Title:
Verfahren und System zur Erzeugung eines virtuellen Motorgeräuschs
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs und ein dasselbe verwendende Erzeugungssystem eines virtuellen Motorgeräuschs schließen ein ein Bestimmen einer Basiswellenform eines virtuellen Motorgeräuschs basierend auf Motorvariablen umfassend eine Motordrehzahl, ein primäres Korrigieren eines Basisniveaus der Basiswellenform basierend auf Umgebungsvariablen zum Bestimmen einer primär korrigierten Wellenform, ein sekundäres Korrigieren der primär korrigierten Wellenform basierend auf Reaktionsvariablen zum Bestimmen einer Endwellenform und ein Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs mit der Endwellenform durch eine Geräuscherzeugungsvorrichtung.




Inventors:
Kim, Seong Hyeon (Gyeonggi-do, KR)
Park, Dong Chul (Gyeonggi-do, KR)
Jo, Eun Soo (Gyeonggi-do, KR)
Jeong, Ki Woong (Gyeonggi-do, KR)
Application Number:
DE102014224882A
Publication Date:
02/18/2016
Filing Date:
12/04/2014
Assignee:
HYUNDAI MOTOR COMPANY (Seoul, KR)
International Classes:



Foreign References:
KR20140010692A2014-01-27
Attorney, Agent or Firm:
HOFFMANN - EITLE Patent- und Rechtsanwälte PartmbB, 81925, München, DE
Claims:
1. Ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs umfassend:
Bestimmen einer Basiswellenform eines virtuellen Motorgeräuschs basierend auf Motorvariablen umfassend eine Motordrehzahl;
primäres Korrigieren eines Basisniveaus der Basiswellenform basierend auf Umgebungsvariablen zum Bestimmen einer primär korrigierten Wellenform;
sekundäres Korrigieren der primär korrigierten Wellenform basierend auf Reaktionsvariablen zum Bestimmen einer Endwellenform; und
Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs mit der Endwellenform durch eine Geräuscherzeugungskomponente.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motorvariablen weiterhin einen Phasenwinkel einer Kurbelwelle umfassen und die Basiswellenform eine mit einem tatsächlichen Motorgeräusch zeitsynchronisierte Wellenform ist.

3. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Basiswellenform als L × sin(ωt + ⌀) dargestellt wird, wobei L das basierend auf einer aktuellen Motordrehzahl bestimmte Basisniveau bezeichnet, ω eine basierend auf einer Frequenz der aktuellen Motordrehzahl bestimmte Winkelfrequenz bezeichnet und ⌀ einen basierend auf dem Phasenwinkel der Kurbelwelle bestimmten Phasenwinkel-Verzögerungswert bezeichnet.

4. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Umgebungsvariablen zumindest einen von einer Kühlmitteltemperatur eines Motors, einer Ansaugtemperatur, einer Motoröltemperatur und einer Getriebeöltemperatur umfassen.

5. Das Verfahren aus Anspruch 1, wobei die Reaktionsvariablen zumindest einen von einer Position eines Beschleunigerpedals, einem Motordrehmoment und einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen.

6. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem primären Korrigieren des Basisniveaus der Basiswellenform ein korrigiertes Niveau der primär korrigierten Wellenform bestimmt wird durch Multiplizieren eines Umgebungskorrekturkoeffizienten, welcher entsprechend Umgebungsvariablen eingestellt ist, zu einem Basisniveau.

7. Das Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Umgebungskorrekturkoeffizient als ein sich mit der Motordrehzahl verändernder Wert eingestellt ist.

8. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem sekundären Korrigieren der primär korrigierten Wellenform ein Endniveau der Endwellenform durch Anwenden einer Korrekturkurve, welche basierend auf den Reaktionsvariablen eingestellt ist, auf ein korrigiertes Niveau der primär korrigierten Wellenform bestimmt wird.

9. Ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs umfassend:
Bestimmen einer Basiswellenform eines virtuellen Motorgeräuschs basierend auf Motorvariablen umfassend eine Motordrehzahl;
primäres Korrigieren eines Basisniveaus basierend auf Reaktionsvariablen zum Bestimmen einer primär korrigierten Wellenform;
sekundäres Korrigieren der primär korrigierten Wellenform basierend auf Umgebungsvariablen zum Bestimmen einer Endwellenform; und
Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs mit der Endwellenform durch eine Geräuscherzeugungsvorrichtung.

10. Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Motorvariable weiterhin einen Phasenwinkel einer Kurbelwelle umfasst und die Basiswellenform eine mit einer Wellenform eines tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisierte Wellenform ist.

11. Das Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Basiswellenform als L × sin(ωt + ⌀) dargestellt wird, wobei L das basierend auf einer aktuellen Motordrehzahl bestimmte Basisniveau bezeichnet, ω eine basierend auf einer Frequenz der aktuellen Motordrehzahl bestimmte Winkelfrequenz bezeichnet und ⌀ einen basierend auf dem Phasenwinkel der Kurbelwelle bestimmten Phasenwinkel-Verzögerungswert bezeichnet.

12. Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Umgebungsvariablen zumindest einen von einer Kühlmitteltemperatur eines Motors, einer Ansaugtemperatur, einer Motoröltemperatur und einer Getriebeöltemperatur umfassen.

13. Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Reaktionsvariablen zumindest einen von einer Position eines Beschleunigerpedals, einem Motordrehmoment und einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen.

14. Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei in dem primär Korrigieren des Basisniveaus der Basiswellenform ein korrigiertes Niveau der primär korrigierten Wellenform durch Anwenden einer Korrekturkurve, welche basierend auf den Reaktionsvariablen eingestellt ist, auf das Basisniveau bestimmt wird.

15. Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei in dem sekundären Korrigieren des Basisniveaus der Basiswellenform ein Endniveau der Endwellenform bestimmt wird durch Multiplizieren eines Umgebungskorrekturkoeffizienten, welcher entsprechend Umgebungsvariablen eingestellt ist, zu einem korrigierten Niveau der primär korrigierten Wellenform.

16. Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Umgebungskorrekturkoeffizient als ein sich mit der Motordrehzahl verändernder Wert eingestellt ist.

17. Ein Erzeugungssystem eines virtuellen Motorgeräuschs umfassend:
eine Datenerkennungseinheit zum Erkennen von Motorvariablen, Umgebungsvariablen und Reaktionsvariablen;
eine Steuereinheit zum Bestimmen einer Wellenform des virtuellen Motorgeräuschs basierend auf den Motorvariablen, den Umgebungsvariablen und den Reaktionsvariablen; und
eine Geräuschwiedergabevorrichtung zum Erzeugen des virtuellen Motorgeräuschs unter Steuerung der Steuereinheit,
wobei die Motorvariablen eine Motordrehzahl umfassen,
die Umgebungsvariablen zumindest einen von einer Kühlmitteltemperatur eines Motors, einer Ansaugtemperatur, einer Motoröltemperatur und einer Getriebeöltemperatur umfassen und
die Steuereinheit eine Basiswellenform des virtuellen Motorgeräuschs basierend auf den Motorvariablen bestimmt, ein Basisniveau der Basiswellenform basierend auf den Umgebungsvariablen und den Reaktionsvariablen zum Bestimmen einer Endwellenform korrigiert.

18. Das System nach Anspruch 17, wobei
die Motorvariablen weiter einen Phasenwinkel einer Kurbelwelle umfassen,
die Reaktionsvariablen zumindest einen von einer Position eines Beschleunigerpedals, einem Motordrehmoment und einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen und
die Basiswellenform eine mit einer Wellenform eines tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisierte Wellenform ist.

19. Das System nach Anspruch 17, wobei die Steuereinheit zum primären Korrigieren des Basisniveaus der Basiswellenform basierend auf den Umgebungsvariablen zum Bestimmen einer primär korrigierten Wellenform und zum sekundären Korrigieren der primär korrigierten Wellenform basierend auf den Reaktionsvariablen zum Bestimmen der Endwellenform konfiguriert ist.

20. Das System nach Anspruch 17, wobei die Steuereinheit zum primären Korrigieren des Basisniveaus der Basiswellenform basierend auf den Reaktionsvariablen zum Bestimmen einer primär korrigierten Wellenform und zum sekundären Korrigieren der primär korrigierten Wellenform basierend auf den Umgebungsvariablen zum Bestimmen der Endwellenform konfiguriert ist.

Description:

Diese Anmeldung beansprucht Priorität von und den Vorteil aus der am 18. August 2014 beim koreanischen Patentamt eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nummer 10-2014-010692, wobei der gesamte Inhalt davon hiermit durch Bezugnahme einbezogen ist.

HINTERGRUND DER OFFENBARUNG(a) Gebiet

Die Offenbarung hierin betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs und ein dieses verwendende Erzeugungssystem für ein virtuelles Motorgeräusch. Insbesondere betrifft die Offenbarung ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs, welches mit einer Wellenform eines tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisiert ist und stabil gegenüber einer Umgebungsveränderung ist; und ein dasselbe verwendende Erzeugungssystem eines virtuellen Motorgeräuschs.

(B) Beschreibung des Stands der Technik

Um das Klangbild eines tatsächlichen Motorgeräuschs, welches erzeugt wird, wenn ein Motor betrieben wird, zu verändern, wird ein ASD(Active Sound Design – Aktives Geräuschdesign)-Verfahren untersucht. Durch ein Überlagern des virtuellen Motorgeräuschs und des tatsächlichen Motorgeräuschs kann eine sensorische Qualität mit Bezug zu einem Motorgeräusch verbessert werden.

Ein Prozess aus dem Stand der Technik zum Erzeugen des virtuellen Motorgeräuschs wird mit Bezug zu 3 beschrieben werden.

3 stellt einen Graphen zum Beschreiben eines Prozesses aus dem Stand der Technik zum Erzeugen des virtuellen Motorgeräuschs dar.

Mit Bezug zu 3, weist eine Steuereinheit eine Kurve eines tatsächlichen Motorgeräuschs, welches sich mit einer darauf gespeicherten Motordrehzahl verändert, auf. Die sich mit der Motordrehzahl verändernde Kurve des tatsächlichen Motorgeräuschs kann vorab mit einem eine Spezifikation des Motors berücksichtigenden Experiment eingestellt werden. Die Steuereinheit weist eine Zielkurve eines Motorgeräuschs auf, in welcher sich die Lautstärke des Motorgeräuschs sich entsprechend der darauf gespeicherten Motordrehzahl erhöht. Die Zielkurve des Motorgeräuschs kann vorab als ein Wert eingestellt werden, welchen der Fachmann als wünschenswert einschätzt. Alternativ kann die Kurve des tatsächlichen Motorgeräuschs als ein Wert eingestellt werden, den der Anwender wünscht. Die Steuereinheit bestimmt die Geräuschlautstärke des auf die Kurve des virtuellen Motorgeräuschs abgestimmten tatsächlichen Motorgeräuschs zum Erzeugen desselben.

Allerdings kann in einem Zustand einer bestimmten Motordrehzahl, falls die Wellenform des tatsächlichen Motorgeräuschs mit einer Frequenz an der bestimmten Motordrehzahl nicht mit der Wellenform des virtuellen Motorgeräuschs mit dieser Frequenz zeitsynchronisiert ist, ein Problem auftreten, bei welchem die auf die Zielkurve des Motorgeräuschs abgestimmte Geräuschlautstärke aufgrund destruktiver Interferenz und konstruktiver Interferenz nicht ausgegeben wird.

Darüber hinaus verändert sich die Geräuschlautstärke des tatsächlichen Motorgeräuschs mit Umgebungsänderungen wie beispielsweise Temperatur, Dauer einer Anwendung und Verschlechterung des Fahrzeugs. Allerdings kann, da die Kurve des tatsächlichen Motorgeräuschs durch ein Experiment bei Zimmertemperatur (beispielsweise 20°C) voreingestellt ist, ein Problem auftreten, bei welchem die auf die Zielkurve des Motorgeräuschs abgestimmte Geräuschlautstärke nicht ausgegeben wird.

Die oben beschriebenen Informationen in dieser Hintergrundsektion sind nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und daher können diese Informationen enthalten, welche nicht zum Stand der Technik, welcher in diesem Land einem Fachmann bereits bekannt ist, gehören.

ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG

Die vorliegende Offenbarung wurde in dem Bestreben gemacht ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs und eines dasselbe verwendende Erzeugungssystems eines virtuellen Motorgeräuschs zu beschreiben, welche Vorteile eines Erzeugens eines virtuellen Motorgeräuschs, welches mit einer Wellenform eines tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisiert ist, aufweist und stabil gegenüber einer Umgebungsveränderung ist.

Entsprechend ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs, welches mit einer Wellenform eines tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisiert ist und stabil gegenüber einer Umgebungsänderung ist; und ein dasselbe verwendende Erzeugungssystem eines virtuellen Motorgeräuschs bereitzustellen.

Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs ein Bestimmen einer Basiswellenform eines virtuellen Motorgeräuschs basierend auf Motorvariablen umfassend eine Motordrehzahl, ein primäres Korrigieren eines Basisniveaus der Basiswellenform basierend auf Umgebungsvariablen zum Bestimmen einer primär korrigierten Wellenform, ein sekundäres Korrigieren der primär korrigierten Wellenform basierend auf Reaktionsvariablen zum Bestimmen einer Endwellenform und ein Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs mit der Endwellenform durch einen Lautsprecher oder eine andere Geräuscherzeugungsvorrichtung.

Die Motorvariablen können weiterhin einen Phasenwinkel einer Kurbelwelle umfassen und die Basiswellenform kann eine mit einer Wellenform eines tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisierte Wellenform sein.

Die Basiswellenform kann als L × sin(ωt + ⌀) dargestellt werden, wobei L das basierend auf einer aktuellen Motordrehzahl bestimmte Basisniveau bezeichnet, ω eine basierend auf einer Frequenz der aktuellen Motordrehzahl bestimmte Winkelfrequenz bezeichnet und ⌀ einen basierend auf dem Phasenwinkel der Kurbelwelle bestimmten Phasenwinkel-Verzögerungswert bezeichnet.

Die Umgebungsvariablen können zumindest einen von einer Kühlmitteltemperatur eines Motors, einer Ansaugtemperatur, einer Motoröltemperatur und einer Getriebeöltemperatur umfassen.

Die Reaktionsvariablen können zumindest einen von der Position eines Beschleunigerpedals, einem Motordrehmoment und einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen.

In dem primären Korrigieren des Basisniveaus der Basiswellenform kann ein Korrekturniveau der primär korrigierten Wellenform durch Multiplizieren eines Umgebungskorrekturkoeffizienten, welcher entsprechend den Umgebungsvariablen eingestellt ist, zu dem Basisniveau bestimmt werden.

Der Umgebungskorrekturkoeffizient kann als ein sich mit der Motordrehzahl verändernde Wert eingestellt sein.

In dem sekundären Korrigieren der primär korrigierten Wellenform kann ein Endniveau der Endwellenform durch Anwenden einer Korrekturkurve, welche basierend auf den Reaktionsvariablen eingestellt ist, auf ein korrigiertes Niveau der primär korrigierten Wellenform bestimmt werden.

Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs ein Bestimmen einer Basiswellenform eines virtuellen Motorgeräuschs basierend auf Motorvariablen umfassend eine Motordrehzahl, ein primäres Korrigieren eines Basisniveaus der Basiswellenform basierend auf Reaktionsvariablen zum Bestimmen einer primär korrigierten Wellenform, ein sekundäres Korrigieren der primär korrigierten Wellenform basierend auf Umgebungsvariablen zum Bestimmen einer Endwellenform und ein Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs mit der Endwellenform durch einen Lautsprecher oder eine andere Geräuscherzeugungsvorrichtung.

Die Motorvariablen können weiterhin einen Phasenwinkel einer Kurbelwelle umfassen und die Basiswellenform kann eine mit einer Wellenform eines tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisierte Wellenform sein.

Die Basiswellenform kann als L × sin(ωt + ⌀) dargestellt werden, wobei L das basierend auf einer aktuellen Motordrehzahl bestimmte Basisniveau bezeichnet, ω eine basierend auf einer Frequenz der aktuellen Motordrehzahl bestimmte Winkelfrequenz bezeichnet und ⌀ einen basierend auf dem Phasenwinkel der Kurbelwelle bestimmten Phasenwinkel-Verzögerungswert bezeichnet.

Die Umgebungsvariablen können zumindest einen von einer Kühlmitteltemperatur eines Motors, einer Ansaugtemperatur, einer Motoröltemperatur und einer Getriebeöltemperatur umfassen.

Die Reaktionsvariablen können zumindest einen von der Position eines Beschleunigerpedals, einem Motordrehmoment und einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen.

In dem primär Korrigieren des Basisniveaus der Basiswellenform kann ein korrigiertes Niveau der primär korrigierten Wellenform durch Anwenden einer Korrekturkurve, welche basierend auf den Reaktionsvariablen eingestellt ist, auf das Basisniveau bestimmt werden.

In dem sekundären Korrigieren der primär korrigierten Wellenform kann ein Endniveau der Endwellenform durch Multiplizieren eines Umgebungskorrekturkoeffizienten, welcher entsprechend den Umgebungsvariablen eingestellt ist, zu einem korrigierten Niveau der primär korrigierten Wellenform bestimmt werden.

Der Umgebungskorrekturkoeffizient kann als ein sich mit der Motordrehzahl verändernden Wert eingestellt sein.

Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Erzeugungssystem eines virtuellen Motorgeräuschs umfassen eine Datenerkennungseinheit zum Erkennen von Motorvariablen, Umgebungsvariablen und Reaktionsvariablen, eine Steuereinheit zum Bestimmen einer Wellenform des virtuellen Motorgeräuschs basierend auf den Motorvariablen, den Umgebungsvariablen und den Reaktionsvariablen und einen Lautsprecher oder eine andere Geräuscherzeugungsvorrichtung zum Erzeugen des virtuellen Motorgeräuschs unter Steuerung der Steuereinheit, wobei die Motorvariablen eine Motordrehzahl umfassen können, die Umgebungsvariablen zumindest einen von einer Kühlmitteltemperatur eines Motors, einer Ansaugtemperatur, einer Motoröltemperatur und einer Getriebeöltemperatur umfassen können und die Steuereinheit eine Basiswellenform des virtuellen Motorgeräuschs basierend auf den Motorvariablen bestimmen kann, ein Basisniveau der Basiswellenform basierend auf den Umgebungsvariablen und den Reaktionsvariablen zum Bestimmen einer Endwellenform korrigieren kann.

Die Motorvariablen können weiterhin einen Phasenwinkel einer Kurbelwelle umfassen, die Reaktionsvariablen können zumindest einen von der Position eines Beschleunigerpedals, einem Motordrehmoment und einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen und die Basiswellenform kann eine mit einer Wellenform eines tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisierte Wellenform sein.

Die Steuereinheit kann primär das Basisniveau der Basiswellenform basierend auf den Umgebungsvariablen zum Bestimmen einer primär korrigierten Wellenform korrigieren und kann sekundär die primär korrigierte Wellenform basierend auf Reaktionsvariablen zum Bestimmen der Endwellenform korrigieren.

Die Steuereinheit kann primär das Basisniveau der Basiswellenform basierend auf Reaktionsvariablen zum Bestimmen einer primär korrigierten Wellenform korrigieren und kann sekundär die primär korrigierte Wellenform basierend auf den Umgebungsvariablen zum Bestimmen der Endwellenform korrigieren.

Daher kann entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Wellenform des virtuellen Motorgeräuschs mit der Wellenform des tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisiert sein. Und eine Umgebungsvariablen berücksichtigende Erzeugung des virtuellen Motorgeräuschs eine Erzeugung eines virtuellen Motorgeräuschs erlauben, welches gegenüber Umgebungsänderungen stabil ist.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 stellt ein Blockdiagramm eines Erzeugungssystem eines virtuellen Motorgeräuschs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

2 stellt ein Flussdiagramm dar, welches die Schritte eines Verfahrens zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

3 stellt einen Graphen zum Beschreiben eines Prozesses aus dem Stand der Technik zum Erzeugen des virtuellen Motorgeräuschs dar.

DETAILBESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden umfassender mit Bezug zu den beiliegenden Figuren, in welchen eine beispielhafte Ausführungsform gezeigt ist, beschrieben werden. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hierin beschriebene beispielhafte Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf andere Arten ausgeführt werden.

Um die vorliegende Erfindung klar zu beschreiben, sind Teile der Beschreibung, welche für die Beschreibung nicht relevant sind, ausgelassen und durch die Beschreibung hindurch werden identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Und in den Figuren gezeigte Merkmale sind beliebig für die Einfachheit der Beschreibung gezeigt und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Figuren beschränkt.

Zusätzlich ist durch die Beschreibung hindurch, falls nicht explizit das Gegenteil beschrieben wird, das Wort „umfassen” und Variationen davon wie beispielsweise „umfasst” oder „umfassend” als die Aufnahme der bezeichneten Merkmale zu verstehen, allerdings nicht der Ausschluss von beliebigen anderen Merkmal.

1 stellt ein Blockdiagramm eines Erzeugungssystems eines virtuellen Motorgeräuschs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindungen dar.

Mit Bezug zu 1 umfasst das Erzeugungssystem 100 eines virtuellen Motorgeräuschs eine Datenerkennungseinheit 10, eine Steuereinheit 20 und einen Lautsprecher oder eine andere Geräuscherzeugungsvorrichtung 30.

Die Datenerkennungseinheit 10 erkennt Daten zum Erzeugen des virtuellen Motorgeräuschs und die durch die Datenerkennungseinheit 10 erkannten Daten werden an die Steuereinheit 20 übermittelt. Die Datenerkennungseinheit 10 kann eine Motordrehzahl-Erkennungseinheit 11, eine Kurbelwinkel-Erkennungseinheit 12, eine Kühlmitteltemperatur-Erkennungseinheit 13, eine Ansaugtemperatur-Erkennungseinheit 14, eine erste Öltemperatur-Erkennungseinheit 15, eine zweite Öltemperatur-Erkennungseinheit 16, eine Beschleunigungspedalposition-Erkennungseinheit 17 eine Motordrehmoment-Erkennungseinheit 18 und eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erkennungseinheit 19 umfassen.

Die Motordrehzahl-Erkennungseinheit 11 ist an einer Abtriebswelle des Motors angebracht. Die Motordrehzahl-Erkennungseinheit 11 erkennt eine Motordrehzahl des Motors und übermittelt ein Signal entsprechend dazu an die Steuereinheit 20.

Die Kurbelwinkel-Erkennungseinheit 12 erkennt einen Phasenwinkel der Kurbelwelle und übermittelt ein Signal entsprechend dazu an die Steuereinheit 20. Anstelle der Kurbelwinkel-Erkennungseinheit 12 kann eine Nockenwinkel-Erkennungseinheit verwendet werden. Entsprechend ist es in der Beschreibung und den hier dargelegten Ansprüchen so zu verstehen, dass die Kurbelwinkel-Erkennungseinheit 12 die Nockenwinkel-Erkennungseinheit umfasst und der Phasenwinkel der Kurbelwelle den Phasenwinkel der Nockenwelle umfasst.

Die Kühlmitteltemperatur-Erkennungseinheit 13 erkennt eine Kühlmitteltemperatur des Motors und übermittelt ein Signal entsprechend dazu an die Steuereinheit 20.

Die Ansaugtemperatur-Erkennungseinheit 14 erkennt eine Ansaugtemperatur und übermittelt ein Signal entsprechend dazu an die Steuereinheit 20.

Die erste Öltemperatur-Erkennungseinheit 15 erkennt die Temperatur des in dem Motor verwendeten Öls und übermittelt ein Signal entsprechend dazu an die Steuereinheit 20.

Die zweite Öltemperatur-Erkennungseinheit 16 erkennt die Temperatur eines in einem Getriebe verwendeten Öls und übermittelt ein Signal entsprechend dazu an die Steuereinheit 20.

Die Beschleunigerpedalposition-Erkennungseinheit 17 erkennt die Position eines Beschleunigerpedals (einen gedrückten Grad des Beschleunigerpedals) und übermittelt ein Signal entsprechend dazu an die Steuereinheit 20. Falls das Beschleunigerpedal vollständig gedrückt ist, ist die Position des Beschleunigerpedals 100% und, falls das Beschleunigerpedal nicht gedrückt ist, ist die Position des Beschleunigerpedals 0%. Anstelle der Beschleunigerpedalposition-Erkennungseinheit 17 kann eine an einem Ansaugtrakt angebrachte Drosselventilöffnung-Erkennungseinheit eines Drosselventils verwendet werden. Entsprechend ist es in der Beschreibung und den Ansprüchen hierin so zu verstehen, dass die Beschleunigerpedalposition-Erkennungseinheit 17 die Drosselventilöffnung-Erkennungseinheit und dass die Position des Beschleunigerpedals die Öffnung des Drosselventils umfasst.

Die Motordrehmoment-Erkennungseinheit 18 erkennt ein Motordrehmoment. Das Motordrehmoment kann durch einen Sensor erkannt werden oder kann mittels Motorsteuervariablen wie beispielsweise eine Motordrehzahl, eine Position des Beschleunigerpedals, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Krafteinspritzungsverhältnis und so weiter berechnet werden.

Die Fahrzeuggeschwindigkeit-Erkennungseinheit 19 erkennt eine Fahrzeuggeschwindigkeit und übermittelt ein Signal entsprechend dazu an die Steuereinheit 20.

Die Steuereinheit 20 bestimmt die Phase einer Wellenform des virtuellen Motorgeräuschs und ein Niveau der Wellenform korrespondierend zu der Lautstärke des virtuellen Motorgeräuschs basierend auf den durch die Datenerkennungseinheit 10 erkannten Daten. Für den obigen Zweck kann die Steuereinheit 20 mit zumindest einem durch ein vorbestimmtes Programm ausgeführten Mikroprozessor umgesetzt werden. Das vorbestimmte Programm kann eine Serie von Befehlen zum Ausführen eines jeden in einem später zu beschreibenden Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassten Schritte umfassen.

Die Steuereinheit 20 kann einen Speicher zum Speichern einer Geräuschquelle des virtuellen Motorgeräuschs, einen Codec zum Umwandeln eines digitalen Geräuschquellsignals in ein analoges Geräuschquellsignal und einen Audioverstärker zum Verstärken des analogen Geräuschquellsignals von dem Codec umfassen. Da der Speicher, der Codec und der Verstärker einem Fachmann bekannt sind, wird eine Beschreibung davon ausgelassen werden.

Die Steuereinheit 20 erzeugt das virtuelle Motorgeräusch mit dem Lautsprecher oder der anderen Vorrichtung 30, welche in einer vorbestimmten Position des Fahrzeugs angebracht sind.

Ein Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug zu 2 genau erläutert werden.

2 stellt ein Flussdiagramm dar, welches die Schritte eines Verfahrens zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Mit Bezug zu 2, beginnt das Verfahren zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Erkennen von Daten zum Erzeugen eines virtuellen Motorgeräuschs (S10). Die Daten umfassen Motorvariablen, Umgebungsvariablen und Reaktionsvariablen.

Das heißt, eine Motordrehzahl-Erkennungseinheit 11 kann eine Motordrehzahl erkennen, eine Kurbelwinkel-Erkennungseinheit 12 kann einen Phasenwinkel einer Kurbelwelle erkennen, eine Kühlmitteltemperatur-Erkennungseinheit 13 kann eine Kühlmitteltemperatur des Motors erkennen, eine Ansaugtemperatur-Erkennungseinheit 14 kann eine Ansaugtemperatur erkennen, eine erste Öltemperatur-Erkennungseinheit 15 kann eine Motoröltemperatur erkennen, eine zweite Öltemperatur-Erkennungseinheit 16 kann eine Getriebeöltemperatur erkennen, eine Beschleunigerpedalposition-Erkennungseinheit 17 kann eine Position eines Beschleunigerpedals erkennen, eine Motordrehmoment-Erkennungseinheit 18 kann ein Motordrehmoment erkennen und eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erkennungseinheit 19 kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit erkennen.

Falls die Datenerkennungseinheit 10 die Daten erkennt und an die Steuereinheit 20 übermittelt, bestimmt die Steuereinheit 20 eine Basiswellenform des virtuellen Motorgeräuschs basierend auf den Motorvariablen (S20). Die Motorvariablen können eine Motordrehzahl und einen Phasenwinkel der Kurbelwelle umfassen.

Die Basiswellenform kann als L × sin(ωt + ⌀) dargestellt werden. Dabei bezeichnet L ein Basisniveau, welches basierend auf der aktuellen Motordrehzahl bestimmt wird, und 0 bezeichnet einen Phasenwinkel-Verzögerungswert, welcher basierend auf einem Phasenwinkel der Kurbelwelle bestimmt wird. Die Steuereinheit 20 kann den Phasenwinkel-Verzögerungswert, welcher zu dem Phasenwinkel der Kurbelwelle korrespondiert, in einer Nachschlagetabelle speichern. Allerdings kann, falls die Basiswellenform des virtuellen Motorgeräuschs nur auf der Motordrehzahl basierend bestimmt wird, die Basiswellenform als L × sin(ωt) dargestellt werden.

Falls der Phasenverzögerungswert nicht berücksichtigt wird, ist die Wellenform des virtuellen Motorgeräuschs nicht mit der Wellenform des tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisiert und destruktiver Interferenz und konstruktiver Interferenz finden statt. Allerdings kann, falls ein Phasenverzögerungswert berücksichtigt wird, die mit der Wellenform des tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisierte Wellenform des virtuellen Motorgeräuschs erhalten werden.

Die Steuereinheit 20 korrigiert primär das Basisniveau (L) basierend auf den Umgebungsvariablen, um eine primär korrigierte Wellenform zu bestimmen (S30). Die Umgebungsvariablen können zumindest einen von einer Kühlmitteltemperatur des Motors, einer Ansaugtemperatur, einer Motoröltemperatur und einer Getriebeöltemperatur umfassen. Ein korrigiertes Niveau der primär korrigierten Wellenform kann durch Multiplizieren eines Umgebungskorrekturkoeffizienten (C), welcher entsprechend den Umgebungsvariablen eingestellt ist, zu dem Basisniveau (L) bestimmt werden. Die Steuereinheit 20 kann den Umgebungskorrekturkoeffizienten (C), welcher zu den Umgebungsvariablen korrespondiert, in einer Nachschlagetabellenform speichern. Entsprechend kann die primär korrigierte Wellenform als C × L × sin(ωt + ⌀) dargestellt werden. Der Umgebungskorrekturkoeffizient (C) kann ebenso als ein sich mit einer Motordrehzahl verändernder Wert eingestellt werden. Allerdings kann, falls die Basiswellenform des virtuellen Motorgeräuschs nur auf der Motordrehzahl basierend bestimmt wird, die primär korrigierte Wellenform als C × L × sin(ωt) dargestellt werden.

Falls die Umgebungsvariablen nicht berücksichtigt werden, wird die Geräuschlautstärke des von Passagieren wahrgenommenen Motorgeräuschs sich mit einer Umgebungsänderung verändern. Allerdings kann, falls die Umgebungsvariablen berücksichtigt werden, ein gegenüber einer Umgebungsänderung stabiles virtuelles Motorgeräusch erhalten werden.

Die Steuereinheit 20 kann die primär korrigierte Wellenform basierend auf den Reaktionsvariablen sekundär korrigieren, um eine Endwellenform zu bestimmen (S40). Die Reaktionsvariable kann zumindest einen von der Position des Beschleunigerpedals, einem Motordrehmoment und einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Die Reaktionsvariable kann eine einzelne Variable, welche eines von der Position des Beschleunigerpedals, einem Drehmoment und einer Fahrzeuggeschwindigkeit ist, oder eine zusammengesetzte Variable, welche eine Kombination aus zwei oder mehr der Variablen ist, sein.

Ein Endniveau der Endwellenform kann durch Anwenden einer Korrekturkurve, welche basierend auf den Reaktionsvariablen eingestellt ist, auf ein korrigiertes Niveau der primär korrigierten Wellenform bestimmt werden. Die Steuereinheit 20 kann die Korrekturkurve, welche zu den Reaktionsvariablen korrespondiert, in einer Nachschlagetabelle speichern. Beispielsweise kann, falls die Position des Beschleunigerpedals klein ist, die Korrekturkurve durch einen Fachmann zum Erzeugen des virtuellen Motorgeräuschs auf eine geringe Geräuschlautstärke eingestellt werden.

Die Steuereinheit 20 erzeugt ein virtuelles Motorgeräusch mit der Endwellenform durch einen Lautsprecher oder eine andere Geräuscherzeugungsvorrichtung 30 (S50). Die Endwellenform ist mit der Wellenform des tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisiert und stabil gegenüber einer Umgebungsänderung.

Obwohl die Beschreibung darstellt, dass die Steuereinheit 20 primär das Basisniveau (L) basierend auf Umgebungsvariablen korrigiert, um die primär korrigierte Wellenform zu bestimmen, und sekundär die primär korrigierte Wellenform basierend auf den Reaktionsvariablen korrigiert, um die Endwellenform zu bestimmen, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, Schritt S30 und S40 können in ihrer Reihenfolge umgekehrt werden. In diesem Fall korrigiert die Steuereinheit 20 das Basisniveau (L) primär basierend auf den Reaktionsvariablen, um die primär korrigierte Wellenform zu bestimmen, und korrigiert sekundär die primär korrigierte Wellenform basierend auf den Umgebungsvariablen, um die Endwellenform zu bestimmen. Das heißt, dass korrigierte Niveau der primär korrigierten Wellenform in Schritt S30 kann durch Anwenden einer vorbestimmten Korrekturkurve, welche basierend auf den Reaktionsvariablen eingestellt ist, auf das Basisniveau (L) bestimmt werden. Und in Schritt S40 kann das Endniveau der Endwellenform durch Multiplizieren eines Umgebungskorrekturkoeffizienten (C), welcher entsprechend den Umgebungsvariablen eingestellt ist, zu dem Korrekturniveau der primär korrigierten Wellenform bestimmt werden.

Daher kann entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Wellenform des virtuellen Motorgeräuschs mit der Wellenform des tatsächlichen Motorgeräuschs zeitsynchronisiert werden und durch Erzeugen des virtuellen Motorgeräuschs unter Berücksichtigung der Umgebungsvariablen kann ein virtuelles Motorgeräusch erzeugt werden, welches stabil gegenüber einer Umgebungsänderung ist.

Während diese Erfindung in Verbindung mit dem, was aktuell als praktikable beispielhafte Ausführungsformen angenommen wird, beschrieben wurde, ist dies so zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz dazu gedacht ist zahlreiche Modifikationen und äquivalente Anordnungen, welche in dem Geist und dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche umfasst sind, abzudecken.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • KR 10-2014-010692 [0001]