DE10124860B4

DE10124860B4 - Schallübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10124860B4
Application number: DE2001124860
Authority: DE
Inventors: Robert Mirlach
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2015-03-19
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: DE10124860A1

Abstract

Schallübertragungseinrichtung mit: – einem Schalleintrittsabschnitt (1) zur Aufnahme eines Anregungsschallereignisses, – einem Schallaustrittsabschnitt (2) zur Ausgabe eines Ausgabeschallereignisses, und – einer Membraneinrichtung (3) zur Trennung des Schalleintrittsabschnittes (1) von dem Schallaustrittsabschnitt (2), – wobei die Membraneinrichtung (3) ein erstes Membranelement (4) und – ein hiervon unter Bildung eines Zwischenraumes (5) beabstandetes zweites Membranelement (6) aufweist und – eine Druckänderungseinrichtung (7) vorgesehen ist, zur Änderung des statischen Druckes in dem Zwischenraum (5), – dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Membranelementen (4, 6) derart gewählt ist, dass die beiden Membranelemente (4, 6) miteinander in Berührungskontakt bringbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schallübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Übertragung eines Schallereignisses in einen Fahrzeuginnenraum.
Bei Kraftfahrzeugen mit weitgehender akustischer Abkoppelung des Motorraumes vom Fahrzeuginnenraum besteht, insbesondere beim Einsatz von Motoren mit hoher Laufruhe, das Problem, dass ein Fahrer nur bedingt ein akustisches Feedback hinsichtlich des momentanen Motorbetriebszustandes erhält.
Aus DE 199 22 216 A1 ist eine Schallübertragungseinrichtung bekannt, durch welche ein im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine auftretendes Schallereignis über eine Rohrleitung in den Fahrzeuginnenraum übertragen werden kann, um hierdurch eine bessere intuitive Abstimmung der Motorleistung zu ermöglichen. Die übertragenen Geräusche werden jedoch insbesondere in Fahrperioden, in welchen kein besonderer Bedarf nach einer akustischen Wahrnehmung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine besteht, zeitweise als unangenehm empfunden.
Des Weiteren ist aus der DE 101 16 169 A1 eine weitere Vorrichtung zur gezielten Schallübertragung von einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zu einem Innenraum bekannt. Auch die DE 100 42 012 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schallübertragungseinrichtung zur Übertragung eines Schallereignisses in einen Fahrzeugraum zu schaffen durch welche eine zuverlässige Beurteilung des Motorbetriebszustandes auf subjektiv als angenehm empfundene Weise ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schallübertragungseinrichtung mit einem Schalleintrittsabschnitt zur Aufnahme eines Anregungsschallereignisses und einem Schallaustrittsabschnitt zur Ausgabe Ausgabeschallereignisses, und einer Membraneinrichtung zur Trennung des Schalleintrittsabschnittes von dem Schallaustrittsabschnitt, wobei die Membraneinrichtung ein erstes Membranelement und ein hiervon unter Bildung eines Zwischenraumes beabstandetes zweites Membranelement aufweist und eine Druckänderungseinrichtung vorgesehen ist, zur Änderung des statischen Druckes in dem Zwischenraum.
Hierdurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die Klangcharakteristik sowie die Schallintensität des in den Fahrzeuginnenraum eingekoppelten Schallereignisses präzise auf die Anforderungen der Fahrzeuginsassen abzustimmen. Die Abstimmung der Schallübertragungsvorrichtung kann vorzugsweise extrem rasch – und ohne Bedarf nach aufwendigen Stellgliedern – in den momentan erforderlichen Übertragungszustand gebracht werden.
Des Weiteren ist der Abstand zwischen den Membranen derart gewählt, dass die beiden Membranen miteinander in Berührungskontakt bringbar sind. Hierdurch wird es möglich, ab Einstellung eines bestimmten Unterdruckes eine mechanische Koppelung der beiden Membranen zu erreichen.
In vorteilhafter Weise ist eine Leitungseinrichtung vorgesehen, zur Änderung des Druckpegels zwischen den Membranen. Diese Leitungseinrichtung kann durch eine dünne Schlauchleitung gebildet sein, die an eine Druckquelle/Senke anschließbar ist, zur Einstellung des Druckes.
Eine unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die beiden Membranen ein Dosenelement bilden. Dieses Dosenelement kann als vormontierte, zuverlässig abgedichtete Baueinheit in ein Rohrleitungssystem eingesetzt werden und trennt hierbei den Schalleintrittsabschnitt von dem Schallaustrittsabschnitt.
Der Unterdruck kann bedarfsweise über einen Motoransaugtrakt aufgebaut werden. Hierdurch können etwaige Undichtigkeiten der Dose oder der Leitungseinrichtung kompensiert werden. Es ist jedoch auch möglich, den Zwischenraum als Teil eines hermetisch abgeschlossenen Systems auszubilden, so dass der Druck im Zwischenraum beispielsweise durch Verformung dieses hermetisch abgeschlossenen Systems veränderbar ist.
Eine hinsichtlich der Generierung eines Überdruckes besonders einfach realisierbare Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass das Abgassystem als Druckquelle verwendet wird.
Vorzugsweise ist eine Ventileinrichtung vorgesehen, zur Einstellung des Druckpegels in dem Zwischenraum nach Maßgabe eines Vorgabewertes. Diese Ventileinrichtung wird in vorteilhafter Weise über eine Steuereinrichtung angesteuert.
Es ist möglich, eine weitere Membran vorzusehen, zur Begrenzung eines zweiten Zwischenraumes. Hierdurch wird eine noch individuellere Abstimmung des Schallübertragungsverhaltens, insbesondere des Frequenzspektrums des Ausgabeschallereignisses, ermöglicht. Vorzugsweise ist hierzu der Druck in dem zweiten Zwischenraum ebenfalls in einstellbarer Weise veränderbar.
Zur Einstellung des Druckes in dem wenigstens einen Zwischenraum ist vorzugsweise eine Steuereinrichtung vorgesehen. Diese Steuereinrichtung kann derart betrieben werden, dass diese den Druck in dem Zwischenraum in Abhängigkeit vom Motorbetriebszustand, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Schaltstufe und/oder dem Fahrverhalten des Fahrers ansteuert.
Der Durchmesser der Membraneinrichtungen liegt vorzugsweise im Bereich von 40 bis 120 mm. Der Abstand zwischen den Membranelementen liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 15 mm. Die Membranelemente sind vorzugsweise an einer Ringstruktur aufgehängt und vorgespannt. Die Eigenresonanzen der beiden Membranelemente sind vorzugsweise unterschiedlich.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Die einzige Figur zeigt:
Eine vereinfachte Schnittansicht durch eine Schallübertragungseinrichtung zur Erläuterung des Grundaufbaues derselben.
Die dargestellte Schallübertragungseinrichtung umfasst einen Schalleintrittsabschnitt 1 zur Aufnahme eines Anregungsschallereignisses beispielsweise aus dem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine, einen Schallaustrittsabschnitt 2 zur Ausgabe eines Ausgabeschallereignisses und eine Membraneinrichtung 3 zur Trennung des Schalleintrittsabschnittes 1 von dem Schallaustrittsabschnitt 2.
Die Membraneinrichtung 3 umfasst ein erstes Membranelement 4 und ein hiervon unter Bildung eines Zwischenraumes 5 beabstandetes zweites Membranelement 6. Die Membranelemente 4, 6 sind vorzugsweise aus einem gasundurchlässigen Material gefertigt und weisen selbst ein extrem geringes Schallabsorptionsvermögen auf. Im Austrittsbereich 2 kann bedarfsweise eine Dämpfungseinrichtung in Form eines Einsatzes beispielsweise aus einem Porösmaterial vorgesehen sein.
An den Zwischenraum 5 ist eine Druckänderungseinrichtung 7 angeschlossen, zur Änderung des statischen Druckes in dem Zwischenraum 5. Die Druckänderungseinrichtung 7 umfasst hier eine dünne Schlauchleitung 7a die den Zwischenraum 5 über eine Ventileinrichtung mit einer Druckquelle verbindet.
Durch Veränderung des Druckes in dem Zwischenraum 5 kann das Schallübertragungsverhalten der Schallübertragungseinrichtung präzise auf die momentanen Anforderungen abgestimmt werden. Insbesondere ist es möglich, das Frequenzspektrum und die Schallintensität in einstellbarer Weise zu verändern.
Die beiden Membranelemente 4, 6 bilden gemeinsam mit einer Rahmenstruktur 8 ein Dosenelement das als vormontierte Einheit in die Schallübertragungseinrichtung integriert ist. Das Dosenelement ist mit einem Anschlusszapfen 9 versehen über welchen die Schlauchleitung 7a mit dem Zwischenraum 5 kommuniziert.
Der Schallaustrittsbereich 2 kann in an sich bekannter Weise durch einen Karosseriedurchbruch beispielsweise in der Motorraum-Spritzwand hindurchgeführt sein. Der Querschnitt des Schalleintrittsbereiches 1 kann erheblich kleiner ausgebildet sein als der Querschnitt des Schallaustrittsbereiches 2.
Die hier nicht näher dargestellte Druckänderungseinrichtung kann durch eine Pumpeneinrichtung beispielsweise eine Zahnradpumpe gebildet sein.

Claims

Schallübertragungseinrichtung mit: – einem Schalleintrittsabschnitt (1) zur Aufnahme eines Anregungsschallereignisses, – einem Schallaustrittsabschnitt (2) zur Ausgabe eines Ausgabeschallereignisses, und – einer Membraneinrichtung (3) zur Trennung des Schalleintrittsabschnittes (1) von dem Schallaustrittsabschnitt (2), – wobei die Membraneinrichtung (3) ein erstes Membranelement (4) und – ein hiervon unter Bildung eines Zwischenraumes (5) beabstandetes zweites Membranelement (6) aufweist und – eine Druckänderungseinrichtung (7) vorgesehen ist, zur Änderung des statischen Druckes in dem Zwischenraum (5), – dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Membranelementen (4, 6) derart gewählt ist, dass die beiden Membranelemente (4, 6) miteinander in Berührungskontakt bringbar sind.
Schallübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitungseinrichtung (7a) vorgesehen ist, zur änderung des Druckpegels zwischen den Membranelementen (4, 6).
Schallübertragungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Membranelemente (4, 6) ein Dosenelement (8) bilden.
Schallübertragungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterdruck in dem Zwischenraum (5) über einen Motoransaugtrakt aufgebaut wird.
Schallübertragungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein überdruck in dem Zwischenraum (5) aus einem Abgasleitungssystem generiert wird.
Schallübertragungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventileinrichtung vorgesehen ist, zur Einstellung des Druckpegels in dem Zwischenraum (5) nach Maßgabe eines Vorgabewertes.
Schallübertragungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiteres Membranelement vorgesehen ist, zur Begrenzung eines zweiten Zwischenraumes.
Schallübertragungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem zweiten Zwischenraum ebenfalls in einstellbarer Weise veränderbar ist.
Schallübertragungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, zur Einstellung des Druckes in dem Zwischenraum (5).
Schallübertragungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung den Druck in dem Zwischenraum (5) in Abhängigkeit vom Motorbetriebszustand, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Schaltstufe und/oder dem Fahrverhalten des Fahrers ansteuert.