DE10223872A1

DE10223872A1 - Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10223872A1
Application number: DE2002123872
Authority: DE
Inventors: Marcus Hofmann; Roudolf Starobinski
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-11
Also published as: EP1508138A1; WO2003100765A1; JP2005527863A

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug, mit einem Hohlkörper, welcher durch wenigstens eine Schallübertragungseinrichtung in wenigstens zwei Räume geteilt ist, steht ein Raum mit einem gasführenden Teil einer in dem Kraftfahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine in Verbindung und der andere Raum ist an einen Innenraum des Kraftfahrzeugs über eine Ausgangsleitung akustisch angekoppelt. Die Ausgangsleitung ist über ein im wesentlichen hohl ausgebildetes Umlenkelement mit einem Innenverkleidungselement verbunden. Das Umlenkelement ist derart starr ausgebildet, daß es in der Lage ist, aufgrund der Schallabstrahlung in den Innenraum auf dasselbe aufgebrachte Kräfte auf das Innenverkleidungselement zu übertragen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 44 35 296 A1 bekannt. Mit solchen Vorrichtungen sollen dem Fahrer des Kraftfahrzeugs insbesondere beim Beschleunigen die von der Brennkraftmaschine erzeugten Geräusche verstärkt übermittelt werden, um zum einen ein intensiveres Fahrerlebnis zu ermöglichen und zum anderen mehr Informationen über den Lastzustand der Brennkraftmaschine weiterzugeben.

Die Nachteile dieser bekannten Vorrichtung liegen jedoch in ihrem verhältnismäßig geringen Wirkungsgrad sowie dem sehr starren Übertragungsverhalten.

In der DE 100 42 012 A1 wurde versucht, diesen Wirkungsgrad der gesamten Vorrichtung zu verbessern. Allerdings wird auch dort noch keine optimale Lösung angeboten, insbesondere im Hinblick auf ein flexibleres Übertragungsverhalten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels der eine Verbesserung des Übertragungsverhaltens der von der Brennkraftmaschine erzeugten Geräusche in den Innenraum des Kraftfahrzeugs erreichbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch das erfindungsgemäße Umlenkelement zwischen der Ausgangsleitung und dem Innenverkleidungselement werden die von der Schallübertragungseinrichtung erzeugten und über die Ausgangsleitung eingeleiteten Schallwellen in Richtung des Innenraums umgelenkt, wodurch eine Verstärkung der Schallwirkung erzielt wird. Diese verstärkte Schallwirkung führt zu einer auf das Umlenkelement wirkenden Kraft, die dann, aufgrund der Verbindung des Umlenkelements mit dem Innenverkleidungselement das letztere zu Schwingungen bzw. Vibrationen anregt und auf diese Weise für eine weitere Verstärkung der Schallwirkung sorgt.

Zu der Veränderung der Schallabstrahlung kommt also noch die vorteilhafte Wirkung der erzeugten Vibrationen des Innenverkleidungselements, so daß mit der erfindungsgmäßen Vorrichtung insgesamt eine erheblich verbesserte Beeinflussung des Innenraumgeräusches möglich ist, wodurch dem Fahrer ermöglicht wird, den Lastzustand der Brennkraftmaschine akustisch wahrzunehmen.

Der Innenraum des Kraftfahrzeugs kann dadurch zum Schutz vor störenden Außengeräuschen erheblich besser isoliert werden, ohne dem Fahrer akustische Informationen über den Lastzustand der Brennkraftmaschine vorzuenthalten.

Ein Abkoppeln der Ausgangsleitung von dem Umlenkelement und eine hierdurch gegebene Möglichkeit zur Verstärkung der durch den Schall hervorgerufenen Vibrationen des Innenverkleidungselements läßt sich erreichen, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zwischen der Ausgangsleitung und dem Umlenkelement ein flexibles Verbindungselement angeordnet ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Umlenkelement einen Hohlkörper aufweist. Dies stellt eine zusätzliche Möglichkeit zur Beeinflussung der in den Innenraum abgestrahlten Schallfrequenzen dar, wobei in diesem Zusammenhang das Volumen des Hohlkörpers variiert werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen sowie aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine erste Weiterbildung der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3 eine zweite Weiterbildung der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 4 eine dritte Weiterbildung der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 5 eine Weiterbildung der Vorrichtung aus Fig. 4; und
Fig. 6 eine vierte Weiterbildung der Vorrichtung aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine gasführende Leitung 1 einer lediglich angedeuteten Brennkraftmaschine 2, also beispielsweise eine Abgasleitung oder eine Ansaugleitung. Von der gasführenden Leitung 1 führt eine Eingangsleitung 3 zu einer Vorrichtung 4zur Geräuschgestaltung in dem in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Kraftfahrzeug, in welchem die Brennkraftmaschine 2 in an sich bekannter Weise angeordnet ist.
Die Vorrichtung 4, deren prinzipieller Aufbau und Wirkungsweise beispielsweise aus der DE 100 42 012 A1 bekannt sein können, weist einen Hohlkörper 5 auf, in dessen Innerem eine im vorliegenden Falls als schwingfähige Membran 6 ausgebildete Schallübertragungseinrichtung angeordnet ist, die den Hohlkörper 5 in zwei Räume, nämlich einen Eingangsraum 7 und einen Ausgangsraum 8 teilt. Hiervon ist der Eingangsraum 7 mit der Eingangsleitung 3 und der Ausgangsraum 8 mit einer Ausgangsleitung 9 verbunden, die in einen Innenraum 10 des Kraftfahrzeugs führt.
Durch Schwingungen bzw. Schallwellen innerhalb der gasführenden Leitung 1, welche über die Eingangsleitung 3 in den Hohlkörper 5 eingeleitet werden, wird die Membran 6 zu Schwingungen angeregt, welche wiederum über die Ausgangsleitung 9 als Schallwellen in den Innenraum 10 eingeleitet werden. Auf diese Weise wird ein in dem Innenraum 10 sich befindlicher Fahrer des Kraftfahrzeugs akustisch über den Lastzustand der Brennkraftmaschine 2 informiert.
Die Ausgangsleitung 9 ist über ein Umlenkelement 11 mit einem Innenverkleidungselement 12 verbunden, wobei zwischen der Ausgangsleitung 9 und dem Umlenkelement 11 ein flexibles Verbindungselement 13 angeordnet ist. Auf der dem flexiblen Verbindungselement 13 gegenüberliegenden Seite ist das Umlenkelement 11 im wesentlichen starr an dem Innenverkleidungselement 12 angebracht. Das Innenverkleidungselement 12 ist Teil einer gesamten Innenverkleidung 14, die den Innenraum 10 in nicht dargestellter Weise wenigstens teilweise auskleidet, kann jedoch auch Teil eines nicht dargestellten Armaturenbretts sein.
Durch das beispielsweise aus Kunststoff bestehende Umlenkelement 11 werden die über die Ausgangsleitung 9 ankommenden Schallwellen umgelenkt, was zu einer akustischen Strömung und damit zu einer Verstärkung der Schallwirkung in dem Innenraum 10 führt. Im vorliegenden Fall weist das Umlenkelement 11 hierzu einen Winkel von im wesentlichen 90° auf, der sich als am geeignetsten für die nachfolgend näher erläuterte Verstärkung der Schallwellen erwiesen hat. In besonderen Einbaufällen ist selbstverständlich auch ein von 90° verschiedener Winkel des Umlenkelements 11 denkbar.
Durch die aufgrund der beschriebenen akustischen Strömung erzeugte und mit einem Pfeil angedeutete Reaktionskraft bzw. Gegenkraft auf das Umlenkelement 11 bringt dasselbe eine Kraft auf das Innenverkleidungselement 12 auf, was dieses wiederum zu Schwingungen bzw. Vibrationen und damit zu einer eigenen Schallerzeugung bewegt. Diese Vibrationen des Innenverkleidungselements 12 verstärken noch die beschriebenen akustischen Informationen für den Fahrer bezüglich des Lastzustandes der Brennkraftmaschine 2. Im vorliegenden Fall ist das Innenverkleidungselement 12 von der Innenverkleidung 14 abgekoppelt, um ein Vibrieren der gesamten Innenverkleidung 14 zu verhindern und dem Innenverkleidungselement 12 eine eigenständige Möglichkeit zur Schwingungsabstrahlung zu bieten. Dadurch ist es möglich, das Innenverkleidungselement 12 mit einer besonderen Geometrie auszustatten, um eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Schallerzeugung zu erreichen. Auf diese spezielle Geometrie des Innenverkleidungselements 12 soll im folgenden jedoch nicht näher eingegangen werden.
Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Vorrichtung 4 aus Fig. 1. Hierbei ist am Ausgang der Vorrichtung 4, also am Übergang des Umlenkelements 11 in den Innenraum 10, ein Absorptionsmaterial 15 angeordnet, welches die Schallabstrahlung in den Innenraum 10 beeinflußt. Das Absorptionsmaterial 15 kann einen akustischen Widerstand von beispielsweise 40 Rail aufweisen. Durch den erzeugten akustischen Widerstand ergibt sich eine weitere Kraft, die auf das Innenverkleidungselement 12 wirkt.
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung 4 aus Fig. 1 zeigt Fig. 3. Hierbei ist am Ausgang bzw. Übergang in den Innenraum 10 ein Verengungselement 16 angeordnet, welches mit dem Innenverkleidungselement 12 oder dem Umlenkelement 11 verbunden sein kann und sich in den Innenraum 10 erstreckt. Durch das Verengungselement 16 wird die Strömungsgeschwindigkeit aus dem Umlenkelement 11 in den Innenraum 10 erhöht und damit eine Verstärkung der oben beschriebenen akustischen Strömung erreicht, was zu einer höheren resultierenden Kraft an dem Umlenkelement 11 und somit auch zu einer stärkeren Schwingungsanregung des Innenverkleidungselements 12 führt.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführung der Vorrichtung 4 dargestellt, wobei in diesem Fall das Umlenkelement 11 einen Hohlkörper 17 aufweist, der über Leitungselemente 17a und 17b einerseits über das flexible Verbindungselement 13 mit der Ausgangsleitung 9 und andererseits mit dem Innenverkleidungselement 12 verbunden ist. Durch den Hohlkörper 17 wird eine weitere Beeinflussung der von der Schallübertragungseinrichtung bzw. Membran 6 erzeugten bzw. weitergeleiteten Schallwellen erreicht, wobei diese Beeinflussung selbstverständlich von der Form und insbesondere von dem Volumen des Hohlkörpers 17 abhängig ist und durch Veränderung dieser Größen festgelegt werden kann. Um auch in diesem Fall eine Schwingungsanregung des Innenverkleidungselements 12 zu erreichen, ist der Hohlkörper 17 mittels eines starren, stabförmigen Verbindungselements 18 mit dem Innenverkleidungselement 12 verbunden.
Fig. 5 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß Fig. 4, wobei in diesem Fall der Hohlkörper 17 zwei Volumina, nämlich ein erstes Volumen 19 und ein zweites Volumen 20 aufweist. Hierbei ist das erste Volumen 19 über das Leitungselement 17a und das flexible Verbindungselement 13 mit der Ausgangsleitung 9 und das zweite Volumen 20 über das Leitungselement 17b mit dem Innenverkleidungselement 12 verbunden. Zur Verbindung des ersten Volumens 19 mit dem zweiten Volumen 20 ist ein weiteres Leitungselement 17c vorgesehen. Auch in diesem Fall ist der Hohlkörper 17 über das starre Verbindungselement 18 mit dem Innenverkleidungselement 12 verbunden, wozu das Verbindungselement 18 von dem Innenverkleidungselement 12 zu dem ersten Volumen 19 verläuft.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 4, welche in diesem Fall am Ausgang in den Innenraum 10 ein Verbreiterungselement 21 aufweist, das im Gegensatz zu dem Verengungselement 16 gemäß Fig. 3 für eine Verringerung der Reaktionskraft auf das Umlenkelement 11 sorgt und somit ebenfalls zu einer Beeinflussung der Schallabstrahlung in den Innenraum 10 dient.
Sämtliche in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, falls sie sich nicht in offensichtlicher Weise gegenseitig ausschließen. So kann beispielsweise das Absorptionsmaterial 15 in sämtlichen Ausführungsformen vorgesehen sein und es ist auch jeweils die Abkopplung des Innenverkleidungselements 12 von der Innenverkleidung 14 denkbar.

Claims

1. Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug, mit einem Hohlkörper, welcher durch wenigstens eine Schallübertragungseinrichtung in wenigstens zwei Räume geteilt ist, wobei ein Raum mit einem gasführenden Teil einer in dem Kraftfahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine in Verbindung steht, und wobei der andere Raum an einen Innenraum des Kraftfahrzeugs über eine Ausgangsleitung akustisch angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (9) über ein im wesentlich hohl ausgebildetes Umlenkelement (11) mit einem Innenverkleidungselement (12) verbunden ist, wobei das Umlenkelement (11) derart starr ausgebildet ist, daß es in der Lage ist, aufgrund der Schallabstrahlung in den Innenraum (10) auf dasselbe aufgebrachte Kräfte auf das Innenverkleidungselement (12) zu übertragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausgangsleitung (9) und dem Umlenkelement (11) ein flexibles Verbindungselement (13) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang des Umlenkelements (11) in den Innenraum (10) ein Absorptionsmaterial (15) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang von dem Umlenkelement (11) in den Innenraum (10) ein Verengungselement (16) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang von dem Umlenkelement (11) in den Innenraum (10) ein Verbreiterungselement (21) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (11) einen Winkel von wenigstens annähernd 90° aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenverkleidungselement (12) von einer den Innenraum (10) wenigstens teilweise auskleidenden Innenverkleidung (14) oder einem in dem Innenraum (10) angeordneten Armaturenbrett akustisch abgekoppelt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (11) einen Hohlkörper (17) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (17) zwei separate, miteinander verbundenen Volumina (19, 20) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (17) über wenigstens ein starres Verbindungselement (18) mit dem Innenverkleidungselement (12) verbunden ist.