[发明专利]一种基于磁流变衬套的路噪半主动控制系统

说明书

本发明提出了一种基于磁流变衬套的路噪半主动控制系统，包括加速度传感器，安装在靠近轮毂位置，用以获取路面与轮胎接触产生的激励信号；麦克风，用以获取车内的噪声信号；控制单元，用以接收加速度传感器获取的激励信号和麦克风获取的噪声信号，并同步截取激励信号和噪声信号的0‑300Hz的频率部分；磁流变衬套和衬套控制器安装在乘员舱与底盘耦合点处，衬套控制器，用以接收控制单元发送的控制信号，控制磁流变衬套的特性。本发明针对0‑300Hz噪声的结构传递的路噪进行消减和抑制，通过控制单元发送信号给衬套控制器来控制磁流变衬套保持不同的刚度和阻尼特性，进而降低通过结构传递的路噪，确保车内乘坐的舒适性。

技术领域

本发明涉及噪声主动控制技术领域，具体涉及一种基于磁流变衬套的路噪半主动控制系统。

背景技术

随着车辆电动化的普及，路噪成为了车辆的主要噪声源，路噪的传播路径分为空气传播和结构传播，空气传播的噪声(300Hz声学成分)可以通过声学包装来隔绝，但是结构传播的噪声(300Hz声学成分)却不能被消除，尤其对于新能源车辆，由于没有了发动机噪声的掩蔽效应，通过结构传播的路噪变得愈加恼人。为了控制结构传播的路面噪声，多在车身与底盘的耦合点处加装橡胶衬套进行能量的衰减，但橡胶衬套的解决方案存在以下问题：

1.橡胶衬套的刚度和阻尼是固定的，这就决定了其对于路面噪声的衰减必然是窄带的，仅能对部分频带进行衰减；

2.由于衬套的刚度对于整车的操纵稳定性会产生影响，故在进行衬套设计时不能无限增大阻尼，减小刚度；

3.不同车速及路面条件下，结构传播的能量幅值是不同的，由于橡胶衬套仅能提供一种阻尼特性，故其针对性不强，在不同工况下的衰减能力差异性很大。

为了解决橡胶阻尼、刚度特性不可调的问题，近年来磁流变液与橡胶的结合在发动机悬置领域被广泛应用，磁流变液是一种含有纳米级颗粒的液体，其在电磁场的作用下会发生集聚效应，从而实现磁流变悬置的刚度、阻尼调节，目前主动、半主动的磁流变悬置已经被应用于高档汽车。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种基于磁流变衬套的路噪半主动控制系统，解决新能源车辆通过结构传递的路噪无法消除和抑制的问题。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于磁流变衬套的路噪半主动控制系统，包括加速度传感器、麦克风、控制单元、磁流变衬套和衬套控制器，

所述加速度传感器，安装在靠近轮毂位置，用以获取路面与轮胎接触产生的激励信号；

所述麦克风，用以获取车内的噪声信号；

所述控制单元，用以接收加速度传感器获取的激励信号和麦克风获取的噪声信号，并同步截取激励信号和噪声信号的0-300Hz的频率部分；

所述磁流变衬套和衬套控制器安装在乘员舱与底盘耦合点处，所述衬套控制器，用以接收控制单元发送的控制信号，控制磁流变衬套的特性。

优选的，所述控制单元对加速度传感器获取的激励信号和麦克风获取的噪声信号进行相关性分析，保留强相关性的频率部分，并对相应频率的激励信号的幅值进行判定，如果激励信号的幅值位于低噪区所对应的幅值范围内，则控制单元输出控制信号给衬套控制器，所述衬套控制器控制磁流变衬套保持大刚度、低阻尼特性；如果激励信号的幅值位于中噪区所对应的幅值范围内，则控制单元输出控制信号给衬套控制器，所述衬套控制器控制磁流变衬套保持中刚度、中性阻尼特性；如果激励信号的幅值位于高噪区所对应的幅值范围内，则控制单元输出控制信号给衬套控制器，所述衬套控制器控制磁流变衬套保持小刚度、大阻尼特性。

进一步的，所述加速度传感器获取的激励信号为前反馈信号，所述麦克风获取的噪声信号为后反馈信号。

进一步的，所述低噪区、中噪区和高噪区的区分以加速度传感器获取的激励信号为参考。