DE102022103270A1 - Verfahren und Assistenzsystem zur automatischen Geräuschoptimierung und Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Assistenzsystem (4) zur Geräuschoptimierung eines Kraftfahrzeugs (1) sowie ein entsprechend eingerichtetes Kraftfahrzeug (1). In dem Verfahren werden im Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) oder wenigstens eines Systems (2, 3) des Kraftfahrzeugs Akustiksignale erfasst und auf akustische Überhöhungen (10) hin analysiert. Bei Detektion einer akustischen Überhöhung (10) werden eine aktuelle Lastanforderung und ein aktueller Betriebsparameterwert des wenigstens einen Systems (2, 3) erfasst. Der Betriebsparameterwert wird dann durch eine selbstlernende Anpassungseinrichtung (4) unter fortgesetzter Erfüllung der Lastanforderung variiert, um die Überhöhung (10) zu reduzieren. Wenn eine Reduzierung der Überhöhung (10) erreicht ist, wird der korrespondierende neue Betriebsparameterwert als neue Betriebsstrategie für das System (2, 3) zum Erfüllen der jeweiligen Lastanforderung durch das selbstlernende Assistenzsystem (4) gelernt und bei einem zukünftigen Auftreten der jeweiligen Lastanforderung automatisch angewendet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Assistenzsystem zur Geräuschoptimierung eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechend eingerichtetes Kraftfahrzeug.
  • Im Betrieb eines Kraftfahrzeugs können Geräusche entstehen, die von Fahrzeuginsassen als störend oder ablenkend empfunden werden können. Dies kann einen Nutzungs- oder Insassenkomfort des Kraftfahrzeugs beeinträchtigen. Zudem können entsprechende Vibrationen gegebenenfalls zu Beschädigungen oder einem erhöhten Verschleiß führen oder beitragen. Dem Entstehen solcher Geräusche bzw. entsprechender Vibrationen kann gegebenenfalls durch massivere Ausgestaltung vibrationsanfälliger Komponenten, durch zusätzliche Befestigungspunkte oder durch zusätzliches dämpfendes Material entgegengewirkt werden, wenn hinsichtlich der Geräuschentwicklung problematische Komponenten oder Betriebspunkte bereits während der Fahrzeugentwicklung erkannt werden. Dabei werden jedoch zum einen oftmals nicht sämtliche Geräusch- oder Vibrationsprobleme erkannt und dauerhaft gelöst und es kann zum anderen ein entsprechend erhöhter Material-, Fertigungs- und Kostenaufwand anfallen und gegebenenfalls ein Gewicht des Kraftfahrzeugs in unerwünschter Weise erhöht werden.
  • Vor diesem Hintergrund beschreibt die DE 10 2014 206 048 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines Elektromotors in einem System, beispielsweise einem Kraftfahrzeug. Darin wird aus einer frequenzabhängigen Responsefunktion des Systems ein Korrektursignal zur Änderung des Betriebsgeräusches des Systems bei zumindest einer vorgebbaren Frequenz ermittelt. Dieses Korrektursignal wird dann zur Steuerung des Elektromotors eingesetzt. Damit soll gezielt die akustische Charakteristik des Elektromotors angepasst werden.
  • Als weiteren Ansatz beschreibt die US 2008 / 0 120 011 A1 ein Steuergerät für ein Fahrzeug, das einen internen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfasst. Das Steuergerät weist Lärmreduktionsmittel zum Steuern des Elektromotors auf. Damit soll Lärm reduziert werden, der durch Veränderungen des Ausgangsdrehmoments des Verbrennungsmotors verursacht wird. Dazu wird der Elektromotor derart gesteuert, dass dieser ein in entgegengesetzter Phase variiertes Drehmoment erzeugt. Damit soll sowohl eine Lärmreduktion als auch eine Verbesserung der Treibstoffeffizienz erreicht werden.
  • Ein weiteres Verfahren für eine Drehmomentsteuerung ist in der WO 2020 / 207 405 A1 beschrieben. Darin wird eine Drehmomentverteilung für ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem gemäß einer Drehmomentanforderung durchgeführt. Wenn bei einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit eine charakteristische Frequenz des ersten Antriebssystems in ein Resonanzfrequenzintervall des ersten Antriebssystems fällt, wird gemäß der Drehmomentanforderung und einem Maximaldrehmoment des zweiten Antriebssystems der Drehmomentoutput der beiden Antriebssysteme modifiziert. Dabei wird der Drehmomentoutput des ersten Antriebssystems reduziert und der Drehmomentoutput des zweiten Antriebssystems erhöht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Nutzungskomfort und ein akustisches Verhalten eines Kraftfahrzeugs auf besonders effiziente Weise zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Mögliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren offenbart.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewendet werden zur, insbesondere automatischen oder teilautomatischen, Geräuschoptimierung eines Kraftfahrzeugs. Diese Optimierung kann beispielsweise hinsichtlich wenigstens eines vorgegebenen Kriteriums erfolgen. Insbesondere können störende Überhöhungen, also Störgeräuschspitzen vermieden oder reduziert werden. Das Verfahren kann im Betrieb des jeweiligen Kraftfahrzeugs oder im Betrieb wenigstens eines Systems bzw. wenigstens einer Komponente für das Kraftfahrzeug angewendet werden. In ersterem Fall kann also das Kraftfahrzeugs bereits hergestellt sein, während in letzterem Fall das Verfahren beispielsweise noch während der Entwicklungsphase bzw. bereits vor der Endmontage des Kraftfahrzeugs angewendet werden kann.
  • In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden - je nach Anwendungsfall im Betrieb des Kraftfahrzeugs oder im Betrieb des wenigstens einen für das letztliche Kraftfahrzeug vorgesehenen Systems - Akustiksignale erfasst und auf akustische Überhöhungen hin analysiert. Solche Akustiksignale können beispielsweise Schallsignale, also Luft- oder Körperschall, Vibrationen und/oder dergleichen mehr sein oder umfassen. Akustische Überhöhungen können im vorliegenden Sinne beispielsweise Peaks in einem jeweiligen Frequenzspektrum sein, insbesondere Peaks, die über einen vorgegebenen Schwellenwert hinausragen oder um wenigstens einen vorgegebenen Wert oder Anteil höher sind als umgebende Bereiche des jeweiligen Spektrums. Die Akustiksignale können beispielsweise durch eine Fouriertransformation, insbesondere nach dem FFT-Verfahren, einen Schwellenwertvergleich, eine Ermittlung einer Schallenergie in bestimmten vorgegebenen Frequenz- oder Spektralbereichen und/oder dergleichen mehr detektiert, also erkannt werden.
  • Wenn dabei eine akustische Überhöhung detektiert wird, werden eine aktuelle Lastanforderung für das Kraftfahrzeug bzw. das jeweilige System und für das wenigstens eine System des Kraftfahrzeugs bzw. für wenigstens einen Betriebsparameter wenigstens des Systems wenigstens ein aktueller Betriebsparameterwert, durch den die Lastanforderung erfüllt wird, erfasst bzw. bestimmt. Ein solches System kann für eine bestimmte Funktionalität des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einen Antrieb, eine Belüftung, eine Kühlung und/oder dergleichen mehr vorgesehen oder eingerichtet sein. Ein solches System kann eine oder mehrere Einrichtungen, Vorrichtungen, Komponenten, Steuergeräte und/oder dergleichen mehr umfassen. Insbesondere kann das System wenigstens zwei steuerbare Einrichtungen oder Komponenten umfassen. Die aktuelle Lastanforderung kann für eben dieses System, wenigstens ein anderes System oder das Kraftfahrzeug insgesamt gelten. Eine Lastanforderung kann beispielsweise durch eine Einstellung oder Bedienhandlung eines Fahrers oder Insassen des Kraftfahrzeugs oder beispielsweise eine Bedienperson des Systems oder eines entsprechenden Prüfstandes oder dergleichen ausgelöst werden bzw. bestimmt sein. Der Betriebsparameterwert kann ein Wert eines Betriebsparameters des jeweiligen Systems sein, wie etwa ein ausgegebenes Drehmoment, eine Drehzahl, eine Leistung, eine Schalt- oder Ansteuerfrequenz, ein Tastverhältnis und/oder dergleichen mehr. Mit anderen Worten wird also ein Zustand des Kraftfahrzeugs bestimmt, der zu einem jeweiligen Zeitpunkt gegeben ist, zu dem die akustische Überhöhung auftritt.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch eine selbstlernende Anpassungseinrichtung der wenigstens eine Betriebsparameterwert unter fortgesetzter Erfüllung der Lastanforderung variiert, um die akustische Überhöhung zu reduzieren oder zu minimieren. Die Anpassungseinrichtung kann dazu beispielsweise eine Einrichtung des maschinellen Lernens oder der künstlichen Intelligenz sein oder umfassen, wie beispielsweise ein künstliches neuronales Netz, einen Mustererkennungsalgorithmus und/oder dergleichen mehr. Insbesondere kann die Anpassungseinrichtung als entsprechendes Softwaremodul ausgestaltet sein oder beispielsweise eine Prozessoreinrichtung, wie etwa einen Mikrochip, Mikrocontroller oder Mikroprozessor oder dergleichen, und einen damit gekoppelten Datenspeicher umfassen, auf dem ein entsprechendes Softwaremodul oder Computerprogramm gespeichert ist. Damit kann die Anpassungseinrichtung automatisch den wenigstens einen Betriebsparameterwert variieren, also verändern und anschließend überprüfen, ob die akustische Überhöhung sich verändert hat, insbesondere reduziert wurde, oder nicht. Die Anpassungseinrichtung kann Teil des Kraftfahrzeugs sein. Beispielsweise kann die Anpassungseinrichtung als Steuergerät des Kraftfahrzeugs oder für das Kraftfahrzeugs ausgestaltet oder in ein solches Steuergerät integriert sein. Ebenso kann die Anpassungseinrichtung eine separate Einrichtung sein, beispielsweise ein im Rahmen der Entwicklung oder Prüfung des Systems vor Einbau in das Kraftfahrzeug verwendbares Steuergerät oder dergleichen.
  • Der wenigstens eine Betriebsparameterwert kann dabei automatisch beispielsweise so lange oder so stark variiert werden, bis die akustische Überhöhung eliminiert wurde, einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet und/oder ein jeweiliger, insbesondere vorgegebener, Variationsspielraum, innerhalb dessen der Betriebsparameterwert variiert werden kann, ausgeschöpft ist. Ein entsprechender Schwellenwert kann beispielsweise frequenzabhängig und/oder relativ zu anderen Frequenzen oder Spektrumsbereichen, für korrespondierende Schallleistungen oder Lautstärken und/oder dergleichen mehr vorgegeben sein. Der Variationsspielraum kann beispielsweise für jeden Betriebsparameterwert individuell vorgegeben oder vordefiniert sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei der Variation des Betriebsparameterwerts beispielsweise Grenzen einer Spezifikation oder eines sicheren Betriebs oder vorgegebene Emissions- oder Energieverbrauchsgrenzen eingehalten, also nicht überschritten werden.
  • Das automatische Variieren des wenigstens einen Betriebsparameterwerts kann je nach Ausgestaltung oder Implementierung beispielsweise nach einem vorgegebenen Schema, in Abhängigkeit von einer damit erzielten Veränderung der jeweiligen akustischen Überhöhung bzw. einer Summe mehrerer oder aller detektierten akustischen Überhöhungen, zufällig oder nach einem durch die Anpassungseinrichtung selbst automatisch gelernten Muster oder Schema erfolgen. Letzteres kann beispielsweise anhand einer vorgegebenen Belohnungsfunktion erfolgen, welche Variationen, die zu einer besonders großen oder effektiven Reduzierung der akustischen Überhöhung führen, belohnt, sodass solche Variationen gelernt und bevorzugt angewendet werden.
  • Wenn eine entsprechende Reduzierung der akustischen Überhöhung erreicht ist oder wurde, wird in einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens der korrespondierende neue, also veränderte Betriebsparameterwert als neue Betriebsstrategie für das System zum Erfüllen der jeweiligen Anforderung gelernt und bei einem zukünftigen Auftreten der jeweiligen Anforderung automatisch angewendet, also eingestellt, sodass damit also ein zukünftiges bzw. erneutes Auftreten der jeweiligen akustischen Überhöhung in dem jeweiligen Betriebspunkt, also für die jeweilige Lastanforderung vermieden wird. Diese neue Betriebsstrategie kann durch die selbstlernende Anpassungseinrichtung und/oder das jeweilige System, dessen Betriebsparameterwert verändert wurde, gelernt werden. Vorliegend ist also eine adaptive, selbstlernende Geräuschoptimierung im Betrieb vorgesehen, bei der die Anpassungseinrichtung durch Korrelation von akustischen Effekten und aufgenommenen Zustandsdaten, also insbesondere des wenigstens einen Betriebsparameterwerts sowie gegebenenfalls auch der aktuellen Lastanforderung, geeignete Einstellungen, also Betriebsparameterwerte, ermittelt und lernt, um akustische Belästigungen oder Störungen zu vermeiden oder zu reduzieren. Wird das erfindungsgemäße Verfahren im Betrieb des Kraftfahrzeugs angewendet, so können damit also dessen akustische Eigenschaften live optimiert werden. Wird das erfindungsgemäße Verfahren im separaten Betrieb des wenigstens einen Systems angewendet, so kann damit dieses System bereit im Vorhinein, also vor Verwendung in dem Kraftfahrzeug, charakterisiert werden. Dies kann bereits in einem entsprechend frühen Verfahren der Fahrzeugproduktion eine Optimierung ermöglichen. Beispielsweise kann dann nicht nur die Betriebsstrategie des Systems angepasst werden, sondern das Design des Systems oder wenigstens eine weitere Einrichtung für das Kraftfahrzeug bzw. ein Design des Kraftfahrzeugs modifiziert oder angepasst werden. Damit kann also entsprechend frühzeitig und damit besonders flexibel, praktikabel, kostengünstig und effektiv auf die akustischen oder vibratorischen Eigenschaften des wenigstens einen Systems reagiert werden. Beispielsweise kann so erkannt werden, dass das System in einem bestimmten Betriebspunkt bzw. Frequenzbereich Geräusch- oder Anregungsspitzen erzeugt, und ein Aufbau oder Design des Kraftfahrzeugs darauf basierend gestaltet werden, um dies zu dämpfen oder entsprechende Anregungen weiterer Komponenten durch das System zu minimieren.
  • Dabei basiert die vorliegende Erfindung nicht auf dem Verschieben von Eigenfrequenzen, sondern auf der fortlaufenden Detektion von akustischen Überhöhungen, also Störgeräuschen, im Kraftfahrzeug oder im Betrieb des wenigstens einen Systems und einer entsprechenden adaptiven, selbstlernenden Anpassung des Verhaltens des Kraftfahrzeugs bzw. eines oder mehrerer Systeme für das Kraftfahrzeug, sodass die Anregung von komponentenspezifischen Eigenfrequenzen durch adaptive funktionale Systemmaßnahmen während der Nutzungsphase, also letztlich während des Betriebs des Kraftfahrzeugs vermieden oder reduziert wird. Die Nutzungsphase kann hier jeglichen Betrieb des Kraftfahrzeugs meinen, beispielsweise einen ersten Test- oder Prüfbetrieb nach Herstellung, einen Betrieb durch einen Endnutzer, einen Betrieb in einer Werkstatt oder auf einem Prüfstand und/oder dergleichen mehr. Da dabei auch nicht die Lastanforderung automatisch verändert oder ausgeschlossen wird, kann dies so verstanden werden, dass der Fahrer oder Insasse des Kraftfahrzeugs durch Vorgabe oder Einstellung der Lastanforderung dessen Zustand bestimmt, das Kraftfahrzeug bzw. dessen selbstlernende Anpassungseinrichtung, aber bestimmt, wie dieser Zustand erreicht oder eingestellt wird, also welche Zustände oder Betriebsparameterwerte einzelner Systeme, Einrichtungen oder Komponenten zur Erfüllung der Lastanforderung verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht damit eine fahrzeug- und/oder systemspezifische oder -individuelle und dauerhafte Geräuschoptimierung, insbesondere auch dann, wenn eine Bauteil- oder Fertigungsstreuung zwischen verschiedenen, spezifikationsgemäß gleichen Kraftfahrzeugen bzw. Systemen gegeben ist, wenn es im Laufe der Zeit zu Veränderungen im akustischen Verhalten des Kraftfahrzeugs kommt und/oder dergleichen mehr. Solche Veränderungen können beispielsweise aufgrund von Verschleiß und/oder der Verwendung individueller Anbauteile oder Anpassungen, wie etwa eines Dachgepäck- oder Fahrradträgers, eines Spoilers, eines angepassten Stoßdämpfer oder Fahrwerks, einen einer Höher- oder Tieferlegung, einer veränderten Bereifung, eines Chip-Tuning, einer Beladung und/oder dergleichen mehr auftreten. All dies kann zu fahrzeug- oder situationsspezifischen akustischen Überhöhungen in bestimmten Betriebspunkten führen, die praktisch unvorhersehbar sind und nicht praktikabel von vornherein dauerhaft ausgeschlossen oder verhindert werden können. Somit kann durch die vorliegende Erfindung also eine Geräuschoptimierung ohne beispielsweise eine erheblich robustere Auslegung von Systemen und Komponenten des Kraftfahrzeugs und damit besonders effizient fahrzeugindividuell, dauerhaft, effektiv und komfortabel erreicht werden. Insbesondere kann damit einerseits flexibel auf Veränderungen im akustischen Verhalten des Kraftfahrzeugs reagiert werden und andererseits die Geräuschoptimierung automatisch oder teilautomatisch und somit für Nutzer des Kraftfahrzeugs besonders einfach und aufwandsarm durchgeführt werden.
  • Es sei angemerkt, dass das Variieren des wenigstens einen Betriebsparameterwerts ein Gesamt- oder Ausgangsverhalten des System bzw. des Kraftfahrzeugs unverändert lässt. Beispielsweise kann auch bei Variation des wenigstens einen Betriebsparameterwerts bzw. bei Anwendung der entsprechenden neuen Betriebsstrategie eine Gesamtausgangsleistung oder ein Gesamtausgangsmoment, eine Gesamtkühlleistung, eine Gesamtbelüftungsleistung, eine Geschwindigkeit und/oder dergleichen mehr des Systems bzw. des Kraftfahrzeugs im Vergleich zu dem ursprünglichen, vor der Variation gegebenen und erfassten Betriebsparameterwert unverändert bleiben.
  • Das vorliegend vorgeschlagene Verfahren zur Geräuschoptimierung kann ebenso - in entsprechend modifizierter oder ergänzter Form - angewendet werden, um ein bestimmtes Sollgeräusch zu erzeugen oder zu verstärken. Dazu kann beispielsweise ein Fehlen oder eine beispielsweise unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegende Lautstärke eines vorgegebenen Sollgeräuschs oder einer vorgegebenen Geräuschcharakteristik, beispielsweise in einem bestimmten Frequenzbereich erkannt und wenigstens ein Betriebsparameterwert wenigstens eines Systems des Kraftfahrzeugs so variiert werden, dass das Sollgeräusch oder die Geräuschcharakteristik erzeugt oder verstärkt wird. Dies kann insbesondere jeweils korrespondierend zu vorbestimmten Belastungen, Lastanforderungen oder Fahrmanövern durchgeführt werden. Dadurch kann beispielsweise ein bestimmter Fahreindruck oder ein bestimmtes Fahrerlebnis erzeugt oder unterstützt werden, beispielsweise ein Eindruck von Sportlichkeit beim Beschleunigen durch Erzeugen oder Verstärken eines sonoren Brummens oder dergleichen.
  • In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das System wenigstens zwei zumindest im Wesentlichen funktionsgleiche steuerbare Einrichtungen. Die Anpassungseinrichtung verändert dann zum Variieren des wenigstens einen Betriebsparameterwerts eine Ansteuerung der beiden Einrichtungen gegenläufig zueinander. Die funktionsgleichen steuerbaren Einrichtungen können also für dieselbe Art von grundlegender Funktionalität vorgesehen bzw. eingerichtet sein. Mit anderen Worten können die funktionsgleichen Einrichtungen im vorliegenden Sinne beispielsweise dieselbe Art von Effekt oder Output erzeugen, wie etwa ein Antriebsmoment, einen Luftstrom oder dergleichen. Dass die Ansteuerung der beiden Einrichtungen gegenläufig verändert wird, kann insbesondere bedeuten, dass der entsprechende Output der einen Einrichtung reduziert und der Output der anderen Einrichtung vergrößert wird, sodass ein Gesamtoutput oder ein Gesamteffekt der beiden Einrichtungen bzw. des diese umfassenden Systems unverändert bleibt und somit die jeweilige Lastanforderung trotz der Variation bzw. Veränderung weiterhin erfüllt wird. Eine derartige gegenläufige Ansteuerung bzw. Variation von zwei funktionsgleichen Einrichtungen kann auf besonders einfache Weise eine Variation wenigstens eines Betriebsparameterwerts ohne Abweichung von der Lastanforderung ermöglichen, da ein Effekt der veränderten Ansteuerung einer der beiden Einrichtungen durch die gegenläufige, also entgegengesetzte Veränderung der Ansteuerung der anderen der beiden Einrichtungen unmittelbar kompensiert wird.
  • In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die beiden Einrichtungen des Systems als Antriebseinrichtungen, insbesondere als elektrische Antriebsmaschinen, an verschiedenen Achsen des jeweiligen Kraftfahrzeugs ausgestaltet. Mit anderen Worten kann also beispielsweise eine erste der Einrichtungen eine Vorderachse und des Kraftfahrzeugs antreiben, während die andere der beiden Einrichtungen eine Hinterachse des Kraftfahrzeugs antreiben kann. Als Betriebsparameterwert wird hier eine Drehmomentverteilung zwischen den beiden Antriebseinrichtungen variiert. Mit anderen Worten wird also eine Last- oder Drehmomentverschiebung zwischen den beiden Antriebseinrichtungen durchgeführt. Dabei kann ein Gesamtdrehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs insgesamt unverändert bleiben. Durch die veränderte Drehmomentverteilung werden die beiden Antriebsmaschinen jedoch in andere individuelle Betriebspunkte versetzt, wodurch das Betriebsgeräusch bzw. Geräuschspektrum der Antriebsmaschinen verändert werden kann. Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann eine besonders effektive Geräuschoptimierung ermöglichen, da akustische Überhöhungen oftmals durch Antriebseinrichtungen verursacht werden, dabei jedoch nur in relativ schmalen Drehzahl- oder Lastbereichen der Antriebsmaschinen auftreten. Vorteilhaft ist hier zudem, dass die entsprechende Ansteuerung der elektrischen Maschinen besonders einfach und besonders schnell und für die Insassen des Kraftfahrzeugs zumindest im Wesentlichen unmerklich durchgeführt werden kann.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird im Betrieb des Kraftfahrzeugs anhand von Betriebsdaten des Kraftfahrzeugs das jeweilige die Überhöhung - zumindest vermutlich - verursachende, also für die Überhöhung zumindest vermutlich verantwortliche System ermittelt, also identifiziert. Die Anpassungseinrichtung variiert dann den wenigstens einen Betriebsparameterwert zumindest genau dieses Systems. Die Betriebsdaten können für das Kraftfahrzeug insgesamt oder für mehrere einzelne Systeme des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Beispielsweise kann dann das für die Überhöhung verantwortliche System anhand einer Analyse der Betriebs- oder Belastungszustände der verschiedenen Systeme ermittelt werden. Dabei können beispielsweise vorgegebene oder gelernte Korrelationen zwischen bestimmten Betriebsdaten bzw. Betriebs- oder Belastungszuständen, Betriebsfrequenzen von Systemen oder Komponenten, akustischen Überhöhungen, bestimmten Frequenzen oder Frequenzbereichen von Überhöhungen und dafür verantwortlichen Systemen und/oder dergleichen mehr berücksichtigt werden. Die Betriebsdaten können beispielsweise eine Drehzahl, ein Drehmoment, eine Temperatur, einen Schaltzustand, eine Ansteuerfrequenz, ein Tastverhältnis, einen Betriebsmodus und/oder dergleichen mehr angeben oder umfassen. Verschiedene Betriebsmodi in diesem Sinne können beispielsweise für einen Antrieb ein Allradbetrieb gegenüber einem Vorder- oder Hinterachsantrieb oder beispielsweise für ein Belüftungssystem oder dergleichen ein Außenluftbetrieb gegenüber einem Umluftmodus sein.
  • Es kann hier vorgesehen sein, dass die Betriebsparameterwerte des identifizierten, die Überhöhung verursachenden Systems ausschließlich oder als erstes variiert werden, bis eine Reduzierung der akustischen Überhöhung erreicht oder der Variationsspielraum ausgeschöpft ist. Wenn keine oder keine ausreichende Reduzierung erreicht werden kann, dann können nach und nach Betriebsparameterwerte eines oder mehrerer weiterer Systeme des Kraftfahrzeugs automatisch variiert werden. Dabei können die verschiedenen Systeme des Kraftfahrzeugs beispielsweise abhängig von einer räumlichen Nähe oder eines Grades einer mechanischen und/oder elektrischen Kopplung dem identifizierten System oder gemäß einer vorgegebenen Reihenfolge oder Matrix durchlaufen werden. Nur oder zumindest zuerst den Betriebsparameterwert des identifizierten Systems zu variieren kann eine besonders gezielte und damit besonders effektive und schnelle Maßnahmen darstellen, die eine besonders hohe Erfolgsanfälligkeit für das effektive Reduzieren der akustischen Überhöhung aufweisen kann. Es kann jedoch Fälle geben, in denen das verantwortliche System fälschlich identifiziert wird oder die Überhöhung beispielsweise nur durch Variation eines Betriebsparameterwerts eines anderen Systems oder mehrerer Systeme reduziert werden kann. Dies kann beispielsweise bei einer komplexen Interaktion mehrerer Systeme als Ursache für die akustische Überhöhung der Fall sein. Wird während einer Instanz der jeweiligen entsprechenden Lastanforderung oder akustischen Überhöhung keine ausreichende Reduzierung erreicht, bevor der Variationsspielraum sämtlicher variierbar Betriebsparameter durchlaufen oder durchsucht worden ist, so kann die Variation, also die Suche nach einer akustisch optimalen Betriebsstrategie in der nächsten Instanz, also bei dem nächsten Auftreten der entsprechenden Lastanforderung oder akustischen Überhöhung fortgesetzt werden. Damit kann letztlich eine besonders effektive Geräuschoptimierung erreicht werden.
  • In einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das die Überhöhung verursachende System anhand wenigstens eines vorgegebenen Kennfeldes ermittelt, also identifiziert. In einem solchen Kennfeld können akustisch kritische Bereiche eines oder mehrerer Betriebsparameter, mit verschiedenen Systemen verknüpfte und/oder bei verschiedenen Betriebsparameterwerten in der Vergangenheit aufgetretene Lautstärken oder Störfrequenzen und/oder dergleichen mehr angegeben sein. Daraus kann das jeweils verantwortliche System direkt ermittelt werden. Ebenso können beispielsweise Vielfache oder Teiler, also höhere oder niedrigere Ordnungen der im Kennfeld angegebenen Frequenzen mit der detektierten akustischen Überhöhung bzw. deren Frequenz abgeglichen werden, um auf das jeweils verantwortliche System zu schließen. Als Dimensionen des Kennfeldes können beispielsweise die Lautstärke oder Schallintensität über ein Drehmoment, eine Drehzahl und eine Temperatur und/oder dergleichen mehr aufgetragen oder angegeben sein. Es können ein Kennfeld für das Kraftfahrzeug und/oder mehrere Kennfelder für jeweils ein individuelles System oder eine individuelle Komponente des Kraftfahrzeugs vorgegeben sein. Ein entsprechendes Kennfeld kann beispielsweise im Rahmen der Entwicklung oder Fertigung des Kraftfahrzeugs durch entsprechende Messungen erzeugt und vorgegeben werden. Wenn es dann im Laufe der Zeit zu Veränderungen und damit zu Abweichungen von dem initialen Kennfeld kommt, so kann das Kennfeld dennoch herangezogen oder berücksichtigt werden, beispielsweise indem das jeweilige verantwortliche System anhand desjenigen in dem Kennfeld angegebenen Peaks identifiziert wird, welcher der Frequenz der detektierten akustischen Überhöhung am nächsten ist, durch einen Mustervergleich von Frequenzpeaks bzw. Spektren und/oder dergleichen mehr. Die hier vorgeschlagene Verwendung wenigstens eines Kennfeldes kann eine besonders einfache und schnelle Identifizierung des jeweiligen verantwortlichen, also die jeweilige akustische Überhöhung verursachenden Systems ermöglichen.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die Akustiksignale mittels mehrerer räumlich verteilt angeordneter Akustiksensoren erfasst. Solche Akustiksensoren können beispielsweise Mikrofone, Schwingungssensoren, Biegesensoren, Beschleunigungssensoren und/oder dergleichen mehr sein oder umfassen. Diese Akustiksensoren können als Teil des Kraftfahrzeugs fest in diesem verbaut sein. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise ein Akustiksensor eines mit dem Kraftfahrzeug gekoppelten mobilen elektronischen Geräts, beispielsweise eines Mobiltelefons oder eines Navigationsgeräts oder dergleichen, verwendet werden. Bei Anwendung des Verfahrens für ein separates Systems können die Akustiksensoren beispielsweise an dem System oder um dieses herum angeordnet oder in dieses integriert sein. Die Verwendung von Akustiksensoren kann eine besonders zuverlässige und für die Insassen des Kraftfahrzeugs relevante Detektion akustischer Überhöhungen ermöglichen, da beispielsweise die Detektion akustischer Überhöhungen dann nicht auf ein akustisches Modell des Kraftfahrzeugs oder angenommene akustische Reaktionen des Kraftfahrzeugs auf ein bestimmtes Betriebsverhalten hin angewiesen sind oder gestützt werden muss. Insbesondere kann wenigstens ein Akustiksensor in oder an einem Insassenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Damit kann dann ein tatsächliches Geräusch, dem die Fahrzeuginsassen ausgesetzt sind, erfasst werden. Dies erlaubt eine besonders genaue und zuverlässige Detektion tatsächlich für die Fahrzeuginsassen bzw. den Komfort relevanter akustische Überhöhungen. Die Verwendung mehrerer räumlich verteilt angeordneter Akustiksensoren kann dabei eine besonders genaue und zuverlässige Ortung einer entsprechenden Schallquelle bzw. Identifizierung des jeweiligen verursachenden Systems ermöglichen.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird im Betrieb des Kraftfahrzeugs eine Nutzereinstellung wenigstens einer Einrichtung des Kraftfahrzeugs, die einen Geräuschpegel in einem Insassenraum des Kraftfahrzeugs beeinflussen kann, erfasst. Eine solche Nutzereinstellung kann beispielweise ein Öffnungsgrad bzw. Schließzustand eines Seitenfensters, eine Einstellung für eine Luftstrom- oder Belüftungsstärke einer Belüftungseinrichtung, eine Lautstärke einer Medienwiedergabeeinrichtung, wie etwa eines Radios oder Multimediageräte oder dergleichen, und/oder dergleichen mehr sein oder umfassen. Der wenigstens eine Betriebsparameter wird in der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung durch die Anpassungseinrichtung nur dann automatisch variiert, wenn der durch die Nutzereinstellung in dem Insassenraum erzeugte Geräuschpegel kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist und/oder wenn ein der akustischen Überhöhung entsprechendes Geräusch nicht durch den durch die Nutzereinstellung erzeugten Geräuschpegel übertönt wird. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass durch ansprechende Nutzereinstellungen - wie etwa eine entsprechend laute Musikwiedergabe oder durch bei geöffnetem Seitenfenster auftretende Windgeräusche bei entsprechender Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs - durch andere Systeme des Kraftfahrzeugs verursachte akustische Überhöhungen übertönen können, sodass die Reduzierung einer solchen akustischen Überhöhung effektiv, also in der Wahrnehmung der Fahrzeuginsassen, keinerlei Effekt hätte. Damit kann dann in solchen Situationen die Variation des Betriebsparameterwerts eingespart werden. Damit können gegebenenfalls mit der Variation des Betriebsparameterwerts einhergehende Effizienzverluste vermieden werden, ohne dass der Insassen- oder Nutzungskomfort reduziert würde.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Geräuschoptimierung in einem vorgegebenen Optimierungsbetriebsmodus des Kraftfahrzeugs durchgeführt. In diesem Optimierungsbetriebsmodus werden unterschiedliche vorgegebene Lastanforderungen bzw. entsprechende Betriebspunkte in einem vordefinierten Programm durchlaufen, also eingestellt. Ein solcher Optimierungsbetriebsmodus bzw. ein entsprechendes Programm kann beispielsweise auf einem Rollenprüfstand des Kraftfahrzeugs in konsistenter vordefinierter Weise ausgeführt werden. Beispielweise kann dabei das Kraftfahrzeug oder wenigstens ein System des Kraftfahrzeugs von einer Minimallast oder Minimalleistung bis zu einer Maximallast oder Maximalleistung durchgesteuert, also betrieben werden. Die Geräuschoptimierung kann jeweils bei Bedarf oder regelmäßig, etwa im Rahmen einer Reparatur oder Wartung oder als Teil eines Inspektionsservices oder dergleichen durchgeführt werden. Damit kann sichergestellt werden, dass akustische Überhöhungen zuverlässig detektiert werden. Zudem kann dabei beispielsweise das Kraftfahrzeug gezielt so lange mit einer bestimmten Lastanforderung, bei der eine akustische Überhöhung detektiert wurde, betrieben werden, bis die entsprechende Geräuschoptimierung, also die Optimierung des wenigstens einen Betriebsparameterwerts zur Minimierung der akustischen Überhöhung abgeschlossen ist. Damit kann dann eine entsprechend komfortables akustisches Verhalten des Kraftfahrzeugs während normaler Nutzungs- oder Betriebszeiten des Kraftfahrzeugs sichergestellt werden. Ebenso können in dem Optimierungsbetriebsmodus beispielsweise an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs automatisch Anweisungen ausgegeben werden, um die vorgegebenen Lastanforderungen oder Betriebspunkte einzustellen oder anzufahren. Dadurch kann die Geräuschoptimierung im Rahmen der regulären Nutzung des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden, sodass das Kraftfahrzeug dazu beispielsweise nicht extra in eine Werkstatt oder zu einer Serviceeinrichtung gebracht werden muss. Dies kann eine besonders flexible, bedarfsgerechte Geräuschoptimierung mit entsprechend geringerem Aufwand für den Nutzer des Kraftfahrzeugs ermöglichen. Der Optimierungsbetriebsmodus kann beispielsweise manuell aktiviert werden, sodass dann bei deaktiviertem Optimierungsbetriebsmodus, also bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs außerhalb des Optimierungsbetriebsmodus entsprechender Aufwand für die Geräuschoptimierung eingespart werden kann. Ebenso kann der Optimierungsbetriebsmodus beispielsweise automatisch, regelmäßig oder auf eine detektierte Veränderung des Kraftfahrzeugs hin aktiviert werden. Dies kann einen weiter verbesserten Nutzungskomfort ermöglichen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem weist eine Datenverarbeitungseinrichtung auf und ist zum, insbesondere automatischen oder teilautomatischen, Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dazu kann die Datenverarbeitungseinrichtung beispielsweise eine Prozesseinrichtung, also etwa einen Mikrochip, Mikroprozessor oder Mikrocontroller oder dergleichen, und einen damit gekoppelten computerlesbaren Datenspeicher umfassen. In diesem Datenspeicher kann ein Betriebs- oder Computerprogramm gespeichert sein, das die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Verfahrensschritte, Abläufe oder Maßnahmen oder entsprechende Steueranweisungen codiert oder implementiert und. Dieses Betriebs- oder Computerprogramm kann dann durch die Prozesseinrichtung ausführbar sein, um das ansprechende Verfahren auszuführen oder dessen Ausführung zu bewirken oder zu veranlassen. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem kann insbesondere die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannte Anpassungseinrichtung sein oder diese umfassen oder implementieren. Ebenso kann das erfindungsgemäße Assistenzsystem, beispielsweise eine Eingangsschnittstelle zum Erfassen der Akustiksignale, eine entsprechende - in Hardware und/oder Software ausgeführte - Akustiksignalanalyseeinrichtung zum Detektieren akustischer Überhöhungen, einen oder mehrere Akustiksensoren zum Aufnehmen der Akustiksignale, eine Ausgangsschnittstelle zum Ausgeben von Steuersignalen zum Variieren des mindestens einen Betriebsparameterwert des und/oder dergleichen mehr umfassen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das wenigstens ein steuerbares System, das im Betrieb direkt oder indirekt Schall bzw. akustische Schwingungen oder Vibrationen erzeugen bzw. anregen kann, und ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem zur Geräuschoptimierung des Kraftfahrzeugs bzw. des wenigstens einen steuerbaren Systems aufweist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann insbesondere das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Assistenzsystem genannte Kraftfahrzeug sein oder diesem entsprechen. Demgemäß kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug einige oder alle der in diesen Zusammenhängen genannten Eigenschaften und/oder Merkmale aufweisen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 eine ausschnittweise schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Assistenzsystem zur Geräuschoptimierung; und
    • 2 eine beispielhafte schematische Diagrammdarstellung zur Veranschaulichung akustischer Problembereiche.
  • 1 zeigt eine ausschnittweise schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 ist hier mit einem elektrischen Antriebssystem ausgestattet, das einen elektrischen Frontmotor 2 an einer Vorderachse und einem elektrischen Heckmotor 3 an einer Hinterachse umfasst. Im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 können akustische Überhöhungen, also Störgeräusche, insbesondere in begrenzten Frequenzbereichen oder in Form einzelner Frequenzpeaks, auftreten. Deren zuverlässige und dauerhafte Vermeidung kann nicht praktikabel im Rahmen der Serienfertigung entsprechender Kraftfahrzeuge 1 erreicht werden, beispielsweise aufgrund individueller Abweichungen, wie etwa unterschiedlicher Ausstattungsvarianten, einer Streuung von Eigenschaften einzelner Komponenten oder Systeme, unterschiedlicher Alterungseinflüsse und/oder dergleichen mehr. Um dennoch eine Geräuschoptimierung zu realisieren, ist das Kraftfahrzeug 1 hier mit einem selbstlernenden Assistenzsystem 4 zur Geräuschoptimierung im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 ausgestattet. Das Assistenzsystem 4 umfasst schematisch angedeutet einen Prozessor 5 und einen computerlesbaren Datenspeicher 6. Ebenso kann das Assistenzsystem 4 weitere und/oder andere Komponenten aufweisen.
  • Weiter weist das Kraftfahrzeug 1 mehrere verteilt angeordnete Akustiksensoren 7 auf. Damit werden im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 Akustiksignale aufgenommen, die dann durch das Assistenzsystem 4 verarbeitet und auf akustische Überhöhung hin analysiert werden. Weiter erfasst das Assistenzsystem 4 Zustandsdaten, die eine aktuelle Lastanforderung, aktuelle Zustände bzw. Betriebsparameterwerte eines oder mehrerer Systeme des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise des Antriebssystems, und/oder dergleichen mehr angeben können. Diese Zustandsdaten können beispielsweise durch eine entsprechende, hier rein schematisch angedeutete Zustandssensorik 8 ermittelt oder bereitgestellt werden. Die Zustandssensorik 8 kann beispielsweise einen oder mehrere Sensoren, Steuergeräte, Schalteinrichtungen und/oder dergleichen mehr umfassen.
  • Anhand der erfassten Daten erkennt das Assistenzsystem 4 im Betrieb fortlaufend akustisch kritische Betriebspunkte. Weiter kann das Assistenzsystem 4 dann wenigstens ein zumindest vermutlich oder voraussichtlich verantwortliches System des Kraftfahrzeugs 1 identifizieren, beispielsweise mittels einer Methode des maschinellen Lernens, anhand eines vorgegebenen Kennfeldes und/oder dergleichen mehr.
  • Das Assistenzsystem 4 kann dann automatisch mittels entsprechender intelligenter Steuerung dieses Systems oder einzelner Komponenten oder Einrichtungen dieses Systems, beispielsweise des Frontmotors 2 und des Heckmotors 3, mindestens einen Betriebsparameterwert verändern oder variieren, um die detektierte akustische Überhöhung zu reduzieren. Vorliegend kann dazu beispielsweise eine Drehmomentverschiebung zwischen dem Frontmotor 2 und dem Heckmotor 3 durchgeführt werden, wobei ein Gesamtdrehmoment des Antriebssystems gemäß einer jeweils aktuellen Lastanforderung unverändert bleibt. Dadurch kann erreicht werden, dass eine beispielsweise durch den Frontmotor 2 oder den Heckmotor 3 bzw. eine Schwingungsanregung der jeweiligen Achse verursachte akustische Überhöhung, also eine entsprechende akustische Auffälligkeit dann vermieden oder reduziert werden kann. Ebenso kann beispielsweise eine Ansteuerung eines Klimatisierungs- oder Wärmemanagementsystems des Kraftfahrzeugs 1 entsprechend verändert werden, um eine Temperaturveränderung zu bewirken, die ebenfalls zu einer Vermeidung oder Reduzierung der akustischen Überhöhung führen kann. Ebenso können beispielsweise Lüfter oder Ventilatoren, Luft- oder Mischklappen, ein Differenzial und/oder dergleichen mehr entsprechend auf veränderte Weise angesteuert werden.
  • Dabei ist das Assistenzsystem 4 selbstlernend ausgestaltet. Dies bedeutet hier, dass das Assistenzsystem 4 auf eine vorgenommene Veränderung wenigstens eines Betriebsparameterwerts hin überprüft, ob oder in welchem Maße dies zu einer Veränderung der jeweiligen detektierten akustischen Überhöhung, also insbesondere einer Geräuschoptimierung, geführt hat. Anschließend kann der Betriebsparameterwert und/oder wenigstens eine weiterer Betriebsparameterwert weiter verändert werden und erneut eine resultierende Veränderungen des akustischen Verhaltens des Kraftfahrzeugs 1 überprüft oder beobachtet werden. Als Optimierungsziel kann dabei eine Reduzierung akustischer Überhöhungen, also beispielsweise eine Angleichung von Peaks oder eine Vergleichmäßigung einer Energieverteilung in einem akustischen Spektrum oder dergleichen, vorgegeben sein. Auf diese Weise kann das Assistenzsystem 4 automatisch und selbstständig lernen, durch welche Betriebsparameterwerte bzw. durch welche Veränderungen welcher Betriebsparameterwerte eine Geräuschoptimierung erzielt werden kann. Dies kann jeweils individuell oder spezifisch für bestimmte Lastanforderungen oder Betriebspunkte des Kraftfahrzeugs 1 bzw. eines oder mehrerer Systeme des Kraftfahrzeugs gelernt werden.
  • Die zur Geräuschoptimierung gelernten Betriebsparameterwerte können dann - durch das Assistenzsystem 4 und/oder das entsprechende System, dessen Betriebsparameterwert variiert wurde - zukünftig automatisch angewendet werden, wenn eine entsprechende Lastanforderung oder ein entsprechender Betriebspunkt erneut auftritt oder eingestellt wird.
  • Zur weiteren Veranschaulichung zeigt 2 eine beispielhafte schematische Diagrammdarstellung, in der auf einer Ordinatenachse eine Schallfrequenz f und auf einer Abszissenachse eine Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 1 aufgetragen sind. Darin sind mehrere Geschwindigkeit-Frequenz-Verläufe 9 dargestellt. Diese geben an, welche Schallfrequenzen f bei verschiedenen Geschwindigkeiten v auftreten können. Dabei sind jedoch nicht sämtliche Geräusche und Schallfrequenzen f störend. Vielmehr können einzelne Störbereiche 10 vorhanden sein, in denen es beispielsweise zu besonders lauten Geräuschen bei der entsprechenden Schallfrequenz f oder zu einem als besonders unangenehm empfundenen Frequenzspektrum kommen kann. Die verschiedenen Störbereiche 10 können in unterschiedlichen Betriebspunkten oder Betriebsmodi auftreten, beispielsweise bei einem konstanten Fahren unter geringer oder hoher Motorlast, bei einem Beschleunigen durch den jeweiligen Geschwindigkeitsbereich oder dergleichen mehr.
  • Durch Veränderung wenigstens eines Betriebsparameterwerts kann dann erreicht werden, dass eine bestimmte Geschwindigkeit v, bei der einer der Störbereiche 10 liegt, durch eine veränderte Ansteuerung des Frontmotors 2 und des Heckmotors 3 eingestellt bzw. beibehalten werden kann, sodass dann der jeweilige Störbereich 10 bei dieser Geschwindigkeit vermieden oder umgangen werden kann.
  • Beispielhaft sind hier für zwei der Störbereiche 10 Streubänder 11 einzelner Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 veranschaulicht. Die Streubänder 11 veranschaulichen dabei durch Streuung, also innerhalb der vorgegebenen Toleranzen oder Spezifikationen liegende Eigenheiten der Komponenten möglich Unterschiede im akustischen Verhalten der gleichen Komponente in verschiedenen Kraftfahrzeugen 1. Dabei ist auch jeweils ein typisches Komponentenverhalten 12 veranschaulicht, das von dem Großteil der entsprechenden Komponenten beispielsweise einer Fahrzeugflotte gezeigt wird. Die Streubänder 11 reichen hier über die korrespondierenden, beispielsweise für den Hauptteil der Komponenten ermittelten Störbereiche 10 hinaus. Dies veranschaulicht, dass das akustische Verhalten mehrerer an sich gleicher Kraftfahrzeuge 1 durch Komponentenstreuung unterschiedlich sein kann und dementsprechend unterschiedliche Optimierungsmaßnahmen erfordern kann. Dies wird hier durch die fahrzeuginterne und damit auch fahrzeugspezifische Geräuschoptimierung durch das jeweilige selbstlernende Assistenzsystem 4 berücksichtigt.
  • Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie eine adaptive Vermeidung von akustischen Überhöhungen von Komponenten im Betrieb eines Fahrzeugs realisiert werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Frontmotor
    3
    Heckmotor
    4
    Assistenzsystem
    5
    Prozessor
    6
    Datenspeicher
    7
    Akustiksensor
    8
    Zustandssensorik
    9
    Geschwindigkeits-Frequenz-Verlauf
    10
    Störbereich
    11
    Streuband
    12
    typisches Komponentenverhalten
    v
    Fahrgeschwindigkeit
    f
    Störfrequenz
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014206048 A1 [0003]
    • US 20080120011 A1 [0004]
    • WO 2020207405 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Geräuschoptimierung eines Kraftfahrzeugs (1), wobei im Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) oder wenigstens eines Systems (2, 3) für das Kraftfahrzeug (1) automatisch - Akustiksignale erfasst und auf akustische Überhöhungen (10) hin analysiert werden und wenn dabei eine akustische Überhöhung (10) detektiert wird, - eine aktuelle Lastanforderung und für das wenigstens eine System (2, 3) wenigstens ein aktueller Betriebsparameterwert, durch den die Lastanforderung erfüllt wird, erfasst werden, - durch eine, insbesondere selbstlernende, Anpassungseinrichtung (4) der wenigstens ein Betriebsparameterwert unter fortgesetzter Erfüllung der Lastanforderung variiert wird, um die Überhöhung (10) zu reduzieren, und -wenn eine Reduzierung der Überhöhung (10) erreicht ist, der korrespondierende neue Betriebsparameterwert als neue Betriebsstrategie für das System (2, 3) zum Erfüllen der jeweiligen Lastanforderung gelernt und bei einem zukünftigen Auftreten der jeweiligen Lastanforderung angewendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System (2, 3) wenigstens zwei funktionsgleiche steuerbare Einrichtungen (2, 3) umfasst und die Anpassungseinrichtung (4) zum Variieren des wenigstens einen Betriebsparameterwerts eine Ansteuerung der beiden Einrichtungen (2, 3) gegenläufig verändert.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (2, 3) als Antriebseinrichtungen (2, 3), insbesondere als elektrische Antriebsmaschinen (2, 3), an verschiedenen Achsen des Kraftfahrzeugs (1) ausgestaltet sind und als Betriebsparameterwert eine Drehmomentverteilung zwischen den beiden Antriebseinrichtungen (2, 3) variiert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) anhand von Betriebsdaten des Kraftfahrzeugs (1) das die Überhöhung (10) zumindest vermutlich verursachende System (2, 3) ermittelt wird und die Anpassungseinrichtung (4) dann den wenigsten einen Betriebsparameterwert zumindest genau dieses Systems (2, 3) variiert.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das die Überhöhung (10) verursachende System (2, 3) anhand eines vorgegebenen Kennfeldes ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Akustiksignale mittels mehrerer räumlich verteilt angeordneter Akustiksensoren (7) erfasst werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) eine Nutzereinstellung wenigstens einer Einrichtung des Kraftfahrzeugs (1), die einen Geräuschpegel in einem Insassenraum des Kraftfahrzeugs (1) beeinflussen kann, insbesondere ein Öffnungsgrad eines Seitenfensters, eine Luftstromstärke einer Belüftungseinrichtung und/oder eine Lautstärke einer Medienwiedergabeeinrichtung, erfasst wird und der wenigstens eine Betriebsparameterwert nur dann variiert wird, wenn der durch die Nutzereinstellung in dem Insassenraum erzeugte Geräuschpegel kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist und/oder ein der akustischen Überhöhung (10) entsprechendes Geräusch nicht durch den durch die Nutzereinstellung erzeugten Geräuschpegel übertönt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräuschoptimierung in einem vorgegebenen Optimierungsbetriebsmodus des Kraftfahrzeugs (1) durchgeführt wird, in dem unterschiedliche vorgegebene Lastanforderungen in einem vordefinierten Programm durchlaufen werden.
  9. Assistenzsystem (4) für ein Kraftfahrzeug (1), das eine Datenverarbeitungseinrichtung (5, 6) aufweist und zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  10. Kraftfahrzeug (1), aufweisend wenigstens ein steuerbares System (2, 3), das im Betrieb Schall erzeugen kann, und ein Assistenzsystem (4) nach Anspruch 9.
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