DE102007043147B4

DE102007043147B4 - Kontinuierlich variabel abgestimmter Resonator

Info

Publication number: DE102007043147B4
Application number: DE102007043147.5A
Authority: DE
Inventors: John David Kostun; David John Moenssen; Mark Donald Hellie; Erich James Vorenkamp; Christopher Edward Shaw
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2007-09-04
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2027-09-05
Also published as: US20080066999A1; US7690478B2; DE102007043147A1

Abstract

Variabel abgestimmter Resonator (45, 100), umfassend:ein erstes Gehäuse (26', 108), das darin eine erste Kammer (25', 107) bildet;einen ersten Konnektor (14', 104), der angepasst ist, um eine direkte Fluidkommunikation zwischen einem Kanal (11', 101) und der ersten Kammer (25', 107) bereitzustellen, wobei der erste Konnektor (14', 104) einen Halsdurchmesser (20', 112) mit einer unveränderlichen Einlassfläche aufweist;und einen zweiten Konnektor (16', 106), der angepasst ist, um eine direkte Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (11', 101) und der ersten Kammer (25', 107) bereitzustellen, wobei der zweite Konnektor (16, 106) einen Halsdurchmesser (24', 114) und einen einstellbaren Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers (24', 114) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz der in den Resonator (45, 100) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen,ein zweites Gehäuse (46, 120) mit einer zweiten Kammer (51, 119) und einen zusätzlichen Konnektor (47, 151) in Fluidkommunikation mit der ersten Kammer (25', 107) und der zweiten Kammer (51, 119), der zwischen der ersten Kammer (25', 107) und der zweiten Kammer (51, 119) angeordnet ist, wodurch die zweite Kammer (51, 119) mit der ersten (25', 107) Kammer in Fluidkommunikation steht, wobei der einem zusätzliche Konnektor (47, 151) einen Halsdurchmesser (49, 155) und Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers (49, 155) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz q einer in den Resonator (45, 100) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Resonator und insbesondere auf einen kontinuierlich variabel abgestimmten Resonator zur Steuerung von Motorinduktionsgeräuschen in einem Fahrzeug.
Bei einem Verbrennungsmotor für Fahrzeuge ist es wünschenswert, ein Luftansaugsystem zu entwickeln, bei dem die Schallenergieerzeugung minimiert wird. Schallenergie wird erzeugt, wenn Luft in den Motor gesaugt wird. Durch das Ansaugen von Luft in die Luftzuleitung entsteht Vibration, was unerwünschte Ansauggeräusche erzeugt. Resonatoren verschiedener Typen wie z. B. ein Helmholtz-Resonator werden eingesetzt, um Motoransauggeräusche zu reduzieren, indem vom Motor erzeugte Schallwellen in der Phase um 180 Grad verschoben reflektiert werden. Die Kombination aus den von dem Motor erzeugten Schallwellen und den phasenverschobenen Schallwellen führt zur Verringerung oder Aufhebung der Amplitude der Schallwellen. Solche Resonatoren umfassen typischerweise eine einzelne feste Volumenkammer zum Ableiten der Ansauggeräusche. Multiple Resonatoren sind häufig erforderlich, um mehrere Schallwellen unterschiedlicher Frequenzen zu dämpfen.
Es wurden gewünschte Geräuschpegelziele für ein Fahrzeugmotoransaugsystem entwickelt. Die Geräuschpegelziele sind mit einem herkömmlichen Multi-Resonatorsystem oftmals nicht zu erreichen. Der Grund dafür liegt darin, dass herkömmliche Resonatorsysteme ein Dämpfungsprofil bieten, das nicht mit dem Profil der Geräuschziele übereinstimmt und zu einer unerwünschten begleitenden Verstärkung des Seitenbands führt. Das gilt insbesondere für einen Breitband-Geräuschspitzenwert. Im Ergebnis liegen, wenn ein Spitzenwert bei einer gegebenen Motorgeschwindigkeit auf die Geräuschpegelziellinie verringert wird, die Amplituden von benachbarten Geschwindigkeiten über der Ziellinie.
Somit sind die Resonatoren effektiv im Dämpfen von Geräuschen bei bestimmten Motorgeschwindigkeiten, aber ineffektiv im Dämpfen der Geräusche bei anderen Motorgeschwindigkeiten.
Bestehende gesteuerte variabel abgestimmte Resonatoren variieren das Resonatorvolumen, um die gewünschte Geräuschverringerung als eine Funktion der Motorgeschwindigkeit zu erreichen. Die Volumensteuerung der Resonatoren erfordert die Bewegung großer abgedichteter Flächen, was mehrere Probleme mit sich bringt, umfassend eine erhöhte Motorlast und eine unerwünschte Abnutzung der Abdichtung.
Aus der US 7 089 901 B2 ist ein Resonator bekannt, der eine erste Öffnung aufweist, um eine fluide Kommunikation zwischen einem ersten Einlasskanal und einem ersten Volumenabschnitt anzubieten. Ein Schlitz, der in der oberen Wandung eines Gehäuses stromabwärts bezüglich der ersten Öffnung ausgebildet ist, stellt eine direkte fluide Kommunikation zwischen dem ersten Einlasskanal und dem zweiten Volumenabschnitt bereit. Ein beweglicher Abschnitt weist ein luftdurchlässiges Teil auf, wodurch eine Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Volumenabschnitt über mikroskopische Poren bereitstellt wird. Ungeachtet dessen kann jeder der Volumenabschnitte eine unabhängige Resonanzfrequenz haben.
In der US 4 546 733 A ist ein Resonator für Verbrennungsmotoren beschrieben, der Einlassrohre und Auslassrohre aufweist, welche mit einem Zylinder der Verbrennungsmotoren verbunden sind. Der Resonator umfasst Resonatormittel, wie eine Resonanzkammer, für das Absorbieren von in den Motoren erzeugten Resonanzgeräuschen; eine Vielzahl von Rohrverbindungsteilen, die zwischen den Resonatormitteln und einem der Rohre angeordnet sind, für die Bildung eines Durchgangs von dem einem Rohr zu den Resonatormitteln; und Schalteinrichtungen für den Wechsel der Rohrverbindungsteile, wie ein Drehventil, die mit den Rohrverbindungsteilen je nach Betriebsbedingungen der Motoren verbunden werden, um die Geräusche aus den Motoren zu absorbieren.
Die DE 102 31 238 A1 beschreibt eine Geräuschdämpfungsvorrichtung zur Reduktion von Mündungsgeräuschen bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen. Diese Geräuschdämpfungsvorrichtung weist einen Helmholtz-Resonator auf, der über zwei verschieden dimensionierte Verbindungshälse mit einem Gasströmungskanal verbunden ist, in dem ein pulsierendes Gas strömt. Eine Kammer kommuniziert über den ersten Verbindungshals permanent mit einem Gasströmungskanal. Ein zweiter Verbindungshals ist mittels eines Schaltglieds zwischen einem aktivierten Zustand, in dem die Kammer über den zweiten Verbindungshals mit dem Gasströmungskanal kommuniziert, und einem deaktivierten Zustand umschaltbar, in dem die Kammer über den zweiten Verbindungshals nicht mit dem Gasströmungskanal kommuniziert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Resonator herzustellen, der kein Abdichten des Resonatorvolumens erfordert und variabel abgestimmt ist, um die Emission von Schallenergie zu beeinträchtigen, die durch den Fahrzeugmotoransaugvorgang bei einer großen Reihe an Motorgeschwindigkeiten hervorgerufen wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1, 2, 10 und 11 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
In Harmonie mit der vorliegenden Erfindung wurde überraschend ein Resonator entdeckt, der kein Abdichten des Resonatorvolumens erfordert und variabel abgestimmt ist, um die Emission von Schallenergie zu beeinträchtigen, die durch den Fahrzeugmotor und andere Quellen bei einer großen Reihe an Motorgeschwindigkeiten hervorgerufen wird.
In einer Ausführungsform umfasst ein variabel abgestimmter Resonator einen ersten Konnektor, der angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen einem Kanal und einer ersten Kammer bereitzustellen; und einen zweiten Konnektor, der angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal und der ersten Kammer bereitzustellen, wobei der zweite Konnektor einen Halsdurchmesser und einen einstellbaren Abdeckabschnitt aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl von Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz der in den Resonator eintretenden Schallwelle zu ermöglichen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein variabel abgestimmter Resonator ein erstes Gehäuse, das darin eine Kammer bildet; einen ersten Konnektor, der angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen einem Kanal und der ersten Kammer bereitzustellen; einen zweiten Konnektor, der angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal und der ersten Kammer bereitzustellen, wobei der zweite Konnektor einen Halsdurchmesser und einen einstellbaren Abdeckabschnitt aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl von Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz der in den Resonator eintretenden Schallwelle zu ermöglichen; und ein Resonatorsteuerungssystem, umfassend: ein programmierbares Steuermodul in Kommunikation mit dem Abdeckabschnitt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein programmierbares Steuermodul die Bewegung des Abdeckabschnitts in Antwort auf eine Motorgeschwindigkeit steuert.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein variabel abgestimmter Resonator ein erstes Gehäuse mit einer darin gebildeten ersten Kammer; ein zweites Gehäuse mit einer darin gebildeten zweiten Kammer; einen ersten Konnektor, der angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen einem Kanal und einer ersten Kammer bereitzustellen; einen zweiten Konnektor, der angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal und der ersten Kammer bereitzustellen, wobei der zweite Konnektor einen Halsdurchmesser und einen einstellbaren Abdeckabschnitt aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz der in den Resonator eintretenden Schallwelle zu ermöglichen; einen dritten Konnektor, der angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal und der zweiten Kammer bereitzustellen; einen vierten Konnektor, der angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal und der zweiten Kammer bereitzustellen, wobei der vierte Konnektor einen Halsdurchmesser und einen Abdeckabschnitt aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz der in den Resonator eintretenden zweiten Schallwelle zu ermöglichen; und ein Resonatorsteuerungssystem, umfassend: einen Motorgeschwindigkeitssensor und ein programmierbares Steuermodul in Kommunikation mit dem Motorgeschwindigkeitssensor, dadurch gekennzeichnet, dass das programmierbare Steuermodul die Bewegung des Abdeckabschnitts von zumindest dem zweiten Konnektor oder dem vierten Konnektor in Antwort auf ein Signal aus dem Motorgeschwindigkeitssensor steuert.
Die vorstehenden sowie weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden Fachleuten beim Lesen der nachstehenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung leicht deutlich werden unter Berücksichtigung der beiliegenden Figuren, in denen:

1 ein schematisches Diagramm eines kontinuierlich variabel abgestimmten Resonators ist, das der Illustration von einzelnen Merkmalen der Erfindung dient, jedoch nicht alle Merkmale der Erfindung zeigt;
2A - 2D Vorderansichten eines in 1 dargestellten rotierenden Trennventils sind und mehrere Positionen des Ventils zum Ermöglichen verschiedener Durchflussmengen darstellen, um Schallwellen mit variablen Frequenzen zu dämpfen;
3 ein schematisches Diagramm eines kontinuierlich variabel abgestimmten Resonators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
4 ein schematisches Diagramm eines kontinuierlich variabel abgestimmten Resonators ist, das der Illustration einzelner Merkmale der Erfindung dient, jedoch nicht alle Merkmale der Erfindung zeigt;
5 ein schematisches Diagramm eines kontinuierlich variabel abgestimmten Resonators gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist; und
6 ein schematisches Diagramm eines kontinuierlich variabel abgestimmten Resonators gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;
7A - 7D Vorderansichten eines gleitenden Türventils gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind und mehrere Positionen des Ventils zum Ermöglichen verschiedener Durchflussmengen darstellen, um Schallwellen mit variablen Frequenzen zu dämpfen;
8 ein schematisches Diagramm eines kontinuierlich variabel abgestimmten Resonators gemäß einer nicht der Erfindung entsprechenden Ausführungsform ist; und
9A - 9D Vorderansichten eines in 8 dargestellten Ventils sind und mehrere Positionen des Ventils zum Ermöglichen verschiedener Durchflussmengen darstellen, um Schallwellen mit variablen Frequenzen zu dämpfen.

Die nachstehende ausführliche Beschreibung und die angefügten Figuren beschreiben und zeigen verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung oder dienen der Illustration einzelner erfindungsgemäßer Merkmale, ohne die gesamte Erfindung darzustellen. Die Beschreibung und die Figuren dienen dazu, es Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und anzuwenden, und sind nicht gedacht, den Anwendungsbereich der Erfindung in irgendeiner Weise zu begrenzen.
1 zeigt einen kontinuierlich variabel abgestimmten Resonator 10 zur Verwendung in einem Fahrzeugluftansaugsystem (nicht dargestellt), wobei die 1 der Illustration von einzelnen Merkmalen der Erfindung dient, jedoch nicht alle Merkmale der Erfindung zeigt. Der Resonator 10 umfasst einen Resonatorkanal 11, der an einem ersten Kanal 12 angebracht ist, welcher mit einem Motor (nicht dargestellt) und einem Luftfilter (nicht dargestellt) kommuniziert. Der Resonatorkanal 11 kann mithilfe jedes herkömmlichen Mittels wie z. B. Klemmen an dem ersten Kanal 12 angebracht werden. Es ist verständlich, dass der Resonator 10 auch an anderen Stellen angebracht werden kann, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen, wie zum Beispiel zwischen einem Lufteintritt (nicht dargestellt) und dem Luftfilter. Vorzugsweise werden der Resonatorkanal 11 aus Kunststoff und der erste Kanal 12 aus Gummi gebildet.
Ein erster Konnektor 14 und ein zweiter Konnektor 16 sind an dem Resonatorkanal 11 angeordnet. Optional kann ein Abdichtelement (nicht dargestellt) wie zum Beispiel ein Ventil in dem Resonatorkanal 11 angeordnet sein, der an den ersten Konnektor 14 grenzt. Der erste Konnektor 14 weist eine Halslänge 18 und einen Halsdurchmesser 20 auf. Der zweite Konnektor 16 weist eine Halslänge 22 und einen Halsdurchmesser 24 auf. Eine Kammer 25, die mit dem ersten Konnektor 14 und dem zweiten Konnektor 16 in Fluidkommunikation steht, ist in einem Gehäuse 26 gebildet, das an dem Resonatorkanal 11 angeordnet ist. Vorzugsweise werden der erste Konnektor 14, der zweite Konnektor 16 und das Gehäuse 26 aus Kunststoff gebildet.
Eine erste Welle 27 verbindet operativ einen Motor 28 mit einem ersten Ventil 30 innerhalb der Kammer 25. Es ist verständlich, dass die erste Welle 27, der Motor 28 und das gewünschte erste Ventil 30, wenn gewünscht, auch außerhalb der Kammer 25 angeordnet werden können. Während das erste Ventil 30 ein Drehventil ist, kann jedes Ventil oder jeder bewegliche Abdeckabschnitt wie gewünscht verwendet werden, zum Beispiel als ein Schmetterlingsventil, ein rotierendes Türventil oder ein gleitendes Türventil. Wie in 2A - 2D deutlicher dargestellt, umfasst das erste Ventil 30 einen Hauptkörper 35, einen Abdeckabschnitt 37, einen Drehpunkt 39 und eine Öffnung 41.
Eine zweite Welle 31 verbindet operativ den Motor 28 mit einem zweiten Ventil 32, welches das Gehäuse 26 an einer in dem Gehäuse 26 gebildeten Öffnung 33 fasst. Es wird verstanden werden, dass die Struktur des zweiten Ventils 32 im Wesentlichen dieselbe ist wie die des ersten Ventils 30. Eine biegsame Membran 34 ist abdichtend ringsum die Öffnung 33 mit dem Gehäuse verbunden.
Der Motor 28 kommuniziert elektrisch mit einem Steuersystem 36, welches ein programmierbares Steuermodul (PCM) 38, einen Positionssensor und -sender 40 und einen Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 42 umfasst. Der Positionssensor und -sender 40 kommuniziert elektrisch mit dem ersten Ventil 30 und dem PCM 38. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 42 kommuniziert elektrisch mit dem Motor und dem PCM 38.
Zum besseren Verständnis der physikalischen Grundlagen des akustischen Verhaltens des Resonators 10 wird eine mechanische Analogie eines Federmassensystems zur Beschreibung seiner Funktion verwendet. Die Luft in der Kammer 25 entspricht der Feder und die Luft in den Konnektoren 14, 16 entspricht der Systemmasse. Die auf die Konnektormasse wirkenden Kräfte sind der Wellendruck in dem Resonatorkanal 11, der über der Fläche der Konnektoren 14, 16 F=P*A wirkt, die Massenkraft der Masse und die entgegenwirkende Kraft der komprimierten Luft in der Kammer 25.
Im Betrieb wird das Abdichtelement selektiv in eine offene oder eine geschlossene Position bewegt. Wenn es sich in geschlossener Position befindet, wird der Fluidfluss durch den ersten Konnektor 14 in die Kammer 25 beeinträchtigt. Es wird verstanden werden, dass, wenn sich das Abdichtelement in geschlossener Position und das erste Ventil 30 in geschlossener Position befinden, die Funktionalität des Resonators 10 minimiert wird. In einer offenen Position drängen die von dem Motorluftinduktionsprozess und anderen Quellen erzeugten Schallwellen den Luftmassen, welche sich in dem ersten Konnektor 14 und dem zweiten Konnektor 16 befinden, eine Kraft auf, wobei die Kraft zu den jeweiligen Flächen der Konnektoren 14, 16 proportional ist.
Im Ergebnis werden diese Massen in die Kammer 25 beschleunigt und komprimieren die Luft in der Kammer 25. Wenn die Summe der Massenkraft der Massen und die durch die Schallwelle auf die Massen wirkende Kraft gleich der Druckkraft ist, ändern die Massen die Richtung und wandern durch den ersten Konnektor 14 und zweiten Konnektor 16 zurück. Dementsprechend wird die Zeiteinstellung der Rückwelle gesteuert durch die Selektion des Volumens der Kammer 25 und der Geometrien der Konnektoren 14, 16. Wenn die Zeiteinstellung der Schallwelle, welche durch die Bewegung der Massen hervorgerufen wurde, in einer 180 Grad Wellenverlagerung bezüglich einer Frequenzkomponente der nächsten nachfolgenden Welle resultiert, wird die Aufhebung der zwei Schallwellen eintreten.
Anschließend wird veranlasst, dass sich zusätzliche Schallwellen, die vom Motor und anderen Quellen erzeugt wurden, mit den Schallwellen, die aus dem Resonator 10 kommen, vereinen. Die Vereinigung der von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen und den phasenverschobenen Schallwellen führt zur Verringerung oder Aufhebung der Amplitude der Schallwellen und eine Dämpfung der Schallwellen ist erreicht.
Die Frequenz der von dem Motor erzeugten Schallwellen ist bei unterschiedlichen Motorgeschwindigkeiten unterschiedlich. Daher ist es, um die Zielgeräuschpegel zu erfüllen, erforderlich, dass der Resonator 10 Schallwellen mit einem großen Schallwellenfrequenzbereich dämpft. Das wird erreicht, indem die Position des ersten Ventils 30 variiert wird, um eine Einstellung der Luftmasse im Konnektor 16 zu bewirken, welcher in die Kammer 25 wandert. Die Frequenz der Schallwelle, die von dem Resonator 10 gedämpft wird, wird mit der nachstehenden Gleichung vorausberechnet, wobei f die Frequenz der Schallwelle, c die Schallgeschwindigkeit, Leff die Länge des Konnektors plus 0,85-mal der Durchmesser des Konnektors, A die Fläche des Konnektors und V das Volumen der Kammer ist: $f = \frac{c}{2 π} \sqrt{\frac{L_{1, eff} A 2 + L_{2, eff} A_{1}}{V (L_{1, eff} L_{2, EFF})}}$
Zum Einstellen der Fläche des zweiten Konnektors 16 wird der Abdeckabschnitt 37 des Ventils 30 um den Drehpunkt 39 gedreht, um verschiedene Abschnitte der Öffnung 41 freizulegen, um verschiedene Massen des Konnektors 16, die durch das erste Ventil 30 eintreten, zu ermöglichen. Dementsprechend kann das erste Ventil 30 selektiv geöffnet, geschlossen oder in Zwischenpositionen bewegt werden, um die Dämpfung von Schall bei einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Frequenzen zu ermöglichen. Wenn sich das erste Ventil 30 in vollständig geschlossener Position befindet, wie in 2A dargestellt, dann wandert die Luftmasse im Konnektor 14 weiter in die Kammer 25 aufgrund ihrer größeren Trägheit und kleineren Fläche in Bezug zum Konnektor 16, und die Zeit, welche die Luft braucht, um die Schallwellen zu komprimieren und die Schallwellen aus dem Resonator 10 zu treiben, wird maximiert. Daher dämpft der Resonator 10 Schall mit niedrigen Frequenzen, während sich das Ventil 30 in einer geschlossenen Position befindet. Wenn das erste Ventil 30 von 2B - 2D immer weiter geöffnet wird, dann sinkt die Reisezeit der Konnektormasse in die Kammer 25, da die entgegengesetzte Druckkraft schneller zunimmt als die Kräfte, welche die Masse in die Kammer drücken. Dementsprechend wird die Zeit zum Zurückkehren der Masse, die auf die Schallwelle wirkt, verringert und der Resonator dämpft Geräusche mit höheren Frequenzen. Wenn sich das erste Ventil 30 in vollständig offener Position befindet, wie in 2D dargestellt, wird die Zeit, welche die Luft braucht, um die Schallwellen zu komprimieren und sie aus dem Resonator 10 zu treiben, minimiert und der Resonator 10 dämpft die Schallwellen mit der höchstmöglichen Frequenz, die vom Resonator 10 erreicht wird. Somit wird eine gewünschte Dämpfung der von dem Fahrzeugmotor ausgegebenen Schallwellen über einen großen Frequenzbereich erreicht.
Der Motor 28 wird verwendet, um die Position des ersten Ventils 30 zu verändern, um eine Einlassfläche in die Kammer 25 durch den zweiten Konnektor 16 zu steuern. Durch das Steuern der Einlassfläche in die Kammer 25 durch den zweiten Konnektor 16, wird die Luftmasse in dem Konnektor 16, die in die Kammer 25 wandern darf, gesteuert, wie vorstehend erläutert. Wenn der Motor 28 die Position des ersten Ventils 30 einstellt, wird gleichzeitig die Position des zweiten Ventils 32 eingestellt. Das zweite Ventil 32 wird eingestellt, um eine Auslassfläche des Gehäuses 26 durch die darin gebildete Öffnung 33 zu steuern. Die biegsame Membran 34 beeinträchtigt den durchgehenden Fluidfluss, erlaubt aber den Schallwellen durchzutreten. Daher ist es nicht gestattet, dass Fluid mit ungewünschten Teilchen durch die Öffnung 33 in die Kammer 25 des Resonators 10 eintritt; jedoch dürfen Schallwellen durch die Öffnung 33 wandern und in die Atmosphäre entweichen. Dieser Aspekt kann auf verschiedene Weise verwendet werden. Zum Beispiel verringert eine kleine Öffnung 33 die Dämpfung in dem Motorinduktionssystem in Situationen, in denen eine starke Dämpfung unerwünscht ist. Auf eine zweite Art und Weise überträgt eine große Öffnung 33 Schall mit hoher Amplitude, was in Situationen wünschenswert sein kann, in denen die Erzeugung von Schallwellen mit den gewünschten Frequenzen durch den Resonator 10 erfolgt, wie zum Beispiel bei Motoren, die sehr wenig Schall erzeugen. Es ist verständlich, dass die zweite Welle 31, das zweite Ventil 32, die Öffnung 33 und die biegsame Membran 34 für die normale Schallwellendämpfung des Resonators 10 nicht notwendig sind und, wenn gewünscht, entfernt werden können.
Der Positionssensor und -sender 40 liefert eine positionale Rückmeldung für das erste Ventil 30 an das PCM 38. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 42 erkennt und sendet die Motorgeschwindigkeit an das PCM 38. Das PCM 38 greift auf eine PCM-Tabelle 44 zu, um basierend auf der Motorgeschwindigkeit eine erforderliche Position für das erste Ventil 30 zu finden. Die erforderliche Position des ersten Ventils 30 wird dann mit der positionalen Rückmeldung des Positionssensors und -senders 40 verglichen. Wenn sich die positionale Rückmeldung von der erforderlichen Position unterscheidet, erfolgt eine Positionseinstellung durch das PCM 38, indem der Motor 28 veranlasst wird, die Position des ersten Ventils 30 einzustellen wie nötig.
Das Steuern des Resonators 10 durch das PCM 38 wird durchgeführt mithilfe eines ersten Abbildens (Mapping) der Eigenschaften des Resonators 10 an verschiedenen Positionen des ersten Ventils 30 bei jeder Motorgeschwindigkeit. Die Positionen des ersten Ventils 30 im Vergleich zur Motorgeschwindigkeit werden in die PCM-Tabelle 44 eingegeben. Die Positionen des ersten Ventils 30 werden bestimmt durch Vergleichen der Differenz zwischen den Grund- und Zieleigenschaften bei jeder Motorgeschwindigkeit mit einer Abbildung der Resonatorleistung. Die Positionen des ersten Ventils 30, die im besten Fall bei jeder Motorgeschwindigkeit die Aufgabe erfüllen, werden in die PCM-Tabelle 44 eingegeben. Es sollte beachtet werden, dass der Resonator 10 an der Stelle in das Luftinduktionssystem des Fahrzeugs platziert werden sollte, an der er die interessierenden Frequenzen am effektivsten dämpfen kann, um die beste Effizienz zu erzielen. Zum Beispiel sollte die gewählte Position nicht nahe eines Druckknotenpunktes der interessierenden Frequenzen liegen, sondern an einer Position, in der die Drücke der stehenden Welle für die interessierenden Frequenzen Werte sind, die eine angemessene Dämpfung unterstützen.
In Situationen, in denen die Schallwellendämpfung erwünscht ist, kann der Resonator 10 an wechselnden Positionen in dem Luftansaugsystem des Fahrzeugs angeordnet werden. Der Resonator 10 kann zum Beispiel mit einem zweiten Kanal (nicht dargestellt) verbunden werden, der ein Zweig des ersten Kanals 12 ist. Positive Ergebnisse wurden festgestellt, wenn der sekundäre Kanal von dem ersten Kanal 12 zwischen einem Zwischenkühler (nicht dargestellt) und einem Drosselventilkörper (nicht dargestellt) abgezweigt ist. Es ist verständlich, dass der Resonator 10, wenn gewünscht, auch an anderen Positionen angeordnet werden kann.
Die PCM-Tabelle 44 wird modifiziert, um die Positionen des ersten Ventils 30 zu bestimmen, welches Schallwellen verstärkt, um die gewünschten Geräuschziele zu erfüllen. Die Positionen des ersten Ventils 30, die im besten Fall bei jeder Motorgeschwindigkeit die Aufgabe erfüllen, werden in die PCM-Tabelle 44 eingegeben. Der Positionssensor und -sender 40 liefert eine positionale Rückmeldung für das erste Ventil 30 an das PCM 38. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 42 erkennt und sendet die Motorgeschwindigkeit an das PCM 38. Das PCM 38 greift auf eine modifizierte PCM-Tabelle 44 zu, um basierend auf der Motorgeschwindigkeit eine erforderliche Position für das erste Ventil 30 zu finden. Die erforderliche Position des ersten Ventils 30 wird dann mit der positionalen Rückmeldung des Positionssensors und -senders 40 verglichen. Wenn sich die positionale Rückmeldung von der erforderlichen Position unterscheidet, erfolgt eine Positionseinstellung durch das PCM 38, indem der Motor 28 betrieben wird, um die Position des ersten Ventils 30 einzustellen wie nötig.
3 zeigt einen kontinuierlich variabel abgestimmten Resonator 45 zur Verwendung in einem Fahrzeugluftansaugsystem (nicht dargestellt) gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die ähnliche Struktur zu der vorstehend für 1 beschriebenen, welche hier in Bezug auf 3 wiederholt wird, umfasst die gleichen Bezugsziffern und ein Hauptsymbol (‘). Der Resonator 45 umfasst einen Resonatorkanal 11', der an einem ersten Kanal 12' angebracht ist, welcher mit einem Motor (nicht dargestellt) und einem Luftfilter (nicht dargestellt) kommuniziert. Der Resonatorkanal 11' kann mithilfe jedes herkömmlichen Mittels wie z. B. Klemmen an dem ersten Kanal 12' angebracht werden. Es ist verständlich, dass der Resonator 45 auch an anderen Stellen wie zum Beispiel zwischen einem Lufteintritt (nicht dargestellt) und dem Luftfilter angebracht werden kann, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen. Vorzugsweise wird der Resonatorkanal 11' aus Kunststoff und der erste Kanal 12' aus Gummi gebildet.
Ein erster Konnektor 14' und ein zweiter Konnektor 16' sind an dem Resonatorkanal 11' angeordnet. Der erste Konnektor 14' weist eine Halslänge 18' und einen Halsdurchmesser 20' auf. Der zweite Konnektor 16' weist eine Halslänge 22' und einen Halsdurchmesser 24' auf. Eine Kammer 25', die mit dem ersten Konnektor 14' und dem zweiten Konnektor 16' in Fluidkommunikation steht, ist in einem Gehäuse 26' gebildet, das an dem Resonatorkanal 11' angeordnet ist. Vorzugsweise werden der erste Konnektor 14', der zweite Konnektor 16' und das Gehäuse 26' aus Kunststoff gebildet.
Eine erste Welle 27' verbindet operativ einen Motor 28' mit einem ersten Ventil 30' innerhalb der Kammer 25'. Die Struktur des ersten Ventils 30' und eines zweiten Ventils 32' ist im Wesentlichen dieselbe wie die des ersten Ventils 30, das vorstehend für 1 und 2 erläutert wurde. Es ist verständlich, dass die erste Welle 27', der Motor 28' und das erste Ventil 30' außerhalb der Kammer 25 angeordnet werden können, wenn gewünscht. Während das dargestellte erste Ventil 30' und zweite Ventil 32' rotierende Trennventile sind, kann jedes Ventil oder jeder bewegliche Abdeckabschnitt verwendet werden, wie gewünscht, zum Beispiel als ein Schmetterlingsventil, ein rotierendes Türventil oder ein gleitendes Türventil. Eine zweite Welle 31' verbindet operativ einen Motor 28' mit dem zweiten Ventil 32'. Ein zweites Gehäuse 46 mit einer zweiten Kammer 51 ist an das Gehäuse 26' montiert. Ein dritter Konnektor 47 in Fluidkommunikation mit der Kammer 25' und der zweiten Kammer 51 ist zwischen der Kammer 25' und der zweiten Kammer 51 angeordnet. Vorzugsweise werden der dritte Konnektor 47 und das Gehäuse 46 aus Kunststoff gebildet. Der dritte Konnektor 47 weist eine Halslänge 48 und einen Halsdurchmesser 49 auf. In dieser Ausführungsform ist ein einzelner Motor 28' operativ mit dem ersten Ventil 30' und dem zweiten Ventil 32' verbunden und die Bewegung des ersten Ventils 30' ist abhängig von der Bewegung des zweiten Ventils 32'. Es wird verstanden werden, dass, wenn eine unabhängige Bewegung der Ventile 30', 32' gewünscht wird, ein zweiter Motor (nicht dargestellt) verwendet werden kann, um das andere der Ventile 30', 32' zu betätigen. Die unabhängige Bewegung der Ventile 30', 32' könnte also erreicht werden durch die Verwendung einer Kupplung oder ähnlichen Struktur (nicht dargestellt), die mit einem der Ventile 30', 32' verbunden ist.
Der Motor 28' kommuniziert elektrisch mit einem Steuersystem 36', welches ein programmierbares Steuermodul (PCM) 38', einen Positionssensor und -sender 40' und einen Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 42' umfasst. Der Positionssensor und -sender 40' kommuniziert elektrisch mit dem ersten Ventil 30' und dem PCM 38'. Es ist verständlich, dass der Positionssensor und -sender 40' anstelle von oder in Kombination mit dem ersten Ventil 30' elektrisch mit dem zweiten Ventil 32' kombiniert werden kann, wenn gewünscht. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 42' kommuniziert elektrisch mit dem Motor und dem PCM 38'.
Im Betrieb wandern die von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen durch den ersten Kanal 12' und in den Resonatorkanal 11' in die in 3 angedeutete Richtung. Die Schallwellen drücken die in dem ersten Konnektor 14' und dem zweiten Konnektor 16' befindlichen Luftmassen in die Kammer 25' und die entstandene Druckwelle im Innern der Kammer 25' drückt eine in dem dritten Konnektor 47 befindliche Luftmasse in die zweite Kammer 51. Wenn die in dem ersten Konnektor 14', dem zweiten Konnektor 16' und dem dritten Konnektor 47 befindlichen Luftmassen in die Kammer 25' und die zweite Kammer 51 wandern, wird die Luft in den Kammern 25', 51 komprimiert. Bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Innern der Kammer 25' treibt die komprimierte Luft die Luftmassen durch den ersten Konnektor 14' und den zweiten Konnektor 16' zurück. Gleichermaßen treibt bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Innern der zweiten Kammer 51 die komprimierte Luft die Luftmassen durch den dritten Konnektor 47 zurück. Im Ergebnis sind zwei separate Frequenzkomponenten der Schallwellen in der Phase um 180° verschoben von dem Zeitpunkt, an dem sie in die Kammern 25', 51 wanderten. Anschließend werden zusätzliche Schallwellen, welche vom Motor und anderen Quellen erzeugt wurden, veranlasst, sich mit den Schallwellen, die aus dem Resonator 45 kommen, zu vereinen. Die Vereinigung der von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen und den phasenverschobenen Schallwellen führt zur Verringerung oder Aufhebung der Amplituden der zwei separaten Schallwellen, und eine Dämpfung der zwei separaten Schallwellen ist erreicht.
Die Frequenzen der von dem Motor erzeugten Schallwellen sind bei unterschiedlichen Motorgeschwindigkeiten unterschiedlich. Daher ist es, um die Zielgeräuschpegel zu erfüllen, erforderlich, dass der Resonator 45 Schallwellen mit einem großen Frequenzbereich dämpft. Das wird erreicht, indem die Position des ersten Ventils 30' und des zweiten Ventils 32' variiert wird, um eine Einstellung der Luftmassen in den Konnektoren 16', 47 zu bewirken, die durch den zweiten Konnektor 16' in die Kammer 25' wandern dürfen und durch den dritten Konnektor 47 in die zweite Kammer 51 eintreten dürfen. Die Ventile 30', 32' können selektiv geöffnet, geschlossen oder in Zwischenpositionen bewegt werden, um die Dämpfung zweier separater Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen bei einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Frequenzen zu ermöglichen. Wie vorstehend für 1 und 2 erläutert, dämpft der Resonator 45 eine Frequenz der Schallwellen mit niedrigen Frequenzen, wenn sich die Ventile 30', 32' in vollständig geschlossenen Positionen befinden. Wenn die Ventile 30', 32' etwas geöffnet werden, dämpft der Resonator 45 zwei separate Frequenzen von Schallwellen mit höheren Frequenzen, da die Schallwelle, die in jeder Kammer 25, 51 reflektiert wird, durch die nachfolgenden Schallwellen, welche von der Motorinduktion und anderen Quellen erzeugt wurden, phasenverschoben ist. Somit wird eine Dämpfung von zwei separaten Frequenzen der von dem Fahrzeugmotor und anderen ausgegebenen Schallwellen über einen großen Frequenzbereich erreicht.
Der Motor 28' wird verwendet, um die Position der Ventile 30', 32' zu verändern, um die Einlassflächen in die Kammern 25', 51 durch den zweiten Konnektor 16' und den dritten Konnektor 47 zu steuern. Durch das Steuern der Einlassfläche in die Kammer 25' durch den zweiten Konnektor 16', in die zweite Kammer 51 durch den dritten Konnektor 47 wird die Luftmasse, die in die Kammern 25', 51 wandern darf, gesteuert, wie vorstehend erläutert. Wenn der Motor 28' die Position des ersten Ventils 30' einstellt, wird gleichzeitig die Position des zweiten Ventils 32' eingestellt. Es ist verständlich, dass die Positionen der Ventile 30', 32' nicht notwendigerweise dieselben sind. Während die Bewegung der Ventile 30', 32' abhängig ist, wenn sich eines der Ventile 30', 32' in einer vollständig offenen Position befindet, kann sich das andere der Ventile 30', 32' in einer vollständig offenen, einer vollständig geschlossenen oder einer Zwischenposition befinden.
Ferner ermöglicht eine Bewegung eines der Ventile 30', 32' zum Einstellen der Einlassfläche des jeweiligen Konnektors 16', 47 nicht notwendigerweise eine ähnliche Einstellung der Einlassfläche des anderen Konnektors 16', 47. Zum Beispiel kann eine Vierteldrehung eines der Ventile 30', 32' ein Freilegen von im Wesentlichen einer Hälfte der Einlassfläche des jeweiligen Konnektors 16', 47 ermöglichen, wobei ein Freilegen des anderen Konnektors 16', 47 durch dieselbe Vierteldrehung ein Freilegen von mehr oder weniger als der Hälfte der Einlassfläche ermöglichen kann.
Der Positionssensor und -sender 40' liefert eine positionale Rückmeldung für das erste Ventil 30' an das PCM 38'. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 42' erkennt und sendet die Motorgeschwindigkeit an das PCM 38'. Das PCM 38' greift auf eine PCM-Tabelle 44' zu, um basierend auf der Motorgeschwindigkeit eine erforderliche Position für das erste Ventil 30' zu finden. Die erforderliche Position des ersten Ventils 30' wird dann mit der positionalen Rückmeldung des Positionssensors und -senders 40' verglichen. Wenn sich die positionale Rückmeldung von der erforderlichen Position unterscheidet, erfolgt eine Positionseinstellung durch das PCM 38', indem der Motor 28' veranlasst wird, die Position des ersten Ventils 30' einzustellen wie nötig. Dementsprechend erfolgt auch die Einstellung der Position des zweiten Ventils 32'.
Das Steuern des Resonators 45 durch das PCM 38' wird auf dieselbe Art durchgeführt wie vorstehend für 1 beschrieben, wobei die Positionen der Ventile 30', 32' im Vergleich zur Motorgeschwindigkeit für das erste Ventil 30' und das zweite Ventil 32' in die PCM-Tabelle 44' eingegeben werden.
4 zeigt einen kontinuierlich variabel abgestimmten Resonator 50 zur Verwendung in einem Fahrzeugluftansaugsystem (nicht dargestellt), wobei die 4 der Illustration von einzelnen Merkmalen der Erfindung dient, jedoch nicht alle Merkmale der Erfindung zeigt. Der Resonator 50 umfasst einen Resonatorkanal 51, der an einem ersten Kanal 52 angebracht ist, welcher mit einem Motor (nicht dargestellt) und einem Luftfilter (nicht dargestellt) kommuniziert. Der Resonatorkanal 51 kann mithilfe jedes herkömmlichen Mittels wie z. B. Klemmen an dem ersten Kanal 52 angebracht werden. Es wird verstanden werden, dass der Resonator 50 auch an anderen Stellen wie zum Beispiel zwischen einem Lufteintritt (nicht dargestellt) und dem Luftfilter angebracht werden kann, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen. Vorzugsweise wird der Resonatorkanal 51 aus Kunststoff und der erste Kanal 52 aus Gummi gebildet.
Ein erster Konnektor 54 und ein zweiter Konnektor 56 sind an dem Resonatorkanal 51 angeordnet. Der erste Konnektor 54 weist eine Halslänge 60 und einen Halsdurchmesser 62 auf. Der zweite Konnektor 56 weist eine Halslänge 63 und einen Halsdurchmesser 64 auf. Eine erste Kammer 57, die mit dem ersten Konnektor 54 und dem zweiten Konnektor 56 in Fluidkommunikation steht, ist in einem Gehäuse 58 gebildet, das an dem Resonatorkanal 51 angeordnet ist. Vorzugsweise werden der erste Konnektor 54, der zweite Konnektor 56 und das Gehäuse 58 aus Kunststoff gebildet. Ein dritter Konnektor 66 und ein vierter Konnektor 68 sind an dem Resonatorkanal 51 angeordnet. Der dritte Konnektor 66 weist eine Halslänge 72 und einen Halsdurchmesser 74 auf. Der vierte Konnektor 68 weist eine Halslänge 75 und einen Halsdurchmesser 76 auf. Eine zweite Kammer 69, die mit dem dritten Konnektor 66 und dem vierten Konnektor 68 in Fluidkommunikation steht, ist in einem Gehäuse 70 gebildet, das an dem Resonatorkanal 51 angeordnet ist. Vorzugsweise werden der dritte Konnektor 66, der vierte Konnektor 68 und das zweite Gehäuse 70 aus Kunststoff gebildet. Der erste Konnektor 54, der zweite Konnektor 56 und das erste Gehäuse 58 sind in 4 dargestellt als auf einer gegenüberliegenden Seite des Resonatorkanals 51 von dem dritten Konnektor 66, dem vierten Konnektor 68 und dem zweiten Gehäuse 70 angebracht. Jedoch können andere Konfigurationen verwendet werden, ohne dabei vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen, wie z. B. solche, bei denen alle vier Konnektoren 54, 56, 66, 68 und beide Gehäuse 58, 70 zum Beispiel auf derselben Seite des Resonatorkanals 51 angeordnet sind.
Eine erste Welle 77 verbindet operativ einen Motor 78 mit einem ersten Ventil 80 und einem zweiten Ventil 82. Die Struktur der Ventile 80, 82 ist im Wesentlichen dieselbe wie die des ersten Ventils 30, das vorstehend für 1 und 2 erläutert wurde. Die dargestellten Ventile 80, 82 sind rotierende Trennventile. Jedoch können andere Ventilarten oder bewegliche Abdeckabschnitte verwendet werden, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen. In dieser Ausführungsform ist ein einzelner Motor 78 operativ mit dem ersten Ventil 80 und dem zweiten Ventil 82 gekoppelt und die Bewegung des ersten Ventils 80 ist abhängig von der Bewegung des zweiten Ventils 82. ist verständlich, dass, wenn eine unabhängige Bewegung der Ventile 80, 82 gewünscht wird, ein zweiter Motor (nicht dargestellt) verwendet werden kann, um das andere der Ventile 80, 82 zu betätigen. Die unabhängige Bewegung der Ventile 80, 82 könnte also erreicht werden durch die Verwendung einer Kupplung oder ähnlichen Struktur (nicht dargestellt), die mit einem der Ventile 80, 82 verbunden ist.
Der Motor 78 kommuniziert elektrisch mit einem Steuersystem 84, welches ein programmierbares Steuermodul (PCM) 86, einen Positionssensor und -sender 88 und einen Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 90 umfasst. Der Positionssensor und -sender 88 kommuniziert elektrisch mit dem zweiten Ventil 82 und dem PCM 86. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 90 kommuniziert elektrisch mit dem Motor und dem PCM 86. Es wird verstanden werden, dass der Positionssensor und -sender 88 anstelle von oder in Kombination mit dem zweiten Ventil 82 elektrisch mit dem ersten Ventil 80 kommunizieren kann, wenn gewünscht.
Im Betrieb wandern die von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen durch den ersten Kanal 52 und in den Resonatorkanal 51 in die in 4 angedeutete Richtung. Die Schallwellen drücken die in dem ersten Konnektor 54 und dem zweiten Konnektor 56 befindlichen Luftmassen in die Kammer 57 und die im dritten Konnektor 66 und vierten Konnektor 68 befindlichen Luftmassen in die zweite Kammer 69. Wenn die in den Konnektoren 54, 56, 66, 68 befindlichen Luftmassen in die erste Kammer 57 und die zweite Kammer 69 wandern, wird die Luft in den Kammern 57, 69 komprimiert. Bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Innern der Kammer 57 treibt die komprimierte Luft die Luftmassen durch den ersten Konnektor 54 und den zweiten Konnektor 56 zurück. Gleichermaßen treibt bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Innern der zweiten Kammer 69 die komprimierte Luft die Luftmassen durch den dritten Konnektor 66 und den vierten Konnektor 68 zurück. Im Ergebnis sind zwei separate Frequenzkomponenten der Schallwellen in der Phase um 180° verschoben von dem Zeitpunkt, an dem sie in die Kammern 57, 69 wanderten. Anschließend werden zusätzliche Schallwellen, die von dem Motor und anderen Quellen erzeugt wurden, veranlasst, sich mit den Schallwellen, die aus dem Resonator 50 kommen, zu vereinen. Die Vereinigung der von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen und den phasenverschobenen Schallwellen führt zur Verringerung oder Aufhebung der Amplituden der zwei separaten Schallwellen, und eine Dämpfung der zwei separaten Schallwellen ist erreicht.
Die Frequenzen der von dem Motor erzeugten Schallwellen sind bei unterschiedlichen Motorgeschwindigkeiten unterschiedlich. Daher ist es, um die Zielgeräuschpegel zu erfüllen, erforderlich, dass der Resonator 50 Schallwellen mit einem großen Frequenzbereich dämpft. Das wird erreicht, indem die Positionen des ersten Ventils 80 und des zweiten Ventils 82 variiert werden, um eine Einstellung der in den Konnektoren 54, 56 befindlichen Luftmassen zu bewirken, die durch den ersten Konnektor 54 und den zweiten Konnektor 67 in die erste Kammer 57 und durch den dritten Konnektor 68 und den vierten Konnektor 68 in die zweite Kammer 69 eintreten dürfen. Die Ventile 80, 82 können selektiv geöffnet, geschlossen oder in Zwischenpositionen bewegt werden, um die Dämpfung zweier separater Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen bei einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Frequenzen zu ermöglichen. Wie vorstehend für 1 und 2 erläutert, dämpft der Resonator 50 zwei separate Frequenzen der Schallwellen mit niedrigen Frequenzen, wenn sich die Ventile 80, 82 in vollständig geschlossenen Positionen befinden. Wenn die Ventile 80, 82 etwas geöffnet werden, dämpft der Resonator 50 zwei separate Frequenzen von Schallwellen mit höheren Frequenzen. Somit wird eine gewünschte Dämpfung von zwei separaten Frequenzen der von dem Fahrzeugmotor und anderen Quellen ausgegebenen Schallwellen über einen großen Frequenzbereich erreicht. Die Frequenz der Schallwelle, die durch den Resonator 50 gedämpft wird, wird gemäß der vorstehend für 1 erläuterten Gleichung vorausberechnet.
Der Motor 78 wird verwendet, um die Positionen der Ventile 80, 82 zu verändern, um die Einlassflächen in die Kammern 57, 69 durch den zweiten Konnektor 56 und den vierten Konnektor 68 zu steuern. Durch das Steuern der Einlassfläche in die erste Kammer 57 durch den zweiten Konnektor 56 und in die zweite Kammer 69 durch den vierten Konnektor 68 wird die Luftmasse, die in die Kammern 57, 69 wandern darf, gesteuert, wie vorstehend erläutert. Wenn der Motor 78 die Position des ersten Ventils 80 einstellt, wird gleichzeitig die Position des zweiten Ventils 82 eingestellt. Wie vorstehend in Bezug auf 3 erläutert, ist die Position des ersten Ventils 80 nicht notwendigerweise dieselbe Position wie die des zweiten Ventils 82.
Der Positionssensor und -sender 88 liefert eine positionale Rückmeldung für das zweite Ventil 82 an das PCM 86. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 90 erkennt und sendet die Motorgeschwindigkeit an das PCM 86. Das PCM 86 greift auf eine PCM-Tabelle 92 zu, um basierend auf der Motorgeschwindigkeit eine erforderliche Position für das zweite Ventil 82 zu finden. Die erforderliche Position des zweiten Ventils 82 wird dann mit der positionalen Rückmeldung des Positionssensors und -senders 88 verglichen. Wenn sich die positionale Rückmeldung von der erforderlichen Position unterscheidet, erfolgt eine Positionseinstellung durch das PCM 86, indem der Motor 78 betrieben wird, um die Position des zweiten Ventils 82 einzustellen wie nötig. Dementsprechend erfolgt auch die Einstellung der Position des ersten Ventils 80.
Das Steuern des Resonators 50 durch das PCM 86 basierend auf der Motorgeschwindigkeit wird auf dieselbe Art durchgeführt wie vorstehend für 1 beschrieben, wobei die Positionen der Ventile 80, 82 im Vergleich zur Motorgeschwindigkeit für das erste Ventil 80 und das zweite Ventil 82 in die PCM-Tabelle 92 eingegeben werden.
5 zeigt einen kontinuierlich variabel abgestimmten Resonator 100 zur Verwendung in einem Fahrzeugluftansaugsystem (nicht dargestellt) gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Der Resonator 100 umfasst einen Resonatorkanal 101, der an einem ersten Kanal 102 angebracht ist, welcher mit einem Motor (nicht dargestellt) und einem Luftfilter (nicht dargestellt) kommuniziert. Der Resonatorkanal 101 kann mithilfe jedes herkömmlichen Mittels wie z. B. Klemmen an dem ersten Kanal 102 angebracht werden. Es ist verständlich, dass der Resonator 100 an anderen Stellen wie zum Beispiel zwischen einem Lufteintritt (nicht dargestellt) und dem Luftfilter angebracht werden kann, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen. Vorzugsweise wird der Resonatorkanal 101 aus Kunststoff und der erste Kanal 102 aus Gummi gebildet.
Ein erster Konnektor 104 und ein zweiter Konnektor 106 sind an dem Resonatorkanal 101 angeordnet. Der erste Konnektor 104 weist eine Halslänge 110 und einen Halsdurchmesser 112 auf. Der zweite Konnektor 106 weist eine Halslänge 113 und einen Halsdurchmesser 114 auf.
Eine erste Kammer 107, die mit dem ersten Konnektor 104 und dem zweiten Konnektor 106 in Fluidkommunikation steht, ist in einem ersten Gehäuse 108 gebildet, das an dem Resonatorkanal 101 angeordnet ist. Vorzugsweise werden der erste Konnektor 104, der zweite Konnektor 106 und das Gehäuse 108 aus Kunststoff gebildet. Ein dritter Konnektor 116 und ein vierter Konnektor 118 sind an dem Resonatorkanal 101 angeordnet. Der dritte Konnektor 116 weist eine Halslänge 122 und einen Halsdurchmesser 124 auf. Der vierte Konnektor 118 weist eine Halslänge 125 und einen Halsdurchmesser 126 auf. Eine zweite Kammer 119, die mit dem dritten Konnektor 116 und dem vierten Konnektor 118 in Fluidkommunikation steht, ist in einem zweiten Gehäuse 120 gebildet, das an dem Resonatorkanal 101 angeordnet ist. Vorzugsweise werden der dritte Konnektor 116, der vierte Konnektor 118 und das zweite Gehäuse 120 aus Kunststoff gebildet. Ein fünfter Konnektor 128 und ein sechster Konnektor 130 sind an dem Resonatorkanal 101 angeordnet. Der fünfte Konnektor 128 weist eine Halslänge 134 und einen Halsdurchmesser 136 auf. Der sechste Konnektor 130 weist eine Halslänge 137 und einen Halsdurchmesser 138 auf. Eine dritte Kammer 131, die mit dem fünften Konnektor 128 und dem sechsten Konnektor 130 in Fluidkommunikation steht, ist in einem dritten Gehäuse 132 gebildet, das an dem Resonatorkanal 101 angeordnet ist. Vorzugsweise werden der fünfte Konnektor 128, der sechste Konnektor 130 und das dritte Gehäuse 132 aus Kunststoff gebildet. Der erste Konnektor 104, der zweite Konnektor 106, der dritte Konnektor 116, der vierte Konnektor 118, das erste Gehäuse 108 und das zweite Gehäuse 120 sind in 5 dargestellt als auf einer gegenüberliegenden Seite des Resonatorkanals 101 von dem fünften Konnektor 128, dem sechsten Konnektor 130 und dem dritten Gehäuse 132 angebracht. Jedoch können andere Konfigurationen verwendet werden, ohne dabei vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen, wie z. B. solche, bei denen alle sechs Konnektoren 104, 106, 116, 118, 128 und 130 und alle drei Gehäuse 108, 120, 132 zum Beispiel auf derselben Seite des Resonatorkanals 101 angeordnet sind.
Eine Welle 139 verbindet operativ einen Motor 140 mit einem zweiten Ventil 144 und einem dritten Ventil 146. Ein erstes Ventil 142 ist operativ mit einem zweiten Ventil 144 verbunden. Die Struktur der Ventile 142, 144, 146 ist im Wesentlichen dieselbe wie die des ersten Ventils 30, das vorstehend für 1 und 2 erläutert wurde. Die dargestellten Ventile 142, 144, 146 sind rotierende Trennventile. Jedoch können andere Ventilarten oder bewegliche Abdeckabschnitte verwendet werden, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen.
Eine zweite Welle 147 verbindet operativ einen Motor 140 mit einem vierten Ventil 149. Die Struktur des Ventils 149 ist im Wesentlichen dieselbe wie die Struktur des ersten Ventils 30, das vorstehend für 1 und 2 erläutert wurde. Das dargestellte Ventil 149 ist ein rotierendes Trennventil. Jedoch können andere Ventilarten oder bewegliche Abdeckabschnitte verwendet werden, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen. Ein siebenter Konnektor 151 in Fluidkommunikation mit der ersten Kammer 107 und der zweiten Kammer 119 ist zwischen der ersten Kammer 107 und der zweiten Kammer 119 angeordnet. Vorzugsweise wird der siebente Konnektor 151 aus Kunststoff gebildet. Der siebente Konnektor 151 weist eine Halslänge 153 und einen Halsdurchmesser 155 auf.
In dieser Ausführungsform ist ein einzelner Motor 140 operativ mit dem zweiten Ventil 144, dem dritten Ventil 146 und dem vierten Ventil 149 verbunden und die Bewegung des ersten Ventils 142, des dritten Ventils 146 und des vierten Ventils 149 ist abhängig von der Bewegung des zweiten Ventils 144. Es ist verständlich, dass, wenn eine unabhängige Bewegung der Ventile 142, 144, 146, 149 gewünscht wird, ein zweiter Motor (nicht dargestellt), ein dritter Motor (nicht dargestellt) und ein vierter Motor (nicht dargestellt) verwendet werden kann, um die anderen der Ventile 142, 144, 146, 149 zu betätigen. Die unabhängige Bewegung der Ventile 142, 144, 146, 149 könnte auch erreicht werden durch die Verwendung einer Kupplung oder ähnlichen Struktur (nicht dargestellt), die mit einem der Ventile 142, 144, 146, 149 verbunden ist.
Der Motor 140 kommuniziert elektrisch mit einem Steuersystem 148, welches ein programmierbares Steuermodul (PCM) 150, einen Positionssensor und -sender 152 und einen Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 154 umfasst. Der Positionssensor und -sender 152 kommuniziert elektrisch mit dem zweiten Ventil 144 und dem PCM 150. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 154 kommuniziert elektrisch mit dem Motor und dem PCM 150. Es ist verständlich, dass der Ventilpositionssensor und -sender 152 anstelle von oder in Kombination mit dem zweiten Ventil 144 elektrisch mit dem ersten Ventil 142, dem dritten Ventil 146 und/oder dem vierten Ventil 149 kommunizieren kann, wie gewünscht.
Im Betrieb wandern die von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen durch den ersten Kanal 102 und in den Resonatorkanal 101 in die in 5 angedeutete Richtung. Die Schallwellen drücken die in dem ersten Konnektor 104 und dem zweiten Konnektor 106 befindlichen Luftmassen in die erste Kammer 107 und die im dritten Konnektor 116 und vierten Konnektor 118 befindlichen Luftmassen in die zweite Kammer 119 und die im fünften Konnektor 128 und im sechsten Konnektor 130 befindlichen Luftmassen in die dritte Kammer 131. Wenn die Schallwellen die Luftmassen in die erste Kammer 107, die zweite Kammer 119 und die dritte Kammer 131 drücken, wird die Luft in den Kammern 107, 119, 131 komprimiert. Bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Innern der ersten Kammer 107 treibt die komprimierte Luft die Luftmassen durch den ersten Konnektor 104 und den zweiten Konnektor 106 zurück. Gleichermaßen treibt bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Innern der zweiten Kammer 119 die komprimierte Luft die Luftmassen durch den dritten Konnektor 116 und den vierten Konnektor 118 zurück und bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Innern der dritten Kammer 131 treibt die komprimierte Luft die Luftmassen durch den fünften Konnektor 128 und den sechsten Konnektor 130 zurück. Im Ergebnis sind drei separate Schallwellen in der Phase um 180° verschoben von dem Zeitpunkt, an dem sie in die Kammern 107, 119, 131 wanderten. Anschließend werden zusätzliche Schallwellen, die von dem Motor und anderen Quellen erzeugt wurden, veranlasst, sich mit den Schallwellen, die aus dem Resonator 100 kommen, zu vereinen. Die Vereinigung der von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen und den phasenverschobenen Schallwellen führt zur Verringerung oder Aufhebung der Amplituden der drei separaten Schallwellen und eine Dämpfung der drei separaten Schallwellen ist erreicht.
Die Frequenzen der von dem Motor erzeugten Schallwellen sind bei unterschiedlichen Motorgeschwindigkeiten unterschiedlich. Daher ist es, um die Zielgeräuschpegel zu erfüllen, erforderlich, dass der Resonator 100 Schallwellen mit einem großen Frequenzbereich dämpft. Das wird erreicht, indem die Positionen des ersten Ventils 142, des zweiten Ventils 144 und des dritten Ventils 146 variiert werden, um eine Einstellung der Luftmassen zu bewirken, die in die erste Kammer 107, in die zweite Kammer 119 und die dritte Kammer 131 fließen dürfen. Das vierte Ventil 149 wird variiert, um eine Einstellung der Luftmasse zu bewirken, die in die erste Kammer 107 und die zweite Kammer 119 fließen darf. Die Ventile 142, 144, 146, 149 können selektiv geöffnet, geschlossen oder in Zwischenpositionen bewegt werden, um die Dämpfung dreier separater Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen bei einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Frequenzen zu ermöglichen. Wie vorstehend für 1 und 2 erläutert, dämpft der Resonator 100 drei separate Frequenzen der Schallwellen mit niedrigen Frequenzen, wenn sich die Ventile 142, 144, 146 in vollständig geschlossenen Positionen befinden. Wenn die Ventile 142, 144, 146 etwas geöffnet werden, dämpft der Resonator 100 drei separate Frequenzen von Schallwellen mit höheren Frequenzen. Somit wird eine Dämpfung von drei separaten Frequenzen der von dem Fahrzeugmotor und anderen Quellen ausgegebenen Schallwellen über einen großen Frequenzbereich erreicht. Die Frequenz der Schallwelle, die durch den Resonator 100 gedämpft wird, wird gemäß der vorstehend für 1 erläuterten Gleichung vorausberechnet. Durch Einstellen der Position des vierten Ventils 149 wird das Verhältnis zwischen den Frequenzen, die von dem Resonator 100 gedämpft werden, maximiert.
Der Motor 140 wird verwendet, um die Positionen der Ventile 142, 144, 146 zu verändern, um die Einlassflächen in die Kammern 107, 119, 131 durch den zweiten Konnektor 106, den vierten Konnektor 118 und den sechsten Konnektor 130 zu steuern. Durch das Steuern der Einlassfläche in die erste Kammer 107 durch den zweiten Konnektor 106, in die zweite Kammer 119 durch den vierten Konnektor 118 und in die dritte Kammer 131 durch den sechsten Konnektor 130 wird das Volumen der Schallwellen, die in die Kammern 107, 119, 131 wandern dürfen, gesteuert, wie vorstehend erläutert. Wenn der Motor 140 die Position des zweiten Ventils 144 einstellt, werden gleichzeitig die Positionen des ersten Ventils 142 und des dritten Ventils 146 eingestellt. Wie vorstehend in Bezug auf 3 erläutert, ist die Position des ersten Ventils 142 nicht notwendigerweise dieselbe Position wie die des zweiten Ventils 144 oder des dritten Ventils 146.
Der Positionssensor und -sender 152 liefert eine positionale Rückmeldung für das zweite Ventil 144 an das PCM 150. Der Motorgeschwindigkeitssensor und - sender 154 erkennt und sendet die Motorgeschwindigkeit an das PCM 150. Das PCM 150 greift auf eine PCM-Tabelle 156 zu, um basierend auf der Motorgeschwindigkeit eine erforderliche Position für das zweite Ventil 144 zu finden. Die erforderliche Position des zweiten Ventils 144 wird dann mit der positionalen Rückmeldung des Positionssensors und -senders 152 verglichen. Wenn sich die positionale Rückmeldung von der erforderlichen Position unterscheidet, erfolgt eine Positionseinstellung durch das PCM 150, indem der Motor 140 betrieben wird, um die Position des zweiten Ventils 144 einzustellen wie nötig. Dementsprechend erfolgt auch die Einstellung der Positionen des ersten Ventils 142 und des dritten Ventils 146.
Das Steuern des Resonators 100 durch das PCM 150 basierend auf der Motorgeschwindigkeit wird auf dieselbe Art wie vorstehend für 1 beschrieben durchgeführt, wobei die Positionen der Ventile 142, 144, 146 im Vergleich zur Motorgeschwindigkeit für das erste Ventil 142, das zweite Ventil 144 und das dritte Ventil 146 in die PCM-Tabelle 156 eingegeben werden.
6 zeigt einen kontinuierlich variabel abgestimmten Resonator 160 zur Verwendung in einem Fahrzeugluftansaugsystem (nicht dargestellt) gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Der Resonator 160 umfasst einen Resonatorkanal 161, der an einem ersten Kanal 162 angebracht ist, welcher mit einem Motor (nicht dargestellt) und einem Luftfilter (nicht dargestellt) kommuniziert. Der Resonatorkanal 161 kann mithilfe jedes herkömmlichen Mittels wie z. B. Klemmen an dem ersten Kanal 162 angebracht werden. Es ist verständlich, dass der Resonator 160 an anderen Stellen wie zum Beispiel zwischen einem Lufteintritt (nicht dargestellt) und dem Luftfilter angebracht werden kann, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen. Vorzugsweise wird der Resonatorkanal 161 aus Kunststoff und der erste Kanal 162 aus Gummi gebildet.
Ein erster Konnektor 164 ist an dem Resonatorkanal 161 angebracht. Ein zweiter Konnektor 166 ist an dem ersten Konnektor 164 angebracht. Der erste Konnektor 164 weist eine Halslänge 168 und einen Halsdurchmesser 170 auf. Der zweite Konnektor 166 weist eine Halslänge 171 und einen Halsdurchmesser 172 auf. Eine Kammer 173, die mit dem ersten Konnektor 164 und dem zweiten Konnektor 166 in Fluidkommunikation steht, ist in einem Gehäuse 174 gebildet, das an dem Resonatorkanal 161 angeordnet ist. Vorzugsweise werden der erste Konnektor 164, der zweite Konnektor 166 und das Gehäuse 174 aus Kunststoff gebildet.
Eine Welle 175 verbindet operativ einen Motor 176 mit einem Ventil 178 innerhalb der Kammer 173. Es ist verständlich, dass die Welle 175, der Motor 176 und das Ventil 178, wenn gewünscht, außerhalb der Kammer 173 angeordnet werden können. Die Struktur des Ventils 178 ist im Wesentlichen dieselbe wie die Struktur des ersten Ventils 30, das vorstehend für 1 und 2 erläutert wurde. Während das dargestellte Ventil 178 ein rotierendes Trennventil ist, kann jedes Ventil oder jeder bewegliche Abdeckabschnitt verwendet werden wie gewünscht, zum Beispiel als Schmetterlingsventil, rotierendes Türventil oder gleitendes Türventil. Es ist verständlich, dass zusätzliche Konnektoren (nicht dargestellt) verwendet werden können, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal 162 und der Kammer 173 zu ermöglichen, wenn gewünscht. Es ist auch verständlich, dass zusätzliche Gehäuse (nicht dargestellt) mit den zusätzlichen Konnektoren verwendet werden können, um zusätzliche Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen zu dämpfen, wie vorstehend für 3 - 5 erläutert.
Der Motor 176 kommuniziert elektrisch mit einem Steuersystem 180, welches ein programmierbares Steuermodul (PCM) 182, einen Positionssensor und -sender 184 und einen Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 186 umfasst. Der Positionssensor und -sender 184 kommuniziert elektrisch mit dem Ventil 178 und dem PCM 182. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 186 kommuniziert elektrisch mit dem Motor und dem PCM 182.
Im Betrieb wandern die von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen durch den ersten Kanal 162 und in den Resonatorkanal 161 in die in 6 angedeutete Richtung. Die Schallwellen drücken die in dem ersten Konnektor 164 und dem zweiten Konnektor 166 befindlichen Luftmassen in die Kammer 173. Wenn die in den Konnektoren 164, 166 befindlichen Luftmassen in die Kammer 173 reisen, wird die Luft in der Kammer 173 komprimiert. Bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks treibt die komprimierte Luft die Luftmassen durch den ersten Konnektor 164 und den zweiten Konnektor 166 zurück. Im Ergebnis ist eine Frequenzkomponente der Schallwelle in der Phase um 180 Grad verschoben von dem Zeitpunkt, an dem sie in die Kammer 173 wanderte. Anschließend werden zusätzliche Schallwellen, die von dem Motor und anderen Quellen erzeugt wurden, veranlasst, sich mit den Schallwellen, die aus dem Resonator 160 kommen, zu vereinen. Die Vereinigung der von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen und den phasenverschobenen Schallwellen führt zur Verringerung oder Aufhebung der Amplitude der Schallwellen und eine Dämpfung der Schallwellen ist erreicht.
Die Frequenz der von dem Motor erzeugten Schallwellen ist bei unterschiedlichen Motorgeschwindigkeiten unterschiedlich. Daher ist es, um die Zielgeräuschpegel zu erfüllen, erforderlich, dass der Resonator 160 Schallwellen mit einem großen Frequenzbereich dämpft. Das wird erreicht, indem die Position des Ventils 178 variiert wird, um eine Einstellung der Luftmassen in den Konnektoren 164, 166 zu bewirken, welche in die Kammer 173 wandern dürfen. Das Ventil 178 kann selektiv geöffnet, geschlossen oder in Zwischenpositionen bewegt werden, um die Dämpfung von Schall bei einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Frequenzen zu ermöglichen. Wie vorstehend für 1 und 2 erläutert, dämpft der Resonator 160 Schallwellen mit niedrigen Frequenzen, wenn sich das Ventil 178 in vollständig geschlossener Position befindet. Wenn das Ventil 178 etwas geöffnet wird, dämpft der Resonator 160 Schallwellen mit höheren Frequenzen. Wenn sich das Ventil in vollständig geöffneter Position befindet, dämpft der Resonator 160 Schallwellen mit den höchstmöglichen Frequenzen, die durch den Resonator 160 ermöglicht werden. Somit wird eine Dämpfung der von dem Fahrzeugmotor und anderen Quellen ausgegebenen Schallwellen über einen großen Frequenzbereich erreicht. Die Frequenz der Schallwelle, die durch den Resonator 160 gedämpft wird, wird gemäß der vorstehend für 1 erläuterten Gleichung vorausberechnet.
Der Motor 176 wird verwendet, um die Position des ersten Ventils 178 zu verändern, um eine Einlassfläche in die Kammer 173 durch den zweiten Konnektor 166 zu steuern. Durch das Steuern der Einlassfläche in die Kammer 173 durch den zweiten Konnektor 166, wird die Luftmasse in den Konnektoren 164, 166, die in die Kammer 173 wandern dürfen, gesteuert, wie vorstehend erläutert.
Der Positionssensor und -sender 184 liefert eine positionale Rückmeldung für das erste Ventil 178 an das PCM 182. Der Motorgeschwindigkeitssensor und - sender 186 erkennt und sendet die Motorgeschwindigkeit an das PCM 182. Das PCM 182 greift auf eine PCM-Tabelle 188 zu, um basierend auf der Motorgeschwindigkeit eine erforderliche Position für das erste Ventil 178 zu finden. Die erforderliche Position des Ventils 178 wird dann mit der positionalen Rückmeldung des Positionssensors und -senders 184 verglichen. Wenn sich die positionale Rückmeldung von der erforderlichen Position unterscheidet, erfolgt eine Positionseinstellung durch das PCM 182, indem der Motor 176 betrieben wird, um die Position des Ventils 178 einzustellen wie nötig.
Das Steuern des Resonators 160 durch das PCM 182 wird auf dieselbe Art durchgeführt wie vorstehend für 1 beschrieben, wobei die Positionen des Ventils 178 im Vergleich zur Motorgeschwindigkeit für das erste Ventil 178 in die PCM-Tabelle 188 eingegeben werden.
7A - 7D zeigen ein gleitendes Türventil 200, das anstelle des in den vorstehenden Ausführungsformen verwendeten rotierenden Trennventils verwendet werden kann. Das Ventil 200 umfasst eine Rotationseinrichtung 202, die operativ mit einem Motor (nicht dargestellt) verbunden ist. Die Rotationseinrichtung 202 kommuniziert mit einem Abdeckabschnitt 204. Der Abdeckabschnitt 204 verbindet gleitend einen Durchflussabschnitt 206. Der Durchflussabschnitt 206 ist an einem Konnektor 208 montiert und umfasst eine Mehrzahl von darin gebildeten Öffnungen 210.
Im Betrieb bewirkt die Rotationseinrichtung 202 das Gleiten des Abdeckabschnitts 204 in unterschiedliche Positionen in Bezug zum Durchflussabschnitt 206, um die in dem Durchflussabschnitt 206 gebildeten Öffnungen 210 freizulegen. Es ist verständlich, dass die Größe der Öffnungen 210 festgelegt werden kann, um gleiche oder unterschiedliche Massen Konnektorluft durchzulassen. Dementsprechend kann das Ventil 200 selektiv geöffnet, geschlossen oder in Zwischenpositionen bewegt werden, um ein Durchlassen einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Massen Konnektorluft zu ermöglichen. Wenn sich das Ventil 200 in vollständig geschlossener Position befindet, wie in 7A dargestellt, wird der Durchgang von Luft durch das Ventil beeinträchtigt. Wenn das Ventil 200 von 7B - 7D weiter geöffnet wird, können größere Luftmassen durchgehen. Wenn sich das Ventil 200 in vollständig geöffneter Position befindet, wie in 7D dargestellt, erlaubt das Ventil 200 den Durchgang einer maximalen Masse an Luft. Somit darf eine gewünschte Luftmasse durch das Ventil 200 treten.
8 zeigt einen kontinuierlich variabel abgestimmten Resonator 250 zur Verwendung in einem Fahrzeugluftansaugsystem (nicht dargestellt) gemäß einer nicht der Erfindung entsprechenden Ausführungsform. Der Resonator 250 umfasst einen ersten Resonatorkanal 251 und einen zweiten Resonatorkanal 253, die an einem ersten Kanal 252 angebracht sind, welcher mit einem Motor (nicht dargestellt) und einem Luftfilter (nicht dargestellt) kommuniziert. Die Resonatorkanäle 251, 253 können mithilfe jedes herkömmlichen Mittels wie z. B. Klemmen an dem ersten Kanal 12 angebracht werden. Es ist verständlich, dass der Resonator 250 an anderen Stellen wie zum Beispiel zwischen einem Lufteintritt (nicht dargestellt) und dem Luftfilter angebracht werden kann, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen. Vorzugsweise werden die Resonatorkanäle 251, 253 aus Kunststoff und der erste Kanal 12 aus Gummi gebildet.
Die Resonatorkanäle 251, 253 kooperieren, um einen ersten Konnektor 254 zu bilden. Ein zweiter Konnektor 256 ist an dem zweiten Resonatorkanal 253 angeordnet. Der erste Konnektor 254 weist eine Halslänge 260 und eine Halsfläche 262 auf, die der Ringfläche zwischen den Resonatorkanälen 251, 253 entspricht. Die Halsfläche 262 des ersten Konnektors 254 entspricht im Wesentlichen der Fläche eines Durchmessers d1 des ersten Resonatorkanals 251 minus einer Fläche eines Durchmessers d2 plus 2mal einer Dicke des zweiten Resonatorkanals 253. Es sollte anerkannt werden, dass der zweite Konnektor 256 eine in dem zweiten Resonatorkanal 253 gebildete Öffnung ist, wobei die Halsfläche das Produkt einer Länge 263 (die horizontale Länge der in der Figur dargestellten Öffnung), einer Halsbreite 264 (die vertikale Länge der in der Figur dargestellten Öffnung) und einer Halshöhe (die Dicke des zweiten Resonatorkanals 253) ist. Eine erste Kammer 257, die mit dem ersten Konnektor 254 und dem zweiten Konnektor 256 in Fluidkommunikation steht, ist in einem ersten Gehäuse 258 gebildet, das an den Resonatorkanälen 251, 253 angeordnet ist. Vorzugsweise werden der erste Konnektor 254, der zweite Konnektor 256 und das erste Gehäuse 258 aus Kunststoff gebildet.
Ein dritter Konnektor 266 und ein vierter Konnektor 268 sind an dem zweiten Resonatorkanal 253 angeordnet. Der dritte Konnektor 266 weist eine Halslänge 272 und einen Halsdurchmesser 274 auf. Es sollte anerkannt werden, dass der vierte Konnektor 268 eine in dem zweiten Resonatorkanal 253 gebildete Öffnung ist, wobei die Halsfläche das Produkt einer Länge 271 (die horizontale Länge der in der Figur dargestellten Öffnung), einer Halsbreite 273 (die vertikale Länge der in der Figur dargestellten Öffnung) und einer Halshöhe (die Dicke des zweiten Resonatorkanals 253) ist. Eine zweite Kammer 269, die mit dem dritten Konnektor 266 und dem vierten Konnektor 268 in Fluidkommunikation steht, ist in einem zweiten Gehäuse 270 gebildet, das an dem zweiten Resonatorkanal 253 angeordnet ist. Vorzugsweise werden der dritte Konnektor 266, der vierte Konnektor 269 und das zweite Gehäuse 270 aus Kunststoff gebildet.
Eine Welle 277 verbindet operativ einen Motor 278 mit einem ersten Ventil 280 und einem zweiten Ventil 282. Wie in 9A - 9D deutlicher dargestellt, umfassen die Ventile 280, 282 eine Rotationseinrichtung 283 und einen röhrenförmigen Abdeckabschnitt 285. Die Rotationseinrichtung 283 ist operativ mit dem Motor 278 verbunden. Der röhrenförmige Abdeckabschnitt 285 umfasst eine darin gebildete Öffnung 287 und ist um den Kanal 252 angeordnet. Es ist verständlich, dass andere Ventilarten verwendet werden können, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen. In dieser Ausführungsform ist ein einzelner Motor 278 operativ mit dem ersten Ventil 280 und dem zweiten Ventil 282 verbunden und die Bewegung des ersten Ventils 280 ist abhängig von der Bewegung des zweiten Ventils 282. Es ist verständlich, dass, wenn eine unabhängige Bewegung der Ventile 280, 282 gewünscht wird, ein zweiter Motor (nicht dargestellt) verwendet werden kann, um das andere der Ventile 280, 282 zu betätigen. Die unabhängige Bewegung der Ventile 280, 282 könnte also erreicht werden durch die Verwendung einer Kupplung oder ähnlichen Struktur (nicht dargestellt), die mit einem der Ventile 280, 282 verbunden ist.
Der Motor 278 kommuniziert elektrisch mit einem Steuersystem 284, welches ein programmierbares Steuermodul (PCM) 286, einen Positionssensor und -sender 288 und einen Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 290 umfasst. Der Positionssensor und -sender 288 kommuniziert elektrisch mit dem zweiten Ventil 282 und dem PCM 286. Der Motorgeschwindigkeitssensor und -sender 290 kommuniziert elektrisch mit dem Motor und dem PCM 286. Es wird verstanden werden, dass der Ventilpositionssensor und -sender 288 anstelle von oder in Kombination mit dem zweiten Ventil 282 elektrisch mit dem ersten Ventil 280 kommunizieren kann, wie gewünscht.
Im Betrieb wandern die von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen durch den ersten Kanal 252 und in die Resonatorkanäle 251, 253. Die Schallwellen drücken die in dem ersten Konnektor 254 und dem zweiten Konnektor 256 befindlichen Luftmassen in die erste Kammer 257 und die im dritten Konnektor 266 und vierten Konnektor 268 befindlichen Luftmassen in die zweite Kammer 269. Wenn die in den Konnektoren 254, 256, 266, 268 befindlichen Luftmassen in die erste Kammer 257 und in die zweite Kammer 269 wandern, wird die Luft in den Kammern 257, 269 komprimiert. Bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Innern der ersten Kammer 257 treibt die komprimierte Luft die Luftmassen durch den ersten Konnektor 254 und den zweiten Konnektor 256 zurück. Gleichermaßen treibt bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks im Innern der zweiten Kammer 269 die komprimierte Luft die Luftmassen durch den dritten Konnektor 266 und den vierten Konnektor 268 zurück. Im Ergebnis sind zwei separate Frequenzkomponenten der Schallwellen in der Phase um 180 Grad verschoben von dem Zeitpunkt, an dem sie in die Kammern 257, 269 wanderten. Anschließend werden zusätzliche Schallwellen, die von dem Motor und anderen Quellen erzeugt wurden, veranlasst, sich mit den Schallwellen, die aus dem Resonator 250 kommen, zu vereinen. Die Vereinigung der von dem Motor und anderen Quellen erzeugten Schallwellen und den phasenverschobenen Schallwellen führt zur Verringerung oder Aufhebung der Amplituden der zwei separaten Schallwellen, und eine Dämpfung der zwei separaten Schallwellen ist erreicht.
Die Frequenzen der von dem Motor erzeugten Schallwellen sind bei unterschiedlichen Motorgeschwindigkeiten unterschiedlich. Daher ist es, um die Zielgeräuschpegel zu erfüllen, erforderlich, dass der Resonator 250 Schallwellen mit einem großen Frequenzbereich dämpft. Das wird erreicht, indem die Positionen des ersten Ventils 280 und des zweiten Ventils 282 variiert werden, um eine Einstellung der in den Konnektoren 254, 256, 266, 268 befindlichen Luftmassen zu bewirken, die in die erste Kammer 257 und in die zweite Kammer 269 fließen dürfen. Die Ventile 280, 282 können selektiv geöffnet, geschlossen oder in Zwischenpositionen bewegt werden, um die Dämpfung zweier separater Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen bei einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Frequenzen zu ermöglichen. Wie vorstehend für 1 und 2 erläutert, dämpft der Resonator 250 zwei separate Frequenzen der Schallwellen mit niedrigen Frequenzen, wenn sich die Ventile 280, 282 in vollständig geschlossenen Positionen befinden. Wenn die Ventile 280, 282 etwas geöffnet werden, dämpft der Resonator 250 zwei separate Schallwellen mit höheren Frequenzen. Somit wird eine Dämpfung von zwei separaten Frequenzen der von dem Fahrzeugmotor und anderen Quellen ausgegebenen Schallwellen über einen großen Frequenzbereich erreicht. Die Frequenz der Schallwelle, die durch den Resonator 250 gedämpft wird, wird gemäß der vorstehend für 1 erläuterten Gleichung vorausberechnet.
Der Motor 278 wird verwendet, um zu veranlassen, dass die Rotationseinrichtung 283 die Abdeckabschnitte 285 der Ventile 280, 282 bewegt, um die Einlassflächen in die Kammern 257, 269 durch den zweiten Konnektor 256 und den vierten Konnektor 268 zu steuern. Durch das Steuern der Einlassfläche in die erste Kammer 257 durch den zweiten Konnektor 256 und in die zweite Kammer 269 durch den vierten Konnektor 268 wird die Luftmasse, die in die Kammern 257, 269 wandern darf, gesteuert, wie vorstehend erläutert. Wenn der Motor 278 die Position des ersten Ventils 280 einstellt, wird gleichzeitig die Position des zweiten Ventils 282 eingestellt. Wie vorstehend mit Bezug auf 3 erläutert, ist die Position des ersten Ventils 280 nicht notwendigerweise dieselbe Position wie die des zweiten Ventils 282.
Der Positionssensor und -sender 288 liefert eine positionale Rückmeldung für das zweite Ventil 282 an das PCM 286. Der Motorgeschwindigkeitssensor und - sender 290 erkennt und sendet die Motorgeschwindigkeit an das PCM 286. Das PCM 286 greift auf eine PCM-Tabelle 292 zu, um basierend auf der Motorgeschwindigkeit eine erforderliche Position für das zweite Ventil 282 zu finden. Die erforderliche Position des zweiten Ventils 282 wird dann mit der positionalen Rückmeldung des Positionssensors und -senders 288 verglichen. Wenn sich die positionale Rückmeldung von der erforderlichen Position unterscheidet, erfolgt eine Positionseinstellung durch das PCM 286, indem der Motor 278 betrieben wird, um die Position des zweiten Ventils 282 einzustellen wie nötig. Dementsprechend erfolgt auch die Einstellung der Position des ersten Ventils 280.
Das Steuern des Resonators 250 durch das PCM 286 basierend auf der Motorgeschwindigkeit wird auf dieselbe Art durchgeführt wie vorstehend für 1 beschrieben, wobei die Positionen der Ventile 280, 282 im Vergleich zur Motorgeschwindigkeit für das erste Ventil 280 und das zweite Ventil 282 in die PCM-Tabelle 292 eingegeben werden.
Während die vorstehend dargestellten Resonatoren 10, 45, 50, 100, 160, 250 gezeigt werden als an den ersten Kanälen 12, 12', 52, 102, 162, 252 montiert, ist verständlich, dass die Resonatoren 10, 45, 50, 100, 160, 250 auch in anderen Positionen wie z. B. neben einer Ansaugleitung (nicht dargestellt) angeordnet werden könnten, ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

37, 204: Abdeckabschnitt
34: Biegsame Membran
39: Drehpunkt
131: Dritte Kammer
47, 66, 116, 266: Dritter Konnektor
132: Drittes Gehäuse
146: Drittes Ventil
206: Durchflussabschnitt
57, 107: Erste Kammer
27, 27', 77: Erste Welle
12, 12', 52, 102, 162, 252: Erster Kanal
14, 14', 54, 104, 164, 254: Erster Konnektor
251, 51: Erster Resonatorkanal
30, 30', 80, 142, 280: Erstes Ventil
128: Fünfter Konnektor
26, 26', 58, 108, 174: Gehäuse
200: Gleitendes Türventil
273: Halsbreite
20, 20', 24, 24', 49, 62, 64, 74, 76, 112, 114, 124, 126, 136, 138, 155, 170, 172, 262, 274 18, 18', 22, 22', 48, 60, 63, 72, 75, 110, 113, 122, 125, 134, 137,: Halsdurchmesser
153, 168, 171, 260, 272: Halslänge
35: Hauptkörper
25, 25', 173: Kammer
208: Konnektor
271: Länge
28, 28', 78, 140, 176, 278: Motor
42, 42', 90, 154, 186, 290: Motorgeschwindigkeitssensor und - sender
33,41,287,210: Öffnung
44, 44', 92, 156, 188, 292: PCM-Tabelle
40, 40', 88, 184, 152, 288: Positionssensor und -sender
38, 38', 86, 150, 182, 286: programmierbares Steuermodul PCM
10, 45, 100, 160, 250: Resonator
11, 11', 101, 161: Resonatorkanal
285: Röhrenförmiger Abdeckabschnitt
202, 283: Rotationseinrichtung
130: Sechster Konnektor
151: Siebenter Konnektor
36, 36', 84, 148, 180: Steuersystem
178: Ventil
68, 118, 268: Vierter Konnektor
149: Viertes Ventil
139,175,277: Welle
51, 119, 269: Zweite Kammer
31, 31', 147: Zweite Welle
16, 16', 56, 106, 166, 256: Zweiter Konnektor
253: Zweiter Resonatorkanal
46, 70, 120, 270: Zweites Gehäuse
32, 32', 82, 144, 282: Zweites Ventil

Claims

Variabel abgestimmter Resonator (45, 100), umfassend: ein erstes Gehäuse (26', 108), das darin eine erste Kammer (25', 107) bildet; einen ersten Konnektor (14', 104), der angepasst ist, um eine direkte Fluidkommunikation zwischen einem Kanal (11', 101) und der ersten Kammer (25', 107) bereitzustellen, wobei der erste Konnektor (14', 104) einen Halsdurchmesser (20', 112) mit einer unveränderlichen Einlassfläche aufweist; und einen zweiten Konnektor (16', 106), der angepasst ist, um eine direkte Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (11', 101) und der ersten Kammer (25', 107) bereitzustellen, wobei der zweite Konnektor (16, 106) einen Halsdurchmesser (24', 114) und einen einstellbaren Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers (24', 114) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz der in den Resonator (45, 100) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen, ein zweites Gehäuse (46, 120) mit einer zweiten Kammer (51, 119) und einen zusätzlichen Konnektor (47, 151) in Fluidkommunikation mit der ersten Kammer (25', 107) und der zweiten Kammer (51, 119), der zwischen der ersten Kammer (25', 107) und der zweiten Kammer (51, 119) angeordnet ist, wodurch die zweite Kammer (51, 119) mit der ersten (25', 107) Kammer in Fluidkommunikation steht, wobei der einem zusätzliche Konnektor (47, 151) einen Halsdurchmesser (49, 155) und Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers (49, 155) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz q einer in den Resonator (45, 100) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen.
Variabel abgestimmter Resonator (160), umfassend: einen ersten Konnektor (164), der angepasst ist, um eine direkte Fluidkommunikation zwischen einem Kanal (161) und einer ersten Kammer (173) bereitzustellen, wobei der erste Konnektor (164) einen Halsdurchmesser (170) mit einer unveränderlichen Einlassfläche aufweist; und einen zweiten Konnektor (166), der an dem ersten Konnektor (164) angebracht und angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (161) und der ersten Kammer (173) sowie eine direkte Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Konnektor (166) und dem ersten Konnektor (164) bereitzustellen, wobei der zweite Konnektor (166) einen Halsdurchmesser (172) und einen einstellbaren Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers (172) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz der in den Resonator (160) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (37, 204) des zweiten Konnektors (16', 166) ein Ventil (178) ist.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend ein programmierbares Steuermodul (38', 150, 182) in Kommunikation mit dem Abdeckabschnitt (37, 204), dadurch gekennzeichnet, dass das programmierbare Steuermodul (38', 150, 182) die Bewegung des Abdeckabschnitts (37, 204) in Antwort auf eine Motorgeschwindigkeit steuert.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100, 160) nach Anspruch 4, umfassend einen Motorgeschwindigkeitssensor (42', 154, 186), um die Motorgeschwindigkeit zu erkennen und sie an das programmierbare Steuermodul (38', 150, 182) zu senden, dadurch gekennzeichnet, dass das programmierbare Steuermodul (38', 150, 182) die Bewegung des Abdeckabschnitts (37, 204) in Antwort auf ein Signal aus dem Motorgeschwindigkeitssensor (42', 154, 186) steuert.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100, 160) nach Anspruch 4, ferner umfassend einen Positionssensor (40', 152, 184) für den Abdeckabschnitt (37, 204) zum Erkennen der Position des Abdeckabschnitts (37, 204), dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (40', 152, 184) für den Abdeckabschnitt (37, 204) elektrisch mit dem programmierbaren Steuermodul (38', 150, 182) kommuniziert.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge des ersten Konnektors (14', 104, 164) größer ist als eine Länge des zweiten Konnektors (16', 106, 166).
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend einen dritten Konnektor (116) und einen vierten Konnektor (118), wobei der dritte Konnektor (116) angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (11', 101, 161) und einer zweiten Kammer (51, 119) bereitzustellen, und der vierte Konnektor (118) angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (11', 101, 161) und der zweiten Kammer (51, 119) bereitzustellen und einen Halsdurchmesser (126) und einen Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um die Einlassfläche des Halsdurchmessers (126) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz einer zweiten in den Resonator (45, 100, 160) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckabschnitt (37, 204) entweder ein rotierendes Trennventil, ein gleitendes Türventil oder ein Schmetterlingsventil ist.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100), umfassend: ein erstes Gehäuse (26', 108), das darin eine erste Kammer (57, 107) bildet; einen ersten Konnektor (14', 104), der angepasst ist, um eine direkte Fluidkommunikation zwischen einem Kanal (11', 101) und der ersten Kammer (57, 107) bereitzustellen, wobei der erste Konnektor (14', 104) einen Halsdurchmesser (20', 112) mit einer unveränderlichen Einlassfläche aufweist; einen zweiten Konnektor (16', 116), der angepasst ist, um eine direkte Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (11', 101) und der ersten Kammer (25', 107) bereitzustellen, wobei der zweite Konnektor (16', 116) einen Halsdurchmesser (24', 126) und einen einstellbaren Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers (24', 126) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz einer in den Resonator (45, 100) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen; ein zweites Gehäuse (46, 120) mit einer zweiten Kammer (51, 119) und einem zusätzlichen Konnektor (47, 151) in direkter Fluidkommunikation mit der ersten Kammer (25', 107) und der zweiten Kammer (51, 119), der zwischen der ersten Kammer (25', 107) und der zweiten Kammer (51, 119) angeordnet ist, wodurch die zweite Kammer (51, 119) mit der ersten Kammer (25', 107) in direkter Fluidkommunikation steht und der zusätzliche Konnektor (47, 151) einen Halsdurchmesser (49, 155) und einen Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um die Einlassfläche des Halsdurchmessers (49, 155) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz q einer in den Resonator (45, 100) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen; und ein Resonatorsteuersystem (36', 148), umfassend: ein programmierbares Steuermodul (38', 150) in Kommunikation mit dem Abdeckabschnitt (37, 204), dadurch gekennzeichnet, dass das programmierbare Steuermodul (38', 150) die Bewegung des Abdeckabschnitts (37, 204) in Antwort auf eine Motorgeschwindigkeit steuert.
Variabel abgestimmter Resonator (160), umfassend: ein erstes Gehäuse (174), das darin eine erste Kammer (173) bildet; einen ersten Konnektor (164), der angepasst ist, um eine direkte Fluidkommunikation zwischen einem Kanal (101) und der ersten Kammer (173) bereitzustellen, wobei der erste Konnektor (164) einen Halsdurchmesser (170) mit einer unveränderlichen Einlassfläche aufweist; einen zweiten Konnektor (166), der an dem ersten Konnektor (164) angebracht und angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (161) und der ersten Kammer (173) sowie eine direkte Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Konnektor (166) und dem ersten Konnektor (164) bereitzustellen, wobei der zweite Konnektor (166) einen Halsdurchmesser (172) und einen einstellbaren Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um eine Einlassfläche des Halsdurchmessers (172) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz einer in den Resonator (160) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen; und ein Resonatorsteuersystem (180), umfassend: ein programmierbares Steuermodul (182) in Kommunikation mit dem Abdeckabschnitt (37, 204), dadurch gekennzeichnet, dass das programmierbare Steuermodul (182) die Bewegung des Abdeckabschnitts (37, 204) in Antwort auf eine Motorgeschwindigkeit steuert.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100, 160) nach Anspruch 10 oder 11, umfassend einen Motorgeschwindigkeitssensor (42', 154, 186), um die Motorgeschwindigkeit zu erkennen und an das programmierbare Steuermodul (38', 150, 182) zu senden.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100, 160) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner umfassend einen Positionssensor (40', 152, 184) für den Abdeckabschnitt (37, 204) zum Erkennen der Position des Abdeckabschnitts (37, 204), dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (40', 152, 184) für den Abdeckabschnitt (37, 204) elektrisch mit dem programmierbaren Steuermodul (38', 150, 182) kommuniziert.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner umfassend einen dritten Konnektor (116) und einen vierten Konnektor (118), wobei der dritte Konnektor (116) angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (11', 101, 161) und einer zweiten Kammer (51, 119) bereitzustellen, und der vierte Konnektor (118) angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (11', 101, 161) und der zweiten Kammer (51, 119) bereitzustellen und einen Halsdurchmesser (126) und einen Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um die Einlassfläche des Halsdurchmessers (126) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz einer zweiten in den Resonator (45, 100, 160) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen.
Variabel abgestimmter Resonator (45, 100, 160) nach Anspruch 14, ferner umfassend einen fünften Konnektor (128) und einen sechsten Konnektor (130), wobei der fünfte Konnektor (128) angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (11', 101, 161) und einer dritten Kammer (131) bereitzustellen, und der sechste Konnektor (130) angepasst ist, um eine Fluidkommunikation zwischen dem Kanal (11', 101, 161) und der dritten Kammer (131) bereitzustellen und einen Halsdurchmesser (138) und einen Abdeckabschnitt (37, 204) aufweist, der zwischen einer offenen Position, einer Mehrzahl Zwischenpositionen und einer geschlossenen Position bewegbar ist, um die Einlassfläche des Halsdurchmessers (138) zu ändern, um die Dämpfung einer gewünschten Frequenz einer dritten in den Resonator (45, 100, 160) eintretenden Schallwelle zu ermöglichen.