CN104704554A - 具有至少一个用于产生人造发动机噪音的发声系统的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车(K)，其具有至少一个用于产生人造发动机噪音的发声系统(7,8)，该发声系统(7,8)具有至少一个电控式振动激励器(8)，其中振动激励器(8)固定在构件(7)上，该构件与汽车的车身在声学和/或振动技术方面脱耦(9,73)。按照本发明规定，构件(7)自身通过保持装置(11)保持在汽车(K)上，保持装置(11)遮盖所述构件(7)至少大部分。通过这种措施可以明显改善发声系统(7,8)的声音属性。

Description

具有至少一个用于产生人造发动机噪音的发声系统的汽车

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分描述的、具有至少一个用于产生人造发动机噪音的发声系统的汽车。本发明还涉及一种具有权利要求15的特征的汽车。

至少部分时间不用内燃机驱动的汽车、尤其是混合动力汽车、电动车混合燃料电池汽车在不用内燃机驱动时非常的安静。这尤其在较慢的行驶中、例如在居民区中是这种情况。由此对于行人或骑车者的事故危险增加了，他们在汽车接近时通常预期内燃机会发出较大的噪音。

因此世界范围内存在法律上的要求或者准备这种法律，即要求这种在0至约50km/h速度范围中“无噪音”的汽车发出外部噪音，因为当前可以通过内燃机产生的噪音至少部分时间会消失。

由DE102010005138A1已知一种具有权利要求1的前序部分的特征的汽车。发声系统在此由振动激励器构成，其设置在汽车的废气系统的废气消声器中。

这种解决方案在声音发射或声音属性以及对于行人和类似者的警告效果方面不是最优的。

此外由于在与这种废气设备直接接触中会有大量热量产生以及由于紧邻未防护的底板附近设置，这种解决方案的长时间稳定性受到质疑。

本发明所要解决的技术问题在于，在发声系统的声音属性方面改善具有权利要求1的前序部分的特征的汽车。

所述技术问题通过权利要求1的特征部分的特征解决。本发明优选的实施形式或扩展设计由各个从属权利要求得出。

本发明基于一种汽车，其具有至少一个用于产生人造发动机噪音的发声系统，该发声系统具有至少一个电控式振动激励器，其中振动激励器固定在与汽车的车身在声学和/或振动技术方面脱耦的构件上。

按照本发明规定，构件自身通过保持装置保持在汽车上，其至少在大部分上被保持装置遮盖。

通过这种措施可以明显改善发生系统的声学属性或声学特性。尤其由此发声系统的极限频率(在该极限频率时出现声压的损失)可以出人意料地明显地移至较低的频率。一种相宜的扩展设计规定，振动激励器固定在构件的这样的侧面上，该侧面被保持装置至少在大部分上遮盖。这导致了振动激励器更好的防止环境影响并且因此提高了功能可靠性和长时间稳定性。

按照本发明另一种扩展设计规定，保持装置具有开口，该开口设置在振动激励器的区域中并且包围振动激励器。由此可以振动激励器的一部分在振动中无阻挡地通过开口突出，这实现了保持装置非常紧凑的结构形式。其中所述开口优选是圆形的并且尽可能小地选择，使得其紧邻地、优选大致对中地包围振动激励器。

按照本发明另一种相宜的结构设计，所述开口通过透气的柔性材料封闭。所述材料例如设计为泡沫材料式的。由此尽管进一步改善了声学属性，而振动激励器的可移动性仍保持为不受阻碍。

当构件被保持装置完全遮盖时，在声学属性方面可以实现理想的结果。所述保持装置优选设计为一体式的。由此在制造和装配成本方面以及在长时间稳定性方面具有优点。

所述构件优选设计为面状的。在此面状指的是，构件的面延伸比其厚度大许多倍。通过构件的面状构造其可以特别好地被激励为震动。此外这种构造有助于形成紧凑的结构形式。

按照本发明构思的一种特别优选的设计，其中构件具有一体式与其相连的舌状元件。借助该舌形元件，所述构件可以非常有效地振动脱耦地固定在保持装置上。

为了进一步改善构件与车身的声学和/或振动技术方面的脱耦，业已证明有利的是，构件在声学和/或振动技术方面脱耦地固定在保持装置上，并且保持装置又声学和/或振动技术方面脱耦地固定在汽车的其它构件上。所述其它构件例如可以是发动机罩或行李箱盖。

当保持装置具有凹口，保持振动激励器的构件嵌入该凹口时，装配被简化。

为了在狭窄的位置关系中也能简化构件在汽车中的集成，则推荐，所述构件在轮廓方面具有大致圆形的形状。

本发明的另一种扩展设计规定，所述构件固定在这种支架上，该支架上还保持至少一个冷却器。这种支架，其安装在汽车的前车架上，用于安装多个单独部件，例如冷却器和通风机的部件，并且所述支架提供了在前车架中多个单独部件的集成平台。这种支架还称为“装配支架”或“结构支架”。其例如由塑料、铝或钢构成并且越来越多地也由这些材料的混合构件(PP-或PR-塑料/钢)制成。

因为这种支架通常存在于前车架中，则通过按照本发明的解决方案以很小的结构需求且廉价地提供发声系统。由此基于在前车架中的定位，以及紧靠冷却器，可以实现沿行驶方向的理想的声音发射。

本发明的另一种扩展设计规定，构件在声学和/或振动技术方面脱耦地固定在发动机屏蔽罩上。为了降低向下(朝向底板或路面)的声音发射，则发动机屏蔽罩具有至少一个在发动机下方与车身相连的、沿大致水平方向定向的壁，其长处在大致车身底板的高度上定位并且在那与其相连。作为补充或备选，为了降低侧面的声音发射，垂直设置的壁也可以是发动机屏蔽罩的组件或结构。设置在发动机上方的壁有时也可以附加地预先存在，因此发动机屏蔽罩几乎密封式地构成。还可以考虑并且常见的是，发动机屏蔽罩仅具有地板侧的壁。

也可以廉价地使用发动机屏蔽罩的已经存在的壁以固定发声系统。通过发动机屏蔽罩的大面积的壁也可以保持更大的支承所述振动激励器的所述构件，这有利于产生200Hz的较低频率。

发声系统在发动机附近的定位有利于声音发射，其被自然地感知为由发动机发出。

按照本发明的一种扩展设计，构件固定在发动机屏蔽罩的地板侧的壁上。其通常具有特别大的伸展面，具有已述的针对支承所述振动激励器的构件的优点。

作为备选或补充还可行的是，构件固定在发动机屏蔽罩的上壁上。

在本发明的范围中，也要求保护汽车的支架。所述支架按照本发明保持至少一个冷却器和至少一个与至少一个振动激励器相连的构件，其中，构件在声学和/或振动技术方面脱耦地保持在用于构件的保持装置上并且至少在大部分上被保持装置遮盖。

这种支架可以设计为作为在生产过程中预成型的、高度集成的供应构件安装在汽车中并且因此有助于节省安装时间和安装成本。

本发明优选的实施例在附图中示出并且在以下说明中进一步阐述。在此相同的附图标记涉及相同的、相似的或功能相同的构件，其中相应的或相似的属性和优点即使没有重复说明也可以实现。在附图中分别示意地示出：

图1示出按照本发明第一实施形式的汽车侧面的前部部分，

图2按照图1的视图II示出放大视图，

图3以按照图2的视图III的单独视图示出用于保持振动激励器的、板状的构件的保持装置的俯视图，

图4示出按照图2的视图IV的放大视图，但是以其它实施形式。

图5示出本发明另一种实施形式汽车侧面的前部部分，

图6示出关于本发明的再一种实施形式的可与图2对比的视图，

图7示出未示出振动激励器的、面状构件的第一实施形式，

图8示出未示出振动激励器的、面状构件的第二实施形式，

图9示出具有振动激励器的构件在发动机罩的底板侧的壁上的固定，

图10示出具有振动激励器的构件在发动机罩的上侧的壁上的固定，

图11示出按照图9的底板侧的壁的细节视图，

图12示出图11的细节视图。

由图1示出汽车K，其设计为纯电动车。按照本发明的解决方案当然也可以用于其它“无噪音”驱动的汽车，例如在说明书背景技术部分中所述的汽车。

汽车K具有通过发动机盖10覆盖的、具有电动机3的发动机舱2，其用于牵引汽车K。

在汽车K的前部区域(所谓的前端)中示出支架1(装配支架)，在其下部区域上安装或支承冷却器4和通风机5。

冷却器4用于冷却大功率电器和功率设备，例如电动机3。

在冷却器4之前设置进气装置6，因此在汽车K行驶时流入的空气可以简单地到达冷却器4。

在冷却器4上方，板状构件7借助框架式的保持件11固定在装配支架1上。在构件7上，又相对板形构件7的伸展面大致居中地安置有振动激励器8。

振动激励器8例如可以压电地、静电地、磁性地、电磁地或以其它方式工作。其用于板形构件7的振动激励，其中，振动激励器8可以在其频率上被调节。所需的电接头没有详细示出。

为了将板形构件7在振动技术上和/或声学上与汽车K的车身理想地脱耦，构件7在固定点73上与框架式保持件11振动脱耦地相连并且框架式保持件11又通过振动脱耦的固定元件9连接在装配支架1上。固定元件9优选设计为多组分构件(例如钢/弹性体)。

通过构件7连同振动激励器8定位在装配支架1上，已经可以实现沿行驶方向很好的声音发射S并且因此实现对于行人的很好的警告效果。

图2和图3示出，框架式保持件11具有圆形的、盘式的凹口T，构件7(也可以参照图8)嵌入凹口T中并且在固定点73(开口)上与保持件11振动脱耦地相连。

凹口T被法兰式的框架113包围，其同样具有固定点117(开口)，用于将保持件11在固定点117上借助未详细显示的、振动脱耦的固定元件9装配在支架1上。

凹口T通过环绕的、侧壁112构成，其过渡到背侧的壁110中。“背侧”在这种情况中意味着面对发动机3(也可以参照图1)。如图所示，保持件11的壁110覆盖了板形构件7的面向它的背侧72的大部分，因此构件7的背侧72很大程度不再可见。仅在壁110的中心处保留了优选圆形的开口115。开口115紧邻地并优选对中地包围振动激励器8。通过开口115可以在很好地屏蔽时保证振动激励器8不受阻的运动，所述开口的直径优选仅略微大于振动激励器8的表面尺寸。由此也可以实现保持件11总体上扁平的紧凑结构。

此外可以设置前部栅格13用于更好的保护构件7的不能通过保持件11覆盖的前侧71。

在图4中示出，开口115配备罩盖12。罩盖12是柔性和透气的并且例如可以是泡沫材料。

作为补充和备选，背侧的壁110具有吸声的表面14。其可以与壁110一体式地相连或者也可以设计为吸声的覆层(例如毛毡)。

保持件11在该实施例中设计为一体式的。当然也可以与此不同地考虑将保持件11设计为多体式的。

由图5可知，用于发声系统(7,8)的保持件11也可以以相同方式安置在发动机罩11上。

图6描述了本发明其它的实施形式，其中与图2不同的是，背侧的壁110完全封闭。构件7在固定点73上振动脱耦地保持在位于凹口T中的法兰114上。法兰114在需要时实现了相对背侧的壁110的较大的间距。此外通风开口116设置用于平衡压力。

这种实施形式提供了最好的声学属性，但是不能完全地如按照图2的解决方案一样紧凑。

与所述实施例不同的是，振动激励器8也可以同样地安装在板状构件7的前侧71上。也可以在板形构件7的前侧和/或后侧71、72上安置多个振动激励器8。

如图7所示，板形构件7的轮廓例如是矩形的，尤其可以大约是正方形的。其在圆周侧上具有四个舌状的元件70，它们与构件7一体式地相连并且在其端部上配备开口形式的固定点73。以数字75标注净宽的间隙。

取代在圆周侧上，舌状元件也可以进一步向内地安置在构件7的面上，如通过标记70’和75’虚线地和示范地示出。在构件7的中央处可以看到用于振动激励器8(在此未示出)的固定开口74。

与此不同的，图8示出具有大致圆形形状的板形构件7，其尤其优选地在位置关系狭窄时被使用。

图9作为另外的实施形式示出汽车K，尤其是混合动力汽车，具有发动机箱体15(仅示出内燃机)，其通过壳状的发动机屏蔽罩20、在侧面通过侧壁220、向下相对未示出的路面通过底板侧的壁221并且向上通过上壁222屏蔽。

所需的其它设备以及用于废气管道、供电线路和类似物的开口没有示出。

与所示的实施例不同地可以考虑，发动机屏蔽罩20也可以由比所示出的壁220至222更少或更多的壁构成。

在当前情况中，在底板侧的壁221上、亦即在面向发动机箱体15的内侧上通过振动脱耦的固定元件9固定板状构件7。构件7又在其面向发动机15的侧面上支承振动激励器8。振动激励器8例如可以压电地、静电地、磁性地、电磁地或以其它方式工作。

由图10示出作为另外实施形式的具有发动机屏蔽罩20的汽车K，其中与图9不同的是，面状的、支承振动激励器8的构件7在外部固定在发动机屏蔽罩20的上壁222上。在此振动激励器8又可以安置在板形构件7的面向发动机15的侧面上。

图11在此示出按照图9的底板侧的壁221的细节视图。

壁21具有靠外的、框架式环绕的固定区域，其中在一侧安置可套装在车身上的保持法兰2210并且另一侧设置固定孔2211以与车身螺栓连接。例如聚丙烯(PP20)适用于作为用于壁221的材料。

为了实现期望的刚度设置加固肋片2212。

支承振动激励器8的板形构件7在壁221的前部区域中通过振动脱耦的固定元件9固定在，例如螺栓连接在壁221上。构件7可以配备加固肋片76。

振动激励器8的用于电子控制所需的电线和车载电网侧的电源没有进一步示出。

如图12所示，振动脱耦的固定元件9作为舌状的元件751与构件7一体式地相连。其具有配备杯状凹口753的扩大的、圆形的端部区域752。

在杯状凹口753的底板上存在固定口750，其上固定舌状元件751的端部区域752并且进而构件7与发动机屏蔽罩20的地板侧的壁221固定，例如螺栓连接。为此壁221也可以具有适用的固定孔2213。

舌状元件751由此构成，即固定孔750分别被狭缝状的凹缺A包围。

本发明不局限于上述实施例。它们仅用于统一地阐述本发明的核心构思。此外本发明也可以在其保护范围的框架内采用不同于前述实施例或表达的其它形式。其中本发明尤其也可以具有这些特征，它们表示各个权利要求的各项单独特征的组合。

附图标记清单

1  用于安装多个设备、例如冷却器、通风机的支架(“装配支架”)

2  发动机舱

3  电动机

4  冷却器

5  通风机

6  进气装置

7  板形构件

70  舌状元件

71  板形构件的前侧

72  板形构件的背侧

73  固定点

74  固定口

75  净宽间隙

751  舌状元件

752  舌状元件的端部区域

753  杯状凹口

76  加固肋片

8  振动激励器

9  振动脱耦的固定元件

90  固定口

91  舌状元件

92  舌状元件的端部区域

93  杯状凹口

10  发动机罩

11  框架式保持件

110  背侧壁

112  环绕的侧壁

113  固定法兰

114  固定法兰

115  开口

116  通风口

117  固定点

12  由泡沫材料构成的罩盖

13  前部栅格

14  吸声表面

15  发动机

20  发动机屏蔽罩

220  发动机屏蔽罩的侧壁

221  发动机屏蔽罩的底板侧的壁

222  发动机屏蔽罩的上壁

K  汽车

S  声音

T  杯形凹口

A  狭缝状凹缺

Claims (15)

1.一种汽车(K)，其具有至少一个用于产生人造发动机噪音的发声系统(7,8)，该发声系统(7,8)具有至少一个电控式振动激励器(8)，其中振动激励器(8)固定在构件(7)上，该构件与汽车(K)的车身在声学和/或振动技术方面脱耦(9,70)，其特征在于，构件(7)自身通过保持装置(11)保持在汽车(1,10,20)上，保持装置(11)遮盖所述构件(7)至少大部分。

2.按照权利要求1所述的汽车(K)，其特征在于，振动激励器(8)固定在构件(7)的这样的侧面(72)上，该侧面至少在大部分上被保持装置(11)遮盖。

3.按照权利要求1或2所述的汽车(K)，其特征在于，保持装置(11)具有开口(115)，该开口设置在振动激励器(8)的区域中并且包围振动激励器。

4.按照权利要求3所述的汽车(K)，其特征在于，所述开口(115)通过透气的柔性材料(12)封闭。

5.按照权利要求1所述的汽车(K)，其特征在于，构件(7)被保持装置(11,110)完全遮盖。

6.按照前述权利要求之一所述的汽车(K)，其特征在于，保持装置(11)设计为一体式的。

7.按照前述权利要求之一所述的汽车(K)，其特征在于，构件(7)具有一体式与其相连的舌状元件(70)。

8.按照前述权利要求之一所述的汽车(K)，其特征在于，构件(7)在声学和/或振动技术方面脱耦地(70,73)固定在保持装置(11)上，并且保持装置(11)又在声学和/或振动技术方面脱耦地(9)固定在汽车(K)的其它构件(1,10)上。

9.按照前述权利要求之一所述的汽车(K)，其特征在于，保持装置(11)具有凹口(T)，保持振动激励器(8)的构件(7)嵌入该凹口中。

10.按照前述权利要求之一所述的汽车(K)，其特征在于，所述构件(7)在轮廓方面具有大致圆形的形状。

11.按照前述权利要求之一所述的汽车(K)，其特征在于，所述构件(7)固定在这种支架(1)上，该支架上还保持有至少一个冷却器(4)。

12.按照权利要求1至10之一所述的汽车(K)，其特征在于，构件(7)固定在发动机屏蔽罩(20)上。

13.按照权利要求12所述的汽车(K)，其特征在于，构件(7)固定在发动机屏蔽罩(20)的底板侧的壁(221)上。

14.按照权利要求12所述的汽车(K)，其特征在于，构件(7)固定在发动机屏蔽罩(20)的上壁(222)上。

15.一种用于汽车(K)的支架(1)，其保持至少一个冷却器(4)和至少一个与至少一个振动激励器(8)相连的构件(7)，其中，构件(7)在声学和/或振动技术方面脱耦地(9)保持在保持装置(11)上并且至少在大部分上被保持装置(11)遮盖。