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汽车风噪声及抖振主动控制综述
当前的抖振控制主要通过流量控制来实现，主要根据是否有额外的能量输入分为主动控制和被动控制。
天窗
被动方式
如图23所示，天窗前缘的扰流板将剪切涡上提，避免与天窗后缘碰撞。 这减少了对乘客舱的压力激励，并有效地控制天窗的泄漏。结果如图23，当天窗完全打开，在60km /h时，扰流板的降噪率达32.6 dB。
图23 天窗绕流板
主动方式
消费者越来越青睐大型天窗，传统的固定扰流板难以满足抖振控制的要求，基于闭环控制逻辑的主动偏转扰流板更加有效[95] 。划分杆[96]干扰了脱落涡的发展，通过对最优形状和位置的多参数优化，可以完全消除天窗抖振。
侧窗
被动方式
对于侧窗抖振，在以往的研究中已经尝试了许多被动控制方法。 与b柱涡相比，a柱涡的对流长度相对不恒定，这导致前窗的抖振通常低于后窗。 与此同时，后视镜尾流干扰了切变涡旋， 当没有后视镜时，前窗抖振明显更高。因此，控制主要集中在后窗，那里的情况比较严重。 如图24所示，在b柱后缘增加空腔，阻止剪切层脱落的涡进入乘员舱，可降低抖振超过6 dB。 在后车窗中间增加了一个分隔杆，有效地减少了抖振。考虑到侧窗的外观和外观，采用扰流器等被动控制方法是可行的。
图24 后窗抖振控制被动方式
主动方式
对于主动控制，b柱射流的作用与导流板类似，可以有效地控制后窗颤振。 但也存在明显的弊端，如能源投入大、结构布置复杂、成本增加等。 噪声主动控制释放一个与噪声波相位相反、振幅相等的声波源，抑制噪声波进入人耳。 这一方法广泛应用于中低频噪声的控制。 结合侧窗抖振特性，本文提出了一种侧窗抖振主动噪声控制方法，控制逻辑如图25所示。
图25 后窗开口尺寸主动控制逻辑图
以左后窗为例，当乘客打开窗户时，该逻辑会自动将开口大小调整到舒适(没有抖动)的大小。 如果乘客继续打开车窗，直到发生抖振，该逻辑将自动打开右侧前窗，以通风和抑制抖振。 当左侧前座自动关闭车窗时，开启抖振主动噪声控制 (BANC)系统，如图26所示。
图26 反相声源主动控制原理图
5.结论
-
在汽车风噪声分类中，噪声根据机理分为泄漏噪声、形状噪声和空腔共振噪声; 根据声学类比，声源分为单极、偶极和四极; 按波动类型分为声压和动水压力。 泄漏引起的单极声源的贡献最大，其次是穿过玻璃的偶极声源。 声压波动幅值相对水动压力的变化较小，但对舱内噪声的贡献较大。
-
在噪声评价中，引入了响度、a加权声压级、语音清晰度等心理指标。 在试验方法上，风洞试验具有较好的重复性和可靠性，并介绍了气密性、隔声、吸声性能的试验方法。在外部风噪声源计算中，与混合CAA方法相比，直接CAA的风噪声源计算需要精确的离散格式和更多的计算资源。 在车内风噪声响应计算中，SEA可以快速计算中、高频段。
-
本文讨论了车窗抖振随车速和开孔尺寸的变化特性。被动控制方法的应用受到侧窗视图等要求的限制。并提出了基于控制逻辑调整窗口打开大小和位置，并结合BANC系统实现侧窗抖振的主动控制。这一方式具有广阔的应用前景。
文章来源：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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