基于进气和/或排气温度的发动机声音音频控制系统和方法与流程

文档序号:15625874发布日期:2018-10-09 22:57阅读:272来源:国知局

本节所提供的信息旨在概括地介绍本公开的背景。就本节当中所描述的程度,当前署名的发明人的工作,以及在本申请提交时不被另视作现有技术的各个方面均未明确地或隐含地被认作针对本申请的现有技术。

本公开涉及车辆的音响系统,并且更具体地涉及用于基于进气温度和排气温度中的至少一个通过车辆的音频系统来输出发动机声音的系统和方法。

一些车辆包括具有内燃机的常规动力系统以及通常在车辆运行过程中发出声音的动力传动系统。许多消费者已经开始依赖这些正常的声音,把它们当作车辆正常发挥功能的标志。对于一些消费者来说,如果这些正常声音出现了变化,则可能表明内燃机和/或动力传动系统的运转可能与预期的有所不同。

有些消费者可以预计出不同类型车辆应该具有的正常声音。例如,消费者可以预计出“高性能”车辆发出的某些声音,而一些声音可能预计不会从其他类型的车辆发出。缺少预期的声音可能会使用户的车辆驾驶乐趣变差。如果出现了预料之外的车辆声音(如由一个或多个动力系部件产生的声音),那么也可能会有损用户的车辆驾驶体验的乐趣。



技术实现要素:

在一个特征中,描述了一种车辆的音频控制系统。声音控制模块配置为确定以n个频率分别输出预定发动机声音的n个量值,其中n是大于1的整数。量值调整模块配置为基于以下中的至少一个确定分别用于n个频率的n个量值调整值中的至少一个:进气温度;以及排气温度。声音控制模块进一步配置为基于以下确定处于n个频率的预定发动机声音的n个经调整量值:分别用于n个频率的n个量值;以及分别用于n个频率的n个量值调整值。音频驱动模块配置为对车辆的至少一个扬声器供电并以n个频率输出预定发动机声音和输出分别用于n个频率的n个经调整量值。

在其他特征中,调整模块配置为以下中的至少一个:基于进气温度和预定进气温度确定第一调整值;以及基于排气温度和预定排气温度确定第二调整值。调整模块配置为以下中的至少一个:基于发动机转速和第一调整值确定第一经调整发动机转速;以及基于发动机转速和第二调整值确定第二经调整发动机转速。量值调整模块配置为基于以下中的至少一个确定分别用于n个频率的n个量值调整值中的至少一个:第一经调整发动机转速;以及第二经调整发动机转速。声音控制模块配置为使用基于预定进气温度和预定排气温度中的至少一个校准的查找表来确定分别用于n个频率的n个量值。

在其他特征中,声音控制模块配置为基于发动机扭矩输出并使用查找表来确定分别用于n个频率的n个量值。查找表包括被索引为发动机扭矩输出的函数的分别用于基频的n个预定阶数的量值。

在其他特征中,基频是发动机的预定基本频率。

在其他特征中,声音控制模块配置为基于以下的总和来设置n个频率的n个经调整量值:分别用于n个频率的n个量值;以及分别用于n个频率的n个量值调整值。

在其他特征中,调整模块配置为以下中的至少一个:基于发动机转速乘以第一调整值来设置第一经调整发动机转速;以及基于发动机转速乘以第二调整值来设置第二经调整发动机转速。

在其他特征中,声音控制模块配置为基于发动机的扭矩输出来确定分别用于n个频率的n个量值。

在其他特征中,n个频率包括发动机的预定基本频率的n个预定阶数。

在其他特征中,量值调整模块配置为基于以下中的至少一个确定分别用于n个频率的n个量值调整值:(i)进气温度与预定进气温度的第一比值;以及(ii)排气温度和预定排气温度的第二比值。

在其他特征中,声音控制模块配置为使用基于预定进气温度和预定排气温度中的至少一个校准的查找表来确定分别用于n个频率的n个量值。

在一个特征中,用于车辆的音频控制方法包括:确定以n个频率分别输出预定发动机声音的n个量值,其中n是大于1的整数;基于以下中的至少一个确定分别用于n个频率的n个量值调整值中的至少一个:进气温度;以及排气温度;基于以下确定处于n个频率的预定发动机声音的n个经调整量值:分别用于n个频率的n个量值;以及分别用于n个频率的n个量值调整值;以及对车辆的至少一个扬声器供电并以n个频率输出预定发动机声音和输出分别用于n个频率的n个经调整量值。

在其他特征中,音频控制方法还包括:基于进气温度和预定进气温度确定第一调整值;基于排气温度和预定排气温度来确定第二调整值;基于发动机转速和第一调整值确定第一经调整发动机转速;以及基于发动机转速和第二调整值设置第二经调整发动机转速。其中确定n个量值调整值包括基于以下中的至少一个确定分别用于n个频率的n个量值调整值中的至少一个:第一经调整发动机转速;以及第二经调整发动机转速;并且其中确定n个量值包括使用基于预定进气温度和预定排气温度中的至少一个校准的查找表来确定分别用于n个频率的n个量值。

在其他特征中,确定n个量值包括基于发动机扭矩输出和使用查找表确定分别用于n个频率的n个量值。并且查找表包括被索引为发动机扭矩输出的函数的分别用于基频的n个预定阶数的量值。

在其他特征中,基频是发动机的预定基本频率。

在其他特征中,确定n个经调整量值包括基于以下的总和来设置用于n个频率的n个经调整量值:分别用于n个频率的n个量值;以及分别用于n个频率的n个量值调整值。

在其他特征中,以下中的至少有一个:确定第一经调整发动机转速包括基于发动机转速乘以第一调整值设置第一经调整发动机转速;以及确定第二经调整发动机转速包括基于发动机转速乘以第二调整值设置第二经调整发动机转速。

在其他特征中,确定n个量值包括基于发动机的扭矩输出确定分别用于n个频率的n个量值。

在其他特征中,n个频率包括发动机的预定基本频率的n个预定阶数。

在其他特征中,确定n个量值调整值包括基于以下中的至少一个确定分别用于n个频率的n个量值调整值:(i)进气温度与预定进气温度的第一比值;以及(ii)排气温度和预定排气温度的第二比值。

在其他特征中,确定n个量值包括使用基于预定进气温度和预定排气温度中的至少一个校准的查找表来确定分别用于n个频率的n个量值。

本公开的其他应用领域通过详细说明、权利要求书和附图将变得显而易见。详细说明以及具体实例仅仅是用于说明的目的,并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

通过详细说明和附图可以更充分地理解本公开,其中:

图1是包括车辆的示例性动力系统的功能框图;

图2是包括示例性音频控制模块和扬声器的功能框图;以及

图3是描绘了基于进气温度和/或排气温度来输出发动机声音的示例性方法的流程图。

在附图中,附图标记可以重新用于标识出相似和/或相同的元件。

具体实施方式

车辆的内燃机燃烧汽缸内的空气和燃料。发动机控制模块(ecm)例如基于驾驶员扭矩请求来控制发动机致动器。车辆还可以包括一个或多个电动发电机组(mgu),所述电动发电机组可以用于在不同的时间执行不同的功能。例如,mgu可以用来(i)向车辆的动力系统输出扭矩和(ii)对车辆的动力系统施加负载,以便将机械能转换为电能,例如实现再生。

音频控制模块通过车辆的一个或多个扬声器输出发动机声音,以增强发动机产生的声音。音频控制模块还可以通过一个或多个扬声器输出掩蔽声,以屏蔽和/或减弱一种或多种其他声音。

音频控制模块基于发动机转速和发动机扭矩来设置输出发动机声音的频率和量值。音频控制模块使用经校准用于输出发动机声音的预定数据来设置频率和量值。然而,在预定数据的校准过程中,一个或多个发动机操作状态可能会因操作状态的不同而变化。例如,在预定数据的校准过程中,进气温度和/或排气温度可能会随进气和排气温度条件的不同而变化。在进气和/或排气温度发生变化时,发动机产生的实际声音可能也会发生变化。

根据本公开,音频控制模块基于相对于在校准过程中存在的预定进气温度和/或预定排气温度的进气温度和/或排气温度来调整发动机声音输出。例如,音频控制模块可以调整一个或多个用于输出发动机声音的量值。基于进气温度和/或排气温度通过扬声器调整发动机声音输出可以补偿进气和/或排气系统中的声音速度。因此,由音频控制模块输出的发动机声音可以提高车辆乘客舱内的听觉体验。

现在参考图1,给出了示例性动力系统100的功能框图。车辆的动力系统100包括发动机102,该发动机燃烧空气/燃料混合物以产生扭矩。车辆可以是非自动的,也可以是自动的。

空气通过进气系统108吸入到发动机102中。进气系统108可以包括进气歧管110和节流阀112。仅举例而言,节流阀112可以包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ecm)114控制节气门致动器模块116,并且节气门致动器模块116调节节流阀112的开度,以控制气流进入进气歧管110中。

来自进气歧管110的空气被吸入到发动机102的汽缸中。当发动机102包括多个汽缸时,出于说明的目的,仅示出了单个代表性的汽缸118。仅举例而言,发动机102可以包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个和/或12个汽缸。ecm114可以指示汽缸致动器模块120在某些情况下有选择地停用某些汽缸,如下所述,这样做可以提高燃料效率。

发动机102可以使用四冲程循环或另一个适当的发动机循环进行操作。下述的四冲程循环的四个冲程指的是进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴(未示出)每次旋转期间,在汽缸118之内发生四个冲程中的两个冲程。因此,对于汽缸118而言,为了经历全部四个冲程,两次曲轴旋转是必不可少的。对于四冲程发动机,一个发动机循环可以对应于两次曲轴旋转。

当汽缸118被启动时,来自进气歧管110的空气在进气冲程期间通过进气阀122被吸入到汽缸118中。ecm114控制燃料致动器模块124,而此燃料致动器模块对燃料注入加以调节以达到预期的空气/燃料比。燃料可以在中心位置或多个位置(如靠进每个汽缸的进气阀122)处注入进气歧管110。在各实施方式中(未示出),燃料可以直接注入汽缸,或者注入与汽缸相关联的混合室/端口。燃料致动器模块124可以停止向停用汽缸注入燃料。

所注入的燃料与空气混合并在汽缸118内形成空气/燃料混合物。在压缩冲程期间,汽缸118内的活塞(未显示)压缩空气/燃料混合物。发动机102可以是压燃式发动机,在这种情况下压缩导致空气/燃料混合物的点火。或者,发动机102可以是火花点火式发动机,在这种情况下,火花致动器模块126基于ecm114发出的信号激活汽缸118内的火花塞128,以此点燃空气/燃料混合物。某些类型的发动机(如均质充量压燃(hcci)发动机)可以进行压缩点火和火花点火。可以相对于活塞处在其最高位置(将会被称为上止点(tdc))的时间规定火花的定时。

火花致动器模块126可以由定时信号控制,该定时信号规定了在距离tdc之前或之后多远产生火花。由于活塞位置与曲轴转动直接相关,因此火花致动器模块126的操作可以与曲轴的位置同步。火花致动器模块126可以禁止向停用汽缸提供火花,或者可以向停用汽缸提供火花。

在燃烧冲程期间,空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞向下移动,从而驱动曲轴。燃烧冲程可以定义为活塞到达tdc与活塞回到最低位置(将会被称为下止点(bdc))时之间的时间。

在排气冲程期间,活塞开始从bdc向上移动,并通过排气阀130排出燃烧副产物。燃烧副产物通过排气系统134从车辆中排出。

进气阀122可以由进气凸轮轴140控制,而排气阀130可以由排气凸轮轴142控制。在各实施方式中,多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)可以控制汽缸118的多个进气阀(包括进气阀122),和/或可以控制多个汽缸组(包括汽缸118)的进气阀(包括进气阀122)。同样,多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)可以控制汽缸118的多个排气阀,和/或可以控制多个汽缸组(包括汽缸118)的排气阀(包括排气阀130)。尽管示出并讨论了基于凸轮轴的阀致动,但也可以实现无凸轮式阀致动器。尽管示出了单独的进气和排气凸轮轴,但也可以使用一个具有用于进气阀和排气阀的凸角的凸轮轴。

汽缸致动器模块120可以通过禁止进气阀122和/或排气阀130的开启来使汽缸118停用。开启进气阀122的时间可以相对于活塞tdc由进气凸轮相位器148改变。开启排气阀130的时间可以相对于活塞tdc由排气凸轮相位器150改变。相位器致动器模块158可以基于ecm114发出的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。在各实施方式中,可以省略掉凸轮相位。可变气门升程(未示出)也可以由相位器致动器模块158控制。在其他各实施方式中,进气阀122和/或排气阀130可以由除凸轮轴以外的致动器控制,如电动机械致动器、电动液压致动器、电磁致动器等。

发动机102可以包括零个、一个或多个增压装置,用于向进气歧管110提供加压空气。例如,图1示出了涡轮增压器,其包括由流经排气系统134的废气驱动的涡轮增压器涡轮160-1。增压器是另一种类型的增压装置。

涡轮增压器还包括涡轮增压器压缩机160-2,其由涡轮增压器涡轮1601驱动并将空气压缩到节流阀112中。废气门162控制废气流过并绕过涡轮增压器涡轮160-1。废气门也可以被称为(涡轮增压器)涡轮旁通阀。废气门162可以允许排气绕过涡轮增压器涡轮1601,以减少涡轮增压器提供的进气压缩。ecm114可以通过废气门致动器模块164控制涡轮增压器。废气门致动器模块164可以通过控制废气门162的开度来调节增压器的增压。

冷却器(例如,增压空气冷却器或中间冷却器)可以消散在空气被压缩过程中可能产生的压缩空气进气中所包含的部分热量。尽管为了说明而分开进行示出,但涡轮增压器涡轮160-1和涡轮增压器压缩机160-2可以机械地连接在一起,从而在靠近热排气的位置安置进气。压缩空气进气可以吸收排气系统134的各部件的热量。

发动机102可以包括废气再循环(egr)阀170,其有选择地引导废气回到进气歧管110。egr阀170可以从排气系统134中的涡轮增压器涡轮160-1的上游接收废气。egr阀170可以由egr致动器模块172控制。

曲轴位置可以用曲轴位置传感器180进行测量。发动机转速可以基于使用曲轴位置传感器180测量出的曲轴位置进行确定。发动机冷却剂的温度可以用发动机冷却剂温度(ect)传感器182来测量。ect传感器182可以位于发动机102内或位于冷却剂循环的其他位置,如散热器(未示出)。

进气歧管110内的压力可以使用歧管绝对压力(map)传感器184来测量。在各实施方式中,可以测量发动机真空,其为周围空气压力与进气歧管110内的压力之间的差值。流入进气歧管110中的空气的质量流速可以使用质量空气流量(maf)传感器186来测量。在各实施方式中,maf传感器186可以位于还包括节流阀112的壳体中。

可以使用一个或多个节气门位置传感器(tps)190来测出节流阀112的位置。被吸入至发动机102中的空气的温度可以使用进气温度(iat)传感器192来测量。

还可以实施一个或多个其他传感器193。例如,排气温度传感器可以测量从汽缸接收废气输出的排气歧管内的排气温度。其他传感器193可以包括加速踏板位置(app)传感器、制动踏板位置(bpp)传感器,可以包括离合器踏板位置(cpp)传感器(例如,在手动变速器的情况下),并且可以包括一种或多种其他类型的传感器。app传感器测量加速踏板在车辆的乘客舱内的位置。bpp传感器测量制动踏板在车辆的乘客舱内的位置。cpp传感器测量离合器踏板在车辆的乘客舱内的位置。ecm114可以使用来自传感器的信号来做出针对发动机102的控制决定。

ecm114可以与变速器控制模块194通信以(例如)协调发动机操作与变速器195中的换挡。ecm114可以与混合动力控制模块196通信以(例如)协调发动机102和电动发电机单元(mgu)198的操作。虽然仅提供了一个mgu的示例,但是也可实施多个mgu和/或电动机。术语mgu和电动机在本文中可以是可互换的。在各实施方式中,ecm114、变速器控制模块194和混合动力控制模块196的各种功能可以集成至一个或多个模块中。

改变发动机参数的发动机102的每个系统可以被称为发动机致动器。每个发动机致动器具有相关致动器值。例如,节气门致动器模块116可以被称为发动机致动器,且节气门开度面积可以被称为致动器值。在图1的示例中,节气门致动器模块116通过调整节流阀112的叶片角度来实现节气门开度面积。

火花致动器模块126也可以被称为发动机致动器,而对应的致动器值可以为相对于汽缸tdc的火花提前量。其他发动机致动器可以包括汽缸致动器模块120、燃料致动器模块124、相位器致动器模块158、废气门致动器模块164以及egr致动器模块172。对于这些发动机致动器,致动器值可以分别对应于汽缸启动/停用序列、燃料供给速率、进气和排气凸轮相位器角度、目标废气门开度以及egr阀开度。

ecm114可以控制致动器值以使发动机102基于扭矩请求而输出扭矩。ecm114可以例如基于诸如app、bpp、cpp等一个或多个驾驶员输入和/或一个或多个其他合适的驾驶员输入来确定扭矩请求。ecm114可以例如使用将驾驶员输入与扭矩请求相关的一个或多个函数或查找表来确定扭矩请求。

在一些情况下,混合动力控制模块196控制mgu198输出扭矩,以(例如)补充发动机扭矩输出。例如,混合动力控制模块196可以控制mgu198以在扭矩请求大于预定扭矩时、在app大于预定位置时或在驾驶员快速地压下加速踏板时输出(正)扭矩。预定扭矩可以进行校准,并且例如可以是在当前操作条件下发动机102的最大可能扭矩输出的至少预定分数。预定分数可以为可校准的且大于零,并且可以为例如大约80%、大约90%、或大于发动机102的最大可能扭矩输出的50%的另一合适值。

混合动力控制模块196将来自电池199的电力施加至mgu198,以使得mgu198能够输出正扭矩。虽然提供了电池199的示例,但是也可以使用一种以上电池来向mgu198供电。mgu198可以将扭矩输出至(例如)发动机102、变速器195的输入轴、或变速器195的输出轴、或车辆的动力系统的另一个扭矩传递装置。电池199可以专用于mgu198,并且一种或多种其他电池可以对其他车辆功能供电。

在其他情况下,混合动力控制模块196可以控制mgu198以将车辆的机械能转换为电能。混合动力控制模块196可以控制mgu198以将机械能转换为电能,从而例如对电池199进行再充电。这可以被称为再生。

车辆还包括音频控制模块200,其控制经由扬声器204输出的声音。扬声器204可以被定位在车辆的乘客舱内并且将声音输出至车辆的乘客舱内。然而,一个或多个扬声器204可以在另一个位置处实施,诸如在排气系统134中实施。音频控制模块200可以基于接收到的调幅(am)信号、接收到的调频(fm)信号、接收到的卫星信号和其他类型的音频信号来控制扬声器204以输出声音。音频控制模块200可以例如用信息娱乐系统来实施。

在一些情况下,音频控制模块200另外地或替代地控制经由扬声器204输出的声音,从而产生发动机声音。音频控制模块200可以经由扬声器204产生发动机声音,以例如增强由发动机102输出的声音。音频控制模块200还可以产生声音以例如掩盖各种车辆声音。

音频控制模块200可以从车辆的ecm114、混合动力控制模块196、变速器控制模块194和/或一个或多个其他控制模块接收参数。音频控制模块200可以例如经由汽车局域网(can)总线或另一种类型的网络从其他模块接收参数。如下面进一步讨论的,音频控制模块200可以基于一个或多个所接收的参数来确定何时输出发动机声音以及输出发动机声音的程度。

图2是包括音频控制模块200和扬声器204的示例性音频系统的功能框图。扬声器204在车辆的乘客舱内和/或在车辆的一个或多个其他位置(诸如在车辆的排气系统134处)输出声音。

声音控制模块208基于发动机转速212和发动机扭矩216来确定如何经由扬声器204输出发动机声音。更具体地,声音控制模块208基于发动机转速212和发动机扭矩216来设置一个或多个预定发动机声音224的特性220以经由扬声器204输出。例如,预定发动机声音224可以包括要以发动机102的预定基本频率(例如,以赫兹为单位)的预定阶数输出的一个或多个预定发动机声音。预定发动机声音224还可以包括以发动机转速212或基于不对应于发动机转速212输出的一个或多个预定发动机声音。可以输出以除发动机102的预定基本频率之外的频率或者基于这些频率输出的预定发动机声音,以例如掩盖各种车辆声音和/或用于一个或多个其他目的。

在给定时间的特性220可以包括例如输出一个或多个预定发动机声音224中的每一个的一个或多个频率。频率可以包括例如与预定基本频率对应的频率。仅作为示例,预定阶数可以包括但不限于发动机102的预定基本频率的第0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5和8阶数。然而,预定阶数可以包括一个或多个其他阶数。

在给定时间的特性220还可以包括用于以相应频率输出一个或多个预定发动机声音224中的每一个的相应量值(例如,以db为单位)。换言之,对于一个或多个预定发动机声音224中的每一个,声音控制模块208可以设置:输出该一个预定发动机声音224的一个或多个频率;以及用于输出该一个预定发动机声音224的一个或多个量值(分别用于一个或多个频率)。预定发动机声音224(或音调)的声音文件存储在存储器中,例如存储在声音存储器228中。

声音控制模块208基于发动机扭矩216来确定用于以发动机102的预定基本频率的预定阶数输出预定发动机声音224的量值。例如,通过使用用于以由发动机扭矩加索引的(预定基本频率的)预定阶数输出预定发动机声音224的量值的查找表,声音控制模块208确定用于输出预定发动机声音224的量值。以下仅作为说明性帮助提供了用于一个扭矩的这种查找表的一行的示例。

最上面一行列出了发动机102的预定基本频率的预定阶数(o)。例如,0.5对应于发动机102的预定基本频率的第0.5阶数,1.0对应于发动机102的预定基本频率的第一阶数,以此类推。最下面的一行针对发动机扭矩t分别列出了输出预定发动机声音224之一的预定阶数的量值(m)。

查找表比如基于具有经校准进气温度252和经校准排气温度256的发动机操作来进行校准。然而,声音速度随着进气温度232和排气温度236中的至少一个的变化而变化。如下面进一步讨论的,声音控制模块208因此基于进气温度232和排气温度236中的至少一个来调整用于以发动机102的预定基本频率的预定阶数输出预定发动机声音224的量值。

发动机转速212可以使用发动机转速传感器来测量,或可以基于在曲轴位置之间的时间段中使用曲轴位置传感器180测量的曲轴位置的变化来确定(例如,通过ecm114的发动机转速模块)。发动机扭矩216可以使用扭矩传感器来测量,或可以基于一个或多个参数使用将参数与发动机扭矩相关的一个或多个方程和/或查找表来确定(例如,通过ecm114的扭矩估计模块)。作为示例,扭矩估计模块可以使用诸如下式的扭矩关系式来确定发动机扭矩216

t=f(apc,s,i,e,af,ot,#),

其中扭矩(t)是单缸空气量(apc)、点火提前量(s)、进气凸轮相位器位置(i)、排气凸轮相位器位置(e)、空气燃料比(af)、油温(ot)和启动汽缸数量(#)的函数。还可以考虑附加的变量,诸如废气再循环(egr)阀的开度。这种关系式可以通过方程来建模和/或可以存储为查找表。扭矩估计模块可以例如使用将maf和发动机转速与apc相关的一个或多个方程和/或查找表来基于测量的maf和发动机转速212确定apc。

进气温度232可以使用传感器(例如,iat传感器192)来测量或基于一个或多个其他参数来确定。例如,在自然吸气(未增压)发动机中,进气温度232可以使用iat传感器192或测量进气歧管110内的温度的温度传感器来测量。对于增压发动机(例如,包括涡轮增压器或增压器),温度模块可以基于使用温度传感器在增压装置上游测量的空气温度、使用温度传感器在增压装置与冷却器(例如,增压空气冷却器或中间冷却器)之间测量的空气温度以及使用温度传感器在冷却器下游测量的空气温度来确定进气温度232。温度模块可以例如使用将这些温度与进气温度相关的方程和查找表中的一个来确定进气温度232。

排气温度236可以使用传感器来测量,该传感器比如测量排气歧管内或排气系统134中的另一个位置的排气温度的排气温度传感器。替代地,温度模块可以基于一个或多个其他参数来确定排气歧管内的排气温度236。确定排气歧管内的排气温度的示例在于2008年12月9日提交的第12/316,022号共同转让的美国专利申请(现在发布为第8,855,894号美国专利)中进行描述,该美国专利的公开内容全部并入本文。

调整模块240确定进气温度调整244和排气温度调整248中的至少一个。进气温度调整244和排气温度调整248可以是无单位的值。调整模块240基于进气温度232和经校准进气温度252来确定进气温度调整244。经校准进气温度252存储在存储器中。调整模块240可以使用将进气温度和经校准进气温度与进气温度调整(值)相关的方程和查找表中的一个来确定进气温度调整244。例如,调整模块240可以将进气温度调整244设置为基于或等于

其中tical是经校准进气温度252(以绝对温度表示,诸如开尔文或兰金),且it是进气温度232(同样以绝对温度表示,诸如开尔文或兰金)。如果进气温度232和经校准进气温度252还不是绝对温度(诸如以摄氏度或华氏度表示),那么调整模块240可以将进气温度232和经校准进气温度252转换成绝对温度(诸如开尔文或兰金)。

调整模块240基于排气温度236和经校准排气温度256来确定排气温度调整248。经校准排气温度256存储在存储器中。调整模块240可以使用将排气温度和经校准排气温度与排气温度调整(值)相关的方程和查找表中的一个来确定排气温度调整248。例如,调整模块240可以将排气温度调整248设置为基于或等于

其中tecal是经校准排气温度256(以绝对温度表示,诸如开尔文或兰金),且et是排气温度236(同样以绝对温度表示,诸如开尔文或兰金)。如果排气温度236和经校准排气温度256还不是绝对温度(诸如以摄氏度或华氏度表示),那么调整模块240可以将排气温度236和经校准排气温度256转换成绝对温度(诸如开尔文或兰金)。

在各实施方式中,调整模块240可以基于经校准声音波长和当前声音波长来进一步确定排气温度调整248。经校准声音波长可以存储在存储器中,并且在经校准排气温度256的量值的查找表的校准期间对应于声音波长。当前声音波长可以由调整模块240例如基于排气温度236来确定。例如,调整模块240可以使用将排气温度与当前声音波长相关的方程和查找表中的一个来确定当前声音波长。例如,调整模块240可以将排气温度调整248设置为基于或等于

其中γ1是经校准声音波长,而γ2是当前声音波长。

调整模块260基于进气温度调整244和排气温度调整248中的至少一个来调整发动机转速212,以分别产生进气发动机转速264(第一经调整发动机转速)和排气发动机转速268(第二经调整发动机转速)中的至少一个。调整模块260基于发动机转速212和进气温度调整244来确定进气发动机转速264。调整模块260使用将发动机转速和进气温度调整与进气发动机转速相关的方程和查找表中的一个来确定进气发动机转速264。例如,调整模块260可以将进气发动机转速264设置为基于或等于发动机转速212乘以进气温度调整244。

例如,调整模块260基于发动机转速212和排气温度调整248来确定排气发动机转速268。调整模块260使用将发动机转速和排气温度调整与排气发动机转速相关的方程和查找表中的一个来确定排气发动机转速268。例如,调整模块260可以将排气发动机转速268设置为基于或等于发动机转速212乘以排气温度调整248。

量值调整模块272基于进气发动机转速264和排气发动机转速268中的至少一个来确定发动机102的预定基本频率的相应预定阶数的量值调整276(例如,以db为单位)。量值调整276包括基于相应预定阶数的发动机扭矩216而确定的量值的相应调整(值)。

例如,量值调整模块272可以使用将发动机转速(诸如进气发动机转速264)分别与用于预定阶数的量值调整相关的查找表来基于进气发动机转速264确定量值调整276。以下仅作为说明性帮助提供了用于一个发动机转速的这种查找表的一行的示例。

最上面一行列出了发动机102的预定基本频率的预定阶数(o)。例如,0.5对应于发动机102的预定基本频率的第0.5阶数,1.0对应于发动机102的预定基本频率的第一阶数,以此类推。最下面的一行针对发动机转速(rpm1)分别列出了输出预定发动机声音224之一的预定阶数的量值调整(ma)。如下面进一步讨论的,声音控制模块208基于量值调整276来分别调整发动机102的预定基本频率的相应阶数的量值。

另外地或替代地,量值调整模块272可以使用将发动机转速(诸如排气发动机转速268)分别与预定阶数的量值调整相关的查找表来基于排气发动机转速268确定量值调整276。以下仅作为说明性帮助提供了用于一个发动机转速的这种查找表的一行的示例。

最上面的一行列出了对应于发动机转速212的频率的预定阶数。例如,0.5对应于发动机102的预定基本频率的第0.5阶数,1.0对应于发动机102的预定基本频率的第一阶数,以此类推。最下面的一行针对发动机转速(rpm1)分别列出了输出预定发动机声音224之一的预定阶数的量值调整(ma)。

现在将讨论量值调整模块272基于进气发动机转速264和排气发动机转速268来确定量值调整276的示例。在该示例中,量值调整模块272可以使用如上所述的第一查找表基于进气发动机转速264来确定用于相应阶数的第一量值调整。量值调整模块272还可以使用同样如上所述的第二查找表基于排气发动机转速268来确定用于相应阶数的第二量值调整。量值调整模块272可以分别例如基于第一和第二量值调整的平均值来设置量值调整276,或者将量值调整276设置成等于第一和第二量值调整的平均值。

如上所述,声音控制模块208基于发动机扭矩216来确定用于发动机102的预定基本频率的相应预定阶数的量值。声音控制模块208基于用于相应阶数的量值调整来分别调整用于相应预定阶数的量值。

例如,声音控制模块208可以分别例如基于量值加上量值调整来设置用于相应预定阶数的经调整量值,或者将用于相应预定阶数的经调整量值设置成等于量值加上量值调整。作为示例,声音控制模块208可以基于以下来设置用于预定基本频率的第0.5阶数的经调整量值,或者将用于预定基本频率的第0.5阶数的经调整量值设置成等于以下:为预定基本频率的第0.5阶数确定的量值(基于发动机扭矩216)加上为预定基本频率的第0.5阶数确定的量值调整(基于进气发动机转速和排气发动机转速中的至少一个)。这被类似地执行以确定预定阶数中的每一个的经调整量值。在各实施方式中,可以使用相减、相乘或其他函数。声音控制模块208包括特性220中的经调整量值。

音频驱动模块280接收特性220和预定发动机声音224。音频驱动模块280对扬声器204供电(例如,来自一个或多个其他电池),从而以由声音控制模块208确定的相应频率和量值来输出预定发动机声音224。如上所述,分别用于发动机102的预定基本频率的预定阶数的量值是基于进气温度232和排气温度236中的至少一个进行调整。

基于进气温度232和/或排气温度236调整第二输出的量值修正了声音输出,进而导致了相对于在经校准进气温度252和/或经校准排气温度256下的声音速度的进气温度和/或排气温度下的声音速度之间的差值。这可以改进通过输出预定发动机声音224所提供的用户体验。在此,在使用查找表的示例中,当输入值落在查找表的输入值项之间时,插值(诸如线性插值)可以用于确定输出值。

图3是描绘了基于进气温度和/或排气温度来输出预定发动机声音的示例性方法的流程图。控制可以开始于304,其中调整模块240确定进气温度调整244和排气温度调整248中的至少一个。调整模块240基于进气温度232与经校准进气温度252的比值来确定进气温度调整244。调整模块基于排气温度236与经校准排气温度256的比值来确定排气温度调整248。

在308处,调整模块260调整发动机转速212以确定进气发动机转速264和排气发动机转速268中的至少一个。调整模块260基于发动机转速212和进气温度调整244来确定进气发动机转速264。调整模块260基于发动机转速212和排气温度调整248来确定排气发动机转速268。

在312处,声音控制模块208基于发动机转速212来确定用于输出预定发动机声音224之一的频率。更具体地,声音控制模块208基于发动机102的预定基本频率的预定阶数来确定用于输出预定发动机声音224中的一个的频率。声音控制模块208还确定用于分别以多个频率输出预定发动机声音224中的一个的量值。声音控制模块208基于发动机扭矩216使用查找表来分别确定量值,该查找表将发动机扭矩与用于预定阶数的量值相关。查找表是基于经校准进气温度252和经校准排气温度256中的至少一个进行校准。

在316处,量值调整模块272分别确定处于多个频率下的量值的量值调整276。量值调整模块272基于进气发动机转速264和排气发动机转速268中的至少一个来确定量值调整276。例如,量值调整模块272可以使用一个或多个查找表来确定量值调整276,该一个或多个查找表将发动机转速(例如,进气发动机转速264和排气发动机转速268)与用于分别以预定阶数输出预定发动机声音224中的一个的量值调整值相关。

在320处,声音控制模块208基于分别用于多个频率的量值调整276来调节用于多个频率的量值(在312处确定)。声音控制模块208可以例如对量值与分别用于多个频率的量值调整进行求和。例如,声音控制模块208可以对用于预定阶数中的第一阶数的量值与用于预定阶数的第一阶数的量值调整值进行求和。声音控制模块208可以对用于预定阶数中的第二阶数的量值与用于预定阶数中的第二阶数的量值调整值进行求和,并且针对用于预定发动机声音224中的一个的预定阶数中的每一个,以此类推。

在324处,音频驱动模块280对扬声器204供电,从而分别以多个频率输出预定发动机声音224中的一个和以多个频率输出经调整量值。因此,分别以多个频率和经调整量值输出预定发动机声音224中的一个。基于进气温度232和排气温度236中的至少一个,输出声音补偿进气系统和排气系统中的至少一个的声音速度并可以改善用户体验。尽管图3的示例示出为结束,但图3说明了一个控制回路,且多个控制回路可以以预定速率开始。同样,图3可以为一个以上的待输出的预定发动机声音224执行。在输出预定发动机声音224的同时,音频驱动模块280还可以输出一种或多种其他声音,诸如预定掩蔽声。

前面的描述在本质上仅仅是说明性的,并且绝不是要限制本公开内容、其应用或用途。本公开的宽泛教导可以以各种形式来实施。因此,尽管本公开包括具体示例,但是本公开的真实范围不应被限制于此,因为在研读了附图、说明书和以下权利要求之后,其他修改将变得显而易见。应当理解,方法内的一个或多个步骤可以以不同顺序(或同时地)执行而不改变本公开的原理。进一步地,尽管实施例中的每一个描述为具有某些特征,但相对于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任意一个或多个可以在其他实施例中的任意一个的特征中实现和/或与其他实施方式中的任意一个的特征组合,即使没有明确地描述该组合。换句话说,所描述实施例并不相互排斥,一个或多个实施例彼此的置换仍在本公开的范围内。

使用各种术语描述元件之间(例如,模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系,这些术语包括“连接”、“接合”、“联接”、“邻近”、“接近”、“在……顶部”、“上方”、“下方”,以及“设置”。除非明确地描述为“直接”,当在以上公开内容中描述第一和第二元件之间的关系时,该关系可以是其中没有其他中介元件存在于第一和第二元件之间的直接关系,但也可以是其中一个或多个中介元件存在于(空间地或功能地)第一和第二元件之间的间接关系。如本文中所使用,短语“a、b和c中的至少一个”应该被理解为使用非排他性逻辑or表示逻辑(a或b或c),并且不应被理解为表示“a中的至少一个、b中的至少一个和c中的至少一个”。

在图中,由箭头表示的箭头方向通常表示有兴趣图示的信息流(诸如数据或指令)。例如,当元件a和元件b交换各种信息,但从元件a传送到元件b的信息与图示相关时,箭头可以从元件a指向元件b。该单向箭头并不暗示没有其他信息从元件b传送到元件a。进一步地,对于从元件a发送到元件b的信息,元件b可以将用于信息的请求或者信息的接收确认发送到元件a。

在包括以下定义的本申请中,术语“模块”或术语“控制器”可以被替换为术语“电路”。术语“模块”可以指代、作为其部分或包括:专用集成电路(asic);数字、模拟、或混合的模/数分立电路;数字、模拟、或混合的模/数集成电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(fpga);执行代码的处理器电路(共享、专用、或群组);存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用、或群组);提供所描述功能的其他适合的硬件部件;或者上述部件中的一些或全部的组合,例如在片上系统中。

模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中,接口电路可以包括连接到局域网(lan)、互联网、广域网(wan)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以被分配到经由接口电路连接的多个模块中。例如,多个模块可以允许负载平衡。在其他示例中,服务器(还称为远程或云)模块可以代表客户模块完成一些功能。

上文所使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码,并且可以指代程序、例程、功能、类别、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包含执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语群组处理器电路包含与附加处理器电路结合来执行来自一个或多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用包含分立管芯上的多个处理器电路、同一管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核心、单个处理器电路的多个线程、或上述的组合。术语共享存储器电路包含存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语群组存储器电路包含与附加存储器结合来存储来自一个或多个模块的一些或全部代码的存储器电路。

术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用,术语计算机可读介质并不包含通过介质(例如通过载波)传播的瞬时电气或电磁信号;因此术语计算机可读介质可以被认为是有形且非瞬时的。非瞬时有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器电路(例如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)以及光存储介质(例如cd、dvd或蓝光光盘)。

本申请中描述的装置和方法可以部分或全部由专用计算机来实施,该专用计算机是通过将通用计算机配置为执行计算机程序中所体现的一个或多个特定功能来创建的。上述功能块、流程图部件和其他元件用作软件规范,其可以通过熟练技术人员或程序员的例行工作而被转化成计算机程序。

计算机程序包括存储在至少一个非瞬时有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可以包含与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(bios)、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动器、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务器,后台应用程序等。

计算机程序可以包括:(i)要被解析的描述性文本,诸如html(超文本标记语言)、xml(可扩展标记语言)、或json(javascript对象标记),(ii)汇编代码,(iii)由编译器从源代码产生的目标代码,(iv)由解释器执行的源代码,(v)由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例,可以使用来自包括以下的语言的语法来撰写源代码:c、c++、c#、objectivec、swift、haskell、go、sql、r、lisp、fortran、perl、pascal、curl、ocaml、html5(超文本标记语言第五版)、ada、asp(动态服务器页面)、php(php:超文本预处理器)、scala、eiffel、smalltalk、erlang、ruby、visuallua、matlab,simulink以及

除非使用短语“用于……的装置”明确地列举了元素,或者在使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”的方法权利要求的情况下,权利要求中所列举的元素都不旨在是35u.s.c.§112(f)含义内的装置加功能元素。

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