CN113183750A - 利用汽车尾气发声结构及其控制方法、排气系统尾管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了利用汽车尾气发声结构及其控制方法、排气系统尾管，该利用汽车尾气发声的结构包括排气主管和车载控制器，还包括一根与排气主管连通的通过第一电动调节阀控制开闭的发声排气管，在管内设有气鸣装置；该控制方法是在驾驶人手动控制的基础上，增加对当前车速分析步骤，只有在车速低时能打开发声机构，且车速升高则自动关闭；该排气系统尾管包括并联连接在消声器出口的发声排气管和排气尾管。在车辆低速时，手动打开发声排气管，可以增大发动机排气管的声音，引起行人的注意，提醒及时避让车辆，尤其在车辆起步、倒车阶段，能够有效避免车尾事故发生，且关闭阀门后，排气管路系统还具有防水功能，结构简单，安装操控容易。

Description

利用汽车尾气发声结构及其控制方法、排气系统尾管
技术领域
本发明涉及车辆排气装置领域，具体涉及一种利用汽车尾气发声结构及其控制方法、排气系统尾管。
背景技术
汽车在拥挤街道低速行驶或者在有行人的地方倒车时，由于发动机转速较低，排气声音很小，不足以引起旁边行人或者其他车辆的注意，采用传统的喇叭提醒，容易引起他人的反感，而且对车尾部区域提醒作用效果不明显，容易发生一些小的碰撞刮擦，甚至对行人和车辆造成伤害。另外，汽车停在室外停车场或路边时，在城市内涝期间，地势较洼的地方，水漫过排气尾管进入排气系统，容易造成排气管消声器锈蚀、三元催化器堵塞，对车辆造成经济损失，需要设计一种结构在汽车熄火后能自动封闭汽车排气尾管，不让雨水进入的排气管。
现有的排气系统改装，如中国实用新型专利CN208184827U公开了一种车辆及其排气声音调节装置，用于车辆排气系统，在车辆排气系统的排气管上串联一个共振鼓，并在共振鼓的进气口设置控制阀，这样，用户可根据需要开启或关闭控制阀，或调解控制阀开度，以调节进入共振鼓尾气流量，使其产生的声浪。这种直接在排气管的尾段增加特制尾喉的方式，能够制造出一种很动听的低频声音，音质低沉清爽。但这种排气声音调节装置产生声浪的原理，以及其他的现有改装方式都是在汽车转速上升，声浪跟着起来，在车辆低速行驶时，尤其尾气经过尾段消音鼓处理，不能低速下产生比较大的声音，低速提醒作用有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用汽车尾气发声结构及其控制方法、排气系统尾管，在车辆低速时能够增大排气管的声音，提醒周围尤其是车尾的人或动物避让。
为了解决上述技术问题，本发明一种利用汽车尾气发声结构，包括排气主管和车载控制器，还包括发声排气管，所述发声排气管的进气端与所述排气主管相连通，且设有第一电动调节阀，所述第一电动调节阀与所述车载控制器电性连接，所述发声排气管的管道末端设置有气鸣装置，所述气鸣装置可以在尾气流过时发出气鸣声。
在上述利用汽车尾气发声结构中，通过在汽车的排气主管管路上并联增加一条发声排气管管路，并利用第一电动调节阀控制发声排气管的开闭，控制气鸣装置发声，从而可以在车辆低速行驶时，打开第一电动调节阀增大发动机排气管的声音，引起行人的注意，提醒及时避让车辆，尤其在车辆起步、倒车阶段，能够有效避免车尾事故发生。
作为本发明一种利用汽车尾气发声结构的进一步改进，所述气鸣装置包括固定在所述发声排气管内壁上的变截面发声内管，所述发声内管的截面由大变小再变大，优选地，所述发声内管的各个截面之间圆滑过渡。汽车的尾气经过发声内管时，气流通过缩小的截面汇集发生激振，发出独特声浪，再通过尾部的喇叭状管口进行放大，对车辆周围，尤其是车尾区域起到较好的提醒作用。
基于本发明一种利用汽车尾气发声结构的控制方法，驾驶人通过与车载控制器连接的开关，控制第一电动调节阀的打开或关闭，实现对发声排气管的控制。优选地，该控制方法包括如下步骤，
步骤一：若所述车载控制器接收到打开所述发声排气管的控制指令信号，跳转至步骤二；若所述车载控制器接收到关闭所述发声排气管的控制指令信号，跳转至步骤四；
步骤二：所述车载控制器将当前车速值与预设的车速值进行对比，若当前车速值不大于预设车速值，跳转至步骤三，否则跳转至步骤四；
步骤三：打开所述第一电动调节阀，使尾气流过所述发声排气管，所述气鸣装置发出气鸣声，并返回步骤二；
步骤四：关闭所述第一电动调节阀。
在上述利用汽车尾气发声结构的控制方法中，在驾驶人手动输入控制信号后，通过车载控制器对比当前车速值与预设的车速值，来决定是否打开第一电动调节阀，从而可以保证发声结构只在车辆低于预设的车速值时，即车辆低速行驶时，气鸣装置才能发声提醒，以免产生大的噪音，并且当车速超过预设的车速值时，第一电动调节阀自动关闭，无需手动关闭，控制容易。
为了解决上述技术问题，本发明一种具有上述利用汽车尾气发声结构的排气系统尾管，所述排气主管的末端连接有消音器，所述消音器的出气口连接有至少一根排气尾管，所述发声排气管的进气端也连通于所述消音器的出气口。
在上述排气系统尾管中，通过将发声排气管与排气尾管并联接通在消音器的出气口上，形成汽车的排气系统尾管结构，从而使汽车具有低速发声提醒功能，不改变原装排气系统的头段和中段，仅改装尾段结构，安装简单容易，而且在汽车正常行驶时，关闭第一电动调节阀即可恢复到排气系统原先的正常工作状态，不会对排气系统造成不良影响，控制简单。
作为本发明排气系统尾管的一种改进，所述排气尾管的进气端均设置有一个第二电动调节阀，所述第二电动调节阀与所述车载控制器电性连接。在汽车发动机熄火、锁车后，可以控制第一电动调节阀和第二电动调节阀的阀片关闭管道，防止水从尾管口进入排气系统。在车辆通电，发动机启动时，打开第二电动调节阀开启尾管管路，使排气尾管可正常排气，不影响发动机性能，具有防水功能。
作为本发明排气系统尾管的另一种改进，所述排气尾管只有一根，所述消音器的出气管与所述发声排气管、所述排气尾管组成一进两出的分叉管路结构，优选地，所述第一电动调节阀为L型电动三通分流阀，设置于分叉管路的分叉处，且还可以调节所述排气主管和所述排气尾管的开闭。通过一个电动三通分流阀统一控制发声排气管和排气尾管，简化结构，控制策略简单，改装和操作容易。
综上所述，采用上述利用汽车尾气发声结构及其控制方法、排气系统尾管，具有低速发声提醒功能，通过改变气流通过的截面来增大排气声，提醒行人避让车辆，区别于传统的低速降噪和高速声浪排气系统，而且具有防水功能，通过改变电动调节阀的角度，封闭排气管管，雨水无法进入管道内，另外整个结构简单，安装控制容易。
附图说明
在附图中：
图1为本发明的利用汽车尾气发声结构示意图。
图2为本发明的发声内管第一种结构示意图。
图3为本发明的发声内管第二种结构示意图。
图4为本发明排气系统尾管的第一种实施方式立体结构示意图。
图5为本发明排气系统尾管的第二种实施方式立体结构示意图。
图6为本发明排气系统尾管的第二种实施方式平面结构示意图。
图7为本发明的L型电动三通阀阀片调节动作示意图。
图中：1、排气主管；2、车载控制器；3、发声排气管；4、第一电动调节阀；5、气鸣装置；6、发声内管；61、锥形段；62、圆柱段；7、消音器；8、排气尾管；9、第二电动调节阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
图1至图3示出了本发明利用汽车尾气发声结构，如图1所示，包括排气主管1和车载控制器2，还包括发声排气管3，发声排气管3的进气端与排气主管1相连通，且设有第一电动调节阀4，第一电动调节阀4与车载控制器2电性连接，发声排气管3的管道末端设置有气鸣装置5，气鸣装置5可以在尾气流过时发出高于原排气声的气鸣声。
使用时，当驾驶人判断需要扩大排气噪声提醒他人避让时，将车载控制器2上的对应提醒开关打开，车载控制器2再控制打开第一电动调节阀4，利用汽车尾气发声，即使尾气流过发声排气管3，并在气鸣装置5内快速流动互相摩擦，发出高于原排气声的气鸣声，提醒车前、后的行人及动物，注意避让，提醒效果更好，而且不会让人产生反感。
如图2和图3所示，在上述本发明利用汽车尾气发声结构中，气鸣装置5包括固定在发声排气管3内壁上的变截面发声内管6，发声内管6的截面由大变小再变大，气流通过缩小的截面会发生激振，发出独特声浪，再通过尾部的喇叭状关口进行放大，获得更好气鸣提醒效果。发声内管6可以是图2所示的各个截面之间圆滑过渡，形成一个内凹的弧形管路通道，也可以是图3所示的，由两端锥形段61和中间圆柱段62组成的结构形式，两种结构均可在尾气流过时发声，实现低速提醒功能。另外为了便于焊接固定安装，将发声内管6的两端截面大小都设计为，与对应位置的发声排气管3的管道内截面大小相同。
本发明基于利用汽车尾气发声结构的优选控制方法，包括如下步骤：
步骤一：若驾驶人通过车前后的情况判断需要持续提醒时，通过开关按钮等结构向车载控制器2发出打开提醒的控制指令，车载控制器2接收到打开发声排气管3的控制指令信号，跳转到步骤二；若驾驶人判断无需继续提醒时，通过开关按钮等结构向车载控制器2发出关闭提醒的控制指令，车载控制器2接收到关闭发声排气管3的控制指令信号，跳转到步骤四。
步骤二：车载控制器2将当前车速值与预设的车速值进行对比，该预设的车速值是根据发声排气管3的噪声等级来预设一个较低车速值，使车辆在该低速值以下行驶，发声结构不会产声过高的噪音，引起不适，又能具有一定的提醒作用，通常取10-15Km/h。若当前车速值不大于预设车速值，跳转至步骤三，否则跳转至步骤四；
步骤三：打开第一电动调节阀4，使尾气流过所述发声排气管3，所述气鸣装置5发出高于原排气声的气鸣声，对周围的人或车进行持续的提醒，并返回步骤二，不断的进行车速对比；
步骤四：关闭所述第一电动调节阀4，停止发声提醒。
使用时，驾驶人按下发声提醒的开关按钮，车载控制器2对比当前车速值与预设的车速值，若当前车速值不大于预设车速值，则打开第一电动调节阀4，气鸣装置5发声提醒，并持续监测当前车速值，一旦高于预设的车速值就关闭第一电动调节阀4。保证车辆在低速时才能打开发声提醒结构，并且车速增大后自动关闭，避免产生过大的噪音，也容易操控。
图4示出了本发明排气系统尾管，排气主管1的末端连接有消音器7，消音器7的出气口连接有至少一根排气尾管8，发声排气管3的进气端也连通于消音器7的出气口。
使用时，车辆低速行驶，驾驶人根据需要打开第一电动调节阀4，使发声排气管3接通，发出气鸣声提醒，当车辆恢复正常行驶后，自动关闭第一电动调节阀4，排气系统通过排气尾管8正常排气，基本不影响排气噪声和背压，正常排气。
对上述本发明排气系统尾管可以采取下述的进一改进，如图4所示，排气尾管8的进气端均设置有一个第二电动调节阀9，第二电动调节阀9与车载控制器2电性连接，可以实现对排气尾管8开关的控制。车子熄火后封闭双尾管，使雨水无法进入排气系统，启动后再自行打开，正常排气，具有防水功能。
如图5和图6所示，对上述本发明排气系统尾管中更进一步的，排气尾管8只有一根，与发声排气管3并联连接在消音器7的出气口上，并且管路形成一进两出的分叉口，优选的将第一电动调节阀4设置在管路的分叉处，采用L型电动三通分流阀联动控制发声排气管3和排气尾管8的开闭，简化管道控制结构，使改装、操控更加简单容易。
如图7所示，上述本发明排气系统尾管的功能与第一电动调节阀4阀片角度对应的简图，调节阀角度设计成三种，分别对应三种不同功能，其中，黑色示意的为关闭状态，白色示意为开启状态。
第一阀片角度：实现汽车低速独特声浪提醒行人功能，阀片开到关闭排气尾管8并打开发声排气管3的角度，气流通过缩小的气鸣装置5截面发生激振，发出独特声浪；
第二阀片角度：实现汽车正常行驶排气功能，阀片角度开到打开排气尾管8并关闭发声排气管3的角度，气流通过排气尾管8流出，排气系统尾管正常工作，不发声；
第三阀片角度：实现防水功能，阀片开到关闭排气主管1，即关闭消音器7出口的角度，使水无法从尾管口进入排气系统。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用汽车尾气发声结构，包括排气主管(1)和车载控制器(2)，其特征在于，还包括发声排气管(3)，所述发声排气管(3)的进气端与所述排气主管(1)相连通，且设有第一电动调节阀(4)，所述第一电动调节阀(4)与所述车载控制器(2)电性连接，所述发声排气管(3)的管道末端设置有气鸣装置(5)，所述气鸣装置(5)可以在尾气流过时发出气鸣声。
2.根据权利要求1所述的一种利用汽车尾气发声结构，其特征在于，所述气鸣装置(5)包括固定在所述发声排气管(3)内壁上的变截面发声内管(6)，所述发声内管(6)的截面由大变小再变大。
3.根据权利要求2所述的一种利用汽车尾气发声结构，其特征在于，所述发声内管(6)的各个截面之间圆滑过渡。
4.根据权利要求2所述的一种利用汽车尾气发声结构，其特征在于，所述发声内管(6)包括两端锥形段(61)和中间圆柱段(62)。
5.根据权利要求2或3所述的一种利用汽车尾气发声结构，其特征在于，所述发声内管(6)的两端截面大小都与对应位置的所述发声排气管(3)的管道内截面大小相同。
6.一种基于权力要求1所述的利用汽车尾气发声结构的控制方法，包括如下步骤：
步骤一：若所述车载控制器(2)接收到打开所述发声排气管(3)的控制指令信号，跳转至步骤二；若所述车载控制器(2)接收到关闭所述发声排气管(3)的控制指令信号，跳转至步骤四；
步骤二：所述车载控制器(2)将当前车速值与预设的车速值进行对比，若当前车速值不大于预设车速值，跳转至步骤三，否则跳转至步骤四；
步骤三：打开所述第一电动调节阀(4)，使尾气流过所述发声排气管(3)，所述气鸣装置(5)发出高于原排气声的气鸣声，并返回步骤二；
步骤四：关闭所述第一电动调节阀(4)，封闭所述发声排气管(3)。
7.一种具有如权力要求1-4任一项利用汽车尾气发声结构的排气系统尾管，所述排气主管(1)的末端连接有消音器(7)，所述消音器(7)的出气口连接有至少一根排气尾管(8)，其特征在于，所述发声排气管(3)的进气端也连通于所述消音器(7)的出气口。
8.根据权利要求7所述的一种排气系统尾管，其特征在于，所述排气尾管(8)的进气端均设置有一个第二电动调节阀(9)，所述第二电动调节阀(9)与所述车载控制器(2)电性连接。
9.根据权利要求8所述的一种排气系统尾管，其特征在于，所述排气尾管(8)只有一根，所述消音器(7)的出气管与所述发声排气管(3)、所述排气尾管(8)组成一进两出的分叉管路结构。
10.根据权利要求9所述的一种排气系统尾管，其特征在于，所述第一电动调节阀(4)设置于分叉管路的分叉处，且还可以调节所述排气主管(1)和所述排气尾管(8)的开闭。
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