DE102017128605A1

DE102017128605A1 - Noise generator for a motor vehicle for its easier acoustic perception

Info

Publication number: DE102017128605A1
Application number: DE102017128605.5A
Authority: DE
Inventors: Marco Barbolini; Rafael Farfan
Original assignee: Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Current assignee: Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-06-06

Abstract

Ein Geräuschgenerator (12) für ein Kraftfahrzeug (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (10) mit elektromotorischem Antrieb, zur Erzeugung eines während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs (10) außerhalb desselben wahrnehmbaren Geräusches, umfasst eine Strömungsführung (14) zur Führung eines strömenden Gases, insbesondere Luft, sowie eine von dem durch die Strömungsführung (14) geführten strömenden Gas erreichbare Geräuscherzeugungsformation (16), welche zur Erzeugung des wahrnehmbaren Geräusches durch Wechselwirkung mit dem strömenden Gas ausgebildet ist.

A noise generator (12) for a motor vehicle (10), in particular for a motor vehicle (10) with electromotive drive, for generating a during a driving operation of the motor vehicle (10) outside the same perceptible noise, comprises a flow guide (14) for guiding a flowing gas , in particular air, and a noise generation formation (16) which can be reached by the flowing gas guided through the flow guide (14) and which is designed to generate the perceptible noise by interaction with the flowing gas.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Geräuschgenerator für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit elektromotorischem Antrieb, zur Erzeugung eines während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs außerhalb desselben wahrnehmbaren Geräusches.The present invention relates to a noise generator for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle with an electromotive drive, for generating a perceptible during a driving operation of the motor vehicle outside the same noise.

Gerade im Zusammenhang mit der immer stärker diskutierten Elektromobilität kommt Geräuschgeneratoren, wie dem eingangs genannten, zunehmende Bedeutung zu. Vor allem elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge sind in Geschwindigkeitsbereichen, wie sie in Ortschaften gefahren werden, häufig so leise, dass sie von Passanten nicht mehr oder nicht mehr rechtzeitig akustisch wahrgenommen werden.Especially in connection with the increasingly discussed electromobility comes noise generators, such as the above-mentioned, increasing importance. Above all, electric motor-driven vehicles are often so quiet in speed areas, as they are driven in localities, that they are no longer perceived by passers-by or not in time acoustically.

Bei höheren Geschwindigkeiten nehmen von einem Fahrzeug ausgehende Wind- und Abrollgeräusche zwar zu, jedoch werden diese Geschwindigkeiten auf Straßen gefahren, auf oder an denen sich keine Passanten aufhalten, die durch das Fahrzeug gefährdet würden.At higher speeds, wind and road noise may increase from a vehicle, but these speeds are driven on or off road at passers-by that would endanger the vehicle.

Zur Lösung dieses Problems sind aus der DE 10 2012 107814 A1 und aus der US 2015/0199955 A1 bereits Geräusch- oder Schallgeneratoren bekannt, die den von einem Fahrzeug emittierten Geräuschpegel erhöhen. Beide bekannten Lösungen schlagen hierfür die Verwendung von Lautsprechern als Schallquellen vor.To solve this problem are from the DE 10 2012 107814 A1 and from the US 2015/0199955 A1 Already known noise or sound generators that increase the emitted noise from a vehicle. Both known solutions propose the use of loudspeakers as sound sources for this purpose.

Nachteilig an diesen Lösungen ist, dass sie abhängig von externen Energiequellen sind, deren Ausfall auch zu einem sicherheitsrelevanten Ausfall des Geräuschgenerators führt.A disadvantage of these solutions is that they are dependent on external energy sources whose failure also leads to a safety-relevant failure of the noise generator.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Geräuschgenerator für ein Kraftfahrzeug anzugeben, welcher einfach aufgebaut und gleichzeitig robust mit geringerer Ausfall- und Störungswahrscheinlichkeit als im Stand der Technik in einem relevanten Geschwindigkeitsbereich von bis zu 80 km/h den Emissions-Geräuschpegel eines Kraftfahrzeugs zuverlässig erhöht, sodass ein ohne diesen Geräuschgenerator zu leises Kraftfahrzeug leichter oder bereits in größerer Entfernung akustisch von außen wahrnehmbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide a noise generator for a motor vehicle, which is simple and at the same time robust with less failure and probability of failure than in the prior art in a relevant speed range of up to 80 km / h the emission noise level of a motor vehicle reliable increases, so that without this noise generator too quiet motor vehicle is easier or even at a greater distance acoustically from the outside perceptible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Geräuschgenerator für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit elektromotorischem Antrieb, zur Erzeugung eines während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs außerhalb desselben wahrnehmbaren Geräusches, umfassend eine Strömungsführung zur Führung eines strömenden Gases, sowie eine von dem durch die Strömungsführung geführten strömenden Gas erreichbare Geräuscherzeugungsformation, welche zur Erzeugung des wahrnehmbaren Geräusches durch Wechselwirkung mit dem strömenden Gas ausgebildet ist.This object is achieved by a noise generator for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle with electromotive drive, for generating a during a driving operation of the motor vehicle outside the same perceptible noise, comprising a flow guide for guiding a flowing gas, as well as a guided by the flow guide flowing gas achievable noise generation formation, which is designed to generate the perceptible noise by interacting with the flowing gas.

Das strömende Gas, das bevorzugt Luft, also Fahrtwind, der Außenumgebung des fahrenden Fahrzeugs ist, erzeugt im Zusammenwirken mit der Geräuscherzeugungsformation das begehrte Geräusch. Die im strömenden Gas enthaltene Energie ist dann die Energie, die zur Geräuscherzeugung benötigt und verwendet wird. Da der erhöhte Emissions-Geräuschpegel wegen der Gefährdung von Passanten nur bei bewegtem Fahrzeug benötigt wird, ist bei bewegtem Fahrzeug stets strömendes Gas in ausreichender Menge vorhanden, um im Zusammenwirken mit der Geräuscherzeugungsformation ein wahrnehmbares Geräusch zu erzeugen. Somit kann die Geräuscherzeugungsformation ohne externe Energieversorgung als passive Geräuscherzeugungsformation ausgebildet sein. Damit ist sie unanfällig für Störungen und Ausfälle.The flowing gas, which is preferably air, ie wind, the external environment of the moving vehicle, generates in cooperation with the noise generation formation the coveted noise. The energy contained in the flowing gas is then the energy needed and used for generating the noise. Since the increased emission noise level due to endangerment of passers-by is only needed when the vehicle is moving, when the vehicle is moving, there is always enough gas flowing in sufficient quantity to produce a perceptible noise in cooperation with the noise generation formation. Thus, the noise generation formation without external power supply may be formed as a passive noise generation formation. This makes it unsusceptible to faults and failures.

Die Strömungsführung kann eine in Strömungsrichtung des Gases angeordnete Abfolge von Strömungsflächen sein, zwischen welchen das strömende Gas frei strömt. Zur Sicherstellung einer gerichteten Gasströmung zu der Geräuscherzeugungsformation hin, ist die Strömungsführung wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, ein geschlossener Kanal.The flow guide may be a sequence of flow surfaces arranged in the flow direction of the gas, between which the flowing gas flows freely. To ensure a directed gas flow to the sound generation formation, the flow guide is at least partially, preferably completely, a closed channel.

Für die konstruktive Ausgestaltung einer passiven Geräuscherzeugungsformation bestehen unterschiedliche Möglichkeiten, die getrennt voneinander oder auch in Kombination miteinander realisiert sein können.For the structural design of a passive noise generation formation there are different possibilities, which can be realized separately or in combination with each other.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Geräuscherzeugungsformation wenigstens zwei relativ zueinander bewegliche Objekte aufweisen, von welchen wenigstens eines durch das strömende Gas zur Bewegung antreibbar ist. Die wenigstens zwei relativ zueinander beweglichen Objekte können derart angeordnet sein, dass sie bis zum Kontakt miteinander beweglich sind und voneinander trennbar sind. Es ist lediglich erforderlich, dass die wenigstens zwei relativ zueinander beweglichen Objekte unverlierbar gehaltert sind.According to a first preferred embodiment of the present invention, the sound generating formation may comprise at least two relatively movable objects, at least one of which is drivable for movement by the flowing gas. The at least two relatively movable objects can be arranged such that they are movable until contact with each other and are separable from each other. It is only necessary that the at least two relatively movable objects are held captive.

Durch das strömende Gas, das von der Strömungsführung zu der Geräuscherzeugungsformation geführt wird, kann wenigstens eines der zwei relativ zu einander beweglichen Objekte relativ zum anderen Objekt in Bewegung versetzt werden. Durch im Fahrbetrieb unvermeidliche Schwankungen des aus dem Fahrtwind abgeleiteten strömenden Gases können die zwei relativ zueinander beweglichen Objekte in ausreichend kurzen Abständen aneinander schlagen und so ein Geräusch erzeugen, das einen ausreichenden Pegel aufweist und aufgrund seiner diskontinuierlichen Natur von Menschen besonders leicht wahrgenommen wird.By the flowing gas, which is guided by the flow guide to the noise generation formation, at least one of the two relatively movable to each other objects relative to the other object can be set in motion. By unavoidable in driving conditions fluctuations of the derived from the wind flow gas, the two relatively movable objects can beat each other in sufficiently short distances to each other and thus generate a sound that a has sufficient level and is perceived by humans particularly easily due to its discontinuous nature.

Zur Erhöhung der Wahrscheinlichkeit eines Anschlagens von wenigstens zwei Objekten aneinander kann die Anzahl an relativ zueinander beweglichen Objekten bevorzugt auch größer sein als zwei.In order to increase the likelihood of striking at least two objects against one another, the number of objects moving relative to one another may preferably also be greater than two.

Grundsätzlich können die wenigstens zwei relativ zueinander beweglichen Objekte durch Haltemittel an einer Basisstruktur, etwa an einem Rahmen des Kraftfahrzeugs oder an Karosserieabschnitten, gehaltert sein. Einfacher ist es jedoch, wenigstens zwei relativ zu einander bewegliche Objekte unverlierbar beieinander zu halten, wenn eines der wenigstens zwei Objekte ein Gehäuse ist, in welchem wenigstens ein weiteres Objekt relativ zum Gehäuse beweglich aufgenommen ist. Dann kann das Gehäuse bei betriebsbereit am Kraftfahrzeug angeordneten Geräuschgenerator karosseriefest sein. Wenigstens ein in dem Gehäuse aufgenommenes relativ zu diesem bewegliches Objekt kann, angeregt durch den durch die Strömungsführung herangeführten Gasstrom, in dem Gehäuse stochastisch bewegt zwischen Innenwandflächen des Gehäuses hin und her prellen und dabei Schlag-Geräusche erzeugen. Lediglich zur Klarstellung sei angemerkt: ein Gehäuse und ein darin aufgenommenes bewegliches Objekt sind zwei relativ zueinander bewegliche Objekte im Sinne der vorliegende Anmeldung.In principle, the at least two objects which are movable relative to one another can be held by holding means on a base structure, for example on a frame of the motor vehicle or on body sections. However, it is simpler to keep at least two objects movable relative to one another in a captive manner if one of the at least two objects is a housing in which at least one further object is movably accommodated relative to the housing. Then, the housing can be fixed to the body when it is ready for use on the motor vehicle noise generator. At least one accommodated in the housing relative to this movable object, excited by the supplied gas flow through the flow guide, stochastically moved in the housing between inner wall surfaces of the housing bounce back and forth and thereby produce impact noises. For the sake of clarification, it should be noted that a housing and a movable object accommodated therein are two relatively movable objects in the context of the present application.

Anstelle eines sich im Gehäuse stochastisch bewegenden Objektes kann darin auch ein geführt-bewegliches Objekt angeordnet sein, beispielsweise eine bei Anströmung rotierender Geräusch-Turbine. Geräusch-Turbinen sind von Alarm-Sirenen bekannt.Instead of an object moving stochastically in the housing, it is also possible for a guided-moving object to be arranged therein, for example a noise turbine rotating in the direction of flow. Noise turbines are known by alarm sirens.

Alternativ oder zusätzlich kann das Gehäuse periodische Resonanzbewegungen des wenigstens einen Objekts im Gehäuse zur Geräuscherzeugung nutzen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse eine Durchströmungsöffnung aufweist, welche das bewegliche Objekt bei Abwesenheit von strömendem Gas bedeckt, wobei das bewegliche Objekt durch eine Vorspanneinrichtung in eine die Durchströmungsöffnung bedeckende Schließstellung vorgespannt ist. Das Objekt ist durch das strömende Gas gegen die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung unter Vergrößerung einer durchströmbaren Querschnittsfläche der Durchströmungsöffnung aus der Schließstellung weg verstellbar. Die Elastizität der Vorspanneinrichtung und die Masse des die Durchströmungsöffnung bedeckenden Objekts bestimmen dann mögliche Resonanzmoden des schwingungsfähigen Feder-Masse-Systems aus Vorspanneinrichtung und Objekt. Durch entsprechende Ausgestaltung des Objekts, insbesondere durch die Wahl seiner Masse, sowie durch Wahl einer geeigneten Vorspanneinrichtung, etwa einer Feder mit bestimmter Federhärte, kann bei vorgegebener Gestaltung der Strömungsführung und des Gehäuses der Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs ausgewählt werden, in welchem das die Durchströmungsöffnung bedeckende Objekt aufgrund von Anströmung und Vorspannung wiederholt von der Durchströmungsöffnung entfernt, insbesondere abgehoben, wird und wieder auf die Durchströmungsöffnung zurück schlägt und dabei Geräusche erzeugt.Alternatively or additionally, the housing can use periodic resonance movements of the at least one object in the housing for generating noise. For this purpose, it may be provided that the housing has a flow opening which covers the movable object in the absence of flowing gas, wherein the movable object is biased by a biasing device in a closed position covering the flow opening. The object is displaceable away from the closed position by the flowing gas against the biasing force of the pretensioning device while enlarging a flow-through cross-sectional area of the throughflow opening. The elasticity of the biasing means and the mass of the object covering the flow-through opening then determine possible resonant modes of the oscillatory spring-mass system of biasing means and object. By appropriate design of the object, in particular by the choice of its mass, and by selecting a suitable biasing means, such as a spring with a certain spring hardness, the speed range of the vehicle can be selected in a given design of the flow guide and the housing, in which the flow-through the covering object due to flow and bias repeatedly away from the flow opening, in particular lifted, and beats back to the flow opening and thereby generates noise.

Alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Schlag-Geräuschen kann die Geräuscherzeugungsformation kontinuierliche oder quasi-kontinuierliche Töne als Geräusche erzeugen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Geräuscherzeugungsformation eine Pfeife umfasst oder ist, insbesondere eine Lippenpfeife oder eine Schneidenpfeife. Dabei kann das anströmende Gas durch eine Lippe oder eine Schneide, je nach konstruktiver Ausgestaltung der Pfeife, wie es von Blasinstrumenten bekannt ist, in einem von der Geräuscherzeugungsformation umgebenen Volumen zur Schwingung angeregt werden und einen Ton oder wenigstens ein Geräusch erzeugen.Alternatively, or in addition to the above-mentioned beat noises, the noise generation formation may generate continuous or quasi-continuous sounds as noises. For this purpose, it may be provided that the noise generation formation comprises or is a whistle, in particular a lip whistle or a whistle. In this case, the inflowing gas can be excited by a lip or a cutting edge, depending on the structural design of the whistle, as it is known from wind instruments, in a volume surrounded by the noise generation formation to vibrate and produce a sound or at least a sound.

Die Ausgestaltung wenigstens eines Abschnitts der Geräuscherzeugungsformation als Pfeife kann dabei mit einem oder mehreren der oben genannten Ausgestaltungen einer schlagenden Geräuscherzeugungsformation kombiniert werden, etwa indem in dem Pfeifenvolumen ein relativ zum Pfeifengehäuse bewegliches Objekt aufgenommen ist, wie es beispielsweise von Trillerpfeifen bekannt ist.The design of at least one portion of the noise generation formation as a whistle can be combined with one or more of the above-mentioned embodiments of a beating noise generation formation, such as in the pipe volume a relative to the pipe housing movable object is recorded, as it is known, for example, whistles.

Eine von der Geräuscherzeugungsformation gebildete Pfeife kann dabei eine gedeckte oder eine ungedeckte Pfeife sein. Es können bei ausreichend vorhandenem Bauraum auch beide Pfeifenarten in unterschiedlichen Abschnitten der Geräuscherzeugungsformation realisiert sein.A whistle formed by the noise generation formation can be a covered or an uncovered whistle. If there is sufficient installation space, both types of pipes can also be realized in different sections of the noise generation formation.

Zur Änderung der Tonhöhe eines von der pfeifenartig ausgebildeten Geräuscherzeugungsformation erzeugten Tons kann ein die Pfeife bildender Abschnitt der Geräuscherzeugungsformation wenigstens ein wahlweise öffen- und schließbares Durchgangsloch aufweisen, durch dessen Öffnen und Schließen eine Wellenlänge oder/und Frequenz einer in der Geräuscherzeugungsformation schwingenden Gasmasse änderbar ist. Das wenigstens eine Durchgangsloch durchsetzt dabei eine ein Geräuscherzeugungsvolumen umgebende Wandung der Geräuscherzeugungsformation. Dergleichen ist ebenfalls von Blasinstrumenten in Form sogenannter „Tonlöcher“ bekannt. Durch Änderung der Tonhöhe wird ein Geräusch erzeugt, für dessen Wahrnehmung Passanten sensibler sind als wenn ein Ton konstanter Tonhöhe erzeugt werden würde.To change the pitch of a sound generated by the pipe-like sound generation formation, a pipe forming portion of the noise generation formation may include at least one selectively openable and closable through hole, by opening and closing of which a wavelength and / or frequency of a gas mass vibrating in the noise generation formation is changeable. The at least one through-hole thereby passes through a wall of the noise generation formation surrounding a noise generation volume. The same is also known from wind instruments in the form of so-called "tone holes". By changing the pitch, a noise is produced that is more sensitive to passers-by than if a tone of constant pitch were produced.

Für das Öffnen und Schließen des Durchgangsloches kann der Geräuschgenerator einen Aktuator aufweisen, welcher ein Verschlussmittel, etwa einen Deckel, bewegt, um damit das Durchgangsloch freizugeben oder zu verschließen. Zwar wird mit einem solchen Aktuator eine Komponente mit externer Energieversorgung in den Geräuschgenerator der vorliegenden Erfindung eingeführt. Jedoch dient diese Aktuator lediglich der Veränderung eines Tons und nicht dessen Erzeugung, sodass der Geräuschgenerator auch bei Ausfall des Aktuators weiter funktioniert, wenngleich dann mit verringerten Funktionsumfang. For opening and closing the through-hole, the noise generator may include an actuator which moves a shutter means such as a lid so as to release or close the through-hole. While with such an actuator, a component with external power supply is introduced into the noise generator of the present invention. However, this actuator is only the change of a sound and not its production, so that the noise generator continues to function even if the actuator fails, albeit then with reduced functionality.

Zur Sicherstellung einer ausreichenden Gasströmung an der Geräuscherzeugungsformation ist die Geräuscherzeugungsformation bevorzugt mit der Strömungsführung strömungsmechanisch zusammenhängend ausgebildet. Dies bedeutet, dass ein von der Strömungsführung geleiteter und aus dieser austretender Gasstrahl die Geräuscherzeugungsformation erreicht bzw. diese eintritt. Dies kann am besten dadurch erreicht werden, dass die Strömungsführung und die Geräuscherzeugungsformation körperlich einstückig zusammenhängend ausgebildet sind. Beispielsweise kann die Strömungsführung ein Kanal sein, dessen stromabwärtiger Bereich die Geräuscherzeugungsformation mit einer Pfeifenformation oder/und mit darin unverlierbar aufgenommenem, stochastisch oder geführt beweglichem Objekt aufweist.To ensure a sufficient flow of gas at the noise generation formation, the noise generation formation is preferably fluidically connected with the flow guidance. This means that a gas jet guided by the flow guide and exiting therefrom reaches or enters the noise generation formation. This can best be achieved by making the flow guide and the noise generation formation physically integral. For example, the flow guide may be a channel, the downstream region of which has the noise generation formation with a pipe formation or / and with a stochastically or movably received object captively received therein.

Der Geräuschgenerator kann auch abschaltbar ausgebildet sein, indem die die Strömungsführung oder/und die Geräuscherzeugungsformation wenigstens ein Ventil aufweist, welches zur Veränderung der unter vorgegebenen Bedingungen pro Zeiteinheit den Geräuschgenerator durchströmenden Gasmenge ausgebildet ist. Ein Ventilkörper kann so zwischen einer Durchlassstellung und einer Sperrstellung beweglich sein, wobei nur dann, wenn der Ventilkörper sich in der Durchlassstellung befindet, der Geräuschgenerator zur Geräuscherzeugung bereit ist. So kann der Geräuschgenerator bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, bei denen seine Wirkung unerwünscht ist, abgeschaltet werden.The noise generator can also be designed to be switchable, in that the flow guide or / and the noise generation formation has at least one valve which is designed to change the gas quantity flowing through the noise generator per unit of time under predetermined conditions. A valve body can thus be movable between a passage position and a blocking position, wherein only when the valve body is in the passage position, the noise generator is ready for generating noise. Thus, the noise generator at high speeds, where its effect is undesirable, be turned off.

Der Ventilkörper des Ventils ist bevorzugt in die Durchlassstellung vorgespannt, sodass bei Ausfall von von außen auf den Ventilkörper einwirkenden Kräften die Möglichkeit einer Geräuscherzeugung durch den Geräuschgenerator sichergestellt ist. Wiederum kann der Geräuschgenerator einen Ventil-Aktuator zur Betätigung des Ventils, insbesondere des Ventilkörpers, aufweisen.The valve body of the valve is preferably biased into the passage position, so that in case of failure of externally acting on the valve body forces the possibility of noise generation is ensured by the noise generator. Again, the noise generator may comprise a valve actuator for actuating the valve, in particular the valve body.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem Geräuschgenerator, wie er oben vorgestellt und weitergebildet ist.The present invention also relates to a motor vehicle with a noise generator, as presented above and further developed.

Bevorzugt befindet sich ein Strömungseinlass der Strömungsführung an einer bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs vom Fahrtwind angeströmten Stelle. Die Geräuscherzeugungsformation befindet sich stromabwärts des Strömungseinlasses der Strömungsführung. Der Strömungseinlass der Strömungsführung kann beispielsweise an einem Kühlergrill, an einem Scheinwerfer, an einer Motorhaubenöffnung, an einem Seitenspiegel, an einem Windlauf oder/und an einer an einem Spoiler, insbesondere Frontspoiler ausgebildet bzw. vorgesehen sein. Auch eine Ableitung von Gasströmung aus einem Radkasten eines Kraftfahrzeugs ist denkbar.Preferably, a flow inlet of the flow guide is located at a point which is flown by the airstream when the vehicle is traveling forwards. The noise generation formation is located downstream of the flow inlet of the flow guide. The flow inlet of the flow guide can be designed or provided, for example, on a radiator grille, on a headlight, on a hood opening, on a side mirror, on a cowl and / or on a spoiler, in particular a front spoiler. A derivation of gas flow from a wheel arch of a motor vehicle is conceivable.

Grundsätzlich kann daran gedacht sein, den Geräuschgenerator als gesondertes Bauteil bzw. gesonderte Baugruppe bereitzustellen, um bestehende Kraftfahrzeuge damit nachrüsten zu können. Dies schließt selbstverständlich eine Ausrüstung von Neufahrzeugen mit einem als gesonderte Baugruppe bereitgestellten Geräuschgenerator nicht aus. Es kann jedoch auch daran gedacht sein, dass Teile des den Geräuschgenerator tragenden Kraftfahrzeugs auch Teile des Geräuschgenerators sind. Beispielsweise kann ein Abschnitt einer Karosserie oder/und eines Rahmens des Kraftfahrzeugs wenigstens einen Wandabschnitt bilden, welcher die Strömungsführung oder/und ein Gehäuse des Geräuschgenerators begrenzt. Eine solche Lösung bietet sich an, wenn am Kraftfahrzeug nur geringer Bauraum für den Einbau des Geräuschgenerators zur Verfügung steht.In principle, it can be thought of to provide the noise generator as a separate component or separate assembly to retrofit existing vehicles so. Of course, this does not preclude equipment of new vehicles having a noise generator provided as a separate assembly. However, it can also be thought that parts of the noise generator carrying the motor vehicle are also parts of the noise generator. For example, a portion of a body or / and a frame of the motor vehicle form at least one wall portion which limits the flow guide and / or a housing of the noise generator. Such a solution is useful if the vehicle only small space for the installation of the noise generator is available.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:

1 eine grobschematische Querschittsansicht eines Geräuschgenerators der vorliegenden Erfindung in einem Kraftfahrzeug.

The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 a rough schematic cross-sectional view of a noise generator of the present invention in a motor vehicle.

1 zeigt grobschematisch den Umriss eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer darin aufgenommenen erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Geräuschgenerators 12 der vorliegenden Anmeldung. 1 shows roughly the outline of a motor vehicle 10 with an incorporated therein embodiment of a noise generator according to the invention 12 of the present application.

Der Geräuschgenerator 12 umfasst eine Strömungsführung 14 in Gestalt eines umschlossenen Kanals und umfasst eine Geräuscherzeugungsformation 16, welche in Strömungsrichtung S einer in der Strömungsführung geführten strömenden Luft auf die Strömungsführung 14 folgt. Die Geräuscherzeugungsformation 16 weist dabei zwei lediglich zu Anschauungszwecken hintereinander dargestellte Formationsabschnitte 16a und 16b auf, welche beide jeweils allein aus der Energie der durch den Geräuschgenerator 12 strömenden Luft die Energie für eine Geräuscherzeugung ableiten. Der Geräuschgenerator 12 ist daher passiv d. h. hat keine eigene Energieversorgung. Energielieferant für den Geräuschgenerator 12 ist die ihn durchströmende Luft.The noise generator 12 includes a flow guide 14 in the form of an enclosed channel and includes a sound generation formation 16 , which in the flow direction S of a guided in the flow guide flowing air to the flow guide 14 follows. The noise generation formation 16 here has two formation sections, which are shown one after the other only for illustrative purposes 16a and 16b on which both each alone from the energy of the noise generator 12 flowing air to derive the energy for a sound generation. The noise generator 12 is therefore passive, ie does not have its own energy supply. Energy supplier for the noise generator 12 is the air flowing through it.

Ein Strömungseinlass 18 der Strömungsführung 14 ist in der Nähe eines Kühlergrills 20 des Kraftfahrzeugs 10 ausgebildet. Die Strömungsführung 14 verjüngt sich zunächst vom Strömungseinlass 18 aus trichterförmig zu der stromabwärts gelegenen Geräuscherzeugungsformation 16. Die Strömungsführung 14 kann nach einem Verjüngungsabschnitt einen Abschnitt mit konstantem Strömungsquerschnitt aufweisen. A flow inlet 18 the flow guide 14 is near a radiator grille 20 of the motor vehicle 10 educated. The flow guidance 14 initially tapers from the flow inlet 18 from funnel-shaped to the downstream noise generation formation 16 , The flow guidance 14 may have a section with a constant flow cross section after a tapering section.

Aufgrund der Anordnung des Geräuschgenerators 12 mit im dargestellten Beispiel längs der Rollachse des Kraftfahrzeugs 10 verlaufender Durchströmungsrichtung S strömt bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 10 Luft als Fahrtwind ohne jede sonstige Maßnahme in die Strömungsführung 14 und damit in den Geräuschgenerator 12 ein.Due to the arrangement of the noise generator 12 in the example shown along the roll axis of the motor vehicle 10 extending flow direction S flows in a forward drive of the motor vehicle 10 Air as a wind without any other measure in the flow control 14 and thus into the noise generator 12 on.

Das Kraftfahrzeug 10 ist beispielsweise ein Elektrofahrzeug, welches bei Geschwindigkeiten, wie sie in geschlossenen Ortschaften üblich sind, kaum Geräusche emittiert. Dadurch ist das Kraftfahrzeug 10 akustisch für seine Umgebung kaum wahrnehmbar, was das Unfallrisiko des Fahrzeugs 10 erhöht, da Passanten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 auf dieses weniger stark aufmerksam werden, als wenn das Kraftfahrzeug 10, wie bei einem Antrieb durch Verbrennungsmotoren üblich, einen höheren Emissions-Geräuschpegel hätte.The car 10 is for example an electric vehicle which emits hardly any noise at speeds that are common in built-up areas. This is the motor vehicle 10 acoustically barely perceptible for its surroundings, what the accident risk of the vehicle 10 increased, as passers-by in the environment of the motor vehicle 10 to become less aware of this than when the motor vehicle 10 As would be common with a drive by internal combustion engines, would have a higher emission noise level.

Daher ist der Geräuschgenerator 12 als zusätzliche Geräuschquelle in dem Kraftfahrzeug 10 angeordnet, um den Emissions-Geräuschpegel des Kraftfahrzeugs 10 anzuheben und die akustische Wahrnehmbarkeit des Kraftfahrzeugs 10 zu erhöhen.Therefore, the noise generator 12 as an additional source of noise in the motor vehicle 10 arranged to reduce the emission noise level of the motor vehicle 10 increase and the acoustic perceptibility of the motor vehicle 10 to increase.

Der Formationsabschnitt 16a der Geräuscherzeugungsformation 16 weist ein Gehäuse 22a auf, in welchem eine um eine zur Strömungsrichtung S orthogonale Drehachse D drehbare Geräusch-Turbine 24 aufgenommen ist. Das Gehäuse 22a ist in Strömungsrichtung S durchströmbar, wobei die Luftströmung durch das Gehäuse 22a hindurch derart auf die Geräusch-Turbine 24 trifft, dass sie ein Antriebsmoment auf die Geräusch-Turbine 24 ausübt, welches diese in Drehung versetzt. Die Geräusch-Turbine 24 ist derart ausgebildet, dass sie bei Rotation in einem Luftstrom ein Geräusch erzeugt. Dieses Geräusch kann ein Heulton sein, wenn das Geräusch aerodynamisch durch in den Luftstrom eintretende und wieder austretende Strömungsleitflächen der Geräusch-Turbine 24 erzeugt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Geräusch ein knarrendes Geräusch sein, etwa wenn mit der Geräusch-Turbine 24 eine Ratsche betrieben wird. Die Geräusch-Turbine 24 ist mit ihrer Drehachse D exzentrisch im Luftstrom angeordnet, sodass bei Anströmung der Geräusch-Turbine 24 längs der Strömungsrichtung S das Antriebsmoment erzeugt wird.The formation section 16a the noise generation formation 16 has a housing 22a on, in which one to the flow direction S orthogonal axis of rotation D rotatable noise turbine 24 is included. The housing 22a is in the flow direction S permeable, whereby the air flow through the housing 22a through to the noise turbine 24 meets that they have a drive torque on the noise turbine 24 exercises, which sets them in rotation. The noise turbine 24 is designed so that it generates a noise during rotation in an air stream. This noise can be a howling sound when the noise is aerodynamically due to the turbine's airflow entering and exiting flow ducts 24 is produced. Alternatively or additionally, the noise may be a creaking sound, such as with the noise turbine 24 a ratchet is operated. The noise turbine 24 is with its axis of rotation D arranged eccentrically in the air flow, so that when the noise turbine turbine 24 along the flow direction S the drive torque is generated.

Nach Durchströmung des Gehäuses 22a tritt der Luftstrom in ein rohrförmiges Gehäuse 22b des zweiten Formationsabschnitts 16b der Geräuscherzeugungsformation 16 ein. Der Formationsabschnitt 16b ist als Pfeifenformation ausgebildet, genauer als Schneidenpfeife. Der Formationsabschnitt 16b weist damit abstrakt einen ähnlichen Aufbau auf, wie eine Blockflöte oder eine ungedeckte Orgelpfeife.After flowing through the housing 22a the air flow enters a tubular housing 22b of the second formation section 16b the noise generation formation 16 on. The formation section 16b is designed as a pipe formation, more precisely than cutting whistle. The formation section 16b thus abstractly has a similar structure as a recorder or an uncovered organ pipe.

Das Gehäuse 22b des Formationsabschnitt 16b weist daher eine Schneide 26 auf, welche in eine das Gehäuse 22b radial nach außen durchsetzende Öffnung 28 einragt. Strömt Luft an dieser Schneide 26 vorbei, wird die Luft in an sich bekannter Weise an der Schneide 26 zur Schwingung angeregt und erzeugt einen Pfeifton. Die Frequenz bzw. Frequenzzusammensetzung des Pfeiftons lässt sich unter anderem durch die Gestalt der Schneide 26 sowie durch die Länge des Gehäuses 16b einstellen.The housing 22b of the formation section 16b therefore has a cutting edge 26 on which in a the housing 22b radially outwardly passing through opening 28 protrudes. Air flows at this edge 26 past, the air in a conventional manner at the cutting edge 26 excited to vibrate and produces a whistling sound. The frequency or frequency composition of the whistle can be, inter alia, by the shape of the cutting edge 26 as well as by the length of the housing 16b to adjust.

Zur weiteren Veränderung des durch den Formationsabschnitt 16b erzeugten Pfeiftons ist im Gehäuse 22b dieses Formationsabschnitts 16b ein Tonloch 30 als Durchgangsloch ausgebildet. Das Ton- oder Durchgangsloch 30 ist im dargestellten Zustand von 1 durch einen Deckel 32 abgedeckt, der jedoch durch einen Aktuator 34 angehoben werden kann. So kann die Länge der im Gehäuse 22b schwingenden Luftsäule und damit die Frequenz des vom Formationsabschnitt 16b ausgehenden Tons bzw. Geräuschs verändert werden.To further change the through the formation section 16b generated whistling sound is in the housing 22b this formation section 16b a tone hole 30 formed as a through hole. The sound or through hole 30 is in the illustrated state of 1 through a lid 32 covered, however, by an actuator 34 can be raised. So can the length of the case 22b oscillating air column and thus the frequency of the formation section 16b be changed outgoing sound or noise.

Da der Geräuschgenerator 12 nur bei einem für geschlossene Ortschaften üblichen Geschwindigkeitsbereich, also bei Geschwindigkeiten von nicht mehr als 60 km/h, aus Sicherheitsgründen bevorzugt von nicht mehr als 80 km/h, benötigt wird, ist es vorteilhaft, wenn der Geräuschgenerator 12 bei höheren Geschwindigkeiten abschaltbar ist, um zu vermeiden, dass das Kraftfahrzeug 10 auf Landstraßen und Autobahnen für seine Umgebung, und wohl auch für seine Insassen, zu laut wird.Because the noise generator 12 only at a speed range which is normal for closed localities, ie at speeds of not more than 60 km / h, preferably not more than 80 km / h for safety reasons, it is advantageous if the noise generator 12 can be switched off at higher speeds in order to avoid that the motor vehicle 10 on highways and highways for its environment, and probably for its occupants, too loud.

Hierzu ist als ein Ventil 36 eine Luftklappenvorrichtung 38 am Strömungseinlass 18 der Strömungsführung 14 angeordnet. Die Luftklappenvorrichtung 38 weist eine Mehrzahl von Luftklappen 40 auf, die im dargestellten Beispiel zwischen einer in 1 gezeigten Durchlassstellung und einer Sperrstellung verstellbar ist. Hierzu ist die Luftklappenvorrichtung 38 mit einem Aktuator 42 gekoppelt. Die Luftklappen 40 sind untereinander durch eine Bewegungsübertragungsvorrichtung gekoppelt, etwa durch einen Kopplungssteg, welcher die Luftklappen 40 zu einer gemeinsamen Schwenkbewegung zwischen Durchlassstellung und Sperrstellung koppelt. In der Durchlassstellung verhindert die Luftklappenvorrichtung, dass Luft in die Strömungsführung 14 einströmt, sodass es zu keiner Geräuschemission durch den Geräuschgenerator 12 kommt.This is as a valve 36 an air damper device 38 at the flow inlet 18 the flow guide 14 arranged. The air damper device 38 has a plurality of louvers 40 in the example shown between a in 1 shown passage position and a locking position is adjustable. For this purpose, the air flap device 38 with an actuator 42 coupled. The louvers 40 are coupled to each other by a motion transmission device, such as by a coupling web, which the louvers 40 coupled to a common pivoting movement between passage position and blocking position. In the passage position, the air flap device prevents air from entering the flow guide 14 flows in, so there is no noise emission from the noise generator 12 comes.

Bevorzugt sind die Luftklappen 40 in der in 1 gezeigten Durchlassstellung vorgespannt, um sicherzustellen, dass bei Ausfall des Aktuators 42 eine Geräuschemission durch den Geräuschgenerator 12 möglich ist. The air flaps are preferred 40 in the in 1 shown biased to ensure that in case of failure of the actuator 42 a noise emission through the noise generator 12 is possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012107814 A1 [0004]
US 2015/0199955 A1 [0004]

Claims

A noise generator (12) for a motor vehicle (10), in particular for a motor vehicle (10) with an electromotive drive, for generating a noise perceivable outside the vehicle during a driving operation of the motor vehicle (10), comprising a flow guide (14) for guiding a flowing gas, in particular air, and a noise generation formation (16) which can be reached by the flowing gas guided through the flow guide (14) and which is designed to generate the perceptible noise by interaction with the flowing gas.

Noise generator (12) after Claim 1 , characterized in that the sound generation formation (16) has at least two relatively movable objects (22a, 24), of which at least one is drivable by the flowing gas for movement.

Noise generator (12) after Claim 2 , characterized in that one of the at least two objects (22a, 24) is a housing (22a) in which at least one further object (24) is movably received relative to the housing (22a).

Noise generator (12) after Claim 3 characterized in that the housing has a flow opening covering the movable object in the absence of flowing gas, the moving object being biased by biasing means into a closed position covering the flow opening, the object being displaced by the flowing gas against the biasing force of the biasing means can be adjusted away from the closed position by increasing a flow-through cross-sectional area of the flow opening.

Noise generator (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the noise generation formation (16) comprises a whistle, in particular a lip whistle or a whistle (16b).

Noise generator (12) after Claim 5 characterized in that a pipe forming portion (16b) of the noise generation formation (16) has at least one selectively openable and closable through hole (30) by opening and closing a wavelength and / or frequency of a sound generating formation (16) Gas mass is changeable.

Noise generator (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the noise generation formation (16) with the flow guide (14) fluidically coherent, preferably physically integrally connected, is formed.

Noise generator (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow guide (14) and / or the noise generation formation (16) at least one valve (36) which for changing the under predetermined conditions per unit time the noise generator (12) is formed by flowing gas.

Motor vehicle (10) with a noise generator (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that a flow inlet (18) of the flow guide (14) on a radiator grille (20), on a headlight, on a hood opening, on a side mirror on a cowl and / or on a spoiler, in particular front spoiler is formed.

Motor vehicle (10) according to Claim 9 , characterized in that a portion of a body or / and a frame of the motor vehicle at least one the flow guide (14) and / or a housing (22a, 22b) of the noise generator (12) defining wall portion.