電動車輛噪聲消除的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體設(shè)及噪聲消除,并且更具體地設(shè)及車輛中噪聲電壓的消除W便減少車 載接收器中的干擾。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動車輛巧V)通過提供電驅(qū)動系統(tǒng)來減少碳排放和燃料成本,電驅(qū)動系統(tǒng)在混 合動力電動車輛的情況下可W輔助汽油提供動力的內(nèi)燃發(fā)動機,或者在純電動車輛的情況 下可W取代汽油提供動力的內(nèi)燃發(fā)動機。然而,其電力電子設(shè)備產(chǎn)生大量的噪聲電壓,一部 分噪聲電壓可W通過EV驅(qū)動橋傳播并外露在具有對地電容的半軸、車輪或其它車輛結(jié)構(gòu) 上。當運樣的噪聲傳播發(fā)生時,一部分噪聲電壓可W在車身上誘導(dǎo)并產(chǎn)生且干擾車輛中的 無線電接收。車輛無線電天線設(shè)計用于檢測其接地參考一一通常是車身一一與周圍的外部 環(huán)境之間的電壓差。車身上的電壓將通過天線來檢測并被提供給無線電接收器。因此,無 線電聽眾可W聽到音調(diào)可W變化的靜電干擾、尖嘯聲和/或振鳴的聲音。不幸的是,運種類 型的無線電干擾可能難W通過常規(guī)的手段來緩和。
[0003] 為了防止電動車輛的無線電接收器處的軸禪合干擾,先前的嘗試包括安裝電刷W 將半軸接地至馬達殼體。然而,因為電刷安裝需要驅(qū)動橋中有用于電刷W及用于允許進入 維修的含墊圈的活動蓋的增加的空間,所W它不能提供一種簡單的、低成本的干擾緩和解 決方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 一種噪聲消除系統(tǒng)(NC巧配置用于將車輛中大地對車身電壓歸零。例如,NCS可W 配置用于感測車輛結(jié)構(gòu)中的噪聲電壓并提供配置用于防止或緩和由于大地對車身電壓造 成的接收器系統(tǒng)中的干擾的抗噪聲輸出。例如,NCS可W配置用于消除電動車輛巧V)車身 中的軸禪合射頻(R巧噪聲。噪聲電壓可W在車輛中的噪聲檢測位置處進行檢測,并且抗噪 聲波形可W在可W遠離噪聲檢測位置的抗噪聲注入位置處禪合至車輛。在示例實施例中, NCS可W配置為反饋控制布置,而抗噪聲輸出被設(shè)置作為反饋信號。在進一步實施例中,NCS 可W配置為前饋控制布置,而抗噪聲輸出被設(shè)置作為前饋信號。 陽0化]一種示例NCS可W包括抗噪聲總成(ANA),ANA包含有源和/或無源裝置,配置 用于將抗噪聲輸出提供至抗噪聲注入器(ANI)。在示例實施例中,ANA可W包括檢測噪聲 電壓的無源噪聲傳感器(NSSR)和配置用于將抗噪聲輸出提供至ANI的有源噪聲歸零裝置 (NNDV)??乖肼曒敵隹蒞是配置用于消除檢測到的噪聲電壓的消除波形的形式。ANI可W 配置用于將抗噪聲輸出禪合至車輛結(jié)構(gòu)、裝置或車載接收器系統(tǒng)W產(chǎn)生噪聲歸零或消除。
[0006] 一種示例方法可W包括感測車輛中的噪聲電壓,并且作為響應(yīng)提供抗噪聲波形。 一種方法可W包括提供反饋或前饋布置中的抗噪聲波形W便將大地對車身電壓歸零。一種 方法可W進一步包括將抗噪聲波形禪合至車輛中的裝置。例如,一種方法可W包括電容感 測噪聲電壓W及將抗噪聲波形電容或電感禪合至車輛。一種示例性方法可W包括檢測噪聲 檢測位置處的大地對車身噪聲電壓、反轉(zhuǎn)檢測到的噪聲電壓、根據(jù)反饋或前饋控制拓撲應(yīng) 用增益W及在車輛中的注入位置處注入抗噪聲輸出。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明,提供一種用于噪聲消除的方法,包含:
[0008] 噪聲傳感器裝置感測存在于車輛的結(jié)構(gòu)中的噪聲電壓;W及
[0009] 噪聲歸零裝置提供配置用于將車輛中的大地對車身電壓歸零的抗噪聲輸出。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中所述感測所述電壓包含電容感測所述電壓。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中所述感測所述電壓包含感測射頻噪聲電壓。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中所述感測所述電壓包含感測射頻噪聲電壓W外的 電壓。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中所述提供抗噪聲輸出包含將所述抗噪聲輸出提供 至抗噪聲福射器。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,進一步包含在抗噪聲注入位置處驅(qū)動所述抗噪聲輸 出。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中所述驅(qū)動所述抗噪聲輸出包含在所述注入位置處 電感禪合所述抗噪聲輸出。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中所述驅(qū)動所述抗噪聲輸出包含電容禪合所述抗噪 聲輸出。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中所述驅(qū)動所述抗噪聲輸出包含將所述抗噪聲輸出 提供至接收器系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0018] 圖1示出了噪聲消除系統(tǒng)的示例環(huán)境;
[0019] 圖2示出了噪聲消除系統(tǒng)的示例配置;
[0020] 圖3示出了用于噪聲消除系統(tǒng)的示例反饋拓撲;
[0021] 圖4A示出了示例反饋噪聲消除系統(tǒng);
[0022] 圖4B示出了圖4A的反饋系統(tǒng)的等效電路;
[0023] 圖5A示出了示例反饋噪聲消除系統(tǒng);
[0024] 圖5B示出了圖5A的反饋系統(tǒng)的等效電路; 陽0巧]圖6示出了噪聲消除系統(tǒng)的示例前饋拓撲;
[0026] 圖7A示出了示例前饋噪聲消除系統(tǒng);
[0027] 圖7B示出了圖7A的前饋系統(tǒng)的示例電路;
[0028] 圖8A示出了示例前饋噪聲消除系統(tǒng); 陽029] 圖8B示出了圖8A的前饋系統(tǒng)的示例電路;
[0030] 圖9示出了示例前饋噪聲消除系統(tǒng);
[0031] 圖10示出了示例前饋噪聲消除系統(tǒng);
[0032] 圖IlA示出了示例前饋噪聲消除系統(tǒng);
[0033] 圖IlB示出了圖IlA的前饋系統(tǒng)的示例電路;
[0034] 圖12示出了本發(fā)明的示例方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0035] 在此呈現(xiàn)了本發(fā)明的示例實施例;然而,本發(fā)明可W體現(xiàn)為各種替代形式,如對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。為了便于本發(fā)明的理解,并為權(quán)利要求提供基礎(chǔ),說 明書中包括多個附圖。附圖不是按比例繪制并且相關(guān)元件可W被省略W便強調(diào)本發(fā)明的新 穎特征。在附圖中所描繪的結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)提供用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員本發(fā)明的實踐并 且不應(yīng)當被解釋為限制。此外,雖然在電動車輛的環(huán)境中示出,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解 的是,本發(fā)明可W在替代背景和環(huán)境中使用W消除與電動裝置或機器的操作相關(guān)的各種類 型的噪聲電壓。
[0036] 首先轉(zhuǎn)到附圖,在附圖中,貫穿若干視圖相同的附圖標記指代相同的元件,圖1描 繪了配備有無線電接收器系統(tǒng)4的電動車輛巧V)2,無線電接收器系統(tǒng)4包括電禪合至天 線8的接收器6。由在EV 2中的噪聲傳播系統(tǒng)(NP巧10產(chǎn)生和傳播的噪聲可W被禪合到 車身12。遺留的未緩和的噪聲電壓N可W改變車輛相對于大地電位14的電位并且通過所 產(chǎn)生的電場激發(fā)天線8。經(jīng)由天線8,噪聲N可W被提供給接收器6,在接收器6中它可W 干擾期望的RF信號的接收。為了避免運樣的干擾,車輛2配備有配置用于提供抗噪聲波形 (AN)的噪聲消除系統(tǒng)(NC巧16。例如,波形AN可W配置用于將車輛2中由車身12和車輛2 中的噪聲福射器一一例如車輪13-一之間的電位差引起的大地對車身電壓歸零。在示例實 施例中,NCS 16可W配置用于反轉(zhuǎn)檢測到的噪聲波形W提供消除檢測到的噪聲波形的抗噪 聲信號。圖2提供了 NCS 16的示例實施例并示出了它可W抵消噪聲一一例如但不限于RF 噪聲一一W緩和接收器6中的干擾的方式。為了說明的目的,NPS 10可W被認為是通過噪 聲傳導(dǎo)路徑(NCP) 20禪合到噪聲福射器(NR) 22的始發(fā)源(0巧18的電禪合布置。在電動車 輛的背景下,RF噪聲電壓的始發(fā)源(0巧18通常是電驅(qū)動系統(tǒng)巧DS)。更具體地,RF噪聲電 壓的OS 18通常是通過PWM(脈寬調(diào)制)切換信號驅(qū)動W提供=相電流至電機(例如電動 馬達)的邸S逆變器電力電子器件(未示出)。NCP 20可W包括促進噪聲電壓遠離其始發(fā) 源傳導(dǎo)和傳播的車輛部件。例如,逆變器產(chǎn)生的噪聲可W從車輛的電動馬達的繞組禪合到 轉(zhuǎn)子上,然后導(dǎo)電地橫穿車輛的傳動裝置和軸到車輛的車輪。因此,NCP 20可W包括EV 2 的電驅(qū)動系統(tǒng)的部件,例如,但不限于馬達、馬達軸承和驅(qū)動橋(未示出)。NR 22可W將經(jīng) 由NCP 20接收到的噪聲電壓禪合到車身12,在車身12它可W由無線電接收器系統(tǒng)4檢測 到。例如,NR 22可W是EV 2的半軸(未示出)或車輪13(見圖1)。可W預(yù)期的是,始發(fā) 于OS 18的噪聲電壓可W隨著它傳播經(jīng)過NCP 20到NR 22而衰減。為了在此討論的目的, 術(shù)語"噪聲源"(N巧可W用于指代始發(fā)源和沿著始發(fā)源和噪聲福射器之間的噪聲傳導(dǎo)路徑 的任何非福射部件。例如,NS 21可W包括OS 18和NCP 20。在示例實施例中,NCS 16可 W配置用于感測大地電位14和車身12之間的電壓N,并提供AN輸出W消除它。
[0037] 可W實踐NCS的各個實施例W防止可W由福射的噪聲信號N引起的EV 2無線電 接收器6中的干擾。