DE202009012358U1

DE202009012358U1 - Device for generating noise of an internal combustion engine

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Publication number: DE202009012358U1
Application number: DE200920012358
Authority: DE
Original assignee: ROEHLK KATHRIN; Rohlk Kathrin Dr
Current assignee: ROEHLK KATHRIN; Rohlk Kathrin Dr
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2019-09-15

Abstract

Vorrichtung zum Erzeugen eines Motorgeräuschs in/an einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgeräusch mittels einer speziell vorgegebenen Elektronik (2) künstlich erzeugt wird, das dem eines Verbrennungsmotors ähnlich ist und innerhalb und außerhalb des Elektrokraftfahrzeugs gut hörbar ist.Device for generating an engine noise in / on an electrically driven motor vehicle, characterized in that the engine noise by means of a specially predetermined electronics (2) is artificially generated, which is similar to that of an internal combustion engine and is well audible inside and outside of the electric motor vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Geräuschen eines Verbrennungsmotors, insbesondere mit der Nachbildung einer Tonarterzeugung eines Verbrennungsmotors, die sowohl im Innern des Fahrgastraums als auch außerhalb der Karosserie des Kraftfahrzeugs hörbar ist.The present invention relates to a device for generating noise of an internal combustion engine, in particular with the replica of a tone generation of an internal combustion engine, which is audible both inside the passenger compartment and outside the body of the motor vehicle.

Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik aus der DE 197 52 339 C2 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine motorisch angetriebene Verstellvorrichtung mit einer Ansteuereinheit, die mit einem akustischen Signalgeber gekoppelt ist, der in Abhängigkeit von der Ansteuerung eines Motors bzw. eines Getriebes ein akustisches Signal erzeugt. Hierdurch wird der Benutzer durch das akustische Signal unmittelbar auf die Verstellvorgänge von Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise die Außenspiegel, aufmerksam gemacht. Dabei werden die akustischen Signale den Ausgangssignalen eines Kfz-Radios überlagert.Such devices are known in the art from the DE 197 52 339 C2 known. This publication discloses a motor-driven adjusting device with a drive unit which is coupled to an acoustic signal generator, which generates an acoustic signal in response to the activation of an engine or a transmission. As a result, the user is made aware of the adjustment process of vehicle components, such as the exterior mirrors, directly by the acoustic signal. The acoustic signals are superimposed on the output signals of a car radio.

Ferner ist der DE 10 2007 055 477 A1 ein Verfahren zur synthetischen Erzeugung von Motorgeräuschen, insbesondere einer Brennkraftmaschine zu entnehmen, die Motorgeräusche mittels eines Lautsprechers erzeugt, wobei das Signal zur Erzeugung des Motorgeräuschs aus einer Sequenz aufeinanderfolgender Signalabschnitte erfolgt. Mit dieser Erfindung werden synthetisch realistische Klänge von Motorgeräuschen erzeugt, die in der Entwicklung und Präsentation von Motorklangentwürfen in der Autoindustrie oder in aktiven Motorsoundsystemen zur Einkopplung erzeugter Motorgeräusche in den Innenraum eines Kraftfahrzeugs verwendet werden.Furthermore, the DE 10 2007 055 477 A1 to derive a method for the synthetic generation of engine noise, in particular an internal combustion engine, which generates engine noise by means of a loudspeaker, wherein the signal for generating the engine noise from a sequence of successive signal sections. This invention produces synthetically realistic sounds of engine noise used in the development and presentation of engine sound designs in the automotive industry or in active engine sound systems for coupling generated engine noise into the interior of a motor vehicle.

Obwohl es in der Entwicklung von Elektrofahrzeugen wünschenswert und zu begrüßen ist, dass die Geräuscherzeugung des Elektromotors verhältnismäßig gering ist, wird es gewohnheitsbedingt als nachteilig empfunden, dass sich die lautlose Fortbewegung für den Fahrer und andere Verkehrsteilnehmer teilweise irritierend auswirkt, da er einerseits keine herannahenden Fahrzeuge wahrnimmt und ihm andererseits das Gefühl zur Beschleunigung seines Fahrzeugs verloren geht, weil die Geräuschentwicklung nicht direkt proportional zur Zu- oder Abnahme der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist und weil die Geräuschentwicklung eine Rückmeldung des Zustands des Motors bei einem Verbrennungsmotors ist.Although it is desirable and appreciated in the development of electric vehicles that the noise generation of the electric motor is relatively low, it is habitually perceived as disadvantageous that the silent locomotion for the driver and other road users partially irritating because he on the one hand no approaching vehicles On the other hand, the feeling of accelerating his vehicle is lost because, on the other hand, the noise is not directly proportional to the increase or decrease in the speed of the vehicle and because the noise is a feedback of the condition of the engine in an internal combustion engine.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die für den Anwender ein Geräusch (Signal) erzeugt, das dem einer Verbrennungskraftmaschine ähnlich ist.Therefore, it is an object of the present invention to provide a device that generates for the user a noise (signal) similar to that of an internal combustion engine.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.This object is achieved with the characterizing features of the main claim.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Other features essential to the invention can be found in the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zur Erzeugung eines Motorgeräuschs in oder an einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgeräusch mittels einer speziell vorgegebenen Elektronik künstlich erzeugt wird, das dem Verbrennungsmotor ähnlich ist und innerhalb und außerhalb des Elektrofahrzeugs gut hörbar ist.According to the invention, the device for generating an engine noise in or on an electrically driven motor vehicle is characterized in that the engine noise is artificially generated by means of a specially specified electronics, which is similar to the internal combustion engine and is well audible inside and outside the electric vehicle.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines Motorgeräuschs in einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug ist gekennzeichnet durch eine spezielle Elektronik, die im hörbaren Bereich des menschlichen Gehörs ein Motorgeräusch erzeugt, dessen Frequenzbereich etwa zwischen 1 Hz und 20 kHz liegt.The inventive device for generating an engine noise in an electrically driven motor vehicle is characterized by a special electronics, which generates a motor noise in the audible range of human hearing, the frequency range is approximately between 1 Hz and 20 kHz.

Vorteilhaft ist es, dass die schallerzeugende Elektronik einen speziellen handelsüblichen Chip verwendet, der im Wesentlichen die Signalerzeugung elektronisch bewirkt und für jede Fahrzeugmarke individuell ausgebildet ist.It is advantageous that the sound-generating electronics uses a special commercial chip, which essentially causes the signal generation electronically and is designed individually for each vehicle brand.

Vorteilhaft ist es, dass der erzeugte Schall in ein Gehäuse eingestrahlt wird, das als Auspuff einer Verbrennungskraftmaschine nachempfunden ist.It is advantageous that the sound generated is radiated into a housing that is modeled as an exhaust of an internal combustion engine.

Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass die Schallaustrittsöffnung des Gehäuses im hinteren Bereich eines Elektrokraftfahrzeugs angeordnet ist, vorzugsweise im unteren Bereich der Heckfront der Karosserie des Kraftfahrzeugs.Another advantage is seen in the fact that the sound outlet opening of the housing is arranged in the rear region of an electric motor vehicle, preferably in the lower region of the rear end of the body of the motor vehicle.

Vorteilhaft ist es auch, dass die Elektronik mit einem Weggeber gekoppelt ist, der die Lautstärke und/oder die Tonart des Geräusches regelt.It is also advantageous that the electronics are coupled to a displacement sensor, which regulates the volume and / or the key of the noise.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der mit dem Schallgeber erzeugte Schall in den Fahrgastraum eingestrahlt werden kann, was prinzipiell auch mit der Endstufe eines Radios im Kraftfahrzeug durchgeführt werden kann.Another advantage is the fact that the sound generated by the sounder can be radiated into the passenger compartment, which in principle can be performed with the power amplifier of a radio in the vehicle.

Vorteilhaft ist es, dass die Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren für Simulatoren für Kraftfahrzeuge, Flugzeuge und Spielfahrzeuge auf Rennbahnen angewendet wird.It is advantageous that the device or the inventive method for simulators for motor vehicles, aircraft and toy vehicles is applied to racetracks.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Lautstärke des Schallgebers gekoppelt ist mit dem Ausstoß umweltfreundlicher Gase, Dampf, Rauch oder einer Mischung der vorgenannten Aggregatzustände aus der Austrittsöffnung des Schallgebergehäuses.Another advantage is that the volume of the sounder is coupled with the emission of environmentally friendly gases, steam, smoke or a mixture of the aforementioned aggregate states from the outlet opening of the sounder housing.

Vorteilhaft ist es ferner, dass der Schallgeber in unmittelbarer Nähe der Schallaustrittsöffnung angeordnet ist. It is also advantageous that the sound generator is arranged in the immediate vicinity of the sound outlet opening.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das mechanische Bauelement des Schallgebergehäuses mit der Schallaustrittsöffnung und dem Schallgeber sehr kurz ist, verglichen zur Länge des Kraftfahrzeugs.Another advantage is that the mechanical component of the sounder housing with the sound outlet opening and the sounder is very short, compared to the length of the motor vehicle.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass das Schallgehäuse im Wesentlichen aus zwei mechanischen Bauelementen zusammengesetzt ist, wobei ein mechanisches Bauelement ein schallzylinderförmiges Gehäuse ist und das andere mechanische Bauelement im Wesentlichen ein Rohr mit einer besonders ausgeformten Austrittsöffnung darstellt.Another advantage is the fact that the sound enclosure is essentially composed of two mechanical components, wherein a mechanical component is a sound-cylindrical housing and the other mechanical component is essentially a tube with a specially shaped outlet opening.

Ferner ist es vorteilhaft, dass zwischen der Schallaustrittsöffnung und dem Schallgeber ein Raucher- oder Dampfzeugungselement angeordnet ist, dessen Ausstoß proportional zur Lautstärke des Schallgebers ist, das heißt, je größer die Lautstärke ist, desto größer ist die Menge des Rauchausstoßes.Furthermore, it is advantageous that between the sound outlet opening and the sound generator, a smoker or steam generating element is arranged, whose output is proportional to the volume of the sounder, that is, the greater the volume, the greater the amount of smoke emission.

Im nun Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to drawings. It shows

1: ein Blockschaltbild zur systematischen Darstellung der einzelnen mechanischen und elektronischen Bauelemente (2); 1 : a block diagram for the systematic representation of the individual mechanical and electronic components ( 2 );

2: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Schallgehäuses (4), das mit mindestens einem Signalgeber (5, 5') gekoppelt ist; 2 : a schematic representation of an embodiment of a sound enclosure ( 4 ), with at least one signal generator ( 5 . 5 ' ) is coupled;

3: eine schematische Ansicht der Heckfront (8) eines Elektrokraftfahrzeugs mit zwei Schallaustrittsöffnungen (6). 3 : a schematic view of the front end ( 8th ) of an electric motor vehicle with two sound outlet openings ( 6 ).

Die 1 zeigt eine schematische Blockdarstellung der einzelnen Bauelemente eines möglichen Ausführungsbeispiels der Erfindung. Als Kernstück der Vorrichtung 1 wird die Elektronik 2 angesehen, die auf synthetischem Wege die Tonart bzw. die Art des Geräusches einer Verbrennungskraftmaschine nachbildet. Dabei können für jedes Fahrzeug verschiedene Tonarten bzw. Tongeräusche mittels eines speziellen handelsüblichen Chips 3 oder einer vergleichbaren Elektronik, die anderen Ortes näher beschrieben wird, erzeugt werden. Dadurch ist es möglich, mit derselben Elektronik Geräusche verschiedener Fahrzeugtypen zu erzeugen. Die Geräuschentwicklung wird maßgeblich beeinflusst durch einen Weggeber 9, was im einfachsten Fall ein Potentiometer sein kann, das die Elektronik mit einem elektrischen Signal ansteuert, sodass die Lautstärke bestimmt wird durch die Größe des elektrischen Signals des Weggebers 9. Das aus der Elektronik 2 austretende elektrische Signal wird einem Verstärker 7 zugeführt, der daraus ein Leistungssignal an die Schallerzeugungsgeber 5, 5' abgibt. Die Schallerzeugungsgeber sind an ein Schallgehäuse 4 gekoppelt, sodass das erzeugte Motorgeräusch in dieses Gehäuse 4 eingestrahlt werden kann. Dabei kann das akustische Signal, das aus dem Schallgeber 5' heraustritt, in ein mechanisches Bauelement 10' eingestrahlt werden, was im einfachsten Falle ein zylindrisches Gehäuse aus einem geeigneten Material, wie beispielsweise Metall, besteht. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das aus dem Schallgeber 5 austretende akustische Signal direkt in die Schallaustrittsöffnung 6 über ein Raucherzeugungselement 11 eingestrahlt. In diesem Ausführungsbeispiel, in dem das erzeugte Motorgeräusch direkt aus der Schallaustrittsöffnung heraustritt, ist das Bauelement 10 verhältnismäßig kurz im Vergleich zur Länge des gesamten Kraftfahrzeugs, sodass hierfür nicht viel Platz erforderlich ist. Zwischen dem Tongeber 5 und der Schallaustrittsöffnung 6 ist zusätzlich und optional ein Raucherzeugungselement 11 angeordnet, das bei einer vorgegebenen Geräuschentwicklung innerhalb der mechanischen Bauelemente 10, 10' ein umweltfreundliches Gas, Dampf oder eine Mischung aus diesen Aggregatzuständen ausstößt. Die Raucherzeugung wird hier nicht näher erläutert und wird an anderer Stelle näher beschrieben.The 1 shows a schematic block diagram of the individual components of a possible embodiment of the invention. As the centerpiece of the device 1 will the electronics 2 considered synthetic model of the key or the type of noise of an internal combustion engine. In this case, different keys or Tongeräusche using a special commercially available chips for each vehicle 3 or comparable electronics that are described in detail elsewhere. This makes it possible to produce with the same electronics noises of different types of vehicles. The noise is significantly influenced by a Weggeber 9 which, in the simplest case, may be a potentiometer that drives the electronics with an electrical signal so that the volume is determined by the magnitude of the encoder's electrical signal 9 , That from the electronics 2 Emitting electrical signal is an amplifier 7 fed, from which a power signal to the sound generator 5 . 5 ' emits. The sound generators are connected to a sound enclosure 4 coupled so that the generated engine noise in this housing 4 can be radiated. In this case, the acoustic signal that comes from the sounder 5 ' emerges, in a mechanical component 10 ' be irradiated, which in the simplest case, a cylindrical housing made of a suitable material, such as metal. In another embodiment, this is from the sounder 5 Exiting acoustic signal directly into the sound outlet 6 via a smoke generator 11 irradiated. In this embodiment, in which the generated engine noise emerges directly from the sound outlet, is the device 10 relatively short in comparison to the length of the entire motor vehicle, so that not much space is required for this. Between the sounder 5 and the sound outlet 6 is additionally and optionally a smoke generator 11 arranged at a given noise within the mechanical components 10 . 10 ' emits an environmentally friendly gas, steam or a mixture of these aggregate states. The smoke generation will not be explained in detail here and will be described in detail elsewhere.

Die 2 zeigt einen schematischen Aufbau eines Gehäuses 4, das aus zwei mechanischen Bauelementen 10, 10' zusammengesetzt ist. Das mechanische Bauelement 10' ist im einfachsten Falle ein zylinderförmiges Gehäuse, das sowohl rund als auch andere Querschnittsformen, wie beispielsweise oval, annehmen kann. Der Schallgeber 5 ist so an das mechanische Bauelement 10' gekoppelt, dass die aus dem Schallgeber 5' austretenden Schallwellen direkt in das Bauelement 10' eingestrahlt werden können. An das Bauelement 10' schließt sich ein weiteres mechanisches Bauelement 10 an, das im Durchmesser kleiner ist als das zylinderförmige Bauelement 10'. In dem Bauelement 10 ist der Schallgeber 5 eingebaut, der im Bereich der Schallaustrittsöffnung 6 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Raucherzeugungselement 11 zwischen dem Signalgeber 5 und der Schallaustrittsöffnung 6 angeordnet. Das mechanische Bauelement 10 ist zur Verbesserung der Schallentwicklung im Endbereich trichterförmig ausgebildet.The 2 shows a schematic structure of a housing 4 consisting of two mechanical components 10 . 10 ' is composed. The mechanical component 10 ' is in the simplest case, a cylindrical housing that can take both round and other cross-sectional shapes, such as oval. The sounder 5 is so to the mechanical component 10 ' that coupled from the sounder 5 ' Exiting sound waves directly into the device 10 ' can be irradiated. To the component 10 ' closes another mechanical component 10 on, which is smaller in diameter than the cylindrical component 10 ' , In the device 10 is the sounder 5 installed in the area of the sound outlet opening 6 is arranged. In the present embodiment, the smoke generating element 11 between the signal generator 5 and the sound outlet 6 arranged. The mechanical component 10 is funnel-shaped in order to improve the sound development in the end region.

Die 3 zeigt die Heckfront 8 eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. In der Heckfront ist im unteren Bereich im vorliegenden Ausführungsbeispiel mindestens eine Schallaustrittsöffnung 6 angeordnet, die eine runde Querschnittsform aufweist. Die Querschnittsformen können jedoch beliebig ausgeformt werden, wie beispielsweise rechteckig mit gerundeten Kanten oder oval. Dadurch wird im Gesamteindruck die Abbildung eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor nachempfunden.The 3 shows the rear end 8th an electrically driven motor vehicle. In the rear end is at least one sound outlet opening in the lower region in the present embodiment 6 arranged, which has a round cross-sectional shape. However, the cross-sectional shapes can be arbitrarily shaped, such as rectangular with rounded edges or oval. This will be in the Overall impression modeled the image of a motor vehicle with an internal combustion engine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19752339 C2 [0002]
DE 102007055477 A1 [0003]

Claims

Device for generating an engine noise in / on an electrically driven motor vehicle, characterized in that the engine noise by means of a specially predetermined electronics ( 2 ) is artificially generated, which is similar to that of an internal combustion engine and is well audible inside and outside the electric motor vehicle.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the frequency range is approximately between 1 Hz and 20 kHz.

Apparatus according to claim 1, characterized in that for the sound generating electronics ( 2 ) a special commercial chip ( 3 ) is used.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sound generated in a housing ( 4 ) is irradiated, which is modeled as an exhaust of an internal combustion engine.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the sound outlet opening ( 6 ) of the housing ( 4 ) is arranged in the rear region of an electric motor vehicle, preferably in the lower region of the rear end ( 8th ) of the body of the motor vehicle.

Device according to claim 1, characterized in that the electronics ( 2 ) with a displacement sensor ( 9 ), which controls the volume and / or the key of the sound.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the with the sounder ( 5 ) generated sound can be radiated into the passenger compartment.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the sound is used in electric cars.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the sound-generating device is used in simulators for motor vehicles and aircraft.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one output with the amplifier ( 2 ) is coupled to a sound system located in the motor vehicle.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the sound-generating device is used in racing vehicles on racetracks.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the volume of the sounder ( 5 ) is coupled with the emission of environmentally friendly gases, steam, smoke or a mixture of the aforementioned aggregate states.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sound generator ( 5 ) in the immediate vicinity of the sound outlet ( 6 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 10 ) with the sound outlet opening ( 6 ) and the sounder ( 5 ) is very short compared to the length of the motor vehicle.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sound enclosure ( 4 ) consists essentially of two mechanical components ( 10 . 10 ' ) is composed.

Device according to Claim 2, characterized in that the smoke-generating element ( 11 ) between the sound outlet ( 6 ) and sounder ( 5 ) is arranged.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the amount of smoke emission proportional to the volume of the sounder ( 5 ), that is, the greater the volume, the greater the amount of smoke output.