[发明专利]用于重新缩放可执行仿真模型的系统和方法

说明书

本发明涉及用于重新缩放可执行仿真模型的系统和方法。系统和方法自动重新缩放原始引擎模型使得其对不同尺寸的引擎进行建模。原始引擎模型可以耦合到引擎控制器模型，并且系统和方法还可以重新缩放原始控制器模型以产生与重新缩放的引擎模型匹配的重新缩放的控制器模型。原始引擎模型可以包括引擎参数和引擎查找表，并且原始控制器模型可以包括控制器参数和控制器查找表。可以接收指示正进行建模的新引擎的尺寸的重新缩放因数，并且可以根据所述重新缩放因数来计算比。可以基于所述比来重新缩放原始引擎参数和控制器参数。可以基于所述比来重塑原始引擎查找表和控制器查找表。

技术领域

本公开一般涉及建模的领域。更具体地，本公开涉及用于重新缩放可执行仿真模型的系统和方法。

背景技术

在系统设计和开发中经常使用基于计算机的建模环境，所述系统诸如汽车、器具、飞机以及其它系统。例如，建模环境可以用来设计供控制引擎使用的电子控制单元（ECU）嵌入式软件，所述引擎诸如内燃、电动或混合汽车动力系统。开发者可以在建模环境内创建ECU软件的可执行模型，并将其与引擎配对以反映所组装的引擎/被控对象系统的行为。为了开发和评估ECU控制软件模型，开发者还可以创建正被ECU控制的引擎的模型，并且可以将该ECU模型耦合到引擎模型。可以执行ECU和引擎模型，在此期间，ECU模型可以接收诸如驾驶员转矩请求之类的输入，并且可以生成诸如节气门位置、燃料喷射器脉冲宽度、点火提前、进排气凸轮移相器角度等的一个或多个引擎命令。引擎模型可以接收引擎命令并响应于来自ECU模型的引擎命令而产生引擎输出数据，诸如制动转矩、歧管压力、燃料流量、空气流量、排放等。可以对ECU模型进行评估和改善，直到其满足了针对ECU建立的规范和/或产生了针对引擎模型的令人满意的控制特性，通常涉及到针对给定的车辆应用所期望的燃料经济性、性能以及排放目标。当ECU模型和其相关联的校准参数集被开发成满足了性能、燃料经济性和排放控制规范时，可以为该ECU模型生成代码以用于硬件在环（HIL）仿真中的最终开发和车辆硬件应用，届时，将会在产品释放之前考虑到引擎被控对象的模型与实际的引擎系统之间的误差来精调控制参数。例如，可以作为建模环境的一部分的代码生成器可以生成代码，诸如实施ECU模型行为的源代码。可以对所生成的代码和校准参数集进行编译并将其部署到诸如嵌入式系统之类的硬件平台上，从而实现物理ECU。

引擎模型可以被实施为集中（lumped）参数模型，其中正被建模的引擎的行为由模型元件的网络拓扑来表示，所述模型元件在一个或多个假设下共同近似引擎的行为。模型元件可以对各种引擎组件进行建模，所述引擎组件诸如节气门、进气歧管、引擎核心、排气歧管、排气系统、涡轮增压器等。可以对模型元件进行布置和互连以便定义引擎架构。模型元件可以包括支配模型元件的行为的可设置参数，诸如用于节气门元件的节气门直径、用于进气歧管的进气系统面积和容积、用于排气歧管的排气系统面积和容积等等。此外，引擎模型可以包括引擎查找表，在引擎模型的执行期间访问所述引擎查找表以计算操作特性或其它属性。所述查找表可以并入正被建模的引擎的非线性数据。类似地，控制器模型可以包括在执行期间支配其行为的可设置控制器参数。控制器模型还可以包括包含非线性数据的控制器查找表，在控制器模型的执行期间访问所述控制器查找表以获得运算引擎命令中使用的值。引擎控制器其自身还可以包括用于虚拟传感器的引擎行为的模型，作为对具有与被控对象模型中使用的传感器相同或更低的细节的实际物理传感器的替代或诊断检查。