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汽車風噪聲及抖振主動控制綜述
當前的抖振控制主要通過流量控制來實現(xiàn)，主要根據是否有額外的能量輸入分為主動控制和被動控制。
天窗
被動方式
如圖23所示，天窗前緣的擾流板將剪切渦上提，避免與天窗后緣碰撞。 這減少了對乘客艙的壓力激勵，并有效地控制天窗的泄漏。結果如圖23，當天窗完全打開，在60km /h時，擾流板的降噪率達32.6 dB。
圖23 天窗繞流板
主動方式
消費者越來越青睞大型天窗，傳統(tǒng)的固定擾流板難以滿足抖振控制的要求，基于閉環(huán)控制邏輯的主動偏轉擾流板更加有效[95] 。劃分桿[96]干擾了脫落渦的發(fā)展，通過對最優(yōu)形狀和位置的多參數優(yōu)化，可以完全消除天窗抖振。
側窗
被動方式
對于側窗抖振，在以往的研究中已經嘗試了許多被動控制方法。 與b柱渦相比，a柱渦的對流長度相對不恒定，這導致前窗的抖振通常低于后窗。 與此同時，后視鏡尾流干擾了切變渦旋， 當沒有后視鏡時，前窗抖振明顯更高。因此，控制主要集中在后窗，那里的情況比較嚴重。 如圖24所示，在b柱后緣增加空腔，阻止剪切層脫落的渦進入乘員艙，可降低抖振超過6 dB。 在后車窗中間增加了一個分隔桿，有效地減少了抖振?？紤]到側窗的外觀和外觀，采用擾流器等被動控制方法是可行的。
圖24 后窗抖振控制被動方式
主動方式
對于主動控制，b柱射流的作用與導流板類似，可以有效地控制后窗顫振。 但也存在明顯的弊端，如能源投入大、結構布置復雜、成本增加等。 噪聲主動控制釋放一個與噪聲波相位相反、振幅相等的聲波源，抑制噪聲波進入人耳。 這一方法廣泛應用于中低頻噪聲的控制。 結合側窗抖振特性，本文提出了一種側窗抖振主動噪聲控制方法，控制邏輯如圖25所示。
圖25 后窗開口尺寸主動控制邏輯圖
以左后窗為例，當乘客打開窗戶時，該邏輯會自動將開口大小調整到舒適(沒有抖動)的大小。 如果乘客繼續(xù)打開車窗，直到發(fā)生抖振，該邏輯將自動打開右側前窗，以通風和抑制抖振。 當左側前座自動關閉車窗時，開啟抖振主動噪聲控制 (BANC)系統(tǒng)，如圖26所示。
圖26 反相聲源主動控制原理圖
5.結論
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在汽車風噪聲分類中，噪聲根據機理分為泄漏噪聲、形狀噪聲和空腔共振噪聲; 根據聲學類比，聲源分為單極、偶極和四極; 按波動類型分為聲壓和動水壓力。 泄漏引起的單極聲源的貢獻最大，其次是穿過玻璃的偶極聲源。 聲壓波動幅值相對水動壓力的變化較小，但對艙內噪聲的貢獻較大。
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在噪聲評價中，引入了響度、a加權聲壓級、語音清晰度等心理指標。 在試驗方法上，風洞試驗具有較好的重復性和可靠性，并介紹了氣密性、隔聲、吸聲性能的試驗方法。在外部風噪聲源計算中，與混合CAA方法相比，直接CAA的風噪聲源計算需要精確的離散格式和更多的計算資源。 在車內風噪聲響應計算中，SEA可以快速計算中、高頻段。
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本文討論了車窗抖振隨車速和開孔尺寸的變化特性。被動控制方法的應用受到側窗視圖等要求的限制。并提出了基于控制邏輯調整窗口打開大小和位置，并結合BANC系統(tǒng)實現(xiàn)側窗抖振的主動控制。這一方式具有廣闊的應用前景。
文章來源：Wang, Q., Chen, X., and Zhang, Y., "An Overview of Automotive Wind Noise and Buffeting Active Control," SAE Int. J. Veh. Dyn., Stab., and NVH 5(4):443-458, 2021, https://doi.org/10.4271/10-05-04-0030.
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