DE102009047930A1

DE102009047930A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009047930A1
Application number: DE102009047930A
Authority: DE
Inventors: Edgar Kirk
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2011-04-07
Also published as: WO2011038824A1; EP2483108A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einem Elektromotor, einer elektrodynamischen Wandlereinrichtung zur Anregung einer Karosseriefläche, insbesondere einer relativ zum Fahrzeug beweglichen Karosseriefläche, wie beispielsweise einer Motorhaube oder eines Kofferraumdeckels, und einem Steuergerät, das derart eingerichtet und mit der Wandlereinrichtung gekoppelt ist, dass die Karosseriefläche zum Erzeugen eines akustischen Signals angeregt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb.
Es sind rein elektromotorisch betriebene Kraftfahrzeuge als auch Hybrid-Kraftfahrzeuge bekannt, welche verbrennungsmotorisch und alternativ oder ergänzend auch elektromotorisch betrieben werden können.
Elektromotorisch angetriebene Kraftfahrzeuge sind insbesondere bei langsamer Fahrt, beispielsweise in einer Wohngegend, sehr leise. Daraus ergibt sich eine erhöhte Unfallgefahr für Passanten, insbesondere wenn Passanten beim Annähern eines Kraftfahrzeuges ein lautes Geräusch eines Verbrennungsmotors erwarten.
Als Lösung für dieses Problem schlägt beispielsweise die DE 10 2007 003 201 A1 eine Einrichtung für geräuschlos bzw. nahezu geräuschlos fahrende Fahrzeuge vor, die ein Audiosignal erzeugt, das von anderen Verkehrsteilnehmern gehört werden kann.
In diesem Zusammenhang wird häufig auch vorgeschlagen, mit dem Audiosignal das Geräusch eines konventionellen Verbrennungsmotors zu simulieren. Damit wird aber der Vorteil einer geringeren akustischen Emission des Elektrofahrzeugs aufgegeben. Zudem wird in diesem Zusammenhang häufig vorgeschlagen, einen elektrodynamischen Lautsprecher für die Schallabstrahlung zu verwenden, der aufgrund seiner Position im Motorraum im unteren Audio-Frequenzbereich aber nur eine eingeschränkte Performance haben kann und dessen Einsatz relativ viel Leistung (ca. 300 Watt) erfordert.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit Elektromotor anzugeben, durch das mit geringem Aufwand eine zur Reduzierung einer Unfallgefahr erforderliche akustische Signalisierung ausgegeben wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Ein erfindungsgemäßes elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug umfasst eine elektrodynamische Wandlereinrichtung zur, insbesondere akustischen, Anregung einer Karosseriefläche, insbesondere einer relativ zum Fahrzeug beweglichen Karosseriefläche, vorzugsweise einer Motorhaube oder eines Kofferraumdeckels, und ein Steuergerät, das derart eingerichtet und mit der Wandlereinrichtung gekoppelt ist, dass die Karosseriefläche zum Erzeugen eines akustischen Signals angeregt wird.
Das akustische Signal ist vorzugsweise ein Warnsignal oder ein Warngeräusch, das automatisch dann ausgegeben wird, wenn das Kraftfahrzeug aufgrund des elektromotorischen Betriebs von Passanten akustisch nicht oder nur schlecht wahrnehmbar ist.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass ein Kraftfahrzeug bei elektromotorischem Betrieb auch bei niedrigen Geschwindigkeiten für Passanten akustisch gut wahrnehmbar ist. Die Signalerzeugung ist besonders wirtschaftlich in die Praxis umsetzbar, da die Schallquelle durch eine ohnehin vorhandene Karosseriefläche realisiert ist, und die Anregung durch einen an sich bekannten, in hohen Stückzahlen produzierten elektrodynamischen Wandler erfolgen kann. Zudem ist die mit der Erfindung realisierbare Bandbreite des Audiosignals größer als bei einem konventionellen, im Motorraum realisierbaren Lautsprecher. Ferner ist auch der Bauraumbedarf und das zusätzliche Gewicht für die Umsetzung der Erfindung beschränkt auf den elektrodynamischen Wandler und gegebenenfalls die Steuereinrichtung.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das erzeugte Audiosignal derart ausgeführt ist, dass technische oder gesetzgeberische Auflagen hinsichtlich des von einem Elektrofahrzeug auszugebenden Audiosignals hinsichtlich Frequenz und Lautstärke erfüllt werden. Dabei wird aber vorzugsweise darauf geachtet, dass das Audiosignal so leise wie möglich ist, insbesondere deutlich leiser als das Geräusch eines Verbrennungsmotors oder eines simulierten Verbrennungsmotors.
Es ist eine Weiterbildung der Erfindung, dass das Steuergerät einen Dateneingang zum Empfang von Geschwindigkeitsinformationen, die das Kraftfahrzeug ohnehin ermittelt und, beispielsweise über einen Datenbus, bereitstellt, aufweist. Das Steuergerät ist dabei derart eingerichtet, dass mit zunehmender Geschwindigkeit das durch die Karosseriefläche erzeugte akustische Signal leiser wird.
Dadurch wird berücksichtigt, dass auch ein rein elektromotorisch betriebenes Kraftfahrzeug mit zunehmender Geschwindigkeit ein Fahrgeräusch mit zunehmender Lautstärke erzeugt. Dies liegt im Wesentlichen an Abrollgeräuschen und Fahrtwindgeräuschen. Dadurch wird elektrische Energie zum Betreiben des elektrodynamischen Wandlers eingespart und ein unangenehm lautes Gesamtgeräusch bei höheren Geschwindigkeiten verhindert.
Das Kraftfahrzeug umfasst zur geeigneten Erzeugung eines akustischen Signals eine Endstufenverstärkereinrichtung.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung beim Einsatz in einem Hybridfahrzeug, das also neben dem Elektromotor auch einen Verbrennungsmotor zum ergänzenden oder alternativen Antrieb des Fahrzeuges vorsieht. In diesem Fall wird vorzugsweise die Wandlereinrichtung bei in Betrieb genommenem Verbrennungsmotor automatisch deaktiviert, und/oder bei ruhendem oder im Wesentlichen ruhenden Verbrennungsmotor (Motordrehzahl unter vorgegebener Grenzdrehzahl) aktiviert, zumindest dann, wenn andere Kriterien, die für die Ausgabe eines Audiosignals Voraussetzung sind, erfüllt sind, beispielsweise dann, wenn der Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeuges eingesetzt ist oder bereit geschaltet ist.
Auch dadurch wird elektrische Energie zum überflüssigen Betreiben des elektrodynamischen Wandlers eingespart und ein unangenehm lautes Gesamtgeräusch bei eingeschaltetem Verbrennungsmotor verhindert.
Schließlich ist es eine Weiterbildung der Erfindung, dass bei eingeschaltetem oder betriebsbereit geschaltetem Elektromotor durch die Karosseriefläche ein niederfrequentes (beispielsweise f < 300 Hz oder f < 500 Hz) Grundgeräusch erzeugt wird, insbesondere dann, wenn zudem das Kraftfahrzeug still steht oder eine vorgegebene Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit unterschritten ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:
Es wird von einem an sich bekannten Hybrid-Kraftfahrzeug ausgegangen.
Eine an sich aus der Lautsprechertechnik bekannte elektrodynamische Wandlereinrichtung ist zur akustischen Anregung mit der Motorhaube des Hybridfahrzeuges gekoppelt, insbesondere damit verbunden.
Ein programmgesteuertes Steuergerät ist derart eingerichtet, dass durch eine integrierte Endstufenverstärkereinrichtung abhängig von verschiedenen Eingangsinformationen Signale zum Ansprechen der Wandlereinrichtung erzeugt werden und an die Wandlereinrichtung übermittelt werden.
Das Steuergerät umfasst beispielsweise eine Funktionseinheit, mit der die Wandlereinrichtung und/oder ein Klangerzeuger (Signal- oder Geräuschgenerator, an die mechanischen Verhältnisse der Karosserie angepasst werden können, um bei verschiedenen Fahrzeugen gleiche Wiedergabeeigenschaften zu erzielen. In Analogie zu Audiosystemen kann dann beispielsweise ein ”Equalizen” der Transferfunktion des elektromechanischen Wandlers und des verwendeten Karosseriebauteils erfolgen.
Eingangsinformationen können beispielsweise sein: Betriebszustand des Elektromotors, Betriebszustand des Verbrennungsmotors, Drehzahl des Verbrennungsmotors, Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungsinformationen aus einem Umfelderfassungssystem oder von einem Navigationssystem, etc.
Beispielsweise kann das Steuergerät nun so eingerichtet sein, dass ausgehend von einem ausgeschalteten, stillstehenden Hybridfahrzeug die Wandlereinrichtung mit einem Einschalten oder Bereitschalten des Elektromotors derart angesprochen wird, dass durch die Motorhaube ein niederfrequentes Grundgeräusch erzeugt wird.
Wird nun das Hybridfahrzeug ausschließlich durch den Elektromotor angetrieben, wird ab einer vorgegebenen Mindesffahrzeuggeschwindigkeit die Wandlereinrichtung des Elektromotors derart angesprochen, dass alternativ oder ergänzend zum Grundgeräusch ein Audiosignal ausgegeben wird, das zusammen mit den geschwindigkeitsabhängigen sonstigen Fahrzeuggeräuschen, wie beispielsweise Windgeräusch, Abrollgeräusch, die Mindestanforderungen gesetzgeberischer Vorgaben, insbesondere hinsichtlich Pegel und Frequenz, erfüllt. Dabei wird das durch die Motorhaube künstlich erzeugte Audiosignal mit zunehmender Geschwindigkeit leiser.
Wird nun oder von Anfang an zusätzlich oder alternativ zum Elektromotor der Verbrennungsmotor zum Antrieb des Hybridfahrzeuges aktiviert, wird die Wandlereinrichtung deaktiviert oder bleibt die Wandlereinrichtung deaktiviert.
Wird nun der Verbrennungsmotor wieder abgeschaltet, wird die Wandlereinrichtung bei bereitgeschaltetem Elektromotor wieder aktiviert und abhängig vom Betriebszustand des Elektromotors und der Fahrzeuggeschwindigkeit wieder derart angesprochen, wie oben beschrieben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007003201 A1 [0004]

Claims

Kraftfahrzeug mit – einem Elektromotor, – einer elektrodynamischen Wandlereinrichtung zur Anregung einer Karosseriefläche und – einem Steuergerät, das derart eingerichtet und mit der Wandlereinrichtung gekoppelt ist, dass die Karosseriefläche zum Erzeugen eines akustischen Signals angeregt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, – bei dem das Steuergerät einen Dateneingang zum Empfang von Geschwindigkeitsinformationen aufweist, – und bei dem das Steuergerät derart eingerichtet ist, dass mit zunehmender Geschwindigkeit das durch die Karosseriefläche erzeugte akustische Signal leiser wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem das Steuergerät eine Endstufenverstärkereinrichtung umfasst.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – mit einem Verbrennungsmotor, – bei dem die Wandlereinrichtung bei in Betrieb genommenem Verbrennungsmotor automatisch deaktiviert wird, und/oder bei dem die Wandlereinrichtung bei ruhendem oder im Wesentlichen ruhenden Verbrennungsmotor aktivierbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem bei eingeschaltetem oder betriebsbereit geschaltetem Elektromotor bei Stillstand des Fahrzeuges oder bei Unterschreiten einer vorgegebenen Fahrzeuggrenzgeschwindigkeit, durch die Karosseriefläche ein niederfrequentes Grundgeräusch erzeugt wird.