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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug.
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Ein wesentlicher Punkt beim Betrieb von Kraftfahrzeugen, die mit einem Elektromotor angetrieben werden, ist, dass diese aufgrund der geringen Betriebsgeräusche der elektrischen Maschine im Straßenverkehr nicht wahrgenommen werden. Dies kann vor allem für Fußgänger und Radfahrer die Gefahr mit sich bringen, dass diese das herannahende Elektrofahrzeug überhören bzw. übersehen. Ein weiterer Aspekt ist, dass Fußgänger und Radfahrer die Geschwindigkeit eines Elektrofahrzeugs falsch einschätzen.
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Um dieser Problematik entgegenzuwirken, will man dazu übergehen, an den Kraftfahrzeugen entsprechende Lautsprecher vorzusehen, die Warngeräusche oder ein künstliches Motorengeräusch aussenden. Nachteilig hierbei ist allerdings, dass die übrigen Verkehrsteilnehmer den aktuellen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs schlecht einschätzen können. Durch die künstlich erzeugten Geräusche bzw. Signale, die über die Lautsprecher ausgegeben werden, können insbesondere Fußgänger und Radfahrer nicht einschätzen, mit welcher Geschwindigkeit das Fahrzeug aktuell bewegt wird bzw. ob es beschleunigt wird.
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Die
DE 690 22 811 T2 beschreibt einen luftgekühlten Induktionsmotor zur Verwendung in Fahrzeugen. Der Induktionsmotor umfasst einen Lufteinlass, in den Kühlluft eingeführt wird, und einen Luftauslass zum Abführen der Kühlluft. Ferner umfasst der Induktionsmotor zwischen dem Gehäuse und den Statorwicklungen eine Schallisolierplatte zur Verhinderung einer Verstärkung von Schallwellen.
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Des Weiteren beschreibt die
DE 10 2010 043 973 A1 ein Verfahren zur Erzeugung eines Geräusches eines durch einen Elektromotor angetriebenen Kraftfahrzeugs. Hierbei wird ein Ansteuersignal für den Elektromotor oder für dessen Leistungselektronik erzeugt, wobei das Ansteuersignal neben dem die Bewegung des Elektromotors steuernden Signal eine Modulation zur Geräuscherzeugung aufweist. Damit können beispielsweise Teile der Karosserie oder sonstige Anbauteile als Resonanzkörper genutzt werden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie Kraftfahrzeuge, die mit einer elektrischen Maschine angetrieben werden, auf einfache Weise sicherer gestaltet werden können.
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Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug umfasst ein erstes Aktivteil, ein zweites Aktivteil, wobei eines der Aktivteile als Stator und das andere der Aktivteile als Rotor ausgebildet ist, und ein Gehäuse, in dessen Innenraum das erste und das zweite Aktivteil angeordnet sind, wobei der Innenraum des Gehäuses zumindest einen durch eine Wandung räumlich abgetrennten Resonanzraum umfasst, der derart ausgebildet ist, dass in dem Resonanzraum eingeschlossene Luft im Betrieb der elektrischen Maschine mit einer Eigenfrequenz schwingt.
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Die elektrische Maschine dient als Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug bzw. Elektrofahrzeug. Dabei ist es auch denkbar, dass das Kraftfahrzeug mehrere dieser elektrischen Maschinen - beispielsweise für jedes der Antriebsräder - umfasst. Die elektrische Maschine ist als rotatorische elektrische Maschine ausgebildet. Die elektrische Maschine kann als Außenläufer ausgebildet sein. Bevorzugt ist die elektrische Maschine allerdings als Innenläufer ausgebildet.
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In dem Innenraum des Gehäuses der elektrischen Maschine ist ein separater luftgefüllter Raum vorgesehen. Dabei ist es auch denkbar, dass im Innenraum des Gehäuses der elektrischen Maschine mehrere solcher abgetrennter Resonanzräume vorgesehen sind. Im Betrieb der elektrischen Maschine bzw. durch die Relativbewegung der beiden Aktivteile zueinander entstehen Betriebsgeräusche und mechanische Schwingungen, die mittels Körperschall an den Resonanzraum übertragen werden. Infolge der mechanischen Anregung wird die Luft in dem Resonanzraum zu Schwingungen angeregt. Bevorzugt werden eine oder mehrere Eigenmoden bzw. Raummoden der in dem Resonanzraum befindlichen Luft angeregt. Wenn in dem Gehäuse der elektrischen Maschine mehrere Resonanzräume vorgesehen sind, können diese so ausgebildet bzw. dimensioniert sein, dass sie unterschiedliche Eigenfrequenzen aufweisen.
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Auf diese Weise können verschiedene Resonanzräume geschaffen werden, die je nach Betriebszustand bzw. Drehzahl der elektrischen Maschine zu Schwingungen angeregt werden. Durch die Schwingung der Luft in dem Resonanzraum wird das Betriebsgeräusch der elektrischen Maschine verstärkt. Durch die Ausgestaltung des zumindest einen separaten Resonanzraums können gezielt Betriebsgeräusche der elektrischen Maschine verstärkt werden. Dies ist mit elektrischen Maschinen nicht möglich, bei denen das komplette Gehäuse als Resonanzraum ausgebildet ist. Eine solche elektrische Maschine beschreibt beispielsweise die
DE 10 2008 009 664 A1 . Demnach wird ein elektrischer Antrieb für ein Möbelteil durch gezielte Änderung der Drehrichtung zu Schwingungen angeregt, wobei das Gehäuse des elektrischen Antriebs einen Resonanzkörper zur Erzeugung eines akustischen Signals bildet.
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Mit der vorliegenden elektrischen Maschine kann das Betriebsgeräusch der elektrischen Maschine auf einfache Weise für die übrigen Verkehrsteilnehmer hörbar gemacht werden. Durch die entsprechende Ausgestaltung des zumindest einen Resonanzraums können entsprechende Frequenzen des Geräusches verstärkt und nach außen abgegeben werden. Dies ermöglicht insbesondere Fußgängern und Radfahrern eine Einschätzung über die Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung des Kraftfahrzeugs. Damit kann die Sicherheit im Straßenverkehr auf einfache Weise erhöht werden.
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Die elektrische Maschine umfasst zumindest ein Schwingungselement, das dazu ausgebildet ist, infolge einer Relativbewegung der Aktivteile zu schwingen und diese Schwingung an den Resonanzraum zu übertragen. Das Schwingungselement ist bevorzugt in einem Bereich bzw. an dem Außenliegenden der Aktivteile angeordnet. Das Schwingungselement kann ein- oder beidseitig eingespannt sein. Im Betrieb der elektrischen Maschine werden drehzahlabhängig mechanische Schwingungen in dem Gehäuse der elektrischen Maschine erzeugt. Diese werden an das Schwingungselement übertragen, wodurch dieses selbst zu mechanischen Schwingungen angeregt wird. Bevorzugt wird das Schwingungselement zu Schwingungen mit einer seiner Eigenfrequenzen angeregt. Es können auch mehrere Schwingungselemente vorgesehen sein, die unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen. Das Schwingungselement kann mit dem Resonanzraum mechanisch gekoppelt sein. Alternativ dazu kann sich das Schwingungselement zumindest bereichsweise räumlich in dem Innenraum des Resonanzkörpers erstrecken. Bevorzugt sind der Resonanzraum und das Schwingungselement derart ausgebildet bzw. dimensioniert, dass sie im Wesentlichen die gleiche Resonanzfrequenz aufweisen. Damit kann auf besonders einfache Weise in dem Resonanzraum eine Schwingung der Luft erzeugt werden.
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Das zumindest eine Schwingungselement ist freischwingend an einem Trägerelement angeordnet, das zumindest bereichsweise in den Resonanzraum reicht. Das Schwingungselement kann drahtförmig bzw. nach Art einer Saite eines Saiteninstruments ausgebildet sein. Dabei kann das Schwingungselement um ein Trägerelement gewickelt sein, das zumindest eine Aussparung aufweist, über die das Schwingungselement gespannt ist und durch welches eine Schwingung des Schwingungselements ermöglicht wird. Ein Bereich des Trägerelements kann sich in den Innenraum des Resonanzraums erstrecken. Dieser Bereich des Trägerelements kann eine zweite Aussparung aufweisen, über die das Schwingungselement gespannt ist. Somit kann eine Schwingung des Schwingungselements im Resonanzraum ermöglicht werden, durch die wiederum die Luft im Resonanzraum zu Schwingungen angeregt wird.
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An dem Innenliegenden der Aktivteile ist zumindest ein Schwingungserre-. gungselement angeordnet, das derart ausgebildet ist, dass es bei der Relativbewegung der Aktivteile das Schwingungselement zum Schwingen anregt. Das Schwingungserregungselement kann beispielsweise ein magnetisches Element umfassen und das Schwingungselement kann aus einem ferromagnetischen Werkstoff gebildet sein. Wenn das Schwingungserregungselement im Betrieb der elektrischen Maschine in die Nähe des Schwingungselements gelangt, wird das Schwingungselement in Folge der magnetischen Kraftwirkung ausgelenkt und damit zu einer mechanischen Schwingung angeregt. Es ist auch denkbar, dass sowohl an dem Schwingungserregungselement als auch an dem Schwingungselement ein magnetisches Element angeordnet ist. Das Schwingungserregungselement und das Schwingungselement können auch derart ausgebildet sein, dass zwischen ihnen eine elektrostatische Kraftwirkung erzeugt wird. Das Schwingungserregungselement kann auch so ausgestaltet sein, das es die Luftströmung im Luftspalt zwischen Stator und Rotor derart beeinflusst, dass das Schwingungselement zu mechanischen Schwingungen angeregt wird. Alternativ dazu kann an einem der Aktivteile ein Sendeelement und an dem anderen der Aktivteile ein Empfangselement angeordnet sein. Das Empfangselement kann dabei derart ausgebildet sein, dass es ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, wenn das das Sendeelement in die Nähe des Empfangselements bzw. einen vorbestimmten, das Empfangselement umgebenden Bereich gelangt. Das Ausgangssignals kann entsprechend weiterverarbeitet und beispielsweise mit einem Lautsprecher ausgegeben werden.
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Das Schwingungserregerelement ist derart ausgebildet, dass es bei der Relativbewegung der Aktivteile das Schwingungselement periodisch berührt. Das Innenliegende der Aktivteile ist bevorzugt als Rotor ausgebildet. An der Außenfläche des Rotors kann zumindest ein Schwingungserregungselement angeordnet sein, das das zumindest eine Schwingungselement, das dem Stator der elektrischen Maschine zugeordnet ist, periodisch berührt und somit in mechanische Schwingungen versetzt. Das Schwingungserregungselement kann als Bürste ausgebildet sein. Das Schwingungserregungselement kann auch zapfenförmig bzw. balkenförmig ausgebildet sein und aus einem flexiblen Material bestehen. Damit kann im Betrieb der elektrischen Maschine das Schwingungselement besonders einfach zu mechanischen Schwingungen angeregt werden, wodurch das Betriebsgeräusch der elektrischen Maschine auf einfache Weise hörbar gemacht werden kann.
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Bevorzugt ist der Resonanzraum in einem Zwischenraum zwischen dem Außenliegenden der Aktivteile und dem Gehäuse angeordnet. Der Resonanzraum kann aus dem gleichen Material wie das Gehäuse der elektrischen Maschine gefertigt sein. So kann die Wandung des Resonanzraums aus einem Metall gebildet sein. Die Verwendung eines entsprechenden Kunststoffes ist hier ebenso denkbar. Die Wandung des Resonanzraums kann hohlzylinderförmig ausgebildet sein und kann konzentrisch zur Mantelfläche des Gehäuses der elektrischen Maschine zwischen dem außenliegenden Aktivteil und der Gehäusewand angeordnet sein. Wenn das Außenliegende der Aktivteile als Stator ausgebildet ist, kann die Wandung des Resonanzraums an dem Stator abgestützt sein. Die Wandung kann auch derart ausgebildet sein, dass sie den Stator bzw. dessen Wicklungen zumindest teilweise trägt. Damit kann auf einfache Weise ein separater Resonanzraum in dem Gehäuse der elektrischen Maschine bereitgestellt werden.
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In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse zumindest eine Öffnung auf, die in einen Innenraum des zumindest einen Resonanzraums führt. An der Außenfläche bzw. Mantelfläche des Gehäuses der elektrischen Maschine können entsprechende Aussparungen bzw. Bohrungen vorgesehen sein, die mit dem Innenraum des Resonanzraums fluidisch verbunden sind. Damit kann die in dem Resonanzraum erzeugte Luftschwingung und das damit verbundene akustische Signal auf besonders einfache Weise aus dem Gehäuse der elektrischen Maschine geleitet werden. Die zumindest eine Öffnung kann mit einem Gitter bzw. mit einem Netz bedeckt sein, um das Eindringen von Schmutz oder Staub in die Öffnung zu verhindern.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das Trägerelement in einem Zwischenraum zwischen Wicklungen des Außenliegenden der Aktivteile angeordnet. Dabei ist das Außenliegende der Aktivteile bevorzugt als Stator ausgebildet. Zwischen den Wicklungen des Stators kann das Trägerelement zusammen mit dem Schwingungselement angeordnet sein. Dabei kann das Trägerelement, das bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist, mit den Wicklungen in Kontakt stehen oder auch beabstandet zu diesen angeordnet sein. Dies ermöglicht eine besonders bauraumsparende Anordnung des zumindest einen Schwingungselements in der elektrischen Maschine.
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Bevorzugt umfasst die elektrische Maschine einen elektroakustischen Wandler, der im oder an dem Resonanzraum angeordnet ist. Der elektroakustische Wandler kann dem Innenraum des Resonanzraums, an der Wandung des Resonanzraums oder an der Öffnung des Gehäuses, die in den Resonanzraum führt, angeordnet sein. Dabei ist auch die Verwendung von mehreren elektroakustischen Wandlern an verschiedenen Positionen möglich. Im einfachsten Fall kann der elektroakustische Wandler als Mikrofon ausgebildet sein. Auch die Verwendung eines piezoelektrischen Elements, mit dem Druckänderungen in dem Resonanzraum messbar sind, ist hierbei denkbar. Wenn das Schwingungselement nach Art einer Saite aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist, kann der elektroakustische Wandler nach Art eines Tonabnehmers ausgebildet sein. Dazu kann der elektroakustische Wandler einen Stabmagneten mit einer Wicklung aufweisen, der eine mechanische Schwingung des Schwingungselements erfassen kann.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst die zuvor beschriebene elektrische Maschine. Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen können in gleicher Weise auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen werden.
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Bevorzugt umfasst das Kraftfahrzeug eine Recheneinrichtung zum Erfassen und/oder Bearbeiten von Signalen des elektroakustischen Wandlers und zumindest eine akustische Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben der mit der Recheneinrichtung erfassten und/oder bearbeiteten Signale. Die Recheneinrichtung kann einen Verstärker und eine entsprechende Elektronik umfassen, mit der das Signal, das mit dem elektroakustischen Wandler aufgenommen wird, entsprechend bearbeitet werden kann. Damit können beispielsweise mittels entsprechender elektronischer Filter Frequenzbereiche des erfassten Signals gedämpft oder verstärkt werden. Zudem kann mit der Recheneinrichtung die Frequenz des Betriebsgeräuschs verändert werden. So kann beispielsweise ein hochfrequentes Betriebsgeräusch in den Frequenzbereich geschoben werden, der für den Menschen akustisch besonders gut wahrnehmbar ist. Zudem umfasst das Kraftfahrzeug zumindest eine akustische Ausgabeeinrichtung, die beispielsweise als Lautsprecher ausgebildet sein kann und an einer Außenfläche des Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann. Dies ermöglicht eine möglichst authentische Tonwidergabe des elektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs. Hierbei beruht die Tongestaltung auf dem ursprünglichen Betriebsgeräusch der elektrischen Maschine. Dies ermöglicht es den übrigen Verkehrsteilnehmern, den Betriebszustand des Kraftfahrzeugs besonders zuverlässig einschätzen zu können.
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Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine in einer Perspektivdarstellung;
- 2 eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine in einer geschnittenen Seitenansicht;
- 3 eine schematische Darstellung einer Statoranordnung der elektrischen Maschine in einer Perspektivdarstellung;
- 4 eine geschnittene Seitenansicht gemäß 3;
- 5 eine elektrische Maschine mit einem elektroakustischen Wandler, einer Recheneinrichtung und einer akustischen Ausgabeeinrichtung;
- 6 eine elektrische Maschine gemäß 5 in einer weiteren Ausführungsform;
- 7 eine Detailansicht gemäß 6; und
- 8 einen elektroakustischen Wandler und ein Schwingungselement in einer geschnittenen Seitenansicht.
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Die nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
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1 zeigt eine elektrische Maschine 10 in einer schematische Perspektivdarstellung. Die elektrische Maschine 10 umfasst einen Stator 12 als erstes Aktivteil und einen Rotor 14 als zweites Aktivteil. Der Stator 12 und der Rotor 14 der elektrischen Maschine 10 sind in einem Gehäuse 16 angeordnet. Die elektrische Maschine 10 dient als Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug bzw. Elektrofahrzeug. Dabei kann das Kraftfahrzeug einen oder mehrere dieser elektrischen Maschinen 10 umfassen.
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Des Weiteren umfasst die elektrische Maschine 10 einen Resonanzraum 18, der im Inneren mit Luft gefüllt ist. Dieser Resonanzraum 18 bzw. Resonanzkörper, der in der geschnittenen Seitenansicht in 2 zu erkennen ist, befindet sich im Innenraum des Gehäuses 16 der elektrischen Maschine 10. Der Resonanzraum 18 ist durch eine Wandung 20 vom Innenraum der elektrischen Maschine 10 abgetrennt. Die Wandung 20 kann aus einem Kunststoff oder aus einem Metall gefertigt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Wicklungen 22 des Stators 12 an der Wandung 20 angeordnet bzw. werden durch diese getragen. Durch die Abmessungen des Resonanzraums 18 sind die Eigenfrequenzen bzw. Eigenmoden des sich in dem Resonanzraum 18 befindlichen Luftvolumens definiert. Dabei sind die Abmessungen des Resonanzkörpers 18 bzw. der Wandung 20 derart gewählt, dass eine der Eigenmoden der Luft in dem Resonanzraum 18 zumindest einer Frequenz, die durch den Betrieb der elektrischen Maschine 10 erzeugt wird, übereinstimmt. Mit anderen Worten werden durch die Relativbewegung des Rotors 14 zu dem Stator mechanische Schwingungen und Geräusche erzeugt, welche die Luft in dem Resonanzkörper 18 zu Schwingungen anregen.
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Damit die in dem Resonanzraum 18 erzeugten Schwingungen nach außen dringen können, weißt das Gehäuse 16 der elektrischen Maschine 10 entsprechende Öffnungen 24 auf. Vorliegend umfasst das Gehäuse 16 drei Öffnungen 24 bzw. Aussparungen, die sich im Wesentlichen in axialer Richtung der elektrischen Maschine 10 erstrecken.
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Des Weiteren weist die elektrische Maschine 10 Schwingungselemente 26 auf, die vorliegend zwischen den Wicklungen 22 des Stators 12 angeordnet sind. Diese Schwingungselemente 26, die nachfolgend näher erläutert werden, sind schwingungsfähig ausgebildet und erstrecken sich zumindest bereichsweise in den Resonanzraum 18. Des Weiteren umfasst die elektrische Maschine 10 zumindest ein Schwingungserregungselement 28, das an dem Rotor 14 der elektrischen Maschine 10 angeordnet ist. Das Schwingungserregungselement 28 ist an der dem Stator 12 zugewandten Außenseite des Rotors 14 angeordnet. Das Schwingungserregungselement 28 kann aus einem Metall oder aus einem Kunststoff gefertigt sein. Dabei ist das Schwingungserregungselement 28 bevorzugt flexibel ausgebildet. Der Querschnitt des Schwingungserregungselements verjüngt sich in radialer Richtung nach außen. Das Schwingungserregungselement 28 ist dabei derart ausgebildet, dass es die Schwingungselemente 26 berührt. Bei der Bewegung des Rotors 14 werden die einzelnen Schwingungselemente 26 mit dem Schwingungserregungselement 28 in mechanische Schwingung versetzt. Die Schwingung des Schwingungselements 26 wird in den Resonanzraum 18 übertragen, wodurch die Luft in dem Resonanzraum 18 zu Schwingungen angeregt wird. Über die Öffnungen 24 gelangt das akustische Geräusch der Schwingungen nach außen und kann somit von Verkehrsteilnehmern wahrgenommen werden.
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3 zeigt eine Statoranordnung 30 der elektrischen Maschine 10 in einer Perspektivdarstellung. Die dazugehörige geschnittene Seitenansicht ist in 4 dargestellt. Das Schwingungselement 26 ist vorliegend nach Art einer Saite eines Musikinstruments, insbesondere als Stahlsaite, ausgebildet. Das Schwingungselement 26 ist freischwingend an einem Trägerelement 32 angeordnet. Das Trägerelement 32, das bevorzugt aus einem elektrisch isolierten Material gefertigt ist, ist derart angeordnet, dass es sich im Wesentlichen entlang der axialen Richtung erstreckt. Das Trägerelement 32 weist eine erste Aussparung 34 an der dem Rotors 14 zugewandten Seite auf. Des Weiteren weist das Trägerelement 32 eine zweite Aussparung 36 auf, die der ersten Aussparung 34 in radialer Richtung gegenüberliegt, und die in dem Resonanzraum 18 angeordnet ist. Das Schwingungselement 26 ist dabei derart angeordnet, dass es über die erste Aussparung 34 und die zweite Aussparung 36 gespannt ist. Das Schwingungselement 26 ist entlang der radialen Richtung der elektrischen Maschine 10 in das Trägerelement 32 gewickelt. Wird nun das Schwingungselement 26 im Bereich der ersten Aussparung 34 durch das Schwingungserregungselement 28 zu einer mechanischen Schwingung angeregt, wird die mechanische Schwingung an den Bereich des Schwingungselements 26 übertragen, der sich über der zweiten Aussparung 36 befindet. Somit beginnt das Schwingungselement 26 in dem Resonanzraum 18 zu schwingen. Dies bewirkt wiederum eine Schwingung der Luft in dem Resonanzraum 18. Dabei sind das Schwingungselement 26 und der Resonanzraum 18 derart ausgebildet, dass sie im Wesentlichen die gleiche Resonanzfrequenz aufweisen.
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5 zeigt eine elektrische Maschine 10 in einer weiteren Ausführungsform. Dabei weist die elektrische Maschine 10 einen elektroakustischen Wandler 38 auf. Der elektroakustische Wandler 38 kann beispielsweise als Mikrofon oder als piezoelektrisches Element ausgebildet sein. Mit dem elektroakustischen Wandler 38 können Druckschwankungen bzw. Luftdruckänderungen in dem Resonanzraum 18 erfasst werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein erster elektroakustischer Wandler 38 in einem Bereich der Öffnung außerhalb des Gehäuses 16 über der Öffnung 24 angeordnet. Ein weiterer elektroakustischer Wandler 38 ist in der Öffnung 24 angeordnet. Es ist auch denkbar, einen elektroakustischen Wandler 38 in dem Resonanzraum 18 anzuordnen. Der elektroakustische Wandler kann das akustische Signal, das infolge der Schwingung der Luft in dem Resonanzraum 18 erzeugt wird, erfassen und an eine Recheneinrichtung 40 weiterleiten. Die Recheneinrichtung 40 ist dazu ausgebildet, das mit dem elektroakustischen Wandler 38 erfasste Signal entsprechend zu bearbeiten. Beispielsweise können entsprechende Frequenzen gedämpft oder verstärkt werden. Ebenso ist es denkbar, dass die Recheneinrichtung 40 dazu ausgebildet ist, das mit dem elektroakustischen Wandler 18 erfasste akustische Signal in seiner Frequenz zu verschieben. Des Weiteren ist eine akustische Ausgabeeinrichtung 42, die beispielsweise als Lautsprecher ausgebildet sein kann, vorgesehen, mit der das von der Recheneinrichtung 40 erfasste und bearbeitete Signal ausgegeben werden kann. Die Ausgabeeinrichtung 42 kann beispielsweise an einer Außenfläche des Kraftfahrzeugs oder im Motorraum angeordnet sein.
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6 zeigt eine elektrische Maschine 10 in einer weiteren Ausführungsform. Hierbei sind die elektroakustischen Wandler 38 nach Art eines Tonabnehmers ausgebildet. In diesem Fall umfassen die elektroakustischen Wandler 38 einen Stabmagneten 44, der von einer Spule 46 umgeben ist. Dies ist in der Detailansicht in 8 zu erkennen. Durch den Stabmagneten 44 wird ein Magnetfeld erzeugt. Durch die Bewegung des Schwingungselements 26, das aus einem ferromagnetischen Material gebildet ist, wird das durch den Stabmagneten 44 erzeugte Magnetfeld beeinflusst bzw. geändert. Infolge der Änderung des Magnetfelds wird in die Spule 46 eine elektrische Spannung induziert, die mit der Recheneinrichtung 40 weiterverarbeitet werden kann. Der elektroakustische Wandler 38 ist also dazu ausgebildet, eine Schwingung des Schwingungselements 26, das beispielsweise als Stahlsaite ausgebildet ist, in ein elektrisches Signal zu wandeln. Vorliegend sind in einem Pol des Stators 12 der elektrischen Maschine 10 sechs Schwingungselemente 26 angeordnet. Bevorzugt weisen die Schwingungselemente 26 jeweils eine unterschiedliche Eigenfrequenz auf. Dazu können die Schwingungselemente 26, die als drahtförmige Saiten ausgebildet sind, unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Für jedes der sechs Schwingungselemente 26 ist ein elektroakustischer Wandler 38 vorgesehen. Mit einer Schalteinrichtung 48, die zwischen die elektroakustischen Wandler 38 und die Recheneinrichtung 40 geschaltet ist, können einzelne der elektroakustischen Wandler 38 zu- bzw. abgeschaltet werden (siehe Detailansicht in 7).
