen Kraftstoff, während das Fahrzeug gestoppt ist und der Fahrer das Bremspedal betätigt.
  • Ein Fahrer des Fahrzeugs kann jedoch erwarten, dass Motorgeräusch und/oder Vibrationen auftreten, während der Motor abgeschaltet ist. Gemäß der vorliegenden Offenbarung gibt ein Klangsteuermodul des Fahrzeugs Motorgeräusch über einen oder mehrere Lautsprecher aus, während der Motor abgeschaltet ist. So gibt beispielsweise das Audiosteuermodul Motorgeräusch über den einen oder die mehreren Lautsprecher aus, während der Motor während des Betriebs im Segelmodus und während des Autostoppabschnitts von Autostopp-/Start-Ereignissen ausgeschaltet ist. Dies erzeugt eine hörbare und/oder taktile Rückmeldung, die ein Fahrer zu Zeiten erwarten kann, wenn der Motor abgeschaltet ist und keinen Klang erzeugt.
  • Nun mit Verweis auf 1 wird ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels für einen Antrieb 100 präsentiert. Der Antrieb 100 beinhaltet einen Motor 102, der zur Erzeugung von Drehmoment ein Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennt. Das Fahrzeug kann ein nicht-autonomes oder ein autonomes Modell sein.
  • Luft wird durch ein Einlasssystem 108 in den Motor 102 gezogen. Das Ansaugsystem 108 kann einen Ansaugkrümmer 110 und eine Drosselklappe 112 beinhalten. Ausschließlich als Beispiel kann das Drosselventil 112 eine Drosselklappe mit einem drehbaren Flügel beinhalten. Ein Motorsteuergerät (ECM) 114 steuert ein Drosselklappenstellgliedmodul 116 und das Drosselklappenstellgliedmodul 116 reguliert das Öffnen der Drosselklappe 112, um den Luftstrom in den Ansaugkrümmer 110 zu steuern.
  • Die Luft vom Ansaugkrümmer 110 wird in die Zylinder des Motors 102 gesaugt. Obwohl der Motor 102 mehrere Zylinder beinhaltet, ist zu Veranschaulichungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 dargestellt. Nur als Beispiel kann der Zylinder 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder beinhalten. Das ECM 114 kann ein Zylinderstellgliedmodul 120 anweisen, einige der Zylinder unter manchen Umständen selektiv zu deaktivieren, wie nachfolgend abgehandelt, was die Kraftstoffeffizienz verbessern kann.
  • Der Motor 102 kann unter Verwendung eines Viertaktzyklus oder eines anderen geeigneten Motorzyklus arbeiten. Die vier Takte eines Viertaktzyklus, der nachfolgend beschrieben wird, werden als der Einlasstakt, der Verdichtungstakt, der Verbrennungstakt und der Auslasstakt bezeichnet. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) erfolgen zwei der vier Takte innerhalb des Zylinders 118. Demzufolge sind zwei Umdrehungen der Kurbelwelle erforderlich, damit der Zylinder 118 alle vier Takte ausführen kann. Bei Viertaktmotoren kann ein Motorzyklus zwei Kurbelwellenumdrehungen entsprechen.
  • Wenn der Zylinder 118 aktiviert ist, dann wird Luft von dem Ansaugkrümmer 110 während des Einlasstakts durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gezogen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffstellgliedmodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung reguliert, um ein erwünschtes Kraftstoff-/Luft-Gemisch zu erzielen. Kraftstoff kann in den Ansaugkrümmer 110 an einer zentralen Stelle oder mehreren Stellen, wie beispielsweise nahe am Einlassventil 122 jedes Zylinders, eingespritzt werden. Bei unterschiedlichen Implementierungen (nicht dargestellt) kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in mit den Zylindern verbundenen Mischkammern/-anschlüssen eingespritzt werden. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 kann das Einspritzen von Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder stoppen.
  • Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und bildet innerhalb des Zylinders 118 ein Kraftstoff-/Luftgemisch. Während des Verdichtungstaktes komprimiert ein Kolben (nicht dargestellt) im Zylinder 118 das Kraftstoff-/Luftgemisch. Der Motor 102 kann ein Kompressionszündungsmotor sein, wobei in diesem Fall die Kompression die Zündung des Luft-/Kraftstoffgemischs verursacht. Alternativ kann der Motor 102 ein Fremdzündungsmotor sein, wobei in diesem Fall das Zündfunkenstellgliedmodul 126 eine Zündkerze 128 im Zylinder 118 basierend auf einem Signal von dem ECM 114 mit Strom beaufschlagt, wodurch das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird. Einige Arten von Motoren wie z. B. homogene Dieselverbrennungsmotoren (HCCI) können sowohl Kompressions- als auch Fremdzündung ausführen. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann im Verhältnis zu der Zeit spezifiziert werden, wenn sich der Kolben in seiner obersten Position befindet, was als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird.
  • Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann durch ein Zeitsignal gesteuert werden, das festlegt, wie lange vor oder nach dem OT der Funke ausgelöst werden soll. Da die Kolbenposition direkt mit der Kurbelwellenumdrehung in Zusammenhang steht, kann der Betrieb des Zündstellgliedmoduls 126 mit der Position der Kurbelwelle synchronisiert werden. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann die Bereitstellung von Zündfunken für deaktivierte Zylinder deaktivieren oder Zündfunken für deaktivierte Zylinder bereitstellen.
  • Während des Verbrennungstakts treibt die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs den Kolben nach unten und treibt dadurch die Kurbelwelle an. Der Verbrennungstakt kann als die Zeit definiert werden, die zwischen dem Erreichen des TDC des Kolbens und der Rückkehr des Kolbens zu einer untersten Position, die als unterer Totpunkt (BDC) bezeichnet wird.
  • Während des Auslasstakts beginnt der Kolben, sich von dem BDC aus aufwärts zu bewegen und stößt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 aus. Die Verbrennungs-Abfallprodukte werden über ein Abgassystem 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
  • Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. In unterschiedlichen Anwendungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) für den Zylinder 118 steuern und/oder können die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile für den Zylinder 118 steuern und/oder können Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Obwohl die nockenwellenbasierte Ventilbetätigung dargestellt und abgehandelt wurde, können nockenlose Ventilstellglieder implementiert werden. Obwohl separate Einlass- und Auslassnockenwellen dargestellt sind, kann eine Nockenwelle verwendet werden, die Nocken für die Einlass- und Auslassventile aufweist.
  • Das Zylinderstellgliedmodul 120 kann den Zylinder 118 durch Deaktivieren des Öffnens des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 deaktivieren. Die Zeit, wenn das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann im Verhältnis zum TDC des Kolbens durch einen Einlassnockenverstell 148 variiert werden. Die Zeit, wenn das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann im Verhältnis zum TDC des Kolbens durch einen Auslassnockenversteller 150 variiert werden. Ein Verstellstellgliedmodul 158 kann den Einlassnockenverstell 148 und den Auslassnockenverstell 150 basierend auf Signalen vom ECM 114 steuern. In verschiedenen Anwendungen kann Nockenwellenverstellung entfallen. Variabler Ventilhub (nicht dargestellt) kann ebenfalls durch das Verstellstellgliedmodul 158 gesteuert werden. Bei unterschiedlichen anderen Implementierungen können das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 durch Stellglieder außer einer Nockenwelle, wie z. B. durch elektromechanische Stellglieder, elektrohydraulische Stellglieder, elektromagnetische Stellglieder usw. gesteuert werden.
  • Der Motor 102 kann keine, eine oder mehrere Ladevorrichtung(en) beinhalten, die dem Ansaugkrümmer 110 unter Druck stehende Luft zuführt. 1 stellt beispielsweise einen Turbolader mit einer Turbine 160-1 dar, die durch Abgase angetrieben wird, die durch das Abgassystem 134 strömen. Ein Kompressor ist eine andere Art einer Ladevorrichtung.
  • Der Turbolader beinhaltet auch einen Turbolader-Verdichter 160-2, der durch die Turbolader-Turbine 160-1 angetrieben wird und die Luft komprimiert, die in die Drosselklappe 112 geleitet wird. Ein Ladedruckregelventil 162 steuert Abgasströmung durch die Turbolader-Turbine 160-1 und deren Bypass. Ladedruckregelventile können auch als (Turbolader-)Turbinen-Bypassventile bezeichnet werden. Das Ladedruckregelventil 162 kann die Abgase an der Turbine 160-1 vorbei leiten und dadurch den vom Turbolader erzeugten Ladedruck (die Stärke der Einlassluftkompression) reduzieren. Das ECM 114 kann den Turbolader über ein Wastegatestellgliedmodul 164 steuern. Das Stellgliedmodul 164 des Ladedruckregelventils kann die Verstärkung des Turboladers durch Steuern der Öffnung des Ladedruckregelventils 162 verändern.
  • Ein Kühler (z. B. ein Ladeluftkühler oder Intercooler) kann einen Teil der in der Druckluftladung enthaltenen Hitze ableiten, die erzeugt werden kann, wenn die Luft komprimiert wird. Obwohl zum Zwecke der Veranschaulichung getrennt dargestellt, können die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 mechanisch miteinander verbunden sein, wobei Ansaugluft sehr nahe bei heißen Abgasen positioniert wird. Die Druckluftladung kann Wärme von Komponenten des Abgassystems 134 absorbieren.
  • Der Motor 102 kann ein Abgasrückführventil (AGR) 170 beinhalten, das die Abgase selektiv zum Ansaugkrümmer 110 zurückführt. Das AGR-Ventil 170 kann Abgas stromaufwärts von der Turbine des Turboladers 160-1 im Abgassystem 134 erhalten. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Stellgliedmodul 172 gesteuert werden.
  • Die Kurbelwellenstellung kann unter Verwendung eines Kurbelwellenstellungssensors 180 gemessen werden. Eine Motordrehzahl kann basierend auf der Kurbelwellenstellung ermittelt werden, die unter Verwendung des Kurbelwellenstellungssensors 180 gemessen wird. Eine Temperatur des Motorkühlmittels kann unter Verwendung eines Motorkühlmittel-Temperatursensors (ECT) 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann innerhalb des Motors 102 oder an anderen Stellen angeordnet sein, an denen das Kühlmittel umgewälzt wird, wie beispielsweise ein Radiator (nicht dargestellt).
  • Der Druck im Ansaugkrümmer 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdruck (MAP)-Sensors 184 gemessen werden. In verschiedenen Ausführungen kann der aus der Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck im Ansaugkrümmer 110 bestehende Motorunterdruck gemessen werden. Der Massenstromdurchsatz der Luft, die durch den Ansaugkrümmer 110 strömt, kann unter Verwendung eines Luftstrommassen (MAF)-Sensors 186 gemessen werden. In unterschiedlichen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse positioniert sein, das auch die Drosselklappe 112 beinhaltet.
  • Die Position der Drosselklappe 112 kann unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselklappenpositionssensoren (TPS) 190 gemessen werden. Eine Temperatur von Luft, die in den Motor 102 gezogen wird, kann unter Verwendung eines Ansauglufttemperatursensors (IAT) 192 gemessen werden. Ein oder mehrere Sensor(en) 193 können ebenfalls implementiert werden. Zu den anderen Sensoren 193 gehören ein Gaspedalpositions-Sensor (APP), ein Bremspedalpositions-Sensor (BPP) sowie möglicherweise ein Kupplungspedalpositions-Sensor (CPP) (z. B. bei einem Schaltgetriebe) und ein oder mehrere andere Arten von Sensoren. Ein APP-Sensor misst eine Position eines Fahrpedals innerhalb einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs. Ein BPP-Sensor misst eine Position eines Bremspedals innerhalb einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs. Ein CPP-Sensor misst eine Position eines Kupplungspedals innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeugs. Das ECM 114 kann Signale der Sensoren verwenden, um Entscheidungen für die Steuerung des Motors 102 zu treffen.
  • Das ECM 114 kann z. B. mit einem Getriebesteuermodul 194 kommunizieren, um den Betrieb des Motors mit dem Schalten von Gängen in einem Getriebe 195 zu koordinieren. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul 196 kommunizieren, um beispielsweise den Betrieb des Motors 102 und einer Motor/Generator-Einheit (MGU) 198 zu koordinieren. Während das Beispiel eine MGU verwendet, können auch mehrere MGU und/oder Elektromotoren implementiert werden. Die Begriffe MGU und elektrischer Motor können im Rahmen der vorliegenden Anmeldung, Zeichnungen und Ansprüchen austauschbar sein. In verschiedenen Ausführungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des Getriebesteuermoduls 194 und des Hybridsteuermoduls 196 in ein oder mehrere Module integriert werden.
  • Jedes System des Motors 102, das einen Motorparameter beeinflusst, kann als Motorstellglied bezeichnet werden. Jedes Motorstellglied weist einen zugehörigen Stellgliedwert auf. Das Drosselklappenstellgliedmodul 116 kann beispielsweise als ein Motorstellglied bezeichnet werden und der Drosselklappenöffnungsbereich kann als der Stellgliedwert bezeichnet werden. Im Beispiel der 1 erreicht das Drosselklappenstellgliedmodul 116 den Drosselklappenöffnungsbereich durch Einstellen eines Winkels des Flügels des Drosselventils 112.
  • Das Zündstellgliedmodul 126 kann auch als ein Motorstellglied bezeichnet werden, obwohl der entsprechende Stellgliedwert der Frühzündungsgrad in Bezug auf den TDC des Zylinders sein kann. Andere Motorstellglieder können das Zylinderstellgliedmodul 120, das Kraftstoffstellgliedmodul 124, das Verstellstellgliedmodul 158, das Verstärkerstellgliedmodul 164 und das AGR-Stellgliedmodul 172 beinhalten. Für diese Stellglieder können die Stellgliedwerte jeweils einer Zylinderaktivierungs-/- deaktivierungsfolge, Kraftstoffversorgungsrate, Einlass- und Auslassnockenverstellwinkeln, Wastegate-Sollöffnungen und AGR-Ventilöffnungsbereich jeweils entsprechen.
  • Das ECM 114 kann die Stellgliedwerte steuern, um den Motor 102 zu veranlassen, das angeforderte Ausgangsdrehmoment zu produzieren. Das ECM 114 kann die Drehmomentanforderung beispielsweise aufgrund von einer oder mehreren Fahrereingaben festlegen, wie eine APP, eine BPP, eine CPP, und/oder einer oder mehreren anderen passenden Fahrereingaben. Das ECM 114 kann die Drehmomentanforderung zum Beispiel anhand einer oder mehrerer Funktionen oder Nachschlagetabellen festlegen, welche die Fahrereingabe(n) zu den Drehmomentanforderungen in Beziehung setzen.
  • Unter bestimmten Umständen steuert das Hybridsteuermodul 196 die MGU 198 an, um Ausgangsdrehmoment zu liefern, beispielsweise zur Ergänzung des Ausgangsdrehmoments des Motors. So kann beispielsweise das Hybridsteuermodul 196 die MGU 198 ansteuern, um (positives) Ausgangsdrehmoment zu erzeugen, wenn die Drehmomentanforderung größer als ein vorbestimmtes Drehmoment ist, die APP größer als eine vorgegebene Position ist oder wenn der Fahrer schnell das Gaspedal niedertritt. Das vorgegebene Drehmoment kann kalibriert werden und kann beispielsweise zumindest ein vorbestimmter Bruchteil einer maximal möglichen Drehmomentausgabe des Motors 102 unter den aktuellen Betriebsbedingungen sein. Der vorbestimmte Bruchteil kann kalibrierbar sein, ist größer als null und kann beispielsweise etwa 80 Prozent, etwa 90 Prozent oder ein anderer geeigneter Wert größer als 50 Prozent der maximal möglichen Drehmomentausgabe des Motors 102 sein.
  • Das Hybridsteuermodul 196 leitet elektrische Energie von einer Batterie 199 an die MGU 198, damit die MGU 198 positives Drehmoment abgibt. Während das Beispiel die Batterie 199 verwendet, kann mehr als eine Batterie für die Stromversorgung der MGU 198 verwendet werden. Die MGU 198 kann das Ausgangsdrehmoment beispielsweise zum Motor 102, einer Eingangswelle des Getriebes 195, einer Ausgangswelle des Getriebes 195 oder einer anderen Vorrichtung zur Drehmomentübertragung im Antriebsstrang des Fahrzeugs liefern. Die Batterie 199 kann speziell für die MGU 198 vorgesehen sein und eine oder mehrere andere Batterie(n) für die Stromversorgung weiterer Fahrzeugfunktionen.
  • Unter anderen Umständen kann das Hybridsteuermodul 196 die MGU 198 ansteuern, um mechanische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln. Das Hybridsteuermodul 196 kann die MGU 198 ansteuern, um mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, um z. B. die Batterie 199 aufzuladen. Dies kann als Regeneration bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeug hat auch ein Klangsteuermodul 200 zur Steuerung der Klangausgabe über die Lautsprecher 204. Die Lautsprecher 204 können in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordnet sein und in diese Klang ausgeben. Jedoch können eine oder mehrere der Lautsprecher 204 an einer anderen Stelle implementiert sein, beispielsweise in dem Abgassystem 134. Das Klangsteuermodul 200 kann die Lautsprechern 204 ansteuern, um Klänge basierend auf den empfangenen Signalen mit Amplitudenmodulation (AM), Frequenzmodulation (FM), von Satelliten und andere Arten von Audiosignalen auszugeben. Das Klangsteuermodul 200 kann beispielsweise im Rahmen eines Infotainment-Systems umgesetzt werden.
  • Unter einigen Umständen steuert das Klangsteuermodul 200 zusätzlich oder alternativ die Klangausgabe über die Lautsprecher 204, um ein Motorgeräusch zu erzeugen, während der Motor 102 ausgeschaltet ist. So kann beispielsweise, wie weiter unten erörtert wird, das Klangsteuermodul 200 Motorgeräusche über die Lautsprecher 204 erzeugen, während der Motor 102 ausgeschaltet ist, um im Segelmodus und während eines Autostoppabschnitts eines Autostopp-/Start-Ereignisses zu arbeiten.
  • Autostopp-/Start-Ereignisse umfassen einen Autostopp-Abschnitt (Betrieb in einem Autostopp-Modus) und einen Autostart-Abschnitt (Betrieb in einem Autostart-Modus). Das ECM 114 steuert Autostopp-/ Start-Ereignisse. Für den Autostopp-Abschnitt eines Autostart-/Stopp-Ereignisses schaltet das ECM 114 den Motor 102 ab, wenn ein oder mehrere vorbestimmte Aktivierungskriterien erfüllt sind und das Zündsystem eingeschaltet ist. Zum Beispiel kann das ECM 114 den Autostopp-Abschnitt eines Autostopp-/Start-Ereignisses einleiten, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit null ist (oder weniger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, wie beispielsweise 5 Meilen pro Stunde) und der Fahrer das Bremspedal niederdrückt (z. B. BPP > 0) während das Zündsystem eingeschaltet ist. Das ECM 114 deaktiviert die Einspritzung von Kraftstoff und deaktiviert die Bereitstellung von Zündfunken, um den Motor 102 während des Autostopp-Abschnitts eines Autostopp-/Start-Ereignisses abzuschalten. Während des Autostoppabschnitts eines Autostopp/Start-Ereignisses entkoppelt das Getriebesteuermodul 194 auch das Getriebe 195 von dem Motor 102 (z. B. löst eine Drehmomentwandlerkupplung aus).
  • Das ECM 114 kann den Autostart-Abschnitt eines Autostopp-/Start-Ereignisses einleiten, wenn der Fahrer das Bremspedal loslässt (z. B. BPP = 0). Für den Autostart-Abschnitt eines Autostopp-/Startereignisses kann das ECM 114 die Kraftstoffversorgung eines Zündfunkens ermöglichen, Anlassermotors mit dem Motor 102 in Eingriff bringen und Strom an den Anlassermotors zum Drehen und Starten des Motors 102 anlegen.
  • Das ECM 114 kann einen Betrieb im Segelmodus einleiten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit größer als null ist (z. B. 20 Meilen pro Stunde) und ein Fahrer das Gaspedal freigibt (z. B. GPP = 0). Das ECM 114 deaktiviert die Einspritzung von Kraftstoff und verhindert die Bereitstellung eines Zündfunkens, um den Motor 102 während des Betriebs im Segelmodus auszuschalten. Das ECM 114 kann den Betrieb im Segelmodus aufrechterhalten, bis der Fahrer das Gaspedal betätigt (z. B. GPP > 0). Während des Betriebs in dem Segelmodus entkoppelt das Getriebesteuermodul 194 auch das Getriebe 195 von dem Motor 102 (z. B. löst eine Drehmomentwandlerkupplung aus). Das ECM 114 kann eine Kraftstoffzufuhr und einen Zündfunken an den Motor 102 ermöglichen, wenn der Segelmodusbetrieb endet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann unter Verwendung eines Sensors gemessen oder ausgehend von einem oder mehreren anderen gemessenen Parametern ermittelt werden, wie z. B. einer oder mehrere Raddrehzahlen.
  • Das Audiosteuermodul 200 kann Parameter vom ECM 114, dem Hybridsteuermodul 196, dem Getriebesteuermodul 194, und/oder einem oder mehreren anderen Steuermodulen des Fahrzeugs erhalten. Das Klangsteuermodul 200 kann Parameter von anderen Modulen beispielsweise über einen CAN-Bus (Car Area Network) oder eine andere Art von Netzwerk erhalten. Wie nachfolgend erörtert, kann das Klangsteuermodul 200 den Zeitpunkt und den Umfang der Motorgeräuschausgabe aufgrund von einem oder mehreren der empfangenen Parameter ermitteln.
  • 2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Beispiels für ein Audiosystem mit einem Klangsteuermodul 200 und Lautsprechern 204. Die Lautsprecher 204 geben Klang in den Fahrgastraum des Fahrzeugs und/oder an einer oder mehreren anderen Stellen des Fahrzeugs aus, wie zum Beispiel dem Abgassystem 134 des Fahrzeugs.
  • Basierend auf einem Modus 208, der einen gegenwärtigen Betriebsmodus des Motors 102 und des ECM 114 anzeigt, stellt ein Auswahlmodul 212 ein ausgewähltes Motordrehmoment 216 und eine ausgewählte Motordrehzahl 220 basierend auf oder zu: (i) einem gegenwärtigen Motordrehmoment 224 bzw. einer gegenwärtigen Motordrehzahl 228; oder (ii) einem (künstlichen) Pseudomotordrehmoment 232 bzw. einer (künstlichen) Pseudomotordrehzahl 236. Mit anderen Worten, basierend auf dem Modus 208 stellt das Auswahlmodul 212 das ausgewählte Motordrehmoment 216 basierend auf entweder (i) dem gegenwärtigen Motordrehmoment 224 oder (ii) dem Pseudomotordrehmoment 232 ein. Das Auswahlmodul 212 stellt basierend auf dem Modus 208 auch die ausgewählte Motordrehzahl 220 basierend auf oder zu entweder (i) der gegenwärtigen Motordrehzahl 228 oder der Pseudomotordrehzahl 236 ein.
  • Die vorliegende Motordrehzahl 228 kann unter Verwendung eines Sensors gemessen oder (z. B. durch das ECM 114) ermittelt werden basierend auf Änderungen der Kurbelwellenposition, die unter Verwendung des Kurbelwellenpositionsensors über einen Zeitraum zwischen Kurbelwellenpositionen gemessen werden. Das vorliegende Motordrehmoment 224 kann unter Verwendung eines Sensors gemessen werden oder basierend auf einem oder mehreren Parametern unter Verwendung einer oder mehrerer Gleichungen und/oder Nachschlagetabellen ermittelt werden, die den oder die Parameter mit dem vorliegenden Motordrehmoment in Beziehung setzen.
  • Ein (künstliches) Pseudo-Parametermodul 240 ermittelt das Pseudomotordrehmoment 232 und die Pseudomotordrehzahl 236. Das Pseudomotordrehmoment 232 zu einer gegebenen Zeit entspricht dem aktuellen Motordrehmoment 224 unter den Betriebsbedingungen zu diesem Zeitpunkt, wenn der Motor 102 AN gewesen wäre (anstelle von AUS). Die Pseudomotordrehzahl 236 zu einer gegebenen Zeit entspricht der aktuellen Motordrehzahl 228 unter den Betriebsbedingungen zu diesem Zeitpunkt, wenn der Motor 102 AN gewesen wäre (anstelle von AUS).
  • Das Pseudo-Parametermodul 240 ermittelt das Pseudomotordrehmoment 232 und die Pseudomotordrehzahl 236 basierend auf dem Modus 208 und/oder einem oder mehreren anderen Betriebsparametern. Wenn beispielsweise der Modus 208 in den Segelmodus übergeht, kann das Pseudo-Parametermodul 240 das Pseudomotordrehmoment 232 und die Pseudomotordrehzahl 236 auf das gegenwärtige Motordrehmoment 224 bzw. die gegenwärtige Motordrehzahl 228 einstellen.
  • Das Pseudo-Parametermodul 240 erfasst auch eine gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit 244 und einen gegenwärtigen Gang des Getriebes 195, wenn der Modus 208 in den Segelmodus übergeht. Wenn das Fahrzeug während des Betriebs im Segelmodus auf und zu null abbremst, würden normalerweise ein oder mehrere Schaltvorgänge (Herunterschalten) des Getriebes 195 (durch das Getriebesteuermodul 194) durchgeführt, wenn die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit 244 jeweils eine oder mehrere vorbestimmte Geschwindigkeiten erreicht. Wenn der Motor 102 während der Schaltvorgänge AN war, würden die aktuelle Motordrehzahl 228 und das aktuelle Motordrehmoment 224 als Reaktion auf die Schaltvorgänge ansteigen.
  • Während der Modus 208 in dem Segelmodus verbleibt (und der Motor 102 daher abgeschaltet), variiert daher das Pseudo-Parametermodul 240 die Pseudomotordrehzahl 236 (ausgehend von der aktuellen Motordrehzahl 228) und das Pseudomotordrehmoment 232 (beginnend von dem aktuellen Motordrehmoment 224) basierend darauf, wie sich die Motordrehzahl und das Motordrehmoment normalerweise ändern würden, wenn das Fahrzeug abgebremst und die Gänge durchgeschaltet werden würden. Das Pseudo-Parametermodul 240 ermittelt die Fahrzeuggeschwindigkeiten (oder Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiche), bei denen die Schaltvorgänge basierend auf der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit 244 und dem aktuellen Gang des Getriebes 195 zu der Zeit auftreten würde, zu der der Modus 208 in den Segelmodus überging. Während der Modus 208 im Segelmodus ist, erhöht das Pseudo-Parametermodul 240 die Pseudomotordrehzahl 236 und das Pseudomotordrehmoment 232, wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit 244 eine Fahrzeuggeschwindigkeit (oder ein Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich) erreicht, in der ein Schaltvorgang auftreten würde. Das Pseudo-Parametermodul 240 verringert das Pseudomotordrehmoment 232 und die Pseudomotordrehzahl 236 bei anderen Fahrzeuggeschwindigkeiten als den Fahrzeuggeschwindigkeiten (oder Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichen) von Schaltvorgängen. Die Größenordnung der Zunahmen der Pseudomotordrehzahl 236 und des Pseudomotordrehmoments 232 für einen Schaltvorgang kann basierend auf einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses einer Gangschaltung festgelegt werden. Zum Beispiel können die Größenordnungen zunehmen, wenn die Änderung des Übersetzungsverhältnisses zunimmt und umgekehrt.
  • Die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit 244 kann unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren gemessen oder basierend auf einem oder mehreren anderen Parametern ermittelt werden. So kann beispielsweise die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit 244 (z. B. durch das ECM 114) basierend auf einer oder mehreren Raddrehzahlen, wie zum Beispiel einem Durchschnitt von einer oder mehreren Raddrehzahlen, die jeweils unter Verwendung eines Raddrehzahlsensors gemessen werden, ermittelt werden. Ein aktueller Gang 248 kann durch das Getriebesteuermodul 194 gemeldet werden. Der aktuelle Gang 248 kann ein Gang sein, der durch das Getriebesteuermodul 194 befohlen oder basierend auf einem oder mehreren Parametern ermittelt wird. So kann beispielsweise das Getriebesteuermodul 194 den gegenwärtigen Gang 248 basierend auf einem Verhältnis einer Getriebeeingangswellendrehzahl zu einer Getriebeabtriebswellendrehzahl ermitteln. Die Getriebeeingangswellendrehzahl und die Getriebeabtriebswellendrehzahl können unter Verwendung von Getriebeeingangswellendrehzahl- bzw. Getriebeabtriebswellendrehzahlsensoren gemessen werden.
  • Wenn der Modus 208 auf den Autostoppmodus eingestellt ist, ermittelt das Pseudo-Parametermodul 240 das Pseudomotordrehmoment 232 und die Pseudomotordrehzahl 236 basierend auf dem Leerlauf des Motors 102 und/oder einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl des Motors 102. Dies geschieht trotz der Tatsache, dass der Motor 102 während des Autostoppabschnitts eines Autostopp-/Start-Ereignisses abgeschaltet ist. Das Pseudo-Parametermodul 240 kann das Pseudomotordrehmoment 232 und die Pseudomotordrehzahl 236 jeweils auf vorbestimmte feste Werte setzen. Eine gewisse natürliche (und kleinere) Variation (weg von der vorbestimmten Leerlaufdrehzahl) kann bei dem aktuellen Motordrehmoment 224 und der aktuellen Motordrehzahl 228 jedoch erwartet werden, wenn der Motor 102 im Leerlauf ist. Das Pseudo-Parametermodul 240 kann daher das Pseudomotordrehmoment 232 und die Pseudomotordrehzahl 236 gemäß einem vorbestimmten Motordrehmoment und vorbestimmter Motordrehzahlfolgen für den Motor 102 im Leerlauf verändern, die in einer Schleife ausgeführt sein können. Weitere Details hinsichtlich der Pseudomotordrehzahl 236 und des Pseudomotordrehmoments 232 können beispielsweise in dem gemeinsam übertragenen US-Pat. Nr. 9,227,566 mit dem Titel „Pseudo-Tach Signal System for A Motor Vehicle“, das in seiner Gesamtheit hierin enthalten ist.
  • Das Klangsteuermodul 200 empfängt den Modus 208 von dem ECM 114. Das ECM 114 kann den Modus 208 beispielsweise in den Segelmodus versetzen, wenn das ECM 114 den Motor 102 zum Betrieb im Segelmodus abgeschaltet hat. Das ECM 114 kann den Modus 208 in den automatischen Stoppmodus versetzen, wenn das ECM 114 den Motor 102 während des Autostopp-Abschnitts eines Autostopp-/Start-Ereignisses abgeschaltet hat. Das ECM 114 kann den Modus 208 in einen Motor-AN-Modus versetzen, wenn der Motor 102 Luft und Kraftstoff verbrennt und ein Drehmoment erzeugt. Das ECM 114 kann den Modus 208 auch für einen oder mehrere andere Betriebsmodi unterschiedlich einstellen.
  • Wenn der Modus 208 auf den Autostoppmodus (während des Autostopp-Abschnitts eines Autostopp-/Start-Ereignisses) eingestellt ist, stellt das Auswahlmodul 212 das ausgewählte Motordrehmoment 216 basierend auf oder zu dem Pseudomotordrehmoment 232 und die ausgewählte Motordrehzahl 220 basierend auf oder zu der Pseudomotordrehzahl 236 ein. Wenn der Modus 208 auf den Segelmodus eingestellt ist, stellt das Auswahlmodul 212 das ausgewählte Motordrehmoment 216 basierend auf oder zu dem Pseudomotordrehmoment 232 und die ausgewählte Motordrehzahl 220 basierend auf oder zu der Pseudomotordrehzahl 236 ein. Wenn der Modus 208 auf den Motor-EIN-Modus eingestellt ist, stellt das Auswahlmodul 212 das ausgewählte Motordrehmoment 216 basierend auf oder zu dem gegenwärtigen Motordrehmoment 224 und die ausgewählte Motordrehzahl 220 basierend auf oder zu der aktuellen Motordrehzahl 228 ein.
  • Das Auswahlmodul 212 kann Änderungen des ausgewählten Motordrehmoments 216 und der ausgewählten Motordrehzahl 220 auf vorbestimmte Maximalwerte pro Steuerschleife begrenzen. So kann beispielsweise das Auswahlmodul 212 das ausgewählte Motordrehmoment 216 bis zu einem vorbestimmten maximalen Drehmoment pro Steuerschleife in Richtung des ausgewählten des aktuellen Motordrehmoments 224 und des Pseudomotordrehmoments 232 einstellen. Bis zu einer vorbestimmten maximalen Geschwindigkeit pro Steuerschleife stellt das Auswahlmodul 212 die ausgewählte Motordrehzahl 220 in Richtung der ausgewählten Motordrehzahl 228 und der Pseudomotordrehzahl 236 ein. Dies kann zum einem Vermischen der Motorgeräuschausgabe beitragen, beispielsweise wenn eine Änderung in dem Modus 208 auftritt.
  • Ein Klangsteuermodul 252 ermittelt, wie die Motorgeräusche über den Lautsprecher 204 basierend auf der ausgewählten Motordrehzahl 216 und/oder dem ausgewählten Motordrehmoment 220 auszugeben sind. Genauer gesagt, stellt das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 256 eines oder mehrerer vorbestimmter auszugebender Motorgeräusche 260 basierend auf mindestens einer der ausgewählten Motordrehzahlen 216 und dem ausgewählten Motordrehmoment 220 ein. So können beispielsweise die vorbestimmten Motorgeräusche 260 ein oder mehrere vorbestimmte Motorgeräusche beinhalten, die bei oder basierend auf Oberwellen einer der ausgewählten Motordrehzahl 220 entsprechenden Frequenz ausgegeben werden und ein oder mehrere vorbestimmten Motorgeräusche, die bei oder basierend auf Oberwellen einer der ausgewählten Motordrehzahl 220 nicht entsprechenden Frequenz ausgegeben werden.
  • Die Kenngrößen 256 können zum Beispiel eine oder mehrere Oberwellen oder Ordnungen einer Grundfrequenz beinhalten, an welchen jedes der einen oder mehreren vorgegebenen Motorgeräusche 260 ausgegeben wird. Die Kenngrößen 256 können auch entsprechende Größen für die Ausgabe jedes der einen oder mehreren vorgegebenen Motorgeräusche 260 an den jeweiligen Oberwellen oder Ordnungen beinhalten. Mit anderen Worten, kann das Klangsteuermodul 252 für jedes der einen oder mehreren vorgegebenen Motorgeräusche 260 eine oder mehrere Frequenzen (z. B. Oberwellen oder Ordnungen der Grundfrequenz) einstellen, bei denen die Ausgabe des einen der vorgegebenen Motorgeräusche 260 und einer oder mehrerer Größen (für die eine oder mehreren Frequenzen) zur Ausgabe des einen der vorgegebenen Motorgeräusche 260 erfolgt. Die Grundfrequenz kann eine vorgegebene feste Frequenz, wie beispielsweise 110 Hz, oder eine Variable, wie eine der ausgewählten Motordrehzahl 220 entsprechende Frequenz, sein. Die Klangdateien der vorbestimmten Motorgeräusche 260 (oder Töne) werden im Speicher abgelegt, z. B. im Klangspeicher 264.
  • Wie eingangs erwähnt, setzt das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 416 basierend auf mindestens einer der ausgewählten Motordrehzahlen 216 und dem ausgewählten Motordrehmoment 220. Das Klangsteuermodul 252 kann die Kenngrößen 416 mithilfe einer oder mehrerer Zuordnungen (z. B. Nachschlagetabellen) einstellen, die die ausgewählten Motordrehzahl und/oder das ausgewählte Motordrehmoment mit den Frequenzen und Größen für jedes der vorgegebenen Motorgeräusche 260 in Beziehung setzen.
  • So kann zum Beispiel das Klangsteuermodul 252 die Anzahl der Frequenzen (z. B. Oberwellen oder Ordnungen der Grundfrequenz) eines oder mehrerer der vorgegebenen Motorgeräusche 260 erhöhen, wenn die ausgewählte Motordrehzahl 220 steigt und umgekehrt. Als Beispiel kann das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 256 so einstellen, dass es eines der vorgegebenen Motorgeräusche 260 bei drei unterschiedlichen Oberwellen der Grundfrequenz ausgibt, wenn die ausgewählte Motordrehzahl 220 eine erste Drehzahl ist. Das Klangsteuermodul 252 kann die Kenngrößen 256 so einstellen, dass das eine der vorgegebenen Motorgeräusche 260 bei vier oder mehr unterschiedlichen Oberwellen der Grundfrequenz ausgegeben wird, wenn die ausgewählte Motordrehzahl 220 eine zweite Drehzahl ist, die größer als die erste Drehzahl ist.
  • Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Klangsteuermodul 252 eine oder mehrere Frequenzen (z. B. Oberwellen oder Ordnungen der Grundfrequenz) eines oder mehrerer der vorgegebenen Motorgeräusche 260 erhöhen, wenn die ausgewählte Motordrehzahl 220 steigt und umgekehrt. Als Beispiel kann das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 256 so einstellen, dass es eines der vorgegebenen Motorgeräusche 260 bei der ersten, dritten und fünften Oberwelle ausgibt, wenn die ausgewählte Motordrehzahl 220 eine erste Drehzahl ist. Das Klangsteuermodul 252 kann die Kenngrößen 256 so einstellen, dass es das eine der vorgegebenen Motorgeräusche 260 ausgibt, z. B. bei der ersten, dritten und sechsten Oberwelle der Grundfrequenz, bei der zweiten, dritten und sechsten Oberwelle der Grundfrequenz oder bei einer oder mehreren anderen Oberwellen, die größer sind als die für die erste Drehzahl verwendeten, wenn die ausgewählte Motordrehzahl 220 eine zweite Drehzahl ist, die größer als die erste Drehzahl ist.
  • Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Klangsteuermodul 252 die Anzahl an Frequenzen (z. B. Oberwellen oder Ordnungen der Grundfrequenz) eines oder mehrerer der vorgegebenen Motorgeräusche 260 erhöhen, wenn das ausgewählte Motordrehmoment 216 steigt und umgekehrt. Als Beispiel kann das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 256 so einstellen, dass es eines der vorgegebenen Motorgeräusche 260 bei drei unterschiedlichen Oberwellen der Grundfrequenz ausgibt, wenn das ausgewählte Motordrehmoment 216 ein erstes Drehmoment ist. Das Klangsteuermodul 252 kann die Kenngrößen 256 so einstellen, dass das eine der vorgegebenen Motorgeräusche 260 bei vier oder mehr unterschiedlichen Oberwellen der Grundfrequenz ausgegeben wird, wenn das ausgewählte Motordrehmoment 216 ein zweites Drehmoment ist, das größer als das erste Drehmoment ist.
  • Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Klangsteuermodul 252 eine oder mehrere Frequenzen (z. B. Oberwellen oder Ordnungen der Grundfrequenz) eines oder mehrerer der vorgegebenen Motorgeräusche 260 erhöhen, wenn das ausgewählte Motordrehmoment 216 steigt und umgekehrt. Als Beispiel kann das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 256 so einstellen, dass es eines der vorgegebenen Motorgeräusche 260 bei der ersten, dritten und fünften Oberwelle ausgibt, wenn das ausgewählte Motordrehmoment 216 ein erstes Drehmoment ist. Das Klangsteuermodul 252 kann die Kenngrößen 256 so einstellen, dass es das eine der vorgegebenen Motorgeräusche 260 ausgibt, z. B. bei der ersten, dritten und sechsten Oberwelle der Grundfrequenz, bei der zweiten, dritten und sechsten Oberwelle der Grundfrequenz oder bei einer oder mehreren anderen Oberwellen, die größer sind als die für das erste Drehmoment verwendeten, wenn das ausgewählte Motordrehmoment 216 ein zweites Drehmoment ist, das größer als das erste Drehmoment ist.
  • Zusätzlich oder alternativ kann das Klangsteuermodul 252 die Größe für die Ausgabe eines oder mehrerer der vorgegebenen Motorgeräusche 260 bei einer oder mehreren Frequenzen (z. B. Oberwellen oder Ordnungen der Grundfrequenz) erhöhen, wenn die ausgewählte Motordrehzahl 220 steigt und umgekehrt. Als Beispiel kann das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 256 so einstellen, dass es eines der vorgegebenen Motorgeräusche 260 in einer ersten Größenordnung bei einer ersten Oberwelle der Grundfrequenz ausgegeben wird, wenn die ausgewählte Motordrehzahl 220 eine erste Drehzahl ist. Das Klangsteuermodul 252 kann die Kenngrößen 256 so einstellen, dass das eine der vorgegebenen Motorgeräusche 260 in einer zweiten Größenordnung (größer als die erste Größenordnung) bei der ersten Oberwelle der Grundfrequenz ausgegeben wird, wenn die ausgewählte Motordrehzahl 220 eine zweite Drehzahl ist, die größer als die erste Drehzahl ist. Obwohl das Beispiel des Erhöhens einer Frequenz um eine Größenordnung einer Frequenz für eines der vorgegebenen Motorgeräusche 260 vorgesehen ist, kann das Klangsteuermodul 252 die Größenordnung für eine oder mehrere der Frequenzen für eine oder mehrere der vorgegebenen Motorgeräusche 260 erhöhen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann das Klangsteuermodul 252 die Größe für die Ausgabe eines oder mehrerer der vorgegebenen Motorgeräusche 260 bei einer oder mehreren Frequenzen (z. B. Oberwellen oder Ordnungen der Grundfrequenz) erhöhen, wenn das ausgewählte Motordrehmoment 216 steigt und umgekehrt. Als Beispiel kann das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 256 so einstellen, dass es eines der vorgegebenen Motorgeräusche 260 in einer ersten Größenordnung bei einer ersten Oberwelle der Grundfrequenz ausgegeben wird, wenn das ausgewählte Motordrehmoment 216 ein erstes Drehmoment ist. Das Klangsteuermodul 252 kann die Kenngrößen 256 so einstellen, dass das eine der vorgegebenen Motorgeräusche 260 in einer zweiten Größenordnung (größer als die erste Größenordnung) bei der ersten Oberwelle der Grundfrequenz ausgegeben wird, wenn das ausgewählte Motordrehmoment 216 ein zweites Drehmoment ist, das größer als das erste Drehmoment ist. Obwohl das Beispiel des Erhöhens einer Frequenz um eine Größenordnung einer Frequenz für eines der vorgegebenen Motorgeräusche 260 vorgesehen ist, kann das Klangsteuermodul 252 die Größenordnung für eine oder mehrere der Frequenzen für eine oder mehrere der vorgegebenen Motorgeräusche 260 erhöhen.
  • Das Klangsteuermodul 252 kann die Kenngrößen 256 auch für das Erzeugen des/der vorbestimmten Motorgeräusche 260 basierend auf einem oder mehreren Randomisierungsparametern 268 einstellen, wenn sich der Modus 208 in dem Autostoppmodus und/oder der sich Modus 208 in dem Segelmodus befindet. Die Randomisierungsparameter 268 können zum Beispiel eine oder mehrere zusätzliche Oberwellen oder Ordnungen der Grundfrequenz beinhalten, bei denen jedes ein oder mehrere der vorgegebenen Motorgeräusche 260 ausgegeben wird. Die Randomisierungsparameter 268 können zusätzlich oder alternativ zum Beispiel eine oder mehrere Zunahmen oder Abnahmen (z. B. Skalare) für jeweilige Größen für das Ausgeben des einen oder der mehreren vorbestimmten Motorgeräusche 260 bei den jeweiligen Oberwellen oder Ordnungen beinhalten.
  • Ein Randomisierungsmodul 272 stellt die Randomisierungsparameter 268 beispielsweise basierend auf einer Chaosfunktion oder einer anderen geeigneten Randomisierungsfunktion bereit. Eine Beispiel-Chaos-Funktion ist eine Doppel-Pendel-Chaos-Funktion, obwohl eine andere Art von Randomisierungsfunktion verwendet werden kann.
  • Das Randomisierungsmodul 272 kann die Randomisierungsfunktion ausführen und die Randomisierungsparameter 268 während des Fahrzeugbetriebs bereitstellen. Alternativ kann eine Randomisierungsgleichung während des Fahrzeugdesigns ausgeführt werden, und eine vorbestimmte Anzahl an Sätzen der resultierenden Randomisierungsparameter kann in dem Speicher gespeichert werden. Das Randomisierungsmodul 272 kann einen Satz dieser gespeicherten Randomisierungsparameter für jede Steuerschliefe abrufen, wenn sich der Modus 208 in dem Autostoppmodus oder dem Segelmodus befindet und als Randomisierungsparameter 268 verwendet wird. Aus allen Sätzen kann, beispielsweise in einer vorbestimmten Reihenfolge oder zufällig, ein Satz ausgewählt werden.
  • 3 beinhaltet ein exemplarisches Koordinatensystem und eine exemplarische Position eines Doppelpendels einer Chaosfunktion. Das Doppelpendel bewegt sich zufällig innerhalb des Kreises, der durch einen Radius des Doppelpendels basierend auf der Chaosfunktion definiert ist. Für die Bestimmung der Randomisierungsparameter 268 können eine oder mehrere Eigenschaften des Doppelpendels verwendet werden. Zum Beispiel kann das Randomisierungsmodul 272 eine oder mehrere Frequenzen (zusätzlich zu den Frequenzen, die basierend auf der ausgewählten Motordrehzahl 220 und/oder dem ausgewählten Motordrehmoment 216 ermittelt werden) für das Ausgeben eines der vorbestimmten Motorgeräusche 260 basierend auf einem ersten Endpunkt 304 eines ersten Abschnitts 308 des Doppelpendels ermitteln. Das Randomisierungsmodul 272 kann die hinzuzufügenden Frequenzen ermitteln, zum Beispiel unter Verwendung einer Gleichung oder einer Nachschlagetabelle, die erste Endpunkte (Positionen) zu zusätzlichen Frequenzen in Beziehung setzt.
  • Als ein anderes Beispiel kann das Randomisierungsmodul 272 basierend auf einem zweiten Endpunkt 312 eines zweiten Abschnitts 316 des Doppelpendels die Größe von einem, mehr als einem oder allen der vorbestimmten Motorgeräusche 260 ermitteln, die auszugeben sind. Das Klangsteuermodul 252 kann die Größe zum Beispiel unter Verwendung einer Gleichung oder einer Nachschlagetabelle ermitteln, die zweite Endpunkte (Positionen) mit der Größe in Beziehung setzt. Während das Beispiel eines Doppelpendels vorgesehen ist, kann ein Pendel mit einer größeren Anzahl an Abschnitten, eine andere Chaosfunktion oder eine andere Randomisierungsfunktion verwendet werden. Während das Beispiel der Verwendung der Endpunkte bereitgestellt wird, können auch andere Eigenschaften des Doppelpendels, eines einzelnen Pendels oder einer anderen geeigneten Chaosfunktion verwendet werden.
  • Allgemein gesagt, kann sich die Lautstärke eines Ausgangssignals mit zunehmender Anzahl der verwendeten Frequenzen und/oder mit zunehmender Größe einer oder mehrerer Frequenzen erhöhen. Die Lautstärke kann mit abnehmender Anzahl der verwendeten Frequenzen und/oder abnehmender Größe einer oder mehrerer Frequenzen abnehmen.
  • Ein Klangtreibermodul 276 empfängt die Kenngrößen 416 und die vorgegebenen Motorgeräusche 420. Das Klangtreibermodul 276 versorgt den Lautsprecher 204 mit Strom (z. B. von einer oder mehreren anderen Batterien), um den (die) vorgegebenen Motorgeräusch(e) 260 mit den entsprechenden Frequenzen und Größen, die durch das Klangsteuermodul 252 vorgegeben sind, auszugeben. Die Randomisierung, die durch das Randomisierungsmodul 272 bereitgestellt wird, kann die Wahrnehmung der über die Lautsprecher 204 ausgegebenen Klangausgabe durch den Fahrer als natürliches Motorgeräusch im Gegensatz zu künstlichem Klang unterstützen. Die Ausgabe von Klang basierend auf der Pseudomotordrehzahl 236 und/oder dem Pseudomotordrehmoment 232 kann eine hörbare Motorrückmeldung liefern, die ein Fahrer wahrnehmen kann, während das Fahrzeugs während eines Autostopps gestoppt ist und während das Fahrzeug während des Betriebs im Segelmodus verlangsamt wird, obwohl der Motor 102 sowohl während des Autostopp- als auch während des Segelmodusbetriebs ausgeschaltet ist.
  • Unter jetziger Bezugnahme auf 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren für das Ausgeben der vorgegebenen Motorgeräusche 260 darstellt, bereitgestellt. Die Steuerung kann mit 404 beginnen, an dem das Auswahlmodul 212 ermittelt, ob der Motor 102 eingeschaltet ist und Luft und Kraftstoff verbrennt, um ein Drehmoment zu erzeugen. Zum Beispiel kann das Auswahlmodul 212 ermitteln, ob der Modus 208 auf einen Modus eingestellt ist, in dem der Motor 102 eingeschaltet ist (z. B. nicht der Segelmodus oder der Autostoppmodus). Wenn 404 wahr ist, fährt die Steuerung mit 406 fort. Wenn 404 bei 406 wahr ist, fährt die Steuerung mit 406 fort. Bei 406 ermittelt das Auswahlmodul 212, ob der Modus 208 seit einer letzten Steuerschleife in den Segelmodus übergegangen ist. Wenn 406 falsch ist, kann die Steuerung beendet werden. Der Motor 102 ist ausgeschaltet und erreicht den Segelmodus eine vorbestimmte Zeit (oder eine vorbestimmte Anzahl an Steuerschleifen) nachdem der Modus 208 in den Segelmodus übergeht. Wenn 406 wahr ist, stellt das Auswahlmodul 212 das ausgewählte Motordrehmoment 216 und die ausgewählte Motordrehzahl 220 basierend auf dem aktuellen Motordrehmoment 224 bzw. der aktuellen Motordrehzahl 228 bei 408 ein. Wie oben erörtert, kann das Auswahlmodul 212 Änderungen des ausgewählten Motordrehmoments 216 und der ausgewählten Motordrehzahl 220 begrenzen. Die Steuerung fährt dann mit 412 fort, bei dem das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 256 basierend auf dem ausgewählten Motordrehmoment 216 und der ausgewählten Motordrehzahl 220 einstellt. Die Steuerung fährt mit 440 fort, was nachfolgend erörtert wird.
  • Wenn 404 falsch ist, fährt die Steuerung mit 416 fort. Bei 416 ermittelt das Auswahlmodul 212, ob sich der Motor 102 in dem Segelmodus befindet. So kann beispielsweise das Auswahlmodul 212 ermitteln, ob die vorbestimmte Zeit (oder die vorbestimmte Anzahl an Steuerschleifen) vergangen ist, seit der Modus 208 in den Segelmodus übergegangen ist. Wenn 416 wahr ist, fährt die Steuerung mit 420 fort. Bei 420 ermittelt das Pseudo-Parametermodul 240 das Pseudomotordrehmoment 232 und die Pseudomotordrehzahl 236 für den Betrieb in dem Segelmodus. Wie oben erörtert, verringert ein Pseudo-Parametermodul 240 während des Betriebs in dem Segelmodus generell das Pseudomotordrehmoment 232 und/ die Pseudomotordrehzahl 236, wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit 244 abnimmt. Das Pseudo-Parametermodul 240 erhöht jedoch die Pseudomotordrehzahl 236 und das Pseudomotordrehmoment 232, wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit 244 eine Fahrzeuggeschwindigkeit (oder ein Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich) erreicht, in der normalerweise ein Schaltvorgang auftreten würde. Die Steuerung fährt mit 432 fort, was nachfolgend erörtert wird.
  • Wenn 416 falsch ist, fährt die Steuerung mit 424 fort. Bei 424 ermittelt das Auswahlmodul 212, ob der Modus 208 auf den Autostoppmodus eingestellt ist. Wenn 424 wahr ist, ermittelt das Pseudo-Parametermodul 240 bei 428 das Pseudomotormoment 232 und die Pseudomotordrehzahl 236, um den Motorleerlauf zu replizieren. So kann beispielsweise das Pseudo-Parametermodul 240 das Pseudomotordrehmoment 232 bzw. die Pseudomotordrehzahl 236 jeweils auf vorbestimmte feste Werte einstellen oder vorbestimmte Motordrehmoment- und vorbestimmte Motordrehzahlfolgen für den Motor 102 im Leerlauf verwenden. Die Steuerung wird dann mit 432 fortgesetzt.
  • Bei 432 stellt das Auswahlmodul 212 das ausgewählte Motordrehmoment 216 und die ausgewählte Motordrehzahl 220 basierend auf dem Pseudomotordrehmoment 232 bzw. der Pseudomotordrehzahl 236 ein. Wie oben erörtert, kann das Auswahlmodul 212 Änderungen des ausgewählten Motordrehmoments 216 und der ausgewählten Motordrehzahl 220 begrenzen. Die Steuerung fährt dann mit 412 fort, bei dem das Klangsteuermodul 252 die Kenngrößen 256 basierend auf dem ausgewählten Motordrehmoment 216 und der ausgewählten Motordrehzahl 220 einstellt. Das Klangsteuermodul 252 legt ferner die Kenngrößen 256 basierend auf den Randomisierungsparametern 268 bei 436 fest. Die Steuerung wird mit 440 fortgesetzt. Bei 440 versorgt das Klangtreibermodul 276 den Lautsprecher 204 mit Strom, um den (die) vorbestimmten Motorgeräusch(e) 260 mit den entsprechenden Frequenzen und Größen, die vom Klangsteuermodul 252 vorgegeben sind, auszugeben. Obwohl das Beispiel von 4 als endend dargestellt ist, kann 4 veranschaulichend für einen Regelkreis sein und die Steuerung kann für einen nächsten Regelkreis zu 404 zurückkehren. Steuerkreise können mit einer vorbestimmten Rate ausgeführt werden.
  • Die vorhergehende Beschreibung ist rein illustrativ und soll die vorliegende Offenbarung sowie ihre Ausführungen oder Verwendungen keineswegs einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenlegung können in zahlreichen Formen umgesetzt werden. Obwohl die vorliegende Offenbarung also bestimmte Beispiele beinhaltet, ist der eigentliche Umfang der Offenbarung hierdurch in keiner Weise eingeschränkt und weitere Modifikationen gehen aus dem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und den folgenden Patentansprüchen hervor. Es sei darauf hingewiesen, dass einer oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern. Ferner, obwohl jede der Ausführungsformen oben dahingehend beschrieben ist, dass sie bestimmte Merkmale aufweist, kann/können eines oder mehrere dieser Funktionen, die in Bezug auf jede Ausführungsform der Offenbarung beschrieben sind, in jeder der anderen Ausführungsformen implementiert und/oder kombiniert werden, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus, und Permutationen von einer oder mehreren Ausführungsformen gegeneinander bleiben innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung.
  • Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltkreiselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung von verschiedenen Begriffen beschrieben, einschließlich „verbunden“, „eingerastet“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann eine Beziehung eine direkte Beziehung sein, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der oben genannten Offenbarung beschrieben wird, wenn keine anderen intervenierenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung sein, wenn ein oder mehrere intervenierende(s) Element(e) (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden ist/sind. Wie hierin verwendet, sollte der Satz „zumindest eines von A, B und C“ so zu verstehen sein, dass damit eine Logik gemeint ist (A ODER B ODER C), unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen ODER, und sollte nicht dahingehend zu verstehen sein, dass gemeint ist „zumindest eines von A, zumindest eines von B und zumindest eines von C.“
  • In den Figuren bezeichnen die Pfeilrichtungen, wie angezeigt, durch die Pfeilspitze im Allgemeinen den Fluss von Informationen (wie Daten oder Befehlen), die im Kontext der Darstellung relevant sind. Wenn beispielsweise Element A und Element B eine Vielzahl von Informationen austauschen, aber die Informationen, die von Element A nach Element B übertragen werden, für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A nach Element B zeigen. Diese unidirektionalen Pfeile implizieren nicht, dass keine anderen Informationen von Element B nach Element A übertragen werden. Zudem kann Element B im Zusammenhang mit Informationen, die von Element A nach Element B gesendet werden, Anforderungen oder Bestätigungen dieser Informationen zu Element A senden.
  • In dieser Anwendung kann einschließlich der folgenden Definitionen der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ ggf. durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Memory-Schaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die einen von der Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
  • Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen kabelgebundene oder -lose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen hier aus verbunden sind. Die Funktionalität der in vorliegender Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. So können zum Beispiel mehrere Module einen Lastenausgleich zulassen. In einem anderen Beispiel können von einem Servermodul (z. B. Remote-Server oder Cloud) ermittelte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
  • Der Ausdruck Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten, und auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte verweisen. Der Begriff „gemeinsame Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Prozessorschaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Ausdruck „gruppierter Prozessor-Schaltkreis“ bezieht sich auf einen Prozessor-Schaltkreis, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessor-Schaltkreisen ermittelten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Matrizen, mehrere Prozessorschaltungen auf einer einzelnen Scheibe, mehrere Kerne auf einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der oben genannten. Der Begriff „gemeinsame Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Memory-Schaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen speichert. Der Ausdruck „gruppierte Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine Memory-Schaltung, die in Kombination mit zusätzlichem Speicher ermittelte oder vollständige Codes von ggf. mehreren Modulen speichert.
  • Der Begriff Memory-Schaltung ist dem Begriff computerlesbares Medium untergeordnet. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf flüchtige elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich in einem Medium ausbreiten (z. B. im Falle einer Trägerwelle); der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ist daher als konkret und nichtflüchtig zu verstehen. Nicht einschränkende Beispiele eines nichtflüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Memory-Schaltungen (z. B. Flash-Memory-Schaltungen, löschbare programmierbare ROM-Schaltungen oder Masken-ROM-Schaltungen), flüchtige Memory-Schaltungen (z. B. statische oder dynamische RAM-Schaltungen), magnetische Speichermedien (z. B. analoge oder digitale Magnetbänder oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (z. B. CD, DVD oder Blu-ray).
  • Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig mit einem speziellen Computer, der für die Ausführung ermittelter Computerprogrammfunktionen konfiguriert ist, implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Flussdiagramm-Komponenten und weiter oben beschriebenen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die von entsprechend geschulten Technikern oder Programmierern in Computerprogramme umgesetzt werden können.
  • Die Computerprogramme beinhalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf mindestens einem nicht-transitorischen greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können ebenfalls gespeicherte Daten beinhalten oder auf gespeicherten Daten basieren. Die Computerprogramme können ein Basic-Input-Output-System (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des speziellen Computers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit ermittelten Vorrichtungen des speziellen Computers, einem oder mehreren Betriebssystemen, Benutzeranwendungen, Hintergrunddiensten, im Hintergrund laufenden Anwendungen usw. zusammenwirken.
  • Die Computerprogramme können Folgendes beinhalten: (i) Beschreibungstext, der geparst wird, wie etwa HTML (hypertext markup language), XML (extensible markup language) oder JSON (JavaScript Object Notation) (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der aus Quellcode von einem Compiler erstellt wurde, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-time-Compiler usw. Ausschließlich als Beispiel kann Quellcode mit einer Syntax von Sprachen, wie etwa C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5. Revision), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext-Präprozessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python®, geschrieben werden.
  • Keines der in den Ansprüchen genannten Elemente ist als Mittel für eine Funktion (sog. „means plus function“) nach 35 U.S.C. §112(f) zu verstehen, es sei denn, ein Element wird ausdrücklich unter Verwendung des Begriffes „means for“ (Mittel für) beschrieben oder falls in einem Verfahrensanspruch die Begriffe „Vorgang für“ oder „Schritt für“ verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 9227566 [0071]

Claims (10)

  1. Audio-Steuersystem eines Fahrzeugs, umfassend: ein Auswahlmodul, das: wenn ein Motor Luft und Kraftstoff innerhalb von Zylindern des Motors verbrennt, das Einstellen von mindestens einem von Folgendem bewirkt: (i) einem ausgewählten Drehmoment basierend auf einer aktuellen Drehmomentausgabe des Motors; und (ii) einer ausgewählten Motordrehzahl basierend auf einer aktuellen Motordrehzahl; und, wenn der Motor ausgeschaltet ist und kein Kraftstoff für eines von (a) einem Autostopp-Abschnitt eines Autostopp-/Start-Ereignisses und (b) einem Betrieb in einem Segelmodus verbrannt wird, das Einstellen von mindestens einem von Folgendem bewirkt: (i) dem ausgewählten Drehmoment basierend auf einer Pseudodrehmomentausgabe des Motors; und (ii) der ausgewählten Motordrehzahl basierend auf einer Pseudomotordrehzahl, die für (a) den Autostopp-Abschnitt des Autostopp-/Start-Ereignisses und/oder (b) den Betrieb im Segelmodus ermittelt wird; ein Klangsteuermodul, das basierend auf mindestens der ausgewählten Motordrehzahl oder des ausgewählten Drehmoments, das Einstellen mindestens eines von Folgendem bewirkt: (i) eine Frequenz, bei der ein vorgegebenes Motorengeräusch ausgegeben wird; und (ii) eine Größe für die Ausgabe des vorbestimmten Motorgeräuschs bei der Frequenz; und ein Klangtreibermodul, das Leistung an mindestens einen Lautsprecher des Fahrzeugs anlegt, um das vorgegebene Motorgeräusch bei der Frequenz und der Größe auszugeben.
  2. Audiosteuersystem nach Anspruch 1, worin während des (a) Autostoppabschnitts des Autostopp-/Start-Ereignisses und (b) des Betriebs in dem Segelmodus, das Klangsteuermodul mindestens die Frequenz oder die Größe ferner basierend auf einem Randomisierungsparameter einstellt, der basierend auf einer Randomisierungsfunktion ermittelt wird.
  3. Audiosteuersystem nach Anspruch 2, worin die Randomisierungsfunktion eine Chaosfunktion ist.
  4. System eines Fahrzeugs, umfassend: Audiosteuersystem nach Anspruch 1: und ein Motorsteuermodul, das den Betrieb in dem Segelmodus einleitet, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit größer als null ist, und eine Gaspedalposition sich in einer vorbestimmten Position befindet, die anzeigt, dass ein Gaspedal nicht gedrückt ist, und die eine Kraftstoffversorgung des Motors während des Betriebs in dem Segelmodus deaktiviert.
  5. System eines Fahrzeugs, umfassend: Audiosteuersystem nach Anspruch 1: und ein Motorsteuermodul, das den Autostoppabschnitt des Autostopp-/Startereignisses initiiert, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und sich eine Bremspedalposition nicht in einer vorbestimmten Position befindet, die anzeigt, dass ein Bremspedal nicht niedergedrückt ist, und die eine Kraftstoffversorgung des Motors während des Betriebs in dem Autostoppabschnitt des Autostopp-/Start-Ereignisses deaktiviert.
  6. Audiosteuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Pseudo-Parametermodul, das während des Autostoppabschnitts des Autostopp-/Start-Ereignisses mindestens das Pseudomotordrehmoment und/oder die Pseudomotordrehzahl basierend auf mindestens einer vorbestimmten Leerlauf-Motordrehzahl oder eines vorbestimmten Leerlauf-Motordrehmoments einstellt.
  7. Audiosteuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Pseudo-Parametermodul, das während des Betriebs in dem Segelmodus selektiv mindestens das Pseudomotordrehmoment und/oder die Pseudomotordrehzahl verringert, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
  8. Audiosteuersystem nach Anspruch 7, worin das Pseudo-Parametermodul während des Betriebs in dem Segelmodus selektiv das Pseudomotordrehmoment und/oder die Pseudomotordrehzahl erhöht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs liegt, der einem Schaltvorgang eines Getriebes zugeordnet ist.
  9. Audiosteuersystem nach Anspruch 1, worin das Klangsteuermodul: wenn die vorhergesagte Motordrehzahl eine erste Motordrehzahl ist, das Einstellen bewirkt: (i) der Frequenz, bei welcher das vorgegebene Motorengeräusch auf eine erste Frequenz ausgegeben wird; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräusches bei der Frequenz bis zu einer ersten Größe; und mindestens eine der folgenden Optionen: wenn die ausgewählte Motordrehzahl eine zweite Motordrehzahl ist, die kleiner ist als die erste Motordrehzahl, das Einstellen bewirkt: (i) der Frequenz, bei welcher das vorgegebene Motorgeräusch auf eine zweite Frequenz ausgegeben wird, die kleiner als die erste Frequenz ist; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräuschs bei der Frequenz bis zu einer zweiten Größe; und wenn die vorhergesagte Motordrehzahl eine zweite Motordrehzahl ist, die größer ist als die erste Motordrehzahl, das Einstellen bewirkt: (i) der Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf eine dritte Frequenz ausgegeben wird, die größer als die erste Frequenz ist; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräusches bei der Frequenz bis zu einer dritten Größe.
  10. Audiosteuersystem nach Anspruch 1, worin das Klangsteuermodul: wenn das ausgewählte Drehmoment ein erstes Drehmoment ist, das Einstellen bewirkt: (i) der Frequenz, bei welcher das vorgegebene Motorengeräusch auf eine erste Frequenz ausgegeben wird; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräusches bei der Frequenz bis zu einer ersten Größe; und mindestens eine der folgenden Optionen: wenn das ausgewählte Drehmoment ein zweites Drehmoment ist, das kleiner ist als das erste Drehmoment, das Einstellen bewirkt: (i) der Frequenz, bei welcher das vorgegebene Motorgeräusch auf eine zweite Frequenz ausgegeben wird; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräuschs bei der Frequenz bis zu einer zweiten Größe, die kleiner ist als die erste Größe; und wenn das ausgewählte Drehmoment ein drittes Drehmoment ist, das größer ist als das erste Drehmoment, das Einstellen bewirkt: (i) der Frequenz, bei der das vorgegebene Motorgeräusch auf eine dritte Frequenz ausgegeben wird; und (ii) der Größe für die Ausgabe des vorgegebenen Motorgeräusches bei der Frequenz bis zu einer dritten Größe, die größer ist als eine erste Größe.
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