本發(fā)明涉及汽車(chē)模擬仿真領(lǐng)域，尤其涉及一種車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法和裝置。

背景技術(shù)：

如圖1所示，是現(xiàn)有方案一的建模仿真方法的流程圖。根據(jù)NEDC(歐洲油耗及排放評(píng)定標(biāo)準(zhǔn))測(cè)試循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)模塊輸出目標(biāo)車(chē)速和目標(biāo)檔位。車(chē)身模塊會(huì)根據(jù)輸入輪胎等數(shù)據(jù)計(jì)算輪胎轉(zhuǎn)速，輪胎轉(zhuǎn)速傳遞到變速器模塊計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。同時(shí)目標(biāo)車(chē)速和目標(biāo)檔位也會(huì)輸入到阻力模塊計(jì)算車(chē)輛行駛的空氣阻力、轉(zhuǎn)動(dòng)阻力等。這些阻力通過(guò)扭矩模塊計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)輸出扭矩。油耗模塊通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩根據(jù)出入的萬(wàn)有數(shù)據(jù)估算油耗。如果考慮25度環(huán)境溫度模塊會(huì)將計(jì)算油耗乘以一個(gè)常量。

仿真方法1沒(méi)有考慮油門(mén)或者節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，這樣無(wú)法實(shí)現(xiàn)換擋策略的模擬。從而影響了仿真的精度。仿真方法1在計(jì)算完百公里油耗后會(huì)乘以一個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)由于溫度對(duì)于仿真結(jié)構(gòu)的影響，由于不同發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、氣缸數(shù)和缸形等不同會(huì)直接影響升溫速度。同時(shí)由于起停技術(shù)和能量回收技術(shù)等的應(yīng)用。由于溫度影響的油耗百分比會(huì)有變化。單變比的油耗修改肯定造成很大的仿真誤差。

如圖2所示，是現(xiàn)有方案二的建模仿真方法的流程圖。根據(jù)NEDC測(cè)試循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)模塊輸出目標(biāo)車(chē)速。油門(mén)踏板模塊根據(jù)車(chē)身模塊計(jì)算的實(shí)際車(chē)速控制其開(kāi)啟角度。發(fā)動(dòng)機(jī)模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門(mén)開(kāi)啟角度計(jì)算輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。變速器模塊在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和轉(zhuǎn)速計(jì)算變速器的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。車(chē)身模塊根據(jù)輸入的扭矩和計(jì)算的整車(chē)負(fù)載計(jì)算車(chē)速。最后通過(guò)負(fù)載和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算平均油耗。

仿真方法2沒(méi)有考慮溫度的影響。仿真方法2的油耗估算是根據(jù)萬(wàn)有 曲線的油門(mén)開(kāi)啟角度和扭矩插值查表。這樣的計(jì)算方法在傳統(tǒng)拉線自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)比較精確的仿真?？墒乾F(xiàn)在大部分汽車(chē)使用電子節(jié)氣門(mén)和增壓器。這些技術(shù)的使用會(huì)導(dǎo)致油門(mén)開(kāi)啟角度和扭矩對(duì)應(yīng)油耗不是唯一的關(guān)系。因此如果繼續(xù)使用這樣的計(jì)算會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

現(xiàn)有方案三中，現(xiàn)在有一些模型可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度對(duì)于扭矩和燃油效率的影響。通過(guò)熱力學(xué)和力學(xué)公式計(jì)算不同溫度下發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩?fù)p失。

方法3是通過(guò)溫度計(jì)算對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的計(jì)算，可是在進(jìn)行NEDC仿真的時(shí)候沒(méi)有時(shí)間對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的曲線。因此此類(lèi)模塊或公式無(wú)法使用，沒(méi)有系統(tǒng)模塊的仿真產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗仿真方法不準(zhǔn)確及無(wú)仿真產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法和裝置。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法，所述方法包括：

獲取一用戶設(shè)定的目標(biāo)車(chē)速及循環(huán)測(cè)試時(shí)間，進(jìn)行循環(huán)測(cè)試；

當(dāng)目標(biāo)車(chē)速大于零且速差不小于零時(shí)，獲取當(dāng)前油門(mén)踏板開(kāi)度，根據(jù)預(yù)設(shè)的油門(mén)踏板開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與節(jié)氣門(mén)踏板開(kāi)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到當(dāng)前油門(mén)開(kāi)度下節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，所述速差為目標(biāo)車(chē)速與獲取的循環(huán)測(cè)試中第N次測(cè)試的仿真車(chē)速的差值，N為大于0的整數(shù)；

根據(jù)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩；

獲取發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和發(fā)電機(jī)輸出扭矩，根據(jù)速比和主減速比得到變速器輸出扭矩；

根據(jù)變速器輸出扭矩和車(chē)輛在行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力計(jì)算第N+1次測(cè)試的仿真車(chē)速；

利用時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度離線訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的溫度通過(guò)查表計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速；如果是怠速工況系統(tǒng)使用怠速轉(zhuǎn)速計(jì) 算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗，如果是非怠速工況系統(tǒng)使用仿真發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法中，所述獲取一用戶設(shè)定的目標(biāo)車(chē)速及循環(huán)測(cè)試時(shí)間，進(jìn)行循環(huán)測(cè)試步驟之后還包括：

當(dāng)目標(biāo)車(chē)速為零或者目標(biāo)車(chē)速大于零且速差小于零時(shí)，激活剎車(chē)控制；

根據(jù)獲取的剎車(chē)扭矩和車(chē)輛在行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力計(jì)算第N+1次測(cè)試仿真的仿真車(chē)速。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法中，所述利用時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度離線訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的溫度通過(guò)查表計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速；如果是怠速工況系統(tǒng)使用怠速轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗，如果是非怠速工況系統(tǒng)使用仿真發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗步驟之后還包括：

計(jì)算仿真油耗與測(cè)定的油耗對(duì)比，根據(jù)兩者誤差通過(guò)訓(xùn)練算法函數(shù)修正訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成一個(gè)油耗補(bǔ)償系數(shù)；在進(jìn)行仿真運(yùn)算時(shí)運(yùn)算的仿真油耗結(jié)果乘以該油耗補(bǔ)償系數(shù)。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法中，所述獲取一用戶設(shè)定的目標(biāo)車(chē)速及循環(huán)測(cè)試時(shí)間，進(jìn)行循環(huán)測(cè)試步驟之后還包括：

接收發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真轉(zhuǎn)速為零，此時(shí)的仿真油耗為零；

接收發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真轉(zhuǎn)速為預(yù)設(shè)的怠速，同時(shí)輸出啟動(dòng)油耗。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法中，所述根據(jù)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩步驟之后還包括：

利用電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩進(jìn)行回收，具體為：

電機(jī)在充電時(shí)，根據(jù)電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速和輸入扭矩查表計(jì)算發(fā)電量；當(dāng)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)工況時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)速和輸出電量查表計(jì)算輸出扭矩。

本發(fā)明還提供了一種車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算裝置，所述裝置包括：

測(cè)試循環(huán)模塊，用于獲取一用戶設(shè)定的目標(biāo)車(chē)速及循環(huán)測(cè)試時(shí)間，進(jìn)行循環(huán)測(cè)試；

油門(mén)和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度控制模塊，用于當(dāng)目標(biāo)車(chē)速大于零且速差不小于零時(shí)， 獲取當(dāng)前油門(mén)踏板開(kāi)度，根據(jù)預(yù)設(shè)的油門(mén)踏板開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與節(jié)氣門(mén)踏板開(kāi)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到當(dāng)前油門(mén)開(kāi)度下節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，所述速差為目標(biāo)車(chē)速與獲取的循環(huán)測(cè)試中第N次測(cè)試的仿真車(chē)速的差值，N為大于0的整數(shù)；

發(fā)動(dòng)機(jī)模塊，用于根據(jù)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩；

變速器模塊，用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和發(fā)電機(jī)輸出扭矩，根據(jù)速比和主減速比得到變速器輸出扭矩；

車(chē)速仿真模塊，用于根據(jù)變速器輸出扭矩和車(chē)輛在行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力計(jì)算第N+1次測(cè)試的仿真車(chē)速；

油耗計(jì)算模塊，用于利用時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度離線訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的溫度通過(guò)查表計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速；如果是怠速工況系統(tǒng)使用怠速轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗，如果是非怠速工況系統(tǒng)使用仿真發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算裝置中，所述裝置還包括：

剎車(chē)控制模塊，用于當(dāng)目標(biāo)車(chē)速為零或者目標(biāo)車(chē)速大于零且速差小于零時(shí)，激活剎車(chē)控制；

所述車(chē)速仿真模塊根據(jù)獲取的剎車(chē)扭矩和車(chē)輛在行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力計(jì)算第N+1次測(cè)試仿真的仿真車(chē)速。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算裝置中，所述裝置還包括：

油耗補(bǔ)償模塊，用于計(jì)算仿真油耗與測(cè)定的油耗對(duì)比，根據(jù)兩者誤差通過(guò)訓(xùn)練算法函數(shù)修正訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成一個(gè)油耗補(bǔ)償系數(shù)；在進(jìn)行仿真運(yùn)算時(shí)運(yùn)算的仿真油耗結(jié)果乘以該油耗補(bǔ)償系數(shù)。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算裝置中，所述裝置還包括：

發(fā)動(dòng)機(jī)啟停模塊，用于：

接收發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真轉(zhuǎn)速為零，此時(shí)的仿真油耗為零；

接收發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真轉(zhuǎn)速為預(yù)設(shè)的怠速，同時(shí)輸出啟動(dòng)油耗。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算裝置中，所述裝置還包括：

能量回收模塊，用于：

利用電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩進(jìn)行回收，具體為：

電機(jī)在充電時(shí)，根據(jù)電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速和輸入扭矩查表計(jì)算發(fā)電量；當(dāng)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)工況時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)速和輸出電量查表計(jì)算輸出扭矩。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的仿車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法通過(guò)溫度的補(bǔ)償提高了仿真油耗的精度；可以提供不同循環(huán)不同時(shí)刻的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，為起停仿真提供依據(jù)；該方法可以體現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起停和能量回收對(duì)油耗上面的影響。另外，該方法可以體現(xiàn)不同的變速器換擋策略對(duì)于油耗的影響，還可以用于整車(chē)廠發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的匹配計(jì)算和基于模型的變速器標(biāo)定。

附圖說(shuō)明

圖1表示現(xiàn)有技術(shù)中第一種汽車(chē)仿真油耗測(cè)試方法的流程示意圖；

圖2表示現(xiàn)有技術(shù)中第二種汽車(chē)仿真油耗測(cè)試方法的流程示意圖；

圖3表示本發(fā)明實(shí)施例中車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法的流程圖；

圖4表示本發(fā)明實(shí)施例中油門(mén)開(kāi)度控制和剎車(chē)踏板控制的流程示意圖；

圖5表示本發(fā)明實(shí)施例中能量回收過(guò)程示意圖；

圖6表示本發(fā)明實(shí)施例中油耗計(jì)算過(guò)程示意圖；

圖7表示本發(fā)明實(shí)施例中車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算裝置的構(gòu)成及執(zhí)行流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

參照?qǐng)D3所示，本發(fā)明提供了一種車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法，所述方法包括：步驟100，獲取一用戶設(shè)定的目標(biāo)車(chē)速及循環(huán)測(cè)試時(shí)間，進(jìn)行循環(huán)測(cè)試；步驟200，當(dāng)目標(biāo)車(chē)速大于零且速差不小于零時(shí)，獲取當(dāng)前油門(mén)踏板開(kāi)度，根據(jù)預(yù)設(shè)的油門(mén)踏板開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與節(jié)氣門(mén)踏板開(kāi)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到當(dāng)前油門(mén)開(kāi)度下節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，所述速差為目標(biāo)車(chē)速與獲取的循環(huán)測(cè)試中第N次測(cè)試的仿真車(chē)速的差值，N為大于0的整數(shù)；步驟300，根據(jù)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩；步驟400，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和發(fā)電機(jī)輸出扭矩，根據(jù)速比和主減速比得到變速器輸出扭矩；步驟500， 根據(jù)變速器輸出扭矩和車(chē)輛在行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力計(jì)算第N+1次測(cè)試的仿真車(chē)速；步驟600，利用時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度離線訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的溫度通過(guò)查表計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速；如果是怠速工況系統(tǒng)使用怠速轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗，如果是非怠速工況系統(tǒng)使用仿真發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗。

本發(fā)明實(shí)施例中的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于很多仿真系統(tǒng)的編譯；優(yōu)化了查表計(jì)算的結(jié)構(gòu)，有效減小了由于插值運(yùn)算所產(chǎn)生的誤差；使用了兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行針對(duì)仿真油耗的補(bǔ)償，大大的縮小了仿真和實(shí)測(cè)的誤差，同時(shí)也可以用于包括起停和能量回收的控制策略開(kāi)發(fā)。

具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)不同地區(qū)和測(cè)試要求，獲取用戶對(duì)目標(biāo)車(chē)速和測(cè)試循環(huán)時(shí)間進(jìn)行設(shè)定后，進(jìn)行循環(huán)測(cè)試。并通過(guò)目標(biāo)車(chē)速和前一次仿真測(cè)試的仿真車(chē)速的差值來(lái)判斷是進(jìn)行油門(mén)控制還是進(jìn)行剎車(chē)控制。測(cè)試循環(huán)以時(shí)間作為橫坐標(biāo)軸，目標(biāo)車(chē)速作為縱坐標(biāo)軸輸出信號(hào)。由于計(jì)算會(huì)使用積分、微分和延遲計(jì)算，因此測(cè)試循環(huán)的輸出需要確定采樣時(shí)間。采樣時(shí)間決定了仿真的精度和速度。如果采樣時(shí)間過(guò)大會(huì)影響精度，采樣時(shí)間過(guò)小會(huì)影響仿真計(jì)算時(shí)間，建議取值范圍在0.01到1秒之間。

利用時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度離線訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)仿真系統(tǒng)計(jì)算百公里的綜合油耗，同時(shí)通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)在轉(zhuǎn)鼓設(shè)備上的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度對(duì)于油耗的影響，同時(shí)可以提供起?？刂埔罁?jù)。計(jì)算方法是使用輸出扭矩和轉(zhuǎn)速查表來(lái)確定消耗燃油，如表1所示。

表1發(fā)動(dòng)機(jī)消耗與輸出扭矩和轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系

當(dāng)進(jìn)行油耗計(jì)算后，還包括一油耗補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程：計(jì)算仿真油耗與測(cè)定的油耗對(duì)比，根據(jù)兩者誤差通過(guò)訓(xùn)練算法函數(shù)修正訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成一個(gè)油耗補(bǔ)償系數(shù)；在進(jìn)行仿真運(yùn)算時(shí)運(yùn)算的仿真油耗結(jié)果乘以該油耗補(bǔ)償系數(shù)。

參照?qǐng)D6所示，對(duì)于油耗的計(jì)算部分的具體表述如下：學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液 溫度調(diào)節(jié)怠速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，如果需要提供發(fā)動(dòng)機(jī)起停參考依據(jù)。學(xué)習(xí)方法是使用在相應(yīng)測(cè)試循環(huán)轉(zhuǎn)鼓平臺(tái)下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，輸入分別是時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度離線訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。將訓(xùn)練好的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)放入仿真系統(tǒng)中。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的溫度通過(guò)查表計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速。如果是怠速工況系統(tǒng)使用怠速轉(zhuǎn)速，如果是非怠速工況系統(tǒng)使用仿真發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)溫度修正怠速后，系統(tǒng)解決了由于溫度影響怠速導(dǎo)致仿真系統(tǒng)油耗的誤差?？墒窍到y(tǒng)還是存在一些物理公式所不能表達(dá)的誤差，這個(gè)誤差可以通過(guò)一個(gè)新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)進(jìn)行補(bǔ)償。仿真系統(tǒng)計(jì)算仿真油耗，同實(shí)測(cè)油耗對(duì)比。根據(jù)兩者誤差通過(guò)訓(xùn)練算法函數(shù)修正訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)有效的學(xué)習(xí)策略可以生成一個(gè)油耗補(bǔ)償系數(shù)。在進(jìn)行仿真運(yùn)算時(shí)運(yùn)算的結(jié)果乘以補(bǔ)償神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的因子便可實(shí)現(xiàn)較精準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)油耗仿真。

參照?qǐng)D4所示，當(dāng)目標(biāo)車(chē)速大于零且速差不小于零時(shí)，獲取當(dāng)前油門(mén)踏板開(kāi)度，根據(jù)預(yù)設(shè)的油門(mén)踏板開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與節(jié)氣門(mén)踏板開(kāi)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到當(dāng)前油門(mén)開(kāi)度下節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，并以此獲得計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和變速器輸出扭矩。作為本方法的另外一種實(shí)施方式，當(dāng)目標(biāo)車(chē)速為零或者目標(biāo)車(chē)速大于零且速差小于零時(shí)，激活剎車(chē)控制；根據(jù)獲取的剎車(chē)扭矩和車(chē)輛在行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力計(jì)算第N+1次測(cè)試仿真的仿真車(chē)速。油門(mén)和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度控制和剎車(chē)控制模塊原理相同都是使用PI控制器調(diào)節(jié)，但是激活條件和限制條件不同。當(dāng)目標(biāo)車(chē)速為零或者目標(biāo)車(chē)速大于零速差小于零時(shí)激活剎車(chē)控制。當(dāng)目標(biāo)車(chē)速大于零同時(shí)速差大于等于零時(shí)激活油門(mén)控制。每次油門(mén)控制和剎車(chē)控制切換時(shí)都會(huì)激活延時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)生理反應(yīng)延遲一般在0.5—1秒。延遲執(zhí)行時(shí)輸出速差為零，當(dāng)經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間后將會(huì)實(shí)時(shí)的輸出速差。PI控制器調(diào)節(jié)要依舊不同的測(cè)試法規(guī)，調(diào)節(jié)后保證控制誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。同時(shí)分別根據(jù)油門(mén)踏板和剎車(chē)踏板的開(kāi)啟范圍分別設(shè)置PI控制器的控制輸出最小和最大數(shù)值?？紤]到機(jī)械結(jié)構(gòu)的響應(yīng)速度控制信號(hào)將會(huì)通過(guò)傳遞函數(shù)修正其線性響應(yīng)。

油門(mén)開(kāi)度控制是通過(guò)一個(gè)二維數(shù)據(jù)查表法實(shí)現(xiàn)，如附圖橫軸為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，豎軸為油門(mén)踏板的開(kāi)度。數(shù)據(jù)為節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。置于試驗(yàn)臺(tái)上的被測(cè)試的汽車(chē)，通過(guò)記錄不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門(mén)開(kāi)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到如下表1。

表1發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門(mén)開(kāi)度對(duì)應(yīng)關(guān)系表

對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的計(jì)算也是通過(guò)一個(gè)二維數(shù)據(jù)查表法實(shí)現(xiàn)，如表2中，橫軸為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，豎軸為節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。數(shù)據(jù)為輸出扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)模塊的實(shí)際輸出扭矩還要考慮轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響和泵損，其公式可以表達(dá)如下：

T_{發(fā)動(dòng)機(jī)輸出}＝T_{發(fā)動(dòng)機(jī)}-I_{發(fā)動(dòng)機(jī)}a_{發(fā)動(dòng)機(jī)}-T_泵損。

表2發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度對(duì)照表

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，變速器的計(jì)算和仿真可以分成兩大類(lèi)：第一類(lèi)有液力變矩器的變速器，如自動(dòng)變速器(AT)和無(wú)級(jí)變速器(CVT)。第二類(lèi)似有離合器的變速器，如手動(dòng)變速器(MT)、機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)和雙離合變速器(DCT)。

1.帶液力變矩器的變速器，計(jì)算公式可以根據(jù)液力變矩器鎖止和非鎖止兩個(gè)工況。

2.有離合器的變速器

在液力變矩器鎖止和解鎖時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械響應(yīng)時(shí)間使用傳遞函數(shù)修正其 線性響應(yīng)曲線。離合器類(lèi)的變速器在換擋時(shí)根據(jù)換擋時(shí)間使用傳遞函數(shù)修正其線性響應(yīng)曲線。鎖止控制策略和換擋策略需根據(jù)實(shí)際情況模擬，給出鎖止信號(hào)和相應(yīng)仿真模擬時(shí)間點(diǎn)的變速器速比。

作為本方法的一種優(yōu)選的方式，在計(jì)算車(chē)速中考慮外界阻力對(duì)車(chē)速的影響?；谲?chē)輛縱向動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的建模方法。行駛阻力考慮車(chē)輪阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。

車(chē)輪阻力：F_車(chē)輪＝f_r×G_載荷；

空氣阻力：

坡度阻力：F_坡度＝G_載荷×sinα。

作為對(duì)本計(jì)算方法的補(bǔ)充，增加了根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)起?？刂苼?lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。根據(jù)目標(biāo)車(chē)速、仿真車(chē)速、剎車(chē)和油門(mén)提供給油耗計(jì)算模塊發(fā)動(dòng)機(jī)起停請(qǐng)求。模塊的控制策略可以根據(jù)不同發(fā)動(dòng)機(jī)自行編譯。當(dāng)發(fā)送發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)，系統(tǒng)仿真發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零，油耗為零。當(dāng)發(fā)送發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)，系統(tǒng)恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速，同時(shí)輸出啟動(dòng)油耗。仿真系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)需要傳遞函數(shù)過(guò)濾。可以為整車(chē)廠和發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的供應(yīng)商提供新技術(shù)針對(duì)不同車(chē)型和發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油效果。

作為對(duì)本計(jì)算方法的補(bǔ)充，增加了根據(jù)能量回收來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。根據(jù)仿真車(chē)速、剎車(chē)、油門(mén)等仿真信號(hào)和控制策略，執(zhí)行能量回收或者給動(dòng)力系統(tǒng)提供扭矩。如附圖能量回收模塊包含電機(jī)和電瓶?jī)刹糠帧８鶕?jù)控制策略車(chē)輛可以提供扭矩給電機(jī)發(fā)電儲(chǔ)存在電瓶，或者電瓶提供電流驅(qū)動(dòng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)阻力驅(qū)動(dòng)?？梢詾檎?chē)廠和發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的供應(yīng)商提供新技術(shù)針對(duì)不同車(chē)型和發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油效果。

能量回收的物理公式在仿真的時(shí)候存在很大誤差，還有不同的系統(tǒng)存在很大差異。根據(jù)針對(duì)不同系統(tǒng)特性分析。能量回收模塊使用數(shù)據(jù)查表的方法實(shí)現(xiàn)。參照表3和表4所示，在電機(jī)充電工況時(shí)根據(jù)輸入轉(zhuǎn)速和輸入扭矩查表計(jì)算發(fā)電量?；蛘弋?dāng)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)工況時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)速和輸出電量查表計(jì)算輸出扭矩。能量回收系統(tǒng)的查表計(jì)算方法可以有效的表現(xiàn)電機(jī)的發(fā)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)性能，避開(kāi)了基于物理公式仿真的誤差大公式難的問(wèn)題。

表3電機(jī)充電工況時(shí)輸入轉(zhuǎn)速和輸入扭矩對(duì)應(yīng)關(guān)系表

表4電機(jī)在驅(qū)動(dòng)工況時(shí)轉(zhuǎn)速和輸出電量對(duì)應(yīng)關(guān)系表

對(duì)應(yīng)上述的計(jì)算方法，本發(fā)明還提供了一種車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算裝置，所述裝置包括：測(cè)試循環(huán)模塊，用于獲取一用戶設(shè)定的目標(biāo)車(chē)速及循環(huán)測(cè)試時(shí)間，進(jìn)行循環(huán)測(cè)試；油門(mén)和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度控制模塊，用于當(dāng)目標(biāo)車(chē)速大于零且速差不小于零時(shí)，獲取當(dāng)前油門(mén)踏板開(kāi)度，根據(jù)預(yù)設(shè)的油門(mén)踏板開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與節(jié)氣門(mén)踏板開(kāi)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到當(dāng)前油門(mén)開(kāi)度下節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，所述速差為目標(biāo)車(chē)速與獲取的循環(huán)測(cè)試中第N次測(cè)試的仿真車(chē)速的差值，N為大于0的整數(shù)；發(fā)動(dòng)機(jī)模塊，用于根據(jù)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩；變速器模塊，用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和發(fā)電機(jī)輸出扭矩，根據(jù)速比和主減速比得到變速器輸出扭矩；車(chē)速仿真模塊，用于根據(jù)變速器輸出扭矩和車(chē)輛在行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力計(jì)算第N+1次測(cè)試的仿真車(chē)速；油耗計(jì)算模塊，用于利用時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度離線訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的溫度通過(guò)查表計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速；如果是怠速工況系統(tǒng)使用怠速轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗，如果是非怠速工況系統(tǒng)使用仿真發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)仿真油耗。

本發(fā)明實(shí)施例中的車(chē)輛仿真參數(shù)的計(jì)算裝置構(gòu)成簡(jiǎn)單，適用于很多仿真系統(tǒng)的編譯；優(yōu)化了查表計(jì)算的結(jié)構(gòu)，有效減小了由于插值運(yùn)算所產(chǎn)生的誤差；使用了兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行針對(duì)仿真油耗的補(bǔ)償，大大的縮小了仿真和實(shí)測(cè)的誤差，同時(shí)也可以用于包括起停和能量回收的控制策略開(kāi)發(fā)。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述裝置還包括：剎車(chē)控制模塊，用于當(dāng)目標(biāo)車(chē)速為零或者 目標(biāo)車(chē)速大于零且速差小于零時(shí)，激活剎車(chē)控制；所述車(chē)速仿真模塊根據(jù)獲取的剎車(chē)扭矩和車(chē)輛在行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力計(jì)算第N+1次測(cè)試仿真的仿真車(chē)速。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述裝置還包括：油耗補(bǔ)償模塊，用于計(jì)算仿真油耗與測(cè)定的油耗對(duì)比，根據(jù)兩者誤差通過(guò)訓(xùn)練算法函數(shù)修正訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生成一個(gè)油耗補(bǔ)償系數(shù)；在進(jìn)行仿真運(yùn)算時(shí)運(yùn)算的仿真油耗結(jié)果乘以該油耗補(bǔ)償系數(shù)。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述裝置還包括：發(fā)動(dòng)機(jī)啟停模塊，用于：接收發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真轉(zhuǎn)速為零，此時(shí)的仿真油耗為零；接收發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真轉(zhuǎn)速為預(yù)設(shè)的怠速，同時(shí)輸出啟動(dòng)油耗。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述裝置還包括：能量回收模塊，用于：利用電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩進(jìn)行回收，具體為：電機(jī)在充電時(shí)，根據(jù)電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速和輸入扭矩查表計(jì)算發(fā)電量；當(dāng)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)工況時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)速和輸出電量查表計(jì)算輸出扭矩。

發(fā)明實(shí)施例中，模塊可以用軟件實(shí)現(xiàn)，以便由各種類(lèi)型的處理器執(zhí)行。舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)模塊可以包括計(jì)算機(jī)指令的一個(gè)或多個(gè)物理或者邏輯塊，舉例來(lái)說(shuō)，其可以被構(gòu)建為對(duì)象、過(guò)程或函數(shù)。盡管如此，發(fā)動(dòng)機(jī)模塊的可執(zhí)行代碼無(wú)需物理公式于一起，而是可以包括存儲(chǔ)在不同位里上的不同的指令，當(dāng)這些指令邏輯上結(jié)合在一起時(shí)，其構(gòu)成模塊并且實(shí)現(xiàn)該模塊的規(guī)定目的。

實(shí)際上，發(fā)動(dòng)機(jī)模塊可以是單條指令或者是許多條指令，并且甚至可以分布在多個(gè)不同的代碼段上，分布在不同程序當(dāng)中，以及跨越多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備分布。同樣地，操作數(shù)據(jù)可以在模塊內(nèi)被識(shí)別，并且可以依照任何適當(dāng)?shù)男问綄?shí)現(xiàn)并且被組織在任何適當(dāng)類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)。所述操作數(shù)據(jù)可以作為單個(gè)數(shù)據(jù)集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存儲(chǔ)設(shè)備上)，并且至少部分地可以?xún)H作為電子信號(hào)存在于系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)上。

在模塊可以利用軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)，考慮到現(xiàn)有硬件工藝的水平，所以可以以軟件實(shí)現(xiàn)的模塊，在不考慮成本的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員都可以搭建對(duì)應(yīng)的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能，所述硬件電路包括常規(guī)的超大規(guī)模集成(VLSI)電路或者門(mén)陣列以及諸如邏輯芯片、晶體管之類(lèi)的現(xiàn)有半導(dǎo)體或者是其它分立的元件。模塊還可以用可編程硬件設(shè)備，諸如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設(shè)備等實(shí)現(xiàn)。

以上所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述的原理前提下還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。