CN111383361A - 一种面向汽车nvh评价与测试的车况信息采集系统 - Google Patents

一种面向汽车nvh评价与测试的车况信息采集系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统，包括串口单元、CAN单元、中央处理器、RPM脉冲输出单元、Speed脉冲输出单元和显示单元，所述CAN单元输出端与中央处理器输入端连接，所述中央处理器的输出端均与串口单元、RPM脉冲输出单元、Speed脉冲输出单元和显示单元的输入端连接。优点：本系统的CAN总线测试方式采用的是监听方式，不干扰发动机工作，有效克服了基于实时询问的CAN总线测试方式，系统还能达到100Hz的数据更新速度，有效地克服了直接采用ISO15765协议来获取转速和车速信号固有的时间分辨率差，通常不超过20Hz的问题，完全满足了NVH测试对转速与车速精度要求。

Description

一种面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统
技术领域
本发明属于车况信息采集技术领域，具体涉及一种面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统。
背景技术
目前，汽车约有1/3的故障问题与NVH有关，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上，中高档轿车在研发期间与NVH有关的实验量最大，因此汽车NVH测试在整车研发期间具有举足轻重的地位。汽车NVH测试通过一系列测试方法获取汽车状态信息，有：转速、车速、踏板深度、节气门开度、输出扭矩、进气歧管压力、自动变速器实际档位、自动变速器离合器状态、压缩机状态、催化器加热状态等。根据分析汽车状态信息得出初步诊断结果，例如：
（1）油门踏板深度信息，当油门踏板位置达到80%时，问题才会出现；
（2）档位信息，对于手动挡汽车，我们很容易知道目前汽车处于哪个档位，但是对于自动档位的车辆来说，如何实时获取档位信息，是存在困难的。
汽车NVH测试中，测试转速信息的传统获取方式分为车外获取和车内获取。
1、车外获取方式：光电式传感器测试方式和夹缸线测试方式。
（1）光电式传感器可以测试转速信息，但是该方式存在以下问题：
1） 安装困难，固定位置空间小，不易固定；
2） 不稳定，因为发动机运行时不停摆动。
（2）夹缸线测试方式
夹缸线测试方式是测试转速信的另一种方式，但是该方式同样存在问题：
1） 不稳定性，电磁脉冲不稳定；
2） 局限性，柴油机无法夹缸线。
这两种方式由于是从车外获取转速信息，因此需要从车外拉一根测试线引入到车内，通过车窗引入到车内，必然导致密封问题。若密封不完全，在NVH测试中会带来额外的风噪声。
2、车内获取方式：点烟器接口测试方式和CAN总线测试方式
（1）点烟器接口测试方式
虽然车内获取解决了车外获取时的密封性问题，但是仍然存在问题：
1）每个发动机传动比不一致，对于纹波频率不一样的情况，需要进行标定后再测试；
2）某些情况下发电机不发电，亦或者纹波信号太弱，导致信号不稳定，无法准备获取转速信息。
（2）CAN总线测试方式
传统CAN总线测试方式采用的是基于实时询问的方式来实现，具有以下缺陷：
1）基于标准协议，存在时间分辨率差问题，有一定局限性；
2）实时询问CAN总线，干扰发动机工作。
以上是传统获取转速信息的方式以及出现的问题。
由此可见，该环节在汽车NVH测试过程中值得高度重视，它可为提高工作效率和工作质量提供指导性意见。
发明内容
本发明的一种面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统，通常汽车仪表盘上的状态信息有限，且变化慢，无法实时显示状态信息，特别是对于瞬间波动，无法及时显示，而本系统不仅安装方便，屏幕大，对汽车发动机没有干扰，而且测试极度灵敏，高效地帮助工程师们定位问题所在。
本一种面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统，包括串口单元、CAN单元、中央处理器、RPM脉冲输出单元、Speed脉冲输出单元和显示单元，所述CAN单元的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端均与串口单元、RPM脉冲输出单元、Speed脉冲输出单元和显示单元的输入端连接，本面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统在CAN总线测试中是基于实时监听的方式来实现的，具有识别多种车型的车况信息的功能，实现过程如下：
1）启动识别阶段：本系统CAN单元的OBD II接口连接汽车诊断接口，采用CAN总线询问方式，快速获取到车速、转速的ID号、字节起始位置、转换系数等信息；
2）识别匹配阶段：根据获取到的车速、转速信息，与系统内置的车型信息数据库进行比对，匹配出当前测试的车型；
3）信息显示、输出阶段：本设备显示车况信息，中央处理器将转速和车速数据变换为脉冲信号分别从RPM脉冲输出单元和Speed脉冲输出单元输出，直接用于NVH测试。
本系统的实时监听方式不仅对发动机工作无干扰，还能达到100Hz的数据更新速度，有效地克服了直接采用ISO15765协议来获取转速和车速信号固有的时间分辨率差（通常不超过20Hz）的问题，完全满足了NVH测试对转速与车速精度要求，本系统及设备安装简单，无需调试，不但不需要专门的转速传感器，还可避免传感器线缆穿过门窗带来的密封问题，是NVH测试与评价的理想之选。
进一步、所述CAN单元的输入端与汽车诊断接口连接，本系统在CAN总线测试中是基于实时监听的方式来实现，对发动机无干扰。
进一步、所述串口单元使用的是USB接口，满足不同的外接设备。
进一步、所述中央处理器为MPC56系列单片机，本系列的处理器功能强大，能耗低，完全满足系统监测信息的处理。
进一步、所述RPM脉冲输出单元和Speed脉冲输出单元均为BNC接头，所述显示单元为LQ043T1DG01液晶屏，此型号的液晶屏显示清晰。
本发明的有益效果是：
（1）本系统通过OBD II接口连接汽车诊断接口，不仅可以获取和实时显示汽车的状态信息，有：转速、车速，踏板深度、节气门开度、输出扭矩、进气歧管压力、自动变速器实际档位、自动变速器离合器状态、压缩机状态、催化器加热状态等，还可以通过脉冲输出单元将转速和车速数据变换为脉冲信号输出，可直接用于NVH测试。
（2）本系统的CAN总线测试方式采用的是监听方式，不干扰发动机工作，有效克服了基于实时询问的CAN总线测试方式。
（3）本系统达到100Hz的数据更新速度，有效地克服了直接采用ISO15765协议来获取转速和车速信号固有的时间分辨率差（通常不超过20Hz）的问题，完全满足了NVH测试对转速与车速精度要求。
（4）本系统不仅安装方便，屏幕大，对汽车发动机没有干扰，而且测试极度灵敏，高效地帮助工程师们定位问题所在。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体的实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本一种面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统包括串口单元、CAN单元、中央处理器、RPM脉冲输出单元、Speed脉冲输出单元和显示单元，所述CAN单元的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端均与串口单元、RPM脉冲输出单元、Speed脉冲输出单元和显示单元的输入端连接，本发明在CAN总线测试中是基于实时监听的方式来实现的，具有识别多种车型的车况信息的功能，实现过程如下：
1）启动识别阶段：本系统CAN单元的OBD II接口连接汽车诊断接口，采用CAN总线询问方式，获取到车速、转速的ID号、字节起始位置、转换系数的信息；
2）识别匹配阶段：根据获取到的车速、转速信息，与系统内置的车型信息数据库进行比对，匹配出当前测试的车型；
3）信息显示、输出阶段：本设备显示车况信息，中央处理器将转速和车速数据变换为脉冲信号分别从RPM脉冲输出单元和Speed脉冲输出单元输出，直接用于NVH测试。
本系统的实时监听方式不仅对发动机工作无干扰，还能达到100Hz的数据更新速度，有效地克服了直接采用ISO15765协议来获取转速和车速信号固有的时间分辨率差（通常不超过20Hz）的问题，完全满足了NVH测试对转速与车速精度要求，本系统及设备安装简单，无需调试，不但不需要专门的转速传感器，还可避免传感器线缆穿过门窗带来的密封问题，是NVH测试与评价的理想之选。
本实施例中、所述CAN单元的输入端与汽车诊断接口连接，本系统在CAN总线测试中是基于实时监听的方式来实现，对发动机无干扰。
本实施例中、所述串口单元使用的是USB接口，可满足不同的外接设备。
本实施例中、所述中央处理器为MPC56系列单片机，本系列的处理器功能强大，能耗低，完全满足系统监测信息的处理。
本实施例中、所述RPM脉冲输出单元和Speed脉冲输出单元均为BNC接头，所述显示单元为LQ043T1DG01液晶屏，此型号的液晶屏显示清晰。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (3)

1.一种面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统，其特征在于：包括串口单元、CAN单元、中央处理器、RPM脉冲输出单元、Speed脉冲输出单元和显示单元，所述CAN单元的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端均与串口单元、RPM脉冲输出单元、Speed脉冲输出单元和显示单元的输入端连接；
本面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统在CAN总线测试中是基于实时监听的方式来实现的，具有识别多种车型的车况信息的功能，实现步骤如下：
1）启动识别阶段：本系统通过CAN单元的OBD II接口连接汽车诊断接口，采用CAN总线询问方式，获取到车速、转速的ID号、字节起始位置、转换系数的信息；
2）识别匹配阶段：根据获取到的车速、转速信息，与系统内置的车型信息数据库进行比对，匹配出当前测试的车型；
3）信息显示、输出阶段：本系统通过显示单元显示车况信息，并将转速和车速数据变换为脉冲信号分别从RPM脉冲输出单元和Speed脉冲输出单元输出，直接用于NVH测试。
2.根据权利要求1所述的一种面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统，其特征在于：所述CAN单元的输入端与汽车诊断接口连接。
3.根据权利要求1所述的一种面向汽车NVH评价与测试的车况信息采集系统，其特征在于：所述串口单元使用的是USB接口。
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