CN215170459U - 降噪空滤出气管、变径控制系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降噪空滤出气管、变径控制系统及汽车，属于汽车技术领域，包括空滤出气管主体、弹性管、驱动电机以及缠绕件；弹性管与空滤出气管主体连通；驱动电机通过支撑件与空滤出气管主体连接；缠绕件缠绕在弹性管上，并具有两个自由端；缠绕件的一自由端固定在弹性管的外壁，缠绕件的另一自由端固定在驱动电机的转轴上。本实用新型提供的降噪空滤出气管，通过驱动电机控制缠绕件收紧或放松，实现弹性管的变径，进而控制进气量的大小，解决降低噪声与发动机动力性能。

Description

降噪空滤出气管、变径控制系统及汽车

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，更具体地说，是涉及一种降噪空滤出气管、基于降噪空滤出气管的变径控制系统及汽车。

背景技术

汽车进气系统有两个作用，一个是为发动机提供充足的干净气体，另一个降低由进气系统传递的发动机噪声。进气系统的进气口噪声是仅次于排气噪声的主要噪声源，由于发动机燃烧噪声和机械噪声可以从进气系统传出，噪声通过进气口和进气系统部件辐射出来，对驾乘人员造成噪声困扰。现在行业常用消声方式为：增大空滤容积，增加波长管，双进气口管路以及吸声材料等方式消声降噪，虽然可以降低噪声，达到较好的NVH性能；但复杂的结构设计，且容易导致发动机进气量足，导致发动机动力性下降，不能很好的谐调降噪与发动机动力之间的矛盾，降低驾乘人员的驾车感受。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种降噪空滤出气管，采用可变径的空滤出气管，能够避免进气系统不畅或进气量足，导致的发动机动力下降的问题，也能够实现进气系统的消声降噪，解决NVH性能与发动机功率损失的矛盾。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：第一方面，提供一种降噪空滤出气管，包括：空滤出气管主体、弹性管、驱动电机和缠绕件；弹性管与所述空滤出气管主体连通；驱动电机通过支撑件与所述空滤出气管主体连接；缠绕件缠绕在所述弹性管上，并具有两个自由端；所述缠绕件的一自由端固定在所述弹性管的外壁，所述缠绕件的另一自由端固定在所述驱动电机的转轴上。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述缠绕件为钢丝，或钢片，或拉绳。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述缠绕件为涡卷弹簧。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述缠绕件整圈缠绕在所述弹性管上。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述驱动电机的转轴上设有用于缠绕所述缠绕件的导向套，所述导向套的两端设有限位所述缠绕件的防脱凸缘。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述弹性管上设有固定所述缠绕件的支座。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述支撑件包括一端固定于所述空滤出气管主体的支撑管，所述支撑管套装在所述弹性管上，所述驱动电机固定在所述支撑管的内壁上。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述支撑管为对开式结构，所述对开式的支撑管的两部分之间通过螺栓连接；所述支撑管的两端通过螺栓连接在所述空滤出气管主体上。

本实用新型提供的降噪空滤出气管的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型降噪空滤出气管，利用管径变大则进气阻力小，进气量大，但噪声变大，管径变小进气阻力变大，但噪声变小的特点，通过驱动电机控制缠绕件收紧或放松，实现弹性管的变径，进而控制进气量的大小，实现降低噪声与发动机动力性能的合理调节；当汽车在怠速或者刚起步加速时，发动机进气量需要较少，此时管径变小不会影响发动机动力性能，但可大幅度降低进气噪声；当发动机转速超过规定转速后，发动机进气量变大，需要大管径来降低进气阻力，而此时由于发动机转速上升后，车内背景噪声可以掩盖进气噪声，从而解决进气系统降噪与NVH性能的矛盾，提高整车的驾驶感受。

第二方面，本实用新型还提供一种变径控制系统，包括：ECU控制器、发动机转速传感器、车轮轮速传感器、节气门开度传感器、挡位信号传感器以及所述的降噪空滤出气管；所述发动机转速传感器、所述车轮轮速传感器、所述节气门开度传感器和所述挡位信号传感器均与所述ECU控制器电性连接，所述ECU控制器与所述的降噪空滤出气管中的驱动电机电性连接。

本实用新型提供的变径控制系统，能够实现发动机进气量与进气系统噪声的匹配，可以从源头控制噪声，降低噪声从更多路径传播的可能。

第三方面，本实用新型还提供一种汽车，包括空气滤清器、增压器以及所述的降噪空滤出气管；所述空气滤清器通过所述降噪空滤出气管与所述增压器连接。

本实用新型提供的汽车，由于采用了上述的降噪空滤出气管，能够实现弹性管的变径，控制进气量的大小，实现降低噪声与发动机动力性能的合理调节，解决进气系统降噪与NVH性能的矛盾，提高整车的驾驶感受。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的内部结构示意图；

图3为图1中沿A-A线的剖视结构示意图；

图4为本实用新型的控制原理图。

图中：1、空气滤清器；2、空滤出气管主体；3、支撑件；4、增压器；5、驱动电机；6、缠绕件；7、弹性管；8、导向套。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅1至图3，现对本实用新型提供的降噪空滤出气管进行说明。所述降噪空滤出气管，包括空滤出气管主体2、弹性管7、驱动电机5以及缠绕件6；弹性管7与空滤出气管主体2连通；驱动电机5通过支撑件3与空滤出气管主体2连接；缠绕件6缠绕在弹性管7上，并具有两个自由端；缠绕件6的一自由端固定在弹性管7的外壁，缠绕件6的另一自由端固定在驱动电机5的转轴上。

本实用新型的工作原理如下：进气系统管路尺寸的变化对噪声和进气量具有较大的影响，但二者是相互方向的作用，本实用新型提供的降噪空滤出气管，利用管径变大则进气阻力小，进气量大，但噪声变大，管径变小进气阻力变大，但噪声变小的特点。本实用新型通过驱动电机5控制缠绕件6收紧或放松，实现弹性管7的变径，进而控制进气量的大小，实现降低噪声与发动机动力性能的合理协调；当汽车在怠速或者刚起步加速时，发动机进气量需要较少，此时管径变小不会影响发动机动力性能，但可大幅度降低进气噪声；当发动机转速超过规定转速后，发动机进气量变大，需要大管径来降低进气阻力，而此时由于发动机转速上升后，车内背景噪声可以掩盖进气噪声，从而解决进气系统降噪与NVH性能的矛盾，提高整车的驾驶感受。

本实施例提供的降噪空滤出气管，空间布置要求较低，能够避免双进气管无法布置的问题。

作为一种具体的实施方式，驱动电机5的转轴延伸到弹性管7的外侧，以便于缠绕件的缠绕。

作为缠绕件6的一种可选的实施方式，参见图3，缠绕件6为钢丝，或钢片，或拉绳。在本实施例中，缠绕件6具有一定的弹性，可以更好的收放实现变径。

作为缠绕件6的另一种可选的实施方式，参见图3，缠绕件6为涡卷弹簧。本实施例可以选用合适的涡卷弹簧，直接连接缠绕，简化制作。

作为缠绕件6的另一种可选的实施方式，参见图3，缠绕件6整圈缠绕在弹性管7上。

本实施例中，需要说明的是，驱动电机5的转轴与弹性管7的中心线平行，缠绕件6可以整圈或半圈缠绕在弹性管7上，而此时驱动电机5的转轴带动的缠绕件6，切向过缠绕件6固定在弹性管7的固定点位，以提高弹性管7收口的效果。

当缠绕件6收紧时，缠绕在弹性管7的长度缩短，当缠绕件6放松时，缠绕的长度增长。由于进气量的进气压力作用于弹性管7，因此，理论上，即使缠绕件6缠绕两圈或三圈，或者说至少一圈以上时，也包括了一圈半或两圈半等，均可以实现缠绕件6的缩短或增长。

作为一种改进的实施方式，参见图2，驱动电机5的转轴上设有用于缠绕件6缠绕的导向套8，导向套8的两端设有限位缠绕件6的防脱凸缘。通过设置的导向套8，对驱动电机5的转轴起到保护的作用，也能够避免缠绕件6滑脱。导向套8与转轴同步旋转，可以通过平键或花键配合，并辅以销钉或螺母限位，防止导向套8滑脱。

作为一种改进的实施方式，参见图3，弹性管7上设有固定缠绕件6的支座(支座在图中未示出)；在本实施例中，弹性管7为橡胶管，在其它的实施例中，弹性管7还可以为PE管。设置支座以便于固定安装缠绕件6，缠绕件6的固定示例如下：在支座上设置缠绕件6穿过的通孔，缠绕件6穿过通孔折叠后，利用锁扣固定。在其它的实施例中，也可以将缠绕件6直接焊接或铆接在支座上。

作为支撑件3的一种改进的实施方式，参见图1至图3，支撑件3包括一端固定于空滤出气管主体2的支撑管，支撑管套装在弹性管7上。驱动电机5固定在支撑管的内壁上。支撑管不仅对驱动电机5起到支撑的作用，对驱动电机5、缠绕件6及弹性管7起到保护的作用；也能够避免这些部件受到周围部件的干扰而失去作用。

驱动电机5安装示例如下：驱动电机5设置卡接部，在支撑管内壁设置用于卡接部卡接的卡接槽；在支撑管内壁设置支撑杆，驱动电机5固定在支撑杆上。

作为支撑件3的另一种改进的实施方式，参见图1至图3，支撑管为对开式结构，对开式的支撑管的两部分之间通过螺栓连接；支撑管的两端通过螺栓连接在空滤出气管主体2上。在本实施例中，将支撑管设置为对开式结构，可便于驱动电机5以及缠绕件6的安装和维修。本实施例中，弹性管7安装在空滤出气管的中间部位，弹性管7与空滤出气管的连接可以采用现有技术，例如法兰配合螺栓的连接方式，卡箍的连接方式等。在其它的实施例中，也可以将弹性管7安装在空滤出气管的一端上。

作为支撑件3的另一种改进的实施方式，支撑件3包括安装在空滤出气管主体2上的支撑架，支撑架上设置有用于安装驱动电机5的平台，该平台设置在弹性管7的一侧。在本实施例中，支撑架为L形的支架，在其它的实施例中，支撑架还可以为Z形的支架。

本实用新型还提供一种变径控制系统，参见图4，包括：降噪空滤出气管、ECU控制器、发动机转速传感器、车轮轮速传感器、节气门开度传感器和挡位信号传感器；发动机转速传感器、车轮轮速传感器、节气门开度传感器和挡位信号传感器均与ECU控制器电性连接，ECU控制器与驱动电机电性连接，通过ECU控制器判断发动机的进气量需求，并控制驱动电机，使缠绕件6收紧或放松弹性管7，增加或减小进气量。

本实用新型提供的变径控制系统的工作控制原理如下：通过监控车速、发动机转速、节气门开度传感器，档位信号、判断现在发动机的进气量需求，根据进气量需求通过ECU控制步进电机转动圈数，从而控制螺旋弹簧收紧或放松可变软管的内径，从而实现根据发动机进气量与进气系统噪声的最优匹配。

控制过程举例如下：当发动机转速1000转/分钟以下时，车轮轮速为0Km/h，此时车辆为怠速阶段，驱动电机5带动缠绕件6收紧弹性管7，弹性管7内径为最小尺寸，可有效阻止发动机噪声通过进气系统传递。

当发动机转速大于规定转速时，车速与档位、节气门开度等满足标定策略，此时为满足发动机需求，需增加进气量，通过ECU控制驱动电机5转动，缠绕件6放松，可变软管内径逐渐变大，进气量提升。

当车速大于规定值时，此时车外风噪和路噪为主要噪声，此时综合节气门开度需求和发动机转速情况，判定管径是否变化，可允许管路内径最大化，充分保障进气量。

其中，驱动电机5可采用步进电机；ECU控制单元，也即ECU(Electronic ControlUnit)电子控制单元，又称"行车电脑"、"车载电脑"等。功能和普通的电脑一样,由微处理器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成，是汽车必备的控制单元。

为便于理解，说明的是，节气门开度传感器或节气门开关，是用于检测发动机状态的设备,其主要功用是检测出发动机是处于怠速工况还是负荷工况，是加速工况还是减速工况。节气门开关实质上是一只可变电阻器和几个开关，安装于节气门体上。电阻器的转轴与节气门联动，它有两个触点：全开触点和怠速触点。当节气门处于怠速位置时，怠速触点闭合，向计算机输出怠速工况信号；当节气门处于其它位置时，怠速触点张开，输出相对于节气门不同转角的电压信号，计算机便根据信号电压值识别发动机的负荷；根据信号电压在一定时间内的变化增减率识别是加速工况还是减速工况。计算机根据这些工况信息来修正喷油量，或者进行断油控制。

本实用新型还提供一种汽车。所述汽车包括空气滤清器1、增压器4以及降噪空滤出气管；空气滤清器1通过降噪空滤出气管与增压器4连接。

本实施例提供的汽车，发动机进气量与进气系统噪声能够达到较佳的匹配的作用，降噪空滤出气管放置在增压器4前方的空滤出气管主体2上，可以从源头控制噪声，降低噪声从更多路径传播的可能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种降噪空滤出气管，其特征在于，包括：

空滤出气管主体(2)；

弹性管(7)，与所述空滤出气管主体(2)连通；

驱动电机(5)，通过支撑件(3)与所述空滤出气管主体(2)连接；以及

缠绕件(6)，缠绕在所述弹性管(7)上，并具有两个自由端；

所述缠绕件(6)的一自由端固定在所述弹性管(7)上，所述缠绕件(6)的另一自由端固定在所述驱动电机(5)的转轴上。

2.如权利要求1所述的降噪空滤出气管，其特征在于，所述缠绕件(6)为钢丝，或钢片，或拉绳。

3.如权利要求1所述的降噪空滤出气管，其特征在于，所述缠绕件(6)为涡卷弹簧。

4.如权利要求1所述的降噪空滤出气管，其特征在于，所述缠绕件(6)整圈缠绕在所述弹性管(7)上。

5.如权利要求1所述的降噪空滤出气管，其特征在于，所述驱动电机(5)的转轴上设有用于缠绕所述缠绕件(6)的导向套(8)，所述导向套(8)的两端设有限位所述缠绕件(6)的防脱凸缘。

6.如权利要求1所述的降噪空滤出气管，其特征在于，所述弹性管(7)上设有固定所述缠绕件(6)的支座。

7.如权利要求1所述的降噪空滤出气管，其特征在于，所述支撑件(3)包括一端固定于所述空滤出气管主体(2)的支撑管，所述支撑管套装在所述弹性管(7)上，所述驱动电机(5)固定在所述支撑管的内壁上。

8.如权利要求7所述的降噪空滤出气管，其特征在于，所述支撑管为对开式结构，所述对开式的支撑管的两部分之间通过螺栓连接；所述支撑管的两端通过螺栓连接在所述空滤出气管主体(2)上。

9.一种变径控制系统，其特征在于，包括：ECU控制器、发动机转速传感器、车轮轮速传感器、节气门开度传感器、挡位信号传感器以及如权利要求1-8任一项所述的降噪空滤出气管；

所述发动机转速传感器、所述车轮轮速传感器、所述节气门开度传感器和所述挡位信号传感器均与所述ECU控制器电性连接，所述ECU控制器与所述的降噪空滤出气管中的驱动电机电性连接。

10.一种汽车，其特征在于，包括空气滤清器(1)、增压器(4)以及如权利要求1-8任一项所述的降噪空滤出气管；所述空气滤清器(1)通过所述降噪空滤出气管与所述增压器(4)连接。

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