[发明专利]与有源噪声控制系统相结合的排气阀

说明书

相关申请

本申请请求于2010年12月1日提交的美国临时申请No.61/418,502的优先权。

技术领域

本发明总体上讲涉及一种具有有源噪声控制器的车辆排气系统，更具体地说，涉及一种将阀与有源噪声控制系统相结合以进一步降低低频噪声的排气系统。

背景技术

有源噪声控制系统被应用在许多车辆排气系统中，以对排气系统产生的声音水平进行控制。对于低音频、高音量的噪声进行控制和衰减很困难。这种结合需要非常大型的噪声消除驱动器，以便有效地减少或消除该排气声音。不利的是，除了增大了成本和重量之外，这还需要相当大的包装空间（packaging space）。

发明内容

一种车辆排气系统将排气阀与有源噪声控制部件或系统相结合，对排气系统产生的噪声进行控制。

在一个示例中，车辆排气系统包括限定从发动机至排气口的排气通道的至少一个排气部件。有源噪声衰减部件与排气部件相关联。安置在排气部件内的阀位于发动机的下游及有源噪声衰减部件的上游。

在一个示例中，阀由控制器进行有源控制，以使阀体在打开位置与关闭位置之间移动。

在另一个示例中，阀是被动阀，该阀的打开动作仅由排气气流压力进行控制。

在一个示例中，该有源噪声衰减部件包括扬声器，该扬声器的输出由控制器进行控制。

通过下列描述和附图可更好地理解本发明的这些特征和其它特征，下列说明为简要描述。

附图说明

图1为结合本发明的车辆排气系统示意图。

图2为有源噪声衰减系统的一个示例的示意图。

图3为被动阀组件的示意图。

图4为有源控制阀组件的示意图。

具体实施方式

例如，车辆排气系统10包括排气部件12，该排气部件12限定从发动机16延伸至排气管尾管排气口18的排气通道14。排气部件12包括一个或多个排气管或排气管道，这些排气管或排气管道彼此连接，并且连接至其它排气系统部件以形成排气通道14。

一个有源噪声控制部件或系统20与排气部件12相关联。在一些结构中，一个或更多个可选择排气部件22可安装在排气部件12中、有源噪声控制系统20的上游的位置。此外，或者说可选地，在排气部件12中位于有源噪声控制系统20的下游的位置安置一个或多个排气部件24。这些排气部件22、24可包括例如消声器、共鸣器、转换器等。

一个阀30安置在排气部件12内、位于发动机16的下游、有源噪声控制系统20上游的位置。阀30设置于非支路结构排气管内，使得所有排气在离开出口18之前都必须通过阀30。排气系统部件可以位于也可以不位于发动机16与阀30之间和/或阀30与有源噪声控制系统20之间。阀30与有源噪声控制系统20彼此配合对排气系统10所产生的噪声进行控制。

车辆排气系统10内可使用任何类型的有源噪声控制系统20；然而，该有源噪声控制系统20必须能够提供有源消声和/或声音增强。在图2中所示的一个示例中，有源噪声控制系统20包括扬声器32和控制器34。有源噪声控制系统20可选地包括将排气特征或声音特征传送至控制器34的一个或更多个传感器36和/或传声器38。控制器34随即产生控制信号40，该控制信号40使得扬声器32产生异相声音，该异相声音抵消排气系统产生的已知噪声。

通过将有源噪声控制系统20与位于排气部件12内的阀30相结合，使得有源噪声控制系统20的总尺寸能够被制造得非常紧凑。此外，通过减小该尺寸，可显著地减少有源噪声控制系统20所需的能量。

阀30包括设置在排气管部件12内的一个阀体50。在一个示例中，阀30包括被动阀，该被动阀可在关闭位置（如图3中所示）与打开位置（以虚线示出）之间的多个位置间进行移动，在该关闭位置处，该通道相当大的一部分被阀体50阻塞住。阀体50通常被弹性构件52偏压于关闭位置。阀体50朝向打开位置的运动仅取决于排气气流F施加在阀体50上游面54上的压力。当排气气流F的压力增大到能够克服弹性构件52的偏压力时，阀体50移动到打开位置。在美国专利No.7,628,250中描述了被动阀的一个示例，该专利被转让给本发明的所有者，在此以引用方式并入本申请文件。

在图4中所示的另一示例中，阀30包括有一个源控制阀，该有源控制阀可在打开位置（虚线所示）与关闭位置之间的多个位置间由控制器60移动。有源控制阀包括一个阀体62，该阀体62通过响应控制器60产生的控制信号而移动并且保持于多个位置中。与被动阀相比较，有源控制阀的缺点包括重量和尺寸增加及成本增高。