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排氣控制系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11633492閱讀:474來源:國知局
排氣控制系統(tǒng)的制造方法與工藝

優(yōu)先權(quán)

本專利申請要求2014年10月30日提交的臨時美國專利申請?zhí)?2/072,582和2015年7月13日提交的美國專利申請?zhí)?4/797,791的優(yōu)先權(quán),二者標題都為“exhaustcontrolsystem”并且命名erinm.dmytrow、ryanl.martin和justing.schroeder作為發(fā)明人,其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。

本發(fā)明總體上涉及汽車排氣系統(tǒng),并且更具體地,本發(fā)明涉及控制汽車排氣系統(tǒng)的聲音。



背景技術(shù):

汽車具有排氣系統(tǒng)以引導廢氣(exhaustgas)遠離其發(fā)動機內(nèi)發(fā)生的受控燃燒。除了排放氣體,汽車排氣系統(tǒng)還控制發(fā)動機噪音。具體地,由內(nèi)燃過程產(chǎn)生的大量發(fā)動機噪音通過排氣系統(tǒng)散出。實際上,這種噪音可能相當大,并因此干擾駕駛員和駕駛員附近的人。因此,排氣系統(tǒng)通常具有消音器系統(tǒng)以降低發(fā)動機噪音。消音器通常被配置為將噪音減輕到由國家和地方噪音規(guī)定限定的等級。

然而,跑車和運動卡車愛好者可能更喜歡聽到它們的發(fā)動機的完整聲音。例如,跑車愛好者當在封閉賽道(closedtrack)上乘坐他們的跑車時通常更喜歡聽到它們的發(fā)動機的“隆隆聲(rumble)”。實際上,在這種情況下,因為賽道通常不受市政噪音規(guī)定的約束,所以消音器功能通常在賽道上不是法定必須的。然而,一些賽道受噪音規(guī)定的約束,并因此也仍必須消音到一定程度以符合噪音規(guī)定。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,用于具有消音器和產(chǎn)生排氣的燃燒發(fā)動機(combustionengine)的機動車輛的排氣管理系統(tǒng)具有被配置為安裝成繞過排氣系統(tǒng)的消音器的旁路通道。此外,該系統(tǒng)還具有配置為控制通過所述旁路通道的氣流的閥,以及與該閥可操作地聯(lián)接的控制器。該控制器被配置為可在至少兩種模式之間切換。具體地,所述至少兩種模式可以包括:靜態(tài)模式,該靜態(tài)模式響應于用戶選擇并且獨立于機動車輛的任何動態(tài)參數(shù)來控制閥移動;以及動態(tài)模式,在所述動態(tài)模式中,閥可響應于機動車輛的至少一個動態(tài)參數(shù)移動。所述控制器被配置為當處于動態(tài)模式時,根據(jù)機動車輛的至少一個動態(tài)參數(shù)來控制閥關(guān)于在打開模式與關(guān)閉模式之間的多個位置的移動。另外,控制器被配置為當處于動態(tài)模式時,允許閥在某些時間處于至少部分打開的位置。

所述至少一個動態(tài)參數(shù)可以在機動車輛的操作期間變化。該系統(tǒng)還可以具有可在靜態(tài)模式與動態(tài)模式之間交替地切換的開關(guān)(與控制器可操作地聯(lián)接)。此外,存儲器可以存儲與動態(tài)模式有關(guān)的動態(tài)閥位置信息。在這種情況下,該系統(tǒng)還可以包括用于產(chǎn)生被配置為改變存儲在存儲器中的動態(tài)閥位置信息的圖形用戶界面(與控制器可操作地聯(lián)接)的代碼。

車輛優(yōu)選地具有節(jié)流閥(throttle)并且被配置為以多個速度運行。在這種情況下,所述至少一個動態(tài)參數(shù)可以包括車輛的節(jié)流閥位置和機動車輛的速度中的至少一個。所述動態(tài)模式可以具有兩種子模式:1)供應商動態(tài)模式,該供應商動態(tài)模式被配置為僅由供應商模態(tài)(providermodality)進行修改,和/或2)用戶動態(tài)模式,該用戶動態(tài)模式被配置為由用戶模態(tài)(usermodality)進行修改,該用戶模態(tài)不能修改供應商動態(tài)模式。

像許多其它機動車輛一樣,該機動車輛可以具有傳動系統(tǒng)。在這種情況下,所述至少一個動態(tài)參數(shù)可以包括節(jié)流閥位置、車輛的速度、車輛發(fā)動機的負載、發(fā)動機的rpm、傳動系統(tǒng)的齒輪、車輛在其環(huán)境中的位置以及本地時間中的至少一個。一些實施方式將控制器配置為當處于動態(tài)模式時訪問查找表。在這種情況下,當處于動態(tài)模式時,控制器使用所述至少一個動態(tài)參數(shù)來確定閥設置,并且控制器基于該閥設置來控制該閥。

多種模態(tài)可以控制所述閥。例如,控制器可以被配置為當處于動態(tài)模式時,在接收到與所述至少一個動態(tài)參數(shù)有關(guān)的信息之后,將脈寬調(diào)制信號發(fā)送至所述閥。

根據(jù)另一實施方式,用于具有消音器和產(chǎn)生排氣的燃燒發(fā)動機的機動車輛的排氣管理套件(exhaustmanagementkit)具有被配置為安裝成繞過排氣系統(tǒng)的消音器的旁路通道。該套件還具有當與消音器連接時控制通過旁路通道的氣流的閥,以及配置為可在至少兩種模式之間切換的控制器。所述至少兩種模式包括1)靜態(tài)模式,該靜態(tài)模式響應于用戶選擇并且獨立于機動車輛的任何動態(tài)參數(shù)來控制閥移動,以及2)動態(tài)模式,在所述動態(tài)模式中,閥可響應于機動車輛的至少一個動態(tài)參數(shù)移動。當連接時,所述控制器被配置為當處于動態(tài)模式時,根據(jù)機動車輛的至少一個動態(tài)參數(shù)來控制閥在打開模式與關(guān)閉模式之間的多個位置之間的運動。在該狀態(tài)下并且當處于動態(tài)模式時,控制器被配置為允許閥在某些時間處于至少部分打開的位置。

在其它實施方式中,用于具有消音器和產(chǎn)生排氣的燃燒發(fā)動機的機動車輛的排氣管理系統(tǒng)還具有被配置為安裝成繞過排氣系統(tǒng)的消音器的旁路通道。該系統(tǒng)還具有控制通過所述旁路通道的氣流的閥,以及與該閥可操作地聯(lián)接的控制器。該控制器被配置為可在至少兩種模式之間切換。所述至少兩種模式包括:供應商動態(tài)模式,該供應商動態(tài)模式被配置為僅由供應商類的人員進行修改;以及用戶動態(tài)模式,該用戶動態(tài)模式被配置為由用戶類的人員進行修改。用戶類沒有權(quán)限修改供應商動態(tài)模式。

供應商動態(tài)模式和用戶動態(tài)模式被配置為響應于機動車輛的至少一個動態(tài)參數(shù)控制閥的移動。另外,所述控制器被配置為當處于供應商動態(tài)模式或用戶動態(tài)模式時,根據(jù)機動車輛的至少一個動態(tài)參數(shù)來控制閥跨打開模式與關(guān)閉模式之間的多個位置的移動。具體地,控制器被配置為當處于動態(tài)模式時,允許閥在某些時間處于至少部分打開的位置。

根據(jù)本發(fā)明的其它實施方式,用于具有消音器的汽車的排氣管理系統(tǒng)(例如,“主動”排氣系統(tǒng))具有被配置為安裝成繞過排氣系統(tǒng)的消音器的旁路通道,以及控制通過旁路通道的氣流的閥(例如,在該通道內(nèi)部或外部)。該系統(tǒng)還具有與所述閥可操作地聯(lián)接的控制器。該控制器被配置為接收與汽車的至少一個動態(tài)參數(shù)有關(guān)的信息。另外,該控制器被配置為根據(jù)汽車的至少一個動態(tài)參數(shù)來控制所述閥的操作。

本發(fā)明的說明性實施方式被實現(xiàn)為具有在上面具有計算機可讀程序代碼的計算機可用介質(zhì)的計算機程序產(chǎn)品。根據(jù)常規(guī)過程,計算機可讀代碼可以被計算機系統(tǒng)讀取和利用,該計算機系統(tǒng)包括諸如移動電話、智能手機、平板電腦、智能手表等的移動裝置。

附圖說明

從參照下面直接概括的附圖討論的下面的“具體實施方式”中,本領(lǐng)域技術(shù)人員應更充分地理解本發(fā)明的各種實施方式的優(yōu)點。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實施方式配置的汽車。

圖2示意性地示出了用戶可以操縱以實現(xiàn)本發(fā)明的說明性實施方式的開關(guān)。

圖3示意性地示出了圖2的開關(guān)的高級電路圖。

圖4以圖表的方式示出了可以實現(xiàn)本發(fā)明的說明性實施方式的查找表。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實施方式實現(xiàn)自定義操作模式的過程。

圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式配置的排氣系統(tǒng)。

圖7示意性地示出了以類似于圖6的方式配置的排氣系統(tǒng),但是其中,兩個排氣路徑在消音器殼體外部相交。

圖8示意性地示出了以類似于圖7和圖1的方式配置的排氣系統(tǒng)。

具體實施方式

在說明性實施方式中,汽車或其它機動車輛具有使得用戶能夠容易地控制其它們的車輛的發(fā)動機聲音的開關(guān)。為此,車輛具有控制器,該控制器將排氣流(exhaustflow)選擇性地繞過排氣系統(tǒng)的消音器功能周圍。用戶可以在這種操作的至少兩種模式之間進行選擇:靜態(tài)模式,該靜態(tài)模式獨立于車輛的動態(tài)參數(shù)控制排氣流方向;或者動態(tài)模式,該動態(tài)模式根據(jù)車輛的動態(tài)參數(shù)控制排氣流方向。除其它之外,所述動態(tài)參數(shù)可以包括加速器踏板(也稱為“節(jié)流閥位置”)和/或車輛的速度。

一些實施方式甚至具有兩種類型的動態(tài)模式:第一動態(tài)模式,在第一動態(tài)模式中,只有技術(shù)人員或其它設備供應商可以響應于動態(tài)參數(shù)來調(diào)節(jié)排氣聲音;以及第二動態(tài)模式,在第二動態(tài)模式中,可以由用戶或用戶授權(quán)的其它人員(以下簡稱“用戶”)響應于動態(tài)參數(shù)(例如,使用直觀的用戶界面)來調(diào)節(jié)排氣。因此,用戶可以在第二動態(tài)模式下有效地控制由汽車產(chǎn)生的分貝等級和聲音。然而,與第二動態(tài)模式不同,用戶不能調(diào)節(jié)第一動態(tài)模式的排氣響應。細節(jié)將在下面討論。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實施方式配置的機動車輛。在這種情況下,車輛是汽車并通過附圖標記10來標識。像許多其它現(xiàn)代汽車一樣,圖1所示的汽車10具有主體12,該主體12支撐多個重要部件(諸如,除其它之外,四個車輪14、用于提供動力的發(fā)動機16(例如,由汽油、替代燃料或柴油提供動力的內(nèi)燃機)、以及用于排出由發(fā)動機16的燃燒過程產(chǎn)生的廢氣的排氣系統(tǒng)18)。如圖所示,排氣系統(tǒng)18通常具有終止于暴露于環(huán)境的尾管22的主管20。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,由發(fā)動機16產(chǎn)生的大部分噪音通常通過排氣系統(tǒng)18傳送到外部環(huán)境。因此,主管20還具有消音器23以減輕該噪音。

汽車10還具有中央計算機26,該中央計算機26控制許多汽車系統(tǒng)(諸如,除其它之外,安全系統(tǒng)(例如,牽引力控制和安全氣囊安全)、排放控制、點火系統(tǒng)、以及汽車10的一般操作)。實際上,這些計算機功能的提及僅僅是說明性的,只是中央計算機26執(zhí)行的許多不同功能中的一些。因此,這些功能的討論僅出于描述的目的,而不旨在限制本發(fā)明的各種實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解中央計算機26的許多功能。

本發(fā)明人認為,一些駕駛員更喜歡擁有對其它們的汽車10的噪音等級和聲音的更多的控制。例如,高性能跑車(諸如,(由福特汽車公司(fordmotorcompany)發(fā)布的)受歡迎的福特野馬tm(fordmustangtm))的駕駛員在他們迅速加速時可能更喜歡聽到發(fā)動機16的“隆隆聲”。因此,本發(fā)明人改進了排氣系統(tǒng)18以給予駕駛員該性能。

為此,排氣系統(tǒng)18還具有旁路通道24,該旁路通道24引導消音器23周圍(即,至少在消音器23的降噪部分周圍)的廢氣,以終止在所述尾管22處,該尾管22可以被定位在汽車10的后部、側(cè)面或其它位置。除了其它方式之外,旁路通道24可以被實現(xiàn)為具有聯(lián)接1)消音器23的上游和2)消音器23的下游二者的具有開口孔(openbore)的管道(例如,管)。然而,在一些實施方式中,旁路通道24終止于在汽車10上的后部、側(cè)面或其它位置處的單獨的尾管22。在任一情況下,排氣系統(tǒng)18還具有一個或更多個控制閥28(在下文中稱為“閥28”),所述控制閥28控制繞過消音器23、通過旁路通道24的廢氣量。控制閥28被定位成使得其可以選擇性地封堵通過旁路通道24的氣流。因此,控制閥28可以被定位在主管20和旁路通道24的交叉點中的一個或更多個處,和/或旁路通道24內(nèi)。

汽車10還具有用于存儲控制閥位置的各種參數(shù)的存儲器27,以及用于使得供應商能夠管理這些閥位置參數(shù)的規(guī)定設置的相關(guān)的供應商模態(tài)29。汽車還具有用于使得用戶能夠控制這些閥位置參數(shù)的另一規(guī)定設置的相關(guān)的用戶模態(tài)31。用戶模態(tài)31和供應商模態(tài)29不必是汽車10的一部分,而可以是獨立模態(tài)(例如,在遠程計算機系統(tǒng)上執(zhí)行的應用)。此外,在一些實施方式中,存儲器可以包括讀/寫存儲器和/或只讀存儲器(例如,存儲用于供應商模態(tài)29的參數(shù)的區(qū)域)。下面討論兩種模態(tài)的細節(jié)以及它們?nèi)绾闻c存儲器27相互作用。

另選實施方式可以將控制閥28定位在主管20中以選擇性地封堵通過具有消音器23的主管20的排氣流。其它實施方式可以定位閥28以(利用一個或更多個閥28)選擇性地封堵主管20和旁路通道24二者。然而,下面的討論主要涉及選擇性地封堵旁路通道24而不阻礙通過主管20的流的閥布置。

下面關(guān)于圖6至8討論的附加實施方式將旁路通道24定位在消音器殼體內(nèi),同時仍然有效地繞過消音器23的降噪部分。

因此,當旁路通道24內(nèi)(或旁通通路24的口中的一個處)的閥28完全關(guān)閉時,該實施方式的廢氣通過消音器23/排氣系統(tǒng)18,就好像旁路通道24被有效地從流體回路中省略掉一樣。相比之下,當閥28完全打開時,廢氣可以自由地流過旁路通道24和主管20/消音器23二者。當所示的閥28完全打開時,附加閥28(未示出)可以封堵通過主管20/消音器23的氣流。

閥28也可以部分地打開,從而提供可以穿過旁路通道24和消音器23的一定范圍的廢氣壓力。該范圍與可由發(fā)動機16產(chǎn)生的聲音和噪音等級的范圍對應。在測試期間,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)該范圍不必是線性的。因此,閥28允許流過旁路通道24的量不必與噪音和聲音等級的精確的線性變化對應。

因此,閥28的位置控制排氣系統(tǒng)18的所期望的聲音。因此,說明性實施方式使用單獨的閥控制器30來仔細地控制閥28,該閥控制器30接收來自中央計算機26(或其它數(shù)據(jù)源)的輸入?yún)?shù),并且響應地控制閥28允許通過旁路通道24的廢氣量廢氣/壓力。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用各種常規(guī)技術(shù)中的任何一種來實現(xiàn)閥控制器30。例如,常規(guī)發(fā)動機/電子控制模塊(“ecm”,有時是較大的發(fā)動機/電子控制單元或“ecu”的一部分)可以被編程以控制閥28的位置。其它實施方式可以使用一個或更多個微處理器、數(shù)字信號處理器、和/或其它電子設備來實現(xiàn)該閥控制器30。

汽車10內(nèi)的駕駛員或其它人優(yōu)選地可以決定是否將汽車10設置成多種不同的駕駛聲音中的任何一種。例如,圖2示意性地示出了虛擬或機械開關(guān)(例如,lcd觸摸顯示屏上的這種開關(guān)32或物理可旋轉(zhuǎn)撥盤開關(guān)32的圖片),該開關(guān)允許用戶在汽車10內(nèi)時在這些模式之間改變換。在說明性實施方式中,這些模式可以包括:

·關(guān)閉模式:閥28基本上完全關(guān)閉旁路通道24。因此,廢氣通過主管20和消音器23到尾管22。

·自動模式:閥28根據(jù)預先配置的參數(shù)被動態(tài)地打開、關(guān)閉或部分打開。這些參數(shù)可以由第三方供應商(諸如,售后經(jīng)銷商或技術(shù)人員)預先配置成比沒有旁路通道24的情況更大聲,但接近法定噪音規(guī)定(例如,在法定限制之上和/或之下加和/或減一些量)??刂崎y28的移動和位置的數(shù)據(jù)僅可由用戶的該設備的供應商訪問和修改。處于用戶角色的用戶無法改變該數(shù)據(jù)。

·自定義模式:閥28根據(jù)預先配置的參數(shù)被動態(tài)地打開、關(guān)閉或部分打開。然而,與自動模式不同,所述參數(shù)可以由用戶或可以訪問允許自配置的模態(tài)的任何人進行預先配置(下面討論)。

·賽道模式:閥28基本上完全打開,允許最大廢氣通過旁路通道24。在這種模式下,汽車10很可能是最大聲的。該模式被稱為“賽道模式”,因為當在汽車賽道上駕駛汽車10時,其可能被普遍使用。

·服務模式:閥28處于某些服務協(xié)議所需要的位置以服務系統(tǒng)。

圖3示意性地示出了開關(guān)32的簡化電路圖,以及相對于所述模式可以具有的一些位置。選擇電阻器以向閥控制器30汲取不同的電流。例如,自動模式的電阻器可以為250歐姆,賽道模式的電阻器可以為750歐姆,并且自定義模式的電阻器可以為10千歐姆。閥控制器30檢測基于電阻器值的電流汲取,以確定適當?shù)牟僮髂J健?/p>

自定義模式和自動模式被認為是“動態(tài)模式”,因為當閥控制器30處于這些模式中的一個時,該閥控制器30根據(jù)至少一個動態(tài)參數(shù)(例如,加速踏板位置、速度、和/或本文所討論的其它參數(shù))控制閥28關(guān)于多個位置的移動。相比之下,賽道模式和關(guān)閉模式被認為是“靜態(tài)模式”,因為當閥控制器30處于這些模式中的一個時,該閥控制器30獨立于汽車10的任何動態(tài)參數(shù)將閥28設置到規(guī)定位置。換句話說,當用戶選擇靜態(tài)模式時,閥28被設置為不響應于速度改變、節(jié)流閥位置改變等而改變的規(guī)定位置。雖然上面沒有討論過,但其它靜態(tài)模式可以將閥28定位成處于部分打開/關(guān)閉位置。

以上稱為“自定義模式”的動態(tài)模式可以被認為是“用戶動態(tài)模式”,因為如上所述,用戶可以修改控制閥位置的基礎數(shù)據(jù)(underlyingdata)(下面討論)。為此,用戶可以使用諸如下面更詳細討論的先前所述的用戶模態(tài)31(圖1)來訪問基礎數(shù)據(jù)。用戶模態(tài)31可能需要認證信息(例如,密碼和/或登錄id),或者不需要認證(例如,坐在車中或者具有規(guī)定應用的任何人都可以訪問數(shù)據(jù))。

如上所述,用戶優(yōu)選地是在多個常規(guī)汽車10或車輛交易(例如,經(jīng)銷商對個體、公司對另一公司、公司對個體、個體對另一個體等)中的任何一個或更多個中銷售汽車10后,擁有汽車10的所有權(quán)(即,“所有者”)的人或?qū)嶓w(例如,公司)。用戶不必是為汽車10出資的人或?qū)嶓w。用戶也可以是所有者的代理人。例如,用戶可以包括駕駛汽車10的親屬或朋友(有或沒有所有者許可),或者從經(jīng)銷店或租車公司租賃或租用汽車10的人。在一些情況下,在汽車維修店的技術(shù)人員也可以扮演用戶的角色,如果所有者給予該人這樣的權(quán)利,或者如果該技術(shù)人員也擁有汽車10。

以上稱為“自動模式”的動態(tài)模式可以被認為是“供應商動態(tài)模式”,因為其由針對該設備的服務的授權(quán)供應商控制,或者由該實體的代理人(也被認為是供應商)控制。更具體地,如上所述,在這種模式下控制閥28的移動和位置的基礎數(shù)據(jù)僅可由供應商訪問和修改。用戶不能改變該數(shù)據(jù),除非(例如)該用戶以供應商的能力行事(諸如,如果供應商擁有汽車10)。當人或其它實體被隱含或明確授權(quán)以維護閥控制器30或用戶的相關(guān)設備時,他們被視為供應商。例如,除其它之外,供應商可以包括汽車經(jīng)銷商、設備供應商、技術(shù)人員、銷售、安裝或服務設備的人員和/或售后公司、或處于類似位置的另一方。其它相關(guān)示例包括“一級”、“二級”或“三級”公司及其各自的汽車行業(yè)供應鏈中的員工或代表。

如果需要,這些供應商中的至少一個具有擁有來自經(jīng)銷商或其它負責方的授權(quán)的先前所述的供應商模態(tài)29(圖1),以修改供應商動態(tài)模式的基礎數(shù)據(jù)。例如,如果噪音規(guī)定改變,則供應商可以提供對基礎數(shù)據(jù)的更新以符合新的規(guī)定。該更新可以以各種常規(guī)方式執(zhí)行,諸如,通過wifi或硬連線更新,或者通過技術(shù)人員通過常規(guī)用戶界面(例如,桌面或其它類型的計算機裝置上的圖形用戶界面;參見下面討論的圖4)輸入數(shù)據(jù)的手動更新。

在一些實施方式中,如果某些認證或控制代碼被授權(quán),則單個模態(tài)(諸如,單個編程硬件裝置)可以具有訪問這兩種動態(tài)模式的能力。例如,技術(shù)人員可以具有這樣的裝置并輸入供應商登錄代碼來訪問供應商動態(tài)模式的數(shù)據(jù)。用戶可以具有同樣的裝置,但是僅具有用戶認證數(shù)據(jù),或者可以僅針對用戶動態(tài)模式對該裝置進行編程。因此,如果這樣的用戶沒有使用供應商模態(tài)29的權(quán)利,則該用戶不被認為具有供應商模態(tài)29。反之,這樣的用戶僅具有供應商模態(tài)29。

應當注意的是,未經(jīng)授權(quán)的人員可能能夠“侵入”閥控制器30(也被稱為使設備“越獄”),來改變供應商動態(tài)模式的數(shù)據(jù)。黑客多年來一直在改變設備中的數(shù)據(jù)。因此,即使未經(jīng)授權(quán)的人或程序可以侵入或以其它方式訪問/改變數(shù)據(jù),但供應商動態(tài)模式仍被認為僅可由供應商模態(tài)29進行修改。例如,如果未被授權(quán)作為供應商的所有者侵入閥控制器30并且改變了供應商動態(tài)模式的數(shù)據(jù),則這樣的動作將不被認為改變供應商動態(tài)模式的性質(zhì)。在該示例中,所有者/用戶將仍然不被認為可以通過除供應商模態(tài)29之外的其它方式訪問相關(guān)數(shù)據(jù)。

實際上,一些實施方式可以使用用于在模式之間進行切換的各種機械裝置中的任何一種。圖2的開關(guān)32提供了一種這樣的裝置的良好示例。其它實施方式可以使用類似于汽車收音機的預選按鈕的用于不同模式的按鈕。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇各種其它機械開關(guān)或虛擬開關(guān)中的任何一種。除了使用上述開關(guān)32或其它手動裝置或機械裝置(諸如圖2中的裝置)之外,系統(tǒng)可以配置有語音識別技術(shù),以在接收到語音命令時改變模式。用戶還可以利用基于語音的系統(tǒng)覆蓋命令來控制系統(tǒng)(諸如下面討論的那些)。因此,開關(guān)32的討論是一個實施方式的說明,而不旨在限制各種其它實施方式。

用戶可以以各種方式中的任何一種來改變用戶動態(tài)模式的基礎閥位置數(shù)據(jù)。為此,用戶優(yōu)選地輸入某些參數(shù)的值,以及在這些時間期間閥28應該打開多少。例如,用戶可以對閥控制器30進行編程以當其檢測到汽車速度為每小時35英里時打開閥28約(該閥28可以打開的總量的)40%。作為另一示例,用戶可以對閥控制器30進行編程以當其檢測到節(jié)流閥被壓到其潛在范圍的90%時將閥28打開約70%。

其它實施方式可能不是那么簡單。具體地,這樣的實施方式可以對閥控制器30進行編程,以響應于接收到兩個或更多個輸入?yún)?shù)而將閥28設置到指定位置。該閥打開量可以基于各種技術(shù)(諸如,簡單的查找表或者對參數(shù)進行加權(quán)或不對參數(shù)進行加權(quán)的公式)中的任何一種。除其它之外,說明性實施方式可以基于以下參數(shù)的任何一個的單獨或組合來控制閥位置:

·速度,

·節(jié)流閥位置,

·發(fā)動機負載(即,發(fā)動機16工作的難度,諸如,其是否強制汽車爬陡峭的山坡),

·發(fā)動機16的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm),

·傳動系統(tǒng)的齒輪,

·環(huán)境溫度,

·通過全球定位系統(tǒng)的位置(例如,當在住宅街區(qū)中時關(guān)閉閥28,而在農(nóng)村地區(qū)中時打開閥28),

·汽車10的燃油等級,

·汽車10正運行的地方的本地時間,以及

·天氣(例如,是否下雨、晴天、有風等)。

由于這些參數(shù)中的一些在汽車10正移動時可能改變,所以這樣的參數(shù)被稱為“動態(tài)變量”。此外,應該指出的是,該列表是說明性的,并不旨在是動態(tài)變量的詳盡列表。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用其它動態(tài)變量來控制輸出聲音。

用戶可以使用用戶模態(tài)31來使用各種技術(shù)中的任何一種對閥控制器30進行編程。例如,用戶可以訪問易于理解用于接收命令和/或數(shù)據(jù)的圖形用戶界面的配置模塊。該配置模塊可以以各種技術(shù)(諸如,具有嵌入式軟件、企業(yè)軟件、家用計算機軟件、云軟件的獨立硬件裝置)中的任何一種、或作為移動計算裝置(諸如,智能手機)上的應用(“app”)來實現(xiàn)。

配置模塊從用戶接收輸入以存儲在閥控制器30的本地的存儲器27(圖1)中。圖4示意性地示出了用于建立閥控制器30訪問以設置閥位置的查找表34的圖形用戶界面的一個實施方式。如圖所示,該查找表34針對每種模式具有一個選項卡(tab)-在該示例中,至少一個選項卡用于自定義模式,同時至少一個其它選項卡用于自動模式。自定義模式和自動模式各自可以具有用戶已知的某種形式的安全/認證保護(例如,密碼/id和/或生物認證)。然而,在說明性實施方式中,二者具有不同的訪問代碼。具體地,用戶具有訪問自定義選項卡而不是自動選項卡的安全信息。

相反,供應商優(yōu)選地具有用于自動選項卡的不同的安全憑證。如此,用戶無法修改自動選項卡的設置,并且供應商無法修改自定義選項卡的設置。然而,在一些實施方式中,供應商也可以訪問自定義選項卡。在其它實施方式中,用戶選項卡沒有安全性。在這些情況的任何一種情況下,盡管兩個選項卡以相同的方式布置的事實,但是這兩個選項卡被認為是用于訪問控制閥位置的基礎數(shù)據(jù)的不同模態(tài)。

說明性實施方式針對每種模式簡單地具有該單個模態(tài)。在其它實施方式中,每個模式可以具有多個不同的模態(tài)。例如,用戶模態(tài)31可以包括可以通過計算機或智能電話訪問存儲器27的應用程序,以及內(nèi)置于汽車儀表板內(nèi)的硬連線控制臺。

每個選項卡都具有多維查找表(例如,二維查找表)。在該示例中,示出了自定義選項卡,跨選項卡頂部的行表示汽車的速度,而最左側(cè)的列表示加速器被壓下的百分比。使用該用戶配置模塊,用戶可以通過改變該二維表34中的值來相對容易地編輯該表34(即,自定義選項卡)。其它選項卡(諸如,用于自動模式的選項卡)處的表可以被設置為只讀模式(從用戶的角度),以防止用戶改變。在其它實施方式中,自動選項卡不能由供應商更改-其數(shù)據(jù)是固定的。

為了確定打開閥28的量,閥控制器30在操作汽車10時找到合適的單元格(cell)。例如,使用圖4中的查找表34,當每小時行駛100英里并且將加速器壓下20%時,閥28應被設置為95%打開。因此,旁路通道24正接收到大量的廢氣/壓力,導致從排氣系統(tǒng)18輸出較大聲的噪音。相比之下,以每小時100英里的速度,當加速器被壓下35%時,閥28只打開約5%。因此,廢氣/壓力的大部分通過排氣系統(tǒng)18的消音器部分,并因此更安靜。

再次,如上所述,圖4的界面僅是多個示例性訪問模態(tài)中的一個。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇其它模態(tài)或不同地(例如,使用等式)操作的模態(tài)來修改參數(shù)。此外,供應商模態(tài)29可以與用戶模態(tài)31類似地或不同地進行操作。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實施方式的控制排氣系統(tǒng)18的輸出聲音的簡化過程。應當注意的是,該過程基本上從可以用于控制輸出聲音的較長過程簡化。因此,實際過程可以具有本領(lǐng)域技術(shù)人員可能使用的附加步驟。另外,步驟中的一些可以按照與所示步驟不同的順序執(zhí)行,或者同時執(zhí)行。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以適當?shù)匦薷脑撨^程。

該過程從步驟500開始,在步驟500中,用戶將系統(tǒng)切換到自定義模式。例如,當在汽車10內(nèi)時,用戶可以將圖2的撥盤開關(guān)32旋轉(zhuǎn)到“自定義”設置。接下來,閥控制器30在步驟502接收動態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)。例如,閥控制器30可以直接從中央計算機26接收速度和節(jié)流閥位置。

在接收到動態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)之后,閥控制器30確定適當?shù)拈y位置(步驟504)。如上所述,閥控制器30可以使用多種不同方式中的任何一種來基于接收到的動態(tài)參數(shù)設置閥位置。使用圖4的示例,閥控制器30可訪問查表34以確定閥28的適當位置。例如,如果汽車10達到每小時10英里的速度并且節(jié)流閥為30%,則閥控制器30可將閥28設置為打開約95%。

在確定閥位置之后,閥控制器30將電信號發(fā)送至閥28,使閥28打開至規(guī)定位置(步驟506)。繼續(xù)上述示例,閥控制器30可以將信號發(fā)送至閥28,使得閥28打開95%,從而允許大量的廢氣/壓力穿過旁路通道24。為此,閥控制器30可以將脈寬調(diào)制信號傳送至閥28,使閥28打開適當?shù)牧?。其它實施方式可以使用其它方式來打開閥28(例如,真空技術(shù)或機械技術(shù))。

該過程執(zhí)行迅速,因為汽車10可以以快速率改變速度和節(jié)流閥位置。因此,該過程循環(huán)回到步驟502以接收新的參數(shù)數(shù)據(jù)。

一些實施方式具有可以覆蓋自定義模式和/或其它模式(例如,自動模式或靜態(tài)模式)的覆蓋模式。例如,說明性實施方式可以使閥控制器30在一天的某些時間(例如,星期日的上午5點至上午9點之間),或者當汽車10物理上在某些地理區(qū)域中(例如,在如由gps或其它常規(guī)手段確定的某個街區(qū)中)時,阻止系統(tǒng)使用自定義模式值。因此,盡管系統(tǒng)被設置為自定義模式的事實,但如果系統(tǒng)還被設置為一個或更多個覆蓋設置,則自定義模式可能被禁用。這些覆蓋模式可以根據(jù)用戶的需要被激活,或者被硬編碼到系統(tǒng)中。作為另一示例,當汽車10接收到信號或消息(例如,電話呼叫)時,系統(tǒng)可以自動地恢復為安靜模式。

如上所述,圖1的排氣系統(tǒng)18只是實現(xiàn)各種實施方式的多種方式中的一種。圖6至圖8示出了排氣系統(tǒng)配置的三個附加示例。具體地,如上所述,旁路通道24的說明性實施方式幾乎不或未提供輸出聲音的消音。盡管如此,如圖6至圖8的實施方式所示,旁路通道24仍然可以穿過消音器殼體,但繞過其消音功能。因此,在這種情況下,旁路通道24仍然可以被認為繞過消音器23。

為此,圖6示意性地示出了雙排氣系統(tǒng)18,其中,旁路通道24直接延伸通過消音器殼體。具體地,主管20延伸到消音器殼體中。然而,在達到顯著的消音功能之前,主管20在消音器殼體內(nèi)與旁路通道24相接。在該示例中,旁路通道24實際上與進入消音器殼體的主管20的上游部分大致同軸。在該點處,旁路通道24和主管20分叉/分成兩條路徑。具體地,主管20從其原始路徑分叉并進入到消音器23的消音功能中。因此,來自主管20的輸出通過上尾管22a(盡管未示出為連接,但是存在到消音器23的連接)將廢氣排出到環(huán)境中。然而,旁路通道24通過下尾管22b將廢氣排出到環(huán)境中??刂仆ㄟ^旁路通道24的流體流的閥28優(yōu)選地處于或接近旁路通道24的最靠近其尾管22b的端部。然而,一些實施方式可以將閥28定位在旁路通道24中的更上游(諸如,在兩個流路徑的交叉點處或附近)。

圖7示意性地示出了與圖6的實施方式類似的實施方式。主要區(qū)別在于,圖7的系統(tǒng)在消音器殼體的上游(即,在消音器殼體的外部)將兩個排氣路徑20和24分開。圖8示出了類似于圖1的實施方式的又一實施方式,其中,旁路通道24完全避開消音器殼體,但是通過使用雙尾管22方法也類似于圖6和圖7的實施方式。

如上所述,車輛優(yōu)選地包括汽車10(諸如,跑車(例如,roushtmmustangtm))。然而,其它實施方式涉及其它類型的車輛(諸如,飛機、船只、摩托車、全地形車輛、卡車以及其它機動車輛)。實現(xiàn)各種實施方式的車輛可以直接從工廠提供優(yōu)化的功能。

各種售后供應商可以另選地升級常規(guī)汽車以包括所述的馬達聲音控制。為此,這些供應商可以使用具有應用于汽車10的許多不同部件的套件。除其它之外,這些部件可以包括旁路通道24(例如,被配置為承受高溫的管或其它裝置)、閥28及其有關(guān)的運動控制硬件/軟件(例如,脈寬調(diào)制功能)、開關(guān)32或類似的開關(guān)裝置、實現(xiàn)用戶模態(tài)和/或供應商模態(tài)的代碼、以及實現(xiàn)閥控制器30的硬件(例如,邏輯和存儲器)和/或代碼。

本發(fā)明的各種實施方式可以至少部分地以任何常規(guī)計算機編程語言來實現(xiàn)。例如,一些實施方式可以以過程編程語言(例如,“c”)或面向?qū)ο蟮木幊陶Z言(例如,“c++”)來實現(xiàn)。本發(fā)明的其它實施方式可以被實現(xiàn)為預編程硬件元件(例如,專用集成電路、fpga和數(shù)字信號處理器)或其它有關(guān)的部件。

在另選實施方式中,所公開的設備和方法(例如,參見上述的各種流程圖)可以被實現(xiàn)為與計算機系統(tǒng)一起使用的計算機程序產(chǎn)品。這樣的實現(xiàn)可以包括也固定在有形的非暫時性介質(zhì)(諸如,計算機可讀介質(zhì)(例如,磁盤、cd-rom、rom或硬盤))上的一系列計算機指令。所述一系列計算機指令可以體現(xiàn)本文前面關(guān)于該系統(tǒng)所描述的全部或部分功能。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解,這樣的計算機指令可以用多種編程語言編寫,以用于許多計算機體系結(jié)構(gòu)或操作系統(tǒng)。此外,這樣的指令可以被存儲在任何存儲裝置(諸如,半導體、磁、光學或其它存儲裝置)中,并且可以使用任何通信技術(shù)(諸如,光學、紅外、微波或其它傳輸技術(shù))來傳送。

除了其它方式之外,這樣的計算機程序產(chǎn)品可以作為附帶有印刷或電子文檔(例如,壓縮包裝的軟件)的可移動介質(zhì)發(fā)布、利用計算機系統(tǒng)(例如,在系統(tǒng)rom或硬盤上)預先加載、或者通過網(wǎng)絡(例如,互聯(lián)網(wǎng)或萬維網(wǎng))從服務器或電子公告牌發(fā)布。實際上,一些實施方式可以以軟件即服務模型(“saas”)或云計算模型來實現(xiàn)。當然,本發(fā)明的一些實施方式可以被實現(xiàn)為軟件(例如,計算機程序產(chǎn)品)和硬件二者的組合。本發(fā)明的其它實施方式被實現(xiàn)為完全硬件或完全軟件。

雖然上述討論公開了本發(fā)明的各種示例性實施方式,但是應當顯而易見的是,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的真實范圍的情況下進行將實現(xiàn)本發(fā)明的一些優(yōu)點的各種修改。

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