CN113771775A - 一种驾驶舱消音套件 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种驾驶舱消音套件，所述消音套件安装至驾驶舱内的箱体结构内，包括：至少三层结构层以及至少一层多孔介质吸声层，所述至少三层结构层叠加构成具有多个扩张腔的消音器，每层结构层具有不同厚度以及大小的通孔，所述多孔介质吸声层位于所述箱体结构内。本申请实施例中令至少三层结构层叠加构成具有多个扩张腔的消音器，实现消音降噪，通过每层结构层具有不同厚度以及大小的通孔，从而使得消音套件在更大的频率范围都能有良好的消音效果。

Description

一种驾驶舱消音套件
技术领域
本申请实施例涉及汽车技术领域，尤其涉及一种驾驶舱消音套件。
背景技术
近年来，随车汽车工业的快速发展，人们对车内声场环境的要求越来越高，消音套件通常集成在低音炮箱体、空调箱、手套箱、鼓风机箱体、横梁腔体等箱体或腔体结构中，匹配驾驶舱结构及声场环境吸收驾驶舱内噪声，进行消音。
通常的消音套件的主体结构便于固定在空调箱风门、鼓风机壳体、空调箱壳体上。形式分为三类分别是平板型、平滑型、非平滑型，根据所安装的箱体结构特定选择对应的形式，消音套件具有相同孔径的通孔的结构层叠加构成，造成其只能对特定频率的噪音进行消音处理，无法实现对各种频率噪音的消音处理。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种驾驶舱消音套件，用以克服上述部分或全部技术问题。
本申请实施例提供了一种驾驶舱消音套件，所述消音套件安装至驾驶舱内的箱体结构内，包括：至少三层结构层以及至少一层多孔介质吸声层，所述至少三层结构层叠加构成具有多个扩张腔的消音器，每层结构层具有不同厚度以及大小的通孔，所述多孔介质吸声层位于所述箱体结构内。
可选地，所述至少三层结构层的相对位置根据所述车内噪声的频率范围自适应进行调整。
可选地，所述至少三层结构层的相对位置根据所述车内噪声的频率范围以及所述箱体结构自适应进行调整。
可选地，所述至少三层结构层中每层结构层的通孔的位置。
可选地，所述多孔介质吸声层位于所述至少三层结构层叠加构成的具有多个扩张腔的消音器的表面。
可选地，所述多孔介质吸声层位于所述箱体结构内腔表面。
可选地，所述消音套件还包括：自适应移动位置的隔板，所述自适应移动位置的隔板设置在所述箱体结构的内腔，通过改变所述箱体结构的内腔空间结构改变所述车内噪声的频率范围。
可选地，所述驾驶舱消音套件还包括：电子控制单元，所述电子控制单元用于根据所述驾驶舱噪声特性以及车辆使用工况，控制所述至少三层结构层的相对位置进行调整。
可选地，所述电子控制单元还用于根据所述驾驶舱噪声特性以及车辆使用工况，控制所述自适应移动位置的隔板进行安装位置的调整。
可选地，所述电子控制单元通过控制电机操纵作动机构控制所述至少三层结构层的相对位置进行调整以及控制所述自适应移动位置的隔板进行安装位置的调整。
本申请实施例中消音套件安装至驾驶舱内的箱体结构内，包括：至少三层结构层以及至少一层多孔介质吸声层，所述至少三层结构层叠加构成具有多个扩张腔的消音器，每层结构层具有不同厚度以及大小的通孔，所述多孔介质吸声层位于所述箱体结构内。本申请实施例中令至少三层结构层叠加构成具有多个扩张腔的消音器，实现消音降噪，通过每层结构层具有不同厚度以及大小的通孔，从而使得消音套件在更大的频率范围都能有良好的消音效果。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：
图1为本申请实施例提供的一种驾驶舱消音套件的一示意性结构图；
图2为本申请实施例提供的一种驾驶舱消音套件的另一示意性结构图；
图3本申请实施例提供的一种驾驶舱消音套件的再一示意性结构图；
图4为本申请另一实施例提供的一种驾驶舱消音套件的一示意性结构图；
图5为本申请另一实施例提供的一种驾驶舱消音套件的另一示意性结构图。
具体实施方式
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。
实施例一
如图1-图3所示，本申请实施例提供了一种驾驶舱消音套件，所述消音套件1安装至驾驶舱内的箱体结构内，包括：至少三层结构层11、12、13以及至少一层多孔介质吸声层14，所述至少三层结构层11、12、13叠加构成具有多个扩张腔的消音器，每层结构层具有不同厚度以及大小的通孔，所述多孔介质吸声层14位于所述箱体结构内。
本申请实施例中消音套件安装至驾驶舱内的箱体结构内，包括：至少三层结构层以及至少一层多孔介质吸声层，所述至少三层结构层叠加构成具有多个扩张腔的消音器，每层结构层具有不同厚度以及大小的通孔，所述多孔介质吸声层位于所述箱体结构内。本申请实施例中令至少三层结构层叠加构成具有多个扩张腔的消音器，实现消音降噪，通过每层结构层具有不同厚度以及大小的通孔，从而使得消音套件在更大的频率范围都能有良好的消音效果。
具体地，本申请实施例可以应用于对固定频率范围内的噪音进行消音，固定频率范围消音套件一般应用在空调箱风门、鼓风机壳体、空调箱壳体等箱体结构中，根据鼓风机转速常用转速范围及噪声频谱特性制定空调箱风门、鼓风机壳体、空调箱壳体对应位置的消音结构。
本申请实施例中消音套件呃工作流程如下：
步骤101、根据鼓风机常用转速及噪声频谱特性，确定空调箱及鼓风机箱体一般取最主要的三个消音频率及范围[ωi0，ωi1]，i＝1，2，3。
步骤102、根据空调箱风门、鼓风机壳体、空调箱壳体的箱体结构确定消音套件的主体形状以便于固定在空调箱风门、鼓风机壳体、空调箱壳体的箱体结构内。
步骤103、根据三个频率范围的中值频率及频率范围定义消音结构的细节特征，消音结构的细节特征定义方法如下：
(1)、计算对应中值频率ωi及频率变化率δi，
Figure BDA0002533488470000041
Figure BDA0002533488470000042
其中i＝1，2，3。
(2)、设计主体形状的尺寸，根据中值频率ωi及频率变化率δi确定消音套件的结构特征。如图2及图3所示三层结构层11、12、13的孔组合在一起构成了扩张腔消音器，其消音器的中心频率ωc，表达式如下
Figure BDA0002533488470000043
其中c为声速。
对应的传递损失TL的表达式如下
Figure BDA0002533488470000044
其中λ为波长。
在n的取值尽可能小使消音器的中心频率ωc与中值频率ωi相近尽量相等，结构层11的厚度为H1，其上通孔的孔径为L1，结构层12的厚度为H2，其上通孔的孔径为L2，结构层13的厚度为H3，其上通孔的孔径为L3，多孔介质吸声层的厚度为H4，初步确定结构层12的厚度H2的尺寸，根据噪声的消音量的具体要求确定L2/L1的比值，一般取比值5，L1＝L3 L1＝5mm，H1＝H2＝H3，，一般定义为2mm，H4根据结构需求定义一般为10mm。
(3)、结构初始尺寸为图2所示的平板型消音套件结构中X,Y方向某些位置的截面尺寸初始值，其他位置的截面尺寸根据频率变化率δi确定，事实上频率变化率δi的范围反过来会影响上述确定的结构尺寸，是一个相互迭代的过程。最终各个位置的具体尺寸根据整体的消音效果进一步确定。
可选地，在本申请另一实施例中，所述至少三层结构层的相对位置根据所述车内噪声的频率范围自适应进行调整。
具体地，在本申请实施例中自适应频率范围的消音套件一般应用在手套箱，低音炮等箱体结构中，此消音套件主要是通过匹配车内噪声主要的频率范围，自适应调节消音套件的结构或相关腔体的开合结构，改变系统的消音频率，来降低车内噪声，具体实施步骤如下：
步骤201、根据汽车使用过程中的常用工况，提取车内噪声频谱特性，筛选出需要消音的噪声频率及整车的使用工况，整理得到消音频率工况表，列出需要改善噪声的频率和工况。如表1所示；
表1频率工况表
[0049] [0050]频率1 [0051]频率2 [0052]… [0053]频率i
[0054]工况1 [0055]√ [0056] [0057]… [0058]
[0059]工况2 [0060] [0061]√ [0062]… [0063]√
[0064]… [0065]… [0066]… [0067]… [0068]…
[0069]工况j [0070] [0071]√ [0072]… [0073]√
步骤202、手套箱自适应频率范围消音套件设计。
手套箱自适应频率范围消音套件主体结构上述实施例中固定频率范围消音套件中的结构类似，但具体结构有区别，与固定频率范围消音套件相比自适应频率范围消音套件的不同和特点如下：
固定频率范围消音套件中不同结构层的相对位置固定，自适应频率范围消音套件中不同结构层的相对位置可以自适应移动。体现在结构就是图3中结构层12的厚度为H2，结构层13的厚度为H3的尺寸在固定频率范围消音套件随X,Y方向的位置是可变值而在自适应频率范围消音套件中结构层12的厚度为H2，结构层13的厚度为H3是固定值，使得不同层之间在X或Y方向上可以相对移动。
可选地，所述至少三层结构层中每层结构层的通孔的位置。
为了使结构层在移动的时候形成不同形式，结构层11、12、13开孔的位置不在一个截面上。
在本申请再一实施例中，所述至少三层结构层的相对位置根据所述车内噪声的频率范围以及所述箱体结构自适应进行调整。
本实施例自适应频率消音套件的消音结构不仅是本身结构，所在箱体结构也参与消音降噪。
可选地，所述多孔介质吸声层位于所述至少三层结构层叠加构成的具有多个扩张腔的消音器的表面。
可选地，所述多孔介质吸声层位于所述箱体结构内腔表面。
具体地，手套箱自适应频率消音套件具体设计如下：
(1)、根据手套箱的空间尺寸确定手套箱自适应频率消音套件的主要形式，手套箱自适应频率消音套件结构图，其中手套箱外板的声波传递区域能够使得驾驶舱的声波顺利传播到手套箱壳体的消音套件上，在声波传递区域可以通过直接开孔或者替换成织物材料来实现。
(2)、根据对应的消音频率和范围设计消音套件，如图4适应消音套件结构图所示：
手套箱自适应频率消音套件的消音原理拓扑结构图如图5示，通过在结构层上设计不同的结构，使得结构层在进行移动时，众多小消音器1消音频率发生改变，驾驶舱和手套箱之间声波传递的等效长度L发生改变使得手套箱作为赫姆霍兹消音器的消音频率发生改变。
根据手套箱的空间结构和手套箱壳体外板的尺寸以及结构，确定手套箱消音套件的消音频率范围[f1，f2]，[f3，f4]...[fn-1，fn]。
(3)、根据表1中工况频率信息和(2)的频率范围筛选出手套箱自适应频率消音套件消音范围，通过结构设计使得消音套件本身的消音频率和手套箱腔体和消音套件一起构成一个赫姆霍兹消音器的消音频率与表1中消音频率基本一致。
在本申请再一实施例中，低音炮箱体自适应频率消音套件设计是在低音炮箱体的箱体结构内增加自适应移动的隔板和多孔介质吸声层，通过可移动隔板在低音炮箱体内的移动来改变改变低音炮箱体的空间结构从而改变空腔模态频率，低音炮箱体作为驾驶舱的消音器，消音频率随空腔模态频率改变而改变，腔体内声场的能量由多孔介质吸声层吸收，低音炮箱体空腔频率改变的范围与表1相匹配。
可选地，所述消音套件还包括：自适应移动位置的隔板，所述自适应移动位置的隔板设置在所述箱体结构的内腔，通过改变所述箱体结构的内腔空间结构改变所述车内噪声的频率范围。
在本申请再一实施例中，所述驾驶舱消音套件还包括：电子控制单元(ECU)，所述电子控制单元用于根据所述驾驶舱噪声特性以及车辆使用工况，控制所述至少三层结构层的相对位置进行调整。
在本申请再一实施例中，所述电子控制单元还用于根据所述驾驶舱噪声特性以及车辆使用工况，控制所述自适应移动位置的隔板进行安装位置的调整。
在本申请再一实施例中，所述电子控制单元通过控制电机操纵作动机构控制所述至少三层结构层的相对位置进行调整以及控制所述自适应移动位置的隔板进行安装位置的调整。
具体地，ECU根据通过车辆使用工况或者驾驶舱噪声特性的相关参数，使用控制电机操纵作动机构使得手套箱或低音炮箱体的消音套件的结构层移动到合适的相对位置，低音炮箱体隔板也移动到合适的位置，使得汽车使用时控制机构使得手套箱、低音炮的消音套件的消音频率与表1中的工况频率一致。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种驾驶舱消音套件，其特征在于，所述消音套件安装至驾驶舱内的箱体结构内，包括：至少三层结构层以及至少一层多孔介质吸声层，所述至少三层结构层叠加构成具有多个扩张腔的消音器，每层结构层具有不同厚度以及大小的通孔，所述多孔介质吸声层位于所述箱体结构内。
2.根据权利要求1所述的驾驶舱消音套件，其特征在于，所述至少三层结构层的相对位置根据车内噪声的频率范围自适应进行调整。
3.根据权利要求1所述的驾驶舱消音套件，其特征在于，所述至少三层结构层的相对位置根据车内噪声的频率范围以及所述箱体结构自适应进行调整。
4.根据权利要求1所述的驾驶舱消音套件，其特征在于，所述至少三层结构层中每层结构层的通孔的位置。
5.根据权利要求1所述的驾驶舱消音套件，其特征在于，所述多孔介质吸声层位于所述至少三层结构层叠加构成的具有多个扩张腔的消音器的表面。
6.根据权利要求1所述的驾驶舱消音套件，其特征在于，所述多孔介质吸声层位于所述箱体结构内腔表面。
7.根据权利要求6所述的驾驶舱消音套件，其特征在于，所述消音套件还包括：自适应移动位置的隔板，所述自适应移动位置的隔板设置在所述箱体结构的内腔，通过改变所述箱体结构的内腔空间结构改变车内噪声的频率范围。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的驾驶舱消音套件，其特征在于，所述驾驶舱消音套件还包括：电子控制单元，所述电子控制单元用于根据所述驾驶舱噪声特性以及车辆使用工况，控制所述至少三层结构层的相对位置进行调整。
9.根据权利要求8所述的驾驶舱消音套件，其特征在于，所述电子控制单元还用于根据所述驾驶舱噪声特性以及车辆使用工况，控制所述自适应移动位置的隔板进行安装位置的调整。
10.根据权利要求9所述的驾驶舱消音套件，其特征在于，所述电子控制单元通过控制电机操纵作动机构控制所述至少三层结构层的相对位置进行调整以及控制所述自适应移动位置的隔板进行安装位置的调整。
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