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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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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 Schallerzeugungssystem zur Erzeugung eines künstlichen Motorengeräusches, welches zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Schwingungserreger aufweist, wobei der Schwingungserreger an einem Bauteil befestigt ist, welches von einer Karosserie des Kraftfahrzeugs akustisch und/oder schwingungstechnisch entkoppelt ist.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Bauteil eine Motorabschirmung ist.
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An dieser Stelle sei erwähnt, dass Straßenverkehrsordnungen in einem Land oder Bundesland oftmals auch eine maximal zulässige Geräuschemission von Kraftfahrzeugen festlegen. Besonders betroffen sind hiervon so genannte Vans und auch größere Kraftfahrzeuge, deren Motorengeräusche diejenigen kleinerer Personenkraftwagen übertreffen.
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Um innerhalb erlaubter Geräuschemissionsgrenzen zu bleiben, werden entsprechende Kraftfahrzeuge vielfach bereits werkseitig mit so genannten Motorabschirmungen ausgestattet. Dabei werden die Motorabschirmungen im Bereich des Motorraums des Kraftfahrzeugs angebracht, derart, dass sie gleichzeitig die Geräusche des Verbrennungsmotors und auch die des Getriebes dämmen können.
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Zur Reduzierung der Schallemission nach unten (in Richtung Boden bzw. Fahrbahn) weist eine Motorabschirmung daher zumeist eine unterhalb des Motors mit der Karosserie verbundene, in etwa horizontal ausgerichtete Wandung auf, welche oftmals in etwa auf Höhe des Karosserie-Unterbodens positioniert und dort mit diesem verbunden ist. Zusätzlich oder alternativ können zur Reduzierung der seitlichen Schallabstrahlung auch in etwa vertikal angeordnete Wandungen Bestandteil oder Gegenstand einer Motorabschirmung sein. Auch eine oberhalb des Motors angeordnete Wandung ist mitunter zusätzlich vorzufinden, so dass die Motorabschirmung nahezu kapselartig ausgestaltet ist. Es ist auch denkbar und oftmals üblich, dass die Motorabschirmung nur eine bodenseitige Wandung umfasst.
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Es kann also ein ohnehin bereits vorhandenes Bauteil verwendet werden. Durch die naturgemäß großflächigen Wandungen einer Motorabschirmung ist zudem auch ohne aufwändige Abstimmung von Massen und Federkonstanten Schall tiefer Frequenzen um die 200 Hz leichter erzeugbar, welcher für die Nachbildung eines Motorengeräusches bevorzugt wird.
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Die Positionierung des Schallerzeugungssystems in der Nähe des Motors begünstigt eine Schallabstrahlung, die als natürlich und vom Motor stammend empfunden wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Schwingungserreger an einer bodenseitigen Wandung der Motorabschirmung befestigt. Diese weist in der Regel eine besonders große Flächenerstreckung auf und lässt sich leicht zu Schwingungen anregen.
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Alternativ oder zusätzlich ist es jedoch auch möglich, den oder einen weiteren Schwingungserreger an einer seitlichen Wandung der Motorabschirmung zu befestigen.
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In beiden Fällen ist es zweckmäßig, den Schwingungserreger jeweils an der Innenseite der Wandung, also der dem Motor zugewandten Seite, zu befestigen. Hierdurch ist ein guter Schutz des Schwingungserregers vor Schmutz und Spritzwasser gegeben.
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Die Erfindung betrifft aber auch die Wandung einer Motorabschirmung.
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Um eine wirksame akustische und/oder schwingungstechnische Entkopplung der Motorabschirmung von der Karosserie realisieren zu können, weist die Wandung der Motorabschirmung zweckmäßigerweise entsprechende Mittel zur akustischen und/oder schwingungstechnischen Entkopplung auf.
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Die Mittel zur akustischen und/oder schwingungstechnischen Entkopplung sind vorzugsweise als wenigstens ein umlaufender Elastomerstreifen ausgebildet. Als geeigneter Werkstoff kann beispielsweise Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) verwendet werden.
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Es ist auch denkbar, die Mittel zur akustischen und/oder schwingungstechnischen Entkopplung als voneinander getrennte Schwingungsdämpfer auszubilden. Vorzugsweise sind in einem solchen Fall die Stellen, an denen die Motorabschirmung mit der Karosserie verbunden wird, als solche Schwingungsdämpfer auszubilden. Auf diese Weise ist eine außerordentlich gute Schwingungsdämpfung möglich.
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Zur Reduzierung der Montage- und Herstellkosten wird vorgeschlagen, die Mittel zur akustischen und/oder schwingungstechnischen Entkopplung mit der Wandung der Motorabschirmung im Mehrkomponentenspritzguss, beispielsweise im Zwei komponentenspritzguss zu verbinden.
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Im Rahmen der Erfindung wird auch Schutz beansprucht für die Verwendung der Wandung einer Motorabschirmung als Schallwandler zur Erzeugung eines künstlichen Motorengeräusches.
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Die Verwendung eines solchen Bauteils ermöglicht die wirksame und kostensparende Nutzung eines in vielen Fällen bereits vorhandenen Bauteils, wobei die Verwendung der Wandung einer Motorabschirmung zudem den Vorteil einer äußerst gleichmäßigen Schallabstrahlung, ähnlich der eines Verbrennungsmotors, aufweist.
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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
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1 die Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform,
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2 eine Darstellung des Kraftfahrzeugs aus einer Ansicht II von 1,
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3 die Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer zweiten Ausführungsform,
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4 die perspektivische Darstellung einer bodenseitigen Wandung einer Motorabschirmung in Alleinstellung,
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5 die perspektivische Darstellung einer bodenseitigen Wandung einer Motorabschirmung in einer weiteren Ausführungsform und
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6 eine Schnittansicht gemäß Schnittverlauf VI aus 5.
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Zunächst wird auf die 1 und 2 Bezug genommen. Darin ist ein Kraftfahrzeug K, insbesondere ein Hybridfahrzeug, mit einem Motorblock 1 (nur Verbrennungsmotor dargestellt) ersichtlich, welcher durch eine kapselartige Motorabschirmung 2, welche seitlich durch seitliche Wandungen 20, nach unten zu einer nicht dargestellten Fahrbahn durch eine bodenseitige Wandung 21 und nach oben durch eine obere Wandung 22 abgeschirmt ist.
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Die Motorabschirmung 2 ist in der Darstellung beispielhaft über ihre bodenseitige Wandung 21 mittels schwingungsentkoppelnder Elemente (5, 213; vgl. auch 5 und 6) von der Karosserie des Kraftfahrzeugs K akustisch und/oder schwingungstechnisch entkoppelt.
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Notwendige andere Aggregate sowie Durchbrüche für Abgas-, Versorgungsleitungen und dergleichen sind nicht dargestellt.
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Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel ist es denkbar, dass die Motorabschirmung 2 auch aus weniger oder mehr der dargestellten Wandungen 20 bis 22 besteht.
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Im vorliegenden Fall ist an der bodenseitigen Wandung 21, und zwar auf der dem Motorblock 1 zugewandten Innenseite, ein Schwingungserreger 3 befestigt. Der Schwingungserreger kann beispielsweise piezoelektrisch, elektrostatisch, magnetisch, elektromagnetisch oder in anderer geeigneter Weise arbeiten.
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Wie anhand von 2 ersichtlich, ist der Schwingungserreger 3 im Bereich der vorderen Hälfte der Flächenerstreckung der Wandung 21, und zwar in etwa mittig zu ihren Seiten, angeordnet.
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Aus 3 ist ein Kraftfahrzeug K mit einer Motorabschirmung 2 ersichtlich, bei der im Gegensatz zur 1 die seitlichen Wandungen 20 der Motorabschirmung 2 jeweils mit einem Schwingungserreger 3 versehen sind. Auch die Anbringung eines oder mehrerer Schwingungserreger an einer oberen Wandung (hier nicht vorhanden) der Motorabschirmung 2 ist denkbar.
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Die 4 zeigt nun eine etwas detailliertere Darstellung der bodenseitigen Wandung 21 gemäß 1.
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Die Wandung 21 weist einen äußeren, rahmenartig umlaufenden Befestigungsbereich auf, in dem einerseits auf die Karosserie aufschiebbare Halterungsflansche 210 und andererseits Befestigungsösen 211 zur Verschraubung mit der Karosserie angeordnet sind.
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Zur Erreichung eines gewünschten, eine Schwingungsfähigkeit der Motorabschirmung jedoch nicht beeinträchtigenden Steifigkeitsgrades sind Verstärkungsrippen 212 vorgesehen.
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Der Schwingungserreger 3 ist im vorderen Bereich der Wandung 21 auf die ebene Fläche zwischen zwei solchen Verstärkungsrippen 212 angebracht.
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Notwendige elektrische Leitungen zur elektrischen Ansteuerung und bordnetzseitigen Spannungsversorgung des Schwingungserregers 3 sind nicht weiter dargestellt.
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Des Weiteren ist innehalb des rahmenartigen Befestigungsbereiches der Wandung 21 ein umlaufender Elastomerstreifen 4 vorgesehen. Der Elastomerstreifen 4 ist vorzugsweise aus EPDM und mit der Wandung 21 vorzugsweise verklebt. Alternativ ist eine Herstellung der Anordnung auch in einem Mehrkomponentenspritzguss denkbar.
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5 zeigt eine alternative Ausführungsform der bodenseitigen Wandung 21. Im Gegensatz zur Ausführung gemäß 4 sind hierbei diskrete, getrennt voneinander angeordnete Anbindungspunkte 213 zur Verschraubung mit der Karosserie vorgesehen, welche jeweils als Schwingungsdämpfer/-entkoppler ausgebildet sind.
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Anhand von 6 ist ersichtlich, dass die Anbindungspunkte 213 in einem Zweikomponentenverfahren hergestellt sind, wobei eine erste Komponente A (z. B. ein Thermoplast PP = Polypropylen) mit einer zweiten, sehr viel weicheren Komponente B (z. B. Elastomer EPDM) miteinander verbunden ist. Die Anbindungspunkte 213 sind im Querschnitt dabei in etwa kegelstumpfartig ausgebildet.
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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
- Motorblock
- 2
- Motorabschirmung
- 20
- seitliche Wandungen der Motorabschirmung
- 21
- bodenseitige Wandung der Motorabschirmung
- 22
- obere Wandung der Motorabschirmung
- 210
- Halterungsflansche
- 211
- Befestigungsösen
- 212
- Verstärkungsrippen
- 213
- Anbindungspunkte
- 3
- Schwingungserreger
- 4
- umlaufender Elastomerstreifen
- 5
- Elastomerstreifen
- A
- erste Komponente
- B
- zweite Komponente (Elastomer)
- K
- Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010005138 A1 [0003]
