一種用于汽車排氣系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于汽車排氣系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，包括連接在所述汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上的排氣管、連接在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述排氣管的尾管之間的三元催化器及與所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述尾管均相連的控制系統(tǒng)，所述主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)還包括連接在所述三元催化器和所述尾管之間的主動(dòng)消聲器，所述主動(dòng)消聲器具有振動(dòng)板，所述控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)傳輸至所述主動(dòng)消聲器用于控制所述振動(dòng)板的振動(dòng)產(chǎn)生反聲來(lái)消除中低頻噪聲。本發(fā)明的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)采用主動(dòng)消聲器內(nèi)振動(dòng)板的振動(dòng)產(chǎn)生反聲，不僅解決了傳統(tǒng)主動(dòng)消聲器中揚(yáng)聲器的可靠耐久性問(wèn)題，同時(shí)可以進(jìn)一步減小排氣系統(tǒng)的消聲容積和重量，提高車輛的燃燒效率。
【專利說(shuō)明】一種用于汽車排氣系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聲學(xué)領(lǐng)域，涉及一種用于汽車排氣系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在車輛行駛過(guò)程中，由于內(nèi)燃機(jī)連續(xù)發(fā)生的工作循環(huán)(特別是吸入和壓縮燃料-空氣混合物，點(diǎn)燃/膨脹以及排放燃燒的燃料-空氣混合物)生成了噪聲。這些噪聲一方面作為固體載聲通過(guò)內(nèi)燃機(jī)并且作為空氣載聲放射到內(nèi)燃機(jī)的外部。另一方面，噪聲作為空氣載聲與燃燒的燃料-空氣混合物一起通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)排出。
[0003]這些噪聲常常被認(rèn)為是不利的。作為固體載聲通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的噪聲會(huì)以高效率衰減并且因此通常不構(gòu)成作為噪聲控制的問(wèn)題。但作為空氣載聲需要在排氣系統(tǒng)入口之前布置的消聲器來(lái)減小。目前，傳統(tǒng)消聲器按其消聲機(jī)理，可分為阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合消聲器等。阻性消聲器的消聲原理是利用管道內(nèi)的吸聲材料，部分地吸收沿管道傳播的聲能?？剐韵暺魇抢酶鞣N形狀、尺寸的管道及穿孔管共振吸聲結(jié)構(gòu)等，造成聲波在系統(tǒng)中阻抗失配，使聲波在管道和共振腔內(nèi)來(lái)回反射、耗損，從而達(dá)到消聲的目的。阻抗復(fù)合消聲器是將阻性消聲器和抗性消聲器結(jié)合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)寬頻消聲的目的。目前這些消聲器具有這樣的缺點(diǎn):在需要高衰減效率的情況下，它們需要一個(gè)較大的體積并且給燃燒的燃料-空氣混合物施加相對(duì)高的阻力。降低了車輛的燃燒效率并且燃料消耗增加。
[0004]作為替代的或補(bǔ)充消聲器，所謂的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)(如附圖1所示)已經(jīng)發(fā)展了一段時(shí)日，其將電聲學(xué)生成的反聲(與將取消的噪聲具有相同振幅但是具有相反相位(反向)的聲波)疊加到由內(nèi)燃機(jī)生成的并且在排氣系統(tǒng)中傳導(dǎo)的空氣載聲。
[0005]附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的方塊圖，包括揚(yáng)聲器3、連接在內(nèi)燃機(jī)6上的排氣管4及與揚(yáng)聲器3的殼體和排氣管4均相連的尾管1，尾管I的一端具有2個(gè)連接口，2個(gè)連接口分別與排氣管4的出氣口端和揚(yáng)聲器3的殼體相連，尾管I的另一端具有一個(gè)口 2以將在排氣管4中傳導(dǎo)的廢氣釋放到外部，在排氣管4和內(nèi)燃機(jī)6之間還連接有催化轉(zhuǎn)化器7。該主動(dòng)噪聲控制還包括與內(nèi)燃機(jī)6電連接的用于控制內(nèi)燃機(jī)6工作的發(fā)動(dòng)機(jī)控制8及反聲控制10，反聲控制10與發(fā)動(dòng)機(jī)控制8單一地形成，并且因此集成到發(fā)動(dòng)機(jī)控制8中，反聲控制10與揚(yáng)聲器3相連，在揚(yáng)聲器3和反聲控制10之間連接有放大器11。在尾管I內(nèi)設(shè)置有誤差傳聲器5，誤差傳聲器5電連接到反聲控制10，在排氣管4中設(shè)置用于確定廢氣溫度的溫度探針9，溫度探針9連接到反聲控制10上。
[0006]通過(guò)采用主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)作為替代的或補(bǔ)充消聲器，排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體積可以減小到60%，重量可以減少到40%，以及排氣背壓可以減小到150毫巴(mbar)。但由于排氣系統(tǒng)內(nèi)部高溫及易腐蝕性等問(wèn)題，揚(yáng)聲器的可靠耐久性很難得到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于汽車排氣系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明還提供一種用于汽車排氣系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的控制方法 為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于汽車排氣系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，包括連接在所述汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上的排氣管、連接在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述排氣管的尾管之間的三元催化器及與所述發(fā)動(dòng)機(jī)電連接的控制系統(tǒng)，所述主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)還包括連接在所述三元催化器和所述尾管之間的主動(dòng)消聲器，所述主動(dòng)消聲器具有振動(dòng)板，所述控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)傳輸至所述主動(dòng)消聲器用于控制所述振動(dòng)板的振動(dòng)產(chǎn)生反聲來(lái)消除中低頻噪聲，所述中低頻噪聲為頻率在O?IOOOHz的噪聲。
[0009]所述主動(dòng)消聲器包括殼體，所述振動(dòng)板固定設(shè)置在所述殼體內(nèi)并將所述殼體分隔成第一腔室和第二腔室，所述主動(dòng)消聲器還包括設(shè)置在所述振動(dòng)板上并與所述控制系統(tǒng)相連的壓電晶片，所述壓電晶片被所述控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)控制產(chǎn)生振動(dòng)，所述壓電晶片的振動(dòng)帶動(dòng)所述振動(dòng)板振動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的輻射噪聲來(lái)消除所述中低頻噪聲。
[0010]所述主動(dòng)消聲器還包括固定設(shè)置在所述殼體兩端的進(jìn)氣管和出氣管，所述進(jìn)氣管的一端位于所述殼體外并與所述排氣管相連，所述進(jìn)氣管的另一端穿過(guò)所述第一腔室直通所述第二腔室；所述出氣管的一端位于所述殼體外并與所述尾管相連，所述出氣管的另一端連接在所述殼體上并與所述第二腔室連通。
[0011]所述主動(dòng)消聲器還包括固定設(shè)置在所述第二腔室內(nèi)的過(guò)濾網(wǎng)，所述過(guò)濾網(wǎng)用于過(guò)濾尾排氣體中的顆粒，所述進(jìn)氣管的另一端穿過(guò)所述過(guò)濾網(wǎng)。
[0012]所述振動(dòng)板上沿所述振動(dòng)板的圓周方向均勻排布開設(shè)有用于平衡所述第一腔室和所述第二腔室氣壓的多個(gè)透氣孔，所述第一腔室和所述第二腔室只通過(guò)所述透氣孔相連通。
[0013]所述控制系統(tǒng)包括與所述發(fā)動(dòng)機(jī)電連接的控制單元、與所述控制單元電連接并可布置在所述主動(dòng)消聲器后端的誤差傳聲器及連接在所述控制單元和所述主動(dòng)消聲器之間的變頻器，所述變頻器分別與所述控制單元和所述壓電晶片電連接，所述變頻器接收所述控制單元輸出的控制信號(hào)，然后用于控制所述壓電晶片的振動(dòng)而帶動(dòng)所述振動(dòng)板振動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的輻射噪聲來(lái)消除所述中低頻噪聲；所述誤差傳聲器用于實(shí)時(shí)反饋所述主動(dòng)消聲器的消聲效果并指導(dǎo)所述控制單元修正所述控制信號(hào)；
其中，所述控制單元中存儲(chǔ)有特征曲線，所述特征曲線的數(shù)據(jù)根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)的參數(shù)變量進(jìn)行實(shí)車測(cè)試進(jìn)行確定；所述控制單元將從所述誤差傳聲器接收的信號(hào)與閥值比較從而確定選擇的特征曲線是否適合于在所述排氣系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)的廢氣的各個(gè)溫度，當(dāng)超出所述閥值時(shí)改變所述特征曲線或根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果對(duì)所述控制信號(hào)進(jìn)行修正。
[0014]所述控制單元包括集成在一起的控制芯片、處理器和存儲(chǔ)器，所述控制芯片用于根據(jù)所述誤差傳聲器反饋的反饋信號(hào)或通過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)反饋的所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)信號(hào)控制所述變頻器產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的反聲信號(hào)；所述處理器用于實(shí)時(shí)處理所述誤差傳聲器或所述發(fā)動(dòng)機(jī)反饋的原始信號(hào)，并把計(jì)算結(jié)果反饋到所述控制芯片；所述存儲(chǔ)器用于儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)測(cè)得的原始發(fā)生特征曲線或者存儲(chǔ)所述處理器計(jì)算的實(shí)時(shí)控制數(shù)據(jù)，所述控制系統(tǒng)還包括蓄電池，所述蓄電池用于給所述控制單元供電，所述蓄電池還用于為所述變頻器驅(qū)動(dòng)所述壓電晶片振動(dòng)提供動(dòng)力。[0015]所述控制單元檢測(cè)的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度信息可間接表征所述主動(dòng)消聲器附近的溫度狀態(tài)，所述溫度信息包括從所述發(fā)動(dòng)機(jī)接收到的冷卻水溫度、油溫度或λ探針的輸出信號(hào)中的至少一個(gè)。
[0016]所述三元催化器和所述主動(dòng)消聲器之間還設(shè)置有阻性消聲器，所述阻性消聲器用于被動(dòng)消除高頻率噪聲，所述高頻率噪聲為頻率在1000Hz以上的噪聲。
[0017]一種上述主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的控制方法，所述控制方法包括以下步驟:
所述控制單元從所述發(fā)動(dòng)機(jī)上接收運(yùn)行參數(shù)確定所述汽車的運(yùn)行狀態(tài)，所述運(yùn)行參數(shù)包括進(jìn)氣量、油耗、所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度信息，其中，所述溫度信息包括從所述發(fā)動(dòng)機(jī)接收到的冷卻水溫度、油溫度或λ探針的輸出信號(hào)中的至少一個(gè)；
從所述控制單元中調(diào)用合適的特征曲線；
所述控制單元從所述誤差傳聲器接收信號(hào)，將所述誤差傳聲器輸出的信號(hào)與閥值進(jìn)行比較從而確定選擇的所述特征曲線是否適合于在所述排氣系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)的廢氣的各個(gè)溫度，當(dāng)超出所述閥值時(shí)改變所述特征曲線或根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果對(duì)所述控制信號(hào)進(jìn)行修正；
所述變頻器接收所述控制信號(hào)用于控制所述主動(dòng)消聲器的所述壓電晶片的振動(dòng)，所述壓電晶片的振動(dòng)帶動(dòng)所述振動(dòng)板振動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的輻射噪聲來(lái)消除所述中低頻噪聲。
[0018]由于上述技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)采用振動(dòng)板的振動(dòng)產(chǎn)生反聲，不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)中的揚(yáng)聲器的可靠耐久性問(wèn)題，同時(shí)可以進(jìn)一步減小排氣系統(tǒng)的消聲容積和重量，提高車輛的燃燒效率。
[0019]本發(fā)明的控制方法的控制單元簡(jiǎn)單的通過(guò)接收發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)選擇合適的特征曲線，然后通過(guò)誤差傳感器反饋的信號(hào)來(lái)修正控制單元輸出的控制信號(hào)，控制信號(hào)進(jìn)而控制振動(dòng)板產(chǎn)生反聲來(lái)消除中低頻噪聲，控制方法簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的方框圖；
圖2為本發(fā)明的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的方框圖；
圖3為本發(fā)明主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的主動(dòng)消聲器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2?3中數(shù)字所表示的名稱為:
1、發(fā)動(dòng)機(jī)；2、三兀催化器；3、阻性消聲器；4、排氣管；5、主動(dòng)消聲器；6、尾管；7、誤差傳聲器；8、變頻器；9、控制單元；10、控制芯片；11、處理器；12、儲(chǔ)存器；13、蓄電池；14、進(jìn)氣管；15、殼體；16、出氣管；17、振動(dòng)板；18、壓電晶片；19、透氣孔；20、過(guò)濾網(wǎng)；21、第一腔
室；22、第二腔室。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0022]如圖2?3所示，一種用于汽車排氣系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，包括連接在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)I上的排氣管4、連接在發(fā)動(dòng)機(jī)I和排氣管4的尾管6之間的三元催化器2、與發(fā)動(dòng)機(jī)I電連接的控制系統(tǒng)、連接在三元催化器2和尾管6之間的主動(dòng)消聲器5，主動(dòng)消聲器5具有振動(dòng)板17,控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)傳輸至主動(dòng)消聲器5用于控制振動(dòng)板17的振動(dòng)產(chǎn)生反聲來(lái)消除中低頻噪聲，中低頻噪聲為頻率在O?IOOOHz的噪聲。該主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)還包括設(shè)置在三元催化器2和主動(dòng)消聲器5之間的阻性消聲器3，阻性消聲器3用于被動(dòng)消除高頻率噪聲高頻率噪聲為頻率在1000Hz以上的噪聲。
[0023]如圖3所不,主動(dòng)消聲器5包括殼體15,振動(dòng)板17固定設(shè)置在殼體15內(nèi)并將殼體15分隔成第一腔室21和第二腔室22，主動(dòng)消聲器5還包括設(shè)置在振動(dòng)板17上并與控制系統(tǒng)相連的壓電晶片18，壓電晶片18設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)壓電晶片18沿振動(dòng)板17圓周方向均勻排布，壓電晶片18被控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)控制產(chǎn)生振動(dòng)，壓電晶片18的振動(dòng)帶動(dòng)振動(dòng)板17產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的輻射噪聲來(lái)消除中低頻噪聲。
[0024]本實(shí)施例中主動(dòng)消聲器還包括固定設(shè)置殼體兩端的進(jìn)氣管14和出氣管16，進(jìn)氣管14的一端位于殼體15外并與排氣管4相連，進(jìn)氣管14的另一端穿過(guò)第一腔室21直通第二腔室22 ;出氣管16的一端位于殼體15外并與尾管6相連，出氣管16的另一端連接在殼體15上并與第二腔室22連通。該主動(dòng)消聲器5還包括固定設(shè)置在第二腔室22內(nèi)的過(guò)濾網(wǎng)20，過(guò)濾網(wǎng)20用于過(guò)濾尾排氣體中的顆粒以防止顆粒腐蝕壓電晶片18和振動(dòng)板17，進(jìn)氣管14的另一端穿過(guò)過(guò)濾網(wǎng)20。
[0025]為了平衡第一腔室21和第二腔室22的氣壓，在振動(dòng)板17上沿振動(dòng)板17的圓周方向均勻排布開設(shè)多個(gè)透氣孔19，第一腔室21和第二腔室22只通過(guò)透氣孔19相連通。
[0026]本實(shí)施例中的控制系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)I電連接的控制單元9、與控制單元9電連接并可布置在主動(dòng)消聲器5后端的誤差傳聲器7及連接在控制單元9和主動(dòng)消聲器5之間的變頻器8，變頻器8分別與控制單元9和壓電晶片18電連接，變頻器8接收控制單元9輸出的控制信號(hào)，然后用于控制壓電晶片18的振動(dòng)而帶動(dòng)振動(dòng)板17振動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的輻射噪聲來(lái)消除中低頻噪聲；誤差傳聲器7用于實(shí)時(shí)反饋主動(dòng)消聲器5的消聲效果并指導(dǎo)控制單元9修正控制信號(hào)。
[0027]其中，控制單元9中存儲(chǔ)有特征曲線，特征曲線的數(shù)據(jù)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作狀態(tài)的參數(shù)變量進(jìn)行實(shí)車測(cè)試進(jìn)行確定；控制單元9將從誤差傳聲器7接收的信號(hào)與閥值比較從而確定選擇的特征曲線是否適合于在排氣系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)的廢氣的各個(gè)溫度，當(dāng)超出閥值時(shí)改變特征曲線或根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行修正。
[0028]本實(shí)施例中的控制單元包括集成在一起的控制芯片10、處理器11和儲(chǔ)存器12，控制芯片10用于根據(jù)誤差傳聲器7反饋的反饋信號(hào)或通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)I反饋的發(fā)動(dòng)機(jī)I工作狀態(tài)信號(hào)控制變頻器8產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的反聲信號(hào)；處理器11用于實(shí)時(shí)處理誤差傳聲器7或發(fā)動(dòng)機(jī)I反饋的原始信號(hào)，并把計(jì)算結(jié)果反饋到控制芯片10 ;存儲(chǔ)器12用于儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)測(cè)得的原始發(fā)生特征曲線或者存儲(chǔ)處理器11計(jì)算的實(shí)時(shí)控制數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)還包括蓄電池13，蓄電池13用于給控制單元9供電，蓄電池13還用于為變頻器8驅(qū)動(dòng)壓電晶片18振動(dòng)提供動(dòng)力。
[0029]本實(shí)施例的控制單元9檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)I的溫度信息可間接表征主動(dòng)消聲器5附近的溫度狀態(tài)，這樣就可以不用單獨(dú)再安裝溫度傳感器進(jìn)行測(cè)試，該溫度信息包括從發(fā)動(dòng)機(jī)I接收到的冷卻水溫度、油溫度或λ探針的輸出信號(hào)中的至少一個(gè)。
[0030]上述主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的控制方法，步驟如下:
控制單元9從發(fā)動(dòng)機(jī)I上接收運(yùn)行參數(shù)確定汽車的運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行參數(shù)包括進(jìn)氣量、油量、發(fā)動(dòng)機(jī)I的轉(zhuǎn)速、溫度信息，其中，溫度信息包括從發(fā)動(dòng)機(jī)I接收到的冷卻水溫度、油溫度或λ探針的輸出信號(hào)中的至少一個(gè)；
從控制單元9中調(diào)用合適的特征曲線；
控制單元9從誤差傳聲器7接收信號(hào)，將誤差傳聲器7輸出的信號(hào)與閥值進(jìn)行比較從而確定選擇的特征曲線是否適合于在排氣系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)的廢氣的各個(gè)溫度，當(dāng)超出閥值時(shí)改變特征曲線或根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行修正；
變頻器8接收控制信號(hào)用于控制主動(dòng)消聲器5的壓電晶片18的振動(dòng)，壓電晶片18的振動(dòng)帶動(dòng)振動(dòng)板17振動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的輻射噪聲來(lái)消除中低頻噪聲。
[0031]以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于汽車排氣系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，包括連接在所述汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上的排氣管、連接在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述排氣管的尾管之間的三元催化器及與所述發(fā)動(dòng)機(jī)電連接的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)還包括連接在所述三元催化器和所述尾管之間的主動(dòng)消聲器，所述主動(dòng)消聲器具有振動(dòng)板，所述控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)傳輸至所述主動(dòng)消聲器用于控制所述振動(dòng)板的振動(dòng)產(chǎn)生反聲來(lái)消除中低頻噪聲，所述中低頻噪聲為頻率在O~1000Hz的噪聲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主動(dòng)消聲器包括殼體，所述振動(dòng)板固定設(shè)置在所述殼體內(nèi)并將所述殼體分隔成第一腔室和第二腔室，所述主動(dòng)消聲器還包括設(shè)置在所述振動(dòng)板上并與所述控制系統(tǒng)相連的壓電晶片，所述壓電晶片被所述控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)控制產(chǎn)生振動(dòng)，所述壓電晶片的振動(dòng)帶動(dòng)所述振動(dòng)板振動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的輻射噪聲來(lái)消除所述中低頻噪聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主動(dòng)消聲器還包括固定設(shè)置在所述殼體兩端的進(jìn)氣管和出氣管，所述進(jìn)氣管的一端位于所述殼體外并與所述排氣管相連，所述進(jìn)氣管的另一端穿過(guò)所述第一腔室直通所述第二腔室；所述出氣管的一端位于所述殼體外并與所述尾管相連，所述出氣管的另一端連接在所述殼體上并與所述第二腔室連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主動(dòng)消聲器還包括固定設(shè)置在所述第二腔室內(nèi)的過(guò)濾網(wǎng)，所述過(guò)濾網(wǎng)用于過(guò)濾尾排氣體中的顆粒，所述進(jìn)氣管的另一端穿過(guò)所述過(guò)濾網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述振動(dòng)板上沿所述振動(dòng)板的圓周方向均勻排布開設(shè)有用于平衡所述第一腔室和所述第二腔室氣壓的多個(gè)透氣孔，所述第一腔室和所述第二腔室只通過(guò)所述透氣孔相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括與所述發(fā)動(dòng)機(jī)電連接的控制單元、與所述控制單元電連接并可布置在所述主動(dòng)消聲器后端的誤差傳聲器及連接在所述控制單元和所述主動(dòng)消聲器之間的變頻器，所述變頻器分別與所述控制單元和所述壓電晶片電連接，所述變頻器接收所述控制單元輸出的控制信號(hào)，然后用于控制所述壓電晶片的振動(dòng)而帶動(dòng)所述振動(dòng)板振動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的輻射噪聲來(lái)消除所述中低頻噪聲；所述誤差傳聲器用于實(shí)時(shí)反饋所述主動(dòng)消聲器的消聲效果并指導(dǎo)所述控制單元修正所述控制信號(hào)； 其中，所述控制單元中存儲(chǔ)有特征曲線，所述特征曲線的數(shù)據(jù)根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)的參數(shù)變量進(jìn)行實(shí)車測(cè)試進(jìn)行確定；所述控制單元將從所述誤差傳聲器接收的信號(hào)與閥值比較從而確定選擇的特征曲線是否適合于在所述排氣系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)的廢氣的各個(gè)溫度，當(dāng)超出所述閥值時(shí)改變所述特征曲線或根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果對(duì)所述控制信號(hào)進(jìn)行修正。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括集成在一起的控制芯片、處理器和存儲(chǔ)器，所述控制芯片用于根據(jù)所述誤差傳聲器反饋的反饋信號(hào)或通過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)反饋的所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)信號(hào)控制所述變頻器產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的反聲信號(hào)；所述處理器用于實(shí)時(shí)處理所述誤差傳聲器或所述發(fā)動(dòng)機(jī)反饋的原始信號(hào)，并把計(jì)算結(jié)果反饋到所述控制芯片；所述存儲(chǔ)器用于儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)測(cè)得的原始發(fā)生特征曲線或者存儲(chǔ)所述處理器計(jì)算的實(shí)時(shí)控制數(shù)據(jù)，所述控制系統(tǒng)還包括蓄電池，所述蓄電池用于給所述控制單元供電，所述蓄電池還用于為所述變頻器驅(qū)動(dòng)所述壓電晶片振動(dòng)提供動(dòng)力。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元檢測(cè)的所述發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度信息可間接表征所述主動(dòng)消聲器附近的溫度狀態(tài)，所述溫度信息包括從所述發(fā)動(dòng)機(jī)接收到的冷卻水溫度、油溫度或λ探針的輸出信號(hào)中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)，其特征在于，所述三元催化器和所述主動(dòng)消聲器之間還設(shè)置有阻性消聲器，所述阻性消聲器用于被動(dòng)消除高頻率噪聲，所述高頻率噪聲為頻率在1000Hz以上的噪聲。
10.如權(quán)利要求廣9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的主動(dòng)噪聲控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟: 所述控制單元從所述發(fā)動(dòng)機(jī)上接收運(yùn)行參數(shù)確定所述汽車的運(yùn)行狀態(tài)，所述運(yùn)行參數(shù)包括進(jìn)氣量、油耗、所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度信息，其中，所述溫度信息包括從所述發(fā)動(dòng)機(jī)接收到的冷卻水溫度、油溫度或λ探針的輸出信號(hào)中的至少一個(gè)； 從所述控制單元中調(diào)用合適的特征曲線； 所述控制單元從所述誤差傳聲器接收信號(hào)，將所述誤差傳聲器輸出的信號(hào)與閥值進(jìn)行比較從而確定選擇的所述特征曲線是否適合于在所述排氣系統(tǒng)內(nèi)傳導(dǎo)的廢氣的各個(gè)溫度，當(dāng)超出所述閥值時(shí) 改變所述特征曲線或根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果對(duì)所述控制信號(hào)進(jìn)行修正； 所述變頻器接收所述控制信號(hào)用于控制所述主動(dòng)消聲器的所述壓電晶片的振動(dòng)，所述壓電晶片的振動(dòng)帶動(dòng)所述振動(dòng)板振動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)頻率和相位的輻射噪聲來(lái)消除所述中低頻噪聲。
【文檔編號(hào)】F01N9/00GK103982281SQ201410239184
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】柳仲達(dá), 鄭四發(fā) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)蘇州汽車研究院（相城）