CN104716772B - 电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置 - Google Patents

电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及降噪领域，公开了一种电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其包括降噪壳体和控制器，所述降噪壳体套装在电机本体上，所述降噪壳体和电机本体之间设有间隙，所述降噪壳体的内壁上均布有多个喇叭，所述控制器与喇叭连接，用于驱动所述喇叭产生与电机产生的噪音相位相反、振幅相同的声波来抵消噪音，所述喇叭为HI‑FI喇叭，所述降噪壳体的开口朝向电机本体的输出轴的一端，呈开口向内收的锥台状。本发明能够对电动或混合动力汽车的电机的高速噪音进行处理，以达到较好的整车NVH性能。

Description

电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置
技术领域
本发明涉及降噪技术领域，特别是涉及一种电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置。
背景技术
纯电动汽车或混合动力汽车的系统内采用高速电机，在电机低转速时噪音值较低，但在高转速时，电机会产生极大的振动与高频噪音，此噪音对环境和驾驶员都是有害的，目前整车技术未对该高频噪音进行处理，由于电机结构与发动机不同，不能通过消声器的形式将电机噪音消除，因此急需发明一种和发动机消声器作用相同的装置，能够对电机的高速噪音进行处理，以达到较好的整车NVH性能，以减少噪音对环境的污染，NVH是噪声、振动与声振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文缩写，这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何对电动或混合动力汽车的电机的高速噪音进行处理，以达到较好的整车NVH性能。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其包括降噪壳体和控制器，所述降噪壳体套装在电机本体上，所述降噪壳体和电机本体之间设有间隙，所述降噪壳体的内壁上设有多个喇叭，所述控制器与喇叭连接，用于驱动所述喇叭产生与电机产生的噪音相位相反、振幅相同的声波来抵消噪音。
其中，所述喇叭优选为HI-FI喇叭。
其中，所述喇叭不少于六个。
其中，多个所述喇叭均布在所述降噪壳体的内壁上。
其中，所述控制器和喇叭通过线束连接。
其中，所述降噪壳体的开口朝向电机本体的输出轴的一端。
其中，所述降噪壳体呈开口向内收的锥台状。
其中，所述降噪壳体的开口端和电机本体之间的间隙距离为10mm-30mm。
其中，所述降噪壳体固定在车体内。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，采用降噪壳体套装在电机本体上，并在所述降噪壳体内均布安装有多个HI-FI喇叭，所述喇叭连接控制器，当电机在高转速产生高频噪音时，控制器控制所述喇叭产生与噪音信号相位相反、振幅相同的声波，可以极大地抵消噪音信号，从而实现降噪，可以提升整车的NVH性能；所述降噪壳体设置呈开口向内收的锥台状，对噪音具有收纳并导向的作用，可定向传播低速噪音或高速降噪后的噪音。
附图说明
图1为本发明一种电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置的立体图；
图2为本发明一种电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置的剖视图；
图3为本发明一种电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置的工作波形图。
图中：1：降噪壳体；2：HI-FI喇叭；3：电机本体。
具体实施方式
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。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1和2所示，为本发明提供的一种电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其包括降噪壳体1和设有主控制电路的控制器，所述降噪壳体1套装在电机本体3上，所述降噪壳体1和电机本体3间隙配合，所述降噪壳体1的内壁上设有多个喇叭，所述喇叭与控制器连接，当电机低速运转时，产生的噪音很小，此时，该降噪装置可以不工作，当电机产生高频噪音时，由主控制电路进行实时运算，驱动所述喇叭产生与噪音相位相反、振幅相同的声波来抵消噪音，由于噪音的本质为振动，传播方式为波，当噪音产生并传播时，会产生一定频率和振幅的波，如图3所示，当通过产生与噪音相等的反向声波时，即可将噪音中和，从而实现降噪的目的，图中，A表示噪音信号波形，B表示同步反向补偿信号波形，C表示余留信号波形，经过噪音中和之后，可较大程度降低原噪音强度，从图中可以看出降噪后波形信号较小，降噪效果明显。
其中，所述喇叭优选为HI-FI（High Fidelity）喇叭2，也可以使用其他的喇叭形式，如HI-FI的升级产品，HI-end，所述HI-FI喇叭2为高保真喇叭，其具有如实反映声音信号本来面貌的能力。
其中，所述喇叭不少于六个，可以为六个、八个或者十个等等，优选地，多个所述喇叭均布在所述降噪壳体的内壁上，可以根据不同电机的型号、转速、噪音值等特性选择安装所述喇叭的数量，以达到较好的降噪效果。
其中，所述控制器和喇叭可以通过线束连接。所述线束是电路中连接各电器设备的接线部件，由绝缘护套、接线端子、导线及绝缘包扎材料等组成。
其中，所述降噪壳体1的开口朝向电机本体3的输出轴的一端，可以基于布置需要，将降噪壳体1的开口朝向电机输出轴端或者电机自由端，优选朝向电机的输出轴端，主要考虑到电机的输出轴端有变速箱，便于布置，其可以呈与电机本体3的外形相匹配的圆筒形，所述降噪壳体1和电机本体3之间的间隙距离为10mm-30mm，优选为20mm。
其中，所述降噪壳体1的开口朝向电机本体3的输出轴的一端，可以基于布置需要，将噪音导向电机输出轴端或者电机自由端，推荐应用为输出轴端，主要考虑输出轴端有变速箱，便于布置，其优选呈开口向内收的锥台状。采用如此的设计可以保证所述壳体的空腔对噪音具有一定的收纳和导向性，可定向传播低速噪音或高速降噪后的噪音，并进行集中处理。
其中，所述降噪壳体1的开口端和电机本体3之间的间隙距离为10mm-30mm，优选为20mm。一方面可以便于所述壳体的安装，另一方面是为了所述降噪壳体1具有较好的降噪效果和对降噪后的噪音具有较好的导向性。
其中，所述降噪壳体1固定在车体内。可以通过焊接、螺纹连接等连接方式固定在车体内。
考虑到电机高速、高频噪音较固定的特性，本系统采用预置能够产生反向声波的喇叭的方式，目前主要采用波形map预置的形式，即在电机开发完成后，对电机噪音特性进行测试，并将测试特性例如转速、负荷、噪音值和噪音特性等预置入所述控制器内，当电机进入相应工况时，即启用典型值。当集成电路发展到一定程度时，可以结合使用实时监测噪音波形频率，实时发出反向波的形式，达到更有效的降噪效果。
其中，对于典型商用车低速电机，当电机转速超过1500转每分钟时，或者对典型乘用车用高速电机，当电机转速超过3000转每分钟时，该降噪装置自动启动，进行主动降噪处理。
主动降噪技术目前已经产品化的主要为主动降噪耳机，其原理为由安置于耳机内的讯号麦克风侦测环境中的低频噪音，受集成电路采集分析能力的局限，目前仅能探测100～1000HZ，再将噪音讯号传至主控制电路，由主控制电路进行实时运算，通过HI-FI喇叭2发射与噪音相位相反、振幅相同的声波来抵消噪音，从而达到降噪的目的。
本发明采用降噪壳体1套装在电机本体3上，并在所述降噪壳体1内均布安装有多个HI-FI喇叭2，所述喇叭连接控制器，当电机在高转速产生高频噪音时，控制器控制所述喇叭产生与噪音信号相位相反、振幅相同的声波，可以极大地抵消噪音信号，从而实现降噪，可以提升整车的NVH性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其特征在于，包括降噪壳体和控制器，所述降噪壳体套装在电机本体外，所述降噪壳体和电机本体之间设有间隙，所述降噪壳体的内壁上设有多个喇叭，所述控制器与喇叭连接，用于驱动所述喇叭产生与电机产生的噪音相位相反、振幅相同的声波来抵消噪音；所述降噪壳体的开口朝向电机本体的输出轴的一端，所述降噪壳体呈开口向内收的锥台状。
2.如权利要求1所述的电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其特征在于，所述喇叭为HI-FI喇叭。
3.如权利要求1所述的电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其特征在于，所述喇叭不少于六个。
4.如权利要求1所述的电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其特征在于，多个所述喇叭均布在所述降噪壳体的内壁上。
5.如权利要求1所述的电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其特征在于，所述控制器和喇叭通过线束连接。
6.如权利要求1所述的电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其特征在于，所述降噪壳体的开口端和电机本体之间的间隙距离为10mm-30mm。
7.如权利要求1-6任一项所述的电动或混合动力汽车用电机主动降噪装置，其特征在于，所述降噪壳体固定在车体内。
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