Title:
VERFAHREN ZUM STEUERN EINES ELEKTROFAHRZEUGS MIT VERGRÖSSERTER REICHWEITE, DAS EIN ELEKTRONISCHES GERÄUSCHVERBESSERUNGSSYSTEM ENTHÄLT
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein Verfahren zum Steuern eines Elektrofahrzeugs mit vergrößerter Reichweite, das eine Brennkraftmaschine und ein elektronisches Geräuschverbesserungssystem enthält, umfasst, dass eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung gewählt wird, wobei die bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung ein gewünschtes Kraftmaschinengeräusch in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs in Ansprechen auf eine Bedienereingabe an ein Gaspedal und entkoppelt von einem tatsächlichen Betrieb, der auf einen Ladezustand (SOC) einer Antriebsbatterie anspricht, erzielt. In Ansprechen auf die bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung wird von dem elektronischen Geräuschverbesserungssystem ein Geräusch in der Fahrgastzelle erzeugt.




Inventors:
Valeri, Frank C., Mich. (Novi, US)
Koons, Douglas R. (Mich, Brighton, US)
Reilly, Scott M., Mich. (Southfield, US)
Application Number:
DE102015111368A
Publication Date:
01/28/2016
Filing Date:
07/14/2015
Assignee:
GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) (Mich., Detroit, US)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336, München, DE
Claims:
1. Verfahren zum Steuern eines Elektrofahrzeugs mit vergrößerter Reichweite, das eine Brennkraftmaschine und ein elektronisches Geräuschverbesserungssystem enthält, wobei das Verfahren umfasst, dass:
eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung gewählt wird, wobei die bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung ein gewünschtes Kraftmaschinengeräusch in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs in Ansprechen auf eine Bedienereingabe an ein Gaspedal und entkoppelt von einem tatsächlichen Kraftmaschinenbetrieb in Ansprechen auf einen Ladezustand (SOC) einer Antriebsbatterie erzielt; und
durch das elektronische Geräuschverbesserungssystem ein Geräusch in der Fahrgastzelle in Ansprechen auf die bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wählen der bevorzugten Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung umfasst, dass eine von mehreren Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichungen gewählt wird, um das gewünschte Kraftmaschinengeräusch in der Fahrgastzelle zu erzeugen, welche ein gegenwärtig auftretendes Kraftmaschinengeräusch berücksichtigt, das mit dem tatsächlichen Kraftmaschinenbetrieb verbunden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Wählen einer von mehreren Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichungen, um das gewünschte Kraftmaschinengeräusch in der Fahrgastzelle zu erzeugen, welche das gegenwärtig auftretende Kraftmaschinengeräusch berücksichtigt, das mit dem tatsächlichen Kraftmaschinenbetrieb verbunden ist, umfasst, dass:
ein erstes Geräuschspektrum bestimmt wird, das dem gewünschten Kraftmaschinengeräusch in der Fahrgastzelle entspricht;
ein zweites Geräuschspektrum bestimmt wird, das dem gegenwärtig auftretenden Kraftmaschinengeräusch entspricht; und
die bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung, die ein differentielles Geräuschspektrum umfasst, auf der Grundlage von Differenzen zwischen den ersten und entsprechenden zweiten Amplituden für jede Frequenz des ersten und zweiten Geräuschspektrums gewählt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass das Verwenden des elektronischen Geräuschverbesserungssystems, um ein beliebiges Geräusch in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu erzeugen, nicht fortgesetzt wird, wenn das Elektrofahrzeug mit vergrößerter Reichweite in einem Elektrofahrzeugmodus/einem Betrieb mit der Kraftmaschine in einem ausgeschalteten Zustand betrieben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wählen einer bevorzugten Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung umfasst, dass eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung, die mit einem Schnurrgeräusch verbunden ist, in Ansprechen auf eine nicht aggressive Bedienereingabe an das Gaspedal gewählt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wählen einer bevorzugten Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung umfasst, dass eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung, die mit einem sportlichen Kraftmaschinen-Basisgrößenordnungsgeräusch verbunden ist, in Ansprechen auf eine nicht aggressive Bedienereingabe an das Gaspedal gewählt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wählen einer bevorzugten Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung umfasst, dass eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung, die mit einem sportlichen Kraftmaschinen-Basisgrößenordnungsgeräusch verbunden ist, in Ansprechen auf eine aggressive Bedienereingabe an das Gaspedal gewählt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wählen einer bevorzugten Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung umfasst, dass eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung, die mit einem Kraftmaschinen-Basisgrößenordnungs-Leistungsgeräusch verbunden ist, in Ansprechen auf eine aggressive Bedienereingabe an das Gaspedal gewählt wird.

9. Verfahren zum Steuern eines Elektrofahrzeugs mit vergrößerter Reichweite, das eine Brennkraftmaschine und ein elektronisches Geräuschverbesserungssystem umfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass:
durch einen Controller ein Ladezustand (SOC) einer Antriebsbatterie und eine Bedienereingabe an ein Gaspedal überwacht werden;
eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung gewählt wird, die ein gewünschtes Kraftmaschinengeräusch in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs in Ansprechen auf die Bedienereingabe an das Gaspedal erzielt, wobei das gewünschte Geräusch, das mit der bevorzugten Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung verbunden ist, von einem tatsächlichen Kraftmaschinengeräusch entkoppelt ist; und
das elektronische Geräuschverbesserungssystem verwendet wird, um in Ansprechen auf die bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-Angleichung ein Geräusch in der Fahrgastzelle zu erzeugen.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Diese Offenbarung betrifft ein Elektrofahrzeug mit vergrößerter Reichweite und ein System, das eine elektronische Geräuschverbesserung bereitstellt.

HINTERGRUND

Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und bilden möglicherweise nicht den Stand der Technik.

Ein Elektrofahrzeug mit vergrößerter Reichweite verwendet Elektromotoren und unter bestimmten Umständen eine Brennkraftmaschine, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Fahrzeugbediener nehmen den Fahrzeugbetrieb akustisch wahr, was umfasst, dass die Arbeitsweise einer Kraftmaschine in Ansprechen auf eine Gaspedalposition, auf eine Veränderung bei der Gaspedalposition oder auf den Ladezustand der Hochspannungsbatterie (Antriebsbatterie) wahrgenommen wird.

ZUSAMMENFASSUNG

Ein Verfahren zum Steuern eines Elektrofahrzeugs mit vergrößerter Reichweite, das eine Brennkraftmaschine und ein elektronisches Geräuschverbesserungssystem enthält, umfasst, dass eine bevorzugte Größenordnungsangleichung der Kraftmaschine gewählt wird, wobei die bevorzugte Größenordnungsangleichung der Kraftmaschine ein gewünschtes Kraftmaschinengeräusch in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs in Ansprechen auf eine Bedienereingabe an ein Gaspedal erreicht und von einem tatsächlichen Betrieb der Kraftmaschine in Ansprechen auf einen Ladezustand (SOC) einer Antriebsbatterie entkoppelt wird. In Ansprechen auf die bevorzugte Größenordnungsangleichung der Kraftmaschine wird in der Fahrgastzelle ein Geräusch von dem elektronischen Geräuschverbesserungssystem erzeugt.

Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung einiger der besten Arten und anderer Ausführungsformen, um die vorliegenden Lehren auszuführen, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es werden nun eine oder mehrere Ausführungsformen anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Elektrofahrzeugsystems mit vergrößerter Reichweite (EREV-System) ist, das ein elektronisches Geräuschverbesserungssystem (ESE-System) in einer Fahrgastzelle in Übereinstimmung mit der Offenbarung verwendet;

2 auf schematische Weise eine Ausführungsform einer ESE-Steuerungsroutine zum Betreiben eines ESE-Systems, die das dynamische Verändern der Geräuschqualität des Antriebsstrangs in der Fahrgastzelle in Ansprechen auf Bedienerbefehle und den Batterie-SOC umfasst, in Übereinstimmung mit der Offenbarung veranschaulicht; und

3-1 bis 3-6 jeweils Amplituden von hörbaren Geräuschen (db) mit Bezug auf eine Geräuschfrequenz (Hz), welche Geräuschspektren für hörbare Geräusche, die in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs einer Ausführungsform des EREV-Systems in Ansprechen auf. Antriebsstrangbetriebsbedingungen wahrgenommen werden, die ein tatsächliches Geräuschspektrum, ein gewünschtes Geräuschspektrum und eine bevorzugte Größenordnungsangleichung der Kraftmaschine, die gewählt wird, um das gewünschte Geräuschspektrum zu erreichen, umfassen, in Übereinstimmung mit der Offenbarung graphisch veranschaulichen.

GENAUE BESCHREIBUNG

Die genaue Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die vorliegenden Lehren, aber der Umfang der vorliegenden Lehren wird nur durch die Ansprüche definiert. Obwohl einige der besten Arten und andere Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Lehren im Detail beschrieben wurden, existieren verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen, um die vorliegenden Lehren, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, in die Praxis umzusetzen.

Nun mit Bezug auf die Zeichnungen, bei denen das Gezeigte nur zum Zweck der Veranschaulichung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und nicht zum Zweck, diese einzuschränken, gedacht ist, ist 1 eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugsystems mit vergrößerter Reichweite (EREV-System) 10, das ein elektronisches Geräuschverbesserungssystem (ESE-System) 50 in einer Fahrgastzelle 40 verwendet. Das EREV-System 10 enthält ein Antriebsstrangsystem, das einen Elektromotor/Generator 14, eine Brennkraftmaschine 12 und eine Antriebseinheit 15 verwendet, um in Ansprechen auf Bedienerbefehle, die mithilfe eines Gaspedals 42, eines Bremspedals und eines Getriebebereichswahlhebels bestimmt werden, Antriebsdrehmoment zu erzeugen und an ein Antriebsrad 16 zu übertragen. Der Motor/Generator 14 ist mit einem elektrischen Leistungssystem elektrisch verbunden, das einen Wechselrichter und eine Hochspannungs-Antriebsbatterie (eine Batterie) 18 enthält, um elektrische Leistung dazwischen entweder ein einem Auflademodus oder in einem Entlademodus zu übertragen. Bei einer Ausführungsform ist die Brennkraftmaschine 12 bei allen Betriebsmodi von dem Antriebsrad 16 mechanisch entkoppelt.

Ein Controller 20 ist mit jedem der vorstehend erwähnten Elemente signaltechnisch und wirksam verbunden und er führt Steuerungsroutinen aus, um in Ansprechen auf die Bedienerbefehle eine Steuerung zu bewirken. Überwachte Parameter, die unter anderem eine Position und eine zeitliche Veränderungsrate der Position des Gaspedals 42, das Fließen eines elektrischen Stroms, die Batteriespannung und die Temperatur umfassen, können verwendet werden, um einen Ladezustand (SOC) der Batterie 18, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Kraftmaschinendrehzahl und -Last und Eingeschaltet/Ausgeschaltet-Zustände der Kraftmaschine zu berechnen.

Das EREV-System 10 arbeitet entweder in einem Elektrofahrzeugmodus (EV-Modus) oder einem EREV-Modus oder in einer Ausführungsform in einem reinen Kraftmaschinenmodus. Der EV-Modus umfasst, dass das EREV-System 10 nur unter Verwendung des Motors/Generators 14 betrieben wird, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen, wobei die Brennkraftmaschine 12 sich in einem ausgeschalteten Zustand befindet, d. h. sich nicht dreht. Der EREV-Modus umfasst, dass das Fahrzeugsystem unter Verwendung des Motors/Generators 14 betrieben wird, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen, wobei sich die Brennkraftmaschine 12 in einem eingeschalteten Zustand befindet. Wenn sich die Brennkraftmaschine 12 in dem eingeschalteten Zustand befindet, erzeugt sie Drehmoment, das an das Antriebsrad 16 als Antriebskraft übertragen werden kann und/oder zum Erzeugen von elektrischer Leistung verwendet werden kann, die an die Batterie 18 übertragen und darin gespeichert werden kann und/oder an den Motor/Generator 14 als Antriebskraft übertragen werden kann. Das EREV-System 10 kann mit einem Steckdosensystem gekoppelt werden, das ein Aufladen der Batterie aus einem öffentlichen elektrischen Stromnetz ermöglicht, wenn das Fahrzeug stationär ist. Das EREV-System 10 kann in einem Modus mit Ladungserhaltung oder in einem Modus mit Ladungsentleerung betrieben werden. Der Modus mit Ladungserhaltung umfasst ein Betriebsschema, das so arbeitet, dass der Batterieladezustand (SOC) innerhalb eines zulässigen SOC-Fensters gehalten wird, beispielsweise 40%–60%. Bei diesem Betriebsschema arbeitet das Fahrzeug in dem EV-Modus, solange der Batterie-SOC innerhalb des zulässigen SOC-Fensters bleibt, und es schaltet in den EREV-Modus um, um die Batterie aufzuladen, wenn der Batterie-SOC sich der Grenze des zulässigen SOC-Fensters nähert oder darunter fällt, um den Batterie-SOC innerhalb des Fensters zu halten. Der Modus mit Ladungsentleerung umfasst ein Betriebsschema, das zulässt, dass der Batterieladezustand (SOC) auf ein entleertes SOC-Niveau, z. B. 40% fällt, wobei das Fahrzeug in dem EV-Modus betrieben wird.

Das ESE-System 50 enthält einen Controller, der nicht flüchtige Speichervorrichtungen enthält, die ausführbare ESE-Steuerungsroutinen und eine Vielzahl von Größenordnungsangleichungen (EQs) 51 der Kraftmaschine enthalten. Das ESE-System 50 ist durch einen Verstärker, einen Mischer und andere geeignete Komponenten (Verstärker) 52, die in ein Fahrzeug-Infotainmentsystem integriert sein können, mit einem Lautsprecher 54 wirksam verbunden. Das ESE-System 50 steuert und managet auf dynamische Weise eine Antriebsstranggeräuschqualität in der Fahrgastzelle, indem es ESE-Steuerungsroutinen ausführt, wie beispielsweise mit Bezug auf 2 beschrieben ist, um eine Kraftmaschinen-Größenordnung-EQ 51 zu erzeugen. Die Kraftmaschinen-Größenordnung-EQs 51 sind Geräuschspektren in der Form von Amplituden von hörbaren Geräuschen (db) mit Bezug auf eine Geräuschfrequenz (Hz). Ein Geräuschspektrum ist eine Repräsentation eines Geräusches mithilfe des Betrags an Vibration oder Intensität bei jeder einzelnen Frequenz über einen hörbaren Frequenzbereich hinweg, das oft als eine graphische Darstellung der Leistung oder des Drucks mit Bezug auf die Frequenz präsentiert wird. Für die Zwecke dieser Offenbarung umfasst der hörbare Frequenzbereich Frequenzen von 20 Hz bis 20 kHz. Jede der Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQs 51 entspricht einer Rotationsfrequenz einer Kurbelwelle der Kraftmaschine 12, d. h. der Kraftmaschinendrehzahl. Die Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQs 51 können für einen speziellen Antriebsstrang und einen speziellen Fahrzeugtyp, beispielsweise ein sportliches Auto, eine Mittelklasselimousine oder ein Sportnutzfahrzeug eindeutig sein. Bei einer Ausführungsform können die Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQs 51 von der Anzahl der Zylinder der Kraftmaschine, dem Kraftmaschinenhubraum, der Ansaugung der Kraftmaschine (beispielsweise selbstansaugend gegenüber Zwangsinduktion), der Kraftmaschinenkalibrierung, dem gewählten Betriebsmodus und/oder einem Abgassystem des Fahrzeugs abhängen.

Das ESE-System 50 führt ESE-Steuerungsroutinen aus, um ein Grundgrößenordnungsgeräusch der Kraftmaschine zu bestimmen und um eine entsprechende der Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQs 51 zu wählen, um ein gewünschtes Geräusch aus der Kraftmaschine 12 nachzuahmen. Die gewählte Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ 51 wird an den Verstärker 52 übermittelt und in elektrische Signale umgewandelt, die den Lautsprecher 54 ansteuern, und der Lautsprecher 54 sendet ein Audiosignal aus, das mit den Geräuschen kombiniert wird, die von der Kraftmaschine 12 abgesondert werden. Das von dem Lautsprecher 54 ausgesendete Audiosignal wird den Geräuschen überlagert, die von der Kraftmaschine 12 abgesondert werden. Die gewählte Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ 51 verbessert die Kraftmaschinengeräusche, indem ein tatsächliches Kraftmaschinenbasisgrößenordnungsgeräusch, das von der Kraftmaschine 12 abgesondert wird, verstärkt wird.

Steuerungsmodul, Modul, Steuerung, Controller, Steuerungseinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bezeichnen eine beliebige oder verschiedene Kombinationen aus einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), elektronischen Schaltungen, zentralen Verarbeitungseinheiten (vorzugsweise Mikroprozessoren) mit zugehörigem Arbeitsspeicher und Massenspeicher (Festwertspeicher, programmierbarer Festwertspeicher, Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Festplattenlaufwerk usw.), die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme oder Routinen ausführen, kombinatorischen Logikschaltungen, Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und -Vorrichtungen, geeigneten Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen Komponenten, um die beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Routinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe bezeichnen beliebige von einem Controller ausführbare Anweisungssätze, die Kalibrierungen und Nachschlagetabellen enthalten. Der Controller weist einen Satz von Steuerungsroutinen auf, die ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Routinen werden etwa von einer zentralen Verarbeitungseinheit ausgeführt und können betrieben werden, um Eingänge von Erfassungsvorrichtungen und anderen Netzwerkcontrollern zu überwachen und um Steuerungs- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb von Aktoren zu steuern. Routinen können in regelmäßigen Intervallen ausgeführt werden, z. B. alle 100 Mikrosekunden oder alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden während eines fortlaufenden Betriebs der Kraftmaschine und des Fahrzeugs. Alternativ können Routinen in Ansprechen auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.

2 veranschaulicht auf schematische Weise eine Ausführungsform einer ESE-Steuerungsroutine 200 zum Betreiben einer Ausführungsform des ESE-Systems 50, das mit Bezug auf 1 beschrieben ist, was das dynamische Steuern der Antriebsstranggeräuschqualität in der Fahrgastzelle in Ansprechen auf Bedienerbefehle umfasst, wobei die in der Fahrgastzelle wahrgenommene Antriebsstranggeräuschqualität von Geräuschen entkoppelt wird, die durch den Fahrzeugbetrieb in Ansprechen auf den Batterie-SOC erzeugt wird. Folglich entkoppelt die ESE-Steuerungsroutine 200 Kraftmaschinengeräusche, die in der Fahrgastzelle wahrgenommen werden, von Geräuschen, die durch einen Fahrzeugbetrieb erzeugt werden, der auf den Batterie-SOC anspricht. Die ESE-Steuerungsroutine 200 betrifft logische Operationen, die vorzugsweise in dem Controller 20 als ein oder mehrere Algorithmen und zugehörige Kalibrierungen ausgeführt werden. Tabelle 1 wird als Schlüssel bereitgestellt, wobei die numerisch beschrifteten Blöcke und die zugehörigen Funktionen wie folgt offengelegt sind. Tabelle 1

Fig. 2BLOCKBLOCKINHALTE202SOC überwachen204SOC hoch205Kraftmaschine AUSGESCHALTET; ESE AUSGESCHALTET206Kraftmaschine EINGESCHALTET208Kraftmaschine EINGESCHALTET aufgrund der Umgebungstemperatur209ESE unter bestimmten Bedingungen EINGESCHALTET210Kraftmaschine EINGESCHALTET – APP auswerten, um Gaspedaldynamiken als aggressiv oder normal zu klassifizieren212Aggressive Pedaldynamiken
EQ ausführen, die Leistungsgeräusche im ESE erzielt
214Normale Pedaldynamiken
EQ ausführen, die ein Schnurrgeräusch im ESE erzielt
220SOC niedrig; Kraftmaschine EINGESCHALTET222Kraftmaschine EINGESCHALTET, SOC nahe bei Ziel-SOC, Modus mit Ladungserhaltung230APP auswerten, um Gaspedaldynamiken als aggressiv oder normal zu klassifizieren232EQ ausführen, die sportliche Geräusche im ESE erzielt234EQ ausführen, die Schnurrgeräusche im ESE erzielt240Kraftmaschine EINGESCHALTET, SOC << Ziel-SOC241APP auswerten, um Gaspedaldynamiken als aggressiv oder normal zu klassifizieren242EQ ausführen, die sportliche Geräusche im ESE erzielt244EQ ausführen, die Schnurrgeräusche im ESE erzielt

Die ESE-Steuerungsroutine 200 arbeitet, indem sie regelmäßig und fortlaufend den SOC der Hochspannungsbatterie überwacht, die elektrische Leistung an den Elektromotor/Generator liefert, und indem sie die Bedienereingabe an das Gaspedal überwacht, was eine Gaspedalposition (APP) umfasst (202). Wenn der Ladezustand hoch ist, d. h. größer als 60% (204) in einer Ausführungsform, stellt das System fest, ob sich die Brennkraftmaschine in einem eingeschalteten Zustand oder in einem ausgeschalteten Zustand befindet. Wenn sich die Brennkraftmaschine in dem ausgeschalteten Zustand befindet (205), wird der Betrieb des ESE-Systems ausgesetzt und diese Iteration der ESE-Steuerungsroutine 200 endet ohne weitere Maßnahme. Wenn sich die Brennkraftmaschine in dem eingeschalteten Zustand befindet (206), stellt das System fest, ob sie sich in Ansprechen auf Umgebungstemperaturbedingungen in dem eingeschalteten Zustand befindet (208), was etwa notwendig sein kann, um Heizungs-, Lüftungs- und Kühlungssysteme der Fahrgastzelle zu betreiben. Das ESE-System kann unter bestimmten Bedingungen aktiviert werden, wenn sich die Brennkraftmaschine in Ansprechen auf Umgebungstemperaturbedingungen in dem eingeschalteten Zustand befindet (209). Wenn sich die Brennkraftmaschine aus anderen Gründen als in Ansprechen auf die Umgebungstemperaturbedingungen in dem eingeschalteten Zustand befindet, etwa um direkte Antriebsleistung bereitzustellen, oder um mechanische Leistung zu liefern, die in elektrische Leistung transformiert wird und von dem Motor/Generator verwendet wird, um Antriebsleistung zu erzeugen, werden Bedienerbefehle an das Gaspedal überwacht, wobei die APP und die zeitliche Änderungsrate bei der APP ausgewertet werden, um Gaspedaldynamiken als entweder aggressiv oder als normal zu klassifizieren (210). Die APP wird in einer Ausführungsform als niedrig oder normal betrachtet und die Gaspedaldynamiken werden als normal oder nicht aggressiv betrachtet, wenn sich die APP in einem Bereich zwischen 5% und 50% einer weit geöffneten Drosselklappenposition befindet. Die APP wird in einer Ausführungsform als hoch betrachtet und/oder die Gaspedaldynamiken werden als aggressiv betrachtet, wenn sich die APP in einem Bereich befindet, der größer als 50% einer weit geöffneten Drosselklappenposition ist. Das Klassifizieren der Gaspedaldynamiken als entweder aggressiv oder normal ist anwendungsspezifisch und kalibrierbar.

Wenn die Gaspedaldynamiken als normal betrachtet werden, wählt das ESE-System eine Größenordnungsangleichung (EQ) der Kraftmaschine und führt sie aus, welche hörbare Kraftmaschinengeräusche erzielt, die einem leisen Schnurrgeräusch ähneln, wobei tatsächliche, gegenwärtig auftretende Kraftmaschinengeräusche und auf die Kraftmaschine bezogene Geräusche berücksichtigt werden (214). Dies umfasst, dass ein erstes Amplituden/Frequenz-Spektrum erzeugt wird, das den hörbaren Kraftmaschinengeräuschen in der Fahrgastzelle entspricht, die an ein leises Schnurrgeräusch erinnern, und dass ein zweites Amplituden/Frequenz-Spektrum erzeugt wird, das den tatsächlichen, gegenwärtig auftretenden Kraftmaschinengeräuschen und auf die Kraftmaschine bezogenen Geräuschen entspricht. Jede der gewählten Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQs ist ein differentielles Geräuschspektrum, das auf der Grundlage von Differenzen zwischen den ersten und entsprechenden zweiten Amplituden über den hörbaren Frequenzbereich hinweg bestimmt wird. Der Prozess zum Auswählen und Ausführen einer Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, die ein Kraftmaschinengeräusch erzielt, während tatsächliche, gegenwärtig auftretende Kraftmaschinengeräusche und auf die Kraftmaschine bezogene Geräusche berücksichtigt werden, ist für alle gewählten Kraftmaschinengeräusche und auf die Kraftmaschine bezogene Geräusche gleich. Wenn die Gaspedaldynamiken als aggressiv betrachtet werden, wählt das ESE-System eine Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ und führt diese aus, welche ein Kraftmaschinengeräusch erzielt, das an ein Leistungsgeräusch einer beschleunigenden Kraftmaschine erinnert, während tatsächliche, gegenwärtig auftretende Kraftmaschinengeräusche und auf die Kraftmaschine bezogene Geräusche berücksichtigt werden (212).

Wenn das System betrieben wird, wobei die Kraftmaschine eingeschaltet ist und sich der SOC in der Nähe des Ziel-SOCs befindet (220, 222), wird das Antriebsstrangsystem in einem Modus mit Ladungserhaltung betrieben, um den Ladezustand bei oder in der Nähe des Ziel-SOCs zu halten. Die Bedienerbefehle an das Gaspedal werden überwacht, wobei die APP und eine zeitliche Änderungsrate bei der APP ausgewertet werden, um Gaspedaldynamiken als entweder aggressiv oder als normal zu klassifizieren (230). Wenn die Gaspedaldynamiken als normal betrachtet werden, wählt das ESE-System eine Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ und führt diese aus, welche ein Kraftmaschinengeräusch erzielt, das an ein leises Schnurrgeräusch erinnert, wobei tatsächliche, gegenwärtig auftretende Kraftmaschinengeräusche und auf die Kraftmaschine bezogene Geräusche berücksichtigt werden (234). Wenn die Gaspedaldynamiken als aggressiv betrachtet werden, wählt das ESE-System eine Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ und führt diese aus, welche ein Kraftmaschinengeräusch erzielt, das an ein Leistungsgeräusch erinnert, wobei tatsächliche, gegenwärtig auftretende Kraftmaschinengeräusche und auf die Kraftmaschine bezogene Geräusche berücksichtigt werden (232).

Wenn das System betrieben wird, wobei die Kraftmaschine eingeschaltet ist und der SOC signifikant niedriger als der Ziel-SOC ist (240, 241) fährt das Antriebsstrangsystem fort, in einem Modus mit Ladungserhaltung zu arbeiten. Während des Aufladebetriebs kann die Kraftmaschine signifikante Geräusche erzeugen, da die Kraftmaschine bei hohen Drehzahlen arbeiten kann, um die Antriebsbatterie auf den Ziel-SOC hin aufzuladen. Die Bedienerbefehle an das Gaspedal werden überwacht, wobei die APP und die zeitliche Änderungsrate der APP ausgewertet werden, um Gaspedaldynamiken als entweder aggressiv oder normal zu klassifizieren (241). Wenn die Gaspedaldynamiken als normal betrachtet werden, wählt das ESE-System eine Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ aus und führt diese aus, welche ein Kraftmaschinengeräusch erzielt, das an ein leises Schnurrgeräusch erinnert, wobei tatsächliche, gegenwärtig auftretende Kraftmaschinengeräusche und auf die Kraftmaschine bezogene Geräusche berücksichtigt werden (244). Wenn die Gaspedaldynamiken als aggressiv betrachtet werden, wählt das ESE-System eine Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ und führt diese aus, die ein Kraftmaschinengeräusch erzielt, das an ein Leistungsgeräusch erinnert, wobei tatsächliche, gegenwärtig auftretende Kraftmaschinengeräusche und auf die Kraftmaschine bezogene Geräusche berücksichtigt werden (242).

Folglich gibt der SOC bei Bedingungen mit stetigem Fahren bei geringer Gaspedaleingabe, wenn man sich einer Steigung in der Straße nähert, den Betrieb der Kraftmaschine diktieren und die ESE-Steuerungsroutine 200 überwacht den SOC und andere Variablen als Grundlage für das Wählen und Ausführen einer der Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQs, um ein gewünschtes Kraftmaschinengeräusch in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs in Ansprechen auf die Bedienereingabe an das Gaspedal und entkoppelt von einem Kraftmaschinengeräusch zu erzielen, das mit dem Betrieb der Kraftmaschine, der durch den SOC vorgegeben wird, verbunden ist. Wenn der Batterie-SOC niedrig ist und sich einem minimalen Ziel-SOC nähert, wobei ein Betrieb der Kraftmaschine in dem Modus mit Ladungserhaltung vorgegeben wird, wählt das ESE-System eine Kraftmaschinen-Größenordnung-EQ, die als EQ1 identifiziert wird, und führt sie aus, um ein Schnurrgeräusch in Ansprechen auf eine normale Bedienereingabe an das Gaspedal zu erzielen, wobei der Kraftmaschinenbetrieb im Modus mit Ladungserhaltung berücksichtigt wird. Wenn der Batterie-SOC niedrig, aber signifikant größer als der minimale Ziel-SOC ist und ein Kraftmaschinenbetrieb aus anderen Gründen während eines Betriebs in dem Modus mit Ladungsentleerung befohlen wird, wählt das ESE-System eine Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, die als EQ3 identifiziert ist, und führt diese aus, um das Schnurrgeräusch in Ansprechen auf eine normale Bedienereingabe an das Gaspedal zu erzielen, wobei der Kraftmaschinenbetrieb berücksichtigt wird. Sowohl EQ1 als auch EQ3 können das gleiche Schnurrgeräusch liefern, was folglich zu einem einheitlichen sich nicht ändernden Schnurrgeräusch in der Fahrgastzelle führt, das von Geräuschen entkoppelt ist, die mit einem Betrieb des Fahrzeugs über einen Bereich von Kraftmaschinendrehzahlen hinweg verbunden sind, der mit einer Aufladeoperation verbunden ist.

Wenn der Batterie-SOC niedrig ist und sich einem Ziel-SOC nähert, kann ein Kraftmaschinenbetrieb mit einem Betrieb in dem Modus mit Ladungserhaltung mit eingeschalteter Kraftmaschine vorgegeben werden (222) und das ESE-System wählt eine Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, die als EQ2 identifiziert wird, und führt diese aus, um in Ansprechen auf eine aggressive Bedienereingabe an das Gaspedal ein sportliches Geräusch zu erzielen (230, 232), und wenn der Batterie-SOC niedrig, aber erheblich kleiner als der Ziel-SOC ist, wird ein Kraftmaschinenbetrieb durch einen Betrieb in einem aggressiveren Auflademodus (höhere Drehzahl) mit der eingeschalteten Kraftmaschine vorgegeben und das ESE-System wählt eine Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, die als EQ4 identifiziert wird, und führt diese aus, um in Ansprechen auf eine aggressive Bedienereingabe an das Gaspedal das sportliche Geräusch zu erzielen. Jedoch können sowohl EQ2 als auch EQ4 das gleiche Geräusch liefern, was folglich zu einem kontinuierlichen sportlichen Geräusch in der Fahrgastzelle führt, das von Geräuschen entkoppelt ist, die mit einem Kraftmaschinenbetrieb über einen Bereich von Kraftmaschinendrehzahlen hinweg verbunden sind, welche mit der Aufladeoperation verbunden ist.

Wenn der Batterie-SOC hoch ist, kann ein Kraftmaschinenbetrieb vorgegeben sein, während in dem Modus mit Ladungsentleerung gearbeitet wird. Das ESE-System wählt eine Kraftmaschine-Größenordnungs-EQ, die als EQ5 identifiziert wird, und führt diese aus, um in Ansprechen auf eine aggressive Bedienereingabe an das Gaspedal ein Leistungsgeräusch zu erzielen. Das von der Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, die als EQ5 identifiziert wird, erzeugte Leistungsgeräusch ähnelt dem sportlichen Geräusch (EQ2, EQ4), ist aber sogar in der Amplitude und dem Charakter des Geräusches im Vergleich damit lauter, um es an die aufgrund des hohen SOCs erhöhten Fahrzeugbetriebs-Leistungskapazitäten anzugleichen. Wenn der Batterie-SOC hoch ist, kann ein Betrieb vorgegeben sein, indem in dem Modus mit Ladungsentleerung bei eingeschalteter Kraftmaschine gearbeitet wird, und das ESE-System 50 wählt analog eine Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, die als EQ6 identifiziert wird, und führt diese aus, um in Ansprechen auf eine normale Bedienereingabe an das Gaspedal ein Schnurrgeräusch zu erzielen. Die Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQs, die als EQ1, EQ3 und EQ6 identifiziert sind, können in einer Ausführungsform das gleiche Schnurrgeräusch liefern, was folglich zu einem einheitlichen, sich nicht ändernden Schnurrgeräusch in der Fahrgastzelle über einen Bereich von Kraftmaschinendrehzahlen, Fahrermodi, Pedalreaktionen und SOCs führt. Das Überwachen des SOC ermöglicht dem E-SE-System ein Autostarten der Kraftmaschine vorherzusagen, wobei das ESE-System entsprechend hochgefahren wird, um Geräusche zu verbessern, die mit dem Starten der Kraftmaschine verbunden sind. Außerdem können zusätzlich zum SOC andere Eingaben verwendet werden, um festzustellen, ob das ESE-System 50 aktiv ist, welche die Umgebungstemperatur, die Kühlmitteltemperatur und einen vom Bediener gewählten Fahrzeugmodus umfassen.

Die Arbeitsweise einer Ausführungsform des ESE-Systems unter verschiedenen Betriebsbedingungen ist mit Bezug auf 3-1 bis 3-6 beschrieben. Die 3-1 bis 3-6 sind alle Geräuschspektren, die Geräuschamplituden (db) 308 auf einer vertikalen Achse mit Bezug auf die Geräuschfrequenz (Hz) 300 auf einer horizontalen Achse zeigen. Die Geräuschspektren sind konsolidiert, um eine Geräuschamplitude für jeden einer Vielzahl von Frequenzbereichen anzugeben. Die Konsolidierung der Geräuschamplitude innerhalb der vorstehend erwähnten Frequenzbereiche ist keine Einschränkung und sie wird bereitgestellt, um das Erläutern der hier beschriebenen Konzepte zu unterstützen.

3-1 zeigt auf graphische Weise ein erstes tatsächliches Geräuschspektrum 310, welches Geräusche repräsentiert, die in einer Fahrzeugfahrgastzelle einer Ausführungsform des EREV-Systems 10 in Ansprechen auf einen ersten Satz von Antriebsstrangbetriebsbedingungen wahrgenommen werden, die auf einen Kraftmaschinendrehzahl/Last-Arbeitspunkt, den Batterie-SOC und überwachte Gaspedaldynamiken ansprechen. Das erste tatsächliche Geräuschspektrum 310 stellt einen Basissatz von Geräuschgrößenordnungen dar, die mit Frequenzbereichen verbunden sind und durch den Betrieb der Brennkraftmaschine erzeugt werden, d. h. die tatsächlichen gegenwärtig auftretenden Kraftmaschinengeräusche und auf die Kraftmaschine bezogenen Geräusche, die konsolidiert sind, um eine Geräuschamplitude für jede einer Vielzahl einer beliebigen Anzahl von Antriebsstranggrößenordnungen anzuzeigen. Jede Kraftmaschinengrößenordnung kann einen eindeutigen Frequenzbereich abdecken oder sie können einander in der Frequenz überlappen oder ganze Bänder des Frequenzbereichs überspringen, wenn es gewünscht ist. 3-1 ist ein Beispiel, das sechs Größenordnungen von Geräuschen zeigt, die mit Frequenzbereichen 301, 302, 303, 304, 305 und 306 über den hörbaren Bereich von 20 Hz bis 20 kHz verbunden sind.

3-2 zeigt auf graphische Weise das erste tatsächliche Geräuschspektrum 310 und ein erstes gewünschtes Geräuschspektrum 320, wobei das erste gewünschte Geräuschspektrum 320 eine graphische Darstellung einer Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ ist, die eine mit zunehmender Frequenz monoton abnehmende Geräuschamplitude aufweist, welche ein schematisches Beispiel für ein Schnurrgeräusch ist, das nur zu Veranschaulichungszwecken hinzugezogen wird. Es ist festzustellen, dass das schematische Beispiel für das Schnurrgeräusch zur Veranschaulichung der hier beschriebenen Konzepte dient und kein tatsächliches Schnurrgeräuschprofil repräsentiert, das im Fahrzeug implementiert werden würde. Das ESE-System wählt eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, beispielsweise EQ6, und führt diese aus, um Geräusche in der Fahrzeugfahrgastzelle zu erzeugen, die das Schnurrgeräusch erzielen, das mit dem ersten gewünschten Geräuschspektrum 320 verbunden ist, wobei das erste tatsächliche Geräuschspektrum 310 in Übereinstimmung mit der ESE-Steuerungsroutine 200 berücksichtigt wird. Die bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, z. B. EQ6, ist ein differentielles Geräuschspektrum, das Geräuschkomponenten 321 und 323 enthält, wobei die Geräuschkomponente 321 eine vorbestimmte Geräuschamplitude beim Frequenzbereich 301 ist und die Geräuschkomponente 323 eine vorbestimmte Geräuschamplitude beim Frequenzbereich 303 ist, um die Mängel bei den Geräuschamplituden zwischen dem ersten gewünschten Geräuschspektrum 320 und dem ersten tatsächlichen Geräuschspektrum 310 bei den entsprechenden Frequenzbereichen zu ergänzen. Das erste tatsächliche Geräuschspektrum 310 überschreitet beim Frequenzbereich 304 die entsprechende Geräuschamplitude bei dem gewünschte Geräuschspektrum 320, wie durch die Geräuschkomponente 324 angezeigt ist, welche als Restgeräuschelement übrig bleibt, das durch den tatsächlichen Kraftmaschinenbetrieb erzeugt wird.

3-3 zeigt auf graphische Weise ein zweites tatsächliches Geräuschspektrum 330, welches Geräusche in der Fahrzeugfahrgastzelle einer Ausführungsform des EREV-Systems 10 in Ansprechen auf einen zweiten Satz von Antriebsstrangbetriebsbedingungen repräsentiert, die auf einen Kraftmaschinendrehzahl/Last-Arbeitspunkt, den Batterie-SOC und überwachte Gaspedaldynamiken ansprechen. Das zweite tatsächliche Geräuschspektrum 330 stellt ein anderes Grundlinien-Geräuschprofil dar, das konsolidiert ist, um eine Geräuschamplitude für jeden der Frequenzbereiche 301, 302, 303, 304, 305 und 306 über das hörbare Spektrum von 20 Hz bis 20 kHz hinweg anzuzeigen. Diese Konsolidierung der Geräuschamplitude innerhalb der vorstehend erwähnten Frequenzbereiche wird bereitgestellt, um das Erläutern der hier beschriebenen Konzepte zu unterstützen.

3-4 zeigt auf graphische Weise das zweite tatsächliche Geräuschspektrum 330 und ein zweites gewünschtes Geräuschspektrum 340, wobei das zweite gewünschte Geräuschspektrum 340 die mit zunehmender Frequenz monoton abfallende Geräuschamplitude ist, d. h. das Schnurrgeräusch, welches auf der Grundlage einer normalen, milden oder geringen Bedienereingabe an das Gaspedal und anderer Faktoren gewählt wird. Das ESE-System wählt eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, beispielsweise EQ1 und führt diese aus, um ein Geräusch in der Fahrzeugfahrgastzelle zu erzeugen, welches das Schnurrgeräusch erzielt, das mit dem zweiten gewünschten Geräuschspektrum 340 verbunden ist, wobei das tatsächliche Geräuschspektrum 330 in Übereinstimmung mit der ESE-Steuerungsroutine 200 berücksichtigt wird. Die bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, z. B. EQ1, ist ein differentielles Geräuschspektrum, das Geräuschkomponenten 341, 342, 343, 344, 345 und 346 enthält, welche vorbestimmte Geräuschamplituden bei den Frequenzbereichen 301, 302, 303, 304, 305 bzw. 306 sind, um die Defizite bei den Geräuschamplitude zwischen dem zweiten gewünschten Geräuschspektrum 340 und dem zweiten tatsächlichen Geräuschspektrum 330 bei den entsprechenden Frequenzbereichen zu ergänzen.

3-5 zeigt auf graphische Weise ein drittes tatsächliches Geräuschspektrum 350, welches analog zu dem zweiten tatsächlichen Geräuschspektrum 330 ist und ein Geräusch in einer Fahrzeugfahrgastzelle einer Ausführungsform des EREV-Systems 10 in Ansprechen auf einen zweiten Satz von Antriebsstrangbetriebsbedingungen repräsentiert, die auf einen Kraftmaschinendrehzahl/Last-Arbeitspunkt, den Antriebsbatterie-SOC und überwachte Gaspedaldynamiken ansprechen. Das dritte tatsächliche Geräuschspektrum 350 stellt eine mit zunehmender Frequenz nicht monoton abfallende Geräuschamplitude dar, die konsolidiert ist, um eine Geräuschamplitude für jede der aneinander hängenden Frequenzbereiche 301, 302, 303, 304, 305 und 306 über den hörbaren Bereich von 20 Hz bis 20 kHz hinweg anzuzeigen. Diese Konsolidierung der Geräuschamplitude innerhalb der vorstehend erwähnten Frequenzbereiche wird bereitgestellt, um das Erläutern der hier beschriebenen Konzepte zu unterstützen.

3-6 zeigt auf graphische Weise das dritte tatsächliche Geräuschspektrum 350 und ein drittes gewünschtes Geräuschspektrum 360, wobei das dritte gewünschte Geräuschspektrum 360 ein sportliches Geräusch der Kraftmaschinenbasisgrößenordnung repräsentiert, welches auf der Grundlage einer aggressiven Bedienereingabe an das Gaspedal, des Antriebsbatterie-SOC und anderer Faktoren gewählt wird. Das ESE-System wählt eine bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, z. B. EQ2, und führt diese aus, um ein Geräusch in der Fahrzeugfahrgastzelle zu erzeugen, welches das sportliche Geräusch erzielt, das mit dem dritten gewünschten Geräuschspektrum 360 verbunden ist, wobei das dritte tatsächliche Geräuschspektrum 350 in Übereinstimmung mit der ESE-Steuerungsroutine 200 berücksichtigt wird. Die bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQ, z. B. EQ2, ist ein differentielles Geräuschspektrum, das Geräuschelemente 361, 362, 363, 364, 365 und 366 enthält, die vorbestimmte Geräuschamplituden bei den Frequenzbereichen 301, 302, 303, 304, 305 bzw. 306 sind, um die Defizite bei den Geräuschamplituden zwischen dem gewünschten Geräuschspektrum 360 und dem tatsächlichen Geräuschspektrum 350 bei den entsprechenden Frequenzbereichen zu ergänzen. Folglich wählt die ESE-Steuerungsroutine 200 verschiedene bevorzugte Kraftmaschinen-Größenordnungs-EQs und führt diese aus, um unterschiedliche Geräusche in der Fahrzeugfahrgastzelle in Abhängigkeit von den Anforderungen des Systems zu erzeugen.