【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆制动噪音测试，具体涉及一种基于ethercat总线的车辆制动噪音测量系统和测量方法，能够实现车辆制动噪声自动记录、存储、分析和判断。
技术介绍
1、车辆在制动时，由摩擦振动产生的制动噪音有诸多危害。制动噪音会降低驾驶者和乘客的乘车体验，尤其是当噪音较大或频率较高时，会对乘客造成不适，能够造成驾驶员烦躁和疲劳，进而影响驾驶的注意力和反应速度，增加交通事故的风险。同时，制动噪音是城市噪音污染的重要来源之一，对周围居民的日常生活造成干扰。另外，长期的振动和噪声可能导致制动系统零部件的损坏和失效，进而引发更严重的安全问题。
2、随着环保法规的日益严格，降低车辆噪音成为汽车制造业必须面对的问题。测量制动噪音是控制车辆噪音、满足环保要求的重要手段之一。通过测量制动噪音，可以评估制动系统的性能和稳定性，为制动系统的设计、优化和改进提供依据。目前车辆制动噪音测量系统结构复杂，系统集成度低，数据同步性不强，极大限制了制动噪音的测试、分析及后续研究。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有车辆制动噪音测量系统结构复杂，集成度低且数据同步性差的问题，提出了一种基于ethercat总线的车辆制动噪音测量系统和测量方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于ethercat总线的车辆制动噪音测量系统，其特征在于：包括供电系统、主控制器、信号采集系统和人机交互系统；
4、所述供电系统为主控制器提供电能；所述信号采集系统通过信号传输总线与主
5、所述主控制器由ethercat控制器和耦合器组成，耦合器的输出端通过ethercat总线与ethercat控制器连接；
6、所述信号采集系统由声音采集模块、振动采集模块、温度采集模块、压力采集模块、车辆通信模块和环境采集模块组成。
7、进一步地：所述供电系统由直流逆变模块和开关电源组成，直流逆变模块的输入端与车载电瓶连接，直流逆变模块的输出端与开关电源的输入端相连，开关电源的输出端将电压提供至主控制器。
8、进一步地：所述ethercat控制器为集成式工业计算机，运算频率≥2.0ghz，核心数≥2个。
9、进一步地：所述声音采集模块由传声器和传声信号放大器组成，传声器响应频率≥20khz；
10、所述振动采集模块由4个振动传感器和一个振动信号放大器组成，振动传感器响应频率≥20khz；
11、所述温度采集模块由4个温度传感器组成，温度传感器测量范围-40℃～500℃；
12、所述压力采集模块由4个压力变送器组成，压力传感器测量范围≥25mpa；
13、所述车辆通信模块由两组can通信单元组成，can通信单元的输入端通过can总线与车辆can接口相连；
14、所述环境采集模块由温湿度传感器、gps定位传感器和车身减速度传感器组成。
15、一种基于ethercat总线的车辆制动噪音测量方法，该方法包括以下步骤：
16、步骤1：通过人机交互系统设定制动压力检测阈值pth；
17、步骤2：通过压力传感器检测车辆的制动压力pb，将制动压力通过耦合器传输至ethercat控制器；
18、当pb≥pth后，ethercat控制器通过声音采集模块、振动采集模块、温度采集模块、压力采集模块、环境采集模块、车辆通信模块采集并存储制动过程的声压、振动、温度、压力、环境温湿度、车速和车辆减速度信号；
19、当pb＜pth后，ethercat控制器停止采集；
20、步骤3：制动结束后，ethercat控制器对整个采集阶段的声压信号进行处理，通过快速傅里叶变换，获取声压信号的频谱，对声压频谱进行a计权滤波，计算出声压信号的频谱的峰值lps和对应的频率fps；
21、步骤4：ethercat控制器对整个采集阶段的四组振动信号进行处理，通过快速傅里叶变换，获取振动信号的频谱，计算出四组振动信号的频谱的峰值lpv1、lpv2、lpv3、lpv4和对应的频率fpv1、fpv2、fpv3、fpv4；
22、步骤5：ethercat控制器将声压的峰值频率fps与四组振动信号的峰值频率fpv1、fpv2、fpv3、fpv4进行对比，如果fps与fpv1、fpv2、fpv3、fpv4中的任意一个或多个相同，则判定此次制动过程产生了制动噪音，标记并存储此次制动的时间点；否则判定此次制动未产生噪音。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、(1)采用ethercat总线技术，实现各子系统之间的高速、高效通信，提高系统的集成度和可靠性。通过ethercat总线的同步机制，确保各传感器采集的数据在时间上严格同步，提高测量精度。
25、(2)提供直观、便捷的人机交互界面，方便用户设置测试参数、查看测量结果。系统供电可取自车辆电瓶，满足了车载测试的要求。
26、(3)适用于各种类型车辆的制动噪音测量，为汽车测试提供有力的技术支持。同时，本系统和方法也可应用与其它行业的振动噪声测试。
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1.一种基于EtherCAT总线的车辆制动噪音测量系统，其特征在于：包括供电系统、主控制器、信号采集系统和人机交互系统；
2.根据权利要求1所述的基于EtherCAT总线的车辆制动噪音测量系统，其特征在于：所述供电系统由直流逆变模块和开关电源组成，直流逆变模块的输入端与车载电瓶连接，直流逆变模块的输出端与开关电源的输入端相连，开关电源的输出端将电压提供至主控制器。
3.根据权利要求1或2所述的基于EtherCAT总线的车辆制动噪音测量系统，其特征在于：所述EtherCAT控制器为集成式工业计算机，运算频率≥2.0GHz，核心数≥2个。
4.根据权利要求1所述的基于EtherCAT总线的车辆制动噪音测量系统，其特征在于：所述声音采集模块由传声器和传声信号放大器组成，传声器响应频率≥20kHz；
5.一种基于权利要求1-4任一所述基于EtherCAT总线的车辆制动噪音测量系统的测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于ethercat总线的车辆制动噪音测量系统，其特征在于：包括供电系统、主控制器、信号采集系统和人机交互系统；
2.根据权利要求1所述的基于ethercat总线的车辆制动噪音测量系统，其特征在于：所述供电系统由直流逆变模块和开关电源组成，直流逆变模块的输入端与车载电瓶连接，直流逆变模块的输出端与开关电源的输入端相连，开关电源的输出端将电压提供至主控制器。
3.根据权利要求1或2所述的基于etherca...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪，翁贤平，陈俊旭，杨思强，王晨，王雪光，黄山，
申请(专利权)人：海南热带汽车试验有限公司，
类型：发明
国别省市：
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