本发明专利技术涉及一种用于影响传播通过由内燃发动机驱动的车辆的排气系统的声波的系统用的声音发生器，所述声音发生器包括：封壳，所述封壳由上壳和下壳组成；喇叭口，所述喇叭口由所述下壳支承并穿透所述下壳，所述喇叭口构造成与所述排气系统流体连通；和扬声器，所述扬声器配置在所述封壳中并由所述喇叭口支承。所述封壳的下壳支承所述封壳的上壳。所述喇叭口由所述封壳的下壳单独支承。根据一个实施例，所述下壳包括至少一个用于与所述扬声器连接的控制线的气密导孔和/或至少一个压力平衡阀。还公开了使用所述声音发生器的反噪声系统和使用所述反噪声系统的车辆。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】用于影响机动车辆的排气噪声的系统用的声音发生器对相关申请的相交引用本申请要求2013年12月10日在德国提交的专利申请N0.102013113803.9的优先权，所述申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种用于影响传播通过由内燃发动机驱动的车辆的排气系统的声音的系统用的声音发生器。
技术介绍
无论内燃发动机的类型如何(例如往复活塞式发动机、无活塞式旋转发动机或自由活塞式发动机)，都会由于连续执行的冲程而产生噪声(特别是燃料-空气混合物的吸入和压缩、燃烧和燃烧后的燃料-空气混合物的排出)。一方面，噪声呈固载噪声形式传播通过内燃发动机并呈空传声音形式发射到内燃发动机之外。另一方面，这些噪声呈空传声音形式与燃烧后的燃料-空气混合物一起传播通过与内燃发动机流体连通的排气系统。呈空气传声形式传播通过排气系统的噪声称为排气噪声。这些噪声通常被视为是不利的。一方面，存在由内燃发动机驱动的车辆的制造商必须遵守的噪声防护规章。这些规章通常规定了在车辆运行期间所允许的最大声压。另一方面，制造商设法给他们制造的由内燃发动机驱动的车辆赋予特有的噪声排放，以反映相应制造商的形象并吸引客户。目前的小排量发动机通常无法自然地产生这种有意的特有噪声。呈固载噪声形式传播通过内燃发动机的噪声可以在很大程度上抑制，并且因而通常不担忧在噪声防护方面的问题。呈空传声音的形式与燃烧后的燃料-空气混合物一起行进通过内燃发动机的排气系统的噪声由位于排气系统排气口(排气管)的前方和催化转化器(如果存在的话)的下游的排气消声器抑制。各个消声器可例如根据吸收和/或反射原理工作。两种操作原理的缺点在于它们需要比较大的容积，并且对燃烧后的燃料-空气混合物形成比较高的阻力，从而降低车辆的整体效率并增加了燃料消耗。很长一段时间以来，已开发所谓的反噪声系统作为对消声器的替代或补充。反噪声系统将电子-声学地产生的反噪声叠加在由内燃发动机产生并传播通过排气系统的空传噪声上。各个反噪声系统通常使用所谓的X滤波最小均方(FxLMS)算法，从而设法通过利用至少一个扬声器输出声音来使传播通过排气系统的空传噪音下降到零(在噪声抵销的情况下)或预设的阈值(在影响噪声的情况下)。扬声器通常与排气系统流体连通。为了在传播通过排气系统的空传声音和由扬声器产生的反噪声的声波之间实现完全的相消干涉，从扬声器发出的声波的振幅和频率必须在与传播通过排气系统的声波一致，但是相对于后者相移180度。如果传播通过排气系统的空传噪声的声波的频率与在扬声器产生的反噪声声波一致并相对于后者相移180度，但振幅不一致，那么仅引起传播通过排气系统的空传声音的声波的衰减。通过确定两个彼此偏移90度的正弦振荡的合适频率和相移，并且计算这些正弦振荡的要求振幅，利用FxLMS算法分别为传播通过排气管的空传噪声的每个频带计算反噪声。反噪声系统的目的在于至少可在排气系统的外部听到和测量声音的抵销或影响。视情况而定，也可在排气系统的内部听到和测量声音的抵销或影响。下面将参考图1A和IB说明用于影响传播通过由内燃发动机驱动的车辆的排气系统的声波的系统。图1A的示意性透视图所示的系统的声音发生器3包括由以气密方式结合在一起的上壳32和下壳33构成的实心的两部分封壳。该封壳收纳电动式扬声器2并通过Y形管道I与排气系统4连接。Y形管道I在“Y”的基部包括用于排出流经排气系统4的排气和由扬声器2产生的声音的排气口 5。通过使用Y形管道实现连接，配置在声音发生器3内的扬声器2的由流经排气系统4的排气产生的热应力保持较低。要求这样是因为常规扬声器构造成在最高仅200°C的范围内操作，而流经排气系统4的排气的温度可能高达400°C与700°C之间。在封壳的上壳32上配置有压力平衡阀36。压力平衡阀36确保封壳内部的压力与封壳外部的压力大致对应。为了保护配置在上壳32的表面上的阀36以免损坏，上壳32还保持围绕阀36的铸造金属环37。环37在其底部具有用于使液体能够从由环37包围的区域排出的槽。最后，上壳32保持电缆套管34，连接线经该电缆套管被送入声音发生器3的内部。图1B示出穿过图1A的声音发生器3的示意性截面图。如可见的，扬声器2为包括共同由扬声器盆架(basket) 23支承的永磁体21和漏斗状隔膜22的音圈型扬声器2。因此，隔膜22通过弹性围绕物(未示出)在其径向外侧与扬声器盆架23连接并在其径向内侧包括音圈(未示出)，该音圈在形成于永磁体21中的孔内移动。通过向音圈施加交流电流，音圈由于洛伦兹力而在隔膜22上施力，从而使隔膜22振荡。操作音圈所需的控制信号由线35经配置在封壳的上壳32上的电缆套管34供给。扬声器盆架23在其径向外侧由经由连接管道41与Y形管道I连接的喇叭口 42支承。要求使用喇叭口 42是因为，扬声器2的隔膜22的面积大于排气系统4在声耦合区域内的截面积。需要隔膜22的大面积来实现要求的声能通量。漏斗状的隔膜22限定与喇叭口 42的底部形成33°角的对称轴线S。该对称轴线S垂直于分割面31，封壳的上壳32和下壳33沿该分割面结合在一起。扬声器2的弹性围绕物事实上位于所述分割面31内。上述结构的不利之处在于其相当大的总体积。由于车辆的底盘中以及车辆的收纳进气系统的发动机舱室中的许多限制性的安装空间条件，对应的安装空间仅在有限的程度上可用。由于用于影响传播通过由内燃发动机驱动的车辆的排气系统的声波的系统需要很大的声能通量，所以不可能仅仅缩小扬声器的直径。相反，要求隔膜的面积等于或大于排气系统或进气系统在声耦合区域内的截面积。这又要求在扬声器的隔膜和与排气系统或进气系统连接的配件之间的接合部处使用喇叭口。对于以上构造，安装以上结构进一步被证实是繁琐的，其中电缆套管和馈通线常常被损坏。最后，包围有环的压力平衡阀由于其所需的许多单独的操作而制造成本昂贵。因此，希望提供一种用于影响由内燃发动机驱动的车辆的排气噪声的系统用的声音发生器，该声音发生器在提供高声能通量的同时具有紧凑的总体积。还假设声音发生器以合理的价格制造并且在安装和使用时可靠。
技术实现思路
通过独立权利要求的特征的组合来实现以上目标。优选实施例是从属权利要求的主题。用于影响传播通过由内燃发动机驱动的车辆的排气系统的声波的系统用的声音发生器的实施例包括封壳、喇口八口和扬声器。封壳由特别是以气密方式结合在一起的上壳和下壳组成。喇叭口由封壳的下壳支承并穿透下壳的壁。在下壳穿透的区域内，喇叭口特别是以气密方式与下壳结合。喇叭口构造成与排气系统流体连通地设置。扬声器配置在封壳的内部并由喇口八口支承。封壳的下壳支承封壳的上壳。下壳包括用于与扬声器连接的控制线的至少一个气密导孔和/或通过形成下壳而呈凹形配置的至少一个压力平衡阀。因此，喇叭口不仅保持扬声器，而且甚至借助它所穿透的下壳保持完整的声音发生器。通过设置形成在支承于喇叭口上的外壳上的用于控制线的导孔，它在车辆运行期间显示相同的振动特性，因为扬声器也被支承在喇叭口上。这使得穿过导孔的控制线上的应力更小，并因而降低发生故障的风险。通过在下壳的凹部中配置压力平衡阀，下壳本身保护它以免损坏。因而不再需要设置包围压力平衡阀的(分隔)环，由此降低制造成本。如果下壳由金属板制成，当前第1页1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于系统中的声音发生器，所述系统用于影响传播通过由内燃发动机驱动的车辆的排气系统的声波，包括：封壳，所述封壳由上壳和下壳组成；由所述封壳的下壳支承的喇叭口，所述喇叭口穿透所述下壳，并且构造成与所述排气系统流体连通；和扬声器，所述扬声器配置在所述封壳中并由所述喇叭口支承；其中，所述封壳的下壳支承所述封壳的上壳；并且其中，所述下壳包括气密导孔和位于凹部中的压力平衡阀中的至少一者，所述气密导孔用于与所述扬声器连接的控制线。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T·诺丁，T·施利希特，K·克劳萨，F·索特，
申请(专利权)人：埃贝施佩歇尔排气技术有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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