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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Schallerzeugungssystem zur Erzeugung eines künstlichen Motorengeräusches nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Sie betrifft auch einen Träger für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Patentanspruch 8.
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Kraftfahrzeuge, welche auch ohne einen Verbrennungsmotor zumindest zeitweise antreibbar sind, insbesondere Hybrid-, Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge, sind bei ausschließlich ohne Verbrennungsmotor erfolgendem Antrieb sehr leise. Dies gilt insbesondere bei langsamer Fahrt, beispielsweise in einer Wohngegend. Hieraus ergibt sich eine erhöhte Unfallgefahr für Fußgänger oder Fahrradfahrer, welche beim Annähern eines Kraftfahrzeugs in der Regel das laute Geräusch eines Verbrennungsmotors erwarten.
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Daher bestehen weltweit gesetzliche Forderungen bzw. sind solche in Vorbereitung, welche für derartige „geräuschlose“ Kraftfahrzeuge im Bereich von 0 bis ca. 50 km/h ein Außengeräusch fordern, da das bisher durch den Verbrennungsmotor erzeugte Geräusch zumindest zeitweise entfallen kann.
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In der
DE 10 2011 119 463 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Lautsprecher in einem Gehäuse zur Erzeugung eines künstlichen Motorengeräusches offenbart, wobei das Gehäuse körperschallentkoppelt an einer Halterung im Motorraum befestigt ist. Die Schallentkoppelung erfolgt vorzugsweise über Dämmelemente aus Gummi.
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In der
DE 10 2008 027 454 A1 wird ein Träger für den Kühler eines Kraftfahrzeugs beschrieben, wobei der Träger gleichzeitig auch zur Halterung einer Hupe dient. Um das Hupenkabel gegen ein böswilliges Durchschneiden mittels eines Schneidwerkzeugs zu schützen wird eine spezielle, durch eine Kühlergrillwandung gebildete Schutzstruktur vorgeschlagen.
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Aus der
DE 10 2010 005 138 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Das Schallerzeugungssystem besteht dabei aus einem Schwingungserreger, welcher an einem Abgasschalldämpfer eines Abgassystems des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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Auf Grund der enormen Hitzeentwicklung im unmittelbaren Kontakt mit einer solchen Abgasanlage erscheint die Langzeitstabilität einer solchen Lösung fraglich.
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Zudem ist eine solche Lösung hinsichtlich der Schallabstrahlung und somit der Warnwirkung für Fußgänger und dergleichen nicht optimal.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, hier eine Lösung bereitzustellen, welche die genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen entnehmbar.
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Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeug, mit einem durch eine Motorhaube abdeckbaren Motorraum und mit wenigstens einem Schallerzeugungssystem zur Erzeugung eines künstlichen Motorengeräusches, welches zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Schwingungserreger aufweist, wobei der Schwingungserreger an einem Bauteil befestigt ist, welches welches durch den Schwingungserreger zu Schwingungen anregbar und von einer Karosserie des Kraftfahrzeugs akustisch und/oder schwingungstechnisch entkoppelt ist.
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Das Bauteil ist im Motorraum angeordnet.
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Auf diese Weise kann der Schwingungserreger vor äußeren Einflüssen besser geschützt untergebracht werden, wodurch eine hohe Langzeitstabilität und außerdem eine gute Schallabstrahlung des künstlich erzeugten Motorengeräusches möglich ist.
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Gemäß einer ersten, höchst vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Bauteil an einem solchen Träger befestigt, an dem zumindest auch wenigstens ein Kühler gehalten ist.
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Ein solcher Träger, welcher im Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs verbaut wird, dient zur Montage mehrerer Einzelkomponenten, wie beispielsweise eines Kühlers und eines Lüfters und stellt somit eine Integrationsplattform mehrerer Einzelkomponenten im Vorderwagen dar. Ein solcher Träger wird mitunter daher auch „Montageträger“ oder „Strukturträger“ genannt. Er kann beispielsweise aus Kunststoff, Aluminium oder Stahl bestehen und wird immer häufiger auch als Hybridbauteil dieser Werkstoffe (PP- oder PR-Kunststoff/Stahl) hergestellt.
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Da ein solcher Träger ohnehin im Vorderwagen vorhanden ist, kann durch die erfindungsgemäße Lösung bei geringem Bauraumbedarf ein Schallerzeugungssystem zur Verfügung gestellt werden.
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Darüber hinaus ist auf Grund der Positionierung im Vorderwagen, und zwar in unmittelbarer Nähe des Kühlers, eine optimale Schallabstrahlung in Fahrtrichtung möglich.
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Die Frequenz des Schwingungserregers ist vorzugsweise regelbar, so dass ein breiter Frequenzbereich einstellbar ist und beispielsweise eine von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Tonhöhe erzeugt werden kann.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Bauteil von vorne auf das Kraftfahrzeug gesehen zumindest zu einem überwiegenden Teil neben dem Kühler, also seitlich oder ober- bzw. unterhalb von diesem, angeordnet ist. Dies ermöglicht zum einen eine ungestörte Anströmung des Kühlers mit Luft, zum anderen wird dadurch eine Abstrahlung des künstlich erzeugten Fahrgeräusches in Fahrtrichtung begünstigt.
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Zweckmäßigerweise sollte der Schwingungserreger an einer dem Motorraum zugewandten Seite des Bauteils angeordnet sein. Dies führt zu einem noch besseren Schutz des Schwingungserregers vor äußeren Einflüssen.
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Das Bauteil ist vorzugsweise flächig ausgebildet und weist eine Fläche von in etwa 0,3 Quadratmeter bis 0,7 Quadratmeter, vorzugsweise von in etwa 0,5 Quadratmeter auf. Flächig heißt dabei, dass die Flächenerstreckung des Bauteils um ein Vielfaches größer ist als seine Dicke. Durch die flächige Ausgestaltung des Bauteils lässt sich dies besonders gut zu Schwingungen anregen. Die angeregte, geschlossene Fläche im Vorderwagen trägt zudem zur Verringerung des Luftwiderstandes vom Kraftfahrzeug bei.
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Eine andere vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgedankens sieht eine akustisch und/oder schwingungstechnisch entkoppelte Befestigung des Bauteils an der Motorhaube vor. Die ohnehin vorhandene Motorhaube wird somit unter guter Ausnutzung des vorhandenen Bauraums als Befestigung genutzt.
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Es hat sich hierbei als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn das Bauteil flächig ausgebildet ist und im Umriss die Form eines Achtecks aufweist. Das Bauteil kann dadurch optimal auf unterschiedliche Größen der Motorhaube abgestimmt werden. Zudem ist eine äußerst gute Entkopplung möglich, wenn dabei die Befestigung des Bauteils im Bereich der Eckpunkte des Bauteils erfolgt.
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Im Rahmen der Erfindung wird auch Schutz beansprucht für einen Träger für ein Kraftfahrzeug. Der Träger hält wenigstens einen Kühler und wenigstens ein mit wenigstens einem Schwingungserreger verbundenes Bauteil, wobei das Bauteil akustisch und/oder schwingungstechnisch entkoppelt am Träger befestigt ist.
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Ein solcher Träger kann als vorkonfektioniertes, hochintegriertes Zulieferbauteil im Produktionsprozess in das Kraftfahrzeug eingebaut werden und somit zur Einsparung von Montagezeit und -kosten beitragen.
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Neu ist aber auch die Verwendung eines oben beschriebenen Trägers, welcher wenigstens auch zur Halterung wenigstens eines Kühlers in einem Kraftfahrzeug dient, als Halterungsteil für wenigstens ein mit wenigstens einem Schwingungserreger verbundenes Bauteil.
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Eine solche, bislang unbekannte Verwendung führt zu einer Erhöhung der Integrationsdichte und damit zu einem weiteren Kosteneinsparungspotential.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 den vorderen Teil eines Kraftfahrzeugs von der Seite in einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
- 2 eine Ansicht des Kraftfahrzeugs aus Ansicht II gemäß 1,
- 3 den vorderen Teil eines Kraftfahrzeugs von der Seite in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und
- 4 eine Ansicht des Kraftfahrzeugs aus Ansicht IV gemäß 3.
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Aus der 1 ist ein Kraftfahrzeug K ersichtlich, welches als reines Elektrofahrzeug ausgebildet ist.
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Das Kraftfahrzeug K weist einen durch eine Motorhaube 10 abdeckbaren Motorraum 2 mit einem Elektromotor 3 auf, der zur Traktion des Kraftfahrzeugs K dient.
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Im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs K (so genanntes Frontend) ist ein Träger 1 (Montageträger) ersichtlich, an dessen unteren Bereich ein Kühler 4 und ein Lüfter 5 montiert bzw. aufgenommen sind.
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Der Kühler 4 dient zur Kühlung von Leistungselektronik und Leistungsaggregaten, wie beispielsweise des Elektromotors 3.
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Vor dem Kühler 4 sind Lufteinlässe 6 vorgesehen, damit beim Fahren des Kraftfahrzeugs K anströmende Luft leichter zum Kühler 4 gelangen kann.
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Oberhalb des Kühlers 4 ist ein platten- oder membranartiges Bauteil 7 am Montageträger 1 befestigt. Am Bauteil 7 ist wiederum ein Schwingungserreger 8 gehalten. Der Schwingungserreger 8 kann beispielsweise piezoelektrisch, elektrostatisch, magnetisch, elektromagnetisch oder in anderer geeigneter Weise arbeiten. Er dient zur Schwingungsanregung des plattenförmigen Bauteils 7, wobei der Schwingungserreger 3 in seinen Frequenzen regelbar ist. Der Schwingungserreger 8 ist dabei in etwa mittig zur Flächenerstreckung des plattenförmigen Bauteils 7 angebracht, was auch anhand von 2 ersichtlich ist.
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Um das plattenförmige Bauteil 7 schwingungstechnisch und/oder akustisch von der Karosserie des Kraftfahrzeugs K zu entkoppeln, ist das Bauteil 7 durch schwingungsdämpfende Befestigungselemente 9 mit dem Montageträger 1 verbunden. Die Befestigungselemente 9 sind bevorzugt als Mehrkomponenten-Bauteile (beispielsweise Stahl/Elastomer) ausgebildet. Es ist auch denkbar, das Bauteil 7 mitsamt den Befestigungselementen 9 als Mehrkomponentenbauteil auszubilden.
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Durch die Positionierung des Bauteils 7 mitsamt Schwingungserreger 8 im Montageträger 1 ist eine sehr gute Schallabstrahlung S in Fahrtrichtung und damit eine äußerst gute Warnwirkung für Passanten möglich.
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Abweichend von der Darstellung in 1 ist es auch denkbar, dass das Bauteil 7 soweit vor oder hinter dem Kühler 4 bzw. dem Lüfter 5 positioniert ist, dass das Bauteil 7 mit einem Teil seiner Fläche den Kühler 4 bzw. den Lüfter 5 überlappen kann (nicht dargestellt).
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Zweckmäßigerweise sollte das Bauteil 7 jedoch so positioniert sein, dass es von vorne auf das Kraftfahrzeug gesehen zumindest zu einem überwiegenden Teil neben dem Kühler 4 bzw. neben dem Lüfter 5 angeordnet ist. Dabei kann der Begriff „neben“ die Bedeutungen seitlich oder ober- bzw. unterhalb aufweisen.
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Aus 1 ist auch ersichtlich, dass der Schwingungserreger 8 an der Seite des Bauteils 7 befestigt ist, welche dem Motorraum 2 zugewandt ist. Hierdurch ist ein besserer Schutz des Schwingungserregers 8 gegen äußere Einflüsse gegeben.
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In den 3 und 4 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist ein flächiges Bauteil 7, welches im Umriss die Form eines Achtecks mit acht Ecken 70 aufweist, an der Motorhaube 10 befestigt. Die Befestigung des Bauteils 7 erfolgt durch schwingungsdämpfende Befestigungselemente 9, wodurch eine akustische und/oder schwingungstechnische Entkopplung des Bauteils 7 von der Motorhaube 10 und damit von der Karosserie des Kraftfahrzeugs K realisiert ist. Jeweils ein Befestigungselement 9 ist im unmittelbaren Bereich einer Ecke 70 angeordnet.
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An dem Bauteil 7 ist wiederum ein elektrisch ansteuerbarer Schwingungserreger 8 befestigt, welcher das Bauteil 7 zu Schwingungen anregen kann.
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Die Erfindung ist nicht auf das bzw. die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Diese wurden nur zur allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung herangezogen. Die Erfindung kann im Rahmen ihres Schutzumfangs vielmehr auch andere als die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele bzw. Ausprägungen annehmen. Hierbei kann sie insbesondere auch solche Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus Einzelmerkmalen der jeweiligen Ansprüche darstellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Träger zur Montage mehrerer Aggregate, u.a. Kühler, Lüfter („Montageträger“)
- 2
- Motorraum
- 3
- Elektromotor
- 4
- Kühler
- 5
- Lüfter
- 6
- Lufteinlässe
- 7
- Schwingungsplatte
- 70
- Ecken
- 8
- Schwingungserreger
- 9
- schwingungsdämpfende Befestigungselemente
- 10
- Motorhaube
- K
- Kraftfahrzeug
- S
- Schall
