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Die Erfindung betrifft ein Geräuschübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren für ein Geräuschübertragungssystem gemäß Patentanspruch 13.
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Geräuschübertragungssysteme für Kraftfahrzeuge, welche diverse Geräusche des Kraftfahrzeugs in eine Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs oder nach Außen übertragen, sind bekannt. Diese Systeme dienen zum einen einer Gestaltung des Geräuschniveaus und der Geräuschcharakteristik in der Fahrgastzelle in Abhängigkeit eines aktuellen Zustands des Kraftfahrzeugs. Hierdurch sollen dem Fahrer trotz der Dämmung der Fahrgastzelle akustische Geräusche des Verbrennungsmotors übermittelt werden.
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Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund kleiner und leiser werdender Antriebsaggregate des Kraftfahrzeugs zu sehen, durch die der Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht mehr unmittelbar durch das in die Fahrgastzelle tretende Geräusch auf einen aktuellen Fahrzeugzustand aufmerksam gemacht wird.
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So geht bspw. aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2013 208 098 A1 ein Geräuschübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug hervor, welches einen Schallerzeuger aufweist. Der Schallerzeuger ist mit einer Klangleitung verbunden, welche den Schallerzeuger akustisch und fluidisch mit einem Abstrahlraum verbindet. Ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs steuert den Schallerzeuger in Abhängigkeit eines Fahrzustandes des Kraftfahrzeugs.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2012 107 814 A1 beschreibt ein Geräuschübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug, wobei dieses Geräuschübertragungssystem ausgehend von einem Schallerzeuger bzw. Geräuschgenerator, dessen erzeugter Schall an eine Geräuschabstrahlvorrichtung, bspw. in Form eines Lautsprechers weitergibt. Die Geräuschabstrahlvorrichtung ist mit einer Klangleitung oder mehreren Klangleitungen verbunden, welche ausgehend von der Geräuschabstrahlvorrichtung in die Fahrgastzelle mündet bzw. münden.
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Aus der Offenlegungsschrift
WO 2012/053043 A1 geht ein Geräuschübertragungssystem mit einem Vibrationsaktuatoren aufweisenden Soundgenerator hervor. Die Vibrationsaktuatoren werden in Abhängigkeit eines aktuellen Fahrzustandes des Kraftfahrzeugs aktiviert, wobei erzeugte Schallwellen an den Enden des Soundgenerators emittiert werden.
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Der Patentschrift
DE 10 2012 003 769 B3 ist ein Geräuschübertragungssystem in Form eines Lautsprechersystems für ein Kraftfahrzeug entnehmbar. Das Lautsprechersystem umfasst einen Lautsprecher der außerhalb der Fahrgastzelle angeordnet ist, wobei der Lautsprecher über eine Klangleitung akustisch mit der Fahrgastzelle verbunden ist. Die Klangleitung weist eine Schalldämpfungseinrichtung zur Reduzierung bzw. Verhinderung einer Weiterleitung unerwünschter bzw. störender Geräusche auf.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2010 005 067 A1 offenbart ein Geräuschübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug, welches Klangleitungen zur Übertragung von Geräuschen eines Abgasturboladers und/oder eines Ansaugluftfilter und/oder eines Endschalldämpfers überträgt. Die Klangleitungen weisen Steuerventile auf mit deren Hilfe sich ein Übertragungsgrad der Geräuschübertragung der Klangleitungen beeinflussen lässt.
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Aus der Offenlegungsschrift
JP 2008 062 718 A geht ein Geräuschübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug hervor, mit zwei Klangleitungen, welche in die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs münden. Die jeweiligen Mündungsenden der Klangleitungen weisen einen gleichen Abstand zu einem Punkt eines Fahrgastsitzes innerhalb der Fahrgastzelle auf.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein alternatives Geräuschübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für ein Geräuschübertragungssystem anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Geräuschübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren für ein Geräuschübertragungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Geräuschübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug weist einen Schallerzeuger und eine schallleitende erste Klangleitung auf, wobei die erste Klangleitung zur Schallweiterleitung eines vom Schallerzeuger erzeugten Schalls ausgebildet ist. Die erste Klangleitung ist an einem ersten Ende mit dem Schallerzeuger zur Schallweiterleitung verbunden. Sie weist ein vom ersten Ende abgewandt ausgebildetes drittes Ende auf, über welches ein aus dem erzeugten Schall resultierender Schall in einen Innenraum oder Außenbereich einer Karosserie des Kraftfahrzeugs tritt. Zur Herbeiführung einer spezifischen Schallcharakteristik des resultierenden Schalls ist eine erste Länge der ersten Klangleitung und/oder ein erster Durchmesser der ersten Klangleitung und/oder eine erste Querschnittsfläche der ersten Klangleitung in Abhängigkeit des erzeugten Schalls angepasst.
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Der vom Schallerzeuger erzeugte Schall, welcher in den Innenraum und/oder den Außenbereich weitergeleitet werden soll, wird durch eine definierte Geometrie der ersten Klangleitung beeinflusst. Die Geometrie, das sind die Länge, der Durchmesser sowie die Querschnittsfläche der Klangleitung, bestimmt eine Übertragungscharakteristik und Frequenzcharakteristik der Klangleitung. Durch eine bestimmte, definierte Geometrie der ersten Klangleitung können herbeigeführte Resonanzen in der ersten Klangleitung effektiv und gezielt genutzt werden, so dass ausgehend vom erzeugten Schall der am Ende im Innenraum und/oder Außenbereich wahrnehmbare effektive Schall eine bestimmte, vordefinierte Schallcharakteristik aufweist. Es können Resonanzen hervorgehoben werden, die bestimmte Klanganteile des effektiven Schalls verstärken.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass über eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen hinweg ein im wesentlicher baugleicher Schallerzeuger eingesetzt werden kann und eine Anpassung des weiterzuleitenden Klangs bzw. Geräusches über die Geometrie der ersten Klangleitung angepasst wird. Somit kann im Hinblick auf eine kostengünstige modulare Bauweise heutiger Kraftfahrzeuge das erfindungsgemäße Geräuschübertragungssystem bevorzugt eingesetzt werden.
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In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Geräuschübertragungssystems ist eine zweite Klangleitung, umfassend eine zweite Länge, einen zweiten Durchmesser und eine zweite Querschnittsfläche vorgesehen, welche an ihrem zweiten Ende mit dem Schallerzeuger zur Schallweiterleitung verbunden ist. Der Vorteil ist, dass bei der Ausbildung von mehr als einer Klangleitung die Längen der Klangleitungen so aufeinander abgestimmt werden können, dass musikalische Gesetzmäßigkeiten zum Harmonieverhalten oder zum Beispiel Akkorden berücksichtigt werden können.
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So kann bspw. bei Klangleitungen gleicher Längen ein Phasenversatz an Mündungen der Klangleitungen erzeugt werden, der positiv genutzt werden kann. Bei einem Einsatz von bspw. zwei oder drei Klangleitungen unterschiedlicher Längen können die Längen so aufeinander abgestimmt werden, dass die hervorgehobenen Resonanzen auf bestimmte Zwei- oder Dreiklänge abgestimmt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist der Schallerzeuger einen regelbaren Aktor zur Schallerzeugung auf. Der Aktor ist zur Erzeugung einer schwingenden Bewegung ausgebildet. Durch die Regelbarkeit besteht ein weiterer Freiheitsgrad der Schallerzeugung. Der Schall kann in Abhängigkeit unterschiedlicher, frei zu bestimmender Regeln durch den Aktor erzeugt werden. Dabei kann der Aktor bspw. einem Betriebsverhalten des Antriebsaggregats gemäß oder eines Fahrzeugzustandes angepasst die Schallerzeugung herbeiführen.
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Eine einfache Schallerzeugung ist gegeben, ist der Aktor eine Membran des Schallerzeugers bewegbar ausgebildet. Die Membran wird mit Hilfe des Aktors bewegt, wobei sie zu Schwingungen angeregt wird bzw. in Schwingung versetzt wird. Durch die Schwingung entsteht eine Luftdruckwelle, welche auch als Luftdruckschwingung oder Schallwelle bezeichnet wird. Die Luftdruckwelle tritt an den am Schallerzeuger aufgenommenen Enden der Klangleitungen in diese ein und wird über die Klangleitungen, in den Innenraum oder Außenbereich geführt und als Schall wahrgenommen.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Aktor mit Hilfe eines Steuer- und Regelungssystems des Kraftfahrzeugs aktivierbar. Der wesentliche Vorteil dieser Ausgestaltung ist die Möglichkeit einer gezielten Beeinflussung des durch den Schallerzeuger ausgebildeten Schalls. Das heißt, dass der zu erzeugende, resultierende Schall aktiv erzeug- und ebenso veränderbar ist.
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Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung ist eine mechanische Entkopplung des Geräuschübertragungssystems von dem Antriebsaggregat. So genannte Soundsymposer sind im Vergleich dazu über die Klangleitungen mit dem Antriebsaggregat mechanisch gekoppelt. Durch diese Entkopplung ergaben sich so genannte Packagevorteile, da das Geräuschübertragungssystem unabhängig vom Antriebsaggregat im Kraftfahrzeug untergebracht werden kann. Des Weiteren können mögliche Rückwirkungen einer mechanischen Kopplung des Geräuschübertragungssystems mit dem Antriebsaggregat vermieden werden, die unter Umständen einen negativen Einfluss auf einen Ladungswechsel eines als Verbrennungsmotor bzw. Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsaggregats haben.
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Ein weiterer Vorteil der Aktivierung des Aktors mit Hilfe des Steuer- und Regelungssystems ist ein breites Möglichkeitsspektrum der Steuerung des Aktors. So kann der Aktor bspw. über das Steuer- und Regelungssystem in Abhängigkeit aktueller Fahrbetriebsdaten angeregt werden, wenn das Steuer- und Regelungssystem mit einem Bus, einem sogenannten CAN-Bus oder Flexyray-Bus in Verbindung steht und aktuelle Fahrbetriebsdaten zwischen dem Bus und dem Steuer- und Regelungssystem ausgetauscht werden. Das heißt, dass, sofern das Steuer- und Regelungssystem mit dem Bus verbunden ist, über diese Verbindung Fahrtzustandsgrößen, wie bspw. Geschwindigkeit, Motordrehzahl, Last, empfangen werden und in Abhängigkeit dieser Daten die Aktivierung bzw. der Betrieb des Aktors erfolgt.
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Eine weitere Möglichkeit ist der Betrieb des Aktors in Abhängigkeit von Schwingungen des Ansaugstranges und/oder des Abgastraktes des Antriebsaggregats. Hierzu ist zur Aufnahme der Schwingungen ein Messelement vorgesehen, welches mit dem Steuer- und Regelungssystems verbunden ist. Das bedeutet mit anderen Worten, dass der Aktor in Abhängigkeit realer Schwingungen betrieben wird, die in Form von Messdaten an das Steuer- und Regelungssystem weiter gegeben werden und von dort direkt an den Aktor zu dessen Betrieb weitergeleitet werden. Ebenso können diese Messdaten auch durch das Steuer- und Regelungssystem verändert werden.
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Eine nächste Möglichkeit ist die Aktivierung des Aktors mit Hilfe eines im Steuer- und Regelungssystems ausgebildeten Kennfeldes. Bei dieser Möglichkeit werden beispielsweise die in dem Steuer- und Regelungssystem aufgezeichneten Signale verwendet und können in bspw. einem Last-Drehzahl-Kennfeld abgebildet werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Klangleitung aus einem Kunststoff ausgebildet. Da die Übertragungscharakteristik und Frequenzcharakteristik auch abhängig vom gewählten Klangleitungsmaterials ist, kann durch geeignete Wahl des Materials der Klangleitung und unter Berücksichtigung der geometrischen Größen ein kostengünstiges Geräuschübertragungssystem geschaffen werden. Auch ergeben sich durch die Ausbildung der Klangleitungen aus einem Kunststoff ein geringes Gesamtgewicht sowie eine kostengünstige Herstellung des Geräuschübertragungssystems. Bspw. können auch zumindest Enden aufweisende Teilbereiche der Klangleitungen elastisch ausgebildet sein. Somit kann eine einfache Montage der Klangleitungen an das Gehäuse bzw. an Rohrabschnitten des Gehäuses erzielt werden. Die Teilbereiche können zur Montage zuerst unter Anlegung einer Dehnungskraft aufgeweitet werden, um sie anschließend über die Rohrleitungen zu ziehen. Haben sie die entsprechende Position an den Rohrleitungen erreicht, wird die Dehnungskraft entfernt und die Teilbereiche können sich wieder zusammenziehen und eine dichte Verbindung mit den Rohrflanschen bilden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mündet ein Ende der Klangleitung in eine Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs. Dies hat den Vorteil, dass der vom Schallerzeuger erzeugte Schall bzw. Klang direkt vom Fahrer des Kraftfahrzeugs wahrgenommen werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mündet ein Ende der Klangleitung in einen Außenbereich. Dies hat den Vorteil, dass der vom Schallerzeuger erzeugte Schall bzw. Klang direkt von anderen Verkehrsteilnehmern wahrgenommen werden kann. Ist das Kraftfahrzeug bspw. in Form eines Elektrofahrzeugs ausgebildet, dessen Geräusche üblicherweise gegenüber den Geräuschen eines verbrennungsmotorbetriebenen Kraftfahrzeugs deutlich geringer sind, kann der in den Außenbereich geleitete Schall die anderen Verkehrsteilnehmer auf das Kraftfahrzeug aufmerksam machen.
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Zur Reduzierung von Herstellkosten und Gewicht ist der Schallerzeuger vorteilhaft aus einem Kunststoff hergestellt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Geräuschübertragungssystem, mit einem Schallerzeuger und einer schallleitenden ersten Klangleitung, wobei die erste Klangleitung zur Schallweiterleitung eines vom Schallerzeuger erzeugten Schalls ausgebildet wird. Die erste Klangleitung wird an einem ersten Ende mit dem Schallerzeuger zur Schallweiterleitung verbunden. Sie weist ein vom ersten Ende abgewandt ausgebildetes drittes Ende auf, über welches ein aus dem erzeugten Schall resultierender Schall in einen Innenraum oder Außenbereich einer Karosserie des Kraftfahrzeugs tritt. Zur Beeinflussung einer Schallcharakteristik des resultierenden Schalls wird eine erste Länge der ersten Klangleitung und/oder ein erster Durchmesser der ersten Klangleitung und/oder eine erste Querschnittsflächen der ersten Klangleitung angepasst.
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Der Vorteil ist, dass durch eine definierbare Geometrie der Klangleitung, das sind die Länge, der Durchmesser sowie die Querschnittsfläche der Klangleitung, eine Übertragungscharakteristik und Frequenzcharakteristik der Klangleitung bestimmt wird. So können herbeigeführte Resonanzen in der ersten Klangleitung effektiv und gezielt genutzt werden, so dass ausgehend vom erzeugten Schall der am Ende im Innenraum und/oder Außenbereich wahrnehmbare effektive Schall eine bestimmte, vordefinierte Schallcharakteristik aufweist. Es können Resonanzen hervorgehoben werden, die bestimmte Klanganteile des effektiven Schalls verstärken.
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Insbesondere, sofern eine zweite Klangleitung vorgesehen wird, umfassend eine zweite Länge, einen zweiten Durchmesser und eine zweite Querschnittsfläche, welche an ihrem zweiten Ende mit dem Schallerzeuger zur Schallweiterleitung verbunden wird, und die zweite Länge, und/oder der zweite Durchmesser und/oder der zweite Querschnitt angepasst wird, können die geometrischen Parameter Länge, Durchmesser und Querschnittsfläche so aufeinander abgestimmt werden, dass musikalische Gesetzmäßigkeiten zum Harmonieverhalten oder zum Beispiel Akkorden berücksichtigt werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der Schallerzeuger mit einem Steuer- und Regelungssystems des Kraftfahrzeugs verbunden, und Daten des Steuer- und Regelungssystems werden zur Schallerzeugung genutzt. Die Daten des Steuer- und Regelungssystems können bspw. von einem Bus überlieferte Signale sein, ebenso können die Daten auch in Form von Kennfelddaten ausgebildet sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es möglich, dass die Elemente nicht in allen Figuren mit ihrem Bezugszeichen versehen sind, ohne jedoch ihre Zuordnung zu verlieren. Es zeigen:
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1 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Geräuschübertragungssystem in einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 in einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße Geräuschübertragungssystem in einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
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3 in einer schematischen Darstellung das Geräuschübertragungssystem gemäß 2 in einem Kraftfahrzeug.
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Ein erfindungsgemäßes Geräuschübertragungssystem 1 ist in einem ersten Ausführungsbeispiel gem. 1 ausgebildet. Das Geräuschübertragungssystem 1 weist einen Schallerzeuger 2, umfassend eine in einem Gehäuse 3 des Schallerzeugers 2 schwingbar aufgenommene Membran 4, welche mit Hilfe eines Aktors 5 zu Schwingungen angeregt werden kann. Die in diesem Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildete Membran 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel vollständig über ihren Umfang im Gehäuse fixiert. Mit anderen Worten ist die Membran an ihrer Außenkante im Gehäuse fest aufgenommen. Ebenso könnte die Membran 4 auch andere Formen aufweisen, bspw. ellipsenförmig oder vieleckig. Bevorzugt sind eine Außenkontur der Membran 4 und eine Gehäuseinnenkontur des Gehäuses 3 im Aufnahmebereich der Membran 4 komplementär ausgebildet.
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Schwingt die Membran 4, werden Schallwellen bzw. Luftdruckwellen oder -schwingungen im Gehäuse 3 erzeugt. Das Gehäuse 3 ist mit einer ersten Klangleitung 6 zur Weiterleitung der Schallwellen, somit schallleitend, verbunden. Die erste Klangleitung 6 ist in Form eines Rohres ausgebildet, sodass die Schallwellen sowohl in Form eines Körperschalls als auch in Form eines Luftschalls im durchströmbaren Rohr 6 weitergeleitet werden.
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Die erste Klangleitung 6 ist an ihrem ersten Ende 7 mit dem Gehäuse 3 schallleitend verbunden. Sie weist eine erste Länge L1, einen ersten Durchmesser D1 und eine erste Querschnittsfläche Q1 auf.
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In 2 ist das erfindungsgemäße Geräuschübertragungssystem 1 in einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Geräuschübertragungssystem 1 umfasst zusätzlich zur ersten Klangleitung 6 eine zweite Klangleitung 8, wobei die zweite Klangleitung 8 an ihrem zweiten Ende 9 mit dem Gehäuse 3 schallleitend verbunden ist.
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Die zweite Klangleitung 8 weist eine zweite Länge L2, einen zweiten Durchmesser D2 und eine zweite Querschnittsfläche Q2 auf.
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Es ist nicht zwingend notwendig, dass, wie in 2 dargestellt, die erste Klangleitung 6 und die zweite Klangleitung 8 koaxial am Gehäuse 3 aufgenommen sind. Ebenso ist es nicht zwingend notwendig, dass die erste Klangleitung 3 an einer Seite 10 des Gehäuses 3 und die zweite Klangleitung 8 an einer von der Seite 10 abgewandt ausgebildeten weiteren Seite 11 des Gehäuses 3 aufgenommen sind. Ebenso könnten sie auch beide an der Seite 10 oder der weiteren Seite 11 aufgenommen sein.
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In 3 ist das erfindungsgemäße Geräuschübertragungssystem 1 gemäß 2 in einem eingebauten Zustand in einem Kraftfahrzeug 12 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 12 weist ein Antriebsaggregat 13 in Form einer 4-Zylinder-Brennkraftmaschine auf. Die Brennkraftmaschine ist mit einem Steuer- und Regelungssystem 14 des Kraftfahrzeugs 12 Signale übertragend verbunden. Die Signalübertragung erfolgt dabei in beide Richtungen. Das heißt mit anderen Worten, es werden Signale zum Betrieb der Brennkraftmaschine 13 von dem Steuer- und Regelungssystem 14 an die Brennkraftmaschine 13 übertragen als auch Messsignale von der Brennkraftmaschine 13 an das Steuer- und Regelungssystem 14 weitergeleitet, bspw. Signale gemessener Drücke und/oder Temperaturen und/oder Massenströme. Das Steuer- und Regelungssystem 14 weist bevorzugt einen CAN- oder eine FlexRay-Bus 15 auf.
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Das Geräuschübertragungssystem 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Frontbereich 16 des Kraftfahrzeugs 12 angeordnet. Ebenso könnte es auch in einem Heckbereich 17 des Kraftfahrzeugs 12 oder in einem Mittelbereich 18 des Kraftfahrzeugs 12 untergebracht sein. Eine Geräuschübertragung des Geräuschübertragungssystems 1 kann dabei mit Hilfe der Klangleitungen 6, 8 in einen Innenraum 19, welcher in Form einer Fahrgastzelle ausgebildet ist, und/oder in einen Außenbereich 20 stattfinden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel gem. 3 erfolgt die Geräuschübertragung in die Fahrgastzelle 19. Ein drittes Ende 21 der ersten Klangleitung 6, welches von dem ersten Ende 7 abgewandt ausgebildet ist, ist dabei ebenso wie ein viertes Ende 22 der zweiten Klangleitung 8, welches von dem zweiten Ende 9 abgewandt ausgebildet ist, in die Fahrgastzelle 19 einmündend angeordnet und mit einer Karosserie 26 des Kraftfahrzeugs 12 verbunden. Somit werden die Luftdruckschwingungen, welche mittels der mit Hilfe des Aktors 5 in Schwingung versetzten Membran 4 erzeugt sind, in die Fahrgastzelle 19 weitergeleitet.
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Die erste Klangleitung 6 und die zweite Klangleitung 8 sind unabhängig voneinander mit der Karosserie 26 verbunden. Die erste Klangleitung 6 und die zweite Klangleitung 8 weisen eine gleich geformte Querschnittsfläche Q1, Q2 auf. Mit anderen Worten, die Querschnittsflächen Q1, Q2 der Klangleitungen 6, 8 sind identisch bzw. deckungsgleich. Ebenso sind die Durchmesser D1, D2 der Klangleitungen 6, 8 identisch. Die erste Länge L1 der ersten Klangleitung 6 ist größer ausgebildet als die zweite Länge L2 der zweiten Klangleitung 8 zur Herbeiführung eines harmonischen Klangs in der Fahrgastzelle 19.
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In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Längen L1, L2 sowie die Durchmesser D1, D2 identisch, allerdings sind die Querschnittsflächen Q1, Q2 nicht deckungsgleich ausgebildet, wobei insbesondere eine Herbeiführung von harmonischen Akkorden realisiert ist.
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Mit anderen Worten sind die erste Klangleitung 6 und die zweite Klangleitung 8 an unterschiedlichen Stellen mit der Karosserie 26 schallleitend verbunden. Bevorzugt sind die erste Klangleitung 6 und die zweite Klangleitung 8 an einer nicht näher dargestellten A-Säule der Karosserie 26 mit Hilfe einer Steckverbindung aufgenommen.
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Sind das dritte Ende 21 und/oder das vierte Ende 22 in den Außenbereich 20 mündend, werden die wie vor vorstehend genannt erzeugten Luftdruckschwingungen an den Außenbereich 20 weitergeleitet.
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Die am dritten Ende 21 und am vierten Ende 22 austretenden Luftschwingungen bzw. der resultierende Schall am Ende der Klangleitungen 6, 8 sind ein Resultat des ursprünglich vom Schallerzeuger 2 erzeugten Schalls bzw. der vom Schallerzeuger 2 erzeugten Luftschwingungen und dessen bzw. deren Veränderungen in Abhängigkeit der Längen L1, L2, der Durchmesser D1, D2 und der Formen der Querschnittsflächen Q1, Q2. Somit ist der resultierende Schall bzw. der Klang abhängig von den geometrischen Größen L1, L2, D1, D2, Q1, Q2.
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Des Weiteren ist der resultierende Schall abhängig vom gewählten Material der Klangleitungen 6, 8 und deren Bearbeitung. Die durch die Klangleitungen 6, 8 laufenden Luftdruckwellen erfahren an einer rauhen Innenoberfläche der rohrartigen Klangleitungen 6, 8 eine andere Reibung als an einer glatten Innenoberfläche. Mit anderen Worten ist der resultierende Schall bzw. Klang auch abhängig von einer Oberflächenrauheit der Innenoberflächen der Klangleitungen 6, 8.
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Ebenso ist bei der Wahl des Materials der Klangleitungen 6, 8 zu berücksichtigen, dass neben dem Luftschall bzw. der durch die Klangleitungen laufenden Luftschwingungen auch der Körperschall ein Teil des resultierenden Schalls ist. So ergibt sich ein anderer Klang bzw. Schall einer aus einem Kunststoff gefertigten Klangleitung 6, 8 im Vergleich zu einer aus einem Metall hergestellten Kunststoffleitung 6, 8.
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Der Aktor 5 ist regelbar und wird von dem Steuer- und Regelungssystem 14 den Aktor 5 aktiviert, d.h. zur Erzeugung der Schwingung der Membran 4 anregt. Die Aktivierung durch das Steuer- und Regelungssystem 14 kann unterschiedlich erfolgen.
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In einem Fall dienen aktuelle Fahrzustandsgrößen wie bspw. Geschwindigkeit, Motordrehzahl, Motorlast als Eingangsgrößen zur Aktivierung des Aktors 5. Dabei werden von dem Bus 15, welcher aktuelle Messdaten aufnehmbar ausgebildet ist, die entsprechend gewählten Fahrzustandsgrößen an das Steuer- und Regelungssystem 14 weitergeleitet. In Abhängigkeit dieser Fahrzustandsgrößen wird über das Steuer- und Regelungssystem 14 der Aktor 5 aktiviert. Das heißt mit anderen Worten, dass der Aktor 5 die Membran 4 in Abhängigkeit der verwendeten Fahrzustandsgrößen anregt. So erfolgt bspw. bei einer hohen Motordrehzahl eine Anregung der Membran 4 zu hohen Frequenzen durch den Aktor 5.
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In einem nächsten Fall kann zur Betreibung des Aktors 5 ein Kennfeld im Steuer- und Regelungssystems 14 abgelegt sein. Dieses Kennfeld kann mehrdimensional ausgebildet sein. Somit erfolgt der Betrieb des Aktors 5 in Abhängigkeit vorbestimmter Fahrzustandsgrößen, welche während des Betriebs des Kraftfahrzeugs 12 ermittelt werden. Diese werden im Steuer- und Regelungssystems 14 verarbeitet und gemäß des Fahrzustandes im Kennfeld des Aktors 5 ein entsprechender Betriebspunkt des Aktors 5 gewählt.
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In einem weiteren Fall wird der Aktor 5 in Abhängigkeit aktueller Schwingung in einem Ansaugstrang 23 des Antriebsaggregats 13 und/oder eines nicht näher dargestellten Abgastraktes bspw. einer nicht näher dargestellten Ansaugleitung des Ansaugstranges 23 oder einer nicht näher dargestellten Abgasleitung des Abgastraktes betrieben. Diese Schwingungen werden über Messelemente aufgenommen. Die zugehörigen Messdaten werden an das Steuer- und Regelungssystem 14 weitergeleitet und über dieses der Aktor 5 aktiviert. Bei dieser Möglichkeit kann das Steuer- und Regelungssystem 14 genutzt werden das zuvor ermittelte Messsignal zu beeinflussen. Bspw. kann bei einer geringen Amplitude der aktuellen Schwingung diese mit Hilfe des Steuer- und Regelungssystems 14 vor der Aktivierung des Aktors 5 erhöht oder reduziert werden.
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Die Brennkraftmaschine 13 umfasst eine erste Zylinderbank 24 und eine zweite Zylinderbank 25. Die erste Zylinderbank 24 und die zweite Zylinderbank 25 weisen eine Mehrzahl von nicht näher dargestellten Zylindern auf, umfassend nicht näher dargestellte Einlass- und Auslasskanäle. Die Kanäle werden über einen Arbeitstakt mithilfe von nicht näher dargestellten Einlass- bzw. Auslassventilen geöffnet bzw. geschlossen. Einlassseitig sind diese Einlasskanäle mit dem Ansaugstrang 23 durchströmbar verbunden, welcher unter anderem einen Luftfilter und einen Ladeluftkühler umfasst.
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Abgasseitig sind die Auslasskanäle mit dem nicht näher dargestellten Abgastrakt der Brennkraftmaschine 13 verbunden, über den in den Zylindern verbranntes Kraftstoffgemisch in die Umgebung strömen kann. Üblicherweise umfasst dieser Abgastrakt neben einer Emissionsreduktionseinheit wie beispielsweise ein Partikelfilter oder ein Katalysator, auch einen Schalldämpfer. Im Betrieb der Brennkraftmaschine 13 entsteht ein für diese Brennkraftmaschine 13 charakteristischer Klang, herbeigeführt unter anderem durch eine entsprechende Gestaltung des Ansaugstrangs 23 und des Abgastraktes.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013208098 A1 [0004]
- DE 102012107814 A1 [0005]
- WO 2012/053043 A1 [0006]
- DE 102012003769 B3 [0007]
- DE 102010005067 A1 [0008]
- JP 2008062718 A [0009]