CN203739576U - 用于降低车辆胎噪的降噪系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于降低车辆胎噪的降噪系统及具有其的车辆。该降噪系统包括：第一和第二振动传感器，第一振动传感器设在第一弹性减振组件对应的第一车身支撑点处，第二振动传感器设在第二弹性减振组件对应的第二车身支撑点处；第一和第二振动发生器，第一振动发生器设在第一车身支撑点处，第二振动发生器设在第二车身支撑点处；第一和第二控制器，第一控制器分别与第一振动传感器和第一振动发生器相连，第二控制器分别与第二振动传感器和第二振动发生器相连。本实用新型的降噪系统可以大大降低车身振动，改善车内噪音。

Description

用于降低车辆胎噪的降噪系统及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，尤其是涉及一种用于降低车辆胎噪的降噪系统及具有该降噪系统的车辆。

背景技术

随着汽车科技技术水平的提高，无论从发动机的动力性能方面还是从民用汽车电子方面，都有了长足的进步，可以说现在汽车的动力性、经济性、操控性和娱乐性都已经达到很高的高度。如今人们对汽车性能的要求除了在动力性、经济性、安全性方面之外，在车辆的舒适性、可靠性等方面要求也越来越高。

在车辆行驶的过程中，影响舒适性的一个最重要的因素就是噪音，当人长期处于噪声之中就会产生烦躁的心理，同时注意力和反应力也会相应的下降。专家认为，汽车对环保最大的危害是噪音污染。因此，目前对汽车减噪的要求越来越高。

汽车噪声，即汽车行驶在道路上，内燃机、喇叭、轮胎等都会发出大量的噪音，而其中胎噪占据了很大的比重。现有减少胎噪的主要方式有：1）通过更改轮胎的花纹，从而减小与地面的摩擦系数以及形成气密空间的大小减少轮胎与地面摩擦发出的噪声；2）或者通过在整车车身增加隔音板，将传递到车内空间的噪声减小；3）或者在悬架方面，通过改变悬架的结构来达到降噪的目的。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于降低车辆胎噪的降噪系统，该车辆具有独立悬架，该降噪系统可以大大降低车身振动，改善车内噪音。

本实用新型的另一个目的在于提出另一种用于降低车辆胎噪的降噪系统，该车辆具有非独立悬架，该降噪系统可以大大降低车身振动，改善车内噪音。

本实用新型的再一个目的在于提出一种具有上述降噪系统的车辆。

根据本实用新型的用于降低车辆胎噪的降噪系统，所述车辆包括车身和独立悬架，所述独立悬架包括第一和第二弹性减振组件，所述降噪系统包括：第一和第二振动传感器，所述第一振动传感器设在第一弹性减振组件对应的第一车身支撑点处以检测从该侧轮胎向车身传递的振动，所述第二振动传感器设在第二弹性减振组件对应的第二车身支撑点处以检测从该侧轮胎向车身传递的振动；第一和第二振动发生器，所述第一振动发生器设在所述第一车身支撑点处用于产生振动，所述第二振动发生器设在所述第二车身支撑点处用于产生振动；以及第一和第二控制器，所述第一控制器分别与所述第一振动传感器和所述第一振动发生器相连以控制所述第一振动发生器产生的振动与由该侧轮胎向车身传递的振动的频率相同、相位相反，所述第二控制器分别与所述第二振动传感器和所述第二振动发生器相连以控制所述第二振动发生器产生的振动与由该侧轮胎向车身传递的振动的频率相同、相位相反。

根据本实用新型的用于降低车辆胎噪的降噪系统，可以大大降低甚至消除车身的振动，进而消除由车身振动而产生的噪声，提高行车舒适性。而且，由于车辆具有独立悬架，根据独立悬架的特性可知，对应独立悬架的两个轮胎的振动频率可能不同，例如两个轮胎处于不同路面情况下会引起两个轮胎不同的振动频率，第一振动传感器和第二振动传感器分别检测相应侧轮胎传来的振动，并反馈给第一控制器和第二控制器，由第一控制器和第二控制器分别控制第一振动发生器和第二振动发生器产生相应的机械振动，从而抵消两侧轮胎传向车身的振动。

另外，根据本实用新型的用于降低车辆胎噪的降噪系统，还可以具有如下附加技术特征：

所述第一和第二振动传感器均为加速度传感器。

所述第一和第二振动发生器中的每一个均包括偏心装置和用于驱动偏心装置的驱动电机。

所述降噪系统还包括：车速传感器，所述第一控制器与所述车速传感器相连以在所述车速传感器检测到车速超过预定速度且平稳行驶预定时间后控制所述第一振动发生器工作，所述第二控制器与所述车速传感器相连以在所述车速传感器检测到车速超过预定速度且平稳行驶预定时间后控制所述第二振动发生器工作。

根据本实用新型另一方面的用于降低车辆胎噪的降噪系统，所述车辆包括车身和非独立悬架，所述非独立悬架包括第一和第二弹性减振组件，所述降噪系统包括：振动传感器，所述振动传感器设在第一弹性减振组件对应的第一车身支撑点处或设在第二弹性减振组件对应的第二车身支撑点处；第一和第二振动发生器，所述第一振动发生器设在所述第一车身支撑点处用于产生振动，所述第二振动发生器设在所述第二车身支撑点处用于产生振动；以及控制器，所述控制器分别与所述振动传感器、第一和第二振动发生器相连以控制所述第一和第二振动发生器产生的振动与由轮胎向车身传递的振动的频率相同、相位相反。

根据本实用新型的用于降低车辆胎噪的降噪系统，可以大大降低甚至消除车身的振动，进而消除由车身振动而产生的噪声，提高行车舒适性。而且，由于车辆具有非独立悬架，因此可以仅设置一个振动传感器和一个控制器，控制器根据振动传感器检测的振动信息可以控制第一振动发生器和第二振动发生器产生相同的振动，简化了系统结构，成本低，控制方便。

另外，根据本实用新型的用于降低车辆胎噪的降噪系统，还可以具有如下附加技术特征：

所述振动传感器为加速度传感器。

所述第一和第二振动发生器中的每一个均包括偏心装置和用于驱动偏心装置的驱动电机。

所述降噪系统还包括：车速传感器，所述控制器与所述车速传感器相连以在所述车速传感器检测到车速超过预定速度且平稳行驶预定时间后控制所述第一和第二振动发生器工作。

根据本实用新型再一方面的车辆，包括上述的降噪系统。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的降噪系统的示意图；

图2是根据本实用新型另一个实施例的降噪系统的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1详细描述根据本实用新型实施例的用于降低车辆胎噪的降噪系统。该车辆可以包括车身、独立悬架100a，独立悬架100a可以包括第一弹性减振组件110和第二弹性减振组件120，每个弹性减振组件均可以包括并联安装的减振器和弹性元件。

如图1所示，根据本实用新型实施例的降噪系统可以包括第一振动传感器11和第二振动传感器12、第一振动发生器21和第二振动发生器22以及第一控制器31和第二控制器32。

如图1所示，第一振动传感器11设在第一弹性减振组件110对应的第一车身支撑点（图1中A处）处以检测从该侧轮胎200向车身传递的振动。这里，需要说明的是，第一车身支撑点为第一弹性减振组件110与车身的支撑配合点。第一振动传感器11可以检测出由该侧轮胎200向车身传递的振动的振动周期和幅度等振动信息。

第二振动传感器12设在第二弹性减振组件120对应的第二车身支撑点（图1中B处）处以检测该侧轮胎200向车身传递的振动。同样需要说明的是，第二车身支撑点为第二弹性减振组件120与车身的支撑配合点。第二振动传感器12可以检测出由该侧轮胎200向车身传递的振动的振动周期和幅度等振动信息。

第一振动发生器21设在第一车身支撑点处用于产生机械振动，第二振动发生器22设在第二车身支撑点处用于产生机械振动。

第一控制器31分别与第一振动传感器11和第一振动发生器21相连。第一控制器31用于控制第一振动发生器21产生的振动与由该侧轮胎200向车身传递的振动的频率相同、相位相反。

同时，第二控制器32分别与第二振动传感器12和第二振动发生器22相连。第二控制器32用于控制第二振动发生器22产生的振动与由该侧车轮向车身传递的振动的频率相同、相位相反。

具体而言，第一振动传感器11可以测量出第一车身支撑点处由轮胎200传递来的振动信息，第一振动传感器11将该振动信息传送给第一控制器31，第一控制器31获取该振动信息后会发送给第一振动发生器21一个目标输出振动频率和目标振动相位角（即与当前轮胎200传来的振动形成反相位），从而由第一振动发生器21产生的机械振动可与由该侧轮胎200传递来的振动抵消。

同样的道理，第二振动传感器12可以测量出第二车身支撑点处由轮胎200传递来的振动信息，第二振动传感器12将该振动信息传送给第二控制器32，第二控制器32获取该振动信息后会发送给第二振动发生器22一个目标输出振动频率和目标振动相位角（即与当前轮胎200传来的振动形成反相位），从而由第二振动发生器22产生的机械振动可与由该侧轮胎200传递来的振动抵消。

由此，可以大大降低甚至消除车身的振动，进而消除由车身振动而产生的噪声，提高行车舒适性。而且，由于车辆具有独立悬架100a，根据独立悬架100a的特性可知，对应独立悬架100a的两个轮胎200的振动频率可能不同，例如两个轮胎200处于不同路面情况下会引起两个轮胎200不同的振动频率，第一振动传感器11和第二振动传感器12分别检测相应侧轮胎200传来的振动，并反馈给第一控制器31和第二控制器32，由第一控制器31和第二控制器32分别控制第一振动发生器21和第二振动发生器22产生相应的机械振动，从而抵消两侧轮胎200传向车身的振动。

可以理解，由第一振动传感器11、第一振动发生器21和第一控制器31构成的一套子降噪系统和由第二振动传感器12、第二振动发生器22和第二控制器32构成的另一套子降噪系统可以根据相应侧轮胎200传递来的不同振动频率，而产生适应性的振动，两套子系统独立控制，互不干涉，进一步降低了传向车身的振动。

根据本实用新型的一些实施例，第一振动传感器11和第二振动传感器12均为加速度传感器。这样，可以方便地测量出从相应侧轮胎200传向车身的振动信息，结构简单且测量方便。

根据本实用新型的一些实施例，第一振动发生器21和第二振动发生器22中的每一个均包括偏心装置和驱动电机，驱动电机与偏心装置相连用于驱动偏心装置作偏心运动，从而产生机械振动。可以理解，驱动电机可为变频电机，通过改变驱动电机的输出转速，从而可以改变机械振动的频率。

根据本实用新型的一些实施例，降噪系统还包括车速传感器4，第一控制器31与车速传感器4相连以在车速传感器4检测车速超过预定速度且平稳行驶预定时间后控制第一振动发生器21工作。同样，第二控制器32与车速传感器4相连以在车速传感器4检测车速超过上述预定速度且平稳行驶预定时间后控制第二振动发生器22工作。

具体而言，发明人发现，当车辆处于低速状态时，轮胎200与地面摩擦产生的振动频率较低，几乎不会产生胎噪。发明人还发现，当车辆处于恶劣工况时（例如颠簸路况），车辆的行驶工况不稳定，主要的噪声来源于发动机转速变化过程中的振动以及路面颠簸产生的振动，此时不适宜该降噪系统介入，也就是说，当车辆处于低速行驶工况以及恶劣路面工况时，可以控制该降噪系统关闭，而在车辆超过预定车速且稳定行驶预定时间后，可以认为车内的部分噪音来源于胎噪，此时降噪系统可以介入工作。

可选地，上述的预定速度可以是50km/h，但不限于此。对于本领域的技术人员而言，可以根据不同车型而适应性设定该预定速度，可以高于50km/h，等于50km/h，当然也可以小于50km/h。

上述的预定时间可以是30s,但不限于此。对于本领域的技术人员而言，可以根据不同车型而适应性设定该预定时间，可以高于30s，等于30s，当然也以小于30s。

同时，需要说明一点，上述“平稳行驶”应当理解为车辆无明显加速或明显减速，判断车辆是否有明显加速或明显减速可以根据驾驶员踩踏油门踏板或制动踏板的加速度，如超过一定值时，可以认为车辆处于急加速或紧急制动，该具体加速度值可以根据不同车型而适应性设定，本实用新型不作特殊限定，并且这对于本领域的普通技术人员而言，应当是容易理解的。

此外，降噪系统可以通过设置垂直方向加速度传感器检测车辆在垂直方向上的加速度大小，在车辆行驶在颠簸路段上时，垂直方向加速度传感器可以检测到连续变化的垂直加速度，垂直方向加速度传感器可将该信号发送给第一控制器31和第二控制器32，第一控制器31和第二控制器32判断车辆此时处于颠簸路面，从而可控制第一振动发生器21和第二振动发生器22停止工作。相对地，在垂直方向加速度传感器未发出检测信号后，可以认为车辆处于平稳行驶状态。

下面参照图2详细描述根据本实用新型实施例的用于降低车辆胎噪的降噪系统。

该车辆可以包括车身、非独立悬架100b，非独立悬架100b可以包括第一弹性减振组件110和第二弹性减振组件120，每个弹性减振组件均可以包括并联安装的减振器和弹性元件。

如图2所示，根据本实用新型实施例的降噪系统可以包括振动传感器13、第一振动发生器21和第二振动发生器22以及控制器33。

振动传感器13设在第一弹性减振组件110对应的第一车身支撑点处（图2中A处）。或者，振动传感器13设在第二弹性减振组件120对应的第二车身支撑点处（图2中的B处）。振动传感器13用于检测从轮胎200向车身传递的振动。

这里，需要说明的是，第一车身支撑点为第一弹性减振组件110与车身的支撑配合点。第二车身支撑点为第二弹性减振组件120与车身的支撑配合点。振动传感器13可以检测出由轮胎200向车身传递的振动的振动周期和幅度等振动信息。

如图2所示，第一振动发生器21设在第一车身支撑点处用于产生机械振动，第二振动发生器22设在第二车身支撑点处用于产生机械振动。

控制器33分别与振动传感器13、第一振动发生器21和第二振动发生器22相连以控制第一振动发生器21和第二振动发生器22产生的振动与由轮胎200向车身传递的振动的频率相同、相位相反。

具体而言，振动传感器13可以测量出第一车身支撑点处或第二车身支撑点处由轮胎200传递来的振动信息，由于车辆的悬架为非独立悬架100b，因此可以认为轮胎200传向第一车身支撑点处和第二车身支撑点的振动相同。

振动传感器13将该振动信息传送给控制器33，控制器33获取该振动信息后会发送给第一振动发生器21和第二振动发生器22一个目标输出振动频率和目标振动相位角（即与当前轮胎200传来的振动形成反相位），从而由第一振动发生器21和第二振动发生器22产生的机械振动可与由轮胎200传递来的振动抵消。

由此，可以大大降低甚至消除车身的振动，进而消除由车身振动而产生的噪声，提高行车舒适性。而且，由于车辆具有非独立悬架100b，因此可以仅设置一个振动传感器13和一个控制器33，控制器33根据振动传感器13检测的振动信息可以控制第一振动发生器21和第二振动发生器22产生相同的振动，简化了系统结构，成本低，控制方便。

根据本实用新型的一些实施例，振动传感器13为加速度传感器。这样，可以方便地测量出从轮胎200传向车身的振动信息，结构简单且测量方便。

根据本实用新型的一些实施例，第一振动发生器21和第二振动发生器22中的每一个均包括偏心装置和驱动电机，驱动电机与偏心装置相连用于驱动偏心装置作偏心运动，从而产生机械振动。可以理解，驱动电机可为变频电机，通过改变驱动电机的输出转速，从而可以改变机械振动的频率。

根据本实用新型的一些实施例，降噪系统还包括车速传感器4，控制器33与车速传感器4相连以在车速传感器4检测车速超过预定速度且平稳行驶预定时间后控制第一振动发生器21和第二振动发生器22工作。

具体而言，发明人发现，当车辆处于低速状态时，轮胎200与地面摩擦产生的振动频率较低，几乎不会产生胎噪。发明人还发现，当车辆处于恶劣工况时（例如颠簸路况），车辆的行驶工况不稳定，主要的噪声来源于发动机转速变化过程中的振动以及路面颠簸产生的振动，此时不适宜该降噪系统介入，也就是说，当车辆处于低速行驶工况以及恶劣路面工况时，可以控制该降噪系统关闭，而在车辆超过预定车速且稳定行驶预定时间后，可以认为车内的部分噪音来源于胎噪，此时降噪系统可以介入工作。

可选地，上述的预定速度可以是50km/h，但不限于此。对于本领域的技术人员而言，可以根据不同车型而适应性设定该预定速度，可以高于50km/h，等于50km/h，当然也可以小于50km/h。

上述的预定时间可以是30s,但不限于此。对于本领域的技术人员而言，可以根据不同车型而适应性设定该预定时间，可以高于30s，等于30s，当然也以小于30s。

同时，需要说明一点，上述“平稳行驶”应当理解为车辆无明显加速或明显减速，判断车辆是否有明显加速或明显减速可以根据驾驶员踩踏油门踏板或制动踏板的加速度，如超过一定值时，可以认为车辆处于急加速或紧急制动，该具体加速度值可以根据不同车型而适应性设定，本实用新型不作特殊限定，这对于本领域的普通技术人员而言，应当是容易理解的。

此外，降噪系统可以通过设置垂直方向加速度传感器检测车辆在垂直方向上的加速度大小，在车辆行驶在颠簸路段上时，垂直方向加速度传感器可以检测到连续变化的垂直加速度，垂直方向加速度传感器可将该信号发送给控制器33，控制器33判断车辆此时处于颠簸路面，从而可控制第一振动发生器21和第二振动发生器22停止工作。相对地，在垂直方向加速度传感器未发出检测信号后，可以认为车辆处于平稳行驶状态。

下面简单描述根据本实用新型实施例的车辆。

根据本实用新型实施例的车辆可以包括上述任意一项技术方案中的降噪系统。应当理解，车辆的其它构造例如发动机、变速器等均已为现有技术，且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里不再一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种用于降低车辆胎噪的降噪系统，其特征在于，所述车辆包括车身和独立悬架，所述独立悬架包括第一和第二弹性减振组件，所述降噪系统包括：

第一和第二振动传感器，所述第一振动传感器设在所述第一弹性减振组件对应的第一车身支撑点处以检测从该侧轮胎向车身传递的振动，所述第二振动传感器设在所述第二弹性减振组件对应的第二车身支撑点处以检测从该侧轮胎向车身传递的振动；

第一和第二振动发生器，所述第一振动发生器设在所述第一车身支撑点处用于产生振动，所述第二振动发生器设在所述第二车身支撑点处用于产生振动；以及

第一和第二控制器，所述第一控制器分别与所述第一振动传感器和所述第一振动发生器相连以控制所述第一振动发生器产生的振动与由该侧轮胎向车身传递的振动的频率相同、相位相反，所述第二控制器分别与所述第二振动传感器和所述第二振动发生器相连以控制所述第二振动发生器产生的振动与由该侧轮胎向车身传递的振动的频率相同、相位相反。

2.根据权利要求1所述的用于降低车辆胎噪的降噪系统，其特征在于，所述第一和第二振动传感器均为加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的用于降低车辆胎噪的降噪系统，其特征在于，所述第一和第二振动发生器中的每一个均包括偏心装置和用于驱动偏心装置的驱动电机。

4.根据权利要求1所述的用于降低车辆胎噪的降噪系统，其特征在于，还包括：车速传感器，所述第一控制器与所述车速传感器相连以在所述车速传感器检测到车速超过预定速度且平稳行驶预定时间后控制所述第一振动发生器工作，所述第二控制器与所述车速传感器相连以在所述车速传感器检测到车速超过预定速度且平稳行驶预定时间后控制所述第二振动发生器工作。

5.一种用于降低车辆胎噪的降噪系统，其特征在于，所述车辆包括车身和非独立悬架，所述非独立悬架包括第一和第二弹性减振组件，所述降噪系统包括：

振动传感器，所述振动传感器设在所述第一弹性减振组件对应的第一车身支撑点处或设在所述第二弹性减振组件对应的第二车身支撑点处；

第一和第二振动发生器，所述第一振动发生器设在所述第一车身支撑点处用于产生振动，所述第二振动发生器设在所述第二车身支撑点处用于产生振动；以及

控制器，所述控制器分别与所述振动传感器、第一和第二振动发生器相连以控制所述第一和第二振动发生器产生的振动与由轮胎向车身传递的振动的频率相同、相位相反。

6.根据权利要求5所述的用于降低车辆胎噪的降噪系统，其特征在于，所述振动传感器为加速度传感器。

7.根据权利要求5所述的用于降低车辆胎噪的降噪系统，其特征在于，所述第一和第二振动发生器中的每一个均包括偏心装置和用于驱动偏心装置的驱动电机。

8.根据权利要求5所述的用于降低车辆胎噪的降噪系统，其特征在于，还包括：车速传感器，所述控制器与所述车速传感器相连以在所述车速传感器检测到车速超过预定速度且平稳行驶预定时间后控制所述第一和第二振动发生器工作。

9.一种车辆，其特征在于，包括降噪系统，所述降噪系统为根据权利要求1-4中任一项所述的用于降低车辆胎噪的降噪系统和/或根据权利要求5-8中任一项所述的用于降低车辆胎噪的降噪系统。