第五节 路噪整体控制策略和本书结构

一、路噪整体控制策略

路噪涉及路面、轮胎、悬架、车身和控制系统。从汽车研发的角度来说，路面是无法控制的，因此，我们从轮胎、悬架、车身和主动控制来控制路噪。图1.12给出了空气声路噪和结构声路噪的源和传递路径，路噪控制策略也是按照这个逻辑进行。图1.45给出了路噪控制路线图。

图1.45 路噪控制路线图

车内路噪可以表达为

式中，Q和HAB分别是空气声源和传递函数；F和HSB分别是路面激励力和结构声传递函数。

路噪整体控制从空气声路噪和结构声路噪两个方面入手。在空气声路噪方面，胎面结构是影响近场噪声的主要原因。通过合理的胎面花纹沟和花纹块设计可以有效地控制近场路噪源Q，车身板、隔声结构和吸声结构决定了空气声传递路径HAB。在结构声路噪方面，路面激励力F是源头，轮胎被激励后，将振动传递到悬架，再传递到车身，特别是轮胎与悬架耦合和/或悬架与车身耦合时，振动被放大。被激励的车身板向车内辐射噪声，特别是车身模态与声腔模态耦合时，声音更大。因此，轮胎、悬架和车身共同决定了HSB。

图1.46将路噪频段分成了5个区域。20Hz以下次声波频段，虽然人耳听不到声音，但是人体器官特别是大脑能感受到声音带来的压抑感，这种次声波也属于结构声路噪，当然这种情况很少出现。结构声路噪的频率集中在20～300Hz；在300～500Hz之间，车内路噪包括空气声和结构声；空气声路噪频率集中在500～3000Hz，3000Hz以上的声音也是空气声路噪，但是能量低。

根据图1.46的频率划分，就可以制定路噪的整体控制策略。整体控制策略指的是从频段上确定空气声和结构声问题，从系统上确定主要贡献源，从技术、成本和时间上确定最优解决方案。对于空气声路噪，集中在轮胎胎面和车身隔、吸声控制。对于结构声路噪，控制的对象有轮胎、悬架和车身，因为这三个系统都影响到结构声，而且每个系统都很复杂，因此结构声路噪控制难度远大于空气声路噪的控制。

图1.46 空气声路噪与结构声路噪的频段分区

在工程上，一个结构声问题可以分别从轮胎、悬架和车身上解决，也可以同时从这三个系统上解决，这样，就存在一个最优控制的问题。在结构声路噪中，路面激励力是无法控制的，所以要控制的就是传递函数HSB。HSB可以分解如下

式中，和分别是轮胎、悬架和车身的结构声传递函数。

路噪控制是在成本、开发进度、布置空间和其他性能约束下，寻找车内声音的最优解，表达为

性能指标

约束条件

式中，budget、time、package和attributes分别表示成本、开发进度、布置空间和其他性能。