DE102008009528A1

DE102008009528A1 - Noise modulating device for motor vehicle, has space acoustically coupled with inner space of motor vehicle, and subspace including switchable separator that divides subspace into set of partial spaces for adjustment of sound transmission

Info

Publication number: DE102008009528A1
Application number: DE200810009528
Authority: DE
Inventors: Matthias Alex; Marcus Dr.-Ing. Hofmann; Rudolf Dr. Starobinski
Original assignee: Daimler AG; Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-02-16
Filing date: 2008-02-16
Publication date: 2009-08-20

Abstract

The device has a hollow body (10) divided into a set of spaces (14a, 14b) by an acoustically inactive wall (12). A sound transmitting device (16) includes a set of vibratable elements (20a-20b) dividing the spaces (14a-14b) into a set of subspaces (18a-18d). The space (14b) is acoustically coupled with an inner space of a motor vehicle and/or a space surrounding a vehicle over a sound outlet (24). The subspace (18b) includes a switchable separator (28) that divides the subspace (18b) into a set of partial spaces (30a-30b) for adjustment of a sound transmission.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The The invention relates to a device for noise shaping in a motor vehicle in the preamble of claim 1 specified type.

Eine derartige Vorrichtung ist dabei beispielsweise aus der DE 102 12 257 B4 als bekannt zu entnehmen und umfasst einen Hohlkörper, welcher durch wenigstens eine im Wesentlichen akustisch inaktive Wandung in wenigstens zwei Räume unterteilt ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Schallübertragungseinrichtung, welche wenigstens ein erstes, den ersten Raum in einen ersten und einen zweiten Unterraum teilendes und ein zweites, den zweiten Raum in einen dritten und einen vierten Unterraum teilendes schwingfähiges Element umfasst, die zur Schallübertragung aus dem ersten in den zweiten Raum miteinander in Wirkverbindung stehen. Dabei ist der erste Raum des Hohlkörpers über einen Schalleintritt mit einem gasführenden Teil, insbesondere einem Ansaugtrakt, einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs koppelbar und der zweite Raum über einen Schallaustritt akustisch mit einem Innenraum des Kraftfahrzeugs bzw. einem das Kraftfahrzeug umgebenden Raum koppelbar. Die Vorrichtung ermöglicht es somit, von der Brennkraftmaschine erzeugte Schallwellen zum Innenraum des Kraftfahrzeugs bzw. zu dem das Kraftfahrzeug umgebenden Raum zu übertragen. Damit wird ein Fahrer des Kraftfahrzeugs in die Lage versetzt, den lastabhängigen Geräuscheindruck der Brennkraftmaschine akustisch wahrzunehmen. Weiterhin kann mit Hilfe der Vorrichtung gezielt Einfluss auf die übertragenen Schallfrequenzen und Amplituden genommen werden.Such a device is for example from the DE 102 12 257 B4 as known and includes a hollow body, which is divided by at least one substantially acoustically inactive wall in at least two rooms. The device further comprises a sound transmission device, which comprises at least a first, the first space in a first and a second subspace dividing and a second, the second space in a third and a fourth subspace dividing vibratable element, for the transmission of sound from the first in the second space are in operative connection with each other. In this case, the first space of the hollow body via a sound inlet with a gas-conducting part, in particular an intake tract, an internal combustion engine of the motor vehicle coupled and the second space via a sound outlet acoustically coupled to an interior of the motor vehicle or a surrounding space of the motor vehicle. The device thus makes it possible to transmit sound waves generated by the internal combustion engine to the interior of the motor vehicle or to the space surrounding the motor vehicle. This enables a driver of the motor vehicle to acoustically perceive the load-dependent noise impression of the internal combustion engine. Furthermore, it is possible with the aid of the device to influence the transmitted sound frequencies and amplitudes in a targeted manner.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche variablere akustische Übertragungseigenschaften besitzt.task The present invention is a device of the initially mentioned type to create more variable acoustic transmission properties has.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The The object is achieved by a device for noise in a motor vehicle with the Characteristics of claim 1 solved. Advantageous embodiments with appropriate and non-trivial further education of the Invention are specified in the subclaims.

Eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug, welche variablere akustische Übertragungseigenschaften besitzt, ist erfindungsgemäß dadurch geschaffen, dass wenigstens ein Unterraum eine schaltbare Trenneinrichtung umfasst, mittels welcher der Unterraum zur Anpassung der Schallübertragung in wenigstens einen ersten und einen zweiten Teilraum teilbar ist. Mit anderen Worten umfasst die Vorrichtung zur Geräuschgestaltung eine schaltbare Trenneinrichtung, mittels welcher das Volumen eines Unterraums variierbar ist. Hierdurch kann die auf die schwingfähigen Elemente wirkende Kraft verändert und die schwingfähigen Elemente in eine neue Gleichgewichtslage gebracht werden. Auf diese Weise ändert sich das akustische Übertragungsverhalten der Vorrichtung bzw. der Schallübertragungseinrichtung. Die Trenneinrichtung kann beispielsweise derart an ein Anregungssignal eines Schaltrohrs der Brennkraftmaschine angepasst sein, dass sich die beim Schalten des Schaltsaugrohrs entstehenden akustischen Artefakte – beispielsweise Pegelsprünge oder Sprünge einzelner Motorordnungen – am Schalleintritt der Vorrichtung bzw. im Innenraum des Kraftfahrzeugs vermeiden lassen.A Device for noise shaping in a motor vehicle, which more variable acoustic transmission properties own, is inventively created by at least one subspace comprises a switchable separating device, by means of which the subspace to adapt the sound transmission is divisible into at least a first and a second subspace. In other words, the device includes noise shaping a switchable separating device, by means of which the volume of a Subspace is variable. This allows the on the vibratory Elements acting force changed and the vibratory Elements are brought into a new equilibrium position. To this Way, the acoustic transmission behavior changes the device or the sound transmission device. The separator may, for example, to an excitation signal be adapted to a switching tube of the internal combustion engine that the acoustic artifacts created when switching the intake manifold - for example, level jumps or jumps of individual engine orders - at the sound inlet avoid the device or in the interior of the vehicle.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrer Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of several embodiments and with reference to the drawings in which the same or the same function Elements are provided with identical reference numerals. Showing:

1 eine schematische seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zur Geräuschgestaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; 1 a schematic sectional side view of a device for noise according to a first embodiment;

2 eine schematische seitliche Schnittansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung, wobei ein Unterraum der Vorrichtung mittels einer Trenneinrichtung in einen ersten und einen zweiten Teilraum geteilt ist; 2 a schematic sectional side view of the in 1 shown device, wherein a subspace of the device is divided by a separator into a first and a second subspace;

3 eine schematische seitliche Schnittansicht der Vorrichtung zur Geräuschgestaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; 3 a schematic sectional side view of the device for noise according to a second embodiment;

4 eine schematische seitliche Schnittansicht der in 3 gezeigten Vorrichtung, wobei ein Unterraum zur Anpassung der Schallübertragung mittels der Trenneinrichtung in einen ersten und einen zweiten Teilraum geteilt ist; und 4 a schematic sectional side view of the in 3 shown device, wherein a subspace for adapting the sound transmission by means of the separating device is divided into a first and a second subspace; and

5 einen schematische seitliche Schnittansicht der Vorrichtung zur Geräuschgestaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 5 a schematic sectional side view of the noise device according to a third embodiment.

1 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung umfasst hierbei einen Hohlkörper 10, welcher durch wenigstens eine im Wesentlichen akustisch inaktive Wandung 12 in zwei Räume 14a, 14b unterteilt ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Schallübertragungseinrichtung 16, welche ein erstes, den ersten Raum 14a in einen ersten und einen zweiten Unterraum 18a, 18b teilendes schwingfähiges Element 20a und ein zweites, den zweiten Raum 14b in einen dritten und einen vierten Unterraum 18c, 18d teilendes schwingfähiges Element 20b umfasst. Die schwingfähigen Elemente 20a, 20b sind dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel einteilig ausgebildet und zur Schallübertragung verschwenkbar in der Wandung 12 gelagert. Der erste Raum 14a der Vorrichtung ist über einen Schalleintritt 22 mit einem gasführenden Teil, insbesondere einem Ansaugtrakt, einer Brennkraftmaschine (nicht abgebildet) des Fahrzeugs koppelbar. Der zweite Raum 14b ist über einen Schallaustritt 24 akustisch mit einem Innenraum des Kraftfahrzeugs bzw. mit einem das Kraftfahrzeug umgebenden Raum koppelbar. Beim Eintritt eines Schalls gemäß Pfeil S₁ wird das erste schwingfähige Element 20a ausgelenkt und überträgt hierdurch den Schall aus dem ersten Raum 14a über das zweite schwingfähige Element 20b in den zweiten Raum 14b, aus welchem der Schall gemäß Pfeil S₂ über den Schallaustritt 24 wieder aus der Vorrichtung austritt. Der Hohlkörper 10 umfasst weiterhin zwei Anschläge 26a, 26b, mittels welchen die Auslenkung der schwingfähigen Elemente 20a, 20b zu begrenzen ist. Um eine variablere akustische Übertragungseigenschaft zu ermöglichen, umfasst der zweite Unterraum 18b eine schaltbare Trenneinrichtung 28, mittels welcher der Unterraum 18b zur Anpassung der Schallübertragung in einen ersten und einen zweiten Teilraum 30a, 30b teilbar ist. Die Trenneinrichtung 28 umfasst hierzu eine Trennwand 31 und einen Schließkörper 32, welcher zwischen der vorliegend gezeigten, eine Öffnung 34 der Trennwand 31 freigebenden Stellung und einer die Öffnung 34 verschließenden Stellung (siehe 2) bewegbar ist. Der Schließkörper 32 ist hierzu im Wesentlichen balgartig ausgebildet und mit einem gasförmigen und/oder flüssigen Medium 36 befüllt. In der gezeigten, die Öffnung 34 der Trennwand 31 freigebenden Stellung besitzt der zweite Unterraum 18b somit ein Gesamtvolumen, welches sich aus den Teilvolumina der beiden Teilräume 30a, 30b zusammensetzt. Um einen Druckausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten Unterraum 18a, 18b zu ermöglichen, umfasst das erste schwingfähige Element 20a zusätzlich eine Druckausgleichseinrichtung 38, welche einen Austausch von Gas zwischen beiden Unterräumen ermöglicht. Die Druckausgleichseinrichtung 38 kann hierzu beispielsweise als Ventil, Bohrung oder Drossel ausgebildet sein. 1 shows a schematic sectional side view of a device for noise shaping in a motor vehicle according to a first embodiment. The device in this case comprises a hollow body 10 passing through at least one substantially acoustically inactive wall 12 in two rooms 14a . 14b is divided. The device further comprises a sound transmission device 16 , which is a first, the first room 14a into a first and a second subspace 18a . 18b dividing oscillatory element 20a and a second, the second room 14b into a third and a fourth subspace 18c . 18d dividing swinging ability ges element 20b includes. The vibratory elements 20a . 20b are in the present embodiment integrally formed and pivotable for sound transmission in the wall 12 stored. The first room 14a the device is via a sound inlet 22 with a gas-carrying part, in particular an intake tract, an internal combustion engine (not shown) of the vehicle coupled. The second room 14b is about a sound exit 24 acoustically coupled with an interior of the motor vehicle or with a space surrounding the motor vehicle. When a sound occurs according to arrow S ₁ , the first oscillatory element 20a deflected and thereby transmits the sound from the first room 14a over the second oscillatory element 20b in the second room 14b from which the sound according to arrow S ₂ on the sound outlet 24 exits the device again. The hollow body 10 also includes two attacks 26a . 26b , By means of which the deflection of the oscillatory elements 20a . 20b is to limit. To enable a more variable acoustic transmission characteristic, the second subspace comprises 18b a switchable separator 28 , by means of which the subspace 18b to adapt the sound transmission in a first and a second subspace 30a . 30b is divisible. The separator 28 includes a partition wall for this purpose 31 and a closing body 32 which, between the presently shown, an opening 34 the partition 31 releasing position and one the opening 34 closing position (see 2 ) is movable. The closing body 32 For this purpose, it is substantially bellows-shaped and has a gaseous and / or liquid medium 36 filled. In the shown, the opening 34 the partition 31 releasing position has the second subspace 18b thus a total volume, which consists of the partial volumes of the two subspaces 30a . 30b composed. To a pressure equalization between the first and the second subspace 18a . 18b to allow comprises the first oscillatory element 20a additionally a pressure compensation device 38 , which allows an exchange of gas between the two subspaces. The pressure compensation device 38 can be designed for this purpose, for example, as a valve, bore or throttle.

2 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht der in 1 dargestellten Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug. Der Schließkörper 32 der Trenneinrichtung 28 ist hierbei in die die Öffnung 34 der Trennwand 31 verschließende Stellung bewegt. Das verfügbare Volumen des zweiten Unterraums 18b ist somit im Wesentlichen auf das Volumen des ersten Teilraums 30a reduziert. Dadurch erhöht sich die Steifigkeit des darin enthaltenen Gases gegenüber dem schwingfähigem Element 20a, wodurch sich dessen dynamisches Auslenkungsverhalten und somit die Übertragungsfunktion der Vorrichtung entsprechend ändern. Dabei kann grundsätzlich auch vorgesehen sein, dass der Schließkörper 32 in eine die Öffnung 34 nicht vollständig verschließende Stellung bewegt wird. Die Volumenänderung des Schließkörpers 32 erfolgt dabei vorzugsweise durch Variierung der Menge des Mediums 36. Denkbar ist jedoch auch eine Volumenänderung anhand von Druckunterschieden zwischen dem Innenraum des Schließkörpers 32 und dem Unterraum 18b. 2 shows a schematic sectional side view of the in 1 illustrated device for noise in a motor vehicle. The closing body 32 the separator 28 Here is the opening 34 the partition 31 closing position moves. The available volume of the second subspace 18b is thus essentially the volume of the first subspace 30a reduced. This increases the rigidity of the gas contained therein compared to the oscillatory element 20a , whereby its dynamic deflection behavior and thus the transfer function of the device change accordingly. In principle, it can also be provided that the closing body 32 in one the opening 34 not completely closing position is moved. The volume change of the closing body 32 takes place preferably by varying the amount of the medium 36 , However, it is also conceivable a change in volume based on pressure differences between the interior of the closing body 32 and the subspace 18b ,

3 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht der Vorrichtung zur Geräuschgestaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung ist dabei bereits aus den vorhergehenden Beschreibungen bekannt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist vorliegend eine Steuerleitung 40 erkennbar, über welche der Schließkörper 32 mit einem Außenraum 42 der Vorrichtung pneumatisch gekoppelt ist. Die Steuerleitung 40 ermöglicht somit das Zu- oder Abführen von gasförmigem Medium 36 gemäß Doppelpfeil III in bzw. aus dem Schließkörper. Das Schalten der Trenneinrichtung 28 erfolgt somit anhand des Druckunterschieds zwischen einem Innendruck des zweiten Unterraums 18b und dem Atmosphärendruck des Außenraums 42. Ist mit anderen Worten der Innendruck des Unterraums 18b größer als der Atmosphärendruck, so wird das gasförmige Medium 36 aus dem Schließkörper 32 in den Außenraum 42 gedrückt. Das Gesamtvolumen des zweiten Unterraums 18b setzt sich dann im Wesentlichen aus den Volumina der Teilräume 30a, 30b abzüglich des Volumens der Trenneinrichtung 28 zusammen. 3 shows a schematic sectional side view of the device for noise shaping according to a second embodiment. The basic structure of the device is already known from the preceding descriptions. In contrast to the first embodiment, in the present case a control line 40 recognizable, over which the closing body 32 with an outdoor space 42 the device is pneumatically coupled. The control line 40 thus allows the supply or removal of gaseous medium 36 according to double arrow III in or out of the closing body. Switching the separator 28 is thus based on the pressure difference between an internal pressure of the second subspace 18b and the atmospheric pressure of the outside space 42 , In other words, is the internal pressure of the subspace 18b greater than the atmospheric pressure, so does the gaseous medium 36 from the closing body 32 in the outside space 42 pressed. The total volume of the second subspace 18b then essentially consists of the volumes of the subspaces 30a . 30b less the volume of the separator 28 together.

4 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht der in 3 gezeigten Vorrichtung zur Geräuschgestaltung, wobei der Schließkörper 32 der Trenneinrichtung 28 in die die Öffnung 34 der Trennwand 31 verschließende Stellung bewegt ist. In dieser Stellung ist der Atmosphärendruck größer als der Innendruck des Unterraums 18b, so dass das gasförmige Medium 36 in den Schließkörper 32 gedrückt wird. Das zur Verfügung stehende Gesamtvolumen des Unterraums 18b reduziert sich somit im Wesentlichen auf das Volumen des ersten Teilraums 30a und beeinflusst dementsprechend die Gleichgewichtslage der schwingfähigen Elemente 20a, 20b sowie deren akustische Übertragungseigenschaften. 4 shows a schematic sectional side view of the in 3 shown device for noise, wherein the closing body 32 the separator 28 in the opening 34 the partition 31 closing position is moved. In this position, the atmospheric pressure is greater than the internal pressure of the subspace 18b so that the gaseous medium 36 in the closing body 32 is pressed. The available total volume of the subspace 18b thus reduces substantially to the volume of the first subspace 30a and accordingly influences the equilibrium position of the oscillatory elements 20a . 20b as well as their acoustic transmission properties.

5 zeigt schließlich eine schematische seitliche Schnittansicht der Vorrichtung zur Geräuschgestaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Hierbei ist der zweite Unterraum 18b durch drei Trennwände 31a–c in insgesamt vier Teilräume 30a–d aufgeteilt. Der Schließkörper 32 der Trenneinrichtung 28 ist vorliegend als Stopfen ausgebildet und entlang der abschnittsweise perforierten Steuerleitung 40 verschiebbar. Auf diese Weise kann das Gesamtvolumen des zweiten Unterraums 18b besonders variabel eingestellt werden. Das Bewegen des Schließkörpers 32 erfolgt in einfachster Ausgestaltung durch Beaufschlagung mit dem gasförmigen Medium 36, welches gemäß Doppelpfeil V durch die Steuerleitung in den zweiten Unterraum 18b bzw. in die Teilräume 30b–d gepresst werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann natürlich auch eine hydraulische, mechanische oder elektrische Betätigung des Schließkörpers 32 zum Schalten der Trenneinrichtung 28 vorgesehen sein. 5 finally shows a schematic sectional side view of the device for noise shaping according to a third embodiment. Here is the second subspace 18b through three partitions 31a -C in a total of four subspaces 30a -D split. The closing body 32 the separator 28 is presently designed as a stopper and along the sectionally perforated control line 40 displaceable. In this way, the total volume of the second subspace 18b be set particularly variable. Moving the closing body 32 takes place in the simplest embodiment by exposure to the gaseous medium 36 , which according to double arrow V through the control line into the second subspace 18b or in the subspaces 30b -D can be pressed. Alternatively or additionally, of course, a hydraulic, mechanical or electrical actuation of the closing body 32 for switching the separator 28 be provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10212257 B4 [0002]

Claims

Device for noise shaping in a motor vehicle, comprising a hollow body ( 10 ), which by at least one substantially acoustically inactive wall ( 12 ) in at least two rooms ( 14a . 14b ), and with a sound transmission device ( 16 ), which at least a first, the first room ( 14a ) into a first and a second subspace ( 18a . 18b ) and a second, the second room ( 14b ) into a third and a fourth subspace ( 18c . 18d ) dividing oscillatory element ( 20a . 20b ) for transmitting sound from the first to the second space ( 14a . 14b ) are in operative connection with each other, the first space ( 14a ) via a sound entry ( 22 ) with a gas-carrying part, in particular an intake tract, an internal combustion engine of the motor vehicle is coupled and the second space ( 14b ) via a sound outlet ( 24 ) is acoustically coupled to an interior of the motor vehicle and / or a space surrounding the motor vehicle, characterized in that at least one subspace ( 18b ) a switchable separating device ( 28 ) by means of which the subspace ( 18b ) for adapting the sound transmission in at least a first and a second subspace ( 30a . 30b ) is divisible.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the separating device ( 28 ) a partition wall ( 31 ) and a closing body ( 32 ), which between an opening ( 34 ) of the partition ( 31 ) and one opening ( 34 ) at least largely closing position is movable.

Device according to claim 2, characterized in that the closing body ( 32 ) is at least substantially flexible and / or bellows-shaped and movable by changing its volume between the releasing and the closing position.

Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the closing body ( 32 ) with at least one control line ( 40 ) is in operative connection and by exposure to a gaseous and / or liquid medium ( 36 ) is movable between the releasing and the closing position.

Device according to Claim 4, characterized in that the control line ( 40 ) is perforated at least in sections.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the separating device ( 28 ) as a function of a pressure difference between an internal pressure of the subspace ( 18b ) and an external pressure of the subspace, in particular an atmospheric pressure, is to be switched.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the separating device ( 28 ) in the second and / or third subspace ( 18b . 18c ) is arranged.