DE102009047930A1

DE102009047930A1 - motor vehicle

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.The invention relates to a motor vehicle with an electric motor, an electrodynamic converter device for stimulating a body surface, in particular a body surface that is movable relative to the vehicle, such as a bonnet or a trunk lid, and a control device that is set up and coupled to the converter device in such a way that the Body surface is excited to generate an acoustic signal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb.The invention relates to a motor vehicle with electric drive.

Es sind rein elektromotorisch betriebene Kraftfahrzeuge als auch Hybrid-Kraftfahrzeuge bekannt, welche verbrennungsmotorisch und alternativ oder ergänzend auch elektromotorisch betrieben werden können.There are known purely electric motor-powered vehicles as well as hybrid motor vehicles, which can be operated by internal combustion engine and alternatively or additionally also by electric motor.

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.Electric motor driven vehicles are very quiet especially at slow speeds, for example in a residential area. This results in an increased risk of accidents for passers-by, especially when passers-by expect a loud noise of an internal combustion engine when approaching a motor vehicle.

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.As a solution to this problem suggests, for example, the DE 10 2007 003 201 A1 a device for soundless or almost noiseless moving vehicles, which generates an audio signal that can be heard by other road users.

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.In this context, it is often proposed to simulate the noise of a conventional internal combustion engine with the audio signal. However, the advantage of a lower acoustic emission of the electric vehicle is abandoned. In addition, it is often proposed in this context to use an electrodynamic loudspeaker for the sound radiation, which due to its position in the engine compartment in the lower audio frequency range, however, can only have a limited performance and its use requires relatively high power (about 300 watts).

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.The invention is based on the object of specifying a motor vehicle with an electric motor, by which with little effort required for reducing the risk of accident acoustic signaling is issued.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of the independent claim. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.

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.An electrically drivable motor vehicle according to the invention comprises an electrodynamic converter device for, in particular acoustic, excitation of a body surface, in particular a body surface movable relative to the vehicle, preferably an engine hood or a boot lid, and a control device which is set up and coupled to the transducer device such that the body surface is excited to generate an acoustic signal.

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.The acoustic signal is preferably a warning signal or a warning sound, which is automatically output when the motor vehicle is not acoustically or only badly perceptible due to the electromotive operation of passers-by.

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.By the invention it is achieved that a motor vehicle is acoustically well perceptible in electric motor operation even at low speeds for passers-by. The signal generation is particularly economically feasible, since the sound source is realized by an already existing body surface, and the excitation can be done by a known per se produced in large quantities electrodynamic transducer. In addition, the realizable with the invention bandwidth of the audio signal is greater than in a conventional, realizable in the engine compartment speakers. Furthermore, the space requirement and the additional weight for the implementation of the invention is limited to the electrodynamic converter and optionally the control device.

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.Preferably, it is provided that the generated audio signal is executed in such a way that technical or regulatory requirements with regard to the audio signal to be output by an electric vehicle are met in terms of frequency and volume. However, it is preferably ensured that the audio signal is as quiet as possible, in particular significantly quieter than the noise of an internal combustion engine or a simulated internal combustion engine.

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.It is a further development of the invention that the control unit has a data input for receiving speed information, which the motor vehicle anyway detects and provides, for example, via a data bus. The control unit is set up such that the acoustic signal generated by the body surface becomes quieter with increasing speed.

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.As a result, it is taken into account that even a motor vehicle operated purely by an electric motor generates driving noise with increasing volume with increasing speed. This is mainly due to rolling noise and wind noise. As a result, electrical energy is saved for operating the electrodynamic transducer and prevents unpleasant loud overall noise at higher speeds.

Das Kraftfahrzeug umfasst zur geeigneten Erzeugung eines akustischen Signals eine Endstufenverstärkereinrichtung.The motor vehicle includes an output stage amplifier device for suitable generation of an acoustic signal.

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.Particularly advantageous is the invention when used in a hybrid vehicle, that is next to the electric motor also provides an internal combustion engine for supplementary or alternative drive of the vehicle. In this case, the converter device is preferably automatically deactivated when the internal combustion engine is put into operation, and / or activated when the internal combustion engine is at rest or substantially at rest (engine speed below a predetermined limit rpm), at least if other criteria that are required for the output of an audio signal are met are, for example, when the electric motor is used to drive the vehicle or is ready.

Auch dadurch wird elektrische Energie zum überflüssigen Betreiben des elektrodynamischen Wandlers eingespart und ein unangenehm lautes Gesamtgeräusch bei eingeschaltetem Verbrennungsmotor verhindert.Also, this electrical energy is saved to superfluous operation of the electrodynamic transducer and prevents unpleasant loud overall noise when the internal combustion engine.

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.Finally, it is a further development of the invention that when the electric motor is switched on or ready for operation, a low-frequency (for example f <300 Hz or f <500 Hz) background noise is generated, in particular if the motor vehicle also stands still or falls below a predetermined vehicle limit speed is.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:
Es wird von einem an sich bekannten Hybrid-Kraftfahrzeug ausgegangen.The invention is explained in more detail below on the basis of examples:
It is assumed that a known hybrid motor vehicle.

Eine an sich aus der Lautsprechertechnik bekannte elektrodynamische Wandlereinrichtung ist zur akustischen Anregung mit der Motorhaube des Hybridfahrzeuges gekoppelt, insbesondere damit verbunden.An electrodynamic transducer device known per se from loudspeaker technology is coupled to the engine hood of the hybrid vehicle for acoustic excitation, in particular connected thereto.

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.A program-controlled control device is set up in such a way that signals for the response of the converter device are generated by an integrated output stage amplifier device depending on different input information and transmitted to the converter device.

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.The control unit comprises, for example, a functional unit with which the converter device and / or a sound generator can be adapted to the mechanical conditions of the body in order to achieve the same reproduction characteristics in different vehicles. Equalizes "of the transfer function of the electromechanical transducer and the body part used.

Eingangsinformationen können beispielsweise sein: Betriebszustand des Elektromotors, Betriebszustand des Verbrennungsmotors, Drehzahl des Verbrennungsmotors, Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungsinformationen aus einem Umfelderfassungssystem oder von einem Navigationssystem, etc.Input information may be, for example: operating state of the electric motor, operating state of the internal combustion engine, rotational speed of the internal combustion engine, vehicle speed, environmental information from an environment detection system or from a navigation system, 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.For example, the control unit can now be set up so that starting from a switched-off, stationary hybrid vehicle, the converter device is addressed by switching on or ready switching of the electric motor such that a low-frequency background noise is generated by the engine hood.

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.If now the hybrid vehicle is driven exclusively by the electric motor, the converter device of the electric motor is addressed such that alternatively or in addition to the background noise an audio signal is output, which together with the speed-dependent other vehicle noise, such as wind noise, rolling noise, the minimum requirements legislator Specifications, especially in terms of level and frequency, met. The artificially generated by the hood audio signal is quieter with increasing speed.

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.If now or from the beginning, in addition to or as an alternative to the electric motor, the internal combustion engine is activated to drive the hybrid vehicle, the converter device is deactivated or the converter device remains deactivated.

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.If now the internal combustion engine is switched off again, the converter device is activated again when the electric motor is switched on and, depending on the operating state of the electric motor and the vehicle speed, is addressed again in such a way as described above.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007003201 A1 [0004]

Claims

Motor vehicle with An electric motor, - An electrodynamic transducer means for exciting a body surface and - A control device which is arranged and coupled to the transducer means that the body surface is excited to generate an acoustic signal.

Motor vehicle according to claim 1, In which the control unit has a data input for receiving speed information, - And in which the control device is set up such that with increasing speed, the acoustic signal generated by the body surface is quieter.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, - In which the control unit comprises a power amplifier device.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, - with an internal combustion engine, In which the converter device is automatically deactivated when the internal combustion engine is put into operation, and / or in which the converter device can be activated when the internal combustion engine is stationary or substantially at rest.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, - When the switched on or ready switched electric motor at standstill of the vehicle or falls below a predetermined vehicle speed limit, a low-frequency background noise is generated by the body surface.