CN111462571A - 数字虚拟车辆发动机系统 - Google Patents

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谢甫浩
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Shanghai Herus Network Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了车辆发动机管理技术领域的数字虚拟车辆发动机系统，包括发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块、油量控制数字模拟模块和车辆智能数字模拟模块，本发明为虚拟数字环境中实现真实的驾车体验的核心技术，以最新的的VR技术，结合游戏研发技术，结合汽车机械技术合为一体，可以给用户带来前所未有的体验。其模拟的真实性可以媲美真实驾驶，给用户带来真实体验的同时，模拟驾驶系统可以帮助汽车生产厂商测试极限的操作环境，辅助汽车的生产和设计。除了汽车驾驶技术的模拟，该模拟技术可以模拟摩托车，飞机，各种交通工具，在娱乐，训练，制造等多方面产生价值。

Description

数字虚拟车辆发动机系统
技术领域
本发明涉及车辆发动机管理技术领域，具体为数字虚拟车辆发动机系统。
背景技术
数字虚拟技术作为近几年的一个热门课题在各行各业已经有了一定的发展。随着技术进步和需求升级，数字虚拟技术在改变人们生活的同时一步步更新换代。作为一种综合计算机图形技术、多媒体技术、人机交互技术、立体显示技术以及仿真技术等多学科技术融合的新技术，其发展往往与各行各业息息相关。在与各行业融合的过程中，数字虚拟技术在分子建模、航空驾驶、外科手术模拟、教育等领域都有着不俗的应用成果。
现有的车辆发动系统在使用时，无法很好的通过利用数字化虚拟模拟对车辆发动机实际工况参数的可控、可视、可分析和可重现进行数字化、虚拟化以及可视化分析处理，提高对车辆发动机系统的虚拟管理。
基于此，本发明设计了数字虚拟车辆发动机系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供数字虚拟车辆发动机系统，以解决上述背景技术中提出的现有的车辆发动系统在使用时，无法很好的通过利用数字化虚拟模拟对车辆发动机实际工况参数的可控、可视、可分析和可重现进行数字化、虚拟化以及可视化分析处理，提高对车辆发动机系统的虚拟管理的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：数字虚拟车辆发动机系统，包括发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块、油量控制数字模拟模块和车辆智能数字模拟模块；
所述发动机数字模拟模块，用于智能计算油量燃烧产生的能量，并作用于发送机冲程形成转速和扭矩；
所述离合器数字模拟模块，用于对离合器的相关行为进行智能模拟；
所述变数箱数字模拟模块，用于对齿轮咬合行为、扭矩缩放行为以及转速缩放行为进行智能模拟；
所述变数箱数字模拟模块与所述离合器数字模拟模块相互配合，用于将发动机产生的转速和扭矩输出到传动轴上；
所述油量控制数字模拟模块，用于向发送机提供数字油量；
所述车辆智能数字模拟模块，用于实现对数控技术重构以及智能模拟变速系统。
优选的，所述车辆智能数字模拟模块分别与所述发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块和油量控制数字模拟模块相连接，用于对所述发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块、油量控制数字模拟模块进行辅助控制。
优选的，所述发动机数字模拟模块的模拟参数包括转速模拟、温度模拟和转矩输出模拟；
所述发动机数字模拟模块连接有数字车辆轮胎系统；用于将发动机数字模拟模块的相关模拟参数传递给数字车辆轮胎系统
所述数字车辆轮胎系统，用于模拟轮胎在与地面摩擦时的相关参数。
优选的，所述车辆智能数字模拟模块包括VR展示模块；
所述VR展示模块，用于向使用者提供模拟的车辆驾驶。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明为虚拟数字环境中实现真实的驾车体验的核心技术，以最新的的VR技术，结合游戏研发技术，结合汽车机械技术合为一体，可以给用户带来前所未有的体验。其模拟的真实性可以媲美真实驾驶，给用户带来真实体验的同时，模拟驾驶系统可以帮助汽车生产厂商测试极限的操作环境，辅助汽车的生产和设计。除了汽车驾驶技术的模拟，该模拟技术可以模拟摩托车，飞机，各种交通工具，在娱乐，训练，制造等多方面产生价值；利用数字虚拟技术模拟车辆发动机系统，可以弥补传统汽车工业数据积累极度依靠实验的现状，一定程度上节约了厂家成本；利用数字虚拟技术强大的数据可控性和效果可视化等特点，能够清晰地分析车辆发动机系统各个部分的关联，便于系统优化设计改造；随着数字虚拟技术的不断进步，该技术对发动机系统的模拟仿真会效果不断提升，能够不断满足实际需求，未来可应用场景也将不断扩展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体系统流程框架图；
图2为本发明的系统流程分图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：数字虚拟车辆发动机系统，包括发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块、油量控制数字模拟模块和车辆智能数字模拟模块；
所述发动机数字模拟模块，用于智能计算油量燃烧产生的能量，并作用于发送机冲程形成转速和扭矩；
所述离合器数字模拟模块，用于对离合器的相关行为进行智能模拟；
所述变数箱数字模拟模块，用于对齿轮咬合行为、扭矩缩放行为以及转速缩放行为进行智能模拟；
所述变数箱数字模拟模块与所述离合器数字模拟模块相互配合，用于将发动机产生的转速和扭矩输出到传动轴上；
所述油量控制数字模拟模块，用于向发送机提供数字油量；
所述车辆智能数字模拟模块，用于实现对数控技术重构以及智能模拟变速系统。
更进一步的实施方式为，所述车辆智能数字模拟模块分别与所述发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块和油量控制数字模拟模块相连接，用于对所述发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块、油量控制数字模拟模块进行辅助控制。
更进一步的实施方式为，所述发动机数字模拟模块的模拟参数包括转速模拟、温度模拟和转矩输出模拟；
所述发动机数字模拟模块连接有数字车辆轮胎系统；用于将发动机数字模拟模块的相关模拟参数传递给数字车辆轮胎系统
所述数字车辆轮胎系统，用于模拟轮胎在与地面摩擦时的相关参数。
更进一步的实施方式为，所述车辆智能数字模拟模块包括VR展示模块；
所述VR展示模块，用于向使用者提供模拟的车辆驾驶。
需要说明的是，通过利用代码实现扭矩的自动实时计算，将该结果作为另一个代码模块的输入，进而输出液压缸中心孔径、液压杆工作行程和液压油流量等参数，从而实现车辆动力转向模块的数字虚拟化，最后实现数字方向盘控制和轮胎状态的数字模拟，通过接受用户的油门输入将油门输入传递给发动机系统，数字发动机系统接收用户的油量，并读取发动机设置好的准确物理参数，用准确的物理公式模拟发动机运行状况，将输入转化成发动机数字输出，然后将产生的数字动力传递给数字轮胎系统，从而实现整个发动机动力的数字模拟。轮胎系统可以用准确的物理参数模拟与地面额摩擦情况，从而产生准确的推动力，推动车辆前进；最终计算出拟真的车辆的各项物理参数，通过VR技术展示给使用者，使其体验到真实的车辆驾驶。该模拟场景可以应用于多个行业，如车辆制造、检测、维修、碰撞试验、安全测试、维护等。此外，在教育、工业、制造、装配、修理和设计等应用场景下能提供拟真的数字物理量，减少甚至完全消除真实破坏性试验的消耗，具有较为广阔的应用前景。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.数字虚拟车辆发动机系统，其特征在于：包括发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块、油量控制数字模拟模块和车辆智能数字模拟模块；
所述发动机数字模拟模块，用于智能计算油量燃烧产生的能量，并作用于发送机冲程形成转速和扭矩；
所述离合器数字模拟模块，用于对离合器的相关行为进行智能模拟；
所述变数箱数字模拟模块，用于对齿轮咬合行为、扭矩缩放行为以及转速缩放行为进行智能模拟；
所述变数箱数字模拟模块与所述离合器数字模拟模块相互配合，用于将发动机产生的转速和扭矩输出到传动轴上；
所述油量控制数字模拟模块，用于向发送机提供数字油量；
所述车辆智能数字模拟模块，用于实现对数控技术重构以及智能模拟变速系统。
2.根据权利要求1所述的数字虚拟车辆发动机系统，其特征在于：所述车辆智能数字模拟模块分别与所述发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块和油量控制数字模拟模块相连接，用于对所述发动机数字模拟模块、变数箱数字模拟模块、离合器数字模拟模块、油量控制数字模拟模块进行辅助控制。
3.根据权利要求1所述的数字虚拟车辆发动机系统，其特征在于：所述发动机数字模拟模块的模拟参数包括转速模拟、温度模拟和转矩输出模拟；
所述发动机数字模拟模块连接有数字车辆轮胎系统；用于将发动机数字模拟模块的相关模拟参数传递给数字车辆轮胎系统
所述数字车辆轮胎系统，用于模拟轮胎在与地面摩擦时的相关参数。
4.根据权利要求2所述的数字虚拟车辆发动机系统，其特征在于：所述车辆智能数字模拟模块包括VR展示模块；
所述VR展示模块，用于向使用者提供模拟的车辆驾驶。
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