CN108730047B - 一种发动机目标扭矩图谱的生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机目标扭矩图谱的生成方法及装置，所述方法包括：根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数；根据所述至少一个关键参数，计算获得至少一个发动机理论扭矩；根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱；对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱；结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，获得所述发动机目标扭矩图谱；其中，对于同一关键参数，不同的油门深度对应不同的发动机理论扭矩。通过本发明提供的技术方案能够在充分考虑驾驶性因素的基础上，在汽车开发初期合理生成发动机目标扭矩图谱，从而更好的满足用户的驾驶舒适性体验。

Description

一种发动机目标扭矩图谱的生成方法及装置

技术领域

本发明涉及整车开发领域，具体地涉及一种发动机目标扭矩图谱的生成方法及装置。

背景技术

在整车开发过程中，整车驾驶性的开发工作与其他整车性能的开发工作密切相关，其在整车开发过程中也占据了越来越重要的地位。现有对于整车驾驶性的开发主要集中在整车性能开发的中后期，以驾驶性评估员主观评估为主，涉及车辆的底盘、悬架、转向、轮胎、动力总成匹配选型及标定、车辆动力系统部件控制系统调教等。

而在整车驾驶性开发过程中，发动机目标扭矩图谱作为汽车动力系统部件之一的发动机控制系统的一个重要参数，直接影响动力源发动机的输出扭矩，对汽车的驾驶风格起决定作用，同时对汽车的驾驶性以及其他部件的匹配标定及调教都有很大的影响。

现有的整车驾驶性开发仍主要基于人工主观评估为主，通过人为主观的确定数值来绘制发动机目标扭矩图谱。例如，基于绘图人的经验来考虑汽车在不同运行状态下的扭矩大小。这样的评估结果很容易受到主观因素影响，不利于对整车的驾驶性进行标准化开发和标定。而且，现有方案在生成发动机目标扭矩图谱时，尚未考虑驾驶性因素，基于现有方案开发出的汽车很可能无法较好的满足用户的驾驶舒适性体验。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有技术在生成发动机目标扭矩图谱时极易受到绘制人主观因素的影响，不利于对整车的驾驶性进行标准化开发和标定。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种发动机目标扭矩图谱的生成方法，包括：根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数；根据所述至少一个关键参数，计算获得至少一个发动机理论扭矩；根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱；对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱；结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，获得所述发动机目标扭矩图谱；其中，对于同一关键参数，不同的油门深度对应不同的发动机理论扭矩。

可选的，所述车辆驾驶指标选自：车辆稳定车速；车辆起步特性；车辆系统增益；车辆换挡平顺性要求等级；所述至少一个关键参数选自：中低油门条件下的最高工作转速扭矩；中低油门条件下的起步扭矩；中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，所述中高油门条件下的油门开度大于所述中低油门条件下的油门开度；换挡前后允许的最大扭矩差值。

可选的，所述根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数包括：根据所述车辆稳定车速以及预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩；根据所述车辆起步特性以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩；根据所述车辆系统增益以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩；根据所述车辆换挡平顺性要求等级以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在换挡前后允许的最大扭矩差值。

可选的，所述至少一个关键参数选自所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩，所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩以及所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，根据所述至少一个关键参数，计算获得至少一个发动机理论扭矩包括：根据所述油门开度确定所述至少一个关键参数的理论范围；对于同一关键参数，计算在至少一个油门开度下，为达到所述理论范围所需的所述发动机理论扭矩。

可选的，所述关键参数的数量为多个，根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱包括：对于相同的油门开度，基于各关键参数对应的发动机理论扭矩，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率以及预设的发动机外特性插值生成至少一条初始发动机目标扭矩曲线组成的集合；对于不同的油门开度，基于各油门开度对应的所述集合插值生成所述初始发动机目标扭矩图谱。

可选的，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率是基于换挡前后允许的最大扭矩差值计算得到的。

可选的，对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱包括：根据发动机的响应参数以及用户需求对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得所述理论发动机目标扭矩图谱。

可选的，所述发动机的响应参数至少选自：所述发动机的扭矩响应转折点；所述发动机的扭矩响应特性；所述发动机的最大功率点分布范围及功率的线性变化特性。

可选的，所述预设的试验模型为根据试验数据生成的目标扭矩与实测扭矩的差异试验模型。

本发明实施例还提供一种发动机目标扭矩图谱的生成装置，包括：确定模块，用于根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数；计算模块，用于根据所述至少一个关键参数，计算获得至少一个发动机理论扭矩；生成模块，用于根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱；第一修正模块，用于对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱；第二修正模块，用于结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，获得所述发动机目标扭矩图谱；其中，对于同一关键参数，不同的油门深度对应不同的发动机理论扭矩。

可选的，所述车辆驾驶指标选自：车辆稳定车速；车辆起步特性；车辆系统增益；车辆换挡平顺性要求等级；所述至少一个关键参数选自：中低油门条件下的最高工作转速扭矩；中低油门条件下的起步扭矩；中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，所述中高油门条件下的油门开度大于所述中低油门条件下的油门开度；换挡前后允许的最大扭矩差值。

可选的，所述确定模块包括：第一确定子模块，用于根据所述车辆稳定车速以及预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩；第二确定子模块，用于根据所述车辆起步特性以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩；第三确定子模块，用于根据所述车辆系统增益以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩；第四确定子模块，用于根据所述车辆换挡平顺性要求等级以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在换挡前后允许的最大扭矩差值。

可选的，所述至少一个关键参数选自所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩，所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩以及所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，所述计算模块包括：第五确定子模块，用于根据所述油门开度确定所述至少一个关键参数的理论范围；计算子模块，对于同一关键参数，计算在至少一个油门开度下，为达到所述理论范围所需的所述发动机理论扭矩。

可选的，所述关键参数的数量为多个，所述生成模块包括：第一生成子模块，对于相同的油门开度，基于各关键参数对应的发动机理论扭矩，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率以及预设的发动机外特性插值生成至少一条初始发动机目标扭矩曲线组成的集合；第二生成子模块，对于不同的油门开度，基于各油门开度对应的所述集合插值生成所述初始发动机目标扭矩图谱。

可选的，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率是基于换挡前后允许的最大扭矩差值计算得到的。

可选的，所述第一修正模块包括：修正子模块，用于根据发动机的响应参数以及用户需求对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得所述理论发动机目标扭矩图谱。

可选的，所述发动机的响应参数至少选自：所述发动机的扭矩响应转折点；所述发动机的扭矩响应特性；所述发动机的最大功率点分布范围及功率的线性变化特性。

可选的，所述预设的试验模型为根据试验数据生成的目标扭矩与实测扭矩的差异试验模型。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数，根据所述至少一个关键参数计算获得至少一个发动机理论扭矩，根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱，通过对所述初始发动机目标扭矩图谱的修正获得理论发动机目标扭矩图谱，再结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，从而获得所述发动机目标扭矩图谱。较之现有基于人为主观确定的经验值绘制发动机目标扭矩图谱的技术方案，本发明实施例的技术方案能够在生成发动机目标扭矩图谱时，充分考虑驾驶性因素，从而在汽车的前期开发过程中就生成满足用户驾驶舒适性体验的发动机目标扭矩图谱。进一步地，对于同一关键参数，不同的油门深度对应不同的发动机理论扭矩，使得生成的所述发动机目标扭矩图谱能够适合于用户不同的驾驶需求，更好的满足用户的驾驶舒适性体验。

进一步，所述车辆驾驶指标选自车辆稳定车速、车辆起步特性、车辆系统增益、车辆换挡平顺性要求等级；所述至少一个关键参数选自中低油门条件下的最高工作转速扭矩、中低油门条件下的起步扭矩、中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，其中所述中高油门条件下的油门开度大于所述中低油门条件下的油门开度、换挡前后允许的最大扭矩差值。本发明实施例根据不同的车辆驾驶指标确定相应的关键参数，从而使得计算获得的发动机理论扭矩能够更好的符合汽车设计时的驾驶性要求。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的一种发动机目标扭矩图谱的生成方法的流程图；

图2是采用本发明第一实施例的发动机目标扭矩图谱的生成方法的数据流图；

图3是本发明的第二实施例的一种发动机目标扭矩图谱的生成装置的结构示意图。

具体实施方式

本领域技术人员理解，如背景技术所言，现有技术仍局限于根据人为主观确定的经验值来绘制发动机目标扭矩图谱。但是，这样的方案在实际应用时，用于生成发动机目标扭矩图谱的经验值很容易受到绘制人主观因素的影响，不利于对整车的驾驶性进行标准化开发和标定。

为了解决上述技术问题，本发明实施例的技术方案根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数，根据所述至少一个关键参数计算获得至少一个发动机理论扭矩，根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱，通过对所述初始发动机目标扭矩图谱的修正获得理论发动机目标扭矩图谱，再结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，从而获得所述发动机目标扭矩图谱。

本领域技术人员理解，本发明实施例的技术方案能够在生成发动机目标扭矩图谱时，充分考虑驾驶性因素，从而在汽车的前期开发过程中就生成满足用户驾驶舒适性体验的发动机目标扭矩图谱。进一步地，对于同一关键参数，不同的油门深度对应不同的发动机理论扭矩，使得生成的所述发动机目标扭矩图谱能够适合于用户不同的驾驶需求，更好的满足用户的驾驶舒适性体验。进一步地，本发明实施例的方案将主观因素细化为不同的标准等级，结合理论计算以及试验数据，通过计算机来确定发动机目标扭矩图谱，能够有效避免主观因素对图谱绘制的不利影响。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明的第一实施例的一种发动机目标扭矩图谱的生成方法的流程图。其中，所述发动机目标扭矩图谱用于通过三维图像的形式表示不同油门开度和转速下发动机的目标扭矩，以满足汽车不同的驾驶风格；所述目标扭矩可以是所述发动机为了满足预设的驾驶风格，在某一油门开度和转速下的最优扭矩；所述发动机可以是安装在汽车等交通工具中的车辆动力系统部件。

在一个优选例中，所述生成方法包括步骤S101，根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数；步骤S102，根据所述至少一个关键参数，计算获得至少一个发动机理论扭矩；步骤S103，根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱，步骤S104，对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱；以及步骤S105，结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，获得所述发动机目标扭矩图谱。

进一步地，在所述步骤S101中，根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数。具体地，所述车辆驾驶指标可以是，当所述汽车根据最终生成的发动机目标扭矩图谱来运行时，所述汽车的驾驶性应能满足的驾驶性客观目标。更进一步地，可以通过预先确定所述至少一个关键参数的参数范围来满足不同的驾驶性客观目标，例如，若将所述汽车的驾驶性客观目标设计为动感型(也可称为运动型)，则可以将诸如汽车车速、发动机响应速度等关键参数的参数范围设定的较高，若将所述汽车的驾驶性客观目标设计为舒适型，则可以将这些关键参数的参数范围设定的较低。

进一步地，所述车辆驾驶指标可以根据所述汽车的驾驶风格参数、车辆类型以及车辆动力系统特性来确定。其中，所述驾驶风格参数可以是预先设定的用于描述所述汽车的车辆风格的参数，例如，若汽车设计方在设计汽车时希望所述汽车能够更动感，则可以通过设定所述驾驶风格参数的具体参数范围来体现所述汽车为动感型汽车。所述车辆类型可以根据所述汽车的发动机、变速箱等动力系统部件进行区分，例如，自动变速箱(AutomaticManual Transmission，简称AMT)和双离合变速箱(Dual Clutch Transmission，简称DCT)可以是两种不同的车辆类型；或者，所述车辆类型也可以根据所述汽车的用途区分，例如，轿车(saloon car)和运动型多用途汽车(Sport Utility Vehicle，简称SUV)可以是两种不同的车辆类型。所述车辆动力系统特性可以包括所述汽车的动力总成特性，例如，安装在所述汽车上的发动机特性。

进一步地，所述车辆驾驶指标可以选自车辆稳定车速、车辆起步特性、车辆系统增益、车辆换挡平顺性要求等级。其中，所述车辆稳定车速可以是预设的车速范围，其用于表示所述汽车在同一油门深度下保持稳定形式状态时的车速范围。所述车辆起步特性可以包括所述汽车的起步响应速度，例如，响应于不同的踏板深度(也可称为油门深度)，所述汽车会最终稳定在不同的车速上，则起步时驾驶员需要给出多少踏板深度所述汽车才会做出响应并产生加速度，以及所述汽车需要加速多久才能到达该踏板深度对应的稳定车速，这些均可以作为所述车辆起步特性。所述车辆系统增益可以是根据实验预先确定的曲线，通过所述曲线不同的范围来表示所述汽车属于运动风格、柔和风格等不同的驾驶风格。所述车辆换挡平顺性要求等级可以通过加速度波动来衡量所述汽车在换挡过程中的驾驶性感受，例如，若所述车辆换挡平顺性要求等级较低，则表示在换挡过程中所述汽车可能有较明显的颠簸，而若所述车辆换挡平顺性要求等级较高，则表示在换挡过程中所述汽车没有明显颠簸，不会对用户体验造成影响。

进一步地，所述至少一个关键参数可以选自中低油门条件下的最高工作转速扭矩、中低油门条件下的起步扭矩、中高油门条件下的系统增益特征点扭矩(其中，所述中高油门条件下的油门开度大于所述中低油门条件下的油门开度)、换挡前后允许的最大扭矩差值。

进一步地，在所述步骤S102中，根据所述至少一个关键参数，计算获得至少一个发动机理论扭矩。具体地，在获得所述发动机理论扭矩时，还可以获得相应的发动机理论转速。优选地，对于同一关键参数，不同的油门深度(也称为油门开度)对应不同的发动机理论扭矩。在一个优选例中，对于每一个关键参数，根据经典的汽车理论计算方法，结合所述关键参数以及预设的客观参数，根据油门开度确定所述关键参数的理论范围，并计算在所述油门开度下为达到所述理论范围所需的发动机理论扭矩和发动机理论转速。优选地，所述预设的客观参数可以是描述所述汽车本身最基本的物理量的参数信息，例如，所述汽车的发动机最大功率；所述预设的客观参数还可以是车辆及动力系统特性(也称为动力总成特性)，包括发动机特性等。本领域技术人员理解，所述经典的汽车理论计算方法可以是现有技术中本领域技术人员公知的车辆运动学等方法，在此不予赘述。

进一步地，在所述步骤S103中，根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱。在一个优选例中，可以基于不同的油门开度各自对应的所述初始发动机目标扭矩曲线插值生成所述初始发动机目标扭矩图谱，其中，对于相同的油门开度，可以基于所述关键参数对应的至少一个发动机理论扭矩，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率以及预设的发动机外特性插值生成初始发动机目标扭矩曲线。优选地，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率是基于所述关键参数计算得到的。优选地，所述发动机外特性是指在所述发动机全负荷(例如，所述发动机的节气门全开)时所述发动机的功率或扭矩随转速的变化特性。

进一步地，在所述步骤S104中，对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱。本领域技术人员理解，为了确保最终生成的所述发动机目标扭矩图谱能够更好的符合驾驶性设计需求，需要针对不同的发动机类型在所述初始发动机目标扭矩谱图的基础上进行修正。在一个优选例中，可以根据所述发动机的响应参数以及用户需求对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，以获得所述理论发动机目标扭矩图谱。优选地，所述发动机的响应参数可以与所述发动机的类型以及响应特性相关；所述用户需求可以由汽车设计方预先设定获得。

进一步地，所述发动机的响应参数至少可以选自所述发动机的扭矩响应转折点，所述发动机的扭矩响应特性，所述发动机的最大功率点分布范围及功率的线性变化特性。其中，所述发动机的扭矩响应转折点可以根据所述发动机的扭矩与对扭矩变化的响应速度的关系曲线确定，例如，对于涡轮发动机，其在扭矩值到达所述扭矩响应转折点之前对于扭矩变化的响应速度较快，而在过了所述扭矩响应转折点之后对于扭矩变化的响应速度会相对变慢。又例如，所述发动机的最大扭矩为250牛米，所述扭矩响应转折点为220牛米，则当所述发动机的输出扭矩小于220牛米时所述发动机的响应速度较快，但当所述发动机的输出扭矩大于220扭矩时，虽然此时所述发动的输出扭矩很大，但其响应时间会翻倍。所述发动机的扭矩响应特性可以是，所述发动机的输出扭矩在给定的发动机的目标扭矩下随时间变化而变化的关系曲线。所述发动机的最大功率点分布范围可以包括，同一油门开度下所述发动机具有的最大功率点，通过设定所述最大功率点的分布范围确保基于所述发动机目标扭矩图谱运行的汽车满足用户的驾驶性要求。所述发动机的功率的线性变化特性可以包括，通过设定所述发动机的转速的分布范围来确保基于所述发动机目标扭矩图谱运行的汽车运行时的发动机功率能够呈线性变化。

进一步地，所述用户需求可以是由用户预先输入的需求参数。例如，对所述发动机的扭矩和油门变化率的人机要求，其中，所述人机要求可以包括驾驶员的驾驶体验。例如，当驾驶员踩油门时，通常而言所述油门开度越大(即踩得越深)所述发动机的扭矩越大，相应的所述加速度变化的越快，但当驾驶员在较高油门高车速时进一步深踩油门时，所述发动机的扭矩变化速度会变慢，给驾驶员稳定可控的驾驶体验，同时在高车速高油门时保证车辆安全可控。

进一步地，所述关键参数的数量可以为多个。进一步地，可以根据不同的车辆驾驶指标确定相应的关键参数。

进一步地，在所述步骤S105中，结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，获得所述发动机目标扭矩图谱。优选地，所述预设的试验模型可以为根据试验数据生成的目标扭矩与实测扭矩的差异试验模型。本领域技术人员理解，在汽车的前期开发过程中，除了理论设计之外，还需要结合试验模型来对设计结果进行检验修正，因而本步骤通过实测数据，将基于所述预设的试验模型来将试验获得的预测值与基于所述理论发动机目标扭矩图谱确定的理论值相结合，以获得更满足所述车辆驾驶性客观目标的发动机目标扭矩图谱。

下面结合图2进行更进一步地阐述，在一个典型的应用场景中，所述车辆驾驶指标(图中未示出)包括车辆稳定车速23、车辆起步特性24、车辆系统增益25和车辆换挡平顺性要求等级26，其中，所述车辆稳定车速23、车辆起步特性24和车辆系统增益25可以包括各自对应的参数范围，所述车辆换挡平顺性要求等级26可以是表示换挡平顺性要求的数值，以通过设定最低标准的方式对所述汽车的换挡平顺性进行约束，例如车辆换挡平顺性要求等级26的数值越大，则表示对换挡平顺性的要求越高，相应地，换挡前后允许的最大扭矩差值也就越小。具体地，前述各车辆驾驶指标的具体参数范围或数值是结合所述汽车的驾驶风格参数21、车辆类型22以及车辆动力系统特性(图中未示出)确定的。

进一步地，根据所述车辆稳定车速23以及预设的车辆及动力系统参数27(也可称为车辆及动力系统特性)确定所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩28。例如，对于给定的油门开度，所述车辆稳定车速23设定为20米/秒，则可以通过所述车辆稳定车速23以及预设的发动机最大功率计算获得所述汽车在该油门开度下，为了使得所述车辆稳定车速达到20米/秒所需的中低油门条件下的最高工作转速和扭矩(即为所述发动机理论扭矩)。进一步地，若给定了多个油门开度，则可以通过本发明实施例的技术方案计算在不同油门开度下，为达到所述车辆稳定车速23确定的理论范围(例如，所述理论范围中的一个具体数值)所需的所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩28。

进一步地，根据所述车辆起步特性24以及所述预设的车辆及动力系统参数27确定所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩29。相应的，对于给定的多个油门开度，可以通过本发明实施例的技术方案计算在不同油门开度下，为达到所述车辆起步特性24确定的理论范围(例如，所述理论范围中的一个具体数值)所需的所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩29(也即所述发动机理论扭矩)。

进一步地，根据所述车辆系统增益25以及所述预设的车辆及动力系统参数27确定所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩30。相应的，对于给定的多个油门开度，可以通过本发明实施例的技术方案计算在不同油门开度下，为达到所述车辆系统增益25确定的理论范围(例如，所述理论范围中的一个具体数值)所需的所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩30(也即所述发动机理论扭矩)。

进一步地，根据所述车辆换挡平顺性要求等级26以及所述预设的车辆及动力系统参数27确定所述发动机在换挡前后允许的最大扭矩差值31。本领域技术人员理解，由于所述车辆换挡平顺性要求等级26确定的已经是具体数值，因而对于给定的多个油门开度，每一个油门开度可以仅获得一个所述发动机理论扭矩，则本发明实施例的技术方案基于所述车辆换挡平顺性要求等级26设定所述发动机在换挡前后的最大扭矩插值不能超过的预设扭矩数值(即所述发动机在换挡前后允许的最大扭矩差值31)，以缩小所述初始发动机目标扭矩曲线的角度。

进一步地，所述车辆换挡平顺性要求等级26与所述发动机在换挡前后允许的最大扭矩差值31的对应关系可以通过查表确定，所述查表所用的表格根据所述汽车的车辆类型确定。

进一步地，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率是基于换挡前后允许的最大扭矩差值31计算得到的。

进一步地，对于相同的油门开度，基于所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩28、所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩29以及所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩30，结合所述发动机在换挡前后的扭矩变化率以及预设的发动机外特性32可以插值生成至少一条初始发动机目标扭矩曲线组成的集合。例如，预设十个油门开度，并分别计算所述十个油门开度下，前述四个关键参数各自在每一个油门开度对应的发动机理论扭矩，并先对相同油门开度的四个关键参数各自计算获得的发动机理论扭矩进行插值处理以获得所述初始发动机目标扭矩曲线，然后对不同油门开度下获得的所述初始发动机目标扭矩曲线再进行插值处理，以获得所述初始发动机目标扭矩图谱(图中未示出)。

进一步地，由于所述发动机外特性32是指所述汽车的油门踩到底时所述发动机能够提供的最大扭矩，所以所述发动机外特性32可以用于划定所述初始发动机目标扭矩图谱的边界。

本领域技术人员理解，不同的车辆驾驶指标可以对应所述发动机目标扭矩图谱中的不同区域，所述不同区域之间可以相互重叠。本发明实施例的技术方案通过不同的车辆驾驶指标来确定不同的关键参数，进而根据每一个关键参数结合不同的油门开度来获得多个发动机理论扭矩，以便后续在此基础上插值获得所述初始发动机目标扭矩图谱。

进一步地，为了更好地满足汽车驾驶性要求，还可以对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，以获得所述理论发动机目标扭矩图谱(图中未示出)。例如，可以根据所述发动机的扭矩响应转折点33对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，使得当所述发动机处在中低油门条件下并且低转速工作时，对应的目标扭矩不超过所述扭矩响应转折点33。

又例如，还可以根据所述发动机的扭矩响应特性34对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，通过适当增大特定油门开度和转速对应的扭矩值的方式，减小响应速度慢对扭矩效果的影响。

又例如，还可以根据所述发动机的扭矩和油门变化率的人机要求35对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，以确保当所述汽车处于低油门条件或高油门条件下时，基于修正后的初始发动机目标扭矩图谱工作的所述发动机的油门变化率较小，而当所述汽车处于中油门条件下时，基于所述理论发动机目标扭矩图谱工作的所述发动机的油门变化率较大。

又例如，还可以根据所述发动机的最大功率点分布范围及功率的线性变化特性36对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，使得当所述发动机处于高速运转状态并降档时，通过提升所述发动机的转速确保所述发动机的功率可以变大，以符合用户的驾驶习惯。

最后，结合预设的试验模型37对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，以获得满足车辆驾驶性目标的发动机目标扭矩图谱38。

由上，采用第一实施例的方案，通过将方案中涉及到的主观要求、复杂的发动机响应及控制系统转化为客观的数值指标和清晰的逻辑运算，将驾驶风格、驾驶目标以及对应的车辆系统等车辆驾驶指标转化为客观的数值指标要求，将复杂的发动机响应转化为明确的扭矩分界及确定的修正系数，将发动机扭矩控制系统的复杂模型采用实用的试验模型，再结合经典的汽车理论计算，根据所述车辆驾驶指标计算生成所述发动机目标扭矩图谱，在本实施例的实施过程中，整个计算过程采用数值计算，具有较高的可靠性以及较好的重复性等优点，不易受到人为主观判断的影响。

本领域技术人员理解，通过实施本发明实施例的技术方案，能够在整车开发阶段，在所有车辆的标定工作开始之前，根据历史数据(例如前几代汽车积累下来的试验数据)以及发动机台架数据，在较早阶段通过计算机计算出汽车的发动机目标扭矩图谱。基于本发明实施例的技术方案，能够允许设计方在更合理的发动机目标扭矩图谱的基础上进行动力总成控制系统的标定优化，尤其是变速箱控制器的标定优化，从而更全面的考虑汽车的油耗、排放及驾驶性，有利于进一步提高汽车的各方面性能，同时也减小了后期驾驶性优化工作的难度及工作量。

图3是本发明的第二实施例的一种发动机目标扭矩图谱的生成装置的结构示意图。本领域技术人员理解，本实施例所述生成装置4用于实施上述图1和图2所示实施例中所述的方法技术方案。具体地，在本实施例中，所述生成装置4包括确定模块41，用于根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数；计算模块42，用于根据所述至少一个关键参数，计算获得至少一个发动机理论扭矩；生成模块43，用于根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱；第一修正模块44，用于对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱；第二修正模块45，用于结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，获得所述发动机目标扭矩图谱；其中，对于同一关键参数，不同的油门深度对应不同的发动机理论扭矩。

优选地，所述车辆驾驶指标选自车辆稳定车速，车辆起步特性，车辆系统增益，车辆换挡平顺性要求等级。

优选地，所述至少一个关键参数选自中低油门条件下的最高工作转速扭矩，中低油门条件下的起步扭矩，中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，所述中高油门条件下的油门开度大于所述中低油门条件下的油门开度，换挡前后允许的最大扭矩差值。

进一步地，所述确定模块41包括第一确定子模块411，用于根据所述车辆稳定车速以及预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩；第二确定子模块412，用于根据所述车辆起步特性以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩；第三确定子模块413，用于根据所述车辆系统增益以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩；第四确定子模块414，用于根据所述车辆换挡平顺性要求等级以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在换挡前后允许的最大扭矩差值。

进一步地，所述至少一个关键参数选自所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩，所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩以及所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，所述计算模块42包括第五确定子模块421，用于根据所述油门开度确定所述至少一个关键参数的理论范围；计算子模块422，对于同一关键参数，计算在至少一个油门开度下，为达到所述理论范围所需的所述发动机理论扭矩。

进一步地，所述关键参数的数量为多个，所述生成模块43包括第一生成子模块431，对于相同的油门开度，基于各关键参数对应的发动机理论扭矩，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率以及预设的发动机外特性插值生成至少一条初始发动机目标扭矩曲线组成的集合；第二生成子模块432，对于不同的油门开度，基于各油门开度对应的所述集合插值生成所述初始发动机目标扭矩图谱。

优选地，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率是基于换挡前后允许的最大扭矩差值计算得到的。

进一步地，所述第一修正模块44包括修正子模块441，用于根据发动机的响应参数以及用户需求对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得所述理论发动机目标扭矩图谱。

优选地，所述发动机的响应参数至少选自所述发动机的扭矩响应转折点，所述发动机的扭矩响应特性，所述发动机的最大功率点分布范围及功率的线性变化特性。

优选地，所述预设的试验模型为根据试验数据生成的目标扭矩与实测扭矩的差异试验模型。

关于所述生成装置4的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照图1和图2的相关描述，这里不再赘述。

本领域技术人员可以理解，本发明实施例的技术方案中，用于界定所述低油门条件、中油门条件、高油门条件、中低油门条件、中高油门条件的油门开度可以根据经验值预先设定，也可以根据用户要求或者车辆类型等信息预先设定，本领域技术人员可以根据公知常识确定不同条件下所述油门开度的数值范围，在此不予赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于以计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种发动机目标扭矩图谱的生成方法，其特征在于，包括：

根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数；所述车辆驾驶指标根据汽车的驾驶风格参数、车辆类型以及车辆动力系统特性来确定；

根据所述至少一个关键参数，通过汽车理论计算方法计算获得至少一个发动机理论扭矩；

根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱；

对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱；

所述对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱包括：

根据发动机的响应参数以及用户需求对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得所述理论发动机目标扭矩图谱；

结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，获得所述发动机目标扭矩图谱；所述发动机目标扭矩图谱用于通过三维图像的形式表示不同油门开度和转速下发动机的目标扭矩；所述发动机目标扭矩图谱用于优化动力总成控制系统的标定；

所述预设的试验模型为根据试验数据生成的目标扭矩与实测扭矩的差异试验模型；

其中，对于同一关键参数，不同的油门深度对应不同的发动机理论扭矩。

2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述车辆驾驶指标选自：

车辆稳定车速；

车辆起步特性；

车辆系统增益；

车辆换挡平顺性要求等级；

所述至少一个关键参数选自：

中低油门条件下的最高工作转速扭矩；

中低油门条件下的起步扭矩；

中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，所述中高油门条件下的油门开度大于所述中低油门条件下的油门开度；

换挡前后允许的最大扭矩差值。

3.根据权利要求2所述的生成方法，其特征在于，所述根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数包括：

根据所述车辆稳定车速以及预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩；

根据所述车辆起步特性以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩；

根据所述车辆系统增益以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩；

根据所述车辆换挡平顺性要求等级以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在换挡前后允许的最大扭矩差值。

4.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，所述至少一个关键参数选自所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩，所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩以及所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，根据所述至少一个关键参数，计算获得至少一个发动机理论扭矩包括：

根据所述油门开度确定所述至少一个关键参数的理论范围；

对于同一关键参数，计算在至少一个油门开度下，为达到所述理论范围所需的所述发动机理论扭矩。

5.根据权利要求4所述的生成方法，其特征在于，所述关键参数的数量为多个，根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱包括：对于相同的油门开度，基于各关键参数对应的发动机理论扭矩，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率以及预设的发动机外特性插值生成至少一条初始发动机目标扭矩曲线组成的集合；

对于不同的油门开度，基于各油门开度对应的所述集合插值生成所述初始发动机目标扭矩图谱。

6.根据权利要求5所述的生成方法，其特征在于，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率是基于换挡前后允许的最大扭矩差值计算得到的。

7.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述发动机的响应参数至少选自：

所述发动机的扭矩响应转折点；

所述发动机的扭矩响应特性；

所述发动机的最大功率点分布范围及功率的线性变化特性。

8.一种发动机目标扭矩图谱的生成装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于根据车辆驾驶指标确定至少一个关键参数；所述车辆驾驶指标根据汽车的驾驶风格参数、车辆类型以及车辆动力系统特性来确定；

计算模块，用于根据所述至少一个关键参数，通过汽车理论计算方法计算获得至少一个发动机理论扭矩；

生成模块，用于根据所述至少一个发动机理论扭矩生成初始发动机目标扭矩图谱；

第一修正模块，用于对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得理论发动机目标扭矩图谱；所述第一修正模块包括：修正子模块，用于根据发动机的响应参数以及用户需求对所述初始发动机目标扭矩图谱进行修正，获得所述理论发动机目标扭矩图谱；

第二修正模块，用于结合预设的试验模型对所述理论发动机目标扭矩图谱进行二次修正，获得所述发动机目标扭矩图谱；所述预设的试验模型为根据试验数据生成的目标扭矩与实测扭矩的差异试验模型；所述发动机目标扭矩图谱用于优化动力总成控制系统的标定；所述发动机目标扭矩图谱用于通过三维图像的形式表示不同油门开度和转速下发动机的目标扭矩；

其中，对于同一关键参数，不同的油门深度对应不同的发动机理论扭矩。

9.根据权利要求8所述的生成装置，其特征在于，所述车辆驾驶指标选自：

车辆稳定车速；

车辆起步特性；

车辆系统增益；

车辆换挡平顺性要求等级；

所述至少一个关键参数选自：

中低油门条件下的最高工作转速扭矩；

中低油门条件下的起步扭矩；

中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，所述中高油门条件下的油门开度大于所述中低油门条件下的油门开度；

换挡前后允许的最大扭矩差值。

10.根据权利要求9所述的生成装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第一确定子模块，用于根据所述车辆稳定车速以及预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩；

第二确定子模块，用于根据所述车辆起步特性以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩；

第三确定子模块，用于根据所述车辆系统增益以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩；

第四确定子模块，用于根据所述车辆换挡平顺性要求等级以及所述预设的车辆及动力系统参数确定所述发动机在换挡前后允许的最大扭矩差值。

11.根据权利要求10所述的生成装置，其特征在于，所述至少一个关键参数选自所述发动机在中低油门条件下的最高工作转速扭矩，所述发动机在中低油门条件下的起步扭矩以及所述发动机在中高油门条件下的系统增益特征点扭矩，所述计算模块包括：

第五确定子模块，用于根据所述油门开度确定所述至少一个关键参数的理论范围；

计算子模块，对于同一关键参数，计算在至少一个油门开度下，为达到所述理论范围所需的所述发动机理论扭矩。

12.根据权利要求11所述的生成装置，其特征在于，所述关键参数的数量为多个，所述生成模块包括：

第一生成子模块，对于相同的油门开度，基于各关键参数对应的发动机理论扭矩，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率以及预设的发动机外特性插值生成至少一条初始发动机目标扭矩曲线组成的集合；

第二生成子模块，对于不同的油门开度，基于各油门开度对应的所述集合插值生成所述初始发动机目标扭矩图谱。

13.根据权利要求12所述的生成装置，其特征在于，所述发动机在换挡前后的扭矩变化率是基于换挡前后允许的最大扭矩差值计算得到的。

14.根据权利要求8所述的生成装置，其特征在于，所述发动机的响应参数至少选自：

所述发动机的扭矩响应转折点；

所述发动机的扭矩响应特性；

所述发动机的最大功率点分布范围及功率的线性变化特性。

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