[发明专利]整车道路虚拟试验系统及其试验方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车制造工艺的技术领域，涉及汽车整车的试验系统，更具体地说，本发明涉及一种整车道路虚拟试验系统。另外，本发明还涉及该试验系统所采用的试验方法。

背景技术

汽车工业作为一个重要的制造行业，其特点是产量大、品种多、产品使用条件复杂，对产品的性能、寿命和成本各方面要求很高，涉及的技术领域极为广泛，许多理论问题研究还不够充分，不少设计问题还不能根据现有的理论建立数理模型，做出可信赖的预期。只有通过整车道路试验，来获得必要的技术参数。所以，整车道路试验成为整车设计开发的最为关键环节之一，它既是验证已有设计合格与否的有效途径，又为进一步的改进和优化设计提供试验依据。

整车道路试验经历了试车场试验阶段、室内道路模拟试验阶段，已经积累丰硕的成果并形成了许多成熟的理论，但是因整车道路的试车场试验花费时间过长、试验成本过高，特别是由于驾驶员、环境和试验道路等因素的变化而无法得出一致的试验结果。因此本领域的技术人员希望获得试验进程更快、重复回放性更好、试验结果更准确；同时可以大大降低开发费用、缩短开发周期的试验方法。

室内道路模拟试验的设备主要是道路模拟机，其工作原理是利用计算机软件生成驱动振动台的驱动信号，由测控系统输出到振动台实施激振；同时，测控系统采集试件和振动台的响应和状态，并把数据传到计算机中，迭代出满足一定精度的激励信号，再利用迭代获得的满足精度要求的激励信号来直接驱动振动台，从而进行模拟道路试验。其数据处理主要是通过对试验道路上汽车响应数据进行编辑，强化试验条件，缩短试验时间，从而达到加速新产品研发的进程，快速地得到可靠性、耐久性性能方面的结论，所以不可避免的会出现试验失真情况，同时由于其不能对试验进程进行回放及数据实时调取，模拟仿真效果不理想，不能较好的表现实际试验工况。

CAE模拟技术目前仅局限于操作者根据设立好的程序，对已经建好的数据模型做定量分析，同时操作者也只能通过计算机界面进行操作，并不能参与到虚拟环境中去。它所建立的只是一个静态的世界，而不是VR技术所表现出的一个开放环境，不可以对操作者的输入(如手势，语言命令等)作出响应。

发明内容

本发明所要解决的第一个问题是提供一种整车道路虚拟试验系统，其目的是克服现有技术中传统整车道路试验方法的不足。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的这种整车道路虚拟试验系统的核心是三维交互式计算机及其用户操作界面；所述的整车道路虚拟试验系统设有试验参数加载模块，用于对试验车辆模型及试验路面模型工况加载路谱载荷；所述的整车道路虚拟试验系统设有虚拟试验模块，其中包括外围辅助设备；所述的整车道路虚拟试验系统设评价模块。

以上所述的外围辅助设备包括3-D位置跟踪器、数据手套、头盔显示器和力反馈装置。

所述的三维交互式计算机存储建模软件，所述的试验系统通过建模软件对整车道路模拟试验系统的图形数据建立数据库。

前面所述的评价模块，通过对试验数据进行调用、分析，或通过回放功能对试验场景实时再现，最后对整车道路虚拟试验结果进行评价、分析、统计处理。

本发明要解决的第二个问题是提供以上所述的整车道路虚拟试验系统采用的试验方法，该试验方法的过程是：

a)、几何建模：采用计算机辅助设计技术的核心基础是几何建模，即在计算机系统内，以数字方式对产品从构思到成品的设计和制造过程进行描述；

b)、根据需要选择接入互联网进行数据的实时传输、交换及共享；当用户连接好3-D位置跟踪器、数据手套、头盔显示器、力反馈装置等相应的辅件设备，启动三维的交互式计算机后，进入虚拟试验系统的用户操作界面；

c)、进入用户操作界面后，从已经储存在系统中的数据库里面，根据需要调出将进行试验的试验车辆模型，；然后根据试验工况，对车辆各零部件加载运动变量参数。

d)、然后根据试验工况，对试验路面模型路谱和载荷参数加载。

e)、当数据加载完成以后，直接进入道路虚拟试验系统进行虚拟试验，利用外围辅助设备控制试验进程，进行各相关操作；试验操作人员在所处的虚拟环境中同实际环境中操作相同，同时在虚拟环境中对试验数据实时存储、共享和传输；

f)、试验结束后，再利用评价模块，通过对试验数据进行调用、分析，或通过回放功能对试验场景实时再现，最后对整车道路虚拟试验结果进行评价、分析、统计等处理，系统同时自动生成试验报告；