[發明專利]一種消除車內轟鳴噪音的控制裝置

有效

• 申請號: 201410235139.4
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104002750A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 王濤;范一凡;陸黔林;羅楠;齊建偉;馬君
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: B60R16/037
• 分類號: B60R16/037
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術領域

本發明涉及一種能夠有效防止汽車內部產生共振噪聲的裝置，屬于汽車技術領域。

背景技術

汽車的噪聲（Noise）、振動（Vibration）、聲振粗糙度（Harshness）統稱為汽車的NVH特性，是衡量汽車設計及制造質量的一個重要因素。車內轟鳴噪音是NVH研究領域中最重要的問題之一，是決定乘用車舒適性的重要指標。研究表明，車內轟鳴噪音主要是由車身大板件（如前圍、地板、頂蓋、側圍等）圍成的腔體在發動機激勵、路面激勵等的作用下發生共振而引起的。目前，避免車內轟鳴噪音的主要措施是改變車身板金結構或增加吸振器，更改車身板金結構的方法涉及模具的報廢與開發問題，需要浪費大量時間和資金；增加吸振器的技術方案只能解決一定頻率下的轟鳴噪音問題，對其它頻率的轟鳴噪音作用較小，由于車體的共振頻率在受到一些因素（如載荷、車窗狀態等）的影響時會發生改變，因此該方法不能有效消除車內轟鳴噪音現象。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種能夠有效防止汽車內部產生共振噪聲而且成本低廉的消除車內轟鳴噪音的控制裝置。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：

一種消除車內轟鳴噪音的控制裝置，構成中包括聲壓傳感器、激振器和控制器，所述聲壓傳感器采集駕駛員頭部上方的聲音信號，并將采集的信號送入控制器的信號輸入端，所述激振器固定在汽車頂蓋上并與控制器的控制信號輸出端相連接，當聲壓傳感器輸出的聲音信號的幅值超過設定的閾值時，控制器通過調節激振器的振動幅度、頻率和相角，控制頂蓋的振幅和頻率，從而控制頂蓋對車內聲壓貢獻的大小和方向，消除車內轟鳴噪音。

上述消除車內轟鳴噪音的控制裝置，所述激振器包括激振器電機和偏心輪總成，所述激振器電機固定在汽車頂蓋上并與控制器連接，所述偏心輪總成包括偏心輪本體、電磁鐵和磁鐵，所述偏心輪本體固定在激振器電機的輸出軸上，所述電磁鐵鑲嵌在偏心輪本體內，其軸線的延長線與激振器電機的輸出軸垂直相交，所述磁鐵安裝于電磁鐵鐵芯的軸向滑槽內，其兩端通過彈簧與電磁鐵的鐵芯連接，電磁鐵的控制線圈通過激振器電機輸出軸上的滑環與控制器連接，當聲壓傳感器輸出的聲音信號的幅值超過設定的閾值時，控制器通過調節激振器電機的轉速，使激振器的振動頻率與聲音信號的主要頻率相同且相角相差180度，通過調節電磁鐵的控制線圈中電流的大小和方向調節磁鐵到激振器電機的輸出軸的距離,從而改變激振器質心的振動幅度,?控制頂蓋的振幅和頻率。

上述消除車內轟鳴噪音的控制裝置，所述控制器包括單片機、信號放大器、A/D轉換器、電機驅動器和線圈驅動器,?聲壓傳感器輸出的聲音信號依次經信號放大器、A/D轉換器送入單片機的P0.0端口,?單片機的P0.1端口輸出的電機控制信號經電機驅動器控制激振器電機,?單片機的P0.2端口輸出的線圈控制信號經線圈驅動器控制電磁鐵的控制線圈。

本發明利用激振器干預頂蓋的振動，控制頂蓋的振幅和頻率，從而控制頂蓋對車內聲壓貢獻的大小和方向，從而有效消除了車內轟鳴噪音現象，改善了汽車的NVH特性。該系統不僅能夠實時解決任何頻率的轟鳴噪音問題,而且無需更改車身零件，從而減少了時間和資金浪費。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的電原理圖；

圖2是聲壓傳感器與激振器布置圖；

圖3是激振器的結構示意圖；

圖4是偏心輪總成的結構示意圖；

圖5是偏心輪本體的結構示意圖；

圖6是鐵芯的結構示意圖。

圖中各標號為：?1、線圈引線，2、激振器，3、偏心輪總成，?4、彈簧，5、滑環，6、偏心輪本體，7、鐵芯，8、磁鐵，S、聲壓傳感器，M、激振器電機，L、線圈,U1、單片機，U2、A/D轉換器，U3、電機驅動器，U4、線圈驅動器，F、信號放大器。

具體實施方式

轟鳴噪音主動控制原理：發動機激勵或路面激勵等施加在車身大板件上時，使車身大板件發生共振，板件帶動車內空氣振動，從而產生車內轟鳴噪音。大板件主要為頂蓋外板、車門外板、地板面板、前風擋玻璃等。本方案通過激振器調節頂蓋外板振動的幅值、頻率，從而控制頂蓋對車內聲壓貢獻的大小和方向，從而主動控制車內轟鳴噪音。

本發明的電原理圖如圖1所示，聲壓傳感器與激振器的布置如圖2所示，聲壓傳感器S固定在駕駛員頭部上方，激振器放置在汽車頂蓋的橫梁上。