用于电动车辆的冷却装置的空气进入装置的制作方法

本发明涉及一种用于电动车辆的冷却装置的空气进入装置以及一种用于在电动车辆中利用这样的空气进入装置来保护行人的方法。

背景技术：

已知的是，电动车辆(即带有电动驱动器或至少部分电动驱动器的车辆)在电动运行方式中几乎不发出噪声。这导致，尤其在缓慢的行驶方式中对周围环境中的行人存在附加危险，因为行人未通过在其他情况下惯常发出的发动机噪声得到关于车辆的警告。为了克服这种问题，已知的是，电动车辆设有扬声器装置，以便产生承担警告功能的保护噪声。对于已知的扬声器装置而言，扬声器装置通常安装在车辆的前部中。

但是在已知的解决方案中不利的是，为了减小阻力系数(即为了减小车辆的空气阻力)，电动车辆的前部通常应被设计成非常封闭的。但是这妨碍了扬声器装置的安排，该扬声器装置需要在车辆的前部区域中无阻碍地传播声音。现在，在已知的解决方案中，要么必须花费相对高的耗费来将较大的扬声器装置定位在车辆前部区域中的对应位置处，要么针对车辆前部的设计自由度因扬声器装置的声学规定而降低。

技术实现要素：

本发明的目的是，至少部分消除上述缺点。尤其，本发明的目的是，以成本有效且简单的方式在具有针对车辆前部的高设计自由度的情况下利用保护噪声来实现保护行人。

上述目的是通过一种具有下述1的特征的空气进入装置和一种具有下述9的特征的方法来实现的。自下述2-8和10、说明书和附图中得到本发明的另外的特征和细节。在此，关于本发明的空气进入装置所描述的特征和细节显然也与本发明方法相关是适用的，反之亦然，因此，与针对一些发明方面的公开内容相关地总是相互参照或可相互参照。

1.一种用于电动车辆的冷却装置(100)的空气进入装置(10)，该空气进入装置具有空气进入通道(20)，该空气进入通道具有限制通道体积(26)的通道壁(22)和用于周围空气进入的、用于通向该冷却装置(100)的至少一个通道开口(24)，其中在该通道壁(22)中相对于周围空气的流动以流动中性的方式安排有用于保护行人的声学装置(30)，该声学装置带有用于产生保护噪声的扬声器装置(32)。

2.根据上述1所述的空气进入装置(10)，其特征在于，该声学装置(30)具有密封元件(34)、尤其密封膜片，该密封膜片将该扬声器装置(32)与该通道体积(26)分离并且被设计为可透声音而不透液体的。

3.根据前述1-2之一所述的空气进入装置(10)，其特征在于，该声学装置(30)具有自由的声体积(36)，该声体积在背侧至少部分地包围该扬声器装置(32)。

4.根据前述1-3之一所述的空气进入装置(10)，其特征在于，该扬声器装置(32)安排和/或容纳在装配板(40)中，该装配板借助于装配接口(42)尤其防水地被固定在该通道壁(22)的配对装配接口(23)处。

5.根据上述4所述的空气进入装置(10)，其特征在于，该配对装配接口(23)形成该通道壁(22)中的凹陷部，该凹陷部对应于或大体上对应于该装配接口(42)的厚度以用于在该通道壁(22)与该装配板(40)之间无边缘和/或低边缘地过渡。

6.根据前述1-5之一所述的空气进入装置(10)，其特征在于，在该通道体积(26)中安排有反射元件(50)，以用于在该通道开口(24)的方向上反射该保护噪声。

7.根据上述6所述的空气进入装置(10)，其特征在于，该反射元件(50)具有板形的设计且尤其沿着被引导的周围空气的流动方向(sr)延伸或大体上沿着被引导的周围空气的流动方向(sr)延伸。

8.根据上述6或7所述的空气进入装置(10)，其特征在于，该反射元件(50)具有反射方向(rr)，该反射方向远离该冷却装置(100)的安排在该通道体积(26)中的冷却器(110)指向。

9.一种用于在电动车辆中利用带有上述1至8之一所述的特征的空气进入装置(10)来保护行人的方法，该方法具有以下步骤：

-识别电动车辆的运动，

-利用声学装置(30)产生保护噪声。

10.根据上述9所述的方法，其特征在于，可控的封闭装置(28)——尤其是进入阀瓣——在产生保护噪声时在该通道开口(22)的区域中至少部分地打开。

根据本发明，设置有用于电动车辆的冷却装置的空气进入装置。该空气进入装置具有空气进入通道，该空气进入通道具有限制通道体积的通道壁。此外，空气进入通道还配备有用于周围空气进入的、用于通向该冷却装置的至少一个通道开口。在通道壁中相对于周围空气的流动以流动中性的方式安排有用于保护行人的声学装置。声学装置配备有用于产生保护噪声的扬声器装置。

根据本发明的核心思想是：将带有用于产生保护噪声的扬声器装置的声学装置与用于电动车辆的冷却装置的空气进入装置组合。电动车辆通常具有冷却装置，以便在电池装置的高功率输出下提供冷却功能。通常冷却在此借助于周围空气的穿流实现，以便将吸收的和从电池装置运走的废热输出到周围空气且再次从车辆中引出。周围空气常常在电动车辆的前部或前部区域中被吸收且可以在该处被引导经过对应的通道开口。现在，以根据本发明的方式在已知的空气进入装置中不仅保证将周围空气引导至冷却装置的主要功能，而且作为次要功能还能同时产生保护噪声。这使得在功能集合中单独的组成部分(尤其空气进入通道)可以以双重方式不仅用于空气引导、而且用于使保护噪声从电动车辆输出。这使得一方面车辆的复杂性降低且另一方面在制造车辆时重量和成本降低。

为了保证用于产生保护噪声的附加功能不影响或仅以最小程度影响在空气进入装置内的空气动力学，声学装置被嵌入到通道壁中。这种嵌入以流动中性的方式实现，即，在不影响或仅以最小程度影响在空气进入通道的通道体积内的周围流动。因此这意味着，声学装置且尤其还有扬声器装置沿着通道壁延伸或者甚至形成通道壁的一部分。

由于这样的事实，即空气进入装置基本上被设计为以便在车辆的前部中确保吸收周围空气以用于借助于冷却装置进行冷却，保护噪声的声音可以在相反方向上经过相同的通道开口从空气进入装置离开。因此，空气进入通道的通道开口同时变成用于输出由扬声器装置产生的保护噪声的通道出口。

通过上文描述的在一方面声学装置与另一方面空气进入通道之间的组合，可以在车辆的前部中维持高度的设计自由度。不再需要考虑用于输出所产生的保护噪声的单独排出区域或者单独排出开口。高的设计自由度在此尤其实现了电动车辆在其空气阻力方面的改进的可设计性，但是出于设计视角也实现了更高的自由度。

在此，在通道壁中的设置成用于声学装置或扬声器装置的切口可以大体上具有任何随意的形状。但是出于流动技术且还出于声学角度优选的是：扬声器装置或声学装置安排在空气进入通道的通道壁内的圆形或圆的切口中。因此可以以组合的方式利用空气进入装置提供产生保护噪声的附加功能，而不影响冷却装置的冷却功率。

同样可以有利的是，在根据本发明的空气进入装置中该声学装置具有密封元件、尤其密封膜片，该密封膜片将扬声器装置与通道体积分离并且被设计为声音可透声音而不透液体的。这样的密封元件一方面用于保护扬声器装置免受可以侵入空气进入通道中的物质的影响。由于空气进入通道经由通道开口朝向车辆的周围环境大体上敞开，原则上例如在潮湿气候环境下存在液体侵入风险。现在为了避免液体不利地影响电气设备或扬声器装置或声学装置的其他技术部件，可以借助于密封元件、尤其利用密封膜片(该密封膜片遮盖声学装置或扬声器装置的面区段)提供对应的保护功能。为了保证由扬声器装置产生的保护噪声在尽管存在密封元件或者密封膜片的情况下仍以预定的方式经由空气进入通道和通道开口到达周围环境中，密封膜片或密封元件被设计成可透声音的。一种特别有利的设计方式可以提出：即使当密封膜片是扬声器装置的一部分、即扬声器装置的处于通道体积的区域中的一部分时，根据这种实施方式也能提供对应的密封功能。

可以实现的进一步的优点是：在根据本发明的空气进入装置中，声学装置具有自由的声体积，该声体积在背侧至少部分包围扬声器装置。扬声器装置的背侧在此应理解为远离声学作用侧(在扬声器装置中保护噪声从该声学作用侧输出)指向的声学的非作用侧。现在，在这种实施方式中在声学装置中在背侧设置有声体积，该声体积尤其由声体积壁或壁部限制。声体积在此优选设计在大于约3升(l)的范围中，但是并不会过大，优选在小于约5l的范围中。为了提供这种声体积，可以有利的是，在通道壁的上方或后方设置对应的结构空间。借助于声体积现在可能的是，在某种程度上而言提供声音的几何加强且由此使用较小的扬声器装置。因此，通过空的或自由的声体积，可以在电动车辆中针对根据本发明的空气进入装置降低总重量、成本和必要的空间需求。

同样可以有利的是，在根据本发明的空气进入装置中，扬声器装置被安排和/或容纳在装配板中，该装配板借助于装配接口尤其防水地被固定在通道壁的配对装配接口处。在此可以很好地看出，可以如何特别简单且成本有效地提供可装配性。扬声器装置可以在此形成为装配板的预装配的模块部件或被固定在装配板处。尤其，装配板还已经配备有密封元件或已经阐述的密封膜片，从而密封膜片同样可以是该模块的部件。在装配接口与配对装配接口之间的固定可以不仅以可逆地而且能够以不可逆的方式来提供。可逆的固定允许稍后为了执行维护工作或为了更换有缺陷的扬声器装置能够进行拆卸。为了可以将在装配接口与配对装配接口之间的接触部设计成防水的，在此同样可以使用密封元件，例如密封环，该密封环也可以被称为o形环。

本发明可以带来的进一步的优点是：在根据本发明的空气进入装置中，配对装配接口是形成在通道壁中的凹陷部，该凹陷部对应于或大体上对应于装配接口的厚度，以便在通道壁与装配板之间无边缘和/或低边缘地过渡。这应理解为，在某种程度上而言，可以在装配接口与配对装配接口之间实现几何容纳或至少部分地形成几何形状配合。因此一旦装配板处于装配位置中且装配接口固定在配对装配接口处，在某种程度上而言，装配板的表面就以无边缘或低边缘的方式来延续通道壁的内表面。装配板的厚度在此应理解为在空气进入通道的该区段中横向于或垂直于流动方向的取向。凹陷部被设置成尤其完全围绕或者环绕用于装配板的、在通道壁中的对应容纳开口。也可以设想，在凹陷部中设置有密封件或用于容纳附加的密封件的凹槽。

同样有利的是，对于根据本发明的空气进入装置而言，在通道体积中安排有反射元件以用于在通道开口的方向上反射保护噪声。使用呈反射元件形式的声学作用元件允许：在装配定位时且尤其还在对声学装置的定位进行结构设计时可以存在较高的自由度。因此，在没有反射元件的情况可能不会到达或仅少量达到车辆的周围环境中的保护噪声现在可以在通道开口的方向上由反射元件来反射。用于声学装置的定位和尤其还在扬声器装置的取向方面的较大自由度使得在设计电动车辆的整个前部时的结构上的自由度提高，且还能进一步改进根据本发明可以实现的优点。

在根据上述段落的空气进入装置中有利的是：反射元件具有板形的设计且尤其沿着被引导的周围空气的流动方向延伸或大体上延伸。板形的设计应理解为如下设计，其具有扁平的厚度和在两个另外的维度方向上明显更大的延伸尺寸。在此，板形的设计可以包含平坦的设计，但是在本发明的意义中也可以设想弯曲的或多次弯曲的板形的设计。尤其在这样的背景下，即，空气进入装置和尤其空气进入通道通常具有弯曲的走向，且由此周围空气的在该走向上弯曲的、存在的流动方向发生变化，使得这种板形的设计与弯曲走向的匹配是有利的。在此优选地，板形的设计可以实现反射元件与空气进入通道的侧向通道壁的板形连接。

此外，本发明带来的优点是：在根据上述两个段落的空气进入装置中，反射元件具有这样的反射方向，该反射方向远离冷却装置的安排在通道体积中的冷却器指向。由于空气进入装置的主要功能是将周围空气供应到冷却装置的冷却器，因此必须确保在一个方向上和在另一方向上都不存在两个功能的相互不利的影响。由于冷却装置通常配备有带有冷却肋或冷却面的冷却器，因此可能存在如下危险：保护噪声由于接触或撞击冷却器而被缓冲或甚至完全消除。安排具有远离冷却器的反射方向的反射元件避免了这种缺点或者明显降低了产生的保护噪声的排出量降低的危险。

同样地，本发明的主题是一种用于在电动车辆中利用根据本发明的空气进入装置来保护行人的方法，该方法具有如下步骤：

-识别电动车辆的运动，

-利用声学装置产生保护噪声。

通过使用本发明的空气进入装置，本发明方法带来了与明确关于本发明的空气进入装置所描述的一样的优点。该方法在此尤其在电动车辆的两个运动界限之间执行，即，一方面是不需要警告功能的电动车辆停止状态，另一方面是其他噪声、例如风噪声或轮胎滚动噪声自动形成保护效果的上限状态。

根据本发明的方法可以如下地进行改进：可控的封闭装置、尤其是进入阀瓣在产生保护噪声时在通道开口的区域中至少部分地打开。为了可以在降低空气阻力方面影响车辆的穿流，已知的是：设置进入装置或封闭装置，以便只有当冷却装置实际上还对冷却功能必要时才允许对冷却装置的穿流。但是如果在电池装置或冷却装置的运行方式设置闭合的进入阀瓣或闭合的封闭装置时仍期望输出保护噪声，则这可能导致保护效果由于保护噪声的排出经过封闭装置受阻挡而降低或完全被消除。为了避免这一点，根据本发明的方法考虑保护噪声的输出且至少在产生保护噪声期间、尤其甚至在产生保护噪声之前打开进入阀瓣或封闭装置。换句话说，当旨在输出保护噪声时，会针对阻力系数(cw)值或对应的调温要求进行封闭装置的超驰控制(übersteuern)。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节见下文的说明，该说明将参考附图对本发明的实施例进行详细描述。在此，在权利要求书和说明书中提及的特征可以分别单独地或在任意组合中是对本发明而言重要的。示意性地示出：

图1示出根据本发明的空气进入装置的实施方式，

图2示出带有扬声器装置的装配板的实施方式，

图3以示意性横截面示出图2的实施方式，以及

图4以放大的示意性横截面示出图2的实施方式。

具体实施方式

图1示意性地示出了：在电动车辆中可以如何安排带有冷却器110的冷却装置100。为了导出废热(该废热旨在从电动车辆的电池装置经由冷却装置100被输出到周围环境)，在此设置有周围空气流动通过的冷却器110。现在，周围空气可以借助于空气进入装置10被引导经过冷却器110及其冷却表面。为了实现这一主要的冷却功能，空气进入装置10配备有通道开口22，周围空气可以经过该通道开口流入到通道体积26中、沿着通道壁22进入到空气进入通道20。

现在，空气进入装置10配备有次要功能，即，产生用于保护行人的保护噪声。为此，在通道壁22的上部区域中设置有带有扬声器装置32的声学装置30，该声学装置能够产生保护噪声并将该保护噪声输出到空气进入通道20的通道体积26中。同样已经可以示意性地看到反射元件50，该反射元件使保护噪声的向后指向的输出偏转并且使保护噪声在通道开口22的方向上反射以用于输出至围绕电动车辆的周围环境。

在图2和3中可以很好地看出，可以如何进行模块的预装配。因此在此设置有装配板40，该装配板具有圆形开口，该圆形开口进而设计有呈可透声音而不透液体的密封膜片形式的密封元件34。声学装置30的扬声器装置32安排在密封元件34的背侧，如在图3的示意性横截面中可以看出的。为了装配预先装配的模块，可以将装配板40的装配接口42贴靠在通道壁22的对应的配对装配接口23处。在安装之后，通道壁22低边缘地或无边缘地越过装配板40继续延伸，从而过渡部能够被设计成大体上流动中性的。为了能够在装配板40与通道壁22之间建立无边缘或低边缘的过渡，在此配对装配接口23被设计成带有自相邻的通道壁22的凹陷部，从而对应地形状配合地容纳装配接口42变成可能的。

在图4中还可以再次很好地看出：反射元件50(该反射元件根据图1沿着周围空气穿过空气进入通道20的流动方向sr而定向)如何提供其反射效果。在没有反射元件50的情况下，所输出的保护噪声可以从扬声器装置32在冷却器110的方向上行进。现在，通过在空气进入通道20的通道体积26中安排反射元件50，提供在通道开口22的方向上的用于保护噪声的反射方向rr。

从图4中此外还可以看出在扬声器装置32的背侧存在声体积36。该声体积在一侧由对应的声壁限制且在通道侧由装配板40限制，且尤其形成在约3升(l)至约5升之间的范围内。声体积36用于机械地或几何地加强可以由扬声器装置32产生的保护噪声。

上述对实施方式的说明仅在示例的范围内描述了本发明。在不背离本发明的范围的情况下，自然还可以将各实施方式的单独的特征(只要在技术上有意义)自由地彼此组合。