重型汽车NVH智能检测方案:边缘计算+数据采集+智能算法技术实践

痛点驱动

NVH 检测成重汽质量关键防线

在汽车产业加速迈向高质量发展的今天,NVH(噪声、振动与声振粗糙度)已不仅是衡量驾乘舒适性的指标,更成为产品可靠性与制造精度的关键标尺。统计显示,约三分之一的车辆故障与NVH问题密切相关,大型车企近20%的研发预算用于相关优化。

**该重汽集团聚焦新能源重卡核心部件------电驱桥,在其下线环节亟需一套高效、可靠的NVH检测方案。**传统人工听音判异方式主观性强、效率低,难以满足大规模量产对一致性与准确性的严苛要求。同时,电驱系统结构复杂、运行工况多样,对测试系统的动态响应能力、多物理场融合采集能力及抗干扰性能提出极高挑战。

项目需求

  • 实现噪声与振动信号的高精度同步采集;

  • 支持多负载、多转速工况下的自动化测试;

  • 构建智能评判模型,自动识别早期缺陷并拦截不合格产品。

技术架构

软硬协同构建智能检测体系

为实现对微弱振动信号的"零遗漏"采集与分析,需要一套以**"边缘计算+数据采集+智能算法"为一体的NVH下线质量检测系统**。

NVH下线质量检测系统的英文是NVH End-of-Line (EOL) Quality Testing System, 是专为电器、电机、变速箱等动力类产品的NVH下线质量管控环节而设计的。该系统基于声振纹多域采集分析技术,聚焦噪声 (Noise)、振动 (Vibration)、声振粗糙度 (Harshness)三大核心指标,通过精准采集噪声振动数据,进行时域、频域、声品质等多域特征提取,以及人工智能的故障诊断模型,快速定位产品异常,自动判定合格与否

四大关键技术

  1. 多物理场数据采集技术

    能同时采集噪声、振动、温度、压力等多物理场参数,为后续分析提供全面数据。

  2. 深度数据分析技术

    运用二维、三维频谱分析,阶次谱分析,统计分析等手段,确定结构工作频率、共振频率、统计振动与噪声数据特征,诊断故障类型。

  3. 自动化测试集成技术

    可方便地集成到下线测试台架和生产线中,实现自动化测试、提高测试效率,降低人工成本。

  4. 故障诊断与阈值设定技术

    具备专业的故障限值设定自学习软件模块,可自动调整与学习故障阈值曲线,对产品故障进行准确评估,还可对多种不同故障类型进行监测。

解决方案

  • 传感层:部署高灵敏度加速度传感器(100mV/g,频响0.5--10kHz),覆盖电驱桥关键测点,精准捕捉微弱振动特征。

  • 采集层 :采用UNO-348紧凑型无风扇边缘控制器作为主控平台,集成PCIE-1803动态信号采集卡(8通道、24位、128ks/s采样率)与PCI-1682F双端口CAN FD通讯卡,确保高速、高保真数据采集与设备实时通信。

  • 分析层 :依托DAQNavi开发平台,结合行业伙伴算法模型,实现时域、频域、阶次谱、声品质等多维特征提取,结合二维 / 三维频谱分析、阶次谱分析等深度数据处理技术,自动识别产品合格状态(OK/TBD/NG)。同时,系统具备故障限值自学习功能,可动态优化判级标准,提升不同故障类型的识别准确率。

NVH下线测试系统搭建及现场实施概述

测试对象:两台电驱桥的振动数据

No.1 - 电桥对拖测试

  • 驱动一台电桥拖动另一台同型号空载电桥,相当于空载试验

  • 运行于稳定工况:500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 rpm

  • 电桥状态良好,没有检测到问题,偶尔会有轻微的敲击情况,判断为外界振动对台架的影响

No.2 - 电桥空载测试

  • 电桥放置在地面,空载运行

  • 测试升降速工况:10--3000--10 rpm

  • 降速过程中能听到明显的周期性敲击音

本次研华NVH下线质量检测系统的落地应用,为该重汽集团带来了多维度价值提升,不仅解决了传统NVH测试中信号遗漏、诊断滞后等问题,同时推动汽车产业向 "智能化、高品质、高效率" 方向加速迈进。

提升检测精度

高采样率与多通道同步技术,确保细微振动信号无遗漏

实现早期预警

在部件损伤初期即可识别并定位,避免故障扩大化

优化研发成本

减少因NVH问题导致的重复测试与设计修改,压缩开发周期

增强用户体验

通过降低噪声与振动,提升驾驶舒适度与品牌美誉度

有关更多NVH的案例说明,可查看原视频https://mp.weixin.qq.com/s/f_27m4M4yMB3GoYmX62VbQ

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