CN108301910A - 一种汽车半主动消声方法及****** - Google Patents

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赵海军
关志伟
李洪亮
杜峰
翟乃斌
张玉书
王海霞
梁凯
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Abstract

一种汽车半主动消声方法，在汽车的主排气管道侧方依次设置一个或者多个主动消声旁支管，主动消声旁支管的两端均与主排气管道相连通，主排气管道内的原始噪声进入到主动消声旁支管后相位发生变化形成差相噪声，差相噪声再次进入到主排气管道中对原始噪声产生干涉完成消声。一种汽车半主动******，包括多个设置在主排气管道侧方的可伸缩材质的主动消声旁支管，主动消声旁支管的两端均与主排气管道相连通，所有主动消声旁支管共同连接有一个执行调节器，执行调节器还电连接有控制器，控制器还电连接有发动机转速采集器和噪声品质选择器。本发明能够根据驾驶员根据自己喜好，在开车过程中选择自己需要的汽车声品质，而且不会加大背压。

Description

一种汽车半主动消声方法及******
技术领域
本发明涉及一般机器或发动机的气流消音器领域，具体的说是一种汽车半主动消声方法及******。
背景技术
发动机噪声是汽车主要噪声源，采用***是降低汽车噪声的主要手段。采用***除了能满足车外加速噪声国标外，能使发动机功率产生损失，影响燃油消耗，还会对车内噪声和整车声品质产生重要影响。在现有***主动控制技术中，主要是通过特殊的声阻抗材料才实现，例如申请号为201010558402.5的发明专利公开了一种“用于汽车的宽频主动***”，采用两层聚偏乙烯薄膜，通过其表面的声阻抗和***内部空气的声阻抗相匹配，从而把***内部能量通过压电复合材料消耗，达到主动消声的目的。而汽车***内温度高、潮湿等条件差，易使复合材料失效，并且***内部背压高，发动机功率损失大
此外，随着产品市场竞争越来越激烈，人们对整车声品质的选择和个性化的追求越来越高，有的人喜欢高端车的安静，有的人喜欢运动车的动感，因此现有技术对噪声的单一调节难以满足所有人的需要。同时，目前随着整车向轻量化发展，发动机由普通发动机逐渐转向涡轮增压发动机，对低背压的要求越来越高，消声技术对发动机的影响力也越来越大，因此除了对噪声本身的调节之外，还应当考虑对发动机性能的影响。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种汽车半主动消声方法及******，能够根据驾驶员根据自己喜好，在开车过程中选择自己需要的汽车声品质，而且不会加大背压。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种汽车半主动消声方法，在汽车的主排气管道侧方依次设置一个或者多个主动消声旁支管，主动消声旁支管的两端均与主排气管道相连通，主排气管道内的原始噪声进入到主动消声旁支管后相位发生变化形成差相噪声，差相噪声再次进入到主排气管道中对原始噪声产生干涉完成消声。
所述主动消声旁支管为可伸缩材质。
一种汽车半主动******，所述汽车包括发动机和与发动机相连通的主排气管道，所述******包括多个设置在所述主排气管道侧方的主动消声旁支管，主动消声旁支管的两端均与主排气管道相连通，且主动消声旁支管为可伸缩材质，所有主动消声旁支管共同连接有一个执行调节器，执行调节器用于调节主动消声旁支管的长度，执行调节器还电连接有控制器，控制器通过发动机转速采集器与所述发动机相连接，控制器还电连接有噪声品质选择器，噪声品质选择器设置在所述汽车的驾驶室内。
所述主动消声旁支管设置为两个，分别是主动消声旁支管A和主动消声旁支管B，所述主排气管道上依次设置有主动消声旁支管A第一调节支座、主动消声旁支管A第二调节支座、主动消声旁支管B第一调节支座和主动消声旁支管B第二调节支座，主动消声旁支管A的两端分别穿设在主动消声旁支管A第一调节支座和主动消声旁支管A第二调节支座中，主动消声旁支管B的两端分别穿设在主动消声旁支管B第一调节支座和主动消声旁支管B第二调节支座中，所述执行调机器与主动消声旁支管A第一调节支座、主动消声旁支管A第二调节支座、主动消声旁支管B第一调节支座和主动消声旁支管B第二调节支座均控制连接。
所述主动消声旁支管A包括水平部分和连通设置在水平部分两端的两个垂直部分，两个垂直部分分别穿设在所述主动消声旁支管A第一调节支座和所述主动消声旁支管A第二调节支座中。
所述主动消声旁支管B呈半圆形。
所述主动消声旁支管A和所述主动消声旁支管B的截面均为矩形或者圆形。
有益效果：本发明采用半主动的方式实现消声，而且通过多级调节的方式扩大对噪声的调节范围，从而使驾驶员能够根据自己的喜好在开车过程中选择自己需要的汽车声品质，而且不会加大背压，因此发动机功率损失小、燃油消耗少。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明消声方法的过程示意图；
图3是本发明消声方法原理示意图。
附图标记：1、主排气管道，2、主动消声旁支管A第一调节支座，3、主动消声旁支管A，4、发动机转速采集器，5、噪声品质选择器，6、控制器，7、执行调节器，8、主动消声旁支管B，9、主动消声旁支管A第二调节支座，10、主动消声旁支管B第一调节支座，11、主动消声旁支管B第二调节支座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种汽车半主动消声方法，在汽车的主排气管道1侧方依次设置一个或者多个主动消声旁支管，主动消声旁支管的两端均与主排气管道1相连通，主动消声旁支管为可伸缩材质。主排气管道1内的原始噪声进入到主动消声旁支管后相位发生变化形成差相噪声，差相噪声的幅度和频率与原始噪声相同，但是相位与原始噪声不同，当差相噪声再次从主动消声旁支管进入到主排气管道1后，差相噪声对原始噪声产生干涉，从而完成消声。本发明采用主动消声的原理实现消声，但是并未主动产生新的噪声，差相噪声仍然是利用原始噪声获得的，因此为半主动消声。
因为原始噪声在主动消声旁支管内的相位变化程度主要与其传播距离有关，即与主动消声旁支管的长度密切相关，因此将主动消声旁支管设置为可伸缩材质，能够灵活地对其长度进行调整，从而获得不同的差相噪声，进而获得需要的消声效果。而且主动消声旁支管内的气体流动方向与主排气管道1内的流动方向相同，不会增加背压。
请参阅图1，基于上述消声方法，本发明还提供一种汽车半主动******，汽车包括发动机和与发动机相连通的主排气管道1，******包括两个设置在主排气管道1侧方的主动消声旁支管，分别是主动消声旁支管A3和主动消声旁支管B8，主动消声旁支管A3和主动消声旁支管B8均为可伸缩材质，并且主动消声旁支管A3的两端和主动消声旁支管B8的两端均与主排气管道1相连通。主排气管道1上依次设置有主动消声旁支管A第一调节支座2、主动消声旁支管A第二调节支座9、主动消声旁支管B第一调节支座10和主动消声旁支管B第二调节支座11，主动消声旁支管A3的两端分别穿设在主动消声旁支管A第一调节支座2和主动消声旁支管A第二调节支座9中，主动消声旁支管B8的两端分别穿设在主动消声旁支管B第一调节支座10和主动消声旁支管B第二调节支座11中。主动消声旁支管A第一调节支座2、主动消声旁支管A第二调节支座9、主动消声旁支管B第一调节支座10和主动消声旁支管B第二调节支座11均与一个执行调节器7电连接，执行调节器7通过对各个支座进行调节进而调节主动消声旁支管的长度。在本实施例中，这几个支座可以设置为伸缩套筒，具体的说包括固定在主排气管道1相上并且与主排气管道1相连通的大套筒，大套筒内还滑动设置有小套筒，主动消声旁支管的一端与大套筒的底部固定连接，小套筒的上端则也与主动消声旁支管固定连接，从而可以通过调节小套筒的高度来实现拉伸或者压缩主动消声旁支管，进而改变主动消声旁支管的长度。相应的，执行调机器7可以设置为气缸或者液压缸等直线输出装置，其输出端与小套筒固定连接，可以通过改变执行调节器7的输出量来改变小套筒的高度。执行调节器7还电连接有控制器6，控制器6通过发动机转速采集器4与发动机相连接，控制器6还电连接有噪声品质选择器5，噪声品质选择器5设置在汽车的驾驶室内。控制器6可以设置为独立的处理器，也可以直接利用汽车中控台内的处理器，发动机转速采集器4可以采用与汽车转速表相同的原理实现对发动机转速的采集，噪声品质选择器5可以是触摸屏或者矩阵键盘等。
主动消声旁支管A3包括水平部分和连通设置在水平部分两端的两个垂直部分，两个垂直部分分别穿设在主动消声旁支管A第一调节支座2和主动消声旁支管A第二调节支座9中。主动消声旁支管B8呈半圆形。主动消声旁支管A3和主动消声旁支管B8的截面均为矩形或者圆形，也可以是其他的规则封闭图形。在本发明其他的实施方式中，主动消声旁支管A3和主动消声旁支管B8也可以设置成其他任意形状，并且可以构成任意的组合形式，例如主动消声旁支管A3设置为圆弧形、主动消声旁支管B8设置为矩形，亦或者主动消声旁支管A3设置为椭圆弧形、主动消声旁支管B8设置为钝角三角形等。
在使用时，控制器6通过发送机转速采集器4获得发动机转速，进而可以通过发动机转速计算得到原始噪声的参数。然后由驾驶员通过噪声品质选择器5输入需要的噪声品质，由控制器根据需要的噪声品质和原始噪声的参数计算出要完成消声所需要的差相噪声的参数，进而得到主动消声旁支管的长度信息，最终通过执行调节器7对主动消声旁支管的长度进行调整。调整完毕之后，在汽车行进过程中，主排气管道1内的噪声首先进入到主动消声旁支管A3中，完成一次消声，之后再次进入到主动消声旁支管B8中，完成第二次消声。
请参阅图2和3，以主动消声旁支管A3为例，本发明的消声原理如下公式：
其中A1是原始噪声幅值、A2是消声后的噪声幅值，v是声速、f是频率，ω是角速度，Wc是消声后的噪声功率，W1是原始噪声的功率，W2是差相噪声的功率，L1是主动消声旁支管A3水平部分的长度，L2是主动消声旁支管A3垂直部分的长度。
本实施例采用两级消声，对噪声的调节范围更大，能够满足对噪声的不同需求。在本发明其他的实施方式中，也可以增加或者减少主动消声旁支管的数量，从而扩大或者缩小对噪声的调节范围。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种汽车半主动消声方法，其特征在于：在汽车的主排气管道（1）侧方依次设置一个或者多个主动消声旁支管，主动消声旁支管的两端均与主排气管道（1）相连通，主排气管道（1）内的原始噪声进入到主动消声旁支管后相位发生变化形成差相噪声，差相噪声再次进入到主排气管道（1）中对原始噪声产生干涉完成消声。
2.如权利要求1所述的一种汽车半主动消声方法，其特征在于：所述主动消声旁支管为可伸缩材质。
3.应用如权利要求1所述的一种汽车半主动消声方法的******，所述汽车包括发动机和与发动机相连通的主排气管道（1），其特征在于：所述******包括多个设置在所述主排气管道（1）侧方的主动消声旁支管，主动消声旁支管的两端均与主排气管道（1）相连通，且主动消声旁支管为可伸缩材质，所有主动消声旁支管共同连接有一个执行调节器（7），执行调节器（7）用于调节主动消声旁支管的长度，执行调节器（7）还电连接有控制器（6），控制器（6）通过发动机转速采集器（4）与所述发动机相连接，控制器（6）还电连接有噪声品质选择器（5），噪声品质选择器（5）设置在所述汽车的驾驶室内。
4.如权利要求3所述的******，其特征在于：所述主动消声旁支管设置为两个，分别是主动消声旁支管A（3）和主动消声旁支管B（8），所述主排气管道（1）上依次设置有主动消声旁支管A第一调节支座（2）、主动消声旁支管A第二调节支座（9）、主动消声旁支管B第一调节支座（10）和主动消声旁支管B第二调节支座（11），主动消声旁支管A（3）的两端分别穿设在主动消声旁支管A第一调节支座（2）和主动消声旁支管A第二调节支座（9）中，主动消声旁支管B（8）的两端分别穿设在主动消声旁支管B第一调节支座（10）和主动消声旁支管B第二调节支座（11）中，所述执行调机器与主动消声旁支管A第一调节支座（2）、主动消声旁支管A第二调节支座（9）、主动消声旁支管B第一调节支座（10）和主动消声旁支管B第二调节支座（11）均控制连接。
5.如权利要求4所述的******，其特征在于：所述主动消声旁支管A（3）包括水平部分和连通设置在水平部分两端的两个垂直部分，两个垂直部分分别穿设在所述主动消声旁支管A第一调节支座（2）和所述主动消声旁支管A第二调节支座（9）中。
6.如权利要求4所述的******，其特征在于：所述主动消声旁支管B（8）呈半圆形。
7.如权利要求4所述的******，其特征在于：所述主动消声旁支管A（3）和所述主动消声旁支管B（8）的截面均为矩形或者圆形。
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