CN103216293B - 用于内燃机的废气装置及其方法 - Google Patents

用于内燃机的废气装置及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103216293B
CN103216293B CN201310017906.XA CN201310017906A CN103216293B CN 103216293 B CN103216293 B CN 103216293B CN 201310017906 A CN201310017906 A CN 201310017906A CN 103216293 B CN103216293 B CN 103216293B
Authority
CN
China
Prior art keywords
actuator
outlet pipe
acoustic signal
control gear
exhaust device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310017906.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103216293A (zh
Inventor
迈克尔·波默尔
维克托·科赫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by J Eberspaecher GmbH and Co KG filed Critical J Eberspaecher GmbH and Co KG
Publication of CN103216293A publication Critical patent/CN103216293A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103216293B publication Critical patent/CN103216293B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/02Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/02Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
    • F01N1/023Helmholtz resonators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/06Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect
    • F01N1/065Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect by using an active noise source, e.g. speakers
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/02Synthesis of acoustic waves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2210/00Combination of methods of silencing
    • F01N2210/02Resonance and interference
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1244Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using interference; Masking or reflecting sound
    • F02M35/125Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using interference; Masking or reflecting sound by using active elements, e.g. speakers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机(3)、优选机动车(1)内燃机的废气装置(2),具有废气系统(5),其在后部X至少具有两个排气管(11),各个排气管(11)以声音传输的方式连接到至少一个附属声学致动器(12)。确保了一种改进的声学行为或增加了能从外部能听见的噪音的数量,由此所述排气管(11)配置不同和/或致动器(12)被分别启动。此外,本发明还涉及一种控制废气装置(2)的致动器(12)的方法,其中控制装置(25)分别启动致动器(12),由此特别的,可产生各个致动器(12)的不同声信号(23)。最后,本发明涉及具有这种废气装置(2)的机动车(1),其声学致动器(12)特别是通过上述方法进行控制。该机动车(1)具有附加的致动器(29、31),特别的,其被分配到吸气系统(30)或设置在机动车(1)的内部。

Description

用于内燃机的废气装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机、优选机动车内燃机的废气装置,以及一种控制该废气装置的声学致动器的方法。
背景技术
使用废气装置的主要目的是去除内燃机产生的废气。为此,所述废气装置具有一个废气流从中流过的废气系统。该废气装置也可用于声学目的。因此,为了控制并且特别是过滤掉废气装置的特定的预定义范围的声音或废气装置产生的声音,该废气装置经常具有至少一个设置在废气系统中的消音器。通常,废气装置可与消音器上游的内燃机连接,特别是借助于一个或多个排气歧管。在一个所谓的双管废气装置中,所述废气系统在后部还具有至少两个排气管,它们通常位于消音器的下游。为了产生一定的声学效果,例如可能与所述内燃机各自的转速或负荷一致的可能噪声,可进一步提供有声学致动器,其中相应的排气管可具有至少这样一个以声音传送方式与该排气管连接的致动器。这样的致动器特别是一个电磁发声器,其与一个膜一起形成了一个扬声器,其中扬声器产生的声音可传送到各个排气管或废气。为了实现所述的声学效果,在这里使用的是一个排气管产生的声音和另一排气管产生的声音的配合,特别是在后部。
这里的一个缺点是,废气管线,特别是在后部,通常配置成相同的。此外,后部排气管的致动器通常生成相同的声信号。当废气管所产生的声波重叠时,特别是在废气装置的外部的远场中,这可导致不希望的和不利的噪声。因此还要限制可能产生的噪声多样性。
发明内容
本发明涉及的问题是提供一种用于用于内燃机、优选机动车内燃机的废气装置的一种改进的或至少替代的实施方式,以及操作这种废气装置的方法,特别是其特征在于通过改进的声学特性,可改善的废气装置产生的噪声多样性或隔音声学效果。
本发明基于这样的整体思路,在后部具有至少两个排气管的废气装置中,每个排气管具有至少一个声学致动器,相应的排气管以这样的方式配置,或者排气装置以这样的方式装配,从而排气管产生和/或发射不同的或单独的声波。因此,特别是可实现由这些声波的叠加产生的声学效果的增加的多样性,特别是在远场或废气装置外部。因此,特别是由于建设性和破坏性的干扰,可产生或加强所需噪音,同时可抑制或减少不需要的噪音。
根据本发明的第一个解决方案,这可借助于特别是在后部的不同配置的排气管或不同配置的废气装置的废气系统来完成。因此,各个排气管发出的声波不同,特别是即使当各个致动器配置相同和/或产生相同的声信号。类似的不同配置的排气管是这样实现的,例如排气管非对称地配置或致动器非对称布置。例如,如果由致动器所产生的声信号的声音传输到各个排气管的不同点,则实现非对称配置。
由致动器产生的声信号的声音传输到各个排气管的不同点,特别的是使得实现各个排气管的声波的不同排放成为可能,即使特别是在后部的排气管配置成相同或一致。
这里的术语“背面”和“后部”特别涉及的意义是在废气系统中流动的废气的流动方向的下游侧,或有关与废气系统以废气传导的方式连接的内燃机的远程设置。因此,至少在其后部,废气系统具有至少两个排气管,其中特别是后部排气管的特征在于它们布置在废气装置出口的下游侧或者具有这样的出口。因此,在后部区域废气系统配置为双管。
根据第二个解决方案,各致动器可以这样的方式配置或装备,从而它们可同时产生不同的声信号。在这里,优选的是这样一个实施方式,其中不同的后部排气管的致动器是可启动的或被单独启动。致动器的启动优选是通过控制装置完成的。这里的控制装置以这样的方式配置,从而它单独启动各个后部排气管的致动器,其中该启动是通过输出一个或多个相应控制信号完成的。在这里,单独可启动表示各个致动器是可启动的或以这样的方式启动,使得它们可产生相同和/或不同的声信号。由于各个致动器单独启动,特别是在远场,即使各个致动器配置相同和/或如果后部排气管配置相同,仍会产生多个声音效果或噪音。特别地,包括致动器的后部排气管配置为标准化部件。
可以理解的是,根据本发明的第一和第二个解决方案可以相互任意组合。也就是说,例如,两个后部排气管可以被配置为不同,并且致动器,特别是借助于控制装置,以这样的方式启动,从而它们在同一时间产生不同的声信号。
这样具有两个后部排气管的废气装置通常被称为双管排气装置。在前部,即后部上游,废气系统可具有至少一个前部排气管,其可以废气传导的方式连接废气系统和附属内燃机。所述至少一个排气管以任意方式流体地和/或以声音传输方式与后部排气管连接。如果废气系统具有两个前部排气管,例如可通过一个X型管实现与后部的连接。如果废气系统具有一个前部排气管,例如可通过Y型管实现这种连接。在后一种可能性中,在Y型管的分支处,前部排气管由此分成两个后部排气管。优选的,在从前部到后部的过渡中,废气均匀分布进入后部排气管。
然而,这样的实施方式也是可行的,其中废气系统具有两个贯穿排气管。这里的“后部”排气管配置成连续的,特别是以废气传导方式被直接连接到附属内燃机。
在优选实施方式中,废气装置或废气系统包括一个以声音传送方式 互连后部排气管的组件。因此特别的,该组件处于传送声音或振动的位置,特别是将空气声音或后部排气管的废气声音传送到其他各个后部排气管。在此,通过该组件可产生废气的充分混合和/或处理和/或操纵。因此特别的,该组件是X型管和Y型管或混合室或用于废气的废气处理装置。这样的实施方式也是可行的,其中,所述废气装置具有两个或更多个这样的组件或它们的组合。
便利的,该废气系统具有至少一个消音器,其特别用于在废气系统中流动的废气声音的操纵。优选地,所述消音器设置在后部排气管和所述至少一个前部排气管之间。换言之,废气系统具有两个在消音器的下游的后部排气管和至少一个在消声器的上游的前部排气管。因此,消音器是这样的废气装置组件,其实现后部排气管的声音传输耦合。因此,由内燃机产生的废气通过所述至少一个前部排气管,并通过至少一个消音器进入后部排气管,其中通常在消音器内发生废气的均匀分布。
各个后部排气管具有至少一个这样的致动器,其特别作为电磁发声器,并可和膜一起形成一个扬声器。此外,各个致动器还以声音传输的方式连接到附属后部排气管,使得由致动器产生的声信号可传输到附属后部排气管或废气中。因此,在致动器和附属后部排气管之间包括一个空气声音传输或流体连接。因此,声信号的叠加可产生相应的声学噪音,所述声信号由各个致动器和在附属后部排气管中流动的废气的声波或废气声波产生。此外,由各个后部排气管发射的声波在废气装置外部、特别是在远场中叠加,以形成噪音,站在外面的人能觉察到该噪音。本发明的目的特别是控制这种能从外部察觉的噪音。该控制装置可具有一个或多个控制单元。在此,利用单独的控制单元控制各个致动器是可能的。也可通过相同的控制单元来控制两个或更多个致动器。另外,各个控制单元可布置在各致动器的外部,特别是在所述控制装置的控制装置壳体或致动器壳体中,特别是在扬声器壳体中。便利的,各致动器具有到控 制装置或附属控制单元的信号连接。优选的,各个控制单元彼此耦合,使得各个控制单元或致动器可同步激活。
在一个优选实施方式中,提供有至少一个延时构件,其布置在至少一个致动器和控制装置之间的连接路径中。该延时构件作用的目的是延迟从所述控制装置发送到附属致动器的信号。因此,该延时构件在连接路径中的布置的结果是,相比于另一个致动器的声信号,以一个时间差发射该致动器所产生的声信号,另一个致动器是利用来自控制装置的相同控制信号启动的。这些致动器因此产生不同的声信号,其中选择合适的延时构件可放大或抑制预定的或需要的或不想要的噪音。在此,关于一个这样的延时构件的例子,特别可以参考电容器或电容器电路或类似电容器(capacitor-like)电路。该延时构件可设置在连接路径的任何位置。也就是说延时构件可布置在致动器之内/之上、所述控制装置中或它们之间。可以理解的是,可在连接路径中设置多个配置相同或不同的这种延时构件。在多条连接路径中设置这样的延时构件也是可行的,其中各个延时构件可配置或装备成相同或不同的。
优选的,根据预定的参数,该控制装置可改变或调整发送到各个致动器的控制信号。例如,这样的参数可以是内燃机的状态变量,例如内燃机的速度和/或负载,以及所述内燃机的热力学参数,例如温度。各个声信号可取决于附属内燃机或废气装置的声学条件。为此,可特别提供有麦克风,其设置在适当位置,例如在所述内燃机或废气装置之上或附近。便利的,这些麦克风与控制装置连接。此外,一个或多个致动器输出的控制信号可取决于来自另一个或其它几个致动器的声信号。因此,通过所述连接路径或一个额外的连接或声音传感器可产生各个致动器的询问,可能麦克风可分配到相应的致动器。如果提供有多个控制单元,优选的至少两个控制单元相互耦合,使得各个控制单元或致动器可同步启动。
优选的,通过附属后部排气管的耦合点来将各致动器所产生的声信号传输到附属后部排气管。特别的,所述耦合点可以是排气管和流体连接到附属致动器的声传输线之间的连接点。使用这样的声传输线具有的优点是:由于借助于致动器和附属后部排气管之间的声传输线产生了距离,实现了对于热的有侵蚀性的废气的热保护或致动器热负荷的降低。此外,在此提供一个体积,可用于产生附属致动器的声信号。
通过各个后部排气管的耦合点的不同布置,可实现这些排气管的不同配置。根据一个优选实施方式,废气系统以这样的方式配置:一个后部排气管的耦合点和沿着该后部排气管的后部排气管出口之间的距离大于另一后部排气管的耦合点和沿着该后部排气管的该后部排气管出口之间的距离。在此特别的,各个后部排气管的出口是废气从各个后部排气管排出的点。因此,出口布置在耦合点的下游,并可对应于所述废气装置的端管。因此,各个排气管发射延时声波,使得在远场可产生声学效果或噪音,而这不能通过相同的发射声波产生。在优选的实施方式中,这些距离相差至少为10厘米。这通常会导致发射的声波跳动,从而可产生所述的声学效果。
特别是在废气装置具有声音传输组件的情况下,在优选的实施方式中,一个后部排气管的耦合点和设置在其上游的组件、特别是消音器或X型管或Y型管之间沿着该后部排气管的距离大于另一后部排气管的耦合点和位于沿该后部排气管上游的组件之间沿着该后部排气管的距离。通常,位于一个后部排气管的耦合点上游的组件对应于设置在另一后部排气管的耦合点上游的组件。也就是说,两个后部排气管在上游侧排入到相同组件或耦合于相同组件。可替换的,可给出各连接点和设置在上游的第一阻抗跳跃之间的这些距离,其中该阻抗跳跃就是通常所说的组件。在这里可利用的发现是,由于各耦合点与组件的不同距离,能实现不同的反馈效果。该组件对于各耦合点并因此对于各致动器的这种反馈 效果或传递功能导致了此反馈效果与各个致动器所产生的声信号的不同叠加。因此,由各个后部排气管发射的声波频率或振幅可以不同,这使得特别是在远场中,由于这些发射的声波叠加,产生的声学效果和噪音不能或者很难通过各个后部排气管的相同发射的声波来实现。
优选地,由各个后部排气管发出的声波有轻微的频移差。也就是说,两个发射的声波之间的频率差优选只有几赫兹。在这里利用的发现是,当所述声波叠加时会发生所谓的跳动。例如,通过利用该跳动效果能产生在低频率范围内可清楚听到的非对称噪音。换句话说,可在远场中产生噪音或声学效果,其既不是由致动器直接发射,也不是由各个后部排气管直接发射。例如,所述的低频特别是非对称噪音可以是典型的八汽缸内燃机噪音,虽然所述废气装置连接或布置在具有少于或多于八汽缸的不同内燃机上。
可替代地或附加地,如已经提到的,各个后部排气管发射的不同声波的产生可通过各个致动器的不同启动来完成,其中该控制,也就是向各个致动器发射相应的控制信号借助于控制装置来完成。为简单起见,随后假设各个后部排气管只有一个单独的附属致动器。然而可以理解的是,下面给出的描述也可扩展到后部排气管分别有多个致动器的实施方式中。
在一个优选实施方式中,该控制装置以这样的方式启动致动器:一个后部排气管的致动器所产生的声信号相比于另一后部排气管的致动器所产生的声信号具有频率偏移。也就是说,各个致动器的声信号具有不同的波长。优选地,该频率差对应于5赫兹。特别的,一个致动器产生具有100赫兹频率的声信号,而另一致动器的声信号的频率为105赫兹。因此特别地,可产生或利用所述的跳动效果,特别是可产生低频噪音。
可替换地或另外地,不同致动器所产生的声信号具有不同的振幅。也就是说,所述控制装置以这样的方式启动致动器:一个后部排气管的 致动器所产生的声信号相比于另一后部排气管的致动器所产生的声信号具有不同的振幅。其中这些振幅差优选的超过2dB。
在进一步的变型中,由不同致动器产生的声信号具有相移。在这种情况下,相移是可变地或是恒定地。也就是说,两个致动器所产生的声信号是相同的,但有一个与频率有关的时移。在优选的实施方式中,该相移至少为10°。
通过具有时移的不同致动器所产生的声信号给出另一种可能性。也就是说,控制装置以这样的方式启动致动器:一个后部排气管的致动器所产生的声信号相比于另一后部排气管的致动器所产生的声信号具有时移。特别的,两个声信号的时移是恒定地且大于0.05毫秒。由各个致动器产生的声信号之间的时移导致了声信号的不同相移,这取决于这些声信号的频率。正如已经提到的,在适当的连接路径中布置延时构件可实现类似的效果。
另一种可能性在于各个后部排气管的致动器所产生的声信号具有不同的频率成分。例如,这可以通过控制装置启动致动器来实现,使得一个后部排气管的致动器所产生的声信号相比于另一后部排气管的致动器所产生的声信号具有不同的频率成分。特别的,这可以通过不同的频率成分的叠加来实现。
可以理解的是,各个声信号的频移和/或不同振幅和/或相移和/或时移和/或频率成分也可以适用于向这些致动器发送的控制信号,特别是当所述致动器配置相同时。
还应当进一步指出,在此出现的所述后部排气管或附属致动器的性能可类似地应用于至少一个前部排气管。此外,废气系统或废气装置可具有三个或更多的后部排气管,其中至少两个后部排气管包括这样的附属致动器,并根据本发明以这样的方式配置或装备:在不脱离本发明范围的情况下,它们可同时发射不同的声波。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步发展中,这种废气装置是机动车的一部分。该机动车还包括流体连接到所述废气装置的至少一个前部排气管的内燃机。优选的,借助于或通过排气歧管来确保内燃机与至少一个前部排气管之间的流体连接,其中该排气岐管可以是废气装置的一部分。这里优选的这样的实施方式,其中该废气装置具有两个这种前部排气管,其分配于所述内燃机的不同区域。也就是说,所述内燃机可以这样的方式配置或装备:通过一个前部排气管或另一前部排气管除去由不同气缸或不同气缸组产生的废气。
在一个优选实施方式中,该机动车具有进气系统,其向内燃机供应空气或为内燃机提供空气。此外,提供有至少一个吸声致动器,其以声音传输的方式与进气系统连接。优选地,通过控制装置控制该至少一个进气致动器,这样控制装置能控制由进气致动器所产生的声信号。因此,控制装置可相互调整后部排气管的致动器产生的声信号和进气致动器产生的声信号,并因此使得听见的噪音有更进一步的多样化。便利的,所述控制装置以这样的方式配置或装备:它可以相互调整或匹配到不同致动器或进气致动器的控制信号。在此,预定参数或确定参数和状态变量可发挥作用。例如,可提供一个或多个麦克风或声音传感器来测量预定位置的噪音,特别是在所述内燃机的附近或机动车的车厢内。此外,所述内燃机的温度、速度和负荷可影响由控制装置启动的致动器或相应的控制信号。为此,特别可提供特性曲线或特性图,其被分配到内燃机或车辆的操作点。由此可能的是,由机动车产生的噪音,特别是在外面或在车辆中、特别是在车厢内能听见的噪音可适应于预定驾驶情况或操作点。
可替代地或附加地,该机动车还具有一个设置在机动车内部,特别是在机动车的车厢内的声内致动器。借助于该内致动器,能特别为机动车司机控制这种听得见的噪音。因此,例如利用适当的噪音可加强或强 调“运动”和“动态”驾驶情况。
应当指出,在这个区域中的后部排气管或废气装置的不同配置和各个耦合点的设置特别地取决于附属机动车的几何情况和各自的声学要求。这同样适用于致动器的启动,这种可能性允许声学效果更进一步的多样性,这可以由更具成本有效性的实现和更大可变性来产生。
从从属权利要求、附图和参照附图的附图的附属说明可以获得本发明进一步的重要特征和优点。
可以理解的是,在不脱离本发明的框架的情况下,上述特征和之后待解释的特征不仅可用于相应给定的组合,而且还用于其它组合或单独使用。
附图说明
在附图中给出了本发明的优选示例性实施方式,并在以下说明书中进行了详细解释,其中相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的组件。
在附图中,每种情况示意性地,
图1至4示出了每种情况不同实施例方式的机动车的高度简化、类似电路图的示意图,
图5示出了废气装置的简化示意图,
图6示出了机动车的高度简化示意图。
具体实施方式
根据图1至3,机动车1具有废气装置2,其用于除去由机动车1的内燃机3所产生的废气。名称“上游”或“下游”在下文中涉及废气装置2中给定的废气流动方向,其用箭头10表示。这同样适用于术语“后部”和“前部”,其中后部在流动方向10上比前部更远离内燃机3。废气装置2配置为至少在后部X为双管,因此在后部X具有两个废气传导排气管11,在下文中简称为后部排气管11。在图1至3所示的例子中, 该后部排气管11通过至少一个组件4以声音传输的方式彼此耦合。这里,图1中的组件4配置为消音器4'或任意的混合室4',在图2中配置为X型管4”。图3所示的实施方式包括两个这样的组件4,其中一个组件4配置为Y型管4”’,而另一组件4配置为位于Y型管4”’上游的消音器4'。
废气系统5具有至少一个在组件4上游的前部排气管6,其中在图1和2中所示的例子有两个这样的前部排气管6,而在图3所示的实施方式具有一个这样的前部排气管6。因此,在所示例子中的组件4将废气系统5分成后部X和前部Y。各个前部排气管6以废气传导的方式连接到所述内燃机3。每种情况下,该废气传导连接通过排气岐管7实现。在每种情况下,各个排气歧管7收集并结合内燃机3的几个气缸8所产生的废气并将其输送到各个附属前部排气管6。另外,各个组件4还确保从废气所述至少一个前部排气管6均匀分布的进入到后部排气管11中。另外,图1所示的废气系统5具有两个废气处理单元9,例如粒子过滤器9和/或催化器9,其分别设置在消音器4'上游的一个前部排气管6中。
与图1至3所示的实施方式相反,图4所示的实施例没有声音传输组件4。因此,该废气系统5具有两个连续的排气管11,虽然它们延伸穿入前部Y中,但在随后为了简便仍被称为“后部”排气管11。
因此,所有的废气装置2显示配置为所谓的双管废气装置2,并因此在后部X具有两个后部排气管11,这导致废气向外。各个后部排气管11包括一个声致动器12,其例如可配置或装备成电磁致动器12。所述后部排气管11配置相同,除了各个附属致动器12的连接或设置。各个致动器12与膜13一起形成了设置在扬声器壳体15内的扬声器14。各个致动器12或扬声器14以声音传输的方式、特别是空气声音传输的方式与附属后部排气管11连接。为此,提供有一条声传输线16,其将各个致动器12或扬声器14流体连接到附属后部排气管11。
在图4所示的例子中,各个致动器12原则上还可设置在废气系统5 的前部Y中。
如图5所示,借助声传输线16,致动器12和附属后部排气管11之间的流体连接通过具有开口17的扬声器壳体15实现,而附属后部排气管11具有另一个开口或耦合点18,其中相应声传输线16流体连接扬声器壳体15的开口17和后部排气管11的附属耦合点18。为了使各个后部排气管11发射不同的声波19,废气系统5特别是在后部排气管11的区域配置不同。也就是说,一个后部排气管11的配置不同于另一后部排气管11。
在图1至图4所示的实施例中,这是通过在相反方向上运行的声传输线16以及位于不同位置的耦合点18实现的。因此,后部排气管11相对于彼此具有一个不对称的结构。在图1至3所示的实施例中,后部排气管11的非对称结构以及耦合点18的不同设置特别导致的结果是:一个后部排气管11’的耦合点18’沿着该后部排气管11’距离位于上游的组件4的距离20’大于另一后部排气管11”的耦合点18”沿该后部排气管11”之间的距离20”。此外,图1至4所示实施方式的后部排气管11’的耦合点18’沿着这条后部排气管11’距离出口21具有较短距离,特别是距离该后部排气管11’的端管21具有较短距离20”’,短于另一后部排气管11”的连接点18”距离这个后部排气管11”的出口21之间的距离20””。一个后部排气管11的耦合点18离消音器4或附属出口21的距离20更远,在这里是无关紧要的。
由于耦合点18的不同布置或由于后部排气管11和它们的声传输线16的非对称结构,使得控制来自所述内燃机3的废气声波22成为可能,从而由一个后部排气管11发射的声波19不同于由另一后部排气管11发射的声波19。也就是说,特别的,由一个后部排气管11发射的声波19可以相比由另一后部排气管11发射的声波19具有不同的频率和/或振幅。如图5所示的例子,这是通过以下事实完成的:由各个致动器12或 扬声器14产生的声信号23以不同的方式与废气声波22相互作用,或与其叠加。如图5中的示意图所示,一方面这是因为声传输线16和致动器12或扬声器14相向或不对称设置。因此,当致动器12的声信号23与废气声波22在耦合点18的区域相遇时,这会导致不同的叠加或干扰。这样做的结果是导致一个排气管11的声波24’具有不同的特性,例如不同于得到的另一后部排气管11的声波24”的振幅或频率。因此,由一个后部排气管11的出口21所发射的声波19’的特性不同于另一后部排气管11的出口21发射的声波19”。特别的,这些发射的声波19、19”可具有不同的频率和/或振幅和/或频率成分和相移。因此,由于发射的声波19的叠加,可以控制在远区域中也就是废气装置2的外部产生的噪音。由此,可抑制不希望的噪音,或产生希望的噪音,例如对应于功能强大的内燃机或运动驾驶风格。
另外,耦合点18相对于各个排气管线11的不同距离20导致耦合点18和组件4或附属出口21之间的不同反馈。这些不同的反馈也对得到的声波24有影响,从而影响发射的声波19,并可以例如导致频率叠加。
产生不同的发射声波19的替代或附加可能性如图1所示。在此提供有控制装置25,其启动后部排气管11的致动器12。也就是说,控制装置25通过到各个致动器12的连接26向致动器12发送控制信号,所述致动器将其转换为相应的声信号23。特别的,一个延时构件28,特别是电容器28沿着连接路径27设置在控制装置25和一个致动器12之间。该延时构件28延迟了发送到附属致动器12的控制信号,从而利用由控制装置25统一传送的控制信号,致动器12产生不同的具有相应时移的声信号23,其根据声信号23的频率具有相移。
可替代地或附加地,所述控制装置可以这样的方式启动各个致动器12:由一个后部排气管11的致动器12产生的声信号23不同于另一后部排气管的致动器12产生的声信号23。特别地,声信号23可通过时移、 相移以及不同的振幅和/或频率和/或频率成分而区分。
在一个扬声器14的扬声器壳体15内设置控制装置25以保护控制装置25不受废气的热影响并节省空间,这也是可行的。还可以想到,控制装置25装备有多个控制单元并将各个控制单元设置在这样的附属扬声器壳体15内。特别的,控制装置25或各个控制单元以这样的方式配置或装备:它们根据彼此或外部参数和/或预定参数来启动附属致动器12。
如图6所示,后部排气管11的致动器12可与机动车1的用于向内燃机3供应空气的进气系统30的致动器29配合。与进气系统30相联系的致动器29或进气致动器29产生声信号,其与进气系统30的空气波相互作用。此外,机动车1具有内部致动器31,例如内部扬声器31,其设置在机动车1的内部,特别是在机动车1的车厢32内。由于后部排气管11的致动器12与进气致动器29和内部致动器38的相互作用,对于机动车1的乘坐者可产生更加多样性的或从外部可听到的噪音。

Claims (15)

1.一种用于内燃机(3)的废气装置(2),具有废气系统(5),其至少在后部(X)配置为双管,其中
后部(X)具有两个排气管(11),
各个排气管(11)具有至少一个声学致动器(12),其以声音传输的方式与该排气管(11)连接,
所述排气管(11)配置不同和/或致动器(12)被分别启动,
其特征在于,各个排气管(11)有一个耦合点(18),在此实现各个致动器(12)向附属排气管(11)的声音传输,在一个排气管(11)的耦合点(18)和该排气管(11)的出口(21)之间沿着该排气管(11)的距离(20)至少比在另一排气管(11)的耦合点(18)和该另一排气管(11)的出口(21)之间沿着该另一排气管(11)的距离(20)大10厘米。
2.根据权利要求1所述的废气装置,其特征在于,提供有控制装置(25),其以这样的方式配置:其分别启动各个排气管(11)的致动器(12)。
3.根据权利要求2所述的废气装置,其特征在于,在至少一个致动器(12)和控制装置(25)之间的连接路径(27)内,提供有延时构件(28)。
4.根据权利要求1所述的废气装置,其特征在于,该废气系统(5)具有以声音传输方式使得排气管(11)彼此耦合的组件(4)。
5.根据权利要求4所述的废气装置,其特征在于,在一个排气管(11)的耦合点(18)和该组件(4)之间沿着该排气管(11)的距离(20)大于在另一排气管(11)的耦合点(18)和该组件(4)之间沿着该另一排气管(11)的距离(20)。
6.根据权利要求4或5所述的废气装置,其特征在于,该组件(4)包括一个消音器(4’)或X型管(4'')或Y型​​管(4''')或它们的组合。
7.一种控制根据前述任一权利要求所述的废气装置(2)的致动器(12)的方法,具有连接到各个致动器(12)的控制装置(25),其中所述控制装置(25)分别启动至少两个致动器(12)。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,该控制装置(25)以这样的方式启动致动器(12):由一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)相对由另一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)具有频移,其中所述频移是5赫兹。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,该控制装置(25)以这样的方式启动致动器(12):由一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)相对由另一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)具有不同的振幅。
10.根据权利要求7 所述的方法,其特征在于,该控制装置(25)以这样的方式启动致动器(12):由一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)相对由另一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)具有相移。
11.根据权利要求7 所述的方法,其特征在于,该控制装置(25)以这样的方式启动致动器(12):由一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)相对由另一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)具有时移。
12.根据权利要求7 所述的方法,其特征在于,该控制装置(25)以这样的方式启动致动器(12):由一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)相对由另一个排气管(11)的至少一个致动器(12)所产生的声信号(23)具有不同的频率成分。
13.具有内燃机(3)和根据权利要求1至6任一所述以废气传导方式连接到所述内燃机(3)的废气装置(2)的机动车(1),该机动车通过根据权利要求7至12任一项所述的方法进行控制。
14.根据权利要求13所述的机动车,其特征在于,该机动车(1)具有向内燃机(3)供应空气的吸气系统(30),其以声音传输的方式连接到一个附属声学进气致动器(29),其中,该进气致动器(29)借助于控制装置(25)控制。
15.根据权利要求13或14所述的机动车,其特征在于,该机动车(1)具有至少一个声学内部致动器(31),其设置在机动车(1)的内部,并且由所述控制装置(25)控制。
CN201310017906.XA 2012-01-19 2013-01-17 用于内燃机的废气装置及其方法 Active CN103216293B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012200712.1 2012-01-19
DE102012200712.1A DE102012200712B4 (de) 2012-01-19 2012-01-19 Abgasvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103216293A CN103216293A (zh) 2013-07-24
CN103216293B true CN103216293B (zh) 2015-10-28

Family

ID=47623914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310017906.XA Active CN103216293B (zh) 2012-01-19 2013-01-17 用于内燃机的废气装置及其方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9284868B2 (zh)
EP (1) EP2617956B1 (zh)
JP (1) JP5623560B2 (zh)
CN (1) CN103216293B (zh)
BR (1) BR102013001397B1 (zh)
DE (1) DE102012200712B4 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015170297A2 (en) * 2014-05-08 2015-11-12 Ixoost S.R.L. Device for the diffusion of sound and method for the realization of same
US10443479B2 (en) 2014-10-30 2019-10-15 Roush Enterprises, Inc. Exhaust control system
US9574472B1 (en) * 2015-08-25 2017-02-21 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for increasing engine sound during a downshift
WO2017079156A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 Roush Enterprises, Inc. Muffler with selected exhaust pathways
US11319916B2 (en) 2016-03-30 2022-05-03 Marine Canada Acquisition Inc. Vehicle heater and controls therefor
CN106500177B (zh) * 2016-09-26 2019-11-05 青岛海尔空调器有限总公司 一种空调室内机
US10319357B2 (en) * 2017-01-20 2019-06-11 Wipro Limited System and a method for attenuating sound produced by a vehicle
DE102017203183B4 (de) 2017-02-28 2021-09-02 Audi Ag Klangerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von Abgasanlagensound sowie ein zugehöriges Kraftfahrzeug
FR3067752B1 (fr) * 2017-06-14 2021-01-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Ligne d’echappement de gaz de combustion avec haut-parleur
CN111051661A (zh) 2017-08-31 2020-04-21 佛吉亚排放控制技术德国有限公司 排气系统及设有该排气系统的机动车辆
DE102018110968A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-14 Tenneco Gmbh Ankopplungsstück
US11746688B1 (en) 2018-10-27 2023-09-05 David Akiba Borla Cross-pipe exhaust assembly
US11326501B2 (en) 2018-10-27 2022-05-10 David Akiba Borla Cross-pipe exhaust system
USD887930S1 (en) 2018-10-27 2020-06-23 David Akiba Borla Exhaust crossover assembly
US11319859B2 (en) 2019-05-30 2022-05-03 Ford Global Technologies, Llc Noise attenuating exhaust tail pipe
DE102020103974A1 (de) * 2020-02-14 2021-08-19 Michael Brands Simulation von Betriebsgeräuschen eines gewünschten Verbrennungsmotors

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5222148A (en) * 1992-04-29 1993-06-22 General Motors Corporation Active noise control system for attenuating engine generated noise
EP0840285A2 (en) * 1996-11-04 1998-05-06 Tenneco Automotive Inc. Active noise conditioning system
DE10137239A1 (de) * 2000-08-01 2002-02-14 Faurecia Ind Boulogne Billanco Vorrichtung zur aktiven Schalldämpfung in einem Auspuffsystem

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4024803A1 (de) * 1990-08-04 1992-02-06 Porsche Ag Abgasanlage eines mehrzylinder-hubkolbenmotors
US5146505A (en) * 1990-10-04 1992-09-08 General Motors Corporation Method for actively attenuating engine generated noise
JPH06266367A (ja) * 1993-03-17 1994-09-22 Hitachi Ltd 車室内騒音の能動消音装置
JPH07319481A (ja) * 1994-05-27 1995-12-08 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 電子消音装置
JPH08123435A (ja) * 1994-10-24 1996-05-17 Unisia Jecs Corp 自動車用アクティブ騒音制御装置
JPH08272374A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Daiken Trade & Ind Co Ltd アクティブ消音装置
JPH10143169A (ja) * 1996-11-14 1998-05-29 Shinko Electric Co Ltd 消音装置
KR100369212B1 (ko) * 1999-07-07 2003-01-24 한국과학기술연구원 내연 기관의 배기 소음 및/또는 기체 이송 시스템의 덕트내부의 소음을 제어하기 위한 장치 및 방법
FR2801634B1 (fr) * 1999-11-25 2002-04-05 Ecia Equip Composants Ind Auto Dispositif actif d'attenuation de bruit d'un moteur comportant au moins deux sorties d'echappement
US7293401B2 (en) * 2002-03-20 2007-11-13 The Regents Of The University Of California Jet engine noise suppressor
DE102008030197A1 (de) * 2008-06-25 2009-12-31 Mahle International Gmbh Luftfilter und damit ausgestattete Frischluftanlage
DE102011089772B4 (de) * 2011-12-23 2016-09-29 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgasanlage
DE102013010609B4 (de) * 2013-06-25 2023-07-27 Purem GmbH System zur Beeinflussung von Abgasgeräuschen in einer mehrflutigen Abgasanlage und Kraftfahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5222148A (en) * 1992-04-29 1993-06-22 General Motors Corporation Active noise control system for attenuating engine generated noise
EP0840285A2 (en) * 1996-11-04 1998-05-06 Tenneco Automotive Inc. Active noise conditioning system
DE10137239A1 (de) * 2000-08-01 2002-02-14 Faurecia Ind Boulogne Billanco Vorrichtung zur aktiven Schalldämpfung in einem Auspuffsystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012200712A1 (de) 2013-07-25
EP2617956A1 (de) 2013-07-24
US9284868B2 (en) 2016-03-15
US20130186062A1 (en) 2013-07-25
DE102012200712B4 (de) 2015-07-09
JP2013148093A (ja) 2013-08-01
BR102013001397B1 (pt) 2020-10-27
JP5623560B2 (ja) 2014-11-12
CN103216293A (zh) 2013-07-24
EP2617956B1 (de) 2015-06-24
BR102013001397A2 (pt) 2017-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103216293B (zh) 用于内燃机的废气装置及其方法
CN107429585B (zh) 排气系统
KR101976243B1 (ko) 자동차용 음향 전송 시스템 및 음향 전송 시스템을 위한 방법
CN103987580B (zh) 用于机动车的扬声器系统
US20060236973A1 (en) Active intake muffler
US8434590B2 (en) Muffler
US20050133300A1 (en) Device for establishing noise in a motor vehicle
CN102865169B (zh) 噪声传输系统
CN102482964A (zh) 内燃机的排气装置
JP2015007424A (ja) マルチフロー排気系における排気騒音に影響を与えるためのシステム
US7942235B2 (en) Exhaust system for an internal combustion engine
CN201377347Y (zh) 多腔迷路耗散式消声器
JP2007192164A (ja) 吸気音低減装置及び作業機械
CN106014576A (zh) 一种排气声品质调节装置及匹配方法
JP2008115707A (ja) スピーカ装置及び車両用排気音低減装置
WO2018086971A1 (en) Vehicle exhaust system with sound transmission device
JP6742790B2 (ja) 排気消音装置
US20200256227A1 (en) Exhaust system as well as motor vehicle with an exhaust system
KR101240929B1 (ko) 자동차용 배기시스템의 배기소음 저감구조
CN105927315B (zh) 一种阻抗复合式消声器
KR20160114761A (ko) 차량용 배기장치
JP2008062718A (ja) 車室内音制御装置
JPH10227207A (ja) 自動車用排気消音装置
JP3020909B2 (ja) 自動二輪車の排気マフラー
WO2022172459A1 (ja) エンジンユニット

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: EBERSPACHER EXHAUST TECHNOLOGY GMBH + CO. KG

Free format text: FORMER OWNER: EBERSPACHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH + CO. KG

Effective date: 20150119

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: Germany Esslingen

Applicant after: Ebbers Peixie climate control system of joint venture Co.

Address before: Germany Esslingen

Applicant before: ADB BVBA

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: EBERSPAECHER J. GMBH + CO. KG TO: EBERSPACHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH + CO. KG

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150119

Address after: German Neunkirchen

Applicant after: EBERSPACHER EXHAUST TECHNOLOGY GmbH & Co.KG

Address before: Germany Esslingen

Applicant before: Ebbers Peixie climate control system of joint venture Co.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant