CN110103863B - 车身安装的车辆噪声消除系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的噪声消除系统，包括可安装到车身部件的激励装置。激励装置可经操作产生车身部件的低频响应。

Description

车身安装的车辆噪声消除系统
引言
本发明涉及车辆领域，更具体地说，涉及一种车身安装的车辆噪声消除系统。
车辆包括通过各种紧固系统、装置、技术等彼此连接的大量部件。在操作中，部件可能会振动。轮胎和路面或部件之间的相互作用可产生对乘客而言具有破坏性的声音。为了增强乘客的舒适感，许多车辆包括声音增强系统，该声音增强系统用于衰减和/或掩蔽产生的声音。
现有的声音增强系统通常通过车辆安装的扬声器来驱动声音。这些声音旨在消除在车辆操作期间产生的声音或至少掩蔽声音。在某些操作条件下，可能需要产生低频掩蔽信号。当前的车辆扬声器并不旨在产生低频声音。尺寸和功率的约束限制了现有扬声器的低频范围。为现有扬声器提供低频噪声产生能力将会带来各种各样的包装挑战，这将降低汽车的吸引力。因此，在不增加现有扬声器尺寸和/或功率要求的情况下，期望为车辆提供低频噪声产生能力。
发明内容
根据示例性实施例，一种用于车辆的噪声消除系统包括可安装到车身部件上的激励装置。激励装置可经操作产生车身部件的低频响应。
除了本文所述的一个或多个特征外，激励装置可经操作产生大约40赫兹以下的响应。
除了本文所述的一个或多个特征外，激励装置包括电动振动器。
除了本文所述的一个或多个特征外，激励装置安装到车顶支撑件上。
除了本文所述的一个或多个特征外，激励装置包括第一激励装置和第二激励装置，第一激励装置可在第一相位、在第一频率上激发，第二激励装置可在不同于第一相位的第二相位、在第一频率上激发。
根据示例性实施例的另一方面，车辆包括车身部件和一个或多个车身面板。噪声消除系统包括激励装置，安装在车身部件和一个或多个车身面板中的至少一个。激励装置经操作产生车身部件和一个或多个车身面板中的一个的低频响应。
除了本文所述的一个或多个特征外，激励装置可经操作产生大约40赫兹以下的响应。
除了本文所述的一个或多个特征外，激励装置包括电动振动器。
除了本文所述的一个或多个特征外，车身部件和一个或多个车身面板中的一个包括至少一个波腹位置，至少一个激励装置安装在至少一个波腹位置。
除了本文所述的一个或多个特征外，激励装置包括第一激励装置和第二激励装置，第一激励装置可在第一相位、在第一频率上激发，第二激励装置可在不同于第一相位的第二相位、在第一频率上激发。
根据示例性实施例的另一方面，一种消除车辆中噪声的方法包括：激活噪声消除系统，确定在预定频率阈值以下需要消除噪声，以及激活激励装置以激励车身部件和一个或多个车身面板中的至少一个，以产生具有低于预定频率阈值的消除噪声。
除了本文所述的一个或多个的特征之外，确定需要在预定频率阈值以下的消除还包括确定需要在大约40赫兹以下的消除噪声。
除了本文所述的一个或多个特征外，激活激励装置包括激活安装在车身部件和一个或多个车身面板中的一个上的电动振动器。
除了本文所述的一个或多个特征外，激活激励装置包括向至少一个车身部件和一个或多个车身面板的波腹位置施加力。
除了本文所述的一个或多个特征外，激活激励装置包括操作第一激励装置以产生在第一相位具有第一频率的第一消除噪声，以及操作第二激励装置以产生在不同于第一相位的第二相位具有第二频率的第二消除噪声。
从以下结合附图的详细描述中，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点是显而易见的。
附图说明
在下面的具体实施方式中，其他特征、优点和细节仅作为示例出现，具体实施方式参考附图，其中：
图1示出根据示例性实施例的一个方面的一种包括车身安装的噪声消除系统的车辆；
图2示出根据示例性的一方面的位于图1所示车辆的第一和第二波腹位置处的车身安装的噪声消除系统；
图3示出根据示例性实施例的一个方面描述了车身安装的噪声消除系统的方框图；以及
图4示出根据示例性实施例的一个方面描述了消除车辆噪声的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明及其应用或用途。应当理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如本文所使用的，术语模块指的是处理电路，其可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路，和/或提供所描述功能的其它合适的部件。
根据示例性实施例的一个方面，车辆通常在图1和2中以10表示。车辆10包括具有多个车身部件23的车身20。车身部件23可以包括第一车顶支撑件28和第二车顶支撑件30。第一和第二车顶支撑件28和30可以保持车顶面板34。具体地，车顶面板34可以由第一和第二车顶支撑件28和30支撑并连接到第一和第二车顶支撑件28和30。车身部件23可以包括挡泥板、后侧板、地板镶板、升降门、罩、行李箱盖、门板等。
在所示的示例性实施例中，第一激励装置44安装到第一车顶支撑件28，第二激励装置46安装到第二车顶支撑件30。激励装置的数量、位置和布置可以变化，并且可以取决于各种因素，例如车辆几何形状、车辆部件/面板的结构特征，等等。举例来说，第一和第二激励装置可以直接安装到车顶面板34。或者，可以安装第一和第二激励44和46，以作用于地板镶板(未示出)、升降门(也未示出)等。在实施例中，第一激励装置44可安装在第一波腹位置50处进行激励，第二激励装置46可安装以向车顶面板34的第二波腹位置52进行激励输入。术语“波腹位置”应理解为表示车顶面板34上的位置，激励在此位置将提供具有最大振幅的响应。
第一和第二激励装置44和46可以采用电动振动器(未单独标记)的形式，其构成图3所示噪声消除系统60的一部分。术语“电动振动器”应理解为描述一种可将力引入元件的触觉传感器或激振器。在一个实施例中，噪声消除系统60可包括中央处理器单元(CPU)63、非易失性存储器模块65和噪声消除模块68。CPU 63、非易失性存储器模块65和噪声消除模块68可以同时定位，并且构成独立系统的一部分，或者可以布置在单独的系统中，并且协同运行，从而消除车辆10中的不良噪声。
在一个实施例中，噪声消除系统60可以从布置在车辆10周围的麦克风和/或加速度计74、速度和/或扭矩传感器79和/或其它基于车辆的传感器84接收输入。噪声消除系统60可通过第一和第二激励装置44和46和/或其他噪声消除装置90(如车载扬声器)中的一个或多个输出噪声消除信号。一般而言，正如本文所述，当噪声消除系统60确定期望的噪声消除信号低于标准车辆扬声器能够发出的阈值时，第一和第二激励装置44和46被激活。期望的噪声消除信号可能是可听见的信号，例如可能发生在20到20000赫兹之间。期望的噪声消除信号也可能低于可听见的频率范围。在一个示例中，可以发射期望的噪声消除信号，以消除多缸发动机(未示出)的气缸失活时产生的声音。这种声音可能低于40赫兹，甚至低于30赫兹或更低。这种低频信号通常不能由车辆提供的标准扬声器再现。
现参考图4所示的车辆10中消除噪声的方法200。在方框210中，确定了噪声消除的指示。例如，可以从一个或多个麦克风和/或加速度计74、速度和/或扭矩传感器79，或其他车载传感器84接收信号，指示车辆10的噪声已超过预定的阈值。在方框212中，确定用于消除噪声的噪声消除信号是否低于预定阈值。例如，在方框212中，确定期望在大约40赫兹以下的消除。
如果未指示低于预定阈值的消除，则可在方框216中激活基于车辆的扬声器90。另一方面，如果消除低于预定阈值，则在方框220中确定何种形式的消除将是有益的。根据要消除的噪声的质量，第一和第二激励装置可以在具有第一相位的第一频率和具有第二相位的第二频率上操作。在方框222中，第一相位可以与第二相位基本相同。在方框226中，第一相位可以与第二相位不同。即，第一和第二激励装置可以在同相或异相下操作。
在这一点上，应当理解，示例性实施例描述了一种用于将车身面板转换成扬声器的系统，车身面板可包括金属、玻璃纤维和玻璃嵌板，以便产生频率低于预定阈值的消除噪声，例如40赫兹。可以采用噪声消除来消除与例如停用多缸电动机的一个或多个气缸相关联的不期望的声音。当然，应该理解，可以采用噪声消除系统来消除其他形式的低频噪声。
术语“大约”和“基本上”旨在包括与基于在提交申请时可用的设备的特定量的测量相关联的误差程度。例如，“大约”和“基本上”可以包括给定值的±8％或5％，或2％的范围。
尽管已经参照示例性实施例描述了上述发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离其范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替换其元件。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明旨在不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入其范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于车辆的噪声消除系统，包括：
能够安装到车身部件上的第一激励装置和第二激励装置，所述第一激励装置和第二激励装置经操作产生所述车身部件的低频响应，所述第一激励装置能够在第一相位激发，所述第二激励装置能够在不同于所述第一相位的第二相位上激发；
噪声消除系统配置成：
确定用于消除噪声的噪声消除信号的频率是否低于预定阈值，预定阈值是标准车辆扬声器能够发出的频率阈值；
如果噪声消除信号的频率不低于预定阈值，则激活扬声器；以及
如果噪声消除信号的频率低于预定阈值，则激活所述第一激励装置和第二激励装置。
2.根据权利要求1所述的噪声消除系统，其中，所述第一激励装置和第二激励装置经操作产生40赫兹以下的响应。
3.根据权利要求1所述的噪声消除系统，其中，所述第一激励装置和第二激励装置包括电动振动器。
4.根据权利要求1所述的噪声消除系统，其中，所述第一激励装置能够在第一频率上激发，所述第二激励装置能够在不同于所述第一频率的第二频率上激发。
5.根据权利要求1所述的噪声消除系统，其中，所述第一激励装置能够在第一频率上激发，所述第二激励装置能够在所述第一频率上激发。
6.一种车辆，包括：
车身部件和一个或多个车身面板；以及
噪声消除系统，包括安装到所述车身部件和所述一个或多个车身面板中的至少一个上的第一激励装置和第二激励装置，所述第一激励装置和第二激励装置经操作产生所述车身部件和所述一个或多个车身面板中的一个的低频响应；
噪声消除系统配置成：
确定用于消除噪声的噪声消除信号的频率是否低于预定阈值，预定阈值是标准车辆扬声器能够发出的频率阈值；
如果噪声消除信号的频率不低于预定阈值，则激活扬声器；以及
如果噪声消除信号的频率低于预定阈值，则激活所述第一激励装置和第二激励装置。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述第一激励装置和第二激励装置经操作产生40赫兹以下的响应。
8.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述第一激励装置和第二激励装置包括电动振动器。
9.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述第一激励装置能够在第一频率上激发，所述第二激励装置能够在不同于所述第一频率的第二频率上激发。
10.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述第一激励装置能够在第一频率上激发，所述第二激励装置能够在所述第一频率上激发。
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