DE102018106907A1

DE102018106907A1 - System und Verfahren zum Steuern eines Lautsprechers in einer Fahrgastzelle, um Geräuschkulissen wiederzugeben, die von einem Motor und/oder einem Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens des Getriebes erzeugt werden

Info

Publication number: DE102018106907A1
Application number: DE102018106907.3A
Authority: DE
Inventors: Frank C. Valeri; Scott M. Reilly; Roger C. Barlow JR.
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2018-10-04
Also published as: US20180281677A1; CN108696798A; US10086754B1

Abstract

Ein System gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Start-Identifikationsmodul und ein Lautsprecheransteuermodul. Das Start-Identifikationsmodul ist dazu konfiguriert, eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zu überwachen und einen Fahrzeugstart zu identifizieren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von null auf einen Wert größer als null ansteigt. Das Lautsprecheransteuermodul ist dazu konfiguriert, eine Beschleunigung des Fahrzeugs zu überwachen und den Lautsprecher in einer Fahrgastzelle anzusteuern, um eine erste Geräuschkulisse wiederzugeben, die eine Geräuschkulisse simuliert, die von einem Motor und/oder einem Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts erzeugt wird, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und die Fahrzeugbeschleunigung größer als eine vorbestimmte Beschleunigung ist. Das Lautsprecheransteuermodul ist ebenfalls dazu konfiguriert, den Lautsprecher anzusteuern, um die erste Geräuschkulisse während eines Fahrzeugstarts nicht wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und die Fahrzeugbeschleunigung kleiner oder gleich der vorbestimmten Beschleunigung ist.

Description

EINLEITUNG
Die Informationen in diesem Abschnitt dienen dazu, den Kontext der Offenlegung allgemein darzustellen. Arbeiten der gegenwärtig genannten Erfinder, soweit sie in diesem Abschnitt beschrieben sind, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung möglicherweise nicht als Stand der Technik gelten, sind weder ausdrücklich noch stillschweigend als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugelassen.
Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zum Ansteuern des Lautsprechers in einer Fahrgastzelle, um Geräuschkulissen wiederzugeben, die durch einen Motor und/oder ein Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens des Getriebes erzeugt werden.
Wenn ein Fahrzeug mit einem Hochleistungsmotor und einem Antriebssystem von null auf eine Geschwindigkeit größer als null startet, erzeugen der Hochleistungsmotor und das Antriebssystem ein Aufheulgeräusch (engl. „Grünt“). Der Hochleistungsmotor und das Antriebssystem erzeugen ebenfalls ein Aufheulgeräusch, wenn das Fahrzeug hochgeschaltet wird (d. h., von einem niedrigeren Gang in einen höheren Gang geschaltet wird). Die von dem Hochleistungsmotor und dem Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens des Getriebes erzeugten Aufheulgeräusche können die Wahrnehmung der Antriebsstrangleistung durch einen Kunden beeinträchtigen. Zum Beispiel können die durch den Hochleistungsmotor und das Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens des Getriebes erzeugten Aufheulgeräusche für einen Kunden wünschenswerter sein, als die Geräusche, die durch einen normalen Motor und ein Antriebssystem während dieser Vorgänge erzeugt werden.
Moderne Fahrzeuge verfügen über verschiedene Geräuschreduzierungsfunktionen, die die Geräuschentwicklung von Motoren und Antriebssystemen bei Fahrzeugstarts und Hochschaltungen reduzieren. Zum Beispiel haben Verbesserungen in der Motordrehmomentformung, Induktionssystemkonstruktionen, Abgassystemkonstruktionen und Antriebsstranglagerungen die Motor- und Antriebssystemgeräuschkulissen reduziert. Darüber hinaus weisen moderne Fahrgastzellen schalldämmende Merkmale auf (z. B. Polsterung), die das von den Kunden gehörte Motor- und Antriebssystemgeräusch weiter reduzieren. Während die Leistung eines neueren Motors somit gleich oder besser als die Leistung eines älteren Motors sein kann, könnte ein Kunde der Auffassung sein, dass der neuere Motor aufgrund der Geräuschreduzierung nicht so viel leistet wie ein älterer Motor. Darüber hinaus werden Elektrofahrzeuge und Hybridelektrofahrzeuge zumindest zu bestimmten Zeiten nur mit einem Elektromotor angetrieben und erzeugen daher während der Fahrzeugstarts und Fahrzeughochschaltungen überhaupt kein Aufheulgeräusch. Somit kann ein Kunde fälschlicherweise wahrnehmen, dass diese Fahrzeuge eine geringe Motorleistung aufweisen.
KURZDARSTELLUNG
Ein System gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Start-Identifikationsmodul und ein Lautsprecheransteuermodul. Das Start-Identifikationsmodul ist dazu konfiguriert, eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zu überwachen und einen Fahrzeugstart zu identifizieren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von null auf einen Wert größer als null ansteigt. Das Lautsprecheransteuermodul ist dazu konfiguriert, eine Beschleunigung des Fahrzeugs zu überwachen und den Lautsprecher in einer Fahrgastzelle anzusteuern, um eine erste Geräuschkulisse wiederzugeben, die eine Geräuschkulisse simuliert, die von einem Motor und/oder einem Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts erzeugt wird, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und die Fahrzeugbeschleunigung größer als eine vorbestimmte Beschleunigung ist. Das Lautsprecheransteuermodul ist ebenfalls dazu konfiguriert, den Lautsprecher anzusteuern, um die erste Geräuschkulisse während eines Fahrzeugstarts nicht wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und die Fahrzeugbeschleunigung kleiner oder gleich der vorbestimmten Beschleunigung ist.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung werden aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich. 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 Folgendes gilt:

1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Fahrzeugs gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Ansteuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Ansteuern des Lautsprechers in einer Fahrgastzelle zum Abspielen einer Geräuschkulisse darstellt, die von einem Motor und/oder einem Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens des Getriebes erzeugt wird.

In den Zeichnungen werden dieselben Referenznummern für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein System und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung steuert einen oder mehrere Lautsprecher in einer Fahrgastzelle an, um Geräuschkulissen wiederzugeben, die durch einen Motor und/oder ein Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens des Getriebes verursacht werden. Bei Fahrzeugen, die über einen Motor und ein Antriebssystem verfügen, können die Geräusche, die von den Lautsprechern wiedergegeben werden, die Geräuschkulissen verstärken, die durch den Motor und das Antriebssystem während dieser Vorgänge verursacht werden. Zum Beispiel können die von den Lautsprechern wiedergegebenen Geräuschkulissen die Geräuschkulissen sein, die von dem Motor und dem Antriebssystem ohne die Geräuschreduzierungsmerkmale, die im Fahrzeug enthalten sind, erzeugt würden. Bei Fahrzeugen, die nur mit einem Elektromotor betrieben werden, können die von den Lautsprechern wiedergegebenen Geräuschkulissen das einzige Motor- und Antriebssystemgeräusch sein, das der Kunde während dieser Vorgänge hört. Darüber hinaus können die von den Lautsprechern wiedergegebenen Geräuschkulissen die Geräuschkulissen sein, die ein Kunde erwarten würde, wenn das Elektro- oder Hybridelektrofahrzeug einen Hochleistungsmotor und ein Antriebssystem hätte.
Das System und das Verfahren überwachen eine oder mehrere Fahrzeugbetriebsbedingungen und identifizieren, wann ein Fahrzeugstart oder ein Hochschalten des Getriebes, basierend auf den Fahrzeugbetriebsbedingungen, auftritt. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen umfassen einen Getriebegangzustand, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeugbeschleunigung, ein Antriebsstrangdrehmoment, eine Motordrehzahl, einen Getriebeschaltzustand und/oder eine Getriebegangschaltrichtung. Wenn ein Fahrzeugstart oder ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird, steuern das System und das Verfahren die Lautsprecher an, um den Typ und die Dauer von Motor- und Antriebssystemgeräuschkulissen wiederzugeben, die ein Kunde während dieser Vorgänge erwartet oder hören möchte.
Jetzt unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Fahrzeug 100 eine Fahrzeugkarosserie 102, die eine Fahrgastzelle 104 umgibt, einen Motor 114, ein Ansaugsystem 116, einen Drehmomentwandler 118, ein Getriebe 120, ein Antriebssystem 122, Räder 124 und einen oder mehrere Lautsprecher 128. Ein Motor 114 verbrennt ein Luft-/Kraftstoffgemisch, um ein Antriebsdrehmoment für das Fahrzeug 100 zu erzeugen. Ein Motorsteuermodul (ECM - Engine Control Module) 130 stellt die Größe des Antriebsdrehmoments ein, das durch den Motor 114, basierend auf einer Fahrereingabe, erzeugt wird. Die Fahrereingabe kann ein Signal sein, das eine Position eines Gaspedals anzeigt. Zusätzlich oder alternativ kann die Fahrereingabe ein Signal sein, das von einem adaptiven Geschwindigkeitsregelungssystem erzeugt wird, das die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um eine vorbestimmte Folgedistanz einzuhalten.
Luft wird durch ein Einlasssystem 116 in den Motor 114 gezogen. Das Einlasssystem 116 beinhaltet einen Ansaugkrümmer 132 und ein Drosselventil 134. Das Drosselventil 134 kann ein Schmetterlingsventil mit einem drehbaren Flügel beinhalten. Das ECM 130 steuert ein Drosselklappenanstellermodul 137, das wiederum die Öffnung des Drosselventils 134 zur Regelung der Menge der im Ansaugkrümmer 132 angesaugten Luft steuert.
Die Luft vom Ansaugkrümmer 132 wird in die Zylinder des Motors 114 gesaugt. Obwohl der Motor 114 mehrere Zylinder beinhalten kann, ist hier zu Veranschaulichungszwecken nur ein einzelner repräsentativer Zylinder 138 dargestellt. Nur als Beispiel kann der Motor 114 die Zylinder 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 beinhalten. Das ECM 130 kann einige der Zylinder deaktivieren, was die Kraftstoffeffizienz unter bestimmten Betriebsbedingungen des Motors verbessern kann.
Der Motor 114 kann nach dem Viertaktprinzip betrieben werden. Die vier nachfolgend beschriebenen Takte werden Einlasstakt, Verdichtungstakt, Verbrennungstakt und Auslasstakt genannt. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle 140 erfolgen zwei der vier Takte innerhalb des Zylinders 138. Demzufolge sind zwei Umdrehungen der Kurbelwelle erforderlich, damit der Zylinder 138 alle vier Takte ausführen kann.
Während des Einlasstakts wird die Luft aus dem Ansaugkrümmer 132 durch ein Einlassventil 142 in den Zylinder 138 gesaugt. Das ECM 130 steuert ein Kraftstoffstellgliedmodul 144, das die Kraftstoffeinspritzungen der Einspritzdüse 145 reguliert, um ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann in den Ansaugkrümmer 132 an einer zentralen Stelle oder mehreren Stellen, wie z.°B. nahe dem Einlassventil 142 eines jeden Zylinders, eingespritzt werden. In verschiedenen Implementierungen kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in die den Zylindern zugeordneten Mischkammern eingespritzt werden. Das Kraftstoffstellgliedmodul 144 kann das Einspritzen von Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder stoppen.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und bildet innerhalb des Zylinders 138 ein Luft-/Kraftstoffgemisch. Während des Verdichtungstaktes komprimiert ein Kolben (nicht dargestellt) im Zylinder 138 das Luft-/Kraftstoffgemisch. Der Motor 114 kann ein Selbstzündungsmotor sein, wobei in diesem Fall die Kompression in Zylinder 138 das Luft-/Kraftstoffgemisch zündet. Alternativ kann der Motor 114 ein Fremdzündungsmotor sein, wobei in diesem Fall ein Zündstellgliedmodul 146 Spannung an eine Zündkerze 148 legt, um basierend auf einem Signal von ECM 130 einen Zündfunken in Zylinder 138 zu erzeugen, der das Luft-/Kraftstoffgemisch entzündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann so gelegt werden, dass sich der Kolben in diesem Moment in seiner als oberer Totpunkt (OT) bezeichneten obersten Stellung befindet.
Das Zündstellgliedmodul 146 kann durch ein Zündzeitpunktsignal gesteuert werden, das festlegt, wie lange vor oder nach dem oberen Totpunkt der Zündfunke gezündet werden soll. Weil die Kolbenstellung direkt mit der Kurbelwellendrehung zusammenhängt, kann die Funktion des Zündstellgliedmoduls 146 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. In verschiedenen Anwendungen kann das Zündstellgliedmodul 146 die Funkenerzeugung für deaktivierte Zylinder stoppen.
Die Erzeugung des Zündfunkens wird ebenfalls als ein Zündereignis bezeichnet. Das Zündstellgliedmodul 146 kann die Fähigkeit haben, den Zündzeitpunkt für jedes Zündereignis zu variieren. Das Zündstellgliedmodul 146 kann sogar in der Lage sein, den Zündzeitpunkt für das nächste Zündereignis zu variieren, wenn das Zündzeitpunktsignal zwischen einem letzten und dem nächsten Zündereignis geändert wird. In verschiedenen Anwendungen beinhaltet der Motor 114 möglicherweise mehrere Zylinder und das Zündstellgliedmodul 146 kann den Zündzeitpunkt im Verhältnis zum oberen Totpunkt für alle Zylinder im Motor 114 um dieselbe Größe variieren.
Während des Verbrennungstakts drückt die Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemischs den Kolben nach unten und treibt dadurch die Kurbelwelle 140 an. Der Verbrennungstakt kann als die Zeitspanne definiert werden, die zwischen dem Moment liegt, in welchem der Kolben den oberen Totpunkt erreicht und dem, in welchem der Kolben zum unteren Totpunkt zurückkehrt. Während des Auslasstakts beginnt der Kolben, sich vom unteren Totpunkt (UT) nach oben zu bewegen und stößt dabei die Abfallprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 150 aus. Die Abfallprodukte der Verbrennung werden über ein Abgassystem 152 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
Das Einlassventil 142 kann durch eine Einlassnockenwelle 154 gesteuert werden, während das Auslassventil 150 durch eine Auslassnockenwelle 156 gesteuert werden kann. In unterschiedlichen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 154) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 142) des Zylinders 138 steuern und/oder können die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 142) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 138) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 156) mehrere Auslassventile des Zylinders 138 steuern und/oder können Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 150) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 138) steuern.
Der Zeitpunkt, an dem das Einlassventil 142 geöffnet wird, kann hinsichtlich des oberen Totpunktes des Kolbens durch einen Einlassnockenwellenversteller 158 variiert werden. Der Zeitpunkt, an dem das Auslassventil 150 geöffnet wird, kann hinsichtlich des oberen Totpunktes des Kolbens durch einen Auslassnockenwellenversteller 160 variiert werden. Ein Ventilstellgliedmodul 162 kann Ein- und Auslassnockenversteller 158, 160 basierend auf Signalen vom ECM 130 steuern. Wenn implementiert, kann der variable Ventilhub ebenfalls vom Ventilstellgliedmodul 162 gesteuert werden.
Das Ventilstellgliedmodul 162 kann den Zylinder 138 durch Deaktivieren des Öffnens des Einlassventils 142 und/oder des Auslassventils 150 deaktivieren. Das Ventilstellgliedmodul 162 kann das Öffnen des Einlassventils 142 deaktivieren, indem es das Einlassventil 142 von dem Einlassnockenversteller 158 entkoppelt. Ebenso kann das Ventilstellgliedmodul 162 das Öffnen des Auslassventils 150 deaktivieren, indem es das Auslassventil 150 von dem Auslassnockenversteller 160 entkoppelt. In verschiedenen Implementierungen kann das Ventilstellgliedmodul 162 das Einlassventil 142 und/oder das Auslassventil 150 mit anderen Vorrichtungen als Nockenwellen steuern, wie z. B. mit elektromagnetischen oder elektrohydraulischen Stellgliedern.
Das ECM 130 stellt die Position des Drosselventils 134, die Menge und/oder den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung der Einspritzdüse 145, den Zeitpunkt, zu dem der Funke von der Zündkerze 148 erzeugt wird, und/oder den Zeitpunkt, zu dem die Einlass- und Auslassventile 142 und 150 geöffnet werden, ein, um das gewünschte Drehmoment des Motors 114 zu erreichen. Das ECM 130 kann die gewünschte Drehmomentausgabe des Motors basierend auf der Fahrereingabe bestimmen.
Das Antriebsdrehmoment an der Kurbelwelle 140 wird durch den Drehmomentwandler 118, durch das Getriebe 120, durch das Antriebssystem 122 und auf die Räder 124 übertragen. Das Antriebssystem 122 beinhaltet eine Antriebswelle 164, ein Differenzial 166, und Achswellen 168. Der Drehmomentwandler 118, das Getriebe 120 und das Differential 166 verstärken das Motordrehmoment durch mehrere Übersetzungsverhältnisse, um Achsdrehmoment an den Achswellen 168 bereitzustellen. Das Achsdrehmoment dreht die Räder 124, wodurch das Fahrzeug 100 vorwärts oder rückwärts beschleunigt.
Das Fahrzeug 100 umfasst ebenfalls verschiedene Sensoren, die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 100 messen. Ein Kurbelwellenpositions (CKP - Crankshaft Position)-Sensor 180 ist in der Nähe der Kurbelwelle 140 angebracht und misst die Winkelposition der Kurbelwelle 140. Ein Raddrehzahl (WS - Wheel Speed)-Sensor 182 ist an einem oder mehreren der Räder 124 montiert und misst die Drehzahl der Räder 124.
Ein Getriebesteuerungsmodul (TCM - Transmission Control Module) 192 schaltet die Gänge des Getriebes 120, basierend auf Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 100 und einem vorgegebenen Schaltzeitplan. Die Betriebsbedingungen können die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, eine gewünschte Beschleunigung des Fahrzeugs 100 und/oder ein gewünschtes Drehmoment des Motors 114 umfassen. Das TCM 192 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit, basierend auf der Raddrehzahl vom Raddrehzahlsensor 182, ermitteln. Das TCM 192 kann die gewünschte Fahrzeugbeschleunigung und/oder das gewünschte Motordrehmoment vom ECM 130 empfangen. Das ECM 130 kann mit einem Getriebesteuermodul TCM 192 in Verbindung stehen, um den Gangwechsel im Getriebe 120 zu koordinieren. So kann beispielsweise das ECM 130 bei einem Gangwechsel das Motordrehmoment reduzieren.
Die Lautsprecher 128 sind in der Fahrgastzelle 104 angeordnet. Somit können von den Lautsprechern 128 wiedergegebene Geräuschkulissen von Insassen innerhalb der Fahrgastzelle 104 gehört werden. Ein Audiosteuermodul (ACM - Audio Control Module) 194 steuert die Lautsprecher 128 an, um eine Geräuschkulisse wiederzugeben, die Geräuschkulissen simulieren, die von einem Motor und/oder einem Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens eines Getriebes erzeugt werden. Die von den Lautsprechern 128 wiedergegebenen Geräuschkulissen können die Geräuschkulissen sein, die von dem Motor 114 und dem Antriebssystem 122 während dieser Vorgänge erzeugt werden, oder Geräuschkulissen, die von derselben oder einer ähnlichen Art von Motor und Antriebssystem während dieser Vorgänge erzeugt werden.
Obwohl das Fahrzeug 100 als ein Fahrzeug dargestellt ist, das allein von einem Motor angetrieben wird, kann das Fahrzeug 100 allein durch einen Elektromotor angetrieben werden. Alternativ kann das Fahrzeug 100 ein Hybridfahrzeug sein, das sowohl von einem Motor als ebenfalls von einem Elektromotor angetrieben wird. Wenn das Fahrzeug 100 einen Motor enthält, können die von den Lautsprechern 128 während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens des Getriebes wiedergegebenen Geräuschkulissen die von dem Motor 114 und dem Antriebssystem 122 während dieser Vorgänge erzeugten Geräuschkulissen verstärken. Wenn das Fahrzeug 100 keinen Motor besitzt, können die von den Lautsprechern 128 während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens des Getriebes wiedergegebenen Geräuschkulissen die einzigen Geräuschkulissen sein, die Geräuschkulissen repräsentieren, die von einem Motor und einem Antriebssystem während dieser Vorgänge erzeugt werden.
Bezugnehmend auf 2 enthält eine exemplarische Implementierung des ACM 194 ein Fahrzeugbeschleunigungsmodul 202, ein Motordrehzahlmodul 204 und ein Antriebsstrangdrehmomentmodul 206. Das Fahrzeugbeschleunigungsmodul 202 bestimmt eine Beschleunigung (oder Verzögerung) des Fahrzeugs 100 und gibt die Fahrzeugbeschleunigung aus. Das Fahrzeugbeschleunigungsmodul 202 kann eine Fahrzeugbeschleunigung, basierend auf einer von dem TCM 192 ausgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit, bestimmen. Das TCM 192 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit, basierend auf der Raddrehzahl vom Raddrehzahlsensor 182, ermitteln.
Das Motordrehzahlmodul 204 bestimmt die Drehzahl des Motors 114. Das Motordrehzahlmodul 204 kann die Drehzahl des Motors, basierend auf der Kurbelwellenstellung von dem CKP-Sensor 180, bestimmen. Wenn das Fahrzeug 100 keinen Motor besitzt, kann das Motordrehzahlmodul 204 eine virtuelle Motordrehzahl, basierend auf Fahrzeugbetriebsbedingungen, bestimmen. Die Betriebsbedingungen können die Fahrzeuggeschwindigkeit und den aktuellen Gang des Getriebes 120 umfassen. Das Motordrehzahlmodul 204 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Getriebegang von dem TCM 192 empfangen. Das Motordrehzahlmodul 204 gibt die Motordrehzahl (oder die virtuelle Motordrehzahl) aus.
Das Antriebsstrangdrehmomentmodul 206 schätzt die Größe des von dem Antriebsstrang des Fahrzeugs 100 erzeugten Drehmoments und gibt das Antriebsstrangdrehmoment aus. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs 100 kann den Motor 114 und/oder einen Elektromotor (nicht gezeigt) umfassen. Das Antriebsstrangdrehmomentmodul 206 kann die Höhe des von dem Motor 114 erzeugten Drehmoments, basierend auf einer Drosselklappenposition, einem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und/oder einem vom ECM 130 befohlenen Zündzeitpunkt, schätzen. Das Antriebsstrangdrehmomentmodul 206 kann die Größe des von dem Elektromotor erzeugten Drehmoments, basierend auf einer Eingabe von einem den Elektromotor steuernden Motorsteuermodul (nicht gezeigt), schätzen. So kann beispielsweise das Motorsteuermodul ein gewünschtes Motordrehmoment ausgeben, und das Antriebsstrangsteuermodul 206 kann das geschätzte Motordrehmoment gleich dem gewünschten Motordrehmoment einstellen.
Die exemplarische Implementierung des ACM 194 umfasst ferner ein Start-Identifikationsmodul 208, ein Hochschalt-Identifikationsmodul 210 und ein Lautsprecheransteuermodul 212. Das Start-Identifizierungsmodul 208 identifiziert, wenn das Fahrzeug 100 von einem Halt auf eine Geschwindigkeit größer als null startet. Das Start-Identifikationsmodul 208 kann einen Fahrzeugstart, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, identifizieren. So kann beispielsweise das Start-Identifikationsmodul 208 einen Fahrzeugstart identifizieren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von null auf eine Geschwindigkeit größer als null ansteigt. Das Start-Identifikationsmodul 208 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit des TCM 192 empfangen. Das Start-Identifikationsmodul 208 gibt ein Signal aus, das anzeigt, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird.
Das Hochschalt-Identifikationsmodul 210 identifiziert, wenn das Getriebe 120 von einem niedrigeren Gang in einen höheren Gang hochgeschaltet wurde oder gerade von einem niedrigeren Gang in einen höheren Gang hochgeschaltet wird, und gibt ein Signal aus, das anzeigt, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert ist. So kann beispielsweise das Hochschalt-Identifikationsmodul 210 ein Hochschalten des Getriebes identifizieren, wenn das Getriebe 120 vom ersten Gang in den zweiten Gang geschaltet wird. Das Hochschalt-Identifikationsmodul 210 kann ein Hochschalten des Getriebes, basierend auf Betriebsbedingungen des Getriebes 120, identifizieren. Die Getriebebetriebsbedingungen können einen Gangzustand, einen Schaltzustand und/oder eine Gangschaltungsrichtung umfassen. Das Hochschalt-Identifikationsmodul 210 kann die Getriebebetriebsbedingungen von dem TCM 192 empfangen.
Der Gangzustand zeigt an, in welchem Gang sich das Getriebe 120 gerade befindet. Wenn das Getriebe 120 beispielsweise ein Vierganggetriebe ist, kann der Gangzustand der erste Gang, der zweite Gang, der dritte Gang oder der vierte Gang sein. Der Schaltzustand zeigt den Status eines befohlenen Schaltens an. So kann beispielsweise der Schaltzustand anstehen, wenn die befohlene Schaltung noch nicht ausgeführt wurde, der Schaltzustand kann aktiv sein, wenn die befohlene Schaltung ausgeführt wird, und der Schaltzustand kann abgeschlossen sein, wenn die befohlene Schaltung ausgeführt wurde. Das TCM 192 kann den Gang- und den Schaltzustand basierend auf einer verstrichenen Zeit bestimmen, nachdem das TCM 192 eine Schaltung und/oder eine gemessene Position der Gänge innerhalb des Getriebes 120 befiehlt. So kann beispielsweise das TCM 192 bestimmen, dass eine Schaltung ansteht, wenn die verstrichene Zeit seit dem Schalten weniger als eine erste vorbestimmte Zeit war, das TCM 192 kann bestimmen, dass die Schaltung aktiv ist, wenn die verstrichene Zeit größer als die erste vorbestimmte Zeit und weniger als eine zweite vorbestimmte Zeit ist, und bestimmen, dass die Schaltung abgeschlossen ist, wenn die verstrichene Zeit größer als die zweite vorbestimmte Zeit ist. Die Gangschaltungsrichtung zeigt an, ob die befohlene Schaltung ein Hochschalten oder ein Herunterschalten ist.
Wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird, steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 an, um eine erste Geräuschkulisse wiederzugeben, die Geräuschkulissen simulieren, die von einem Motor und/oder einem Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts erzeugt werden. In verschiedenen Implementierungen steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 nur die Lautsprecher 128 an, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird, wenn eine oder mehrere Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 100 bestimmte Kriterien erfüllen. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 ansteuern, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und die Fahrzeugbeschleunigung größer als eine erste vorbestimmte Beschleunigung ist. Eine Fahrzeugbeschleunigung, die größer als die erste vorbestimmte Beschleunigung ist, kann einem aggressiven Fahrzeugstart entsprechen. In einem anderen Beispiel kann das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 ansteuern, um das erste Geräusch wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird, und der Gangzustand des TCM 192 zeigt an, dass sich das Getriebe 120 im ersten Gang oder im zweiten Gang befindet.
In einem anderen Beispiel steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 an, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und die Motordrehzahl (oder virtuelle Motordrehzahl) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Der vorbestimmte Bereich kann einem aggressiven Fahrzeugstart entsprechen. In einem Beispiel reicht der vorbestimmte Bereich von 3000 Umdrehungen pro Minute (U/Min.) bis 6000 U/Min.
In einem anderen Beispiel bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob die Lautsprecher 128 so anzusteuern sind, dass diese die erste Geräuschkulisse unabhängig von der Motordrehzahl (oder der virtuellen Motordrehzahl) wiedergeben. Zu diesem Zweck kann das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 ansteuern, um das erste Geräusch wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart unabhängig von der Motordrehzahl erkannt wird, wenn die Fahrzeugbeschleunigung größer als eine zweite vorbestimmte Beschleunigung ist. Die zweite vorbestimmte Beschleunigung kann größer oder gleich der ersten vorbestimmten Beschleunigung sein.
In einem anderen Beispiel steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 an, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und das Antriebsstrangdrehmoment größer ist als ein vorbestimmtes Drehmoment, wie etwa ein Drehmoment zwischen 300 Newtonmeter (Nm) und 600 Nm. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann die Lautsprecher 128 nur ansteuern, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und wenn eines oder mehrere der obigen Kriterien erfüllt sind. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 nur die Lautsprecher 128 ansteuern, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird, wenn sich das Getriebe 120 im ersten Gang oder im zweiten Gang befindet, die Motordrehzahl innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt und/oder das Antriebsstrangdrehmoment größer ist als das vorbestimmte Drehmoment.
Das Lautsprecheransteuermodul 212 steuert die Lautsprecher 128 an, um ein zweites Geräusch wiederzugeben, das Geräuschkulissen simuliert, die von einem Motor und/oder einem Antriebssystem während einer Periode nach einem Hochschalten des Getriebes erzeugt werden, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird. In verschiedenen Implementierungen steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 nur die Lautsprecher 128 an, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird, wenn eine oder mehrere Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 100 bestimmte Kriterien erfüllen. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 davon absehen, die Lautsprecher 128 anzusteuern, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird, bis das identifizierte Hochschalten abgeschlossen ist. Wenn beispielsweise das Hochschalt-Identifikationsmodul 210 feststellt, dass das Getriebe vom ersten Gang in den zweiten Gang hochgeschaltet wird (d. h., der Status des Hochschaltens vom ersten Gang in den zweiten Gang steht an oder ist aktiv), kann das Lautsprecheransteuermodul 212 die zweite Geräuschkulisse nicht wiedergeben, bis das Hochschalten vom ersten Gang in den zweiten Gang ausgeführt wurde (d. h., der Zustand des Hochschaltens vom ersten Gang in den zweiten Gang beendet ist).
In einem anderen Beispiel steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 an, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist. So kann beispielsweise die vorbestimmte Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit zwischen 30 Kilometern pro Stunde (km/h) und 80 km/h sein. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann die vorbestimmte Geschwindigkeit aus einer Vielzahl von vorbestimmten Geschwindigkeiten, basierend auf dem Gangzustand des Getriebes 120, auswählen. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 die vorbestimmte Geschwindigkeit auf 30 km/h einstellen, wenn sich das Getriebe 120 im ersten Gang befindet, und das Lautsprecheransteuermodul 212 kann die vorbestimmte Geschwindigkeit auf 50 km/h einstellen, wenn sich das Getriebe 120 im zweiten Gang befindet.
In einem anderen Beispiel steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 an, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird und der Gangzustand oder die Gangzahl des Getriebes 120 kleiner als ein Ganganzahlschwellenwert ist. Der Ganganzahlschwellenwert kann der dritte Gang oder der vierte Gang sein. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann den Ganganzahlschwellenwert basierend auf der Gesamtanzahl der Gänge in (oder Geschwindigkeiten von) dem Getriebe 120 auswählen, ob das Getriebe 120 ein manuelles oder automatisches Getriebe ist und/oder ob das Getriebe 120 ein Doppelkupplungsgetriebe ist.
In einem anderen Beispiel steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 an, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird und die Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann den vorbestimmten Bereich, basierend auf einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Gangzustand des Getriebes 120 und dem vorbestimmten Bereich, einstellen. So kann beispielsweise der vorbestimmte Bereich von 2500 U/Min. bis 4500 U/Min. reichen, wenn sich das Getriebe 120 nach dem Hochschalten vom zweiten Gang im dritten Gang befindet.
In einem anderen Beispiel steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 an, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird und das Antriebsstrangdrehmoment größer ist als ein vorbestimmtes Drehmoment, wie etwa ein Drehmoment zwischen 300 Nm und 600 Nm. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann die Lautsprecher 128 nur ansteuern, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird, wenn eines oder mehrere der vorstehenden Kriterien erfüllt sind. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 nur ansteuern, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird, wenn das identifizierte Hochschalten abgeschlossen ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als die vorbestimmte Geschwindigkeit, die aktuelle Gangzahl kleiner ist als die Ganganzahlschwelle, die Motordrehzahl innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt und/oder das Antriebsstrangdrehmoment größer als das vorbestimmte Drehmoment ist.
Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann die Lautsprecher 128 so ansteuern, dass diese die erste und die zweite Geräuschkulisse jeweils für eine vorbestimmte Zeitspanne, wie beispielsweise eine Zeitspanne zwischen 1,5 Sekunden und 2 Sekunden, wiedergeben. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann das Wiedergeben der ersten Geräuschkulisse stoppen, wenn die vorbestimmte Zeitspanne abläuft und/oder wenn eine oder mehrere Bedingungen, die zum Identifizieren eines Fahrzeugstarts verwendet werden, nicht länger erfüllt sind. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 aufhören, die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn die Fahrzeugbeschleunigung geringer als die erste vorbestimmte Beschleunigung ist. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann das Wiedergeben der zweiten Geräuschkulisse stoppen, wenn die vorbestimmte Zeitdauer abläuft und/oder wenn eine oder mehrere Bedingungen, die zum Identifizieren eines Hochschaltens des Getriebes verwendet werden, nicht länger erfüllt sind. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 die Wiedergabe der zweiten Geräuschkulisse stoppen, wenn das Hochschalten des Getriebes abgeschlossen ist.
Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann jede der ersten und zweiten Geräuschkulissen aus einer Vielzahl von vorbestimmten Geräuschkulissen, basierend auf Fahrzeugbetriebsbedingungen, auswählen. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können den Gangzustand, die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Antriebsstrangdrehmoment, die Motordrehzahl und/oder die Fahrzeugbeschleunigung umfassen. Zusätzlich kann die erste Geräuschkulisse spezifisch für das ausgeführte Getriebehochschalten sein. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 so ansteuern, dass eine Geräuschkulisse wiedergegeben wird, wenn das Getriebe 120 von einem ersten auf den zweiten Gang hochgeschaltet wird, und eine andere Geräuschkulisse, wenn das Getriebe vom zweiten auf den dritten Gang hochgeschaltet wird.
Die erste und die zweite Geräuschkulisse können die Geräuschkulissen sein, die durch den Motor 114 und das Antriebssystem 122 jeweils während eines Fahrzeugstarts bzw. eines Hochschaltens des Getriebes erzeugt werden, oder die Geräuschkulissen, die von demselben oder einem ähnlichen Typ von Motor und Antriebssystem während dieser Vorgänge erzeugt werden. Wenn das Fahrzeug 100 nur durch einen Elektromotor angetrieben wird, können die erste und zweite Geräuschkulisse die Geräuschkulissen sein, die von einem Hochleistungsmotor und einem Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts bzw. eines Hochschaltens des Getriebes erzeugt werden.
Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann jede der ersten und zweiten Geräuschkulissen aus einer Vielzahl von Geräuschkulissen auswählen, die von dem Motor 114 und dem Antriebssystem 122 bei den gleichen oder ähnlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen wie den aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen erzeugt werden. So können beispielsweise die von dem Motor 114 und dem Antriebssystem 122 erzeugten Geräuschkulissen und die entsprechenden Fahrzeugbetriebsbedingungen in einer Laborumgebung aufgezeichnet werden. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können den Gangzustand, die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Antriebsstrangdrehmoment, die Motordrehzahl und/oder die Fahrzeugbeschleunigung umfassen. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann die aufgezeichneten Geräuschkulissen speichern und die Lautsprecher 128 anweisen, die aufgezeichneten Geräuschkulissen zu reproduzieren, wenn die gleichen oder ähnliche Fahrzeugbetriebsbedingungen angetroffen werden.
Vor dem Aufzeichnen der von dem Motor 114 und dem Antriebssystem 122 erzeugten Geräuschkulissen können der Motor 114 und/oder das Antriebssystem 122 modifiziert werden, um die von diesen Komponenten erzeugten Geräuschkulissen zu verstärken. Zum Beispiel können Gummilager im Motor 114 und dem Antriebssystem 122 durch Aluminiumhalterungen ersetzt werden, um die Größe und Frequenz der Geräuschkulissen zu erhöhen, die von dem Motor 114 und dem Antriebssystem 122 erzeugt werden.
Das Lautsprecheransteuermodul 212 steuert die Lautsprecher 128 an, um jede der ersten und zweiten Geräuschkulisse wiederzugeben, indem die Lautsprecher angewiesen werden, eine Vielzahl von Tönen und moduliertes breitbandiges Rauschen wiederzugeben. Die Geräuschkulissen werden gleichzeitig wiedergegeben, um eine komplexe Geräuschkulisse zu erhalten, die aus mehreren Geräuschkulissen besteht. Jeder der Geräuschkulissen ist gekennzeichnet durch eine Frequenz. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann die Frequenz jeder Geräuschkulisse, basierend auf der Motordrehzahl (oder der virtuellen Motordrehzahl), einstellen und die Lautstärke jeder Geräuschkulisse, basierend auf dem Antriebsstrangdrehmoment, einstellen. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 die Frequenz jeder Geräuschkulisse erhöhen, wenn die Motordrehzahl zunimmt und umgekehrt, und das Lautsprecheransteuermodul 212 kann die Lautstärke jeder Geräuschkulisse erhöhen, wenn das Antriebsstrangdrehmoment ansteigt und umgekehrt.
Das modulierte breitbandige Rauschen kann weißes Rauschen, rosa Rauschen oder ein Rauschen ähnlich dem weißen oder rosa Rauschen sein und kann auf einen vorbestimmten Bereich, wie etwa einen Bereich von 20 Hertz (Hz) bis 1000 Hz, begrenzt sein. Zusätzlich kann ein moduliertes breitbandiges Rauschen für die speziellen Eigenschaften des Motors 114 und/oder des Antriebssystems 122 spezifisch sein, wie beispielsweise die Anzahl an Zylindern im Motor 114. So kann beispielsweise das modulierte breitbandige Rauschen eine spektrale Leistungsdichte aufweisen, die einer spektrale Leistungsdichte von Geräuschkulissen entspricht, die durch den Motor 114 und/oder das Antriebssystem 122 in verschiedenen Fahrzeugbetriebszuständen erzeugt werden.
Jetzt unter Bezugnahme auf 3 bei 302 beginnt ein Beispielverfahren zum Ansteuern der Lautsprecher 128 zum Wiedergeben von Geräuschkulissen, die durch den Motor 114 und/oder das Antriebssystem 122 während eines Fahrzeugstarts und eines Hochschaltens des Getriebes erzeugt werden. Das Verfahren wird im Kontext der Module von 2 beschrieben. Jedoch können die bestimmten Module, die die Schritte des Verfahrens ausführen, anders sein als die unten genannten Module, und/oder das Verfahren kann getrennt von den Modulen von 2 implementiert werden.
Bei 304 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob ein Fahrmodus des Fahrzeugs 100 auf einen aggressiven Modus oder einen nicht aggressiven Modus eingestellt ist. ECM 130, TCM 192 können den Betrieb des Motors 114 bzw. des Getriebes 120, basierend auf dem Fahrmodus des Fahrzeugs 100, einstellen. So kann beispielsweise der Fahrmodus die Antriebsstranggeräusche, das Aufhängungsniveau, die Traktionssteuerung, die Motorkalibrierung und die Getriebeschaltmuster beeinflussen. Beispiele für einen aggressiven Modus umfassen einen Track-Modus und einen Sport-Modus, und Beispiele eines nicht-aggressiven Modus umfassen einen Tour-Modus und einen Stealth-Modus. Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs 100 auf einen aggressiven Modus eingestellt ist, wird das Verfahren bei 306 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt. Bei 308 erfolgt keine Ansteuerung der Lautsprecher 128 durch das Lautsprecheransteuermodul 212 für die Wiedergabe der ersten Geräuschkulisse oder der zweiten Geräuschkulisse.
Bei 306 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob ein Fahrzeugstart identifiziert ist. Das Start-Identifikationsmodul 208 kann einen Fahrzeugstart, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, identifizieren. So kann beispielsweise das Start-Identifikationsmodul 208 einen Fahrzeugstart identifizieren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von null auf eine Geschwindigkeit größer als null ansteigt. Wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird, kann das Verfahren bei 310 fortgesetzt werden. Ansonsten wird das Verfahren bei 312 fortgesetzt.
Auch bei 306 kann das Lautsprecheransteuermodul 212 bestimmen, ob ein aggressiver Fahrzeugstart erkannt wird. Das Start-Identifikationsmodul 208 kann einen aggressiven Fahrzeugstart, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung, identifizieren. So kann beispielsweise das Start-Identifikationsmodul 208 einen Fahrzeugstart identifizieren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von null auf einen Wert größer als null ansteigt, und das Lautsprecheransteuermodul 212 kann bestimmen, dass der Fahrzeugstart aggressiv ist, wenn die Fahrzeugbeschleunigung größer als die erste vorbestimmte Beschleunigung ist. Wenn der identifizierte Fahrzeugstart aggressiv ist, kann das Verfahren bei 310 fortgesetzt werden. Ansonsten wird das Verfahren bei 312 fortgesetzt.
Bei 310 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob sich das Getriebe 120 im ersten Gang oder im zweiten Gang befindet. Wenn sich das Getriebe 120 im ersten Gang oder im zweiten Gang befindet, wird das Verfahren bei 314 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt.
Bei 314 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob die Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn die Motordrehzahl innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wird das Verfahren bei 316 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt.
In verschiedenen Implementierungen kann das Lautsprecheransteuermodul 212 bestimmen, ob die Lautsprecher 128 so anzusteuern sind, dass diese die erste Geräuschkulisse unabhängig von der Motordrehzahl (oder der virtuellen Motordrehzahl) wiedergeben. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 ansteuern, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart ohne Berücksichtigung der Motordrehzahl identifiziert wird und die Fahrzeugbeschleunigung größer als eine erste vorbestimmte Beschleunigung ist. In diesen Implementierungen kann 314 entfallen oder 314 kann übersprungen werden, wenn die Fahrzeugbeschleunigung größer als die zweite vorbestimmte Beschleunigung ist.
Bei 316 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob das Antriebsstrangdrehmoment größer als ein vorbestimmtes Drehmoment ist. Wenn das Antriebsstrangdrehmoment größer als ein vorbestimmtes Drehmoment ist, wird das Verfahren bei 318 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt. Bei 318 steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 an, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben.
Bei 312 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob ein Hochschalten des Getriebes identifiziert ist. Wie vorstehend erläutert, kann das Hochschalt-Identifikationsmodul 210 ein Hochschalten des Getriebes basierend auf dem Gangzustand, dem Schaltzustand und/oder der Gangschaltungsrichtung, die von dem TCM 192 bereitgestellt werden können, identifizieren. Wenn ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird, wird das Verfahren bei 320 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt.
Bei 320 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, wird das Verfahren bei 322 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt.
Bei 322 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob das Getriebe 120 hochgeschaltet wurde (d. h., ob das Hochschalten des Getriebes abgeschlossen ist). Wenn das Getriebe 120 hochgeschaltet wurde, fährt das Verfahren bei 322 fort. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt.
Bei 324 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob der momentane Gangzustand oder die momentane Gangzahl des Getriebes 120 kleiner als eine vorbestimmte Ganganzahl ist. Wenn die aktuelle Gangzahl kleiner als eine vorbestimmte Gangnummer ist, wird das Verfahren bei 326 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt.
Bei 326 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob die Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn die Motordrehzahl innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wird das Verfahren bei 328 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt.
Bei 328 bestimmt das Lautsprecheransteuermodul 212, ob das Antriebsstrangdrehmoment größer als ein vorbestimmtes Drehmoment ist. Wenn das Antriebsstrangdrehmoment größer als das vorbestimmte Drehmoment ist, wird das Verfahren bei 330 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren bei 308 fortgesetzt. Bei 330 steuert das Lautsprecheransteuermodul 212 die Lautsprecher 128 an, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben.
Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann die Lautsprecher 128 so ansteuern, dass diese jede der ersten und der zweiten Geräuschkulisse für die vorbestimmte Zeitdauer wiedergeben. Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann das Wiedergeben der ersten Geräuschkulisse stoppen, wenn die vorbestimmte Zeitspanne abläuft und/oder wenn eine oder mehrere Bedingungen, die zum Identifizieren eines Fahrzeugstarts verwendet werden, nicht länger erfüllt sind. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 aufhören, die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn die Fahrzeugbeschleunigung geringer als die erste vorbestimmte Beschleunigung ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Lautsprecheransteuermodul 212 die Wiedergabe der ersten Geräuschkulisse stoppen, wenn 310, 314 und/oder 316 nicht mehr erfüllt ist/sind.
Das Lautsprecheransteuermodul 212 kann das Wiedergeben der zweiten Geräuschkulisse stoppen, wenn die vorbestimmte Zeitdauer abläuft und/oder wenn eine oder mehrere Bedingungen, die zum Identifizieren eines Hochschaltens des Getriebes verwendet werden, nicht länger erfüllt sind. So kann beispielsweise das Lautsprecheransteuermodul 212 die Wiedergabe der zweiten Geräuschkulisse stoppen, wenn eine Zeitspanne, die verstreicht, nachdem das Hochschalten des Getriebes abgeschlossen ist, größer als eine vorbestimmte Zeitdauer ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Lautsprecheransteuermodul 212 die Wiedergabe der zweiten Geräuschkulisse stoppen, wenn 320, 322, 324, 326 und/oder 328 nicht mehr erfüllt sind.
Nach 308, 318 oder 330 kann das Verfahren zu 302 zurückkehren. Auf diese Weise kann das Verfahren kontinuierlich bestimmen, ob ein Fahrzeugstart oder ein Hochschalten des Getriebes identifiziert wird, und die erste oder zweite Geräuschkulisse wird wiedergeben, wenn einer dieser beiden Vorgänge identifiziert wird. Zusätzlich kann das Verfahren verschiedene Fahrzeugbetriebszustände überwachen und bestätigen, dass die Fahrzeugbetriebsbedingungen bestimmte Kriterien erfüllen, bevor die erste und die zweite Geräuschkulisse wiedergegeben werden. Somit kann das Verfahren sicherstellen, dass die erste und die zweite Geräuschkulisse nur wiedergegeben werden, wenn ein Fahrer erwarten würde, diese zu hören.
Die vorhergehende Beschreibung ist rein illustrativ und soll die vorliegende Offenbarung sowie ihre Ausführungen oder Verwendungen keineswegs einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung 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 ebenfalls 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 Begriff 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 Begriff „gruppierte Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen 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 hierin 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 zumindest einem nicht-flüchtigen, konkreten, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können ebenfalls gespeicherte Daten enthalten 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.

Claims

System, umfassend: ein Start-Identifikationsmodul, konfiguriert zum: Überwachen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, und Identifizieren eines Fahrzeugstarts, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von null auf einen Wert größer als null ansteigt; und Lautsprecheransteuermodul, das konfiguriert ist zum: Überwachen einer Beschleunigung des Fahrzeugs; Steuern eines Lautsprechers in einer Fahrgastzelle, um eine erste Geräuschkulisse wiederzugeben, die eine von einem Motor und/oder einem Antriebssystem während eines Fahrzeugstarts erzeugte Geräuschkulisse simuliert, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und die Fahrzeugbeschleunigung größer als eine vorbestimmte Beschleunigung ist; und Steuern des Lautsprecheransteuermoduls, um die erste Geräuschkulisse während eines Fahrzeugstarts nicht wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und die Fahrzeugbeschleunigung kleiner oder gleich der vorbestimmten Beschleunigung ist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Hochschalt-Identifikationsmodul, das konfiguriert ist zum: Überwachen eines Schaltzustandes eines Getriebes des Fahrzeugs und einer Schaltrichtung des Getriebes; und Identifizieren, wenn das Getriebe von einem Gang in einen anderen Gang hochgeschaltet wird, der, basierend auf dem Schaltzustand und der Schaltrichtung, größer als der eine Gang ist, worin das Lautsprecheransteuermodul so konfiguriert ist, dass dieses den Lautsprecher zum Wiedergeben einer zweiten Geräuschkulisse ansteuert, um die eine, durch mindestens einen von einem Motor und einem Antriebssystem während eines Zeitraums, der auf ein Hochschalten des Getriebes folgt, wenn das Getriebe hochgeschaltet wird, erzeugte Geräuschkulisse zu simulieren.
System nach Anspruch 2, worin das Lautsprecheransteuermodul konfiguriert ist, den Lautsprecher anzusteuern, um die zweite Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn das Getriebe hochgeschaltet wird und eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist.
System nach Anspruch 2, worin das Lautsprecheransteuermodul dazu konfiguriert ist, den Lautsprecher anzusteuern, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn das Getriebe hochgeschaltet wird und eine Gangzahl des Getriebes kleiner als ein Ganganzahlschwellenwert ist.
System nach Anspruch 2, worin das Lautsprecheransteuermodul dazu konfiguriert ist, den Lautsprecher anzusteuern, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn das Getriebe hochgeschaltet wird, die Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt und ein von einem Antriebsstrang des Fahrzeugs erzeugter Drehmomentbetrag größer als ist ein vorbestimmtes Drehmoment.
System nach Anspruch 1, worin das Lautsprecheransteuermodul dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, ob der Lautsprecher angesteuert werden soll, um die erste Geräuschkulisse unabhängig von der Motordrehzahl wiederzugegeben.
System nach Anspruch 1, worin das Lautsprecheransteuermodul dazu konfiguriert ist, den Lautsprecher anzusteuern, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und ein Getriebe des Fahrzeugs sich in einem von einem ersten Gang oder einem zweiten Gang befindet.
System nach Anspruch 1, worin das Lautsprecheransteuermodul dazu konfiguriert ist, den Lautsprecher anzusteuern, um die erste Geräuschkulisse wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und die Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
System nach Anspruch 1, worin das Lautsprecheransteuermodul dazu konfiguriert ist, den Lautsprecher anzusteuern, um das erste Geräusch wiederzugeben, wenn ein Fahrzeugstart identifiziert wird und ein von einem Antriebsstrang des Fahrzeugs erzeugter Drehmomentbetrag größer als ein vorbestimmtes Drehmoment ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, worin das Steuerungsmodul konfiguriert ist zum: Ansteuern des Lautsprechers, um die erste Geräuschkulisse für eine vorbestimmte Zeitperiode wiederzugeben; und Ansteuern des Lautsprechers, um die Wiedergabe der ersten Geräuschkulisse zu beenden, wenn die vorbestimmte Zeit abläuft.