CN114718747B - 节气门有效面积计算方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种节气门有效面积计算方法、装置、设备及可读存储介质，节气门有效面积计算方法包括：当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积；基于发动机气缸的进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积；基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积；确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积；基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积。本发明在满足预设工况条件下通过PI动态调节的方式来修正有效面积，提高了发动机进气系统的稳定性和精度。

Description

节气门有效面积计算方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及发动机控制领域，尤其涉及一种节气门有效面积计算方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
电子节气门作为进气量控制的重要零部件，受油品的影响以及缸内废气回流等因素，发动机工作一段时间，容易在电子节气门体内形成积碳，造成进入气缸的实际进气量与需求进气量出现偏差，而无法精准有效地进行节气门控制。例如，若出现偏差，则系统会基于气量偏差的反馈来增大节气门开度以增大节气门有效面积。而气量的控制是一个闭环控制系统，在闭环反馈控制时会出现控制的延迟，控制延迟的过程中会出现控制振荡转速和动力不稳的现象发生，引起客户抱怨。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种节气门有效面积计算方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决现有技术中由于电子节气门内产生积碳，导致传感器读取的节气门有效面积存在偏差，而无法精准有效地进行节气门控制的技术问题。
第一方面，本发明提供一种节气门有效面积计算方法，所述节气门有效面积计算方法包括以下步骤：
当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积；
基于发动机气缸的进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积；
基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积；
确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积；
基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积。
可选的，所述当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积的步骤包括：
当节气门处于稳态工况且节气门的进气流量与气缸的进气流量保持一致时，计算节气门有效面积的更新次数以及节气门有效面积的未更新时长；
当所述更新次数低于预设次数且所述未更新时长超过第一预设时长时，或所述更新次数高于预设次数且所述未更新时长超过第二预设时长时，计算得到发动机气缸的进气密度，其中，所述第一预设时长与第二预设时长均由里程数、温度、湿度以及大气压力决定；
基于发动机气缸的进气密度，得到发动机气缸的进气流量，其中，发动机气缸的进气流量与节气门的进气流量保持一致；
基于发动机气缸的进气流量，得到节气门预估有效面积。
可选的，所述基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积的步骤包括：
将所述预估有效面积与目标有效面积代入到第一公式，得到节气门原始有效面积，其中，所述原始有效面积为：
AthrTrueRaw(S)＝k×(AthrDes(S)-Athr(S))+Athr(S)
其中，AthrTrueRaw(S)为节气门原始有效面积，AthrDes(S)为节气门目标有效面积，Athr(S)为节气门预估有效面积，k为预设标定参数，基于节气门响应性控制中的压力与扭矩稳定要求标定得到。
可选的，所述基于所述进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积的步骤之后还包括：
确定发动机工况是否满足第二预设条件，所述第二预设条件包括：
发动机短期燃油修正波动范围在预设范围内的时长超过第三预设时长；
发动机长期燃油修正未进行学习更新的时长超过第四预设时长；
发动机请求扭矩和实际扭矩误差在预设误差范围内；
若确定发动机工况满足所述第二预设条件，则以进行PID控制时所得的节气门I项有效面积更新对应发动机工况下的I项有效面积存储值；
若确定发动机工况不满足所述第二预设条件，则不更新对应发动机工况下的I项有效面积存储值。
可选的，所述确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积的步骤包括：
获取最近一次更新的当前发动机工况下的I项有效面积存储值；
基于所述I项有效面积存储值对上一次确定的目标发动机工况对应的节气门I项有效面积进行低通滤波，确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，计算公式为：
AThrIPartLrn(M)＝KThrIPart×[AThrIPartNew(M)-AThrIPartLrn(M-1)]+AThrIPartLrn(M-1)
其中，AThrIPartLrn(M)为当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，AThrIPartNew(M)为最近一次更新的当前发动机工况下的I项有效面积存储值，AThrIPartLrn(M-1)为上一次确定的目标发动机工况对应的节气门I项有效面积，KThrIPart为第一滤波系数，基于发动机转速与发动机水温查第一映射表得到，其中，目标发动机工况与当前发动机工况相同。
可选的，所述基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积的步骤包括：
将所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积代入到第二公式，得到节气门实际有效面积，其中，所述第二公式为：
AthrTrue(S)＝kThrFinal×[AthrTrueRaw(S)-AthrTrue(S-1)]+AthrTrue(S-1)+AThrIPartLrn(M)
其中，AthrTrue(S)为节气门实际有效面积，AthrTrueRaw(S)为本次计算得到的节气门原始有效面积，AthrTrue(S-1)为上一次计算得到的节气门原始有效面积，AThrIPartLrn(M)为当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，kThrFinal为第二滤波系数。
第二方面，本发明还提供一种节气门有效面积计算装置，所述节气门有效面积计算装置包括：
第一计算模块，用于当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积；
第二计算模块，用于基于发动机气缸的进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积；
第三计算模块，用于基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积；
确定模块，用于确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积；
第四计算模块，用于基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积。
可选的，所述第一计算模块，具体用于：
当节气门处于稳态工况且节气门的进气流量与气缸的进气流量保持一致时，计算节气门有效面积的更新次数以及节气门有效面积的未更新时长；
当所述更新次数低于预设次数且所述未更新时长超过第一预设时长时，或所述更新次数高于预设次数且所述未更新时长超过第二预设时长时，计算得到发动机气缸的进气密度，其中，所述第一预设时长与第二预设时长均由里程数、温度、湿度以及大气压力决定；
基于发动机气缸的进气密度，得到发动机气缸的进气流量，其中，发动机气缸的进气流量与节气门的进气流量保持一致；
基于发动机气缸的进气流量，得到节气门预估有效面积。
第三方面，本发明还提供一种节气门有效面积计算设备，所述节气门有效面积计算设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的节气门有效面积计算程序，其中所述节气门有效面积计算程序被所述处理器执行时，实现如上述所述的节气门有效面积计算方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有节气门有效面积计算程序，其中所述节气门有效面积计算程序被处理器执行时，实现如上述所述的节气门有效面积计算方法的步骤。
本发明提供一种节气门有效面积计算方法、装置、设备及可读存储介质，节气门有效面积计算方法包括：当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积；基于发动机气缸的进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积；基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积；确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积；基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积。本发明在满足预设工况条件下通过PI动态调节的方式来修正有效面积，提高了发动机进气系统的稳定性和精度。
附图说明
图1为本发明实施例方案中涉及的节气门有效面积计算设备的硬件结构示意图；
图2为本发明节气门有效面积计算方法一实施例的流程示意图；
图3为本发明节气门有效面积计算装置一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一方面，本发明实施例提供一种节气门有效面积计算设备。
参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的节气门有效面积计算设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，节气门有效面积计算设备可以包括处理器1001(例如中央处理器Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random access memory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及节气门有效面积计算程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的节气门有效面积计算程序，并执行本发明实施例提供的节气门有效面积计算方法。
第二方面，本发明实施例提供了一种节气门有效面积计算方法。
参照图2，图2为本发明节气门有效面积计算方法一实施例的流程示意图。
在本发明节气门有效面积计算方法一实施例中，节气门有效面积计算方法包括：
步骤S10，当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积；
本实施例中，基于气缸的进气密度，可以得到对应的气缸的进气流量，当发动机工况满足第一预设条件时，节气门流量与气缸的进气流量保持一致，此时可以基于节气门流量即气缸的进气流量，计算得到节气门预估有效面积。
进一步，一实施例中，步骤S10包括：
当节气门处于稳态工况且节气门的进气流量与气缸的进气流量保持一致时，计算节气门有效面积的更新次数以及节气门有效面积的未更新时长；
当所述更新次数低于预设次数且所述未更新时长超过第一预设时长时，或所述更新次数高于预设次数且所述未更新时长超过第二预设时长时，计算得到发动机气缸的进气密度，其中，所述第一预设时长与第二预设时长均由里程数、温度、湿度以及大气压力决定；
基于发动机气缸的进气密度，得到发动机气缸的进气流量，其中，发动机气缸的进气流量与节气门的进气流量保持一致；
基于发动机气缸的进气流量，得到节气门预估有效面积。
本实施例中，具体地，对节气门有效面积进行更新计算首先需要节气门处于稳态工况，该稳态工况包括节气门目标进气密度稳定、节气门流量和有效面积之比稳定、节气门出口的实际进气压力稳定、节气门入口的实际进气压力稳定且节气门未全开。
其中，目标进气密度基于对应公式计算得到，计算公式为：
rhoDesFliter(N)＝KRho×[rhoDesRaw(N)-rhoDesFliter(N-1)]+rhoDesFliter(N-1)
其中，rhoDesRaw(N)为第N个采样周期的目标进气密度，rhoDesFliter为一阶低通滤波后的目标进气密度，rhoDesFliter(N-1)为第N个采样周期的滤波后的目标进气密度，rhoDesFliter(N-1)为第N-1个采样周期的滤波后的目标进气密度，N＝1,2,3…，rhoDesFliter(0)等于第0个采样周期时的目标进气密度rhoDesRaw(0)；采样周期间隔Δt，本实例为10ms。标定4缸机和转速为1000rpm的气量滤波系数KRho，其他发动机缸数与发动机转速下，KRho为系数：
Figure BDA0003576527730000071
其中m为发动机缸数，n为发动机转速，本实例取KRho为0.02。
在|rhoDesRaw(N)-rhoDesFliter(N-1)|＜min[rhoDesRaw(N)-rhoDesFliter(N)]×rRhoLim条件连续满足时间达到TRho后表示目标进气密度波动较小，处于稳定状态。其中，rRhoLim本实例取0.05，TRho本实例取0.4s。
其中，节气门流量和有效面积之比基于对应公式计算得到。计算公式为：
Figure BDA0003576527730000072
其中，fThr为节气门流量和有效面积之比，，
Figure BDA0003576527730000073
节气门处气体流量，Athr为节气门有效面积，R为气体常数，T为节气门入口气体温度，ppre为节气门入口气体压力，pMan为节气门出口气体压力，
Figure BDA0003576527730000074
为节气门出口气体压力与入口气体压力之比的函数，本实例取值如下述表1所示：
表1
Figure BDA0003576527730000075
fThrFliter(N)＝KThr×[fThr(N)-fThrFliter(N-1)]+fThrFliter(N-1)
其中，fThr(N)为第N个采样周期的fThr，fThrFliter为一阶低通滤波后的fThr，fThrFliter(N)为第N个采样周期的滤波后的fThr，fThrFliter(N-1)为第N-1个采样周期的滤波后的fThr，N＝1,2,3…，fThrFilter(0)等于0；采样周期间隔Δt本实例为10ms。KThr为系数：
Figure BDA0003576527730000076
kThr为节气门滤波系数，本实例取0.03。
在|fThr(N)-fThrFliter(N)|＜min[fThr(N)，fThrFliter(N)]×rThrLim条件连续满足时间达到TThr后表示节气门面积和气量波动较小，节气门流量和有效面积之比处于稳定状态。其中，rThrLim本实例取0.05，TThr本实例取0.25s。
其中，节气门出口的实际进气压力稳定基于对应公式计算得到，计算公式为：
pManFilter(N)＝KMan×[pMan(N)-pManFilter(N-1)]+pManFilter(N-1)
其中，pMan为节气门出口进气压力，pMan(N)为第N个采样周期的节气门出口进气压力，pManFilter为一阶低通滤波后的节气门出口进气压力，pManFilter(N)为第N个采样周期的滤波后的节气门出口进气压力，pManFilter(N-1)为第N-1个采样周期的滤波后的节气门出口进气压力，N＝1,2,3…，pManFilter(0)等于第0个采样周期时的节气门出口进气压力pMan(0)；采样周期间隔Δt本实例为10ms。KMan为系数：
Figure BDA0003576527730000081
kMan为节气门出口进气压力滤波系数，本实例取0.02。
在|pMan(N)-pManFilter(N)|＜min[pMan(N)，pManFilter(N)]×rManLim条件连续满足时间达到TMan后表示进气压力波动较小，节气门出口的实际进气压力处于稳定状态。其中，rManLim本实例取0.05，TMan本实例取0.4s。
其中，节气门入口的实际进气压力稳定基于对应公式计算得到，计算公式为：
Figure BDA0003576527730000082
其中，ppre为节气门入口进气压力，ppre(N)为第N个采样周期的节气门出口进气压力，ppreFilter为一阶低通滤波后的节气门入口进气压力，ppreFilter(N)为第N个采样周期的滤波后的节气门入口进气压力，ppreFilter(N-1)为第N-1个采样周期的滤波后的节气门入口进气压力，N＝1,2,3…，ppreFilter(0)等于第0个采样周期时的节气门入口进气压力ppre(0)；采样周期间隔Δt本实例为10ms。Kpre为系数：
Figure BDA0003576527730000083
kpre为节气门入口进气压力滤波系数，本实例取0.02。
在|ppre(N)-ppreFilter(N)|＜min[ppre(N)，ppreFilter(N)]×rpreLim条件连续满足时间达到Tpre后表示进气压力波动较小，节气门入口的实际进气压力处于稳定状态。其中，rpreLim本实例取0.05，Tpre本实例取0.4s。
同时为了排除海拔变化导致的进气量不稳定，需要满足大气压力未变化超过预设时长，本实例预设时长为60min。其次，为了保持节气门流量与气缸的进气流量保持一致，需要满足节气门出口进气压力与入口进气压力之比在预设范围内、发动机转速稳定、EGR率稳定、碳罐未关闭、曲轴箱通风关闭这几个条件。在满足上述节气门处于稳态工况且节气门的进气流量与气缸的进气流量保持一致条件的情况下，计算节气门有效面积的更新次数以及节气门有效面积的未更新时长。
因为节气门积碳是在积累一定的里程后才开始，为了避免节气门有效面积更新次数过于频繁，设定当所述更新次数低于预设次数且所述未更新时长超过第一预设时长T0时，或所述更新次数高于预设次数且所述未更新时长超过第二预设时长T1时，才开始基于计算更新对应的节气门有效面积，即先计算得到发动机气缸的进气密度。其中，所述第一预设时长与第二预设时长均由里程数、温度、湿度以及大气压力决定。
其中，第一预设时长T0基于以下公式计算得到：
Figure BDA0003576527730000091
其中，LBase为基准里程数，本实例取1万公里，L为实际里程数，HBase为基准湿度，本实例为50％，H为实际湿度，TAmbBase为基准大气温度，本实例为20℃；TAmb为实际大气温度；pAmbBase为基准大气压力，本实例为标准大气压；pAmb为实际大气压力；
Figure BDA0003576527730000092
为基于每Δl，为采样周期里程间隔，本实例取1公里，计算湿度、大气温度和大气压力与采样周期里程间隔Δl的乘积；TBase0是指里程数为标准里程数LBase，湿度为基准湿度HBase，大气压力为基准大气压力pAmbBase，大气温度为基准大气温度TAmbBase下的基准预设时间，本实例TBase0取4小时。
第二预设时长T1基于以下公式计算得到：
Figure BDA0003576527730000093
其中，TBase1是指里程数为标准里程数LBase，湿度为基准湿度HBase，大气压力为基准大气压力pAmbBase，大气温度为基准大气温度TAmbBase下的基准预设时间，本实例TBase1取4个月。
步骤S20，基于发动机气缸的进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积；
本实施例中，基于所得的发动机气缸的进气密度以及目标进气密度进行PID控制，可以得到对应的节气门目标有效面积，基于上述PID控制得到的该节气门目标有效面积用以控制气缸的进气密度于目标进气密度保持一致。
进一步，一实施例中，步骤S20之后还包括：
确定发动机工况是否满足第二预设条件，所述第二预设条件包括：
发动机短期燃油修正波动范围在预设范围内的时长超过第三预设时长；
发动机长期燃油修正未进行学习更新的时长超过第四预设时长；
发动机请求扭矩和实际扭矩误差在预设误差范围内；
若确定发动机工况满足所述第二预设条件，则以进行PID控制时所得的节气门I项有效面积更新对应发动机工况下的I项有效面积存储值；
若确定发动机工况不满足所述第二预设条件，则不更新对应发动机工况下的I项有效面积存储值。
本实施例中，在基于所得的发动机气缸的进气密度以及目标进气密度进行PID控制时，需要判断当前发动机工况是否满足发动机短期燃油修正波动范围在预设范围内的时长超过第三预设时长、发动机长期燃油修正未进行学习更新的时长超过第四预设时长以及发动机请求扭矩和实际扭矩误差在预设误差范围内的第二预设条件，以确定对应发动机工况下的I项有效面积存储值是否更新。
若当前发动机工况满足上述第二预设条件，则可以用进行PID控制时所得的节气门I项有效面积更新对应与当前发动机工况同一工况下的I项有效面积存储值。若确定发动机工况不满足所述第二预设条件，则不更新对应发动机工况下的I项有效面积存储值。
步骤S30，基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积；
本实施例中，基于预估有效面积与目标有效面积，可以先得到节气门原始有效面积，之后再基于该节气门原始有效面积进行对应的PI算法参数调节。
进一步，一实施例中，步骤S30包括：
将所述预估有效面积与目标有效面积代入到第一公式，得到节气门原始有效面积，其中，所述原始有效面积为：
AthrTrueRaw(S)＝k×(AthrDes(S)-Athr(S))+Athr(S)
其中，AthrTrueRaw(S)为节气门原始有效面积，AthrDes(S)为节气门目标有效面积，Athr(S)为节气门预估有效面积，k为预设标定参数，基于节气门响应性控制中的压力与扭矩稳定要求标定得到。
本实施例中，具体地，基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积的步骤包括：将所述预估有效面积与目标有效面积代入到第一公式，得到节气门原始有效面积，其中，所述原始有效面积为：
AthrTrueRaw(S)＝k×(AthrDes(S)-Athr(S))+Athr(S)
其中，AthrTrueRaw(S)为节气门原始有效面积，AthrDes(S)为节气门目标有效面积，Athr(S)为节气门预估有效面积，k为预设标定参数，基于节气门响应性控制中的压力与扭矩稳定要求标定得到，例如，当节气门响应性控制过程中节气门入口和出口压力平稳，扭矩波动低于±2Nm，取k＝0.124。
步骤S40，确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积；
本实施例中，为避免节气门有效面积突变和无闭环控制而导致气量控制突变。需要基于PI算法对当前发动机工况下的节气门原始有效面积进行参数调节。此时需要先确定当前工况对应的节气门I项有效面积。
进一步，一实施例中，步骤S40包括：
获取最近一次更新的当前发动机工况下的I项有效面积存储值；
基于所述I项有效面积存储值对上一次确定的目标发动机工况对应的节气门I项有效面积进行低通滤波，确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，计算公式为：
AThrIPartLrn(M)＝KThrIPart×[AThrIPartNew(M)-AThrIPartLrn(M-1)]+AThrIPartLrn(M-1)
其中，AThrIPartLrn(M)为当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，AThrIPartNew(M)为最近一次更新的当前发动机工况下的I项有效面积存储值，AThrIPartLrn(M-1)为上一次确定的目标发动机工况对应的节气门I项有效面积，KThrIPart为第一滤波系数，基于发动机转速与发动机水温查第一映射表得到，其中，目标发动机工况与当前发动机工况相同。
本实施例中，具体地，确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积的步骤包括：获取最近一次更新的当前发动机工况下的I项有效面积存储值。在得到该I项有效面积存储值之后，再基于所述I项有效面积存储值对上一次确定的目标发动机工况对应的节气门I项有效面积进行低通滤波，确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积。其中，目标发动机工况与当前发动机工况相同。对应的低通滤波的计算公式为：
AThrIPartLrn(M)＝KThrIPart×[AThrIPartNew(M)-AThrIPartLrn(M-1)]+AThrIPartLrn(M-1)
其中，AThrIPartLrn(M)为当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，AThrIPartNew(M)为最近一次更新的当前发动机工况下的I项有效面积存储值，AThrIPartLrn(M-1)为上一次确定的目标发动机工况对应的节气门I项有效面积，KThrIPart为第一滤波系数，发动机转速或水温越高，其越大，取值范围在0和1之间。参照上述标定趋势基于发动机转速与发动机水温标定，在实际运行中查第一映射表得到，如以下表2。
表2
Figure BDA0003576527730000121
步骤S50，基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积。
本实施例中，为避免节气门有效面积突变和无闭环控制而导致气量控制突变。确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积后，基于所述节气门I项有效面积对当前发动机工况下的节气门原始有效面积进行PI算法的参数调节，得到节气门实际有效面积。该节气门实际有效面积用于节气门开度响应性闭环控制的输入，改善节气门的控制从而精准有效地进行节气门控制。
进一步，一实施例中，步骤S50包括：
将所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积代入到第二公式，得到节气门实际有效面积，其中，所述第二公式为：
AthrTrue(S)＝kThrFinal×[AthrTrueRaw(S)-AthrTrue(S-1)]+AthrTrue(S-1)+AThrIPartLrn(M)
其中，AthrTrue(S)为节气门实际有效面积，AthrTrueRaw(S)为本次计算得到的节气门原始有效面积，AthrTrue(S-1)为上一次计算得到的节气门原始有效面积，AThrIPartLrn(M)为当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，kThrFinal为第二滤波系数。
本实施例中，具体地，基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积的步骤包括：将所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积代入到第二公式，得到节气门实际有效面积，其中，所述第二公式为：
AthrTrue(S)＝kThrFinal×[AthrTrueRaw(S)-AthrTrue(S-1)]+AthrTrue(S-1)+AThrIPartLrn(M)
其中，AthrTrue(S)为节气门实际有效面积，AthrTrueRaw(S)为本次计算得到的节气门原始有效面积，AthrTrue(S-1)为上一次计算得到的节气门原始有效面积，AThrIPartLrn(M)为当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，kThrFinal为第二滤波系数，此实例可取0.01。
本实施例中，提供一种节气门有效面积计算方法、装置、设备及可读存储介质，节气门有效面积计算方法包括：当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积；基于发动机气缸的进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积；基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积；确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积；基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积。本发明在满足预设工况条件下通过PI动态调节的方式来修正有效面积，提高了发动机进气系统的稳定性和精度。
第三方面，本发明实施例还提供一种节气门有效面积计算装置。
参照图3，节气门有效面积计算装置一实施例的功能模块示意图。
本实施例中，所述节气门有效面积计算装置包括：
第一计算模块10，用于当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积；
第二计算模块20，用于基于发动机气缸的进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积；
第三计算模块30，用于基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积；
确定模块40，用于确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积；
第四计算模块50，用于基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积。
进一步，一实施例中，所述第一计算模块10，具体用于：
当节气门处于稳态工况且节气门的进气流量与气缸的进气流量保持一致时，计算节气门有效面积的更新次数以及节气门有效面积的未更新时长；
当所述更新次数低于预设次数且所述未更新时长超过第一预设时长时，或所述更新次数高于预设次数且所述未更新时长超过第二预设时长时，计算得到发动机气缸的进气密度，其中，所述第一预设时长与第二预设时长均由里程数、温度、湿度以及大气压力决定；
基于发动机气缸的进气密度，得到发动机气缸的进气流量，其中，发动机气缸的进气流量与节气门的进气流量保持一致；
基于发动机气缸的进气流量，得到节气门预估有效面积。
其中，上述节气门有效面积计算装置中各个模块的功能实现与上述节气门有效面积计算方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。
本发明可读存储介质上存储有节气门有效面积计算程序，其中所述节气门有效面积计算程序被处理器执行时，实现如上述的节气门有效面积计算方法的步骤。
其中，节气门有效面积计算程序被执行时所实现的方法可参照本发明节气门有效面积计算方法的各个实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种节气门有效面积计算方法，其特征在于，所述节气门有效面积计算方法包括：
当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积；
基于发动机气缸的进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积；
基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积；
确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积；
基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积。
2.如权利要求1所述的节气门有效面积计算方法，其特征在于，所述当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积的步骤包括：
当节气门处于稳态工况且节气门的进气流量与气缸的进气流量保持一致时，计算节气门有效面积的更新次数以及节气门有效面积的未更新时长；
当所述更新次数低于预设次数且所述未更新时长超过第一预设时长时，或所述更新次数高于预设次数且所述未更新时长超过第二预设时长时，计算得到发动机气缸的进气密度，其中，所述第一预设时长与第二预设时长均由里程数、温度、湿度以及大气压力决定；
基于发动机气缸的进气密度，得到发动机气缸的进气流量，其中，发动机气缸的进气流量与节气门的进气流量保持一致；
基于发动机气缸的进气流量，得到节气门预估有效面积。
3.如权利要求1所述的节气门有效面积计算方法，其特征在于，所述基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积的步骤包括：
将所述预估有效面积与目标有效面积代入到第一公式，得到节气门原始有效面积，其中，所述原始有效面积为：
AthrTrueRaw(S)＝k×(AthrDes(S)-Athr(S))+Athr(S)
其中，AthrTrueRaw(S)为节气门原始有效面积，AthrDes(S)为节气门目标有效面积，Athr(S)为节气门预估有效面积，k为预设标定参数，基于节气门响应性控制中的压力与扭矩稳定要求标定得到。
4.如权利要求1所述的节气门有效面积计算方法，其特征在于，所述基于所述进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积的步骤之后还包括：
确定发动机工况是否满足第二预设条件，所述第二预设条件包括：
发动机短期燃油修正波动范围在预设范围内的时长超过第三预设时长；
发动机长期燃油修正未进行学习更新的时长超过第四预设时长；
发动机请求扭矩和实际扭矩误差在预设误差范围内；
若确定发动机工况满足所述第二预设条件，则以进行PID控制时所得的节气门I项有效面积更新对应发动机工况下的I项有效面积存储值；
若确定发动机工况不满足所述第二预设条件，则不更新对应发动机工况下的I项有效面积存储值。
5.如权利要求4所述的节气门有效面积计算方法，其特征在于，所述确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积的步骤包括：
获取最近一次更新的当前发动机工况下的I项有效面积存储值；
基于所述I项有效面积存储值对上一次确定的目标发动机工况对应的节气门I项有效面积进行低通滤波，确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，计算公式为：
AThrIPartLrn(M)＝KThrIPart×[AThrIPartNew(M)-AThrIPartLrn(M-1)]+AThrIPartLrn(M-1)
其中，AThrIPartLrn(M)为当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，AThrIPartNew(M)为最近一次更新的当前发动机工况下的I项有效面积存储值，AThrIPartLrn(M-1)为上一次确定的目标发动机工况对应的节气门I项有效面积，KThrIPart为第一滤波系数，基于发动机转速与发动机水温查第一映射表得到，其中，目标发动机工况与当前发动机工况相同。
6.如权利要求1所述的节气门有效面积计算方法，其特征在于，所述基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积的步骤包括：
将所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积代入到第二公式，得到节气门实际有效面积，其中，所述第二公式为：
AthrTrue(S)＝kThrFinal×[AthrTrueRaw(S)-AthrTrue(S-1)]+AthrTrue(S-1)+AThrIPartLrn(M)
其中，AthrTrue(S)为节气门实际有效面积，AthrTrueRaw(S)为本次计算得到的节气门原始有效面积，AthrTrue(S-1)为上一次计算得到的节气门原始有效面积，AThrIPartLrn(M)为当前发动机工况对应的节气门I项有效面积，kThrFinal为第二滤波系数。
7.一种节气门有效面积计算装置，其特征在于，所述节气门有效面积计算装置包括：
第一计算模块，用于当发动机工况满足第一预设条件时，计算得到发动机气缸的进气密度，并基于发动机气缸的进气密度得到节气门预估有效面积；
第二计算模块，用于基于发动机气缸的进气密度与目标进气密度进行PID控制，得到节气门目标有效面积；
第三计算模块，用于基于所述预估有效面积与目标有效面积，得到节气门原始有效面积；
确定模块，用于确定当前发动机工况对应的节气门I项有效面积；
第四计算模块，用于基于所述节气门I项有效面积与所述节气门原始有效面积，得到节气门实际有效面积。
8.如权利要求7所述的节气门有效面积计算装置，其特征在于，所述第一计算模块，用于：
当节气门处于稳态工况且节气门的进气流量与气缸的进气流量保持一致时，计算节气门有效面积的更新次数以及节气门有效面积的未更新时长；
当所述更新次数低于预设次数且所述未更新时长超过第一预设时长时，或所述更新次数高于预设次数且所述未更新时长超过第二预设时长时，计算得到发动机气缸的进气密度，其中，所述第一预设时长与第二预设时长均由里程数、温度、湿度以及大气压力决定；
基于发动机气缸的进气密度，得到发动机气缸的进气流量，其中，发动机气缸的进气流量与节气门的进气流量保持一致；
基于发动机气缸的进气流量，得到节气门预估有效面积。
9.一种节气门有效面积计算设备，其特征在于，所述节气门有效面积计算设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的节气门有效面积计算程序，其中所述节气门有效面积计算程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的节气门有效面积计算方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有节气门有效面积计算程序，其中所述节气门有效面积计算程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的节气门有效面积计算方法的步骤。
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