相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2016年3月28日提交的韓國專利申請第10-2016-0036535號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。

本發(fā)明涉及用于車輛的裝配有主動控制閥的消聲器組件，更具體地，涉及一種這樣的消聲器組件：其包括相互分開的兩個主消聲器和中央地設(shè)置在主消聲器之間的主動控制閥，從而能夠使用一個主動控制閥而實(shí)現(xiàn)使用兩個主動控制閥時展現(xiàn)出的效果。

背景技術(shù)：

通常，在車輛的發(fā)動機(jī)中燃燒的排放氣體具有非常高的溫度。此外，排放氣體的速度幾乎等于聲速。當(dāng)這種排放氣體直接排放至大氣中時，排放氣體在急劇擴(kuò)張的同時產(chǎn)生強(qiáng)烈的爆破聲。為此，將分開的消聲器安裝于車輛的排放氣體路徑，以降低排放氣體的溫度和壓力，從而降低排放噪音。

圖1為示出了安裝于車輛的常規(guī)消聲器的示意圖，圖2為示出了額外安裝于常規(guī)消聲器的主動控制閥的示意圖。

如圖1中所示，將排放管道1連接至發(fā)動機(jī)的排氣歧管，以引導(dǎo)排放氣體的流動。將催化轉(zhuǎn)化器2和消聲器3聯(lián)接至排放管道1，催化轉(zhuǎn)化器2用于將包含在排放氣體中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，消聲器3用于降低排放噪音。

在此情況下，如圖2中所示，尾管4將經(jīng)過消聲器3的排放氣體排放至外部。此外，主動控制閥5安裝于尾管4中的一個，以根據(jù)車輛的驅(qū)動情況改變排放氣體的排放路徑。

詳細(xì)地，在恒定或低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速期間中，主動控制閥5關(guān)閉，使得排放氣體僅通過不安裝主動控制閥5的一個尾管4排放。另一方面，在加速或高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速期間，主動控制閥5打開，使得排放氣體通過兩個尾管4排放。

所示情況示出了兩個尾管4聯(lián)接至消聲器3并使用一個主動控制閥5的示例。然而，當(dāng)四個尾管聯(lián)接至消聲器時，可以使用兩個主動控制閥。隨著主動控制閥的數(shù)量的增加，有利的是，可以最大化排放氣體的排放壓力和排放音調(diào)的變化。

主動控制閥5用作用于高性能車輛的消聲器調(diào)音元件，其能夠區(qū)別排放氣體的排放壓力和排放音調(diào)。然而，此調(diào)音元件相當(dāng)昂貴，因此存在對主動控制閥5的數(shù)量增加的限制。

此外，如圖2中所示，消聲器3的分支室3a僅用作雙向地傳輸排放氣體。在此情況下，分支室3a不是用于消聲器3的調(diào)音的擴(kuò)大、共振和吸音的體積，因此，分支室3a由于低空間利用而可能是無效空間。

公開于該發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個方面旨在提供一種包括中央共用主動控制閥的消聲器組件，其能夠使用設(shè)置在兩個主消聲器之間的一個主動控制閥實(shí)現(xiàn)使用兩個主動控制閥時展現(xiàn)出的效果。

此外，本發(fā)明的各個方面旨在提供一種包括中央共用主動控制閥的消聲器組件，其中，在消除作為無效空間的常規(guī)分支室后，將包括主動控制閥的中央體配置于由于消除分支室的優(yōu)勢而形成的空間。因此，在空間利用和制造成本方面存在優(yōu)勢。

根據(jù)本發(fā)明的各個方面，一種包括中央共用主動控制閥的消聲器，可以進(jìn)一步包括：中央體，其用于將從發(fā)動機(jī)排放的排放氣體引導(dǎo)為以分支的方式雙方向流動，所述中央體包括設(shè)置于排放氣體的流動路徑的主動控制閥；以及一對主消聲器，每一個主消聲器分別設(shè)置于中央體的相對的側(cè)面，以排放從中央體引入的排放氣體，其中，排放氣體的流動路徑和排放路徑可以基于主動控制閥的打開和關(guān)閉而改變。

中央體可以進(jìn)一步包括分支部分和分支室；所述分支部分通過一對第一插入管道而連接至所述一對主消聲器，所述一對第一插入管道雙向延伸；所述分支室連接至所述分支部分的后端，所述分支室通過一對第二插入管道而連接至所述一對主消聲器，所述一對第二插入管道雙向延伸，其中，主動控制閥設(shè)置于分支部分和分支室之間。

分支部分和從所述分支部分雙向延伸的一對第一插入管道可以連接為形成交叉形狀，分支室和從所述分支室延伸的一對第二管道可以連接為形成倒“y”形。

主消聲器的每一個可以包括：多個隔板，其橫向聯(lián)接于主消聲器，并且分隔出主消聲器的內(nèi)部空間；第一管道，其延伸通過設(shè)置于主消聲器的內(nèi)部空間的隔板，并且連接至第一插入管道中相對應(yīng)的第一插入管道；以及第二管道，其延伸通過設(shè)置于主消聲器的內(nèi)部空間的隔板，并且連接至第二插入管道中相對應(yīng)的第二插入管道。

消聲器組件可以進(jìn)一步包括：第一尾管，其用于將從第一管道傳輸?shù)呐欧艢怏w排放至外部，所述第一尾管的一端連接至第一管道；以及第二尾管，其用于將從第二管道傳輸?shù)呐欧艢怏w排放至外部，所述第二尾管的一端連接至第二管道。

當(dāng)主動控制閥關(guān)閉時，排放氣體可以經(jīng)由第一插入管道、第一管道和第一尾管而排放至外部，當(dāng)主動控制閥打開時，排放氣體可以經(jīng)由第一插入管道、第一管道、第一尾管、第二插入管道、第二管道和第二尾管而排放至外部。

基于控制器確定的發(fā)動機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)、發(fā)動機(jī)負(fù)載和車輛速度中的至少一個，主動控制閥可以選擇性地打開或關(guān)閉。

當(dāng)發(fā)動機(jī)rpm在第一預(yù)定rpm和第二預(yù)定rpm之間且發(fā)動機(jī)負(fù)載小于預(yù)定發(fā)動機(jī)負(fù)載時，主動控制閥可以關(guān)閉。

當(dāng)發(fā)動機(jī)rpm小于預(yù)定rpm或大于第二預(yù)定rpm時，主動控制閥可以打開。

當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載大于預(yù)定發(fā)動機(jī)負(fù)載時，主動控制閥可以打開。

應(yīng)當(dāng)理解，此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機(jī)動車輛，例如包括運(yùn)動型多用途車輛(suv)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如，汽油動力和電力動力兩者的車輛。

本發(fā)明的方法和裝置具有其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)將在納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于解釋本發(fā)明的某些原理的具體實(shí)施方式中顯現(xiàn)或更詳細(xì)地闡明。

附圖說明

圖1為示出了安裝于車輛的常規(guī)消聲器的示意圖。

圖2為示出了額外安裝于常規(guī)消聲器的主動控制閥的示意圖。

圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的包括中央共用主動控制閥的消聲器組件的示意圖。

圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的中央體的立體圖。

圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的主消聲器和尾管的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖6為示出了經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的包括中央共用主動控制閥的消聲器組件的排放氣體的流動和排放路徑的示意圖。

圖7為根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的主動控制閥的操作期間的圖表。

應(yīng)了解，附圖并不必須按比例繪制，其示出了某種程度上經(jīng)過簡化了的本發(fā)明的基本原理的各個特征。在此所公開的本發(fā)明的特定的設(shè)計(jì)特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形狀，將部分地由特定目的的應(yīng)用和使用環(huán)境加以確定。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)提及本發(fā)明的各個實(shí)施方案，這些實(shí)施方案的示例顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方案結(jié)合加以描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實(shí)施方案。

圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的包括中央共用主動控制閥的消聲器組件的示意圖。

如圖3中所示，根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的包括中央共用主動控制閥的消聲器組件包括：中央體100，其用于將從發(fā)動機(jī)排放的排放氣體引導(dǎo)為以分支方式沿雙方向流動，同時中央體100包括安裝于排放氣體的流動路徑的主動控制閥120；一對消聲器200，每個消聲器分別設(shè)置于中央體100的相對的橫側(cè)面，同時一對消聲器200將從中央體100引入的排放氣體排放至外部。

與常規(guī)情況相似，從發(fā)動機(jī)排放的排放氣體流過排氣歧管、催化轉(zhuǎn)化器2(圖1中)、排放管道1(圖1中)等等，從而被傳輸至中央體100。該排放氣體從中央體100雙向分出，并且分別被引入至主消聲器200。此外，在排放氣體的溫度和壓力已經(jīng)降低的情況下，主消聲器200中的排放氣體經(jīng)由尾管220和222排放。

如上所述，常規(guī)主動控制閥5(圖2中)安裝于車輛的尾管4(圖2中)中的一個。然而，本發(fā)明的各個實(shí)施方案的主動控制閥120安裝于一對主消聲器200之間的中央體100。此外，排放氣體的流動和排放路徑根據(jù)主動控制閥120的打開/關(guān)閉而可變。

隨著主動控制閥120安裝于中央體100，如上所述，在沒有損失用于膨脹、共振和吸音的噪聲、振動和平穩(wěn)(nvh)的調(diào)音體積的情況下將空間利用最大化。

當(dāng)主消聲器200的尺寸沿向前和向后的方向減小，從而在后車輪的后方應(yīng)用主動控制閥120時，擴(kuò)大、共振和吸聲的體積減小，因此，nvh調(diào)聲體積的自由度受限，難以配置額外的尾管。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的中央體的立體圖。

如圖4中所示，中央體100包括：分支部分110，其經(jīng)由一對第一插入管道112而連接至一對主消聲器200，所述一對第一插入管道112從分支部分110雙向延伸；以及分支室130，其連接至分支部分110的后端，同時經(jīng)由一對第二插入管道132而分別連接至一對主消聲器200，所述一對第二插入管道132從分支室130延伸。

在此情況下，主動控制閥120安裝于分支部分110和分支室130之間，從而允許或阻止排放氣體流向分支室130。因此，排放氣體的流動路徑是可變的。

也就是說，從車輛的發(fā)動機(jī)排放的排放氣體經(jīng)由排放管道而被傳輸至分支部分110和分支室130。隨后，排放氣體經(jīng)由分支部分110和分支室130而被傳輸至主消聲器200。當(dāng)主動控制閥120關(guān)閉時，排放氣體僅經(jīng)由分支部分110進(jìn)行傳輸，而當(dāng)主動控制閥120打開時，排放氣體經(jīng)由分支部分110和分支室130兩者傳輸。

如圖4中所示，將分支部分110和從分支部分110雙向延伸的第一插入管道112連接，以形成交叉形狀(“+”)。在此情況下，將分支部分110的前端連接至排放管道1(圖1中)，并且將分支部分110的后端連接至分支室130。

分支室130的前端連接至分支部分110。將分支室130和從分支室130延伸的第二插入管道132連接，以形成倒“y”型。此外，主動控制閥120安裝于分支部分110的后端和分支室130的前端之間。

分支部分110、第一插入管道112、分支室130和第二插入管道132可以制造為待組裝的單獨(dú)的元件，或者可以形成為整體結(jié)構(gòu)。此外，考慮到車輛的種類或布局，這些元件可以具有各種類型的直徑或長度。

圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的主消聲器和尾管的結(jié)構(gòu)的示意圖。

如圖5中所示，每個主消聲器200包括：多個隔板210，其橫向聯(lián)接于主消聲器200，并且分隔出主消聲器200的內(nèi)部空間；第一管道212，其延伸通過設(shè)置于主消聲器200的內(nèi)部空間的隔板210，并且連接至第一插入管道112中相對應(yīng)的第一插入管道112；以及第二管道214，其延伸通過設(shè)置于主消聲器200的內(nèi)部空間的隔板210，并且連接至第二插入管道132中相對應(yīng)的第二插入管道132。

在各個實(shí)施方案中，將兩個隔板210設(shè)置為將主消聲器200的內(nèi)部空間分成三個空間。主消聲器200的第一管道212和第二管道214設(shè)置于車輛的左側(cè)和右側(cè)，同時延伸通過對應(yīng)的隔板210。

圖5示出了主消聲器200中的一個的結(jié)構(gòu)，亦即，設(shè)置在車輛左側(cè)的主消聲器200。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易理解，設(shè)置在車輛右側(cè)的主消聲器200具有與左主消聲器200的結(jié)構(gòu)相同或相似的結(jié)構(gòu)。

此外，第一尾管220和第二尾管222設(shè)置于每個主消聲器200的外部。第一尾管220的一端連接至第一管道212，以排放從第一管道212傳輸?shù)呐欧艢怏w。第二尾管222的一端連接至第二管道214，以排放從第二管道214傳輸?shù)呐欧艢怏w。

第一尾管220和第二尾管222用于將穿過主消聲器200時已經(jīng)降低溫度和壓力的排放氣體排放至外部，由此產(chǎn)生降低的排放噪聲。與常規(guī)消聲器不同，主動控制閥120不安裝于第一尾管220和第二尾管222中的任一個。

圖6為示出了通過根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的包括中央共用主動控制閥的消聲器組件的排放氣體的流動和排放路徑的示意圖。

如圖所示，當(dāng)主動控制閥120關(guān)閉時，排放氣體經(jīng)由第一插入管道112、第一管道212和第一尾管220而從兩個排氣出口排放。

當(dāng)主動控制閥120打開時，排放氣體經(jīng)由第一插入管道112、第一管道212、第一尾管220、第二插入管道132、第二管道214和第二尾管222而從四個排氣出口排放。

因此，本發(fā)明的各個實(shí)施方案具有這樣的優(yōu)點(diǎn)：可以使用一個主動控制閥120而獲得與安裝兩個主動控制閥時獲得效果相等或相似的效果，因此，排放氣體的排放壓力和排放音調(diào)的變化可以根據(jù)車輛的驅(qū)動情況而最大化。

在此情況下，根據(jù)控制器300識別的發(fā)動機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)、發(fā)動機(jī)負(fù)載(以％計(jì))和車輛速度(以km/h計(jì))而打開或關(guān)閉主動控制閥120。

車輛的電子控制單元(ecu)可以用作控制器300。替代地，單獨(dú)的控制器可以用于打開/關(guān)閉根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的中央共用主動控制閥120。

此處，發(fā)動機(jī)rpm意指發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動速率。隨著轉(zhuǎn)動速率增加，車輛的輸出功率和速度逐漸增加。表示發(fā)動機(jī)的做功強(qiáng)度的發(fā)動機(jī)負(fù)載與節(jié)氣門的打開程度(空氣量)緊密相關(guān)。將發(fā)動機(jī)負(fù)載分類為計(jì)算的發(fā)動機(jī)負(fù)載和絕對發(fā)動機(jī)負(fù)載。百分比(％)是發(fā)動機(jī)負(fù)載的單位。車輛速度是由車輛速度傳感器測量的值。

圖7為示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的主動控制閥的操作期間的圖表。

當(dāng)發(fā)動機(jī)rpm在第一預(yù)定rpm和第二預(yù)定rpm之間且發(fā)動機(jī)負(fù)載小于預(yù)定發(fā)動機(jī)負(fù)載時，根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的主動控制閥120可以關(guān)閉。這是指閥瓣關(guān)閉期間，并且對應(yīng)于圖7中的陰影面積。

第一預(yù)定rpm、第二預(yù)定rpm和預(yù)定的發(fā)動機(jī)負(fù)載可以確定為反映車輛種類、所需的排放噪聲標(biāo)準(zhǔn)、用戶要求等等的各種值。以下描述將借助本發(fā)明的示例給出，其中，第一預(yù)定rpm為750rpm，第二預(yù)定rpm為3000rpm，預(yù)定的發(fā)動機(jī)負(fù)載為50％。

閥瓣關(guān)閉期間對應(yīng)于低或恒定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速期間或低發(fā)動機(jī)負(fù)載期間。閥瓣關(guān)閉期間為優(yōu)先要求安靜感覺的期間，因此，主動控制閥120關(guān)閉，以僅經(jīng)由第一尾管220(即，兩個排氣出口)排出排放氣體。

同時，如圖7中所示，在除了閥瓣關(guān)閉期間之外的期間中，主動控制閥120打開。詳細(xì)地，當(dāng)發(fā)動機(jī)rpm小于第一預(yù)定rpm(750rmp)或大于第二預(yù)定rpm(3000rpm)時，主動控制閥120打開。當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載等于或大于50％時，主動控制閥120可以打開。

這樣的期間對應(yīng)于高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速期間、加速/延遲(retardation)期間或高發(fā)動機(jī)負(fù)載期間。在這些期間中，優(yōu)先要求動力的感覺，因此，主動控制閥120打開，以經(jīng)由第一尾管220和第二尾管222(即，四個排氣出口)排出排放氣體。

發(fā)動機(jī)rpm小于第一預(yù)定rpm(750rpm)的期間為怠速期間。在高性能車輛的情況下，主動控制閥120在剛啟動車輛之前的怠速期間中打開，以實(shí)現(xiàn)具有粗獷的排放音調(diào)的動力。在此期間中，排放氣體經(jīng)由四個排氣出口而排放。

主消聲器200設(shè)置于中央體100的相對的橫側(cè)面，同時相互分開，中央體100裝配有主動控制閥120，因此，可以獲得與安裝兩個主動控制閥時獲得的效果相等或相似的效果。

詳細(xì)地，當(dāng)主動控制閥120關(guān)閉時，排放氣體經(jīng)由兩個排氣出口(一對第一尾管)排放，而當(dāng)主動控制閥120打開時，排放氣體經(jīng)由四個排氣出口(一對第一尾管和一對第二尾管)排放。優(yōu)點(diǎn)在于，根據(jù)車輛的驅(qū)動情況而將排放壓力和排放音調(diào)的變化最大化。

此外，主動控制閥120(用于消聲器的昂貴調(diào)聲元件)的數(shù)量可以減少，因此，在制造成本和重量方面具有優(yōu)勢。此外，消除了常規(guī)分支室(無效空間)(例如圖2中的室3a)，因此，包括主動控制閥120的中央體100可以配置于通過消除分支室的優(yōu)勢形成的空間。因此，在空間利用方面具有優(yōu)勢。

為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實(shí)施方式的特征。

前面對本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。它們并不會毫無遺漏，也不會將本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多修改和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其它們的實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其不同的選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求書及其等同方案加以限定。