CN114547775B 发动机物理模型的处理方法、装置、存储介质和处理器（中国第一汽车股份有限公司）

(19)国家知识产权局(12)发明专利(65)同一申请的已公布的文献号(73)专利权人中国第一汽车股份有限公司地址130011吉林省长春市汽车经济技术开发区新红旗大街1号(72)发明人李金成苏海龙陈国栋杨云波任亚为段加全刘治文(74)专利代理机构北京博浩百睿知识产权代理有限责任公司11134专利代理师李静茹吕良.面向节能的汽车发动机热管理系统建模与优化控制.中国博士学位论文全文数据库.2020,(第8期),第21-32,43-57页.审查员刘洛发动机物理模型的处理方法、装置、存储介质和处理器本发明公开了一种发动机物理模型的处理括：基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型，复杂物理模型包括实体结构中不同零件对应的实体元件，以及与不同实体元件连接元和辐射元件；对复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模块，多个模块与发动机的水温和油温有关联关系；将不同工况下发动机的运行参数输入至复杂物理模型，确定多个模块对应的目标脉谱参数；将多个模块和目标脉谱参数进行组合，生成发动机的降阶物理模型。本发明解决了相关技术中构建的发动机物理模型基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型对复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模块将不同工况下发动机的运行参数输入至复杂物理模型，确定多个模块对应的目标脉谱参数将多个模块和目标脉谱参数进行组合，生成发动机的降阶物理模型2基于发动机的实体结构，构建所述发动机的复杂物理模型，其中，所述复杂物理模型包括所述实体结构中不同零件对应的实体元件，以及与不同实体元件连接元件，所述连接元对所述复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模块，其中，所述多个模块与所述发动机的水温和油温有关联关系，所述多个模块包括发动机块、水块、油块、增体结构而得到，所述水块通过合成发动机内的水而得到，所述油块通过合成发动机内的油而得到，所述增压器块通过合成增压器整体而得到，所述水流量块用于输出不同工况条件下流经所述发动机块、所述增压器块、所述油块和所述散热器块的水流量；将不同工况下发动机的运行参数输入至所述复杂物理模型，确定所述多个模块对应的中，所述换热系数至少包括：不同水流下增压器与水的换热系数，不同车速下增压器与空气的换热系数，以及不同水流和不同车速下，散热器与空气的换热系数；将所述多个模块和所述目标脉谱参数进行组合，生成所述发动机的降阶物理模型；其中，基于发动机的实体结构，构建所述发动机的复杂物理模型包括：基于所述发动机的实体结构，确定所述发动机的水路循环和油路循环上的多个节点；基于每个节点的数模特性数据用于表征流体在所述每个节点上的压降、流量和散热特性数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机块、所述增压器块和所述油块的输入热量包括：燃烧热源输入的热量、水带走的热量和向空气散失热量；所述水块的输入热量包括：所述发动机块向所述水块散失的热量，及所述水块和所述水流量块交换的热量；所述油块内的水温基于的输入温度包括：所述油块的温度和所述发动机块内的水温；所述增压器块内的水温基于的输入温度包括：所述增压器块的温度和所述发动机块内的水温；所述散热器块内的水温基于的输入温度包括：环境空气的温度和所述发动机块内的水温。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于发动机的实体结构，构建所述发动机的复杂物理模型之后，所述方法还包括：在所述发动机工作在预设工况的情况下，通过温度传感器采集所述发动机上多个测温点的第一实测温度；在所述复杂物理模型工作在所述预设工况的情况下，获取所述复杂物理模型输出所述多个测温点的第一仿真温度；基于所述第一实测温度和所述第一仿真温度的偏差，确定所述复杂物理模型的精度是否达到第一预设精度；在所述复杂物理模型的精度未达到所述第一预设精度的情况下，对所述复杂物理模型包含的脉谱参数进行调整。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述多个模块和所述目标脉谱参数进行组合，生成所述发动机的降阶物理模型之后，所述方法还包括：在所述发动机工作在预设工况的情况下，通过温度传感器采集所述发动机上多个测温3点的第二实测温度；在所述降阶物理模型工作在所述预设工况的情况下，获取所述降阶物理模型输出所述多个测温点的第二仿真温度；基于所述第二实测温度和所述第二仿真温度的偏差，确定所述降阶物理模型的精度是否达到第二预设精度；在所述降阶物理模型的精度未达到所述第二预设精度的情况下，对所述降阶物理模型包含的脉谱参数进行调整。5.一种发动机物理模型的处理装置，其特征构建模块，用于基于发动机的实体结构，构建所述发动机的复杂物理模型，其中，所述复杂物理模型包括所述实体结构中不同零件对应的实体元件，以及与不同实体元件连接元合并模块，用于对所述复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模块，其中，所述多个模块与所述发动机的水温和油温有关联关系，所述多个模块包括发动机块、合成发动机固体结构而得到，所述水块通过合成发动机内的水而得到，所述油块通过合成发动机内的油而得到，所述增压器块通过合成增压器整体而得到，所述水流量块用于输出不同工况条件下流经所述发动机块、所述增压器块、所述油块和所述散热器块的水流量；确定模块，用于将不同工况下发动机的运行参数输入至所述复杂物理模型，确定所述多个模块对应的目标脉谱参数，其中，所述运行参数至少包括：发动机转速、扭矩、环境温流体流量参数，其中，所述换热系数至少包括：不同水流下增压器与水的换热系数，不同车速下增压器与空气的换热系数，以及不同水流和不同车速下，散热器与空气的换热系数；生成模块，用于将所述多个模块和所述目标脉谱参数进行组合，生成所述发动机的降阶物理模型；其中，所述装置还用于：基于所述发动机的实体结构，确定所述发动机的水路循环和油路循环上的多个节点；基于每个节点的数模参数、属性和特性数据，以及所述每个节点的换热过程，构建所述复杂物理模型，其中，所述特性数据用于表征流体在所述每个节点上的压6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至4中任意一项所述的发动机物理模型的处理方法。7.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4中任意一项所述的发动机物理模型的处理方法。4技术领域[0001]本发明涉及车辆控制领域，具体而言，涉及一种发动机物理模型的处理方法、装背景技术[0002]控制器在环式整车虚拟标定系统主要由标准硬件在环系统，整车实时模型和外挂的实际控制器三部分组成，其中，实际控制器包括但不限于：ECU(ElectronicControlUnit,电子控制单元)、TCU(TransmissionControlUnit,变速箱控制单元)和HCU(Hybrid处理、整车、电机电池、变速箱和整车动力学)被编译下载到标准硬件在环系统的实时机后，模型与实时机通过IO接口模型连接，通过标准硬件在环系统上的各类信号仿真板卡与外挂的实际控制器建立起真实的硬线信号(即HWI/0)连接，控制器可实时采集模型发出的信号，模型也能够实时执行控制器发出的各种控制指令，模型与控制器通过标准硬件在环系统形成了闭环，具体见附图1,控制器与执行器通过真实的硬件信号连接。[0003]控制器在环式整车虚拟标定系统对模型精度和实时性要求极高，如果模型运算速度慢则无法实时响应控制器要求，如果模型精度差，虚拟标定结果即失去了意义，发动机热管理模型作为整车虚拟标定模型的一部分，自然也要满足虚拟标定对模型的精度和实时性要求。由于虚拟标定对模型的实时性要求限制，热管理通常都采用简化模型，简化模型能满足实时性要求，但是精度通常较差，应用1D仿真软件搭建的热管理模型能够保证模型精度，但运行速度却无法满足虚拟标定对模型的实时性要求。[0004]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决发明内容[0005]本发明实施例提供了一种发动机物理模型的处理方法、装置、存储介质和处理器，以至少解决相关技术中构建的发动机物理模型能够保证模型精度，但运行速度却无法满足虚拟标定对模型的实时性要求的技术问题。[0006]根据本发明实施例的一个方面，提供了一种发动机物理模型的处理方法，包括：基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型，其中，复杂物理模型包括实体结构中不同零件对应的实体元件，以及与不同实体元件连接元件，连接元件包括如下之一：导热元件、换热元件和辐射元件；对复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模块，其中，多个模块与发动机的水温和油温有关联关系；将不同工况下发动机的运行参数输入至复杂物理模型，确定多个模块对应的目标脉谱参数，其中，目标脉谱参数至少包括：换热系数、导热系数、辐射系数和流体流量参数；将多个模块和目标脉谱参数进行组合，生成发动机的降阶物理模型。[0007]可选地，基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型包括：基于发动机的实体结构，确定发动机的水路循环和油路循环上的多个节点；基于每个节点的数模参数、属5性和特性数据，以及每个节点的换热过程，构建复杂物理模型，其中，特性数据用于表征流体在每个节点上的压降、流量和散热特性数据。块。[0009]可选地，发动机块、增压器块和油块的输入热量包括：燃烧热源输入的热量、水带走的热量和向空气散失热量；水块的输入热量包括：发动机块向水块散失的热量，及水块和水流量块交换的热量；油块内的水温基于的输入温度包括：油块的温度和发动机块内的水温；增压器块内的水温基于的输入温度包括：增压器块的温度和发动机块内的水温；散热器块内的水温基于的输入温度包括：环境空气的温度和发动机块内的水温。[0010]可选地，水流量块用于确定流经其他模块的水流量。[0011]可选地，在基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型之后，该方法还包括：在发动机工作在预设工况的情况下，通过温度传感器采集发动机上多个测温点的第一实测温度；在复杂物理模型工作在预设工况的情况下，获取复杂物理模型输出多个测温点的第一仿真温度；基于第一实测温度和第一仿真温度的偏差，确定复杂物理模型的精度是否达到第一预设精度；在复杂物理模型的精度未达到第一预设精度的情况下，对复杂物理模型包含的脉谱参数进行调整。[0012]可选地，在将多个模块和目标脉谱参数进行组合，生成发动机的降阶物理模型之后，该方法还包括：在发动机工作在预设工况的情况下，通过温度传感器采集发动机上多个测温点的第二实测温度；在降阶物理模型工作在预设工况的情况下，获取降阶物理模型输出多个测温点的第二仿真温度；基于第二实测温度和第二仿真温度的偏差，确定降阶物理模型的精度是否达到第二预设精度；在降阶物理模型的精度未达到第二预设精度的情况下，对降阶物理模型包含的脉谱参数进行调整。[0013]根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种发动机物理模型的处理装置，包括：构建模块，用于基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型，其中，复杂物理模型包括实体结构中不同零件对应的实体元件，以及与不同实体元件连接元件，连接元件包括如下之一：导热元件、换热元件和辐射元件；合并模块，用于对复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模块，其中，多个模块与发动机的水温和油温有关联关系；确定模块，用于将不同工况下发动机的运行参数输入至复杂物理模型，确定多个模块对应的数；生成模块，用于将多个模块和目标脉谱参数进行[0014]根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述实施例中的发动机物理模型的处理方法。[0015]根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述实施例中的发动机物理模型的处理方法。[0016]根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，包括上述实施例中的降阶物理模型。[0017]在本发明实施例中，首先，基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型，然后对复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模块，并且将不同工况下6发动机的运行参数输入至复杂物理模型，确定多个模块对应的目标脉谱参数，最后将多个模块和目标脉谱参数进行组合，生成发动机的降阶物理模型。容易注意到的是，复杂物理模型是基于发动机的实体结构构建的，并且基于不同工况下发动机的运行参数进行降阶处理，达到了满足整车虚拟标定(控制器在环式)对模型的实时性要求的目的，从而实现了简化模型的技术效果，进而解决了相关技术中构建的发动机物理模型能够保证模型精度，但运行速度却无法满足虚拟标定对模型的实时性要求的技术问题。附图说明[0018]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：[0019]图1是根据现有技术的一种控制器在环式整车虚拟标定系统的示意图；[0020]图2是根据本发明实施例的一种发动机物理模型的处理方法的流程图；[0021]图3是根据本发明实施例的一种可选的热管理模型的降阶方法的流程图；[0022]图4是根据本发明实施例的一种可选的剖分后的发动机实体结构的示意图；[0023]图5是根据本发明实施例的一种可选的降阶物理模型包含的所有模块的示意图；[0024]图6是根据本发明实施例的一种可选的降阶物理模型包含的不同模块之间水流量关系的示意图；[0025]图7是根据本发明实施例的一种可选的降阶热管理模型与实测数据的示意图；[0026]图8是根据本发明实施例的一种发动机物理模型的处理装置的示意图。具体实施方式[0027]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范[0028]需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。[0029]应用AMESim搭建的15TD双电机混动的1D热路模型，能够模拟水的真实流动状况，油的真实流动状况，也能够真实反映水路、油路上的热交换状况、固体实体间的导热状况以及固体对外辐射的热量状况，它是一个能够模拟发动机流体真实流动、热量真实传递流动的物理模型，此模型具有较高的精度。但是，此模型运算速度极慢，导致该模型无法达到虚拟标定对模型的实时性要求。[0030]AMESim模型运行过程中，为了计算流体在流经路径节点上的换热情况，即流体与7接触热固体的热交换情况，不仅需要确定流体与热固体间温差，还需要确定流体与热固体的接触面积以及流体的流动状态，而模型对流体流动状态的真实模拟恰是导致模型运行速度慢的主要原因。[0031]为了解决上述问题，相关技术中提供了一种对于复杂结构物理模型的传统降阶段方法，该方法直接将模型中的部分复杂结构视为一个黑盒，在合理规划输入条件下，对复杂物理模型进行仿真，捕捉黑盒的输出，当获得输入输出数据后，对数据进行分析，以其直接建立起基于输入与输出数据的关系模型。但是，此种方法不对模型整体组成结构进行改变，只是将复杂结构视为黑盒处理，通过对黑盒建立起基于数据的模型来提高模型运行速度，导致这样处理的结果精度不高。[0032]为了实现对AMESim搭建的物理模型进行降阶处理，使其既能保持原有模型精度，同时又能满足虚拟标定对模型的实时性要求，本发明可以采用如下原理进行降阶处理：[0033]对于一款结构确定的发动机，在计算流体与固体的接触换热时，在不考虑流体与固体的自身属性信息的情况下，流体与固体的换热量主要与流体流量以及流体和热固体的换热量是温差的比例函数，比例系数与流量直接相关。在指定的流体换热节点上，可以确定在该节点处每个流量下的平均换热比例系数，从而可以根据温差直接计算换热量，无需再关注换热节点内部结构细节，因此，可以将多个换热节点进行整合，求出整合后的换热节点在每个流量下的平均换热比例系数，相比于AMESim模型，整合后的热管理模型换热计算过程将被大大简化。[0034]当流体在流经路径的指定节点上发生换热时，势必引起流体和热固体温度的变化，假设将流体和热固体各自视为一个整体，如果可以确定流体和固体各自的综合平均比[0035]在AMESim模型运行过程中，模型可以根据车辆运行状态信息和流体、流道自身物理特性模拟流体流动状态，进而将该模型用于换热的计算。对于一款结构确定的发动机，在车辆工作状态一致的条件下，流体在流经路径各节点上的流量是一致的，因此，可以根据车辆运行状态信息确定出流体流经路径上各换热节点处的流量，无需对流体状态进行真实模[0036]同样地，固体与固体间的导热、固体外表面的辐射散热计算也可以应用这种简化的计算思想。对于一款结构确定的发动机，相邻固体间的导热量可以认为与二者的温差直固体与固体间的导热计算将会被简化。也可以确定两接触固体各自的综合比热，从而在确定导热量的情况下，可以确定两接触固体各自温升变化。[0037]根据本发明实施例，提供了一种发动机物理模型的处理方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。[0038]图2是根据本发明实施例的一种发动机物理模型的处理方法的流程图，如图2所[0039]步骤S202,基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型，其中，复杂物理8模型包括实体结构中不同零件对应的实体元件，以及与不同实体元件连接元件，连接元件[0040]上述步骤中的发动机实体结构可以包括发动机的不同零件，如增压器、活塞、曲此，也可以根据实际发动机的实体结构确定。[0041]上述步骤中的复杂物理模型可以是采用仿真软件搭建的发动机的详细热管理模型，在一种可选的实施例中，可以基于发动机和外围冷却系统数模参数、属性及特性数据，并以整车发动机上的水路循环和油路循环作为主线，充分考虑水路、油路循环上各节点的换热情况而进行搭建的。这里的特性数据主要指流体在各节点上的压降-流量和散热特性数据，如机冷器上的压降-流量-散热特性数据、散热器上的压降-流量-散热特性数据等等，模型里充分考虑了发动机上的元件间的热量传递过程，包括固体与固体元件间的导热、固体与流体间的换热、固体与空气的换热等等。[0042]上述步骤中的元件可以是发动机的具体零件，也可以是系统或零件上因同时兼有多种换热形式，为了建模时描述方便而进行切割得到元件，例如，为了模拟发动机机体与曲轴箱油雾的换热以及机体与燃烧室的换热过程，可以将机体在缸桶下边界处进行了切割，上半部分作为一个元件，主要描述机体与燃烧室气体换热；下半部分作为另一个元件，主要传导；也可以通过换热元件将元件与流体相连，模拟固体与流体换热，还可以通过辐射元件将元件与外界环境相连，模拟热辐射过程。[0043]上述的导热可以是两个固体实体间的热量传递过程，只要将两接触物体的材料属间的热量传递情况。[0044]上述换热可以是固体和流体间的热量传递过程，一般是流体冷却固体，流体带走热量的能力取决于流体的属性、固体属性、流体流速、接触面积等参数，只要将这些参数输入进AMESim,热管理模型就可以计算固体与流体间的换热情况。[0045]上述的辐射可以是固体向外辐射热量的情况，只要度等参数输入进AMESim,热管理模型就可以计算固体的热辐射情况。[0046]本发明实施例首先基于发动机的实体结构，利用仿真软件如AMESim流体仿真软件，搭建了车辆热路物理模型例如某15TD双电机混动车辆(只考虑发动机冷却不考虑电机冷却),该模型以发动机水路、油路作为主线，热源来自燃烧放热，兼顾固体实体间的导热和辐射散热，并充分考虑水路、油路循环上的吸热和散热过程。分考虑了水流在此节点上的压降-流量特性，对于具有水流控制功能的节点，还加入了此节考虑了油在此节点上的压降-流量特性，同样，对于油流动具有控制功能的节点，也加入了此节点的控制策略，如添加了机油泵的油流动控制策略。[0049]热交换部分：水路循环路径上，对于具有散热或换热特性的节点，除考虑水流在此节点上的压降-流量特性外，还考虑了在此节点上的散热或换热情况，散热主要以散热器的9散热为主，换热主要考虑的是水与热固体的接触换热，包括发动机水套内水与固体内壁的接触换热、增压器水道内水与固体内壁的接触换热；在油路循环路径上，对于具有换热特性的节点，除考虑油在此节点上的压降-流量特性外，也考虑了油在此节点上的换热情况，包括发动机油道内油与固体内壁的接触换热、增压器油道内油与固体内壁的接触换热，同时油路换热也还考虑了油与热固体外表面的接触换热，主要指油对热体的飞溅冷却部分，如油与缸体表面、油与活塞表面、油与曲轴表面等、油路换热也还考虑了油与油底壳间的换[0050]固体导热部分：为了模型搭建过程流体与固体对流换热的方便考虑，建模过程中发动机被切割成了很多实体，因此模型搭建充分考虑了固体实体间的导热问题，也考虑了固体外表面对外的辐射散热问题。[0051]步骤S204,对复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模块，其中，多个模块与发动机的水温和油温有关联关系。[0053]本发明的降阶方法的主要思想是将复杂热管理模型的部分元件进行整理合并，降阶后的模型将不再具有原来模型的详细结构。本发明构建降阶热管理模型或实时模型的主要目标是通过该模型计算水温和油温供其他模块应用，因此降阶热管理模型里需要保留能够反映发动机水温和油温的模块。在此基础上，可以将发动机内的水合成为一个能够代表发动机水温的水块，同时对发动机内的油合成为一个能够代表发动机油温的油块；考虑水和油热量来源于发动机体和增压器，可以将发动机固体结构合成为一个发动机块，增压器整体合成一个增压器块。通过对复杂热管理模型的分析可知，发动机散发的热量有90%以上被水吸收，水吸收的热量最终主要靠散热器散掉，因此，降阶热管理模型里需要有散热器块，同时散热器散热能力除与风速和风扇等外界因素相关外，还与流经散热器的水流速度相关，不仅是散热器，增压器、发动机和油冷器与水的热交换能力也都与水流速度相关，因此降阶热管理模型还应该保留水流量块，此模块可输出不同工况条件下流经发动机块、增压器块、油块和散热器块的水流量。基于此思想，包含详细结构的复杂物理模型就被降阶成输入的热源模块和环境温度模块，那么最终的降阶物理模型由以上八部分结构组成。这八部分结构间有着同客观实机上一样的换热关系，具体见图5,这八部分依据传热学理论及能量守恒定律被紧密关联在一起，在Simulink环境里形成了能够实时运算的热管理模型。其中，水流量块主要用于确定流经其他模块的水流量，具体见图[0054]可选地，发动机块、增压器块和油块的输入热量包括：燃烧热源输入的热量、水带走的热量和向空气散失热量；水块的输入热量包括：发动机块向水块散失的热量，及水块和水流量块交换的热量；油块内的水温基于的输入温度包括：油块的温度和发动机块内的水温；增压器块内的水温基于的输入温度包括：增压器块的温度和发动机块内的水温；散热器块内的水温基于的输入温度包括：环境空气的温度和发动机块内的水温。是燃烧热源输入的热量，一部分是发动机块被水带走的热量，还有一部分是发动机块向空气散失的热量；输出为发动机块的温度，此温度是在初始温度基础上叠加了发动机块温度变化的积分值得到的，发动机块的温度变化量的计算公式所下：[o057]其中,TEng表示发动机块的温度变化量,Qn_combEne表示燃烧热源输入进发动机块的热量，QnEnghte表示为发动机块中被水带走的热量，QnLEngam表示为发动机块散到空气中的热量，mng表示发动机块的质量，C_Eng表示发动机块的综合平均比热；[0059]Qn_combEng—f(eng,taeng),其中,四eng表示发动机转速,taeng为发动机扭矩;动机块温度，ThtcEng为发动机内水块的温度；为发动机块与环境的换热系数，Teng为发动机块温度，Tam为环境温度。[0062]对于增压器块，输入热量由3部分合成，一部分是燃烧输入的热量，一部分是增压器块被水带走的热量，还有一部分是增压器块向空气散失的热量；输出为增压器块体的温度，此温度是在初始温度基础上叠加了增压器块温度变化的积分值得到的，增压器块的温度变化量的计算公式如下所示：[0064]其中，TTurbo为增压器块的温度变化量，QncombTurb。为燃烧热源输入进增压器块的HTurb为增压器的质量，C,_Tur为增压器的综合平均比热；[0066]QhcombTurbo=f(Weng,tqeng),其中，@ng表示发动机转速，taeng为发动机扭矩；[o067]QnTurbohte—hAnteTurbo(Tub-TntcTuro),其中,hAntcTurbo为增压器块与水的换热系数,为增压器块温度，Ta为环境温度。[0069]对于油块，输入热量由3部分合成，一部分是燃烧输入的热量，一部分是油块被水带走的热量，还有一部分是油块向空气散掉的热量；输出为油块的温度，此输出温度是在初始温度基础上叠加了油块温度变化的积分值得到的，油块的温度变化量的计算公式如下所[0071]其中，Tsump为油块的温度变化量，Qconbsu为燃烧热源输入进油块的热量，Qhoi₁Hxhte为油块与水的换热量，Qn_sumpAm为油块散到环境空气的热量，msm为油块的质量，Cp_sum为油块的综合比热；的具体计算公式如下：块与发动机外水交换的热量；输出是发动机水块的温度，此输出温度是在初始温度基础上叠加了水块温度变化的积分值得到的，水块的温度变化量的计算公式如下所示：[0078]其中，ThtcEng为发动机水块的温度变化量，QnEnghte为发动机块散到水块的热量，发动机水块的综合比热；[0079]进一步地，QLEnghte'htceng的具体计算公式如下：的水温；[0085]另外，油块内的水温的计[0087]散热器块内的水温的计算公式如下：[0089]增压器块内的水温的计算公式如下：[0091]通过将上述的所有公式联立起来，即可建立起降阶热管理模型的模型结构。[0092]步骤S206,将不同工况下发动机的运行参数输入至复杂物理模型，确定多个模块流量参数。[0093]通过上述步骤可以构建降阶热管理模型的模型结构，但是该包含的脉谱参数是无法进行直接给出的，也无法通过实机测试得到，这些无法确定下来的参数如下：[0094]不同水流下发动机块与水的换热系数hAhtcEng、不同车速下发动机与空气的换热系[0095]不同水流下油块与水的换热系数hAhtcoi₁Hx,不同车速下发动机与空气的换热系数[0096]不同水流下增压器与水的换热系数hAhtcTurbo,不同车速下增压器与空气的换热系[0097]不同水流和不同车速下，散热器与空气的换热系数hAnteRai[0100]上述步骤中的运行参数为发动机转速、扭矩、环境温度、车速和初始发动机温度5个变量。[0101]在一种可选的实施例中，热管理模型搭建完毕后，可以通过对模型进行仿真，热量在搭建的物理模型上的传递过程，方便捕捉流体与固体的换热量、固体与固体间的导热量、固体的辐射散热量，以及流体、固体的温升情况和各车辆运行状态下，流体的流量状态数据等目标脉谱参数，通过对捕捉数据的分析，一方面可以忽略模型热流上的次要因素，关注模型热流上的主要因素，对发动机建模分割方式进行优化；另一方面，通过DesignOfExperiment(简称DOE)试验设计可以确定出以新分割方式划分的模型(即降阶热管理模型)中，流体与热固体间的比例换热系数，固体与固体的比例导热系数，固体的辐射比例系数等参数，也可确定出不同车辆状态下换热节点处流体的流量参数。[0102]首先以降阶热管理模型的输入作为因素制定一个DOE试验方案，为了使未来的降阶热管理模型能够适应更大的工作范围，DOE方案将尽量覆盖运行参数的所有工作范围，本发明所述案例的D0E方案共选择了20个测试组合，如下表1所示：发动机扭矩发动机转速车速环境温度℃初始冷却液温度℃123456774889422096500将1维热管理复杂模型运行以上DOE方案，每一个试验组合时都要达到水温和油温平衡为止，记录整个过程发动机整体、油底壳整体、发动机内部水、增压器整体吸收的过程热量数据与过程温度数据，同时也记录各个工况下流经发动机体、增压器、油冷器和散热器内的水流量。[0107]以发动机块为例，通过记录的一段时间内的发动机整体吸收的热量和发动机整体的温度变化值，然后二者相除，即可得到发动机的综合比热值；[0108]还是以发动机块为例，通过记录一个DOE工况温度平衡时发动机直接散到水的热量过程数据、发动机整体的过程温度数据和发动机内水的温度数据，以单位时间二者的热量交换值除以二者温差，即可得到该工况下发动机内水的换热系数，其他工况的换热系数计算方式同上。[0109]应用1维复杂热管理模型仿真确定完降阶热管理模型的所有待定参数后，降阶热管理模型即被形成，这时我们首先需要做的就是检查降阶热管理模型精度，可以将整车的WLTC实测数据输入给此降阶热管理模型，如果模型输出与实际对比能够达到精度要求，则可认为降阶热管理模型精度达标，可以集成到虚拟标定模型里进行虚拟标定应用，否则就需要对实时模型精度进行调整。对降阶热管理模型进行调整有两种方法，一种是直接微调用于虚拟标定。本发明案例展示的降阶热管理模型与实测数据对比主要针对水温，如图7所示，从上到下可以分为：降阶模型水温仿真结果(T_htcEng_degC)与水温实测的对比曲线、实测与仿真差值曲线、以及发动机转速(Enginespeed)曲线。[0110]步骤S208,将多个模块和目标脉谱参数进行组合，生成发动机的降阶物理模型。[0111]在一种可选的实施例中，通过将目标脉谱参数的参数值输入到多个模块确定的模[0112]在本发明实施例中，首先，基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型，然后对复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模块，并且将不同工况下发动机的运行参数输入至复杂物理模型，确定多个模块对应的目标脉谱参数，最后将多个模块和目标脉谱参数进行组合，生成发动机的降阶物理模型。容易注意到的是，复杂物理模型是基于发动机的实体结构构建的，并且基于不同工况下发动机的运行参数进行降阶处理，达到了满足整车虚拟标定(控制器在环式)对模型的实时性要求的目的，从而实现了简化模型的技术效果，进而解决了相关技术中构建的发动机物理模型能够保证模型精度，但运行速度却无法满足虚拟标定对模型的实时性要求的技术问题。[0113]可选地，基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型包括：基于发动机的实体结构，确定发动机的水路循环和油路循环上的多个节点；基于每个节点的数模参数、属性和特性数据，以及每个节点的换热过程，构建复杂物理模型，其中，特性数据用于表征流体在每个节点上的压降、流量和散热特性数据。[0114]在一种可选的实施例中，可以基于发动机和外围冷却系统数模参数、属性及特性却油路循环等结构，基于此搭建物理模型，搭建好的模型以发动机水路、油路作为主线，热源来自燃烧放热，兼顾固体实体间的导热和辐射散热，并充分考虑水路、油路循环上的吸热和散热过程。搭建好的模型可以包含如下几个模块：分别为增压器模块、活塞模块、曲轴模[0115]可选地，在基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型之后，该方法还包括：在发动机工作在预设工况的情况下，通过温度传感器采集发动机上多个测温点的第一实测温度；在复杂物理模型工作在预设工况的情况下，获取复杂物理模型输出多个测温点的第一仿真温度；基于第一实测温度和第一仿真温度的偏差，确定复杂物理模型的精度是否达到第一预设精度；在复杂物理模型的精度未达到第一预设精度的情况下，对复杂物理模型包含的脉谱参数进行调整。[0116]为了确保降阶处理后得到的降阶热管理模型的模型精度满足要求，减少降阶热管理模型参数的调整时间，上述步骤中生成发动机的复杂热管理模型之后，可以对热管理模型进行仿真确定模型精度，即给出已知输入和输出信息，将输入信息输入复杂热管理模型运行得到模型输出信息，比较已知输出信息和模型输出信息进而得出复杂热管理模型的精度。将复杂热管理模型的精度与第一预设精度即用户所需要的目标精度(用户可人为设定)比较，若复杂热管理模型的精度大于或等于第一预设精度，则确定复杂热管理模型的模型精度满足要求，复杂热管理模型构建流程结束；若复杂热管理模型的精度小于第一预设精度，则确定复杂热管理模型的模型精度不满足要求，需要调整复杂热管理模型的脉谱参数，重复上述步骤，直到最终确定出的复杂热管理模型的精度满足要求为止。[0117]在这里为了校验复杂热管理模型的精度，可以在实车的水路循环和油路循环典型位置上都布置了热电偶，水路循环上主要布置了6个温度测点，分别在发动机机械水泵入置了1个温度测点，通过更换了带有热电偶油底壳螺栓测量了油底壳的油温。我们将实车在底盘转鼓测功机上运行WLTC(WorldLightVehicleTestCycle,全球轻型车测试规范)循环同时采集各个测点的温度，然后将热管理模型同样跑WLTC工况，再对比测点处仿真值与实测值的偏差，进而对模型进行检查和精度确认以及对模型精度进行调教。[0118]在本发明实施例中，可以将1维热管理模型水温精度目标设定为±6度，油温精度目标设定为±8度，如果水温和油温测点处的温度与实测数据偏差在上述的精度范围内即认为一维复杂热管理模型精度达标，我们就对其进行下一步的降阶，否则需要对模型精度进行进一步的调整。[0119]可选地，在将多个模块和目标脉谱参数进行组合，生成发动机的降阶物理模型之后，该方法还包括：在发动机工作在预设工况的情况下，通过温度传感器采集发动机上多个测温点的第二实测温度；在降阶物理模型工作在预设工况的情况下，获取降阶物理模型输出多个测温点的第二仿真温度；基于第二实测温度和第二仿真温度的偏差，确定降阶物理模型的精度是否达到第二预设精度；在降阶物理模型的精度未达到第二预设精度的情况下，对降阶物理模型包含的脉谱参数进行调整。[0120]为了确保降阶热管理模型的模型精度满足要求，上述步骤中生成对应降阶热管理模型后，可以对降阶热管理模型进行仿真确定模型精度，即给出已知输入和输出信息，将输入信息输入降阶热管理模型运行得到模型输出信息，比较已知输出信息和模型输出信息进而得出降阶热管理模型的精度。将降阶热管理模型的精度与第二预设精度即用户所需要的目标精度(用户可人为设定)比较，若降阶热管理模型的精度大于或等于第二预设精度，则确定降阶热管理模型的精度满足要求，降阶处理流程结束；若降阶热管理模型的精度小于第二预设精度，则确定降阶热管理模型的精度不满足要求，需要调整降阶热管理模型的脉谱参数，重复上述步骤，直到最终确定出的降阶热管理模型的精度满足要求为止。[0121]图3是根据本发明实施例的一种可选的热管理模型降阶方法的流程图，如图3所[0122]步骤S302,基于发动机的实体结构，构建发动机的热管理1D模型。水路循环和冷却油路循环，具体见图4,但不仅限于此，也可以根据实际发动机的实体结构[0124]上述步骤中的热管理1D模型可以是采用仿真软件搭建的车辆热路物理模型，在一种可选的实施例中，可以根据提前设计好的精度要求搭建模型，也可以在构建好后进行精度确认，并对模型中的参数进行调整。[0125]上述步骤中的热管理1D模型可以包含与每个实体结构相对应的多个模块，分别是油路循环模块，但不仅限于此，也可以根据实际发动机的实体结构确定。[0126]步骤S304,对搭建好的1D模型进行仿真及精度确认。[0127]上述步骤中的发动机热管理1D模型，可以提前设计好精度要求，也可以构建好后进行精度确认。为了确保降阶处理后得到的降阶热管理模型的模型精度满足要求，减少降阶热管理模型参数的调整时间，上述步骤中生成发动机的搭建好的1D模型之后，可以对搭建好的1D模型进行仿真确定模型精度，即给出已知输入和输出信息，将输入信息输入搭建好的1D模型运行得到模型输出信息，比较已知输出信息和模型输出信息进而得出搭建好的[0128]步骤S306,判断搭建好的1D模型精度是否达标。[0129]将搭建好的1D模型精度与第一预设精度即用户所需要的第一目标精度(用户可人为设定)比较，若搭建好的1D模型精度大于或等于第一预设精度，则确定搭建好的1D模型精度达标，热管理模型构建流程结束；若搭建好的1D模型精度小于第一预设精度，则确定搭建好的1D模型精度不达标，需要调整热管理模型的脉谱参数，执行步骤S304,直到最终确定出的搭建好的1D模型精度达标。[0130]步骤S308,通过搭建好的1D模型仿真，分析热流分布。[0131]可选地，通过对热管理模型进行试验设计测验，确定目标脉谱参数。即对热管理模[0132]上述步骤中的热管理模型搭建完毕后，可以通过对搭建好的1D模型进行仿真，确定热量在搭建的物理模型上的传递过程，方便捕捉流体与固体的换热量、固体与固体间的导热量、固体的辐射散热量，以及流体、固体的温升情况和各车辆运行状态下，流体的流量状态数据等目标脉谱参数。[0133]步骤S310,模型内模块组成优化。[0134]通过对捕捉数据的分析，一方面可以忽略模型热流上的次要因素，关注模型热流上的主要因素，利用通过仿真得到的热量传递参数对增压器模块、活塞模块、曲轴模块、缸盖模块、机体模块、油底壳模块、水路循环模块和冷却油路循环模块中的部分或全部进行合并，得到了降阶热管理模型包含的模块，分别为水流特性模块、散热器模块、发动机质量体[0135]步骤S320,降阶热管理模型搭建。[0136]上述步骤中在对热管理模型进行DOE试验设计检测，确定目标脉谱参数即换热系数、导热系数、辐射系数和流体流量参数之后，可以将合并后的6个新模块和仿真后得到的目标脉谱参数进行整合，得到降阶热管理模型，此时，降阶热管理模型的模型结构为合并后的6个新模块，模型参数为目标脉谱参数。[0139]通过DOE试验设计可以确定出以新分割方式划分的模型(即降阶热管理模型)中，流体与热固体间的比例换热系数，固体与固体的比例导热系数，固体的辐射比例系数等参数，也可确定出不同车辆状态下换热节点处流体的流量参数等目标脉谱参数。[0140]步骤S316,1D模型仿真结束。[0141]步骤S322,降阶热管理模型脉谱确认。[0142]步骤S324,降阶热管理模型仿真及精度确认。[0143]上述步骤中生成对应降阶热管理模型后，为了确保降阶热管理模型的模型精度满足要求，上述步骤中生成对应降阶热管理模型后，可以对降阶热管理模型进行仿真确定模型精度，即给出已知输入和输出信息，将输入信息输入降阶热管理模型运行得到模型输出信息，比较已知输出信息和模型输出信息进而得出降阶热管理模型精度。[0144]步骤S326,判断搭建好的降阶热管理模型精度是否达标。[0145]将降阶热管理模型精度与第二预设精度即用户所需要的第二目标精度(用户可人为设定)比较，若降阶热管理模型精度大于或等于第二预设精度，则确定降阶热管理模型精度达标，降阶处理流程结束；若降阶热管理模型精度小于第二预设精度，则确定降阶热管理模型精度不达标，需要调整降阶热管理模型的脉谱参数，执行步骤S324,直到最终确定出的降阶热管理模型精度达标。[0146]步骤S328,降阶热管理模型完成。[0147]根据本发明实施例，还提供了一种发动机物理模型的处理装置，该装置可以是执行上述实施例中的发动机物理模型的处理方法，具体实现方案与应用场景与上述实施例相[0148]图8是根据本发明实施例的一种发动机物理模型的处理装置的示意图，如图8所[0149]构建模块82,用于基于发动机的实体结构，构建发动机的复杂物理模型，其中，复杂物理模型包括实体结构中不同零件对应的实体元件，以及与不同实体元件连接元件，连[0150]合并模块84,用于对复杂物理模型中的部分元件进行合并，得到合并后的多个模[0151]确定模块86,用于将不同工况下发动机的运行参数输入至复杂物理模型，确定多和流体流量参数；[0152]生成模块88,用于将多个模块和目标脉谱参数进行组合，生成发动机的降阶物理模型。[0153]可选地，构建模块包括：确定单元，用于基于发动机的实体结构，确定发动机的水路循环和油路循环上的多个节点；构建单元，用于基于每个节点的数模参数、属性和特性数据，以及每个节点的换热过程，构建复杂物理模型，其中，特性数据用于表征流体在每个节点上的压降、流量和散热特性数据。[0154]可选地，该装置还包括：第一采集模块，用于在发动机工作在预设工况的情况下，通过温度传感器采集发动机上多个测温点的第一实测温度；第一获取模块，用于在复杂物理模型工作在预设工况的情况下，获取复杂物理模型输出多个测温点的第一仿真温度；第一确定模块，用于基于第一实测温度和第一仿真温度的偏差，确定复杂物理模型的精度是否达到第一预设精度；第一调整模块，用于在