汽車主動降噪的案例
超大號主動降噪耳機？索尼申請專利：用無人機集群廣播式降噪
國外無人機資訊網站SUAS News 5月13日消息，索尼申請了一份用無人機降噪的專利，而從描述上看，原理類似于汽車、降噪耳機上的主動降噪技術。
據報道，索尼在美國專利商標局(USPTO)的一項新專利申請被公布，其涉及一種操作無人機機群的方法，以在特定區域提供噪聲消除。
而專利的背景信息中寫道：“在某些開放區域的情況下(如餐廳、聚會場所、公園等)，可能很難找到隔音的固定基礎設施來立即發起口頭交流(如打電話、與附近的人交談)。”此外，在開放區域進行的語音交流或聲音重放可能會對鄰近的人造成干擾或妨礙。因此，可能需要一個先進的智能系統，可以提供一個實時的隔音解決方案。”
據介紹，本專利旨在通過無人機網絡系統實現一種虛擬的降噪屏障的方法。無人機配備了必要的音頻設備，以消除環境噪音，并為用戶提供一個虛擬屏障內的無噪音區。這樣的系統可以用于在公共區域提供隱私，或者在試圖與他人交流時，幫助降低嘈雜區域的噪音。這種技術的實際應用可以采取多種形式，從礦山和工廠的工業應用到大城市的消費應用。
該方法由裝備揚聲器的、互相連接的無人機編隊執行，目標是包圍并消除預定的3D區域內的噪聲。報道稱，這是一個非常復雜的發明，可以分成兩個部分理解其工作原理：其中一個部分是無人機的控制，這些無人機根據圖像處理算法控制，并能跟蹤特定目標以提供連續的降噪區域；第二個部分是降噪，無人機被正確定位后就會用自己的音頻捕捉能力來處理給定區域的環境聲音數據，其所配的揚聲器隨后發出音頻信號，來消除環境噪音。
該網站認為，處理圖像數據來控制無人機以及處理和消除環境噪聲需要大量計算，將這兩個高度復雜的系統結合起來協同工作并不容易。
展開 神奇的主動降噪技術：從原理到現實
這里有一個先后順序的問題：先采集噪聲，但是要與噪聲同時產生抵消音才能夠降噪。所以處理器會根據噪聲進行預測，預測出下一時刻噪聲的情況，并產生相應抵消聲波。
為了保證降噪質量，還需要一個反饋麥克風用來檢測所合成后的噪聲是否真的變小了。這時處理器會根據這個反饋麥克風測量到的結果，對處理過程進行調整從而進一步降低合成后的噪聲音量，這叫做自適應過程。好比處理器變聰明了，能夠根據消噪的效果不斷調整自己，以達到最佳降噪效果。
最后還要知道，具體實現的過程還有許多復雜精細的環節，從原理到現實總是這樣的。現在你了解主動降噪技術了么？
案例|天納克Tenneco Inc排氣系統主動降噪技術
概述
汽車排氣系統對于車型在市場上取得成功起著越來越關鍵的作用。最重要的是，車輛所發出的聲音對品牌形象影響越來越大。例如，汽車發燒友即使閉著眼睛也能分辨出駛來的是賓利還是法拉利。較低價格車輛的買主有可能不會過分講究，但他們仍希望在啟動引擎時能夠聽到某種獨特的聲音。與此同時，政府規定也在迫使汽車原始設備制造商（OEM）降低排氣管所發出的噪聲級。汽車制造商還希望降低排氣系統的背壓，從而改善燃料經濟性。
傳統的被動排氣降噪技術依賴穿孔管以及聲學腔室的設計來濾除聲波，然而這種方法已經逐漸難以滿足設計中一些往往相互沖突的目標。汽車OEM正著眼于采用主動降噪技術來解決排氣系統噪聲問題。排氣噪聲主動降噪系統采用由微處理器驅動的揚聲器，使其發出的聲波可抵消發動機所發出的一部分噪聲，從而產生較為令人滿意的聲響。排氣噪聲主動降噪系統的關鍵優勢在于可通過軟件控制來調整揚聲器的輸出，從而在各種不同工作條件下發出適當的聲波。
挑戰
Tenneco 公司目前致力于為其 OEM 客戶開發既能消除噪聲又能生成完美聲響的主動排氣系統。在這一項目中，Tenneco 的工程師們所面臨的眾多挑戰之一就是設計用來安裝揚聲器的外殼。外殼會影響揚聲器的性能，特別是可能將揚聲器最有效的工作頻率范圍抬高。Tenneco 的工程師們正在設計一種外殼，以便盡量減輕這種影響，從而使揚聲器在低頻區極為高效地工作，以抵消發動機所發出的低頻聲響，同時又不會消耗過多的電功率。
在過去，設計主動揚聲器系統的工程師主要依靠實物試驗來設計揚聲器外殼等零部件。但這種方法需要組裝各種待測排氣系統配置的樣機。這不僅耗費了大量的時間、金錢，而且由于對排氣系統進行儀表檢測存在困難，因此實物試驗所采集到的信息也有限。
展開 汽車主動懸架技術的研究現狀
結束語
汽車主動懸架經過多年的理論研究和實踐發展．面臨的主要挑戰依然在于作動器的設計實現和應用。目前由于受成本和功耗制約，電磁主動懸架的產量還未取得突破．主動懸架作動器開發過程中應重點關注主動控制力或者位移．而產生和跟蹤所需的控制力或位移實際上并不簡單．尤其要綜合考慮使用成本、實際封裝、重量及由此帶來的能量消耗等眾多因素。
控制算法作為主動懸架設計開發中的另一個關鍵因素，一方面要考慮算法自身的魯棒性和適應性．另外還應結合作動器的動態特性，而且未來還將以汽車整車安全性作為首要目標進行考慮。先進的主動懸架設計一方面要通過計算機仿真分析、臺架試驗，另外最終還需通過整車道路的驗證試驗來進行評估。綜合來看，汽車懸架系統的性能優越程度將取決于智能的控制軟件和設計精巧的作動器硬件兩者之間的完美結合程度。基于車輛頂層目標和模型化設計的系統工程。以及汽車電子、微控制器和相應傳感器技術的發展．未來的懸架系統也將更加智能和節能。
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展開 
中國汽車“出海”，從被動到主動
記者丨李思佳
責編丨崔力文
編輯丨朱錦斌
1957年，在第二屆中國出口商品交易會上，約旦海外貿易董事長比塔訂購了3輛我國自己生產的汽車，從而實現中國汽車出口零的突破。
在之后的很長一段時間內，中國汽車大多以國家間協定以無償援外的形式出口，總體技術水平和數量都不高。而隨著中國汽車工業的發展，一代代汽車人的篳路藍縷、披荊斬棘，中國汽車慢慢開辟出一條海外市場的探索之路。
只是，盡管我國一直是世界上最大的汽車生產國，甚至在2018年，中國乘用車產量占據到全球的四分之一，但在出口方面，和許多出口型汽車生產大國相比，我國的汽車出口還有很大進步空間。
不過，這一情況在近幾年尤其是今年正在發生改變。
企業穩定發揮，市場探索良好
根據乘聯會此前發布的上半年汽車出口情況，在乘用車市場空間的巨大增長下，2021年上半年中國汽車出口95萬輛，同比增長了118%。尤其是在中東和非洲等國家出口表現較強。
上半年的出口表現是近兩年中國汽車出口情況的縮影。
近幾年我國汽車出口形勢良好。2019年整車出口122萬輛，2020年受新冠疫情影響出口量同比下降了13%，只有106萬輛。但2021年上半年，汽車市場趨于穩定，汽車整車出口量95萬輛，在去年同期低基數基礎上實現了翻番，幾乎觸碰到了百萬輛級別。
展開 應用在線驗證技術防止自動駕駛汽車主動事故
盡管自動駕駛正在逐步走向現實，但最近一些涉及自動駕駛系統的事故引起了各方關注[1]，可以預見的是，行業相關的政策制定者會繼續就如何認證自動駕駛汽車的自主安全水平進行商討[2]。為了使自動駕駛技術得到大眾接受，安全決策必須使所有道路使用者完全滿意，到目前為止，汽車安全主要依賴于各種仿真和測試。然而，由于現實交通環境的特殊場景是無法窮舉的，這些技術不能確保嚴格的自主安全水平[3,4]，特別是在使用機器學習進行運動規劃時[5]。
本文倡導將決策安全問題從“如何降低碰撞風險”轉變到“如何通過在線驗證確保主動安全”，這是證明無人駕駛系統始終滿足安全規范的過程[6]。然而，在安全運動規劃的背景下，人工標定或分類出所有不安全場景及自動駕駛汽車正確反應是個一項繁瑣的任務[6]。雖然不能完全排除自動駕駛汽車發生事故的可能性（例如：當后面的汽車故意追尾導致碰撞時），但主動引起的事故能夠而且應該被消除。為了避免自動駕駛汽車主動引起事故的發生，我們可以對人類司機有什么要求呢？根據《維也納道路交通公約》（是全球78個國家的安全駕駛基礎），人類駕駛員“應避免任何可能危及或妨礙交通的行為”[7]。受這些法律規則的啟發，本文要求在其他交通參與者執行不違反交通規則的動態可行行為前提下，自動駕駛汽車的運動必須保持無碰撞，即“合法安全”（合法安全）[8][9]。
與相關工作相比，本文提出的方法考慮了其他交通參與者的所有合法行為以及自動駕駛汽車的無碰撞后備解決方案，可作為現有得到了目標軌跡的運動規劃框架的安全層。本文提供以下三個關鍵特性：
1.在線評估：通過嚴格預測場景的所有合法未來演變，同時考慮測量不確定性，在自動駕駛汽車運行期間在線評估每種交通情況的安全性。
展開 汽車的半主動懸架你知道嗎？
懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩，比如支撐力、制動力和驅動力等，并且緩和由不平路面傳給車身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動、保證乘員的舒適性、減小貨物和車輛本身的動載荷。典型的汽車懸架結構由彈性元件、減震器以及導向機構等組成，這三部分分別起緩沖、減振和力的傳遞作用。
下表對比了不同可控懸架的特性調節范圍、控制帶寬及功耗三方面的性能。從車輛動力學控制角度來看，不同的可控懸架系統的功能簡述為：
1) 車身高度調節系統，僅用于調節車身高度，使其不隨靜載變化而變化；
2) 阻尼自適應懸架和慢主動懸架，適用于改善車身動力學性能（頻帶1-5 Hz），但不能改善車輪動力學性能（頻帶10 Hz左右）；
3) 半主動懸架和全主動懸架，響應迅速，適用于改善車身和車輪動力學性能；全主動懸架具有主動作動的能力，故能取得最好的綜合性能，但這需要極大的功耗，且控制不當容易引起系統失穩；而半主動懸架由于被動約束，在各種條件下均是穩定的，且能實現較好的綜合性能。
上世紀七十年代，Crosby和Karnopp等提出了半主動懸架（Semi-Active Suspension, SAS），僅通過調整減振器的阻尼來提高車輛不同工況下的平順性和操縱穩定性。該懸架形式結構簡單、響應快，相對于主動懸架能耗和成本低。目前常見的半主動懸架常采用阻尼連續可調的減振器（如電/磁流變減振器、閥控阻尼可調減振器），在量產車型上得到了廣泛應用，如Audi TT、Buick LaCrosse、Cadillac全系車型、Range Rover等。實際使用中，還常將阻尼可調減振器與車身高度調節系統結合，使半主動懸架適應更復雜的汽車行駛工況，例如奧迪A8、奔馳S600、寶馬7系等車型使用的CDC空氣懸架。
展開 汽車主動懸架（6）：液壓和空氣式
從控制力的角度劃分，懸架可分為被動懸架，半主動懸架和主動懸架。
目前，大多數汽車的懸架系統裝有彈簧和減振器，懸架系統內無能源供給裝置，其彈性和阻尼不能隨外部工況變化，因此稱這種懸架是被動懸架。
主動懸架有作為直接力發生器的動作器，可以根據輸入與輸出進行最優的反饋控制，使懸架有最好的減震特性，以提高汽車的平順性和操縱穩定性。它由彈性元件C和一個力發生器Fe組成。
半主動懸架可看作由可變特性的彈簧和減振器組成的懸架系統，雖然它不能隨外界的輸入進行最優的控制和調節，但它可按存儲在計算機的各種條件下最優彈簧和減振器的優化參數指令來調節彈簧的剛度和減振器的阻尼狀態。它由彈性元件C和一個一個阻尼系數能在較大范圍內調節的阻尼器組成。
電子技術控制汽車懸架系統主要由（車高、轉向角、加速度、路況預測）傳感器、電子控制ECU、懸架控制的執行器等組成。系統的控制功能通常有以下三個：
１車高調整 當汽車在起伏不平的路面行駛時，可以使車身抬高，以便于通過；在良好路面高速行駛時，可以降低車身，以減少空氣助力，提高操縱穩定性。
２阻尼力控制 用來提高汽車的操縱穩定性，在急轉彎、急加速和緊急制動情況下，可以抑制車身姿態的變化。
３彈簧剛度控制 改變彈簧剛度，使懸架滿足運動或舒適的要求。
采用主動式懸架后，汽車對側傾、俯仰、橫擺跳動和車身的控制都能更加迅速、精確，汽車高速行駛和轉彎的穩定性提高，車身側傾減少。制動時車身前俯小，啟動和急加速可減少后仰。即使在壞路面，車身的跳動也較少，輪胎對地面的附著力提高。
一.主動式液壓懸架
電子控制的主動式液壓懸架能根據懸架的質量和加速度等，利用液壓部件主動地控制汽車的振動。
展開 汽車懸架知識專題（5）：主動懸架
現代汽車中的懸架有兩種，一種是從動懸架，另一種是主動懸架。
從動懸架即傳統式的懸架，是由彈簧、減振器（減振筒）、導向機構等組成，它的功能是減弱路面傳給車身的沖擊力，衰減由沖擊力而引起的承載系統的振動。其中彈簧主要起減緩沖擊力的作用，減振器的主要作用是衰減振動。由于這種懸架是由外力驅動而起作用的，所以稱為從動懸架。
而主動懸架的控制環節中安裝了能夠產生抽動的裝置，采用一種以力抑力的方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身的傾斜力。由于這種懸架能夠自行產生作用力，因此稱為主動懸架。
主動懸架是近十幾年發展起來的，由電腦控制的一種新型懸架，具備三個條件：（1）具有能夠產生作用力的動力源；（2）執行元件能夠傳遞這種作用力并能連續工作；（3）具有多種傳感器并將有關數據集中到微電腦進行運算并決定控制方式。因此，主動懸架匯集了力學和電子學的技術知識，是一種比較復雜的高技術裝置。
例如裝置了主動懸架的法國雪鐵龍桑蒂雅，該車懸架系統的中樞是一個微電腦，懸架上有5種傳感器，分別向微電腦傳送車速、前輪制動壓力、踏動油門踏板的速度、車身垂直方向的振幅及頻率、轉向盤角度及轉向速度等數據。電腦不斷接收這些數據并與預先設定的臨界值進行比較，選擇相應的懸架狀態。同時，微電腦獨立控制每一只車輪上的執行元件，通過控制減振器內油壓的變化產生抽動，從而能在任何時候、任何車輪上產生符合要求的懸架運動。因此，桑蒂雅橋車備有多種駕駛模式選擇，駕車者只要扳動位于副儀表板上的“正常”或“運動”按鈕，轎車就會自動設置在最佳的懸架狀態，以求最好的舒適性能。
另外，主動懸架具有控制車身運動的功能。當汽車制動或拐彎時的慣性引起彈簧變形時，主動懸架會產生一個與慣力相對抗的力，減少車身位置的變化。
展開 整車電機振動噪聲：某混合動力汽車電機噪聲分析和降噪設計
摘要
：混合動力電動汽車與傳統汽車相比結構差異較大。傳動系統及運行模式作了改變，致使傳動系統在不同模式下表現出不同的NVH問題。以某開發過程中的混合動力轎車動力總成為研究對象，針對其開發過程中出現的電機高頻噪聲過大問題，采取正向設計方法進行優化，提升了該電機的NVH性能，其聲品質有大幅提高。研究內容對工程實際具有指導意義。
關鍵詞
：混合動力電動汽車；NVH；電機
0 引言
混合動力電動汽車與傳統汽車相比結構差異較大．傳動系統及其運行模式作了改變。致使整車的振動噪聲與傳統車相比具有新特點，傳動系統在不同模式下表現出不同的NVH問題【I‘]，使得振動噪聲的控制更為復雜。較低的背景噪聲使得原來傳統汽車中被掩蓋的噪聲凸顯出來，電機的高頻電磁噪聲會嚴重降低車內噪聲的聲音品質，同時降低乘坐舒適性。另外。電機的高扭矩和高轉速特性對齒輪系統的高頻嘯叫噪聲控制提出了新挑戰，電動汽車動力總成振動噪聲問題不單單是發動機和變速器的結構噪聲和燃燒噪聲問題．傳動結構的變化導致發動機、電機、齒輪系統之間耦合振動更為復雜。目前針對電動汽車NVH研究的相關文獻較少。振動噪聲設計應該是正向設計而不是逆向設計。振動噪聲問題應該在設計階段就進行杜絕和優化，而不是出廠和售后問題。文中以某開發過程中的混合動力轎車動力總成為研究對象．對其開發過程中電機高頻噪聲過大問題進行正向設計，采取優化措施。提升了該電機的NVH性能。其聲品質有大幅提高，對工程實際有指導意義。
1 問題描述及NVH測試
該車型的動力傳動系由發動機、行星齒輪系統、主電機、電池組、后驅電機組成。樣車在試車階段純電動模式驅動。電機轉速6250r／min時，駕駛室存在高頻電磁噪聲，車內噪聲主觀評價較差，聲品質較差；另外起步階段電機的高頻電磁噪聲同樣較大。
展開 汽車駕駛室結構-聲場耦合分析與降噪設計研究
汽車駕駛室結構-聲場耦合分析與降噪設計研究
汽車駕駛室結構-聲場耦合分析與降噪設計研究.part1.rar
汽車駕駛室結構-聲場耦合分析與降噪設計研究.part2.rar
案例分享 | 通用汽車推進虛擬自動駕駛和主動安全技術
您對于從現在起的五年里通用汽車在自動出行領域的進展有何見解？
現在仍處在自動出行技術的初期，我們為這項能讓世界更美好的技術所帶來的商機而歡欣鼓舞。在工程和開發方面，我們將繼續聽取我們客戶的意見，交付能夠滿足他們需求的先進通行解決方案。
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作者：Christopher Kinser，通用汽車
美國密歇根州米爾福德
圖 1：行駛中的自動駕駛汽車
通用汽車在密歇根州的米爾福德試驗場運營著一個整車性能中心（圖 2）。全球自動駕駛中心是此項工作的一個重要組成部分，致力于開發各種主動安全功能，諸如先進泊車輔助、全速自適應巡航以及超級巡航等技術。這項工作以通用汽車的零碰撞、零排放及零擁堵的未來愿景為指導。我們團隊的使命是提供讓我們客戶滿意的平穩、合格的駕駛輔助系統。
圖 2：通用汽車在密歇根州的米爾福德試驗場
運營著一個整車性能中心通用汽車的自動駕駛之路
在探討自動駕駛車輛及其能力時，行業標準的自動駕駛水平分級（SAE）有助于從學術角度進行分析。但是，在我們著手開發新型車輛或系統時，我們并不是從行業標準規定的某個自動駕駛水平開始，而是立足于應用場景以及我們認為自己能夠安全實現的功能組合。我們正是以安全性為著眼點來指導整個過程。
通用汽車是唯一一家集設計、工程、驗證及試驗于一身的公司。這不僅僅局限于車輛的設計、制造。
展開 純電動汽車動力總成懸置支架主動端拓撲優化分析
純電動汽車動力總成懸置支架主動端拓撲優化.pptx
對某純電動汽車動力總成懸置主動端進行拓撲優化，找出材料最優分布空間，為輕量化提供參考。
通過不同的優化控制條件進行不同程度的拓撲計算。
目標函數：最小應變能指數
約束條件：最小頻率500Hz、最大體積分數0.3
優化控制條件：最小尺寸（20mm，15mm，25mm）、最大尺寸（40mm，30mm，50mm）、最大應力（150Mpa）
拔模約束：Draw
捕獲.jpg
通過四個優化方案對比得出：方案四相對于方案一、方案二和方案三，質量減少，且應力明顯下降，較為推薦。 當前優化結果主要針對載荷傳遞路徑，實際結構應參考工程經驗及制造方案進行細節優化與設計。對于實際設計，可參考此種結構的拓撲構型，底部貫穿孔適當擴大，上部做出適當填補調整。
展開 汽車主動進氣格柵調節下的Flowmaster冷卻系統分析
背景描述
主動進氣格柵（AGS）通過電機主動控制進氣格柵的進氣角度，影響著空氣流動性和進氣量等參數。利用主動進氣格柵（百葉窗式葉片），來控制經過格柵對冷卻系統和發動機艙降溫的氣流，不僅可以優化汽車空氣動力性能，而且當車輛在冷車狀態下啟動時，進氣格柵主動關閉系統還能控制葉片長時間地保持關閉狀態，使得發動機更快達到合適的運行溫度，從而幫助汽車降低油耗。
2. 技術難點
電動進氣格柵的控制策略集成在發動機控制器（EMC）內，EMC按照控制策略，在獲取發動機冷卻液溫度、空調系統壓力、車速、環境溫度、冷卻風扇狀態等物理參數后，結合發動機最佳工作溫度、空調高效工作系統壓力等目標參數，計算出進氣格柵的目標開度。整個控制系統非常復雜。如何根據進氣格柵對整車各個系統的影響，在滿足冷卻系統需求的情況下，盡量減小進氣格柵的開度是一大難點。
3. 案例介紹
該案例是國外某汽車整車廠商主動進氣格柵案例。其工作原理是通過對發動機溫度的監控結果，控制一部分進氣格柵的開閉。當發動機溫度不高時，通過關閉部分格柵來降低車輛的風阻系數，以便最終達到節省油耗的目的。下圖為使用Flowmaster建立的汽車熱管理模型。
通過Flowmaster仿真計算獲得了兩種工況下（紫線—暖風未開工況；紅線—暖風開啟工況）格柵的開啟以及循環情況。通過下圖可以看到：1）暖風未開工況下，格柵關閉600s左右后開始打開，然后循環開閉。2）暖風開啟工況下，格柵關閉2600s左右后打開，然后循環開啟。因此，通過仿真可以預測不同工況下格柵的開閉情況，進而對冷卻模塊進行優化。
4. 總結
汽車冷卻系統的設計一般都是在考慮最大冷卻需求的情況下進行的，在汽車行駛的大部分工況下，冷卻系統都有富足的冷卻能力。
展開 新能源汽車傳動系扭轉振動抑制策略——主動防抖控制
之前圈子里有工程師從系統層面介紹了新能源汽車傳動系扭轉振動抑制的不同手段，今天小編就從控制層面，簡單聊一下傳動系扭轉振動抑制的方法：主動防抖控制。
主動防抖控制，大白話：主動施加防止抖動的控制策略。
為什么要施加主動防抖控制？原因很簡單：新能源汽車的電機到車輪之間沒有傳統內燃機車上的扭轉阻尼減振器，所以傳動系上的抖動無法被阻斷和吸收，同時抖動通過殼體、懸置等耦合到車身，于是整車彌漫著農業重金屬氣息。With這種車，你無法步入新時代，因為你所有撩的套路都見光死，甚至連只想當個安靜的美男子的愿望也灰飛煙滅，因此，才有主動防抖控制來抑制抖動。
那么沒人車震，車里也沒有內心住著縫紉機的抖腿一族，為啥車會抖呢？工程師說電機經減速器過半軸最后到車輪，這樣一個傳動系可以等效為二階系統，見下圖，大小慣量、剛度和阻尼等是它的參量，在階躍扭矩輸入條件下或者運行在固有頻率區間，就會發生振動。
這么說有點抽象有點費腦細胞，舉個例子：60千克的小明，虎虎生風的推了一把動他最后一根辣條的熊孩子，啪，熊孩子倒在了兩米外；改天，他又去推了一把動他最后一根辣條的體重180千克隔壁老王，老王紋絲未動，而小明被彈了出去，踉踉蹌蹌幾乎摔倒。
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