特開 2024-45050 電気駆動車軸と、前記車軸の動作を示す音を伝達するための音伝達システムとを備える車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024045050

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】電気駆動車軸と、前記車軸の動作を示す音を伝達するための音伝達システムとを備える車両

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/22 20060101AFI20240326BHJP

   B60K 1/00 20060101ALI20240326BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240326BHJP

   G10K 11/02 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

G10K11/22 100

B60K1/00

B60L15/20 S

G10K11/02 140

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023150658

(22)【出願日】2023-09-19

(31)【優先権主張番号】102022000019326

(32)【優先日】2022-09-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(71)【出願人】

【識別番号】519463178

【氏名又は名称】フェラーリ エッセ．ピー．アー．

【氏名又は名称原語表記】ＦＥＲＲＡＲＩ Ｓ．ｐ．Ａ．

【住所又は居所原語表記】Ｖｉａ Ｅｍｉｌｉａ Ｅｓｔ， １１６３， ４１１００ ＭＯＤＥＮＡ， Ｉｔａｌｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マルコ バラトーレ

(72)【発明者】

【氏名】フランチェスコ カロソーネ

(72)【発明者】

【氏名】トーマス ペドラサ

(72)【発明者】

【氏名】アントニオ パレルモ

【テーマコード（参考）】

3D235

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D235AA02

3D235BB23

3D235CC12

3D235DD12

3D235DD13

3D235FF35

5H125AA01

5H125AB01

5H125BA00

5H125CD02

5H125FF30

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電気駆動車軸を特徴付ける音を乗員室に向けて伝達することができる音伝達システムを提供する。
【解決手段】車両（１）は、少なくとも１つの電気モータ（７、８）によって動作される車輪（５、６）を有する少なくとも１つの車軸（３、４）と、乗員室（２）内の車軸の動作を示す音を伝達する音伝達システム（２１）と、を備え、前記音伝達システム（２１）は、車軸および／または電気モータの領域に配置された入口（２３ａ、２３ｂ）と、前記乗員室の領域に配置された出口開口部とを含む少なくとも１つの音響導管（２２ａ、２２ｂ）を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

乗員室（２）と、
少なくとも１つの車輪（５、６）を備える少なくとも１つの車軸（３、４）と、
前記車輪（５、６）を動作させるための少なくとも１つの電気モータ（７、８）と、
前記車軸（３、４）の動作を示す音を前記乗員室（２）に向けて伝達する音伝達システム（２１）と、を備え、
前記音伝達システム（２１）が、少なくとも１つの音響導管（２２ａ、２２ｂ）を有し、
前記音響導管（２２ａ、２２ｂ）が、
前記車軸（３、４）および／または前記電気モータ（７、８）によって画定された音源に配置された少なくとも１つの入口（２３ａ、２３ｂ）と、
前記乗員室（２）に配置された少なくとも１つの出口開口部（２４ａ、２４ｂ）と、
前記入口（２３ａ、２３ｂ）と前記出口開口部（２４ａ、２４ｂ）との間の連通を確立するための少なくとも１つのチャネル（２６ａ、２６ｂ）と
を含むことを特徴とする、車両（１）。

【請求項2】

前記音源が前記電気モータ（７、８）によって画定される、請求項１に記載の車両（１）。

【請求項3】

前記入口（２３ａ、２３ｂ）が、前記電気モータ（７、８）の外側ケーシング（１０）の一部であるグリッド（１１）に配置される、請求項２に記載の車両（１）。

【請求項4】

前記入口（２３ａ、２３ｂ）が、前記電気モータ（７、８）の外側ケーシング（１０）に結合される、請求項２に記載の車両（１）。

【請求項5】

前記音響導管（２２ａ、２２ｂ）が、前記車両（１）の外部に面するさらなる出口開口部において終わる分岐部をさらに備える、請求項１に記載の車両（１）。

【請求項6】

前記音響導管（２２ａ、２２ｂ）が、前記入口（２３ａ、２３ｂ）と前記出口開口部（２４ａ、２４ｂ）との間に配置された共鳴ボックス（２７ａ、２７ｂ、３７）をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両（１）。

【請求項7】

前記共鳴ボックス（２７ａ、２７ｂ）が、前記入口（２３ａ、２３ｂ）に配置される、請求項６に記載の車両（１）。

【請求項8】

前記共鳴ボックス（３７）が、可変の内部容積を有し、前記音伝達システム（２１）が、前記内部容積を調整するように制御されることができる第１のアクチュエータ（４０）を備える、請求項６に記載の車両（１）。

【請求項9】

前記チャネル（２６ａ、２６ｂ）が可変容積を有し、前記音伝達システム（２１）が、前記容積を調整するように制御されることができる第２のアクチュエータ（３３）を備える、請求項１に記載の車両（１）。

【請求項10】

前記チャネル（２６ａ、２６ｂ）が、前記第２のアクチュエータ（３３）の動作に応じて可変長を有する、請求項９に記載の車両（１）。

【請求項11】

前記音伝達システム（２１）が、前記音響導管（２２ａ、２２ｂ）を開放／閉鎖するように、および／または前記音響導管（２２ａ、２２ｂ）の通路断面積を調整するように、制御されることができる少なくとも１つのバルブ（３０）を備える、請求項１に記載の車両（１）。

【請求項12】

前記出口開口部（２４ａ、２４ｂ）が、前記乗員室（２）に向かって広がるフレア状要素（２５ａ、２５ｂ）によって画定される、請求項１に記載の車両（１）。

【請求項13】

前記チャネル（２６ａ、２６ｂ）が、前記音源に向かって広がるフレア状要素（２８ａ、２８ｂ）によって画定される端部入口を有する、請求項１に記載の車両（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本特許出願は、２０２２年９月２１日に出願されたイタリア特許出願第１０２０２２００００１９３２６号の優先権を主張し、その全開示は参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、運転中の車両の状態に対する運転者の意識を向上させるために、乗員室と、電気駆動車軸と、前記車軸の動作を示す音を乗員室に向けて伝達する音伝達システムと、を備える車両に関する。特に、本発明は、前記車軸を動作させる電気モータによって発せられる音の伝達に関する。

【背景技術】

【0003】

知られているように、自動車に使用される内燃機関は、通常は運転者のフィードバック信号を表す音を発し、運転者は、必要に応じて、前記音に依存して、運転者が自動車を運転する方法を調整することができる。

【0004】

比較的最近では、内燃機関は、電気駆動装置、すなわち車両を駆動する少なくとも１つの電気モータを含む装置と組み合わされるかまたはそれに置き換えられる傾向がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、その動作中、電気モータは、比較的弱い音を発し、これは乗員室内では知覚されることができない。

【0006】

これは、運転中の動作状態に対する運転者の意識不足に関する問題につながる。

【0007】

上記のために、電気駆動車軸を特徴付ける音を乗員室に向けて伝達することができる音伝達システムが必要とされている。さらに、これに関して、音伝達システムは、車両の状態の認識に達するのに十分な音響レベルに関するニーズに効果的に応答するように、設計段階中におよび／またはその動作中に直接調整されなければならない。

【0008】

したがって、本発明の目的は、例えば音を伝達するための電気音響装置の使用を低減または排除することによって、比較的簡単且つ経済的な方法で上述したニーズを満たすことである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前述の目的は、
乗員室と、
少なくとも１つの車輪を備える少なくとも１つの車軸と、
前記車輪を動作させるための少なくとも１つの電気モータと
を備える車両であって、
前記車軸の動作を示す音を前記乗員室に向けて伝達する音伝達システムを備え、
前記音伝達システムが、少なくとも１つの音響導管を備え、
前記音響導管が、
前記車軸および／または前記電気モータによって画定された音源に配置された少なくとも１つの入口と、
前記乗員室に配置された少なくとも１つの出口開口部と、
前記入口と前記出口開口部との間に連通を確立するための少なくとも１つのチャネルとを有することを特徴とする、車両によって達成される。

【0010】

同時に、従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に関する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

以下、本発明をより良く理解するために、非限定的な実施例として、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態の説明を行う。

【図1】本発明にかかる、より明確にするために部品を取り除いた、電気駆動車軸と、そのような車軸の動作を示す音を伝達する音伝達システムと、を備える車両の好ましい実施形態の上部からの図である。

【図2】図１と同様であり、図１の車両の音伝達システムをより詳細に概略的に示している。

【図3】図２の音伝達システムの２つの詳細を拡大して断面図で示している。

【図4】図２の音伝達システムの２つの詳細を拡大して断面図で示している。

【図5】図３および図４と同様であり、本発明にかかる音伝達システムのさらなる実施形態を示している。

【図6】図３および図４と同様であり、本発明にかかる音伝達システムのさらなる実施形態を示している。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１において、参照符号１は、全体として自動車を示すために使用される。

【0013】

自動車１は、運転席と少なくとも１つの助手席とを有する乗員室２を備える。図２の概略図を参照すると、自動車１は、それぞれ５および６によって示される一対の車輪をそれぞれ有する前車軸３および後車軸４をさらに備える。車軸３および／または４は、電気駆動車軸であり、すなわち、車輪５および／または６は、少なくとも１つの電気モータによって動作される。本明細書に示される特定の例では、自動車１は、例えば相対変速機アセンブリ（図示せず、詳細には説明しない）によって車軸４の車輪６を動作させる２つの電気モータ８と、例えば対応する変速機アセンブリ（図示せず、詳細には説明しない）によって車軸３の車輪５を動作させる１つの単一の電気モータ７と、を備える。

【0014】

車輪５および／または６を動作させるために使用される電気駆動装置の構成は、いずれにせよ、本明細書に概略的に示されているものとは異なったものとすることができ（例えば、自動車全体の電気駆動のために１つの単一の電気モータが存在することができる）、および／または本発明は、例として示されている自動車１のような完全な電気自動車に適用される代わりに、ハイブリッド車両、すなわち、少なくとも１つの電気モータと組み合わされた内燃機関を有する自動車に、自動車の駆動のために適用されることができる。

【0015】

具体的には、電気モータ７および／または８は、交流電流によって電力供給される電気モータであり、より具体的には、同期モータまたは永久磁石モータである。

【0016】

一般的に言えば、モータ７、８のそれぞれは、ステータと、回転することができ、ステータに対して同軸であるロータとを備え、ロータおよびステータは、図３に簡略化して示され、参照符号１０によって示される外側ケーシングに収容される。

【0017】

再び図２を参照すると、本発明によれば、自動車１は、車軸３および／または４が電気モータ７、８によって動作されるときに、それらの動作を示す音を乗員室２に向かって伝達する音伝達システム２１を備える。

【0018】

システム２１は、少なくとも１つの音響導管、すなわち、内部に含まれる空気のおかげで、（伝達されるべき音を発する音源に面する位置に配置された）少なくとも１つの入口から始まる音を（伝達されるべき音が知覚されなければならない環境に配置された）少なくとも１つの出口開口部に導くチャネルまたは通路を画定する空気圧装置を備える。好ましくは、排他的ではないが、前述のチャネルまたは通路は連続的であり、すなわち、内側の空気の存在下で中断することはない。換言すれば、入口は、音響導管内に含まれる空気を介して出口開口部と連通し、音の伝達は、電気音響装置なしで前記空気のおかげで行われる。

【0019】

特に、車軸３および４のそれぞれは、本明細書に示す例では参照符号２２ａおよび２２ｂによって示されるように、１つまたは複数の音響導管と関連付けられることができる。音響導管２２ａおよび２２ｂは、端部に、車軸３および４の部分に対向する位置に、および／または電気モータ７および８に対向する位置に配置されたそれぞれの入口２３ａおよび２３ｂを有し、反対側の端部に、乗員室２の領域に配置されたそれぞれの出口開口部２４ａおよび２４ｂを有する。特に、出口開口部２４ａおよび２４ｂは、乗員室２の内部空間を画定する壁に沿って配置され、より具体的には、それらは、乗員室２の下方頂点に配置される。出口開口部２４ａおよび２４ｂは、図１に簡略化して示されるように、完全に開放していてもよく、またはグリッドによって部分的に閉鎖されていてもよい（物体が乗員室２から音響導管２２ａおよび２２ｂに入るのを防ぐため）。

【0020】

図３を参照すると、入口２３ａ、２３ｂは、ケーシング１０のグリッド１１に面する位置に配置されることが好ましい。これは、前記グリッドが、モータ７、８のロータの回転によって発せられる音の強度がより大きい領域を画定するためである。特に、入口２３ａ、２３ｂは、可能な限り最良の方法でグリッド１１から出る音を受信するように、モータ７、８の外側ケーシング１０に接触して結合される。

【0021】

図２を参照すると、出口開口部２４ａおよび２４ｂは、好ましくは、放射された音を拡散させて案内するように、乗員室２に向かって広がる、例えば円錐台の形状または漏斗の形状を有するフレア状要素２５ａおよび２５ｂによって画定される。

【0022】

音響導管２２ａおよび２２ｂは、出口開口部２４ａおよび２４ｂに向かって音を伝達するそれぞれのチャネル２６ａおよび２６ｂをさらに備える。フレア状要素２５ａおよび２５ｂは、チャネル２６ａ、２６ｂの出口端部によって画定されることができ、またはチャネル２６ａ、２６ｂに固定された別個の本体によって画定されることができる。

【0023】

本明細書に示す特定の例では、音響導管２２ａは、２つの出口開口部２４ａと、２つの対応するチャネル２６ａと、１つの単一の入口２３ａとを備える。他方では、音響導管２２ｂは、２つの出口開口部２４ｂと、２つの対応するチャネル２６ｂと、２つのモータ８にそれぞれ面し、互いにおよび２つのチャネル２６ｂ（例えば、２つのモータ８によって発せられる音を混合するために）と連通する２つの入口２３ｂとを備える。

【0024】

さらにまた、音響導管２２ａおよび２２ｂは、好ましくは、参照符号２７ａおよび２７ｂによって示されるそれぞれのサウンドボックスまたは共鳴ボックスを備え、これらは、音強度を増幅し、必要に応じて、出口開口部２４ａ、２４ｂに向かって伝達される音のトーンおよび／または音色を設定するように、設計段階中に選択される容積、形状および材料を有する。

【0025】

本明細書に示す例では、サウンドボックス２７ａは、入口２３ａと両方のチャネル２６ａとの間の連通を確立する。サウンドボックス２７ｂは、両方の入口２３ｂと両方のチャネル２６ｂとの間の連通を確立する。例えば、サウンドボックス２７ａおよび／または２７ｂは、入口２３ａ、２３ｂの近くに配置される。換言すれば、入口２３ａ、２３ｂは、サウンドボックス２７ａ、２７ｂの部分によって画定されるか、または（他のチューブを介在させずに）サウンドボックス２７ａ、２７ｂに直接固定された本体によって画定される。

【0026】

チャネル２６ａおよび２６ｂの入口は、フレア状要素２８ａ、２８ｂを介してサウンドボックス２７ａおよび２７ｂに固定され、フレア状要素は、例えば円錐台の形状または漏斗の形状を有し、増幅された音を集めて導くようにサウンドボックス２７ａおよび２７ｂに向かって広がる。フレア状要素２８ａおよび２８ｂは、チャネル２６ａ、２６ｂの入口端部によって画定されることができ、またはチャネル２６ａ、２６ｂならびにサウンドボックス２７ａ、２７ｂに固定された別個の本体によって画定されることができる。

【0027】

チャネル２６ａ、２６ｂは、有利には、出口開口部２４ａ、２４ｂに伝達される音のトーンおよび／または音色を設定するように、設計段階中に選択されることができる容積、形状、長さおよび／または材料を有する。

【0028】

図４を参照すると、本発明の好ましい態様によれば、音伝達システム２１は、前記音響導管２２ａ、２２ｂを開放／閉鎖するように、および／または音響導管２２ａ、２２ｂに沿った通路断面を調整するように、電子制御ユニットＥＣＵによって制御される少なくとも１つのバルブ３０を備える。本明細書に示す特定の場合では、バルブ３０は、チャネル２６ａ、２６ｂに沿って配置され、例えばスロットルバルブによって画定される。バルブ３０による通路の完全な閉塞は、音の遮断を引き起こす。一方、通路断面積の低減は、音の強度を低下させる傾向がある。特に、制御ユニットＥＣＵは、車両の状態に応じて、通路区画内の音を聞く必要性またはその欠如に関連して通路を開閉する。

【0029】

本明細書に示される例と比較して、バルブ３０は、例えば自動車内で利用可能なスペースに基づいて、および／または要求された応答時間および精度に基づいて、異なるタイプ（例えば、ゲートバルブまたはスライドバルブ）のものとすることができ、および／または異なる位置に（例えば、入口２３ａ、２３ｂの領域に）配置されることができる。

【0030】

本発明のさらに好ましい態様によれば、チャネル２６ａ、２６ｂおよび／またはサウンドボックス２７ａ、２７ｂは、使用中に、例えばモータ７および８の回転速度、送達されたトルク、および／または同様の車両量に応じて、適切なセンサによって検出された駆動状態に応じて、伝達される音のトーンおよび／または音色を変更するために、電気駆動動作中に調整されることができる容積および／または形状を有する。このようにして、運転者は、システム２１によって発せられるまさにその音によって指摘されるいくつかの所定の動作モードに注意を払うことができる。

【0031】

図５および図６は、当業者にとって無数の調整可能性が利用可能であるため、単なる例示的な例として解釈されるべき２つの実施形態を示している。図５の例では、アクチュエータ３３を動作させることによって、チャネル２６ａ、２６ｂの可動部分３１をその固定部分３２に対して並進させることによって、音伝達経路の長さが増加／減少されることができる。後者は、上記のように、検出された駆動状態を示す電気信号Ｓに応じて電子制御ユニットＥＣＵによって制御される。特に、可動部分３１は、案内装置３５によって固定部分３２に結合され、アクチュエータ３３は、変速機３６によって可動部分３１に結合されることができる。

【0032】

一方、図６の例では、チャネル２６ａ、２６ｂは、例えば、音伝達経路の凹部の領域に配置され、アクチュエータ４０の作動によってピストン３８を並進させることによって増加／減少されることができる容積を有する内側チャンバ３７を画定するとともに、前記ピストン３８は、チャネル２６ａ、２６ｂの壁３９によって案内される。前述の解決策と同様に、アクチュエータ４０は、検出された駆動状態を示す電気信号Ｓに応じて電子制御ユニットＥＣＵによって制御される。特に、内側チャンバ３７は、図２～図５に示されるサウンドボックス２７ａ、２７ｂの代わりに使用されることができるように、可変容積を有するタイプのサウンドボックスを画定するのに十分な寸法を有することができる。

【0033】

本明細書に示されていない実施形態によれば、本発明にかかる音響導管には、特に歩行者が車両の近くにいるときに、車両の存在の音響警告としても機能するように、入口から到来する音を受信し、それらを車両１の外側に配置されたさらなる出口開口部に伝達する追加の分岐部が設けられることができる。

【0034】

添付の図面を参照して上記開示されたものと同様に、前記追加の分岐部は、バルブの閉鎖または低減および／またはサウンドボックスおよび／または送信される音のトーンおよび／または音色を変更するための調整システムに関連付けられることができる。

【0035】

したがって、使用中、運転者は、出口開口部２４ａ、２４ｂを介してシステム２１によって乗員室２内に放射され、車軸３、４の動作の特徴である音を知覚する。詳細には、音響導管２２ａ、２２ｂは、車軸３、４および／またはモータ７、８の構成要素によって画定された音源からの音響放射を受信し、前記音響放射を空気式に乗員室２に伝達し、所定の周波数間隔でサウンドボックス２７ａ、２７ｂによって動作される増幅、および必要に応じて（サウンドボックス２７ａ、２７ｂおよび／またはチャネル２６ａ、２６ｂの形状、寸法、および／または材料に関する特徴の適切な設計選択のおかげで）音色および／または音色の特別な設定を付加する。このようにして、乗員室２では、運転者によって理解されることを可能にするのに十分な大きさの音強度を有し、さらに「快適」と見なされる音を得ることが可能であり、したがって、電気音響装置を使用せずに、且つ前記装置によって伝達された電気信号の処理のために電子機器を使用せずに、運転中の音響感覚を改善する。

【0036】

（単なる例として図５および図６に示されているものと同様に）適切なアクチュエータおよび調整システムによって、リアルタイムの駆動状態を表す検出量（速度、加速度、トルクまたは負荷など）に応じて、使用中にシステム２１によって乗員室２内に放射される音のトーンおよび／または音色を変更することがさらに可能である。音響導管２２ａ、２２ｂに対して行われるこれらの調整は、運転の喜びに関して、および／または運転操作に対する音響フィードバック応答に関して、運転者の音響感覚のさらなる改善を可能にする。

【0037】

運転者の音の知覚に関するこれらの利点に加えて、システム２１は、極めて単純で比較的コンパクトである（これに関して、添付の図面に概略的に示されている音響導管２２ａ、２２ｂの寸法は、一定の縮尺で描かれていない）。さらに、音響導管２２ａおよび２２ｂは、モータ７および８のケーシング１０の領域、特にグリッド１１の領域における入口２３ａおよび２３ｂの位置決めのおかげで、電気駆動装置の特徴である音を伝達するのに特に効果的である。

【0038】

最後に、上述されて添付の図面に示された自動車１は、変更および変形を受けることができるが、添付の特許請求の範囲に記載される保護の範囲を超えない。

【0039】

特に、構成要素の数、寸法、形状、位置および構造、ならびに／または音響導管２２ａ、２２ｂが調整されることができる方法は、例として本明細書に開示および図示されたものとは異なったものとすることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【外国語明細書】