发动机实时扭矩计算方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本发明涉及车辆动力性能仿真技术领域，尤其涉及一种发动机实时扭矩计算方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术：

2.在车型开发阶段为了检测车辆动力性能，需要对发动机进行试验和仿真预测，得到车辆动力性指标。传统的车辆动力性能仿真，仅考虑稳态过程，即基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map表中查找对应的扭矩后直接乘以预设系数，并以得到的乘积作为发动机扭矩。这种方式计算得到的发动机扭矩与实际的发动机扭矩存在明显偏差，导致仿真得到的车辆动力性能不够准确。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种发动机实时扭矩计算方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决现有技术中仿真得到的发动机扭矩与实际的发动机扭矩存在明显偏差的技术问题。
4.第一方面，本发明提供一种发动机实时扭矩计算方法，所述发动机实时扭矩计算方法包括：
5.基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map 表中查找对应的第一扭矩；
6.从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩，其中，第二扭矩基于发动机外特性确定，第三扭矩为发动机当前工况对应的最大扭矩；
7.对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩；
8.确定爬行扭矩；
9.根据爬行扭矩以及第五扭矩，得到第六扭矩；
10.基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩；
11.从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，作为发动机实时扭矩。
12.可选的，所述对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩的步骤包括：
13.对所述第四扭矩通过预设扭矩滤波方式进行处理，得到处理后的扭矩，从过零扭矩保持值以及处理后的扭矩中选取最小值，作为第五扭矩。
14.可选的，预设扭矩滤波方式为：
15.扭矩低通滤波、扭矩速率限制滤波。
16.可选的，所述确定爬行扭矩的步骤包括：
17.从制动踏板松开且油门踏板未被踩踏时对应的扭矩和发动机当前工况对应的最小扭矩中选取最大值，作为爬行扭矩。
18.可选的，所述基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩的步骤包括：
19.根据油门踏板开度以及油门踏板开度对应的保持时长确定第七扭矩。
20.第二方面，本发明还提供一种发动机实时扭矩计算装置，所述发动机实时扭矩计算装置包括：
21.查找模块，用于基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map表中查找对应的第一扭矩；
22.第一选取模块，用于从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩，其中，第二扭矩基于发动机外特性确定，第三扭矩为发动机当前工况对应的最大扭矩；
23.滤波处理模块，用于对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩；
24.第一确定模块，用于确定爬行扭矩；
25.叠加模块，用于根据爬行扭矩以及第五扭矩，得到第六扭矩；
26.第二确定模块，用于基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩；
27.第二选取模块，用于从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，作为发动机实时扭矩。
28.可选的，所述滤波处理模块，用于：
29.对所述第四扭矩通过预设扭矩滤波方式进行处理，得到处理后的扭矩，从过零扭矩保持值以及处理后的扭矩中选取最小值，作为第五扭矩。
30.可选的，预设扭矩滤波方式为：
31.扭矩低通滤波、扭矩速率限制滤波。
32.可选的，第一确定模块，用于：
33.从制动踏板松开且油门踏板未被踩踏时对应的扭矩和发动机当前工况对应的最小扭矩中选取最大值，作为爬行扭矩。
34.可选的，第二确定模块，用于：
35.根据油门踏板开度以及油门踏板开度对应的保持时长确定第七扭矩。
36.第三方面，本发明还提供一种发动机实时扭矩计算设备，所述发动机实时扭矩计算设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的发动机实时扭矩计算程序，其中所述发动机实时扭矩计算程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：
37.基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map 表中查找对应的第一扭矩；
38.从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩，其中，第二扭矩基于发动机外特性确定，第三扭矩为发动机当前工况对应的最大扭矩；
39.对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩；
40.确定爬行扭矩；
41.根据爬行扭矩以及第五扭矩，得到第六扭矩；
42.基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩；
43.从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，作为发动机实时扭矩。
44.可选的，发动机实时扭矩计算程序被所述处理器执行时，还实现如下步骤：
45.对所述第四扭矩通过预设扭矩滤波方式进行处理，得到处理后的扭矩，从过零扭矩保持值以及处理后的扭矩中选取最小值，作为第五扭矩。
46.可选的，预设扭矩滤波方式为：
47.扭矩低通滤波、扭矩速率限制滤波。
48.可选的，发动机实时扭矩计算程序被所述处理器执行时，还实现如下步骤：
49.从制动踏板松开且油门踏板未被踩踏时对应的扭矩和发动机当前工况对应的最小扭矩中选取最大值，作为爬行扭矩。
50.可选的，发动机实时扭矩计算程序被所述处理器执行时，还实现如下步骤：
51.根据油门踏板开度以及油门踏板开度对应的保持时长确定第七扭矩。
52.第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有发动机实时扭矩计算程序，其中所述发动机实时扭矩计算程序被处理器执行时，实现如下步骤：
53.基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map 表中查找对应的第一扭矩；
54.从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩，其中，第二扭矩基于发动机外特性确定，第三扭矩为发动机当前工况对应的最大扭矩；
55.对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩；
56.确定爬行扭矩；
57.根据爬行扭矩以及第五扭矩，得到第六扭矩；
58.基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩；
59.从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，作为发动机实时扭矩。
60.可选的，发动机实时扭矩计算程序被处理器执行时，还实现如下步骤：
61.对所述第四扭矩通过预设扭矩滤波方式进行处理，得到处理后的扭矩，从过零扭矩保持值以及处理后的扭矩中选取最小值，作为第五扭矩。
62.可选的，预设扭矩滤波方式为：
63.扭矩低通滤波、扭矩速率限制滤波。
64.可选的，发动机实时扭矩计算程序被处理器执行时，还实现如下步骤：
65.从制动踏板松开且油门踏板未被踩踏时对应的扭矩和发动机当前工况对应的最小扭矩中选取最大值，作为爬行扭矩。
66.可选的，发动机实时扭矩计算程序被处理器执行时，还实现如下步骤：
67.根据油门踏板开度以及油门踏板开度对应的保持时长确定第七扭矩。
68.本发明中，基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map表中查找对应的第一扭矩；从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩，其中，第二扭矩基于发动机外特性确定，第三扭矩为发动机当前工况对应的最大扭矩；对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩；确定爬行扭矩；根据爬行扭矩以及第五扭矩，得到第六扭矩；基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩；从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，作为发动机实时扭矩。通过本发明，在基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map表中查找对应的第一扭矩后，通过发动机特性限制、扭矩滤波限制、爬行扭矩限制以及发动机扭矩响应特性限制，得到发动机实时扭矩，使得最终得到的发动机实时扭矩与发动机实际扭矩更加贴近，提高了车辆动力性能仿真结果的准确度。
附图说明
69.图1为本发明实施例方案中涉及的发动机实时扭矩计算设备的硬件结构示意图；
70.图2为本发明发动机实时扭矩计算方法一实施例的流程示意图；
71.图3为本发明发动机实时扭矩计算装置一实施例的功能模块示意图。
72.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
73.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
74.第一方面，本发明实施例提供一种发动机实时扭矩计算设备，该发动机实时扭矩计算设备可以是个人计算机(personal computer，pc)、笔记本电脑、服务器等具有数据处理功能的设备。
75.参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的发动机实时扭矩计算设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，发动机实时扭矩计算设备可以包括处理器1001(例如中央处理器central processing unit，cpu)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真wireless-fidelity，wi-fi接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random access memory，ram)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
76.继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及发动机实时扭矩计算程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的发动机实时扭矩计算程序，并执行本发明实施例提供的发动机实时扭矩计算方法。
77.第二方面，本发明实施例提供了一种发动机实时扭矩计算方法。
78.一实施例中，参照图2，图2为本发明发动机实时扭矩计算方法一实施例的流程示意图。如图2所示，发动机实时扭矩计算方法包括：
79.步骤s10，基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map表中查找对应的第一扭矩；
80.本实施例中，油门踏板被踩踏后，车辆会获得扭矩输出得到动力。此时通过车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map表中查找对应的第一扭矩。其中，油门踏板map表中记录有车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速与扭矩的对应关系。其中，车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速的具体值可以预先设置。
81.步骤s20，从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩，其中，第二扭矩基于发动机外特性确定，第三扭矩为发动机当前工况对应的最大扭矩；
82.本实施例中，基于发动机外特性可确定第二扭矩，根据发动机当前工况可确定当前工况允许的最大扭矩，记作第三扭矩。此处基于第二扭矩和第三扭矩对第一扭矩进行限制，即基于发动机特性对第一扭矩进行限制。具体的，从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩。
83.步骤s30，对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩；
84.本实施例中，考虑到驾驶员可能激进驾驶，为了提高驾驶安全性，需要对第四扭矩
进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩。
85.进一步地，一实施例中，步骤s30包括：
86.对所述第四扭矩通过预设扭矩滤波方式进行处理，得到处理后的扭矩，从过零扭矩保持值以及处理后的扭矩中选取最小值，作为第五扭矩。
87.本实施例中，对第四扭矩通过预设扭矩滤波方式进行处理，从而得到处理后的扭矩。然后，从过零扭矩保持值以及处理后的扭矩中选取最小值，作为第五扭矩。其中，过零扭矩保持值为预设值。
88.进一步地，一实施例中，预设扭矩滤波方式为：
89.扭矩低通滤波、扭矩速率限制滤波。
90.本实施例中，扭矩低通滤波(low-pass filter)对应的计算公式为：
[0091][0092]
其中y为扭矩低通滤波处理后的输出扭矩，t为控制软件设定的计算步长，通常为0.01，t为标定量(根据油门踏板开度和车速确定)，u为当前扭矩需求，y0为第四扭矩。
[0093]
扭矩速率限制滤波(ratelimit)对应的计算公式为：
[0094]
y＝min[(u-y0),lu]+y0或y＝max[(u-y0),ld]+y0[0095]
其中y为扭矩速率限制滤波处理后的输出扭矩，u为当前扭矩需求，lu 为需求扭矩上升的标定量，ld为需求扭矩上升的标定量，y0为第四扭矩。
[0096]
步骤s40，确定爬行扭矩；
[0097]
本实施例中，爬行扭矩可以是油门踏板以及制动踏板开度均为零时，由自动变速箱调节系统确定的扭矩。
[0098]
进一步地，一实施例中，步骤s40包括：
[0099]
从制动踏板松开且油门踏板未被踩踏时对应的扭矩和发动机当前工况对应的最小扭矩中选取最大值，作为爬行扭矩。
[0100]
本实施例中，制动踏板松开且油门踏板未被踩踏时对应的扭矩即油门踏板以及制动踏板开度均为零时，由自动变速箱调节系统确定的扭矩。将该扭矩与发动机当前工况对应的最小扭矩进行比较，以两者中的最大值作为爬行扭矩。
[0101]
步骤s50，根据爬行扭矩以及第五扭矩，得到第六扭矩；
[0102]
本实施例中，可以是将爬行扭矩与第五扭矩进行叠加，得到第六扭矩；还可以是将爬行扭矩与第五扭矩进行比较，以较大的作为第六扭矩。
[0103]
步骤s60，基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩；
[0104]
本实施例中，基于发动机扭矩响应特性的限制，可确定第七扭矩。
[0105]
进一步地，一实施例中，步骤s60包括：
[0106]
根据油门踏板开度以及油门踏板开度对应的保持时长确定第七扭矩。
[0107]
本实施例中，通过台架试验确定发动机扭矩响应特性，发动机扭矩响应特性标定了油门踏板开度以及油门踏板开度对应的保持时长与扭矩的对应关系，基于此，即可根据油门踏板开度以及油门踏板开度对应的保持时长确定第七扭矩。
[0108]
步骤s70，从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，作为发动机实时扭矩。
[0109]
本实施例中，确定第六扭矩和第七扭矩后，从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，
作为发动机实时扭矩。
[0110]
本实施例中，基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map表中查找对应的第一扭矩；从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩，其中，第二扭矩基于发动机外特性确定，第三扭矩为发动机当前工况对应的最大扭矩；对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩；确定爬行扭矩；根据爬行扭矩以及第五扭矩，得到第六扭矩；基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩；从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，作为发动机实时扭矩。通过本实施例，在基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map表中查找对应的第一扭矩后，通过发动机特性限制、扭矩滤波限制、爬行扭矩限制以及发动机扭矩响应特性限制，得到发动机实时扭矩，使得最终得到的发动机实时扭矩与发动机实际扭矩更加贴近，提高了车辆动力性能仿真结果的准确度。
[0111]
第三方面，本发明实施例还提供一种发动机实时扭矩计算装置。
[0112]
一实施例中，参照图3，图3为本发明发动机实时扭矩计算装置一实施例的功能模块示意图。如图3所示，发动机实时扭矩计算装置包括：
[0113]
查找模块10，用于基于车速、油门踏板开度、变速箱档位以及发动机转速从油门踏板map表中查找对应的第一扭矩；
[0114]
第一选取模块20，用于从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩，其中，第二扭矩基于发动机外特性确定，第三扭矩为发动机当前工况对应的最大扭矩；
[0115]
滤波处理模块30，用于对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩；
[0116]
第一确定模块40，用于确定爬行扭矩；
[0117]
叠加模块50，用于根据爬行扭矩以及第五扭矩，得到第六扭矩；
[0118]
第二确定模块60，用于基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩；
[0119]
第二选取模块70，用于从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，作为发动机实时扭矩。
[0120]
进一步地，一实施例中，所述滤波处理模块30，用于：
[0121]
对所述第四扭矩通过预设扭矩滤波方式进行处理，得到处理后的扭矩，从过零扭矩保持值以及处理后的扭矩中选取最小值，作为第五扭矩。
[0122]
进一步地，一实施例中，预设扭矩滤波方式为：
[0123]
扭矩低通滤波、扭矩速率限制滤波、扭矩保持滤波。
[0124]
进一步地，一实施例中，第一确定模块40，用于：
[0125]
从制动踏板松开且油门踏板未被踩踏时对应的扭矩和发动机当前工况对应的最小扭矩中选取最大值，作为爬行扭矩。
[0126]
进一步地，一实施例中，第二确定模块60，用于：
[0127]
根据油门踏板开度以及油门踏板开度对应的保持时长确定第七扭矩。
[0128]
其中，上述发动机实时扭矩计算装置中各个模块的功能实现与上述发动机实时扭矩计算方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
[0129]
第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。
[0130]
本发明可读存储介质上存储有发动机实时扭矩计算程序，其中所述发动机实时扭
矩计算程序被处理器执行时，实现如下步骤：
[0131]
从第一扭矩、第二扭矩以及第三扭矩中选取最小值，作为第四扭矩，其中，第二扭矩基于发动机外特性确定，第三扭矩为发动机当前工况对应的最大扭矩；
[0132]
对所述第四扭矩进行扭矩滤波限制，得到第五扭矩；
[0133]
确定爬行扭矩；
[0134]
根据爬行扭矩以及第五扭矩，得到第六扭矩；
[0135]
基于发动机扭矩响应特性确定第七扭矩；
[0136]
从第六扭矩和第七扭矩中选取最小值，作为发动机实时扭矩。
[0137]
进一步地，一实施例中，发动机实时扭矩计算程序被处理器执行时，还实现如下步骤：
[0138]
对所述第四扭矩通过预设扭矩滤波方式进行处理，得到处理后的扭矩，从过零扭矩保持值以及处理后的扭矩中选取最小值，作为第五扭矩。
[0139]
进一步地，一实施例中，预设扭矩滤波方式为：
[0140]
扭矩低通滤波、扭矩速率限制滤波。
[0141]
进一步地，一实施例中，发动机实时扭矩计算程序被处理器执行时，还实现如下步骤：
[0142]
从制动踏板松开且油门踏板未被踩踏时对应的扭矩和发动机当前工况对应的最小扭矩中选取最大值，作为爬行扭矩。
[0143]
进一步地，一实施例中，发动机实时扭矩计算程序被处理器执行时，还实现如下步骤：
[0144]
根据油门踏板开度以及油门踏板开度对应的保持时长确定第七扭矩。
[0145]
其中，发动机实时扭矩计算程序被执行时所实现的方法可参照本发明发动机实时扭矩计算方法的各个实施例，此处不再赘述。
[0146]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0147]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0148]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
[0149]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。