一种车辆发动机扭矩校正方法、终端设备及存储介质与流程

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种车辆发动机扭矩校正的方法、终端设备及存储介质。

背景技术：

汽车发动机常存在“一机多档次”的情况，即发动机厂商推出的一系列不同扭矩档次的发动机时，采用一模一样的机械结构和电子结构，仅是在发动机ecu程序上对最大扭矩进行不同档次限制，以追求用最低的成本来实现产品阶梯化和层次化。

发动机实际扭矩百分比，是发动机往can总线上输出的一个j1939标准协议数据，其反映了当前输出扭矩占发动机可输出最大扭矩的百分比。can总线上的其它器件，如要获知当前车辆的动力扭矩，可以用发动机最大扭矩乘以总线上的实时输出的实际扭矩百分比得到。

在整车系统集成时，往往存在对“一机多档次”发动机忘记调整实际扭矩百分比输出的问题，即假设某发动机实际最大扭矩为tmax，发动机厂商用限制系数a，将最大扭矩限制为“标识最大扭矩”ttag(ttag＝a×tmax)，但忘记对实际输出扭矩百分比进行调整，还是参照tmax输出扭矩百分比。举例来说，假设限制系数a为0.5，忘记调整实际输出扭矩百分比时，车辆实际最大扭矩tmax能达到的实际最大百分比为50％，然而这时，由于用户只知道发动机告知的标识最大扭矩为ttag，因此用户如果按普通的经验计算车辆实时扭矩值为：50％×ttag，明显这就是错误的，正确的扭矩值应为百分比乘以实际最大扭矩：50％×tmax。该问题虽然不会影响车辆集成后的行驶功能，但对车辆上其它的智能设备来说，可能会造成对车辆扭矩计算不准确。因此，如果需要计算车辆扭矩，应在计算之前采用一定方法识别出发动机的标识最大扭矩ttag是否就是实际最大扭矩tmax，进一步的，如果二者不等，则应计算出未知的实际最大扭矩值tmax做为对标识最大扭矩ttag的校正。

最直观的方法是将油门踏到最深，让发动机达到最大输出扭矩，此时观测扭矩百分比数值，如果扭矩最大时，百分比是100％，则说明可以用标识扭矩和百分比乘积来计算车辆实时扭矩，反之则不行。但是这不是一种实用方法，车辆一般较少需油门踏板踩到底来行驶，要求司机进行油门踏板踩到底的危险方式开车并不安全。而空档、半离合或轻载时，由于发动机外部没有足够的反向阻力，因此油门踏到底，不会显著增大扭矩，而只是随着喷油量的增加对应增大功率，由于功率＝转速*扭矩，所以看到的现象是扭矩依旧很小而转速不断增大，因此有些情况下油门踩到底也无法达到发动机的最高扭矩。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出了一种车辆发动机扭矩校正方法、终端设备及存储介质。

具体方案如下：

一种车辆发动机扭矩校正方法，包括以下步骤：

s1：以固定周期采集车辆在当前时刻t的车辆状态数据集ct，所述车辆状态数据集包括油门深度ap、实际扭矩半分比a、发动机转速n、离合状态和档位状态；

s2：判断是否同时满足：离合状态为离合未踩下和档位状态为档位不是空档，如果是，进入s3，否则，返回s1；

s3：判断当前时刻t与前一时刻t-1的油门深度ap是否相同，如果是，返回s1，否则，进入s4；

s4：将实际扭矩半分比a相对油门深度ap求导，得到扭矩导数da，将发动机转速n相对油门深度ap求导，得到转速导数dn，计算扭矩导数da与转速导数dn的比值d：

设定比值阈值，判断比值d是否大于比值阈值，如果是，将采集的时刻t的车辆状态数据集设为有效数据集，进入s5，否则，返回s1；

s5：重复步骤s1～s4，直到采集到四个有效数据集，将数据集中的油门深度ap作为自变量x，实际扭矩半分比a作为因变量y，通过四个有效数据集对方程y＝ax³+bx²+cx+d进行拟合求解，得到最终的实际扭矩计算方程；

s6：将x＝100代入实际扭矩计算方程中求解y的值，判断y是否满足范围阈值，如果是，则设定发动机的实际最大扭矩tmax＝ttag；如果不是，设定发动机的实际最大扭矩tmax＝ttag/y，其中ttag为发动机的标识最大扭矩；

s7：计算车辆发动机的实际扭矩t为：t＝a×tmax。

进一步的，步骤s4中扭矩导数da与转速导数dn的计算过程分别为：

其中，下标t表示当前时刻，下标t-1表示当前时刻的前一时刻。

进一步的，步骤s4中比值阈值为0.1。

进一步的，步骤s5中采用高斯消元法或最小二乘法对方程进行求解。

进一步的，步骤s6中范围阈值为[100-范围值，100+范围值]，其中范围值根据经验设定。

一种车辆发动机扭矩校正终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。

本发明采用如上技术方案，通过油门深度、实际扭矩半分比、发动机转速、离合状态和档位状态之间的关系，判断发动机的实际最大扭矩是否为其标识最大扭矩，进而准确计算其实际扭矩。

附图说明

图1所示为本发明实施例一的流程图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一：

本发明实施例提供了一种车辆发动机扭矩校正方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤一、车辆行驶时，以一个固定周期(该实施例中设为100ms)，从车辆总线上采集在当前时刻t的车辆状态数据集ct。

所述采集车辆状态数据中至少包括：

(1)油门深度ap：设定油门深度ap的取值范围为0～100，单位为％，0表示未踩油门，100表示完全踩下；

(2)实际扭矩百分比a：设定实际扭矩百分比a的取值范围为0～100，单位为％；

(3)发动机转速n；

(4)离合状态h，设定离合状态h的取值为0或1，0表示离合未踩下，1表示离合已踩下(包括离合该开始踩下到离合踩到底的所有状态)；

(5)档位状态k，设定档位状态k的取值为0或1，0表示档位不是空档，1表示档位是空档。

则时刻t的数据集ct＝{apt，at，nt，ht，kt}。

步骤二、判断是否满足离合状态ht和档位状态kt同时为0，如果是，进入步骤三，否则，说明该数据集ct不可用，返回步骤一重新采集数据进行判断。

通过该步骤完成了数据的初步过滤。一方面过滤档位为空档，或半离合时的数据，避免当空档或半离合时，发动机外部反向阻力过小，油门深度ap增大时，实际扭矩半分比a的变化不敏感，而是只是增加功率输出导致发动机转速n的显著变化，因此，此时的数据不能反应实际扭矩半分比a与油门深度ap的对应关系，因此应过滤掉。

步骤三：设定当前时刻t的前一时刻t-1采集的数据集ct-1中的实际扭矩半分比和发动机转速分别为at-1与nt-1，计算实际扭矩半分比和发动机转速相对于油门深度的扭矩导数da与转速导数dn，其中扭矩导数da与转速导数dn分别表示实际扭矩半分比a和发动机转速n相对于油门深度ap的变化率：

其中，下标t表示当前时刻，下标t-1表示当前时刻的前一时刻。

如果apt-apt-1等于0，则表示油门深度无变化，此数据无效，返回步骤一；如果不等于0，则进入步骤四。

步骤四：计算扭矩导数da与转速导数dn的比值当dn为零时，则d取无穷大。

判断d是否大于比值阈值u，如果否，则表示油门主要影响转速，数据不可用，返回步骤一；如果是，则表明油门主要影响扭矩，数据可用，进入步骤五。

所述比值阈值u在该实施例中设为0.1，该数据根据经验值设定。

通过该步骤完成了对数据的进一步过滤，分别对实际扭矩百分比a与发动机转速n相对油门深度ap求导数，得到扭矩导数da与转速导数dn，计算导数的比值取比值d大于比值阈值u时的数据，此时的数据表明，扭矩随油门踏板深度相对转速是高度敏感的，应将这部分数据作为有效数据提取出来。

步骤五：将提取出的时刻t的数据集ct进行扭矩与油门深度的三次方程关系拟合：

y＝ax³+bx²+cx+d

将油门深度apt作为自变量x，实际扭矩半分比tt作为因变量y，得到一个四元一次有效方程，纳入待解方程组。

判断待解方程组内含有的方程个数是否大于4，如果否，则无法求解，返回步骤一，继续求解更多的四元一次有效方程来纳入方程组，如果是，则可解，进入步骤六。

步骤六：采用高斯消元法或最小二乘法求解方程组的最优解，得到a，b，c，d四个参数的值，得到最终的实际扭矩计算方程。

步骤七：将x＝100代入实际扭矩计算方程中求解y的值，判断y是否满足范围阈值，如果是，则判定该发动机的标识最大扭矩ttag即为实际最大扭矩tmax，不需要校正，设定发动机的实际最大扭矩tmax＝ttag；如果不是，则说明该发动机为一机多档发动机，且标识最大扭矩ttag不等于实际最大扭矩tmax，需要进行校正，设定发动机的实际最大扭矩tmax＝ttag/y。

所述范围阈值该实施例中设定为[100-范围值，100+范围值]，其中范围值本领域技术人员可以根据经验设定，该实施例设定范围值为0.5，则范围阈值为99.5％～100.5％。

步骤八：计算车辆发动机的实际扭矩t为：t＝a×tmax。

本发明实施例一通过油门深度、实际扭矩半分比、发动机转速、离合状态和档位状态之间的关系，判断发动机的实际最大扭矩是否为其标识最大扭矩，进而准确计算其实际扭矩。

实施例二：

本发明还提供一种车辆发动机扭矩校正终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。

进一步地，作为一个可执行方案，所述车辆发动机扭矩校正终端设备可以是车载电脑及云端服务器等计算设备。所述车辆发动机扭矩校正终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述车辆发动机扭矩校正终端设备的组成结构仅仅是车辆发动机扭矩校正终端设备的示例，并不构成对车辆发动机扭矩校正终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述车辆发动机扭矩校正终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。

进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述车辆发动机扭矩校正终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个车辆发动机扭矩校正终端设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述车辆发动机扭矩校正终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。

所述车辆发动机扭矩校正终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)以及软件分发介质等。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。