一种引擎模拟方法、声浪合成方法和相关装置与流程

本技术涉及汽车，特别是涉及一种引擎模拟方法、声浪合成方法和相关装置。

背景技术：

1、随着新能源汽车行业的蓬勃发展，新能源驱动的动力系统已经成为当前汽车动力系统设计的重要方式之一。而由于动力系统缺乏了传统燃油机气缸以及排气物理系统，导致新能源汽车在驾驶过程中缺少了传统驾驶习惯中的匹配汽车品牌的声浪反馈，也在一定程度上影响了驾驶员的沉浸式驾驶体验。而针对新能源汽车的发动机引擎声浪模拟则可以提高驾驶员在该方面的驾驶体验。

2、现有的引擎模拟方法对新能源汽车的引擎模拟不够准确。然而，新能源汽车的声浪模拟，在很大程度上也依赖于其引擎模拟的准确性。有鉴于此，如何提高新能源汽车引擎模拟的准确性，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术主要解决的技术问题是提供一种引擎模拟方法、声浪合成方法和相关装置，能够提高汽车引擎模拟的准确性。

2、为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种引擎模拟方法，该方法包括：获取目标车辆电门的踏板深度，并获取目标车辆的行驶速度；基于踏板深度和行驶速度，确定目标车辆的虚拟引擎的切换状态；其中，切换状态为不切换、升挡切换、降挡切换、油门切换中任一者；基于虚拟引擎的切换状态，得到在踏板深度和行驶速度下虚拟引擎等效的预测转速。

3、其中，基于踏板深度和行驶速度，确定目标车辆的虚拟引擎的切换状态，包括：基于踏板深度和行驶速度，确定目标车辆的运动状态，并基于踏板深度，确定虚拟引擎的油门状态；其中，运动状态为加速、减速、怠速中任一者，油门状态表征在电门的踏板深度下虚拟引擎等效的开合喷油量，基于运动状态和油门状态，确定虚拟引擎的切换状态。

4、其中，基于运动状态和油门状态，确定虚拟引擎的切换状态，包括以下至少一者：响应于运动状态为减速或怠速，确定目标车辆的切换状态为不切换；响应于运动状态为加速，基于油门状态，确定虚拟引擎的切换状态。

5、其中，基于油门状态，确定虚拟引擎的切换状态，包括：基于虚拟引擎之前确定的切换状态，获取虚拟引擎当前所处周期类型的第一判断结果；其中，周期类型与切换状态相匹配，第一判断结果表征虚拟引擎当前是否已经处于升挡周期、降挡周期、油门切换周期中任一种周期类型；基于第一判断结果和油门状态，确定虚拟引擎当前的切换状态。

6、其中，在第一判断结果表征虚拟引擎当前未处于升挡周期、降挡周期、油门切换周期中任一种周期类型的情况下，基于第一判断结果和油门状态，确定虚拟引擎当前的切换状态，包括：获取表征油门状态是否变化的检测结果；基于检测结果，选择第二判断结果、之前的踏板深度中任一者，确定虚拟引擎当前的切换状态；其中，第二判断结果表征是否满足升挡条件和降挡条件。

7、其中，基于检测结果，选择第二判断结果、之前的踏板深度中任一者，确定虚拟引擎当前的切换状态，包括以下至少一者：响应于检测结果表征油门状态不变，基于第二判断结果，确定虚拟引擎当前的切换状态；响应于检测结果表征油门状态变化，基于之前的踏板深度，确定虚拟引擎当前的切换状态。

8、其中，基于踏板深度，确定虚拟引擎的油门状态，包括：获取之前第一预设时长内踏板深度的平均值；基于踏板深度的平均值，从若干预设油门状态中选择一者作为油门状态。

9、其中，基于虚拟引擎的切换状态，得到在踏板深度和行驶速度下虚拟引擎等效的预测转速包括：基于虚拟引擎的切换状态，确定对应的周期；基于虚拟引擎的油门状态，得到虚拟引擎在切换状态对应周期内的预测转速；其中，油门状态基于电门的踏板深度确定，且表征在电门的踏板深度下对应的虚拟引擎等效的开合喷油量。

10、其中，基于虚拟引擎的切换状态，确定对应的周期包括：根据虚拟引擎的切换状态为升挡切换，确定长度为第二预设时长的升挡周期，升挡周期包括第一升挡阶段、第二升挡阶段和第三升挡阶段，第三升挡阶段分为若干时间段；基于虚拟引擎的油门状态，得到虚拟引擎在切换状态对应周期内的预测转速包括：获取目标车辆当前确定的油门状态下的最大转速，并获取最大转速与第一升挡系数的第一乘积，以及在最大转速与第一乘积之间进行插值，得到第一升挡阶段内的预测转速；获取最大转速与第一升挡系数的第一乘积，并获取最大转速与第二升挡系数的第二乘积，以及在第一乘积与第二乘积之间进行插值，得到第二升挡阶段内的预测转速；将第三升挡阶段内的各时间段依次作为第一目标时间段，根据第一目标时间段的转速预测第三升挡阶段最后一个时间段的转速，基于预测得到的最后一个时间段的转速获取第一目标时间段的预测转速。

11、其中，基于虚拟引擎的切换状态，确定对应的周期包括：根据虚拟引擎的切换状态为降挡切换，确定长度为第三预设时长的降挡周期，降挡周期包括第一降挡阶段和第二降挡阶段，第二降挡阶段分为若干时间段；基于虚拟引擎的油门状态，得到虚拟引擎在切换状态对应周期内的预测转速包括：获取目标车辆当前确定的油门状态下的最小转速，并获取降挡系数与目标车辆当前确定的油门状态下的最大转速的第三乘积，以及在最小转速与第三乘积之间进行插值，得到第一降挡阶段内的预测转速；将第二降挡阶段内的各时间段依次作为第二目标时间段，根据第二目标时间段的转速预测第二降挡阶段最后一个时间段的转速，基于预测得到的最后一个时间段的转速获取第二目标时间段的预测转速。

12、其中，基于虚拟引擎的切换状态，确定对应的周期包括：根据虚拟引擎的切换状态为油门切换，基于油门切换周期退出条件确定油门切换周期，油门切换周期表示由原始油门状态切换至目标油门状态，原始油门状态和目标油门状态一者为高油门状态，另一者为低油门状态；基于虚拟引擎的油门状态，得到虚拟引擎在切换状态对应周期内的预测转速包括：利用目标映射方式将油门切换周期内的行驶速度映射为油门切换周期内的预测转速，目标映射方式为基于高油门状态和低油门状态建立的行驶速度与转速的映射关系。

13、其中，利用目标映射方式将油门切换周期内的行驶速度映射为油门切换周期内的预测转速包括：对油门切换周期内的行驶速度与低油门状态下的速度之差进行凸优化处理，得到凸优化处理后的速度差值，获取高油门状态下的预设转速和低油门状态下的预设转速之差与高油门状态下的速度和低油门状态下的速度之差的比值，将比值、凸优化处理后的速度差值相乘，得到第四乘积，将第四乘积与低油门状态下的预设转速相加，得到油门切换周期内的预测转速。

14、其中，目标车辆为台架测试时的测试车辆，获取目标车辆的行驶速度包括：获取目标车辆刹车的踏板深度；根据目标车辆电门和刹车的踏板深度，预测行驶速度。

15、为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种声浪合成方法，该方法包括：基于目标车辆的电门的踏板深度和行驶速度，得到目标车辆的虚拟引擎的切换状态和预测转速；其中，切换状态和预测转速基于上述任一项中的引擎模拟方法得到；基于切换状态和预测转速，合成得到目标车辆的声浪数据。

16、为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种引擎模拟装置，该装置包括获取模块、确定模块和预测模块，获取模块用于获取目标车辆电门的踏板深度，并获取目标车辆的行驶速度；确定模块用于基于踏板深度和行驶速度，确定目标车辆的虚拟引擎的切换状态；其中，切换状态为不切换、升挡切换、降挡切换、油门切换中任一者；预测模块用于基于虚拟引擎的切换状态，得到在踏板深度和行驶速度下虚拟引擎等效的预测转速。

17、为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种声浪合成装置，该装置包括预测模块和合成模块，预测模块用于基于目标车辆的电门的踏板深度和行驶速度，得到目标车辆的虚拟引擎的切换状态和预测转速；其中，切换状态和预测转速基于上述引擎模拟装置得到；合成模块用于基于切换状态和预测转速，合成得到目标车辆的声浪数据。

18、为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，包括相互耦接的存储器和处理器，处理器用于执行存储器中存储的程序数据，以实现上述任一引擎模拟方法或者声浪合成方法。

19、为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种车辆，该车辆至少包括车辆本体和承载于车辆本体的智能设备，且智能设备为上述电子设备。

20、为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序数据，程序数据被处理器执行时实现上述任一引擎模拟方法或者声浪合成方法。

21、上述方案，利用目标车辆电门的踏板深度和行驶速度，确定目标车辆的虚拟引擎的切换状态，基于虚拟引擎的切换状态，得到在踏板深度和行驶速度下虚拟引擎等效的预测转速，其中，切换状态为不切换、升挡切换、降挡切换、油门切换中任一者，一方面在引擎模拟的过程中利用踏板深度和行驶速度准确表征目标车辆的行驶状态，有利于提升引擎模拟的准确性，另一方面，得到了虚拟引擎的切换状态，有助于进一步表征目标车辆虚拟引擎的工作状态，进而基于虚拟引擎的切换状态确定预测转速有助于提升引擎模拟的准确性。