[发明专利]一种控制汽车风振噪声的装置及方法

说明书

本发明采用的技术方案是：一种控制汽车风振噪声的装置及方法，包括若干个弹性气囊、充气设备和控制系统；所述弹性气囊设置于汽车内饰板内部；所述充气设备设置于汽车内饰板与汽车外壳钣金之间或者汽车内饰板与汽车底板之间；所述控制系统用于根据接收到的车辆状态信息判断车厢内部是否发生风振噪声；当控制系统判定车厢内部发生风振噪声，控制系统驱动充气设备向弹性气囊充气，使弹性气囊体积增大并进入车厢内部以减小车厢内部空间。本发明通过改变车厢空间大小改变车内声腔，有效控制风振噪声的同时不改变汽车外观，不增加汽车行驶时的气动阻力。

技术领域

本发明属于汽车噪声技术领域，具体涉及一种控制汽车风振噪声的装置及方法。

背景技术

风振噪声是汽车在行驶时侧窗或天窗打开而产生的。风振噪声的频率低但强度高，人体若长时间处于风振噪声的环境下，很容易产生疲劳感及不愉快感。因此，为了确保乘坐的舒适性，在汽车设计阶段，必须考虑风振噪声的影响。

风振噪声的产生机理和亥姆霍兹共振器原理相近。亥姆霍兹共振器是一种最基本的声共振系统，最典型的是一个带有一个开口短管的刚性容器。

如图1所示，空腔内部空气受到外界波动P的强制压缩时，会引起短管内空气段A的振动，而空腔内的空气对其产生恢复力，构成由短管部空气质量和腔体内空气弹性构成的振动系统，这对施加作用的波动会产生共振效应。

汽车在侧窗或天窗开启时，车内空间类似于一个亥姆霍兹共振器，具有其基本特性。

风振噪声是一种空腔噪声，当汽车侧窗或天窗打开时，车厢内就形成空腔。在空腔开口的上游边缘(前缘)处存在着不稳定的剪切层，使得漩涡在这个位置脱落并随着气流一起向后流动，漩涡撞击到开口的后缘发生破碎，产生向四周传播的压力波，传向行驶方向的压力波到达开口的前缘，将再次引发涡旋的脱落，上述过程每秒钟会重复很多次，并且引起剪切层产生一个特定的振动频率，当该频率与车厢的固有频率相同时，将会发生共振，引起风振噪声。

这种共振被称为亥姆霍兹共鸣，共振频率取决于车速、开口形状、车厢空间大小等等。一般有以下种方式改变风振现象：改变车厢腔体的固有频率、减小或消除窗口的压力波、改变窗口形状等。现有的专利大多是通过增加导流板、扰流板、喷射气流等方式，破坏窗口漩涡的形成，从而控制风振噪声，但是会影响汽车外观造型以及增大整车行驶时的气动阻力。

现有技术一：

在汽车B柱增加导流板的方式，破坏涡旋的形成，从而控制风振噪声。若汽车处于行驶状态且车内风振噪声超过预设阈值，则根据汽车车窗的风噪信号，令驱动机构驱动传动伸缩机构带动立柱外饰板绕所述旋转连接件旋转至与风噪信号对应的最佳打开角度，通过旋转至最佳打开角度的立柱外饰板引导汽车车窗前方的来流气流远离，以将汽车的车内风振噪声调整至所述预设阈值内。通过风噪信号精准确定立柱外饰板的最佳打开角度，进而有效降低汽车车窗的风振噪声。该装置工作时，有个较大的挡板伸展在车体外，不仅影响汽车的外观造型，同时还增大了气动阻力。

现有技术二：

在汽车B柱的高度延伸方向间隔设置涡流发生器，各个涡流发生器均能够升降地设置在B柱上，且各个涡流发生器的升降能够独立控制；当此装置工作时，部分或全部涡流发生器从B柱上升起并凸出于所述B柱的表面；当此装置不工作时，各个涡流发生器均降下。涡流发生器可以阻止气流涡旋的形成，从而控制风振。该方法也是利用增加导流装置的方式，破坏涡旋的形成。该方法影响汽车的外观造型。在一定程度上也会增加风阻。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种控制汽车风振噪声的装置及方法，通过改变车厢空间大小改变车内声腔，有效控制风振噪声的同时不改变汽车外观，不增加汽车行驶时的气动阻力。