[发明专利]发动机虚拟测试环境系统与发动机管理系统映射方法

权利要求书

1.一种用于发动机的发动机管理系统映射的发动机虚拟测试环境系统，包括：

用于发动机发电机的目标分析器；

控制所述发动机发电机的发电机控制器；

虚拟发动机，包括基于物理结构的模型和数据驱动模型；

发动机管理系统电子控制单元，控制所述虚拟发动机；

控制实验室，链接到所述发动机管理系统电子控制单元以通过驱动所述发动机发电机用于实际驾驶排放评估来实施用于所述虚拟发动机的虚拟测试；

至少一个存储器；以及

至少一个处理器，被配置成执行所述虚拟测试并生成应用了所述基于物理结构的模型和所述数据驱动模型的所述虚拟发动机，以替换发动机，

其中，所述至少一个存储器被配置成存储

通过模拟、现象学关系表达、构成元件的物理特性变化、燃烧模型、电子控制单元模型和发动机模型中的任何一个来表示所述发动机的实际结构的所述基于物理结构的模型，以及

通过测试模型、数学模型、建模、发动机实验设计技术、数学和统计技术以及驾驶范围中的任何一个来表示所述发动机的实际操作的所述数据驱动模型，

其中，所述基于物理结构的模型是一维快速运行模型或平均值发动机模型，并且所述数据驱动模型是作为测试模型的数据回归模型，

其中，通过虚拟发动机执行对各种实际道路条件的性能评估以及实际驾驶排放法规所要求的排放物质预测，从而使得确保发动机管理系统映射的时间/空间自由，其中，所述基于物理结构的模型和所述数据驱动模型作为发动机模型组合至所述虚拟发动机，

其中，所述发动机管理系统电子控制单元被配置为将所述基于物理结构的模型和所述数据驱动模型加载到电子控制单元模型中，

其中，所述电子控制单元模型被配置为将生成的目标值输入至所述基于物理结构的模型和所述数据驱动模型，并且当需要考虑瞬态响应特性时，将所述基于物理结构的模型的当前值反映到所述数据驱动模型。

2.根据权利要求1所述的发动机虚拟测试环境系统，其中，所述模拟表示具有进气系统、排气系统、涡轮增压器、中间冷却器、排气再循环系统、汽缸、曲轴、进气阀和排气阀的所述发动机的整体特性，并表达对所述发动机的稳态和瞬态响应。

3.根据权利要求1所述的发动机虚拟测试环境系统，其中，所述现象学关系表达描述与所述发动机的汽缸内的流动、燃烧和摩擦相关联的现象。

4.根据权利要求1所述的发动机虚拟测试环境系统，其中，所述燃烧模型被配置成生成燃烧性预测结果，所述燃烧性预测结果预测所述发动机的性能、燃料效率和排放物质，在产生燃料喷射压力、多级喷射数量、燃料喷射定时、燃料喷射量的同时，所述电子控制单元模型改变涡轮增压器叶片开度和排气再循环阀开度，并且

所述发动机模型被配置成提供快速运行速度，同时在进气系统和排气系统上维持相同的物理特性。

5.根据权利要求1所述的发动机虚拟测试环境系统，其中，所述测试模型被配置成提供所述虚拟发动机的基本输出，

所述数学模型被配置成表示关于发动机控制变量的组合的输出特性之间的关系，并且

所述建模提供对虚拟输入的输出的监测。

6.根据权利要求1所述的发动机虚拟测试环境系统，其中，所述发动机实验设计技术提供输入和输出的变化范围以及输入变量，并且所述数学和统计技术提供特定输入条件的输出预测和映射优化，以及用于驾驶轨迹的循环累积值最小化方向。

7.根据权利要求1所述的发动机虚拟测试环境系统，其中，所述驾驶范围提供发动机控制变量的实际可用范围。

8.根据权利要求2所述的发动机虚拟测试环境系统，其中，所述虚拟发动机应用于控制实验室，并且所述控制实验室分别链接到目标分析器、发电机控制器、发动机管理系统电子控制单元。

9.根据权利要求8所述的发动机虚拟测试环境系统，其中，所述目标分析器被配置成通过应用任何指定值、存储配置文件和分析程序中的任何一个来获取发动机发电机的目标速度和目标扭矩曲线。