本申请要求于2017年5月10提交的欧洲专利申请第17170517.1号的优先权，该专利申请的公开内容通过引用并入。
本发明总体涉及机动车辆的乘客厢中声学舒适性的改进，特别是涉及在制动期间由汽车制动组件产生的并在乘客厢中感觉到的噪声的抑制。
背景技术
众所周知，机动车辆的乘客厢中感觉到的噪声的抑制仍然是汽车工业中的关键问题之一，其目的在于提高乘客的声学舒适度。
基本上，可以通过两种不同的方法来获得在机动车辆的乘客厢中感觉到的噪声的抑制，这两种方法可以交替使用或组合使用：基于适当的隔音材料的使用的所谓的被动方法以及基于主动噪声控制(anc)的所谓的主动方法(也称为主动噪声消除(anc)、主动噪声降低(anr)或主动噪声抑制(and)，该主动方法通过添加专门设计用于破坏性干扰噪声的声音来降低噪声，从而减轻噪声或在理想情况下甚至完全消除噪声，在理想情况下，所添加的声音与噪声完全相同，但是具有相反的相位。
例如，在de4305217a1中公开了汽车工业中基于主动噪声控制的方案，其中乘客厢中的噪声通过适当地设置在机动车辆的乘客厢中的声音传感器来测量，然后通过借助于机动车辆的立体声系统的扬声器在乘客厢中扩散合适的声音信号而受到阻碍。
技术实现要素：
申请人已经发现，机动车辆的乘客厢中的噪声中证明是机动车辆的乘客最讨厌的部分之一的一个组成部分是在制动期间由机动车辆的制动系统产生的尖声而产生的。
尽管机动车辆的制动系统设计得当，其中也包括将制动期间的其噪声最小化，但实际上，其中还由于制动组件的实际制造和运行条件与设计阶段考虑的理论条件相比之间的差异，噪声绝不是不存在。
在受到振动影响的结构中发声的遏制一直是申请人进行的大量研究工作的目标。所研究的方案可以分为三大类：
-借助于被动的结构重新配置技术(结构变化、吸声材料的开发、弹性支撑件、动态消音器等)来减小造成发声的振动，
-借助于主动振动控制技术来减小造成发声的振动，以及
-借助于破坏性干扰有意产生的次声场来进行主动噪声控制。
如果单独考虑，这些技术具有的共同特征是具有限于与实际操作需求相比可能太窄的频率间隔的效率，从而只有不同技术的结合才允许以最大效率利用各技术的特征。
在可用于提供主动控制系统的方案中，表面施加压电材料已被证明是潜力最大的选择之一。
因此，本发明的目的是提供一种基于主动噪声控制的技术，该技术能够有效地利用申请人的研究结果，从而通过抑制在制动期间由机动车辆的制动系统产生的并且在机动车辆的乘客厢中感觉到的噪声分量来改善机动车辆的乘客厢中的声学舒适性。
根据本发明，提供了一种如所附权利要求要求保护的主动抑制机动车辆的乘客厢中的噪声的汽车主动噪声抑制系统。
附图说明
图1示出了汽车主动噪声抑制系统的框图，其用于主动抑制在制动期间由机动车辆的制动系统产生的并且在机动车辆的乘客厢中感觉到的噪声。
图2示出了振动传感器在用于提供图1中所示的汽车主动噪声控制系统的汽车制动组件中的可能设置。
具体实施方式
现在将参照附图详细地描述本发明，以便允许本领域技术人员实施并使用它。所描述的实施方式的可能变化对于本领域技术人员而言将立即显而易见，并且所描述的一般性原理可以应用于其它实施方式和应用，而不因此超出如所附权利要求所要求保护的本发明的保护范围。因此，本发明不被认为限于所描述和示出的实施方式，而是必须根据本文描述和要求保护的特征来赋予其最广泛的保护范围。
众所周知，汽车制动系统基本上包括行车制动器和驻车制动器，其中行车制动器传统上是液压的，并且响应于制动踏板的足部操作而作用于机动车辆的全部四个轮子，而驻车制动器通常是机械的或在最近制造的机动车辆以及中高级别的机动车辆中是电的，并且在机械驻车制动器的情况下响应于制动杆的手动操作或在电的驻车制动器的情况下通常与制动踏板的足部操作结合响应于电开关的手动操作而作用于机动车辆的两个轮子，特别是后轮。
行车制动器基本上包括四个制动组件和一个液压回路或两个不同的液压回路，其中每个制动组件与机动车辆的相应轮子相关联，两个不同的液压回路分别与前制动组件和后制动组件相关联，以便将加压油供应到制动组件以用于其操作。
制动组件可以是鼓式制动器或盘式制动器，鼓式制动器简单且经济并且因此与后轮相关联地主要仅用于小型城市汽车，并且由于成本低及由于机动车辆质量减小，鼓式制动器没有迫使机动车辆制造商使用高性能制动组件，盘式制动器多年来已经取代了鼓式制动器。
在鼓式制动器中，制动是由一个或多个摩擦元件(称为闸瓦)在鼓上的作用而产生的，而在盘式制动器中，制动是由摩擦元件(称为垫块)在制动盘上的作用而产生的，所述垫块设置在制动盘的相对侧并且由浮动卡钳承载。
特别地，在盘式制动器中，制动盘可旋转地安装在设计成联接至机动车辆的悬架的立柱上，并且相对于相应的轮子固定并同轴，而卡钳可滑动地联接至两个柱子或销，以便当两个垫块中的一个受到作为卡钳的一部分的液压操作的致动器缸的推力时，在平行于轮子的轴线的方向上浮动。
众所周知，构成制动组件的质量部件的特征共振频率的耦合是制动时制动组件的恼人的噪声的起源，该噪声可以在机动车辆外部被大大感知到，同时也在机动车辆的乘客厢的内部被感觉到，从而恶化乘客的声学舒适度。
图1示意性地示出了结合申请人的研究成果的汽车主动制动噪声抑制系统abnd，该研究旨在减小制动期间由汽车制动系统bs的制动组件ba产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声。
根据图1，汽车主动制动噪声抑制系统abnd包括：
-感测系统sens，其被设计用于感测允许在制动期间由与机动车辆mv的轮子w相关联的制动组件ba产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声被估计的量，
-音频系统as，其可操作用于在机动车辆mv的乘客厢中扩散声音，并且方便地为机动车辆mv的信息娱乐系统的音频部分的形式，以及
-电子控制单元ecu，其方便地为机动车辆mv的主体计算机的形式，通过汽车车载通信网络net(例如can网络、flexray网络或其他网络)连接至感测系统sens和音频系统as，并且被编程为基于由感测系统sens感测到的量来主动抑制在制动期间由机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声，并且特别是基于由感测系统sens感测到的量来控制音频系统as，从而在机动车辆mv的乘客厢中扩散声音，该声音例如用于减小并且可能时甚至消除在制动期间由机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba产生的并且在乘客厢中感觉到的制动噪声。
根据本发明的一个方面，感测系统sens包括方便地为压电加速度计的形式的振动传感器vs，该振动传感器vs直接地联接至制动组件ba，以感测在制动期间由制动组件ba产生的振动并输出指示振动强度的电信号。
特别地，振动传感器vs被施加在新机动车辆mv的原型设计阶段(prototypingphase)期间识别的制动组件ba的区域中，并且对应于在制动期间产生振动并产生在机动车辆mv的乘客厢中可感觉到的噪声的区域。
图2示出了振动传感器vs在制动组件ba中，特别是在制动垫块bp、制动卡钳bc或制动卡钳支架bcb上的可能设置。
此外，在原型设计阶段期间，在制动期间由机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声被表征且与由制动组件ba产生的振动相关，从而通过试验限定数学模型或转换函数，该数学模型或转换函数在被正确地存储在电子控制单元ecu中之后，允许在设置有与原型设计阶段期间被测试的制动组件ba相同类型的制动组件ba的机动车辆mv的使用期间，根据由施加到制动组件ba的振动传感器vs感测到的机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba的振动来估计在制动期间由制动组件ba产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声。
为了主动抑制由机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声，电子控制单元ecu被编程为：
-存储转换函数，该转换函数以任何合适的形式(例如以查找表(lut)的形式)在新机动车辆mv的原型设计阶段期间通过实验定义，该查找表(lut)是被构造为将每个输入组合(例如，制动组件的振动的频率和幅度)与相应的输出(例如乘客厢中感觉到的相应噪声的频率和幅度)关联起来的数据表；
-根据施加到制动组件ba的振动传感器vs感测到的振动以及存储的转换函数，估计在制动期间由机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba的操作产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声；以及
-基于制动时由机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba的操作产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中估计的制动噪声，主动地抑制由机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba的操作产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声。
特别地，为了主动抑制由机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba的操作产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声，电子控制单元ecu被编程为：
-基于在制动期间由机动车辆mv的制动系统bs的制动组件ba的操作产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中估计的制动噪声，计算要在机动车辆mv的乘客厢中扩散的干扰声音，干扰噪声例如用于在机动车辆mv的乘客厢中扩散时破坏性地干扰在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的制动噪声，使得减小或可能时甚至消除制动噪声，以及
-控制音频系统as以使其在机动车辆mv的乘客厢中扩散计算出的干扰声音。
允许在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的噪声与制动组件ba的振动相关的转换函数的计算包括基于来自施加到制动组件ba上的振动传感器的电信号计算制动期间每个制动组件ba的振动的频谱，然后使用已知的数字技术基于制动组件ba的振动的频谱来计算制动期间由制动组件ba产生的并且在机动车辆mv的乘客厢中感觉到的噪声的功率谱，已知的数字技术在这里将不作详细描述，因为它们不是本发明的一部分。
类似地，要在机动车辆mv的乘客厢中扩散的干扰声音的计算基本上包括使用已知的数字技术来计算干扰声音的频谱，该已知的数字技术将在这里不作详细描述，因为它们不是本发明的一部分。
本发明允许实现的优点容易理解。
特别地，与de4305217a1中描述的方案相比，本发明实现主动噪声控制，其不需要设置在乘客厢中的昂贵的声音传感器，而是简单地使用施加在制动组件上的更便宜的振动传感器来感测其振动，然后基于感测到的振动来估计由制动组件产生的并且在乘客厢中感觉到的噪声。