CN117195385A - 在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的方法和设备，该方法包括：由控制器获得实时车辆驾驶信息；由控制器基于所获得的实时车辆驾驶信息确定用于驱动车辆的马达与驱动轮之间的动力系中的齿轮的齿面压力；由控制器基于传动系统中的齿轮的所确定的齿面压力，来生成用于生成模拟内燃机车辆的传动系统特性的虚拟效果的虚拟效果信号，并且由控制器根据生成的虚拟效果信号通过控制生成虚拟效果的虚拟效果生成装置的操作，来生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果。

Description

在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的方法和设备

技术领域

本公开涉及在电动车辆(EV)中虚拟化内燃机(ICE)车辆的特性的方法，并且更具体地，涉及在EV中虚拟化包括内燃机、变速器和离合器的动力系装置的操作感以及ICE车辆的驾驶感的方法。

背景技术

众所周知，电动车辆(EV)是在作为驱动装置的马达上运行的车辆。电池电动车辆(BEV)为仅使用马达运行的纯电动车辆。

一种电池电动车辆的动力系设备，包括：电池，提供动力以驱动马达；逆变器，电连接至电池；马达，是用于使车辆运动的驱动装置并且连接至电池以用于经由逆变器进行充电和放电；以及减速器，减小马达的旋转力并且将旋转力传输至驱动轮。

与传统的内燃机(ICE)车辆不同，通常的电动车辆不具有多速变速器，而是具有固定传动比的减速器设置在马达与驱动轮之间。

这是因为，与根据运行点具有宽能效分布范围并且仅在高速区域中能够提供高扭矩的内燃机不同，在马达的情况下，根据运行点的效率差异相对较小，并且仅通过单个马达单元的特性能够实现低速和高扭矩。

此外，由于内燃机的特性，设置有传统内燃机动力系设备的车辆需要诸如变矩器或离合器的起动机构，其中低速操作是不可能的，而在电动车辆的动力系设备中，由于马达具有易于在低速下运行的特性，因此起动机构可被移除。

此外，电动车辆的动力系设备通过利用来自电池的电能运行马达来生成动力，而不是像在常规内燃机车辆中那样通过燃烧燃料来生成动力。

因此，与由空气动力学和热力学反应生成的内燃机的扭矩相比，电动车辆的扭矩的特征通常在于更复杂、更平滑和更灵敏。由于这些机械差异，与内燃机车辆不同，电动车辆可提供平稳操作而不会由于换挡等导致驾驶性能的中断。

此外，在配备有常规内燃机动力装置的车辆中，振动的主要来源是内燃机(发动机)。由点火开启状态下的内燃机的周期性爆炸力生成的振动通过传动系设备或安装件传递到车身和乘客。

这些振动通常被认为是要衰减的负因子。在本方面中，因为在马达替换发动机的电动车辆中没有振动源，所以在提高乘坐舒适性方面，与内燃机车辆相比是有利的。

然而，对于寻找有趣的驾驶体验的驾驶员，没有来自发动机的振动可能使他们感到无聊。在以高性能为目的的电动车辆中，有时需要不仅提供平滑的感觉，而且提供粗糙且颤动的感觉。

然而，电动车辆在向驾驶员提供这些情绪元素方面具有局限性。因此，需要一种生成虚拟效果的方法，其模拟由电动车辆中的内燃机车辆的动力系设备生成的振动和声音。

有必要提供用于虚拟化内燃机车辆的驾驶特性的功能，使得当驾驶员想要感受由发动机、变速器、离合器等提供的驾驶感受、乐趣、兴奋和直接换挡感受时，驾驶员在他或她的车辆中可以体验期望的感觉，而不必切换到内燃机车辆。

包括在本公开的该背景中的信息仅用于增强对本公开的一般背景的理解，并且可不被视为承认或以任何形式建议该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本公开的各个方面旨在提供一种虚拟化电动车辆中的内燃机车辆的动力系设备的特性的方法，该方法使驾驶员能够体验由内燃机(发动机)、变速器、离合器等提供的驾驶感受性、乐趣、兴奋性以及直接换档感受。

本公开的目标并不局限于上述所述目标，并且本公开所属领域的技术人员从以下描述(在后文中被称为“普通技术人员”)中将清晰地理解未提及的其他目标。

在本公开的各个方面中，根据本公开的示例性实施方式，提供了在电动车辆中使内燃机车辆的特性虚拟化的方法，该方法包括：由控制器获得实时车辆驾驶信息；通过控制器，基于所获得的实时车辆驾驶信息确定在被配置为驱动车辆的马达与驱动轮之间的动力系设备中的齿轮的齿面压力；由控制器基于动力系设备中齿轮的确定的齿面压力生成用于生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果的虚拟效果信号；以及通过控制器通过控制虚拟效果生成装置的操作来生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果，该虚拟效果生成装置根据生成的虚拟效果信号生成虚拟效果。

在本公开的各个方面中，根据本公开的示例性实施方式，提供了在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的设备，包括：驾驶信息检测单元，设置在电动车辆中并且被配置为检测车辆驾驶信息；控制器，连接至驾驶信息检测单元并且被配置为：确定从使车辆移动的马达施加于动力系设备的当前输入扭矩；使用动力系模型集，从确定的当前输入扭矩确定输出扭矩，该输出扭矩是基于动力系模型的变速器扭矩，动力系模型集包括齿轮模型；

根据所确定的输出扭矩确定动力系设备中在电动车辆的马达和驱动轮之间的齿轮的齿面压力；基于动力系设备中齿轮的确定的齿面压力生成用于生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果的虚拟效果信号；以及通过根据所生成的虚拟效果信号控制生成虚拟效果的虚拟效果生成装置的操作来生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果；以及非暂时性存储介质，被配置用于存储用于控制器的操作的算法。

如上所述，根据虚拟化电动车辆中的内燃机车辆的特性的方法，在不具有内燃机(发动机)、变速器、离合器等的电动车辆中，可以通过振动和声音虚拟化并提供内燃机车辆的动力系特性，并且向驾驶员提供好像实际内燃机、变速器和离合器正在操作的操作和驾驶的感觉。

此外，驾驶员在他或她的车辆中可以体验由内燃机车辆的动力系设备提供的驾驶感受性、乐趣、兴奋和直接换档感觉，而不必切换到内燃机车辆。

通过生成与动力系齿轮的齿面压力相关联的虚拟振动和虚拟声音，可最大化虚拟效果的真实性，并且高度真实的虚拟效果反过来可极大地改善车辆的可销售性。

本公开的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点将从并入本文的附图和下面的具体实施方式中显而易见或在其中更详细地阐述，这些附图和下面的具体实施方式一起用于解释本公开的某些原理。

附图说明

图1和图2是示意性地示出车辆中的动力系设备的齿轮元件的视图；

图3是示出根据本公开的示例性实施方式的虚拟化内燃机车辆的特性的设备的配置的框图；

图4是示出根据本公开的示例性实施方式的用于虚拟化内燃机车辆的特性的过程的流程图；

图5是示意性示出根据本公开中的根据齿轮齿面压力的虚拟振动信号和虚拟声音信号的波形和大小的示图；

图6是示出在本发明中当齿轮齿表面压力为零(0)时虚拟振动信号和虚拟声音信号的波形和大小的示图；

图7是示出动力系齿轮模型的示例的视图；

图8是示出驱动轴扭转模型的示例的视图；

图9是示出在本公开中实时改变虚拟振动和虚拟声音的示例的示图；

图10是示出内燃机的气缸压力状态的示图；以及

图11是示出在本公开中确定齿轮齿面压力之后在虚拟效果的波形中实时改变大小和形状的示例的示图。

可以理解的是，附图不必按比例绘制，其呈现了说明本公开的基本原理的各种特征的稍微简化的表示。如本文所包括的本公开的具体设计特征(包括例如具体大小、方位、位置和形状)将部分地由具体预期的应用和使用环境来确定。

在附图中，贯穿附图的几幅图，参考标号指代本公开的相同或等效部件。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的各种实施例，其示例在附图中示出并在以下描述。尽管将结合本公开的示例性实施方式对本公开进行描述，但应当理解，本说明书并不旨在将本公开限于本公开的那些示例性实施方式。另一方面，本公开旨在不仅覆盖本公开的示例性实施方式，而且覆盖可包括在由所附权利要求限定的本公开的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。

在下文中，将参考附图详细描述本公开的各种实施方式。在本公开的示例性实施方式中呈现的具体结构或者功能描述仅用于描述根据本公开的概念的示例性实施方式的示例，并且根据本公开的概念的示例性实施方式可以以各种形式实现。此外，不应解释为本公开受本文描述的示例性实施方式的限制，而是应当理解为包括在本公开的精神和范围中包括的所有修改、等同物和替代物。

同时，在本公开中，诸如第一和/或第二的术语可以用于描述各种部件，但是部件不受术语的限制。这些术语仅用于将一个部件与其他部件区分开，例如，在不背离根据本公开的概念的权利范围的范围内，第一部件可被称为第二部件，类似地，第二部件也可被称为第一部件。

当元件被称为“连接”至另一元件时，应当理解的是，元件可直接连接至其他元件，但其间可存在其他元件。另一方面，当说部件与另一部件“直接连接”时，应当理解的是，在中间不存在其他部件。用于描述部件之间的关系的其他表达，即，诸如“在…之间”和“直接在…之间”或者“邻近于”和“直接邻近于”的表达应被类似地解释。

相同的参考标号始终表示相同的部件。本文中所使用的术语用于描述实施方式，并不旨在限制本公开。在本说明书中，除非在短语中陈述，否则单数也包括复数。如本文所使用的，“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”不排除通过陈述的部件、步骤、操作和/或元件存在或添加一个或多个其他部件、步骤、动作和/或元件。

本公开旨在提供一种虚拟化电动车辆中的内燃机车辆的动力系设备的特性的方法，该方法使驾驶员能够体验由内燃机、变速器、离合器等提供的驾驶感受性、乐趣、兴奋性以及直接换档感受。

此外，本公开旨在提供一种实现虚拟驾驶性能的方法，使得驾驶员在他或她的车辆中可以体验内燃机车辆的期望的驾驶感受和感觉而无需切换到内燃机车辆。

为此，在电动车辆(即，待应用的车辆)中，需要生成与内燃机车辆的动力系特性相关的虚拟效果，以向驾驶员提供更真实的驾驶感受和感觉。然而，通常，在实现接近实际内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果中存在限制，仅生成仅与加速器踏板输入值(APS值)(其是驾驶员的驾驶输入信息)或动力系速度或车辆速度相关的虚拟效果。

此外，已知在电动车辆中生成并提供虚拟声音，但是存在以下问题：虚拟声音与实际的内燃机(发动机)车辆中生成的声音不同，从而驾驶员可能感受到差异感。

因此，本公开集中于通过生成虚拟振动和声音以虚拟化并提供在电动车辆中的内燃机车辆中可感受到的动力系特性，并且通过生成与车辆的动力系特性和实际驾驶状况相关的虚拟振动和声音，促使驾驶员感受基于内燃机的动力系设备的更逼真的感觉和驾驶感觉。

在本公开中，主要技术特征是生成和提供与动力系齿轮的齿面压力相关的虚拟振动和声音效果，使得与实际内燃机车辆相比，驾驶员在没有任何差异感的情况下可经历动态感觉。

在本发明中，电动车辆为由马达提供动力以作为经配置以用于移动车辆的驱动装置的车辆，且在广泛意义上为电动车辆，包含(例如)电池电动车辆(BEV)、混合电动车辆(HEV)和燃料电池电动车辆(FCEV)，其为纯电动车辆。

在混合动力车辆的情况下，根据本公开的示范性实施例的虚拟效果创建和实现过程可以在仅由马达驱动的EV模式中执行。如上所述，根据本公开的示例性实施方式的模拟内燃机车辆的特性的方法可应用于由马达供电的电动车辆。

在以下描述中，术语内燃机和发动机具有相同的含义，并且马达是指配置为使车辆移动的驱动马达。

在设置有现有内燃机(发动机)的车辆中生成的振动和声音可主要分类如下。

1.发动机吸入的流体声音

2.由于爆炸冲程和发动机燃烧室中的压力变化而引起的辐射振动和声音

3.从发动机振动通过动力系设备传递到车身的振动以及放射声音

4.发动机排气系统的振动和流共振声学

这些当中，对于车辆中的驾驶员或乘客最重要的是数量3、从发动机振动经由动力系设备传递至车身的振动以及辐射的声音。

因此，在电动车辆中生成虚拟效果(即，在内燃机车辆中生成模拟由动力系设备生成的振动和声音的虚拟振动和声音)的主要目的是为电动车辆的驾驶员提供与内燃机车辆中相同的感觉。因此，关于电动车辆中的虚拟振动和声音生成，在内燃机车辆的振动和声音之中，对应于以上数字3的振动和声音效果可以被最重要地考虑。

此外，在电动车辆中，振动通过动力系设备辐射到车身和车厢的程度与动力系齿轮的齿面压力成比例。此时，动力系齿轮是指扭矩在马达与驱动轮之间传递的齿轮，并且这可以指旋转力在电动车辆中的马达与驱动轮之间传递的已知动力系设备中的齿轮。电动车辆中的通常动力系齿轮是减速器的齿轮。

根据本公开的示例性实施方式，通过生成与至动力系齿轮的齿面压力关联的虚拟振动和虚拟声音作为模拟电动车辆中的内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果，可最大化虚拟效果的真实性，并且高度真实的虚拟效果反过来可极大地改善车辆的可销售性。

图1和图2示意性地示出车辆的动力系设备中的齿轮。在电动车辆中，存在多个齿轮，多个齿轮通过在作为驱动装置的马达与被配置为用于动力传输的连接至马达的驱动轮之间的动力系设备中的相互啮合和同时旋转，来执行扭矩(和力)传输。

在内燃机车辆的动力系设备中，随着齿轮齿面压力增加，动力系设备的各个移动部件之间的振动传递特性变得更接近刚体，并且因此在内燃机中生成的振动的传递速率增加。

另一方面，动力系设备中的齿轮的齿面压力越小，相邻的移动部件之间的应力越低，使得难以传递振动，这导致由周围的润滑部件引起的振动能量衰减，从而降低振动传递速率。即，随着动力系齿轮的齿面压力(压力的绝对值)的大小(magnitude)增加，振动的大小增加，并且振动的大小随着动力系齿轮的齿面压力的大小减小而减小(参照稍后描述的图9和图11)。

考虑到此，在本公开中，随着动力系齿轮的齿面压力的大小(size)减小，虚拟效果的大小(振动的振幅和声音的音量)变大，并且随着动力系齿轮的齿面压力的大小(压力的绝对值)增加，虚拟效果的大小变小。

本公开的主要技术特征是，对于要在电动车辆中表达的上述动力系特性，如下所述将虚拟振动和声音设置为模拟内燃机车辆的特性的虚拟效果，并且生成并实现反映动力系特性的振动和声音以提供给驾驶员。

供参考，在本公开中，齿面压力意指通过压缩在接合的齿轮的齿面之间施加的压力，并且由于齿轮的特性，对于每个齿，存在齿压可作用在其上的两个表面(每个齿的两侧的表面)。根据在两个齿轮啮合的状态下传递的扭矩的方向，压力被施加到用于每个齿轮的每个齿的两个表面中的所选择的一个表面上。

例如，当正向扭矩通过两个齿轮传递时，通过压缩的齿面压力(正向压力)作用于每个齿轮的每个齿的两个表面中的一个，并且相反地，当反向扭矩传递时，通过压缩的齿面压力(反向压力)作用于每个齿轮的每个齿的两个表面中的另一个。

这里，从作为驱动装置的马达(稍后将描述的图3中的参考标号41)施加的正向扭矩可被定义为沿使车辆加速的方向的扭矩，而反向扭矩可被定义为沿使车辆减速的方向的扭矩。

此外，虽然压力是标量值而不是矢量值，所以它不具有方向性，但是在本说明书中，为了便于解释，通过施加正向扭矩起作用的齿面压力可以被定义为正向压力，并且通过施加反向扭矩起作用的齿面压力可以被定义为反向压力，并且在即时情况下，压力值可以具有方向性。

在本公开的描述中，齿表面上的负(-)压力(参见图9和图11)意味着反向压力，并且齿表面上的正(+)压力意味着正向压力。另外，前进压力是作用在两个齿轮的每个齿的两个表面中的一个表面上的齿压力，并且反向压力是作用在两个齿轮的每个齿的两个表面中的另一个表面上的齿压力。

因此，在啮合状态下作用在每个齿轮中的一个齿上的齿面压力中，负压和正压的划分、以及正向压力和反向压力的划分取决于扭矩的方向(见图2)。

图3是示出根据本公开的示例性实施方式的虚拟化内燃机车辆的特性的装置的配置的框图；以及图4是示出根据本公开的示例性实施方式的用于虚拟化内燃机车辆的特性的过程的流程图。

根据本公开的示范性实施例的在电动车辆中使内燃机车辆的特性虚拟化的方法是在电动车辆中使内燃机车辆的动力系设备的操作感和驾驶感虚拟化的方法。

此外，在本公开中，虚拟化内燃机车辆的特性意味着，当操作作为电动车辆的适用车辆的动力系设备时，尽管实际上未发生振动和声音，但是与内燃机车辆中生成的振动和声音尽可能相似的振动和声音实际上在电动车辆中生成。

在本公开中，虚拟化内燃机车辆的特性是指在电动车辆中实际生成和提供振动和声音，其根据动力系设备特性、动力系设备的操作状况和车辆驾驶状况模拟由内燃机车辆中的动力系设备生成的实际振动和声音。

在本公开中，模拟实际振动和声音的振动和声音被定义为“虚拟振动”和“虚拟声音”，并且在以下描述中，“虚拟效果”包括虚拟振动和虚拟声音中的至少一个。

如图3所示，根据本公开的示例性实施方式的虚拟化内燃机车辆的特性的装置包括：驾驶信息检测单元12，设置在车辆中并检测车辆驾驶信息；第一控制器20，基于由驾驶信息检测单元12检测的车辆驾驶信息生成并输出扭矩命令；第二控制器30，被配置为根据从第一控制器20输出的扭矩命令来控制驱动装置41的操作。

在以下的说明中，控制对象包括第一控制器20和第二控制器30。然而，根据本公开的一个示例性实施方式的用于虚拟化内燃机车辆的特性并且实现虚拟效果的控制处理可由一个集成控制元件执行，而不是由多个控制器执行。

多个控制器和集成的控制元件可以全部被统称为控制器，并且本公开的控制过程可以由控制器执行。在以下描述中，术语“控制器”可以指第一控制器20和第二控制器30二者。

驾驶信息检测单元12是确定车辆中的驾驶员要求扭矩并检测执行虚拟效果实现功能所需的车辆驾驶信息的部件，并且车辆驾驶信息可包括驾驶员的驾驶输入信息和车辆状态信息。在以下描述中，“虚拟效果实现功能”指用于生成和实现虚拟效果(模拟内燃机车辆的振动和声音的虚拟振动和虚拟声音)的功能。

在本公开的示例性实施方式中，驾驶信息检测单元12包括：加速器踏板检测单元，根据加速器踏板的驾驶员的操作检测加速器踏板输入信息；制动踏板检测单元，根据制动踏板的驾驶员的操作检测制动踏板输入信息；以及车速检测单元，检测车速。

这里，加速器踏板检测单元可以是传统的加速器位置传感器(APS)，设置在加速器踏板上并且根据加速器踏板的驾驶员的操作状态输出电信号。制动踏板检测单元可以是传统制动踏板传感器(BPS)，其设置在制动踏板上并且根据驾驶员的制动踏板的操作状态输出电信号。

车速检测单元可以包括轮速传感器。由于从车轮速度传感器的信号获取车速信息是本领域的公知技术，因此将省略其详细描述。

由驾驶信息检测单元12检测的车辆驾驶信息中的驾驶员的驾驶输入信息包括：根据驾驶员的加速器踏板操作，由加速器踏板检测单元检测的作为的驾驶输入值的加速器踏板输入值(APS值)；以及根据驾驶员的制动踏板操作，由制动踏板检测单元检测的作为驾驶输入值的制动踏板输入值(BPS值)。由车速检测单元检测的车速成为车辆行驶信息中的车辆状态信息。

驾驶信息检测单元12可进一步包括检测车辆动力系设备的转速的速度检测单元，并且车辆动力系设备的转速(动力系速度)可包括马达的转速(马达速度)和驱动轮43的转速(驱动轮速度)。车辆动力系设备的转速(动力系速度)还可包括驱动轴的转速(驱动轴速度)。

速度检测单元可以包括设置在马达中的分解器和设置在驱动轮43中的车轮速度传感器，并且还可以包括被配置为检测驱动轴速度的传感器。此外，车辆驾驶信息还包括动力系速度，并且动力系速度变成车辆驾驶信息中的车辆状态信息。

同时，在图3所示的设备的配置中，第一控制器20基于实时车辆驾驶信息确定、生成、并且输出用于控制驱动装置41的操作的扭矩命令。在此，驱动装置41是驱动车辆的马达。

第一控制器20包括：基础扭矩命令生成单元21，其根据通过驾驶信息检测单元12获得的实时车辆驾驶信息确定驾驶员要求扭矩，并且生成用于生成所确定的驾驶员要求扭矩的基础扭矩命令。

此外，第一控制器20可以进一步包括虚拟效果创建控制单元22，其基于动力系设备的实时输出扭矩信息确定动力系齿轮的齿面压力，并基于所确定的动力系齿轮的齿面压力生成用于生成和实现虚拟效果的虚拟效果命令(虚拟效果信号)。

在本发明中，动力系设备的实时输出扭矩可以由动力系模型根据动力系设备的实时输入扭矩来确定，并且马达扭矩命令可以用作动力系设备的输入扭矩。此时，由于马达扭矩命令由实时驾驶信息确定，所以可以由实时车辆驾驶信息最终确定动力系设备的齿轮齿面压力。

此外，第一控制器20还可以包括最终扭矩命令生成单元23，其使用从基础扭矩命令生成单元21输出的基础扭矩命令和从虚拟效果生成控制单元22输出的虚拟效果命令生成并输出最终扭矩命令。

最终扭矩命令被传输至第二控制器30，并且第二控制器30被配置为根据最终扭矩命令控制用于驱动车辆的驱动装置41的操作。在此，驱动装置41是驱动车辆的马达。

如图3所示，由作为驱动装置41的马达输出的扭矩和旋转力由减速器42减速并且然后传输至驱动轮43，并且当由第二控制器30根据第一控制器20的最终扭矩命令控制马达的操作时，可以实现内燃机的虚拟动力系特性。

目前，由第一控制器20生成和输出的最终扭矩命令是被配置为用于实现虚拟内燃机动力系设备特性的马达扭矩命令，并且当根据最终扭矩命令控制作为车辆的驱动装置41的马达的操作时，可进行在车辆驱动期间可引起对应于动力系齿轮的齿面压力的车辆振动和车辆行为的马达扭矩的输出。

在本公开中，第一控制器20可以是基于通常电动车辆中的车辆驾驶信息生成马达扭矩命令的车辆控制单元(VCU)，并且第二控制器30可以是被配置为根据马达扭矩命令控制马达的操作的马达控制单元(MCU)。

在本公开中，虚拟效果创建控制单元22是与基础扭矩命令生成单元21和由基础扭矩命令生成单元21生成的基础扭矩命令分开地确定、生成和输出用于生成和实现虚拟振动和虚拟声音的虚拟效果信号(命令)的新颖部件，并且可以添加为车辆控制单元(VCU)的一部分或设置为与车辆控制器分开的控制元件。

这里，虚拟效果信号可以是包括对应于动力系齿轮的齿面压力的虚拟效果的大小(振幅和音量)的波形的信号，如稍后将描述的用于振动装置51或声音装置54的操作的虚拟效果信号。

在最终扭矩命令生成单元23中，通过从虚拟效果生成控制单元22输入的虚拟效果命令，对从基础扭矩命令生成单元21输入的基础扭矩命令进行校正，此时，也可以在从基础扭矩命令生成单元21发送的基础扭矩命令中追加虚拟效果命令，校正后的扭矩命令成为用于马达控制的最终扭矩命令。

在本公开中，虚拟效果命令可以被认为是用于生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果的虚拟效果信号。在最终扭矩命令中反映作为虚拟效果信号的虚拟效果命令，并且根据反映虚拟效果命令的最终扭矩命令来控制马达的操作，并且因此模拟内燃机车辆的动力系特性(即，虚拟振动)的虚拟效果可由马达生成。

因此，在本公开中，与动力系齿轮的齿面压力相关的虚拟振动可通过驱动车辆的马达生成，并且虚拟振动是模拟在现有内燃机车辆中可能发生的振动的振动。在这种情况下，马达是被配置为用于驱动车辆的驱动装置，但是也用作被配置为生成虚拟效果的虚拟效果生成装置。

根据本公开的示例性实施方式的虚拟化内燃机车辆的特性的装置可进一步包括：接口单元11，被驾驶员使用以选择和输入虚拟效果实现功能的开启或关闭中的一个。

在本公开中，用于驾驶员在车辆中选择性地操作开或关并且根据开或关输出电信号的装置可以用作接口单元11。例如，它可以是诸如设置在车辆中的按钮或开关的操纵设备，或者AVN(音频、视频和导航)系统的输入设备或触摸屏。

接口单元11可以连接到第一控制器20，并且第一控制器20也可以连接到虚拟效果创建控制单元22，这将在后面描述。因此，当通过界面单元11对驾驶员进行开启或关闭操作时，来自界面单元11的开启或关闭信号可被输入至第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22。第一控制器20的虚拟效果生成控制单元22可以识别驾驶员的虚拟效果实现功能的0N/0FF操作状态。

在本公开中，仅当驾驶员通过接口单元11输入虚拟效果实现功能的ON时才执行虚拟效果实现功能。此外，当接口单元11是设置在车辆中的输入设备时，移动装置可以用作接口单元11，尽管在图3中未示出，但是代替车辆的输入设备，并且虚拟效果实现功能的开启或关闭操纵也可以由驾驶员使用移动装置来执行。

移动装置需要被配置为与车载设备(例如，第一控制器20)通信连接，并且本端使用用于移动装置与第一控制器20之间的通信连接的输入/输出通信接口。

此外，驱动器可以使用接口单元11设置诸如设置值的虚拟效果应用条件，并且当满足虚拟效果应用条件时，可以执行根据本公开的示例性实施方式的虚拟效果实现功能(参见图4中的步骤S1)。

根据本公开的示范性实施例的虚拟化内燃机车辆的特性的装置可进一步包括：用于生成虚拟振动的振动设备51和用于生成并输出虚拟声音的声音设备54中的至少一者。

振动装置51和声音装置54也是用于生成虚拟效果的虚拟效果生成装置。在本公开中，虚拟效果生成装置之中的作为驱动装置41和振动装置51的马达中的一个可用于生成虚拟振动。

如上所述，在本公开中，虽然可使用被配置为移动车辆的马达生成虚拟振动，但是可使用设置在车辆中的单独的振动装置51而非马达生成虚拟振动。

振动装置51被设置成根据从第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22输出的电信号(即，用于生成和实现虚拟效果的虚拟效果信号)生成振动。

振动装置51可包括：振动放大器52，接收虚拟效果信号并输出放大的振动信号；以及振动致动器53，用于通过从振动放大器52输出的放大的振动信号生成振动。

作为振动放大器52和振动致动器53，可以使用众所周知的振动放大器和振动致动器。此外，振动装置51的振动致动器53可设置在车辆中的预定位置处，在该位置处，驾驶员可检测从振动致动器生成的振动。

例如，振动装置51的振动致动器53可设置在车身或座椅上，并且可设置在驾驶时生成的振动可通过车身或座椅传递给驾驶员的位置处。

声音装置54被设置为根据从第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22输出的电信号生成声音，即，用于生成和实现虚拟效果的虚拟效果信号。

声音装置54可包括：声音放大器55，接收虚拟效果信号并输出放大的声音信号；以及扬声器56，用于通过从声音放大器55输出的放大的声音信号来生成并输出声音。

作为声音放大器55和扬声器56，可以使用众所周知的声音放大器和扬声器，并且可以使用已经设置在车辆中的那些。扬声器56可以是被安装为向车辆的内部或外部输出声音的扬声器。

在下文中，将详细描述根据本公开的示例性实施方式的生成虚拟振动和声音的方法。

首先，第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22获得关于动力系齿轮的齿面压力(在下文中缩写为“齿轮齿面压力”)的信息，并且虚拟效果的大小，即，虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量(其是虚拟声音信号的波形中的振幅)可被确定为与所获得的齿轮齿面压力的大小成比例(图4中的步骤S2)。

当如上所述获得虚拟效果的大小(即，虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量)时，可以实时确定虚拟效果信号的波形(图4中的步骤S3)。此外，可以传输所确定的虚拟效果信号(或虚拟效果命令)，以在振动装置51(或马达)和声音装置54中生成虚拟效果(参见图4的步骤S4和S5)。

图5是示意性示出根据本公开中的根据齿轮齿面压力的虚拟振动信号和虚拟声音信号的波形和大小的示图。示出的波形的振幅是虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量(其是波形的振幅)。

通常，当齿轮齿表面压力的大小增加时，实际的振动的传递变得更加容易，这是自然的。为了模拟这一点，随着动力系设备中的齿轮的齿面压力的绝对值，即，随着齿轮齿面压力增加，可以与齿轮齿面压力的绝对值成比例地增加振动的振幅或声音的音量(波形的振幅)(参见稍后描述的图9和图11)。

除了如上所述成比例地增加之外，使齿轮齿面压力和虚拟效果(虚拟振动和虚拟声音)的增大/减小方向彼此一致也是有效的。即，随着齿轮齿面压力增加，虚拟效果的大小也增加，或者随着齿轮齿面压力减小，虚拟效果的大小也减小。

换言之，虚拟效果的振幅可以具有相对于齿轮齿表面压力单调增大或单调减小的函数。

此外，当齿轮齿面压力是被设置为属于齿轮隙区域的压力时，虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量可被设置为最小。此时，可以将零(0)设置为齿隙区域中的压力。即，齿轮齿面压力为零(0)的区域可被称为齿轮隙区域。

图6是示出在本发明中当齿轮齿表面压力为零(0)时的虚拟振动信号和虚拟声音信号的波形和大小的示图。示出的波形的振幅是虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量(其是波形的振幅)。

当齿轮侧隙在动力系设备中实际发生时，可以认为齿轮之间的物理联接停止。在这种情况下，实际振动将不会传递到动力系设备，而是传递到周围的润滑剂、机器部件轴、壳体等，并且将具有阻尼特性。由此，作为用于生成真实地模拟这样的效果的虚拟效果的策略，优选将虚拟效果的大小(虚拟振动和虚拟声音)设置为所设置的最小值。

因此，在本公开中，当齿轮齿面压力与预设齿轮隙区域中的压力对应时，第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22可以将虚拟效果的大小(虚拟效果信号的振幅)确定为预设最小值。

此外，因为难以直接测量齿轮齿面压力，所以可应用替代与齿轮齿面压力成比例的信息的方法。

齿轮齿面压力与传递扭矩成比例。基于本假设，第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22可使用扭矩信息估计齿轮齿面压力，并基于估计的齿轮齿面压力设置虚拟振动和虚拟体积。

具体地，可以根据以下信息之一确定用于设置振动效果的振幅(振动的振幅和声音的音量)的齿轮齿面压力。

1.作为输入扭矩命令的马达扭矩命令(基础扭矩命令)

2.输入扭矩(马达扭矩)的估计

3.由传感器检测的输入扭矩检测值

4.滤波器应用于输入扭矩的值

5.基于使用输入扭矩作为输入值的输出动力系模型的变速器扭矩值(在本公开中，这被定义为“输出扭矩”)

输入扭矩是指生成用于驱动车辆的扭矩并且将其施加到动力系设备的主扭矩源的扭矩，并且在即时情况下，可以使用命令值作为输入扭矩。因为主扭矩源是用于驱动车辆的驱动装置41，并且作为电动车辆中的主扭矩源的驱动装置是马达，所以命令可以是作为输入扭矩命令的马达扭矩命令(最终扭矩命令)。

为了估算齿轮齿面压力，第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22可以使用用于控制马达的运转的马达扭矩命令、马达输出的马达扭矩的估算值、传感器检测出的马达扭矩检测值、对马达扭矩命令应用滤波器的值、对马达扭矩估算值应用滤波器的值、对马达扭矩检测值应用滤波器的值中的一个来确定齿轮齿面压力。

此外，包括齿轮模型的动力系模型也可以用于估计齿轮齿面压力。动力系模型通常考虑存在于齿轮啮合中的刚度或阻尼(如在图7和图8中所示的示例中)以及存在于配合的齿轮齿之间的齿隙。这里，动力系模型可以用作驱动轴扭转模型。

基于本动力系模型，可以使用诸如输入扭矩命令(马达扭矩命令)、输入部分的转速和输出部分的转速的信息来估计在齿轮之间传输的扭矩。此时，由于所传递的扭矩与齿轮齿之间的推力成正比，所以齿轮齿面压力可以使用所传递的扭矩的估算值来确定。

图7是示出动力系齿轮模型[Prajapat,Ganesh P.,N.Senroy,和I.N.Kar.“Modeling and impact of gear train backlash on performance of DFIG windturbine system.”Electric Power Systems Research 163(2018):356-364.]。

图8是示出驱动轴扭转模型[Margielewicz,Jerzy,Damian和GrzegorzLitak.“Modelling of the gear backlash.”Nonlinear Dynamics 97.1(2019):355-368.]。

当基于上述动力系模型确定输出扭矩并且将齿轮齿面压力确定并估计为与输出扭矩成比例的值时，可以使用所确定的齿轮齿面压力来设置虚拟效果的大小(即，虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量)。

此时，由于齿轮齿面压力与基于轴刚性模型等确定的输出扭矩相关，因此可获得虚拟效果的大小作为虚拟效果的大小与确定的结果值相关联地实时改变的值。

此外，虚拟效果的大小(即，虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量)可以从以齿轮齿表面压力作为输入的映射获得。可选地，在通过缩放关于齿轮齿面压力的信息的大小(绝对值)获得与齿轮齿面压力的绝对值成比例的值之后，可将设置的最小值(即，最小振幅或最小体积值)与获得的值相加。

图9示出虚拟效果(即，虚拟振动和虚拟声音)以与上述相同的方式实时变化。如图9所示，第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22可以通过使用预设的动力系模型从输入扭矩确定输出扭矩，并且将齿轮齿面压力确定为与所确定的输出扭矩成比例的值。

在本公开中，输入扭矩可以是马达扭矩，并且马达扭矩可以是马达扭矩命令。此外，在使用马达作为驱动装置41作为虚拟效果生成装置的情况下，用于确定齿轮齿面压力的马达扭矩可以是当前控制周期的基础扭矩命令或者先前控制周期的最终扭矩命令。

在通过使用振动装置51和声音装置54生成虚拟振动和虚拟声音作为虚拟效果的情况下，输入扭矩可以是当前控制周期的最终扭矩命令。

因为在使用振动装置51和声音装置54的情况下不校正基础扭矩命令，所以当前控制周期的最终扭矩命令可以是基础扭矩命令(对应于驾驶员要求扭矩的命令)。

此外，可通过映射等从所确定的齿轮齿面压力确定虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量(波形的振幅)，然后可利用所确定的振幅的波形生成虚拟效果信号。

毕竟，虚拟效果的振动可以通过虚拟效果信号在振动装置51中生成，并且类似地，虚拟效果的声音可以通过虚拟效果信号在声音装置54中生成和输出。

在本公开中，当使用作为用于驱动车辆的驱动装置41的马达而不是振动装置51以生成虚拟振动时，第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22生成指示确定振幅的波形的虚拟效果命令(虚拟效果信号)，并且第一控制器20的最终扭矩命令生成单元23通过使用虚拟效果命令校正基础扭矩命令生成单元21的基础扭矩命令来生成最终扭矩命令。

例如，当第一控制器20的基础扭矩命令生成单元21基于实时车辆驾驶信息生成基础扭矩命令并且虚拟效果创建控制单元22生成虚拟效果命令时，最终扭矩命令生成单元23可以通过将从基础扭矩命令生成单元21输入的基础扭矩命令和从虚拟效果创建控制单元22输入的虚拟效果命令相加来生成最终扭矩命令。

当第二控制器30被配置为根据以目前方式生成的最终扭矩命令控制作为车辆的驱动装置41的马达的操作，这可以生成模拟内燃机车辆的振动的振动(虚拟振动)并且通过马达提供该振动。

同时，在本公开的示例性实施方式中，可以将虚拟效果的波形二值化。即，齿面的形状和位置可以根据实际齿轮的形状轮廓设计而改变，并且振动轮廓可以根据这些齿面的形状和位置或所传递扭矩的大小和方向而改变。由此，为了模拟本效果，振动分布中的变化也可被反映在虚拟振动分布和虚拟声音分布中。

首先，虚拟振动信号和虚拟声音信号波形中的曲线的类型可以根据由动力系齿轮传递的扭矩的量而改变。例如，可以使扭矩大小随着扭矩的大小增加而从曲线1逐渐变化为曲线2。

可替换地，虚拟振动信号和虚拟声音信号波形的分布的类型和振幅可根据扭矩的方向被二进制化。例如，当施加正向扭矩时可以使用曲线1，并且当施加反向扭矩时可以使用曲线2。

目前，如果曲线1被定义为当施加正向扭矩时的振动曲线，并且曲线2被定义为当施加反向扭矩时的振动曲线，则曲线1的频率分量可以比曲线2的频率分量更加不均匀。即，分布2的频率分量比分布1的频率分量更均匀。

在虚拟振动信号和虚拟声音信号的波形中，如上所述当施加正向扭矩时和当施加反向扭矩时设置波形的不同分布的原因是，当分析应用了作为实际仿真目标的内燃机的动力总成装置的振动特性时，在生成正向扭矩的同时存在发动机的爆炸冲程，以及在前进扭矩生成(点火的)的情况下，前进扭矩生成(点火的)通过吸入-压缩-爆炸-排气的过程，与倒退扭矩生成(电动的)的情况相比，倒退扭矩生成(电动的)简单地通过吸入-压缩-膨胀-排气的过程，加入爆炸引起的振动分量，混频频率分量。

此外，轮廓1的波形中的峰值形状可以是比轮廓2的波形中的峰值形状更尖锐的形状。即，轮廓1的异构频率分量高于轮廓2的主频带。

如上所述，对施加正向扭矩时和施加反向扭矩时的波形的峰值形状进行微分的理由是为了模拟爆发的效果。参照图10，可以看出，与通常汽油发动机的汽缸压力状态下的“马达运行轨迹”(反向扭矩生成)相比，在“点火轨迹(fired trace)”(正向扭矩生成)中添加高频分量。

图11是示出在本公开中确定齿轮齿表面压力之后在虚拟效果的波形中实时改变大小和形状的示例的视图。在本公开中，虚拟效果包括如上所述的虚拟振动和虚拟音量。此外，波形的大小对应于振动的振幅和声音的音量。

参照图11，可以看出，当施加反向扭矩时和当施加正向扭矩时，振动分布单独地设置。如所示出的，当施加反向扭矩时波形的轮廓和当施加正向扭矩时波形的轮廓可以预先设置有不同的峰值形状。

在图11的示例中，输入扭矩从反向扭矩(其是负(-)扭矩)转换成正向扭矩(其是正(+)扭矩)，并且在时刻，齿轮齿面压力也从负扭矩和压力转换成正扭矩和压力。负(-)扭矩是使车辆减速的扭矩，并且正(+)扭矩是使车辆加速的扭矩。

如图11所示，在确定齿轮齿面压力之后，可基于确定的齿轮齿面压力获得虚拟效果的大小，即，虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量。此时，可以获得随着齿轮齿面压力实时改变的虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量。

当如上所述获得与实时齿轮齿面压力关联的虚拟振动的振幅和虚拟声音的音量时，施加当施加正向扭矩时的波形的设置分布和当施加反向扭矩时的波形的设置分布，然而，可确定振幅实时改变的波形的虚拟振动信号和音量实时改变的波形的虚拟声音信号。

综上所述，当第一控制器20的虚拟效果创建控制单元22根据上述方法生成并输出虚拟振动信号和虚拟声音信号时，振动装置51和声音装置54可根据如上所述的虚拟振动信号和虚拟声音信号生成和输出振动和声音。

在图11的示例中，在齿轮齿面压力变为零(0)的齿轮隙区段中，可使用通过组合在施加正向扭矩时的轮廓和在施加反向扭矩时的轮廓而获得的轮廓。此时，可以使用将两个轮廓的波形值乘以权重(α，1-α)并且然后对每个乘以权重的两个值求和的方法来合成两个轮廓。

权重α可通过以输入扭矩或输出扭矩作为输入的映射来确定。即，根据输入扭矩或输出扭矩，可通过映射确定相应的权重α，并且当确定权重α时，可通过将α和1-α应用于两种类型的轮廓并合成来获得一个轮廓。

参照图11，示出通过将权重α＝0.5应用于当施加反向扭矩时的波形的轮廓和当施加正向扭矩时的波形的轮廓中的每一个而合成(以5：5的比率合成)的一个轮廓。

到目前为止，已经详细地描述了根据本公开的示例性实施方式的在电动车辆中使内燃机车辆的特性虚拟化的方法。

根据本公开内容的虚拟化内燃机车辆的特性的方法，可以生成并提供与传动系齿轮的齿面压力相关联的虚拟振动和虚拟声音。因此，可以在具有振动和声音的电动车辆中生成并实现虚拟内燃机动力系设备的特性，并且可以最大化虚拟效果的真实性。

此外，可以为驾驶员提供与内燃机动力系设备相似的更真实的操作和驾驶感觉，并且通过提供高度真实的虚拟效果来极大地改善车辆的可销售性。此外，驾驶员可体验由内燃机动力系设备在他或她的车辆中提供的驾驶感受、乐趣、兴奋和直接换档感觉，而不必切换到内燃机车辆。

此外，涉及诸如“控制器”、“控制设备”、“控制单元”、“控制装置”、“控制模块”、或“服务器”等的控制装置的术语是指包括被配置为执行被解释为算法结构的一个或多个步骤的存储器和处理器的硬件设备。存储器存储算法步骤，并且处理器执行算法步骤以执行根据本公开的各种示例性实施方式的方法的一个或者多个过程。根据本公开的示例性实施方式的控制装置可通过非易失性存储器和处理器来实现，非易失性存储器被配置为存储用于控制车辆的各个部件的操作的算法或关于用于执行算法的软件命令的数据，并且处理器被配置为使用存储在存储器中的数据执行上述操作。存储器和处理器可以是单独的芯片。可替代地，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可实施为一个或多个处理器。处理器可以包括各种逻辑电路和操作电路，可以根据从存储器提供的程序处理数据，并且可以根据处理结果生成控制信号。

控制装置可以是由预定程序操作的至少一个微处理器，预定程序可以包括用于执行本公开的上述各种示例性实施方式中包括的方法的一系列命令。

前述发明还可以体现为计算机可读记录媒质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是能够存储随后可由计算机系统读取的数据以及存储并执行随后可由计算机系统读取的程序指令的任何数据存储设备。计算机可读记录媒质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态盘(SSD)、硅盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等以及作为载波(例如，通过互联网的传输)的实现方式。程序指令的示例包括机器语言代码(诸如由编译器生成的机器语言代码)以及可由计算机使用解释器等执行的高级语言代码。

在本公开的各种示例性实施方式中，上述的每个操作可由控制装置执行，并且控制装置可由多个控制装置或集成的单个控制装置配置。

在本公开的不同示范性实施例中，本公开的范围包括用于促进根据不同实施例的方法在装置或计算机上执行的操作的软件或机器可执行命令(例如，操作系统、应用、固件、程序等)、包括存储于其上并且可在装置或计算机上执行的此类软件或命令的非瞬态计算机可读介质。

在本公开的各种示例性实施方式中，控制装置可以以硬件或软件的形式实现，或者可以以硬件和软件的组合实现。

此外，说明书中包括的诸如“单元”、“模块”等的术语意指用于处理至少一种功能或操作的单元，其可通过硬件、软件或其组合来实现。

为了便于说明并准确限定所附权利要求，参考附图中显示的此类特征的位置，使用术语“上”、“下”、“内”、“外”、“向上”、“向下”、“朝上”、“朝下”、“前”、“后”、“背”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“里面”、“外面”、“内部的”、“外部的”、“向前”和“向后”来描述示例性实施方式的特征。应进一步理解，术语“连接”或其衍生物是指直接连接和间接连接。

出于说明和描述的目的，已经呈现了本公开的具体示例性实施方式的前述描述。它们不旨在是详尽的或将本公开限于所公开的精确形式，并且显然根据上述教导，许多修改和变化是可能的。为了说明本发明的某些原理及其实际应用，选择并且描述了示例性实施方式，以使得本领域的其他技术人员能够进行并且利用本公开的各种示例性实施方式及其各种替换和修改。本公开的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的方法，所述方法包括：

由控制器确定从所述电动车辆的马达施加于动力系设备的使所述电动车辆移动的当前输入扭矩；

由所述控制器使用被设置为包括齿轮模型的动力系模型，来从所确定的当前输入扭矩确定输出扭矩，所述输出扭矩是基于所述动力系模型的变速器扭矩；

由所述控制器根据所确定的输出扭矩，来确定所述动力系设备中的在所述电动车辆的所述马达与驱动轮之间的齿轮的齿面压力；

由所述控制器基于所述动力系设备中的所述齿轮的所确定的齿面压力，来生成用于生成模拟所述内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果的虚拟效果信号；并且

由所述控制器通过根据所生成的虚拟效果信号来控制生成虚拟效果的虚拟效果生成装置的操作，来生成模拟所述内燃机车辆的所述动力系特性的所述虚拟效果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入扭矩是用于控制所述马达的操作的马达扭矩命令、由所述控制器估计的马达扭矩估计值、由传感器检测的马达扭矩检测值、针对所述马达扭矩命令的滤波器应用值、针对所述马达扭矩估计值的滤波器应用值、以及通过对所述马达扭矩检测值应用滤波器而获得的值中的一者。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力的确定中，所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力被确定为与所述输出扭矩成比例的值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述虚拟效果包括模拟由所述内燃机车辆中的所述动力系设备生成的振动的虚拟振动、和模拟由所述内燃机车辆中的所述动力系设备生成的声音的虚拟声音中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述虚拟效果信号的生成中，所述控制器被配置为确定与所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力相关联的所述虚拟效果的大小，并且生成具有振幅是所述虚拟效果的大小的波形的虚拟效果信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制器被配置为随着所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力的大小增加而将所述虚拟效果的大小确定为更大的值。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制器被配置为将以下情况下的所述虚拟效果的所述大小确定为预设的最小值：在所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力与预设齿轮隙部分的压力相对应时。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制器被配置为通过使用来自所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力的映射，来确定所述虚拟效果的大小。

9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制器被配置为通过缩放所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力的大小，来获得与所述齿面压力的大小成比例的值，并且通过将设置的最小值与所获得的值相加来确定所述虚拟效果的大小。

10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述虚拟效果信号的波形轮廓根据由所述动力系设备中的齿轮传递的扭矩的方向而被不同地设置。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，当由所述动力系设备中的所述齿轮传递的所述扭矩是使所述电动车辆加速的正向扭矩时，所述波形的峰值形状被设置为与反向扭矩使所述电动车辆减速的情况相比相对更尖锐的形状。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述控制器被配置为当所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力与预设齿轮隙部分中的压力相对应时，根据通过在所述扭矩的方向上合成正方向上的轮廓与反方向上的轮廓而获得的轮廓的波形，来生成所述虚拟效果信号。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

由所述控制器获得实时车辆驾驶信息；并且

根据所获得的实时车辆驾驶信息生成基础扭矩命令，

其中，所述控制器被配置为在生成所述虚拟效果信号时生成用于生成所述虚拟效果的虚拟效果命令，在生成所述虚拟效果时根据所生成的虚拟效果命令和所生成的基础扭矩命令来生成最终扭矩命令，并且根据所述最终扭矩命令，控制作为所述虚拟效果生成装置的所述马达的操作。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述虚拟效果生成装置是根据所述电动车辆中的所述虚拟效果信号的波形生成振幅的振动的振动装置。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述虚拟效果生成装置是根据所述电动车辆中的所述虚拟效果信号的波形生成并输出音量的声音的声音装置。

16.一种在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的设备，所述设备包括：

驾驶信息检测单元，设置在所述电动车辆中并且被配置为检测车辆驾驶信息；

虚拟效果生成装置；以及

控制器，连接至所述驾驶信息检测单元和所述虚拟效果生成装置并且被配置为：

确定从所述电动车辆的马达施加于动力系设备的使所述电动车辆移动的当前输入扭矩；

使用被设置为包括齿轮模型的动力系模型，从所确定的当前输入扭矩确定输出扭矩，所述输出扭矩是基于所述动力系模型的变速器扭矩；

根据所确定的输出扭矩，来确定所述动力系设备中的在所述电动车辆的马达与驱动轮之间的齿轮的齿面压力；

基于所述动力系设备中的所述齿轮的所确定的齿面压力，来生成用于生成模拟所述内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果的虚拟效果信号；并且

通过根据所生成的虚拟效果信号来控制生成虚拟效果的所述虚拟效果生成装置的操作，来生成模拟所述内燃机车辆的所述动力系特性的所述虚拟效果；以及

非暂时性存储介质，被配置为存储用于所述控制器的操作的算法。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述输入扭矩是用于控制所述马达的动作的马达扭矩命令、由所述控制器估计的马达扭矩估计值、由所述驾驶信息检测单元检测的马达扭矩检测值、针对所述马达扭矩命令的滤波器应用值、针对所述马达扭矩估计值的滤波器应用值、以及通过对所述马达扭矩检测值应用滤波器而获得的值中的一者。

18.根据权利要求16所述的设备，其中，在所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力的确定中，所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力被确定为与所述输出扭矩成比例的值。

19.根据权利要求16所述的设备，其中，所述虚拟效果包括模拟由所述内燃机车辆中的所述动力系设备生成的振动的虚拟振动、和模拟由所述内燃机车辆中的所述动力系设备生成的声音的虚拟声音中的至少一者。

20.根据权利要求16所述的设备，其中，在所述虚拟效果信号的生成中，所述控制器被配置为确定与所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力相关联的所述虚拟效果的大小，并且生成具有振幅是所述虚拟效果的大小的波形的虚拟效果信号。