Research on noise suppression of electronic water pumps based on HRCSVPWM

HU Xinyang; MA Xipei; LIU Jie; FAN Pingqing

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.005

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Research on noise suppression of electronic water pumps based on HRCSVPWM

·Vibration·Noise·Monitoring·Diagnosis· | 更新时间：2025-05-19

- Research on noise suppression of electronic water pumps based on HRCSVPWM
- Journal of Mechanical Strength Vol. 47, Issue 5, Pages: 38-45(2025)
- 作者机构：
  
  1.上海工程技术大学机械与汽车工程学院，上海 201620
  2.中汽研汽车工程研究院有限公司，常州 213000
- 作者简介：
  
  MA Xipei, E-mail: maxipei@163.com
- 基金信息：
  
  Shanghai Natural Science Foundation(21ZR1425800);National Natural Science Foundation of China(52172371)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.005
  CLC： TM341
- Received：21 September 2023，
  
  Revised：18 October 2023，
  
  Published：15 May 2025
- 稿件说明：
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胡鑫洋，马西沛，刘杰，等. 基于HRCSVPWM的电子水泵噪声抑制研究［J］. 机械强度，2025，47（5）：38-45.

HU Xinyang，MA Xipei，LIU Jie，et al. Research on noise suppression of electronic water pumps based on HRCSVPWM［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（5）：38-45.
胡鑫洋，马西沛，刘杰，等. 基于HRCSVPWM的电子水泵噪声抑制研究［J］. 机械强度，2025，47（5）：38-45. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.005.

HU Xinyang，MA Xipei，LIU Jie，et al. Research on noise suppression of electronic water pumps based on HRCSVPWM［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（5）：38-45. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.005.

摘要

车用电子水泵（Electronic Water Pump，EWP）的噪声是反映电子水泵性能优劣的重要指标，对其进行主动控制有利于改善车内声品质。为了实现对EWP噪声的主动控制，提出了一种混合随机载波空间矢量脉宽调制（Hybrid Random Carrier Space Vector Pulse Width Modulation

HRCSVPWM）策略。首先，采用Xorshift算法设计随机序列生成器，以产生随机性较好的随机数，分散集中出现在载波频率及其整数倍频段的大量谐波；其次，结合锯齿波周期函数，增加对脉宽调制（Pulse Width Modulation

PWM）谐波幅值的削弱作用；然后，搭建EWP仿真模型对空间矢量脉宽调制（Space Vector PWM

SVPWM）、随机载波空间矢量脉宽调制（Random Carrier Space Vector PWM

RCSVPWM）和HRCSVPWM控制策略的谐波抑制效果进行对比分析，验证HRCSVPWM控制策略对PWM谐波的抑制能力；最后，搭建EWP噪声试验平台，对EWP在3种控制策略下的噪声进行分析。结果表明，HRCSVPWM控制策略可使EWP的噪声声压级得到明显下降，平均下降约为3 dB。

Abstract

The noise of automotive electronic water pump (EWP) is an important indicator of the performance of EWP

and its active control is conducive to improve the sound quality of the car. In order to achieve the active control of the noise of EWP

a hybrid random carrier space vector pulse width modulation (HRCSVPWM) strategy was proposed. Firstly

the Xorshift algorithm was used to design a random sequence generator to generate random numbers with good randomness to disperse a large number of harmonics concentrated in the carrier frequency and its integer multiples. Secondly

the sawtooth wave period function was combined to increase the weakening effect on the pulse width modulation (PWM) harmonic amplitude. Then

the simulation model of the EWP was constructed to investigate the harmonic suppression effects of control strategies of space vector pulse width modulation (SVPWM)

random carrier space vector pulse width modulation (RCSVPWM) and HRCSVPWM

to verify the ability of HRCSVPWM to suppress PWM harmonics. Finally

EWP noise test platform was constructed to analyses the noise of EWP under three types of control strategies.The results show that the noise suppression effect of HRCSVPWM is remarkable

which can make the noise’s sound pressure level of EWP decrease significantly

with an average decrease of about 3 dB.

关键词

Keywords

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