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DE102012113035B4 - Device for noise optimization and method for operating a device for noise optimization - Google Patents

Device for noise optimization and method for operating a device for noise optimization Download PDF

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DE102012113035B4
DE102012113035B4 DE102012113035.3A DE102012113035A DE102012113035B4 DE 102012113035 B4 DE102012113035 B4 DE 102012113035B4 DE 102012113035 A DE102012113035 A DE 102012113035A DE 102012113035 B4 DE102012113035 B4 DE 102012113035B4
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vibration
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Benjamin Elbert
Thomas Klaus
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Abstract

Vorrichtung (1) zur Geräuschoptimierung eines Geräuschs zur Erzeugung eines Geräuschs im Fahrzeuginnenraum zur Vermittlung eines aufgewerteten Antriebsklangs eines Antriebs, für ein Fahrzeug mit einem Elektromotor oder einem Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als Antrieb (2), wobei der Antrieb (2) mittels Motorlagerelementen (4) auf der Karosserie (5) gelagert ist, wobei zumindest ein Motorlagerelement (4) einen Aktuator als Schwingungserzeuger (6) aufweist, welcher von einer Steuereinheit ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator als Schwingungserzeuger (6) derart angesteuert wird, dass er Schwingungen erzeugt, deren Frequenzen dem Ordnungsspektrum des Antriebsgeräuschs überlagert werden, wobei die Schwingungen zumindest einer Ordnung des Antriebsgeräuschs entsprechen, die bei dem Motorgeräusch wenig oder nicht ausgeprägt sind, wobei durch die Schwingungsordnungen Ordnungen des Antriebsgeräuschs aufgefüllt oder verstärkt werden, die nur wenig oder nicht ausgeprägt sind, und wobei das Motorlagerelement (4) ein Lagerelement umfasst, welches als Hydrolager ausgebildet ist, welchem der Aktuator zur Schwingungsanregung zugeordnet ist.Device (1) for noise optimization of a noise for generating a noise in the vehicle interior to convey an enhanced drive sound of a drive, for a vehicle with an electric motor or a hybrid drive with an internal combustion engine and an electric motor as a drive (2), wherein the drive (2) is mounted on the body (5) by means of engine mounting elements (4), wherein at least one engine mounting element (4) has an actuator as a vibration generator (6) which can be controlled by a control unit, characterized in that the actuator as a vibration generator (6) is controlled in such a way that it generates vibrations whose frequencies are superimposed on the order spectrum of the drive noise, wherein the vibrations correspond to at least one order of the drive noise which is little or not pronounced in the engine noise, wherein the vibration orders fill in or amplify orders of the drive noise which are only little or not pronounced, and wherein the engine mounting element (4) comprises a bearing element which is designed as a hydraulic bearing to which the actuator for vibration excitation is assigned is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Geräuschoptimierung eines Geräuschs insbesondere im Fahrzeuginnenraum, insbesondere für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor und/oder mit einem Elektromotor als Antrieb, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for noise optimization of a noise, in particular in the vehicle interior, in particular for a vehicle with an internal combustion engine and/or with an electric motor as a drive, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for operating such a device.

Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor und/oder Elektromotor, also Kraftfahrzeuge nur mit Verbrennungsmotor, nur mit Elektromotor oder mit Hybridantrieb mit Verbrennungsmotor und Elektromotor, erzeugen ein Antriebsgeräusch, das typisch für den jeweils verwendeten Antrieb bzw. das Antriebskonzept ist. Das Geräusch wird dabei von dem Antrieb in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs übertragen, wobei ein erstes Übertragungsweg über den Luftschall bzw. über Luftschallpfade und ein zweiter Übertragungsweg über Körperschallpfade bzw. über die Karosserie erfolgt.Motor vehicles with a combustion engine and/or electric motor, i.e. motor vehicles with only a combustion engine, only an electric motor or with a hybrid drive with a combustion engine and an electric motor, generate a drive noise that is typical for the drive or drive concept used. The noise is transmitted from the drive into the passenger compartment of the motor vehicle, with a first transmission path via airborne sound or airborne sound paths and a second transmission path via structure-borne sound paths or via the body.

Dabei werden die Antriebsgeräusche aufgrund von so genanntem „Downsizing“, also der Reduzierung des Hubraums des Verbrennungsmotors durch Reduzierung der Zylinderzahl oder der zeitweisen Abschaltung von Zylindern, sowie durch Verwendung alternativer Antriebskonzepte mit Elektromotor bzw. Hybridantrieb mit Verbrennungsmotor und Elektromotor, weiter verändert, so dass ein eher unspezifisches Motorgeräusch resultiert. Der Fahrer des Fahrzeugs vermisst bei solchen Antriebsgeräuschen die akustische Rückkopplung des Fahrzeugs über das Antriebsgeräusch, so dass bei Beschleunigungsvorgängen diese auch als solche auch über ein hörbares Erlebnis wahrnehmbar sind.The drive noises are further changed due to so-called "downsizing", i.e. the reduction of the displacement of the combustion engine by reducing the number of cylinders or temporarily switching off cylinders, as well as by using alternative drive concepts with electric motors or hybrid drives with combustion engine and electric motor, so that a rather unspecific engine noise results. With such drive noises, the driver of the vehicle misses the acoustic feedback of the vehicle via the drive noise, so that during acceleration processes these can also be perceived as such via an audible experience.

Durch die DE 10 2004 044 513 A1 ist eine Vorrichtung zur Innenraumgeräuschgestaltung bekannt geworden, bei welcher Schwingungserzeuger in oder an einem Motorlager angebracht ist und welche von einer Steuereinheit angesteuert werden, um ein den Betriebsparametern des Fahrzeugs entsprechendes Klangbild anzuregen. Dazu werden die Motordrehzahl die Motorlast und eine Getriebefahrstufe ermittelt und eine diesen Parametern zugehörige Geräuschanregung verursacht.Through the EN 10 2004 044 513 A1 A device for interior noise design has become known in which vibration generators are mounted in or on an engine mount and which are controlled by a control unit in order to stimulate a sound pattern corresponding to the operating parameters of the vehicle. For this purpose, the engine speed, the engine load and a gear ratio are determined and a noise excitation associated with these parameters is caused.

Ansteuerbare Lagerelemente sind außerdem durch die DE 102 33 783 B4 bekannt geworden.Controllable bearing elements are also provided by the DE 102 33 783 B4 became known.

Die US 5841876 A zeigt ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer Vorrichtung zur Geräuschoptimierung in eine Fahrzeuginnenraum, wobei ein Motorlagerelement einen Aktuator aufweist.The US 5841876 A shows a vehicle with an internal combustion engine and a device for noise optimization in a vehicle interior, wherein an engine mounting element has an actuator.

Die EP 0 479 367 A2 zeigt ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Geräuschreduzierung mit einem Lautsprecher, der zwischen einem Motor und einem Montagerahmen angeordnet ist.The EP 0 479 367 A2 shows a vehicle with a noise reduction device with a loudspeaker arranged between an engine and a mounting frame.

Die US 5386372 A zeigt ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer Vorrichtung zur Geräuschoptimierung in eine Fahrzeuginnenraum.The US 5386372 A shows a vehicle with an internal combustion engine and a device for noise optimization in a vehicle interior.

Die DE 10 2004 062 471 B3 zeigt ein Verfahren zu Tilgung von Schwingungen eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug.The EN 10 2004 062 471 B3 shows a method for cancelling vibrations of an internal combustion engine in a motor vehicle.

Dies hat allerdings den Nachteil, dass die motorspezifischen Eigenheiten nicht in ausreichendem Maße berücksichtigt werden, so dass das erzeugte Geräusch im Fahrgastinnenraum zum Teil noch immer als eher künstlich empfunden wird.However, this has the disadvantage that the engine-specific characteristics are not taken into account to a sufficient extent, so that the noise generated in the passenger compartment is still sometimes perceived as rather artificial.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Geräuschoptimierung zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist und im Fahrgastinnenraum Geräusche erzeugt, die einen aufgewerteten Antriebsklang vermittelt. Auch ist es die Aufgabe der Erfindung ein diesbezügliches Verfahren zu schaffen, mittels welchem ein aufgewerteter Antriebsklang erzeugbar ist.Therefore, the object of the present invention is to create a device for noise optimization which is simply constructed and generates noises in the passenger compartment that convey an enhanced drive sound. It is also the object of the invention to create a related method by means of which an enhanced drive sound can be generated.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 und 8 gelöst.The problem is solved with the features of claims 1 and 8.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Geräuschoptimierung eines Geräuschs insbesondere im Fahrzeuginnenraum, wobei der Antrieb mittels Motorlagerelementen auf der Karosserie gelagert ist, wobei zumindest ein Motorlagerelement einen Aktuator als Schwingungserzeuger aufweist, welcher von einer Steuereinheit ansteuerbar ist, wobei der Aktuator als Schwingungserzeuger derart angesteuert wird, dass er Schwingungen erzeugt, deren Frequenzen dem Ordnungsspektrum des Antriebsgeräusch überlagert werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die durch den Aktuator erzeugten Schwingungen im Ordnungsspektrum des Antriebs nicht oder nur schwach ausgeprägt sind. Dabei bedeutet schwach ausgeprägt, dass die Amplitude der Schwingung im Ordnungsspektrum maximal 25% der maximalen Amplitude einer Schwingung im Ordnungsspektrum beträgt. Dadurch entsteht ein Geräusch, das als Antriebsgeräusch im Fahrzeuginnenraum wahrgenommen wird, das den Erwartungen an eine adäquate Innenraumakustik stärker entspricht.One embodiment of the invention relates to a device for noise optimization of a noise, in particular in the vehicle interior, wherein the drive is mounted on the body by means of engine mounting elements, wherein at least one engine mounting element has an actuator as a vibration generator, which can be controlled by a control unit, wherein the actuator as a vibration generator is controlled in such a way that it generates vibrations whose frequencies are superimposed on the order spectrum of the drive noise. It is particularly advantageous if the vibrations generated by the actuator are not or only weakly pronounced in the order spectrum of the drive. Weakly pronounced means that the amplitude of the vibration in the order spectrum is a maximum of 25% of the maximum amplitude of a vibration in the order spectrum. This creates a noise that is perceived as drive noise in the vehicle interior, which corresponds more closely to the expectations of adequate interior acoustics.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Schwingungen Sinusschwingungen sind. Bei der Gestaltung des Antriebsgeräuschs, auch Sounddesign genannt, ist es besonders vorteilhaft, Sinusschwingungen zu verwenden. Durch die Überlagerung definierter Sinusschwingungen kann eine gezielte Innenraumakustik erzeugt werden. Dadurch kann eine gute Modellierung des Geräuschs erzielt werden.It is useful if the vibrations are sinusoidal vibrations. When designing the drive noise, also known as sound design, it is particularly advantageous to use sinusoidal vibrations. By superimposing defined sinusoidal vibrations, a targeted interior acoustics. This allows a good modeling of the noise to be achieved.

Auch ist es erfindungsgemäß, wenn die Schwingungen oder die Sinusschwingungen zumindest einer Ordnung des Antriebsgeräuschs entsprechen, die bei dem Motorgeräusch wenig oder nicht ausgeprägt sind. So kann ein harmonisches Geräusch modelliert werden, das bei Frequenzen aufgefüllt ist, wo die ursprüngliche Ordnung eine geringe Ausprägung aufweist.It is also in accordance with the invention if the vibrations or sinusoidal vibrations correspond to at least one order of the drive noise which is little or not pronounced in the engine noise. In this way, a harmonic noise can be modeled which is filled in at frequencies where the original order is less pronounced.

Dabei kann die Steuerung bzw. Regelung derart ausgelegt sein, dass die jeweilige zu erzeugende Ordnung anhand von zuvor definierten Gewichtungsparametern in Bereichen des Spektrums angehoben wird, die das Innenraumgeräusch aufwerten. Dabei werden die Gewichtungsparameter für die jeweiligen Fahrsituationen und Fahrzustände des Fahrzeugs über der Drehzahl des Antriebsmotors verteilt und entsprechend dem Zielgeräusch im Innenraum definiert. Dabei entspricht vorteilhaft jeder Parameterwert, der mit einer Drehzahl und einem Fahrzustand verbunden wird einer Stützstelle. Je höher die Anzahl der Stützstellen, desto besser ist der erzielte und generierte InnenraumklangThe control or regulation can be designed in such a way that the respective order to be generated is increased based on previously defined weighting parameters in areas of the spectrum that enhance the interior noise. The weighting parameters for the respective driving situations and driving conditions of the vehicle are distributed over the speed of the drive motor and defined according to the target noise in the interior. Each parameter value that is linked to a speed and a driving condition advantageously corresponds to a support point. The higher the number of support points, the better the achieved and generated interior sound.

Dabei ist es erfindungsgemäß, wenn durch die Schwingungsordnungen Ordnungen des Antriebsgeräuschs im Innenraum aufgefüllt oder verstärkt werden, die nur wenig oder nicht ausgeprägt sind.It is inventive if the vibration orders fill in or amplify orders of the drive noise in the interior that are only slightly or not at all pronounced.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Phase zwischen erzeugter Sinusschwingung und einem Drehzahlsignal des Fahrzeugs zu definieren. Dadurch ergibt sich ein als authentisch geltender Klang im Innenraum des Fahrzeugs.It is also useful to define the phase between the generated sine wave and a speed signal from the vehicle. This produces a sound in the interior of the vehicle that is considered authentic.

Dabei ist es erfindungsgemäß, wenn das Motorlagerelement ein Lagerelement umfasst, welches als Hydrolager ausgebildet ist, welchem der Aktuator zur Schwingungsanregung zugeordnet ist.According to the invention, the engine mounting element comprises a bearing element which is designed as a hydraulic bearing, to which the actuator for vibration excitation is assigned.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der Aktuator ein elektrischer, ein elektromagnetischer, ein elektrodynamischer, ein piezoelektrischer, ein pneumatischer und/oder ein hydraulischer Aktuator ist.It is also expedient if the actuator is an electrical, electromagnetic, electrodynamic, piezoelectric, pneumatic and/or hydraulic actuator.

Dabei können der Aktuator und/oder das aktive Motorlagerelement mit Aktuator über eine Steuereinheit ansteuerbar sein, wobei die Steuereinheit Signale zur weiteren Verarbeitung empfängt. Dabei können Signale verwendet werden, die über CAN-Bus zur Verfügung gestellt werden können. Diese können eine harmonische Klangerzeugung ermöglichen. Dabei werden vorteilhaft CAN-signale verwendet, die ein Maß für die jeweilige Fahrsituation und/oder für den jeweiligen Fahrzustand darstellen. Hierzu gehört beispielsweise die Motorlast, die Motordrehzahl, die Gangstufe, der Schlupf der Kupplung und/oder eine Position eines Fahrmodischalters. Ebenso kann die Steuereinheit auch ein hoch aufgelöstes Drehzahlsignal des Kurbelwellensensors empfangen. Dabei kann ein authentischer Klang erzeugt werden, je mehr Signale die Steuereinheit empfängt.The actuator and/or the active engine mount element with actuator can be controlled via a control unit, with the control unit receiving signals for further processing. Signals that can be made available via CAN bus can be used. These can enable harmonious sound generation. CAN signals are advantageously used, which represent a measure of the respective driving situation and/or the respective driving state. This includes, for example, the engine load, the engine speed, the gear position, the slip of the clutch and/or a position of a driving mode switch. The control unit can also receive a high-resolution speed signal from the crankshaft sensor. The more signals the control unit receives, the more authentic the sound can be.

Auch ist es vorteilhaft, wenn eine größere Anzahl von Ordnungen parallel erzeugt wird, also eine Vielzahl von Schwingungen oder Sinusschwingungen erzeugt werden, die jeweils zu einer Ordnung gehören.It is also advantageous if a larger number of orders are generated in parallel, i.e. a large number of oscillations or sinusoidal oscillations are generated, each belonging to an order.

Dabei ist die Erzeugung der Schwingungen mittels zumindest eines Aktuators unabhängig von der Schwingungskompensation der Fahrzeugaufbauschwingungen.The generation of vibrations by means of at least one actuator is independent of the vibration compensation of the vehicle body vibrations.

Auch ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Motorlagerelement, vorzugsweise zumindest zwei Motorlagerelemente vorgesehen sind, die jeweils mittels eines Aktuators zur Schwingungsanregung ausgestattet sind.It is also expedient if at least one engine mounting element, preferably at least two engine mounting elements, are provided, each of which is equipped with an actuator for exciting vibrations.

Alternativ dazu, dass der Aktuator im Motorlagerelement oder mit diesem integriert ist, kann der Aktuator auch in naher Umgebung zu dem Motorlagerelement angeordnet sein. Alternativ kann der Aktuator auch auf einem Körperschallübertragungspfad zwischen dem Antrieb und dem Fahrzeuginnenraum angeordnet sein, wobei dieser vorteilhaft ein dominanter Übertragungspfad ist.As an alternative to the actuator being integrated in the engine mount element or with it, the actuator can also be arranged in close proximity to the engine mount element. Alternatively, the actuator can also be arranged on a structure-borne sound transmission path between the drive and the vehicle interior, whereby this is advantageously a dominant transmission path.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Übertragung der Schwingungen von dem Motorlagerelement mit Aktuator und/oder von dem Aktuator ausgehend erfolgt, über Antrieb, über eine optionale Drehmomentabstützung des Antriebs, ein Lenkgetriebe und eine Lenksäule, von dem Antrieb über die Motorlagerelemente mit Aktuator zu einem Hilfsrahmen und von dort zu einem Vorderwagen der Karosserie des Fahrzeugs, von dem Motorlagerelement mit Aktuator zu einem Hilfsrahme und von dort zu einem Vorderwagen der Karosserie und/oder von einem Vorderwagen in den Fahrgastinnenraum des Fahrzeugs.It is expedient if the transmission of the vibrations takes place from the engine mounting element with actuator and/or from the actuator, via the drive, via an optional torque support of the drive, a steering gear and a steering column, from the drive via the engine mounting elements with actuator to a subframe and from there to a front section of the body of the vehicle, from the engine mounting element with actuator to a subframe and from there to a front section of the body and/or from a front section into the passenger compartment of the vehicle.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Motorlagerelement zwischen einem Hilfsrahmen und dem Antrieb angeordnet ist.It is expedient if the engine mounting element is arranged between a subframe and the drive.

Auch ist es zweckmäßig, wenn das Motorlagerelement zwischen der Karosserie und dem Antrieb angeordnet ist.It is also expedient if the engine mounting element is arranged between the body and the drive.

Die Aufgabe zu dem Verfahren wird mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst.The object of the method is solved with the features of claim 11.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Geräuschoptimierung, insbesondere für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor und/oder Elektromotor als Antrieb, wobei der Antrieb mittels Motorlagerelementen in der Karosserie gelagert ist, wobei zumindest ein Motorlagerelement einen Aktuator als Schwingungserzeuger aufweist, welcher von einer Steuereinheit
angesteuert wird, wobei der Schwingungserzeuger derart angesteuert wird, dass er Schwingungen erzeugt, deren Frequenz einer Ordnung der Schwingungen des Antriebs oder des Antriebsgeräuschs entspricht.An embodiment of the invention relates to a
Method for operating a device for noise optimization, in particular for a vehicle with an internal combustion engine and/or electric motor as a drive, wherein the drive is mounted in the body by means of engine bearing elements, wherein at least one engine bearing element has an actuator as a vibration generator, which is controlled by a control unit
is controlled, wherein the vibration generator is controlled in such a way that it generates vibrations whose frequency corresponds to an order of the vibrations of the drive or the drive noise.

Zweckmäßig ist es, wenn die Schwingungen des Schwingungserzeugers Sinusschwingungen oder Harmonische der Sinusschwingungen sind.It is useful if the vibrations of the vibration generator are sinusoidal vibrations or harmonics of the sinusoidal vibrations.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Schwingungen einer Ordnung der Schwingung des Antriebs oder des Antriebsgeräuschs entsprechen, deren Amplitude zumindest 25% reduziert ist im Vergleich zur Amplitude anderer Ordnungen der Schwingung des Antriebs oder des Antriebsgeräuschs.It is also expedient if the vibrations correspond to an order of the vibration of the drive or the drive noise whose amplitude is at least 25% reduced compared to the amplitude of other orders of the vibration of the drive or the drive noise.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Schwingung im Wesentlichen gleichphasig ist zu einer Schwingung des Antriebs oder der Antriebsgeräuschs.It is useful if the vibration is essentially in phase with a vibration of the drive or the drive noise.

Weiterhin ist es bei einem Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn die Schwingung eine Sinusschwingung ist bzw. die Schwingungen oder eine Vielzahl von Sinusschwingungen sind.Furthermore, in one embodiment it is advantageous if the oscillation is a sinusoidal oscillation or the oscillations are a plurality of sinusoidal oscillations.

Im-Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Einbausituation im Fahrzeug, und
  • 3 eine Darstellung der 2 von unten.
In the following, the invention is explained in detail using an embodiment with reference to the drawing. In the drawing:
  • 1 a schematic representation of a device according to the invention,
  • 2 a schematic representation of a device according to the invention in an installation situation in the vehicle, and
  • 3 a representation of the 2 from underneath.

Die 1 zeigt in einer Ansicht von unten eine Vorrichtung 1 zur Geräuschoptimierung, wobei die Vorrichtung 1 einer Geräuschoptimierung für einen Verbrennungsmotor als Antrieb 2 in einem Fahrzeug 3 dient. Dabei ist der Verbrennungsmotor als Antrieb 2 mittels Motorlagerelementen 4 in der Karosserie 5 des Fahrzeugs gelagert, so dass er vibrationsdämpfend in der Karosserie 5 aufgenommen ist. Zumindest einem Motorlagerelemente 4 ist ein Aktuator als Schwingungserzeuger 6 zugeordnet, welcher Schwingungen erzeugt und über das Motorlagerelement direkt an die Karosserie 5 oder über den Antrieb 2 an die Karosserie 5 weiterleiten kann.The 1 shows a device 1 for noise optimization in a view from below, wherein the device 1 serves for noise optimization for an internal combustion engine as a drive 2 in a vehicle 3. The internal combustion engine as a drive 2 is mounted in the body 5 of the vehicle by means of engine mounting elements 4, so that it is accommodated in the body 5 in a vibration-damping manner. At least one engine mounting element 4 is assigned an actuator as a vibration generator 6, which generates vibrations and can transmit them directly to the body 5 via the engine mounting element or to the body 5 via the drive 2.

Der Antrieb ist beispielhaft als Verbrennungsmotor dargestellt. Erfindungsgemäß ist ein Elektromotor oder ein Hybridantrieb mit Verbrennungsmotor und Elektromotor vorgesehen.The drive is shown as an example of a combustion engine. According to the invention, an electric motor or a hybrid drive with a combustion engine and an electric motor is provided.

Der Aktuator als Schwingungserzeuger 6 ist dabei entweder in das Motorlagerelement 4 integriert oder an das Motorlagerelement 4 angebaut oder dem Motorlagerelement 4 benachbart angeordnet.The actuator as a vibration generator 6 is either integrated into the engine mounting element 4 or attached to the engine mounting element 4 or arranged adjacent to the engine mounting element 4.

Der Aktuator als Schwingungserzeuger 6 ist über eine Steuereinheit 7 ansteuerbar, wobei die Steuereinheit 7 Signale zur Verarbeitung empfängt. Diese kann beispielsweise von anderen Steuereinheiten oder von Sensoren 8 Signale 9 erhalten kann, um die Ansteuerung des Schwingungserzeugers 6 adäquat vornehmen zu können. Auch können Signale als CAN-Signale über CAN-Bus empfangen werden. Dabei werden vorteilhaft CAN-signale verwendet, die ein Maß für die jeweilige Fahrsituation und/oder für den jeweiligen Fahrzustand darstellen. Hierzu gehört beispielsweise die Motorlast, die Motordrehzahl, die Gangstufe, der Schlupf der.Kupplung und/oder eine Position eines Fahrmodischalters. Ebenso kann die Steuereinheit auch ein hoch aufgelöstes Drehzahlsignal des Kurbelwellensensors empfangen. Dabei kann ein authentischer Klang erzeugt werden, je mehr Signale die Steuereinheit empfängt.The actuator as a vibration generator 6 can be controlled via a control unit 7, whereby the control unit 7 receives signals for processing. This can receive signals 9 from other control units or from sensors 8, for example, in order to be able to control the vibration generator 6 appropriately. Signals can also be received as CAN signals via CAN bus. CAN signals are advantageously used here, which represent a measure of the respective driving situation and/or the respective driving state. This includes, for example, the engine load, the engine speed, the gear position, the slip of the clutch and/or a position of a driving mode switch. The control unit can also receive a high-resolution speed signal from the crankshaft sensor. The more signals the control unit receives, the more authentic the sound can be.

Die Steuereinheit 7 steuert den Schwingungserzeuger 6 dabei erfindungsgemäß derart, dass er Schwingungen erzeugt, deren Frequenz einer Ordnung der Schwingung des Antriebs 2 entspricht. Dabei werden bevorzugt Sinusschwingungen angeregt, wobei bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel die Sinusschwingungen in ihrer Frequenz zumindest einer Ordnung des Antriebs der Antriebsschwingungen oder des Antriebsgeräusches entsprechen, die bei dem Antriebsgeräusch bzw. bei den Antriebsschwingungen oder nicht ausgeprägt ausgebildet sind. Die Amplitude des Antriebsgeräusches der ausgewählten Ordnung ist dabei zumindest um 25 % reduziert gegenüber Amplituden anderer Ordnungen.The control unit 7 controls the vibration generator 6 according to the invention in such a way that it generates vibrations whose frequency corresponds to an order of the vibration of the drive 2. Sinusoidal vibrations are preferably excited, whereby in an advantageous embodiment the sinusoidal vibrations correspond in their frequency to at least one order of the drive vibrations or the drive noise, which are either pronounced in the drive noise or in the drive vibrations or not pronounced. The amplitude of the drive noise of the selected order is reduced by at least 25% compared to amplitudes of other orders.

Bei einer alternativen Ausgestaltung kann die Schwingung des Schwingungserzeugers 6 auch gegenphasig ausgebildet sein, so dass die Amplitude der Antriebsschwingung um zumindest 25 % durch Addition der Schwingungen reduziert wird.In an alternative embodiment, the oscillation of the oscillation generator 6 can also be designed in antiphase, so that the amplitude of the drive oscillation is reduced by at least 25% by adding the oscillations.

Die 1 zeigt das Motorlagerelement 4, bei welchem der Aktuator als Schwingungserzeuger 6 im Gehäuse aufgenommen ist. Das Motorlagerelement 4 ist dabei vorzugsweise mit einem Lagerelement, wie einem Hydrolager, ausgebildet, wobei der Aktuator des Schwingungserzeugers 6 die Schwingungsanregung innerhalb des Motorlagerelements erzeugt.The 1 shows the engine mounting element 4, in which the actuator is accommodated in the housing as a vibration generator 6. The engine mounting element 4 is preferably designed with a bearing element, such as a hydraulic bearing, wherein the Actuator of the vibration generator 6 generates the vibration excitation within the engine mounting element.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Aktuator des Schwingungserzeugers 6 ein elektromagnetischer Aktuator ist, der von der Steuereinheit 7 ansteuerbar ist. Alternativ kann der Aktuator auch ein elektrischer, ein elektrodynamischer, ein piezoelektrischer, ein pneumatischer und/oder ein hydraulischer Aktuator ist.It is advantageous if the actuator of the vibration generator 6 is an electromagnetic actuator that can be controlled by the control unit 7. Alternatively, the actuator can also be an electrical, an electrodynamic, a piezoelectric, a pneumatic and/or a hydraulic actuator.

Die 2 zeigt die Anordnung eines Verbrennungsmotors als Antrieb 2 in einem Vorderwagen 10 der Kraftfahrzeugkarosserie 5. Es sind zwei Motorlagerelemente 4 mit Aktuator als Schwingungserzeuger 6 vorgesehen, die im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs zwischen dem Antrieb 2 und einem Hilfsrahmen 12 angeordnet sind. Dabei trägt der Hilfsrahmen 12 das Motorlagerelement 4, wobei das Motorlagerelement 4 den Antrieb 2 trägt. Hierzu weist der Hilfsrahmen 12 Ösen auf, in die Vorsprünge des Motorlagerelements 4 aufnehmbar sind, wie es in 1 dargestellt ist. Die Übertragungswege des Schalls bzw. der Schwingungen von dem Motorlagerelement 4 erfolgen entweder von dem Motorlagerelement 4 über den Hilfsrahmen 12 zum Vorderwagen 10 der Karosserie des Fahrzeugs und werden von dort über weitere Karosseriebauteile in den Innenraum des Fahrzeugs übertragen. Alternativ kann die Schwingung auch von dem Motorlagerelement 4 über den Antrieb direkt in den Vorderwagen 10 eingeleitet werden oder von dem Antrieb über ein Lenkgetriebe und eine Lenksäule direkt in den Fahrzeuginnenraum eingetragen werden.The 2 shows the arrangement of an internal combustion engine as drive 2 in a front section 10 of the motor vehicle body 5. Two engine mounting elements 4 with an actuator as a vibration generator 6 are provided, which are arranged in the front area of the motor vehicle between the drive 2 and a subframe 12. The subframe 12 carries the engine mounting element 4, whereby the engine mounting element 4 carries the drive 2. For this purpose, the subframe 12 has eyelets into which projections of the engine mounting element 4 can be received, as shown in 1 is shown. The transmission paths of the sound or vibrations from the engine mounting element 4 occur either from the engine mounting element 4 via the subframe 12 to the front end 10 of the vehicle body and are transmitted from there via other body components into the interior of the vehicle. Alternatively, the vibration can also be introduced from the engine mounting element 4 via the drive directly into the front end 10 or from the drive via a steering gear and a steering column directly into the vehicle interior.

Die 3 zeigt noch einmal die Darstellung der 2 von unten, wobei ein Verbrennungsmotor als Antrieb 2 in einem Hilfsrahmen 12 angeordnet ist und mittels der Motorlagerelemente 4 getragen wird. Die Motorlagerelemente 4 sind wiederum mit dem Hilfsrahmen 12 gehalten und tragen den Antrieb 2. Der Hilfsrahmen 12 ist dabei von unten an die Streben 13 des Vorderwagens 10 der Karosserie befestigt, wie vorteilhaft verschraubt. Die Übertragung der Schwingung kann daher unmittelbar über den Hilfsrahmen 12 zum Vorderwagen in die Karosserie eingeleitet werden bzw. über den Antrieb 2 in die Karosserie eingeleitet werden, so dass die Schwingungen auf dem gleichen Übertragungsweg übertragen werden, wie die Schwingungen, die von dem Antrieb 2 unmittelbar ausgehen.The 3 shows again the representation of the 2 from below, with an internal combustion engine as drive 2 arranged in a subframe 12 and supported by the engine mounting elements 4. The engine mounting elements 4 are in turn held by the subframe 12 and support the drive 2. The subframe 12 is attached from below to the struts 13 of the front section 10 of the body, preferably screwed. The transmission of the vibration can therefore be introduced directly via the subframe 12 to the front section in the body or via the drive 2 in the body, so that the vibrations are transmitted on the same transmission path as the vibrations that emanate directly from the drive 2.

Claims (11)

Vorrichtung (1) zur Geräuschoptimierung eines Geräuschs zur Erzeugung eines Geräuschs im Fahrzeuginnenraum zur Vermittlung eines aufgewerteten Antriebsklangs eines Antriebs, für ein Fahrzeug mit einem Elektromotor oder einem Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als Antrieb (2), wobei der Antrieb (2) mittels Motorlagerelementen (4) auf der Karosserie (5) gelagert ist, wobei zumindest ein Motorlagerelement (4) einen Aktuator als Schwingungserzeuger (6) aufweist, welcher von einer Steuereinheit ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator als Schwingungserzeuger (6) derart angesteuert wird, dass er Schwingungen erzeugt, deren Frequenzen dem Ordnungsspektrum des Antriebsgeräuschs überlagert werden, wobei die Schwingungen zumindest einer Ordnung des Antriebsgeräuschs entsprechen, die bei dem Motorgeräusch wenig oder nicht ausgeprägt sind, wobei durch die Schwingungsordnungen Ordnungen des Antriebsgeräuschs aufgefüllt oder verstärkt werden, die nur wenig oder nicht ausgeprägt sind, und wobei das Motorlagerelement (4) ein Lagerelement umfasst, welches als Hydrolager ausgebildet ist, welchem der Aktuator zur Schwingungsanregung zugeordnet ist.Device (1) for noise optimization of a noise for generating a noise in the vehicle interior to convey an enhanced drive sound of a drive, for a vehicle with an electric motor or a hybrid drive with an internal combustion engine and an electric motor as a drive (2), wherein the drive (2) is mounted on the body (5) by means of engine mounting elements (4), wherein at least one engine mounting element (4) has an actuator as a vibration generator (6) which can be controlled by a control unit, characterized in that the actuator as a vibration generator (6) is controlled in such a way that it generates vibrations whose frequencies are superimposed on the order spectrum of the drive noise, wherein the vibrations correspond to at least one order of the drive noise which is little or not pronounced in the engine noise, wherein the vibration orders fill in or amplify orders of the drive noise which are only little or not pronounced, and wherein the engine mounting element (4) comprises a bearing element which is designed as a hydraulic bearing to which the actuator for vibration excitation is assigned to. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen Sinusschwingungen sind.Device according to Claim 1 , characterized in that the oscillations are sinusoidal oscillations. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein elektrischer, ein elektromagnetischer, ein elektrodynamischer, ein piezoelektrischer, ein pneumatischer und/oder ein hydraulischer Aktuator ist.Device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the actuator is an electrical, an electromagnetic, an electrodynamic, a piezoelectric, a pneumatic and/or a hydraulic actuator. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Motorlagerelement (4), vorzugsweise zumindest zwei Motorlagerelemente (4) vorgesehen sind, die jeweils mittels eines Aktuators zur Schwingungsanregung ausgestattet sind.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one engine mounting element (4), preferably at least two engine mounting elements (4) are provided, each of which is equipped with an actuator for exciting vibrations. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Schwingungen von dem Motorlagerelement (4) mit Aktuator und/oder von dem Aktuator ausgehend erfolgt, über Antrieb (2), über eine optionale Drehmomentabstützung des Antriebs, ein Lenkgetriebe und eine Lenksäule, von dem Antrieb über die Motorlagerelemente mit Aktuator zu einem Hilfsrahmen und von dort zu einem Vorderwagen der Karosserie des Fahrzeugs, von dem Motorlagerelement mit Aktuator zu einem Hilfsrahmen und von dort zu einem Vorderwagen der Karosserie und/oder von einem Vorderwagen in den Fahrgastinnenraum des Fahrzeugs.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission of the vibrations takes place from the engine mounting element (4) with actuator and/or from the actuator, via drive (2), via an optional torque support of the drive, a steering gear and a steering column, from the drive via the engine mounting elements with actuator to a subframe and from there to a front end of the body of the vehicle, from the engine mounting element with actuator to a subframe and from there to a front end of the body and/or from a front end into the passenger compartment of the vehicle. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorlagerelement (4) zwischen einem Hilfsrahmen (12) und dem Antrieb angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the engine mounting element (4) is arranged between an auxiliary frame (12) and the drive. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorlagerelement (4) zwischen der Karosserie und dem Antrieb angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the engine mounting element (4) is arranged between the body and the drive. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Geräuschoptimierung eines Geräuschs zur Erzeugung eines Geräuschs im Fahrzeuginnenraum zur Vermittlung eines aufgewerteten Antriebsklangs eines Antriebs, für ein Fahrzeug mit Elektromotor oder einem Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als Antrieb, wobei der Antrieb mittels Motorlagerelementen (4) in der Karosserie (5) gelagert ist, wobei zumindest ein Motorlagerelement (4) einen Aktuator als Schwingungserzeuger (6) aufweist, welcher von einer Steuereinheit (7) angesteuert wird, wobei der Schwingungserzeuger (6) derart angesteuert wird, dass er Schwingungen erzeugt, deren Frequenz einer Ordnung der Schwingungen des Antriebs oder des Antriebsgeräuschs entspricht, wobei die Schwingungen zumindest einer Ordnung des Antriebsgeräuschs entsprechen, die bei dem Motorgeräusch wenig oder nicht ausgeprägt sind, wobei durch die Schwingungsordnungen Ordnungen des Antriebsgeräuschs aufgefüllt oder verstärkt werden, die nur wenig oder nicht ausgeprägt sind, und wobei das Motorlagerelement (4) ein Lagerelement umfasst, welches als Hydrolager ausgebildet ist, welchem der Aktuator zur Schwingungsanregung zugeordnet ist.Method for operating a device for noise optimization of a noise for generating a noise in the vehicle interior to convey an enhanced drive sound of a drive, for a vehicle with an electric motor or a hybrid drive with an internal combustion engine and an electric motor as a drive, wherein the drive is mounted in the body (5) by means of engine mounting elements (4), wherein at least one engine mounting element (4) has an actuator as a vibration generator (6) which is controlled by a control unit (7), wherein the vibration generator (6) is controlled in such a way that it generates vibrations whose frequency corresponds to an order of the vibrations of the drive or the drive noise, wherein the vibrations correspond to at least one order of the drive noise which is little or not pronounced in the engine noise, wherein the vibration orders fill in or amplify orders of the drive noise which are only little or not pronounced, and wherein the engine mounting element (4) comprises a bearing element which is designed as a hydraulic bearing to which the actuator for exciting vibrations is assigned. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen des Schwingungserzeugers (6) Sinusschwingungen oder Harmonische der Sinusschwingungen sind.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the oscillations of the oscillation generator (6) are sinusoidal oscillations or harmonics of the sinusoidal oscillations. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen einer Ordnung der Schwingung des Antriebs oder des Antriebsgeräuschs entsprechen, deren Amplitude zumindest 25% reduziert ist im Vergleich zur Amplitude anderer Ordnungen der Schwingung des Antriebs oder des Antriebsgeräuschs.Procedure according to Claim 8 or 9 , characterized in that the vibrations correspond to an order of the vibration of the drive or the drive noise, the amplitude of which is at least 25% reduced compared to the amplitude of other orders of the vibration of the drive or the drive noise. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung im Wesentlichen gleichphasig ist zu einer Schwingung des Antriebs oder des Antriebsgeräuschs.Procedure according to Claim 10 , characterized in that the vibration is substantially in phase with a vibration of the drive or the drive noise.
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