排气消声器及避免汽车发动机熄火的控制方法与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种排气消声器及避免汽车发动机熄火的控制方法。


背景技术：

2.排气消声器是汽车排气系统的重要组成部分，能够将发动机的燃烧废气排出并同时降低燃烧噪声。一般，排气消声器中，排气尾管的排气口直接连接到大气环境，且排气口位于车辆下车体，相对于车身部分零部件，排气口的位置较低，甚至可能为整车最低点；当车辆在部分积水较深的地区(特别是当遇到如台风、洪水暴发等自然灾害时)，水位直接淹没排气口并进入消声器，消声器积水较多则排气不畅，从而易导致发动机熄火，带来潜在的财产损失及人身安全风险。


技术实现要素：

3.本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种排气消声器及避免汽车发动机熄火的控制方法，能够有效避免由于水流进入排气消声器，而引起气流不畅致导致汽车发动机熄火。
4.为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种排气消声器，其包括：
5.消声器本体，其内部具有消声室；
6.排气管，其第一端与所述消声室连通，所述排气管的第二端伸出所述消声室的外部并限定形成排气口；
7.旁通管，其内径小于所述排气管的内径，所述旁通管的第一端连通于所述排气管的第一支点处，所述旁通管的第二端连通至所述消声室内，所述第一支点位于所述消声室的外部；
8.电磁阀，其设于所述排气管内，所述电磁阀位于所述第一支点远离所述排气口的一侧；及
9.液位传感器，其设于消声器本体的外部。
10.在上述排气消声器中，可选地，所述旁通管的内径为所述排气管的内径的0.1倍～0.5倍。
11.在上述排气消声器中，可选地，所述液位传感器的安装位置低于所述排气口。
12.在上述排气消声器中，可选地，还包括安装支架，所述安装支架与所述排气管相连，所述液位传感器设于所述安装支架上。
13.在上述排气消声器中，可选地，包括至少两个所述排气管，且至少一个所述排气管上连接有所述旁通管。
14.在上述排气消声器中，可选地，所述消声器本体包括：
15.壳体，其呈中空状且内部限定成所述消声室；及
16.至少一个隔板，其将所述消声室分隔成至少两个腔室；
17.所述排气消声器还包括进气管，所述进气管的一端设于所述消声室的外部并限定形成进气口，所述进气管的另一端连通至其中一所述腔室，所述排气管的第一端以及所述旁通管的第二端连通至任一所述腔室。
18.同样的目的，本发明的第二方面还提出一种避免汽车发动机熄火的控制方法，其基于如第一方面中任一项所述的排气消声器，具体包括步骤：
19.获取所述水位传感器的实时水位值；
20.根据所述实时水位值调节所述电磁阀的开启、关闭、开度以及节气门的开度，以保持气体从排气口排出的畅通性。
21.在上述避免汽车发动机熄火的控制方法中，可选地，所述根据所述实时水位值调节所述电磁阀的开启、关闭、开度以及节气门的开度包括：
22.当所述实时水位值大于第一预水位值时，关闭所述电磁阀并增大节气门的开度。
23.在上述避免汽车发动机熄火的控制方法中，可选地，所述根据所述实时水位值调节所述电磁阀的开启、关闭、开度以及节气门的开度还包括：
24.当所述实时水位值小于或等于所述第一预设水位值并大于第二预设水位值，并持续时间超过预设时间值时，关闭所述电磁阀；
25.其中，所述第二预设水位值小于所述第一预设水位值。
26.在上述避免汽车发动机熄火的控制方法中，可选地，所述根据所述实时水位值调节所述电磁阀的开启、关闭、开度以及节气门的开度还包括：
27.当所述实时水位值小于或等于所述第二预设水位值并大于第三预设水位值时，调节所述电磁阀至半开；
28.其中，所述第三预设水位值小于所述第二预设水位值。
29.在上述避免汽车发动机熄火的控制方法中，可选地，所述根据所述实时水位值调节所述电磁阀的开启、关闭、开度以及节气门的开度还包括：
30.当所述实时水位值小于或等于所述第三预设水位值并大于第四预设水位值时，调节所述电磁阀至全开；
31.其中，所述第四预设水位值小于所述第三预设水位值。
32.本发明实施例一种排气消声器及避免汽车发动机熄火的控制方法，与现有技术相比，其有益效果在于：
33.本发明实施例的排气消声器中，设置有电磁阀、旁通管及水位传感器，电磁阀设于排气管内，旁通管的一端连接于排气管位于消声室的外部的位置处，旁通管的另一端连通至消声室内，且旁通管的内径小于排气管的内径，水位传感器设于消声室外；通过检测实时水位值控制电磁阀以及节气门的开度，当检测到水位过高时，则表明排气管的进水压力非常大，随时可能因为排气不畅导致发动机熄火，此时关闭电磁阀，并增大节气门开度，排气流量增大，且由于旁通管的内径较小，消声室的内部压力高，使得背压大，从而排气管排出的气体流速高，能够保持排气的畅通性，有效避免水流从排气管进入消声室导致排气不畅，进而避免发动机熄火。
附图说明
34.图1是本发明实施例一中一种排气消声器的结构示意图；
35.图2是本发明实施例二中一种排气消声器的结构示意图；
36.图3是本发明实施例三中一种排气消声器的结构示意图；
37.图4是本发明实施例四中一种排气消声器的结构示意图；
38.图5是本发明实施例中一种避免汽车发动机熄火的控制方法的流程图；
39.图6是本发明实施例中另一种避免汽车发动机熄火的控制方法的流程图。
40.图中，1、消声器本体；11、第一腔室；12、第二腔室；13、第三腔室；14、第四腔室；15、第五腔室；16、壳体；17、第一隔板；18、第二隔板；19、第三隔板；110、第四隔板；2、排气管；21、排气口；22、第一支点；3、旁通管；4、电磁阀；5、液位传感器；6、安装支架；7、进气管；71、进气口；8、中间管；9、扩散孔。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
42.在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
43.首先，需要说明的是，在本文中所提到的上、下、左、右等方位是相对于各个附图中的方向来定义的，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而改变。所以，不应将这些或其他方位用于理解为限制性用语。
44.本发明的第一方面提供一种排气消声器，具体包括以下具体实施例。
45.实施例一
46.如图1所示，本实施例的一种排气消声器，其包括：消声器本体1、排气管2、旁通管3、电磁阀4及液位传感器5；消声器本体1的内部具有消声室，排气管2的第一端与消声室连通，排气管2的第二端伸出消声室的外部并限定形成排气口21，旁通管3的内径小于排气管2的内径，旁通管3的第一端连通于排气管2的第一支点22处，旁通管3的第二端连通至消声室内，第一支点22位于消声室的外部，电磁阀4设于排气管2内，电磁阀4位于第一支点22远离排气口21的一侧，液位传感器5设于消声器本体1的外部用于检测液位。另外，需要说明的是，将该排气消声器装配于汽车上时，液位传感器5及电磁阀4通常与ecu电连接，ecu根据液位传感器5反馈的水位信号控制电磁阀4的开度或者开闭，并且还可以调节节气门以及发动机的喷油量。
47.基于上述技术方案，由于本实施例中的排气消声器中设置有电磁阀4、旁通管3及水位传感器5，电磁阀4设于排气管2内，旁通管3的一端连接于排气管2位于消声室的外部的位置处，旁通管3的另一端连通至消声室内，且旁通管3的内径小于排气管2的内径；水位传感器5设于消声室外检测实时水位值，控制电磁阀4以及节气门的开度，当检测到水位过高时，则表明排气管2的进水压力非常大，随时可能因为排气不畅导致发动机熄火，此时关闭电磁阀4，并增大节气门开度，排气流量增大，且由于旁通管3的内径较小，消声室的内部压力高，使得背压大，从而排气管2排出的气体流速高，能够保持排气的畅通性，有效避免水流从排气管2进入消声室导致排气不畅，进而避免发动机熄火。
48.本实施例中，为了更好地调节消声室内的背压，保证消声室内的气体顺畅地从排气口排出，旁通管3的内径为排气管2的内径的0.1倍～0.5倍。
49.示例性地，本实施例中的液位传感器5为基于液体静压与液体的高度成比例的传感器，为了能够监测排气口21的进水高度，液位传感器5的安装位置低于排气口21。
50.本实施例中，为了便于安装液位传感器5，将液位传感器5安装于排气管2上；但是由于排气管2内通过的气体为高温的发动机尾气，使得排气管2的整体温度偏高，为了防止液位传感器5过热损坏，在排气管2上安装有安装支架6以起到隔热的作用，液位传感器5安装于安装支架6上；示例性地，安装支架6与排气管2之间、以及液位传感器5与安装支架6之间均采用焊接相连。
51.更具体地，如图1所示，本实施例中的消声器本体1包括壳体16及两个隔板，壳体16呈中空状且内部限定成消声室，两个隔板将消声室分隔成三个腔室，且两个隔板从左至右分别为第一隔板17、第二隔板18，三个腔室从左至右依次为第一腔室11、第二腔室12及第三腔室13；排气消声器还包括进气管7及中间管8，进气管7的一端设于消声室的外部并限定形成进气口71，进气管7的另一端伸入第三腔室13内，中间管8的一端连通至第一腔室11，并依次穿过第一隔板17和第二隔板18，中间管8的另一端连通至第三腔室13，排气管7的第一端依次穿过第一腔室11、第二腔室12，并连通至第三腔室13，旁通管3的第二端分别穿过第一腔室11、第二腔室12，连通至第三腔室13。
52.另外，作为可替换方案，也可将旁通管3的第二端仅伸入至第一腔室11与其相连通，或者旁通管3的第二端穿过第一腔室11后连通至第二腔室12。
53.另外，为了更好地实现排气消声的效果，排气管2的外周壁上位于第二腔室12的部分以及第一隔板17上均设有若干扩散孔9。
54.示例性地，上述壳体16、隔板、旁通管3、进气管7、排气管2、中间管8及旁通管3均采用不锈钢材料制成；其中，壳体16及隔板均为冲压件，各管路均为普通薄壁圆管。
55.实施例二
56.本实施例提出另一种排气消声器，如图2所示，其与实施例一中的排气消声器的区别仅在于：消声室内的腔室构成以及各管路之间的连接关系，以下仅对不同不处进行描述。
57.本实施例中的排气消声器的消声器本体1也包括壳体16及两个隔板，两个隔板将消声室分隔成三个腔室，且两个隔板从左至右分别为第一隔板17、第二隔板18，三个腔室从左至右依次为第一腔室11、第二腔室12及第三腔室13，该排气消声器还包括进气管7，排气管2的第一端依次穿过第三腔室13、第二腔室12、第一腔室11后，再折回穿过第二腔室12，并连通至第三腔室13，进气管7的左端为进气口71，进气管7的右端依次穿过第一腔室11及第二腔室12后，连通至第三腔室13，旁通管3的第二端伸入第三腔室13内。
58.另外，作为可替换方案，也可将上述旁通管3的第二端穿过第三腔室13后连通至第二腔室12，或者将旁通管3的第二端依次穿过第三腔室13及第二腔室12后，连通至第一腔室11。
59.实施例三
60.如图3所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：消声室内的腔室构成以及各管路之间的连接关系，以下仅对不同不处进行描述。
61.该实施例中的排气消声器的消声器本体包括壳体16及第一隔板17，第一隔板17将
消音室从左至右分隔成第一腔室11及第二腔室12，排气管2的第一端穿过第一腔室11后连通至第二腔室12，进气管7的右端限定成进气口71，进气管7的左端穿过第二腔室12后连通至第一腔室11，旁通管3的第二端直接伸入至第一腔室11内或者先穿过第一腔室11后与第二腔室12连通；另外，本实施例中的进气管7的外周壁上邻近其进气口71的位置以及设于第二腔室12内且邻近第一隔板17的位置处均开设有若干扩散孔9。
62.另外，作为可替换方案，旁通管3的第二端也可直接伸入第一腔室11与第一腔室11连通。
63.实施例四
64.本实施例的排气消声器具体参阅附图4所示，其与实施例一的区别在于：首先，消声室内的腔室构成以及各管路之间的连接关系；其次，包括两个排气管2及两个分别连接于各排气管2的旁通管3。
65.具体地，本实施例中排气消声器的消声器本体包括壳体16及四个隔板，四个隔板将消声器分隔成五个腔室，四个隔板从左至右依次为第一隔板17、第二隔板18、第三隔板19及第四隔板110，五个腔室从左至右依次为第一腔室11、第二腔室12、第三腔室13、第四腔室14及第五腔室15；且该排气消声器包括进气管7及两个排气管2，进气管7的一端限定成进气口71，进气管7的另一端直接穿过第三腔室13后与第二腔室12连通；其中一个排气管2的第一端分别穿过第一腔室11、第二腔室12与第三腔室13连通，且该排气管2上连接的旁通管3的第二端直接连通至第一腔室11、或者穿过第一腔室11后连通至第二腔室12、或者依次穿过第一腔室11和第二腔室12后连通至第三腔室13；另一个排气管2的第一端分别穿过第五腔室15、第四腔室14后伸入第三腔室13后，再折回至穿过第四腔室14，并连通至第五腔室15，该排气管3上连接的旁通管3的第二端直接连通至第五腔室15、或者穿过第五腔室15后连通至第四腔室14、或者依次穿过第五腔室15及第四腔室14后连通至第三腔室13。
66.另外，需要指出的是，上述实施例中的两个排气管3可任意省略其中一个，同样能够达到保持排气的畅通性的效果。
67.本发明实施例的第二方面还提供一种避免汽车发动机熄火的控制方法，其基于如上述任一实施例中的排气消声器，参考附图5所示，其具体包括步骤：
68.s1、获取水位传感器5的实时水位值h；
69.s2、根据实时水位值h调节电磁阀4的开启、关闭、开度以及节气门的开度，以保持气体从排气口排出的畅通性。
70.本实施例中的控制方法基于上述排气消声器，具体根据水位传感器的水位信号以判断淹没排气管的程度，从而ecu控制电磁阀4的开启、关闭、开度并调节节气门的开度，从而能够保证发动机工作时气流的顺畅性，从而不会由于进水压力过大导致发动机熄火。
71.具体地，本实施例中的控制方法，如图6所示，上述步骤s2具体包括：
72.当实时水位值h大于第一预水位值h3时，关闭电磁阀并增大节气门的开度。
73.当实时水位值h小于或等于第一预设水位值h3并大于第二预设水位值h2，并持续时间超过预设时间值tt时，关闭电磁阀；
74.当实时水位值h小于或等于第二预设水位值h2并大于第三预设水位值h1时，调节电磁阀至半开；
75.当实时水位值h小于或等于第三预设水位值h1并大于第四预设水位值h0时，调节电
磁阀至全开；
76.当实时水位值h小于第四预设水位值h0时，电磁阀按照满足声学特性的要求正常工作，以保证达到消声的效果。
77.其中，h3＞h2＞h1＞h0。
78.具体地，当h≤h0时，无需担心消声室的进水问题，此时仅需电磁阀4按照满足声学特性的要求正常工作即可；h0为初始淹没液位，此时排气管的进水量小于排气消声器工作时的排水量，当h0＜h≤h1时，但水面可能是不稳定的，可能会有波浪，此时将电磁阀4全开，当有波浪导致水进入消声室时，避免由于电磁阀4开闭而产生异响；当h1＜h≤h2时，此时排气管的进水量稍微大于排气消声器工作时的排水量，调节至电磁阀4半开，能够减少进入消声室的水量；当h2＜h≤h3时，进水压力较大，将电磁阀4关闭，高速气流通过旁通管排出，可避免积水过多发动机熄火；当h＞h3时，进水压力非常大，不仅关闭电磁阀4还需要增大节气门的开度并控制喷油增加，从而使得排气流量增加，避免水流进入消声室堵塞气流通道，以使得气流一直保持畅通状态，避免发动机熄火。
79.综上所述，本发明实施例的排气消声器及避免汽车发动机熄火的控制方法，在排气消声器中设置有电磁阀、旁通管及水位传感器，电磁阀设于排气管内，旁通管的一端连接于排气管位于消声室的外部的位置处，旁通管的另一端连通至消声室内，且旁通管的内径小于排气管的内径；水位传感器设于消声室外检测实时水位值，以控制电磁阀以及节气门的开度，当检测到水位过高时，则表明排气管的进水压力非常大，随时可能因为排气不畅导致发动机熄火，此时关闭电磁阀，并增大节气门开度，排气流量增大，且由于旁通管的内径较小，消声室的内部压力高，使得背压大，从而排气管排出的气体流速高，能够保持排气的畅通性，有效避免水流从排气管进入消声室导致排气不畅，进而避免发动机熄火。
80.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。