CN114060160B - 发动机燃油调节最大能力控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机燃油调节最大能力控制方法，包括如下步骤：在燃油特性、环境工况、发动机稳态工况下得到第一燃油调节最大允许范围；在瞬态工况下得到第二燃油调节最大允许范围；在催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下得到第三燃油调节最大允许范围；将上述燃油调节最大允许范围的最大燃油调节系数的最小值作为最终的最大燃油调节系数，将上述燃油调节最大允许范围的的最小燃油调节系数的最大值作为最终的最小燃油调节系数。本发明还提供一种发动机燃油调节最大能力控制系统。本发明从发动机燃烧稳定性、燃油经济性和排放综合考虑，实时控制发动机的燃油调节范围，从而使发动机具有良好的排放性能。
Description
技术领域
本发明属于发动机控制领域，具体涉及一种发动机燃油调节最大能力控制方法及控制系统。
背景技术
随着人们对环境的关注，我国对汽车尾气排放的规定日益严格。发动机空燃比对于排放有着至关重要的影响，而燃油调节功能大小与发动机空燃比有着重大关系。在发动机电控系统中，燃油调节功能十分重要，它通过对喷油(量)实时修正将实际空燃比控制在目标空燃比附近，从而使发动机燃烧效率和排放处理能力达到最高。由于车辆制造散差、喷油器老化导致燃油喷射量存在较大偏差，若仍按照既定喷油量喷射，实际空燃比会偏离目标空燃比，因此，这就需要发动机进行燃油调节。但是，燃油调节能力过大或过小会造成发动机转速波动、油耗可能增多、以及排放恶化等不良后果。
公开号为CN105370421A，专利名称为燃油修正诊断方法和系统的专利仅仅区分了怠速和非怠速工况下的燃油调节限值，并未根据工况具体调节，得出的发动机的燃油调节范围不准确，存在控制精度低的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机燃油调节最大能力控制方法及控制系统，改方法和系统从发动机燃烧稳定性、燃油经济性和排放综合考虑，实时控制发动机的燃油调节范围，从而使发动机具有良好的排放性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种发动机燃油调节最大能力控制方法，包括如下步骤：
S1、在燃油特性、环境工况、发动机稳态工况下得到第一燃油调节最大允许范围；
在瞬态工况下得到第二燃油调节最大允许范围；
在催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下得到第三燃油调节最大允许范围；
S2、将第一燃油调节最大允许范围、第二燃油调节最大允许范围、第三燃油调节最大允许范围的最大燃油调节系数的最小值作为最终的最大燃油调节系数，将第一燃油调节最大允许范围、第二燃油调节最大允许范围、第三燃油调节最大允许范围的的最小燃油调节系数的最大值作为最终的最小燃油调节系数；该最终的最大燃油调节系数和最终的最小燃油调节系数就是发动机燃油调节最大能力范围。
按上述方案，在燃油特性、环境工况、发动机稳态工况下得到第一燃油调节最大允许范围的方法为：
S1、基于转速和负荷确定基本表；基于发动机转速和油品辛烷值确定修正表1；基于发动机转速和大气温度确定修正表2；基于发动机转速和大气压力确定修正表3；
S2、获得基本表的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；计算修正表1的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；计算修正表2的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；计算修正表3的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；
S3、根据基本表、修正表1、修正表2、修正表3的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，得到第一燃油调节最大允许范围，即得到第一燃油调节最大允许范围的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；
其中，第一燃油调节最大允许范围的最大燃油调节系数＝基本表的最大燃油调节系数*(修正表1的最大燃油调节系数+修正表2的最大燃油调节系数+修正表3的最大燃油调节系数)
第一燃油调节最大允许范围的最小燃油调节系数＝基本表的最小燃油调节系数*(修正表1的最小燃油调节系数+修正表2的最小燃油调节系数+修正表3的最小燃油调节系数)。
按上述方案，基本表的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数的获得方法为：在标定大气压力下，发动机的最佳油品辛烷值下，室温下，发动机台架试验测试各转速负荷，在测试过程中保证发动机转速波动低于±20rpm，然后分别通过增大燃油调节系数和通过减小燃油调节系数得出最大值和最小值，且该最大值和最小值满足当前国家排放标准，该最大值和最小值即为基本表的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；
修正表1的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数的计算方法为：在标定大气压力下，室温下，通过更换不同辛烷值的油品，保证发动机转速波动低于±20rpm，分别通过增大燃油调节系数和通过减小燃油调节系数得到最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，且该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数满足当前国家排放标准，该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数分别除以对应同样工况下的基本表获得的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，所得结果即为修正表1的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；
修正表2的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数计算方法为：在标定大气压力下，发动机的最佳油品辛烷值下，通过调节不同大气温度，不同工况下，保证发动机转速波动低于±20rpm，分别通过增大燃油调节系数和通过减小燃油调节系数得到最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，且该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数满足当前国家排放标准，该最大值燃油调节系数和最小值燃油调节系数分别除以对应同样工况下的基本表和修正表1的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，所得结果即为修正表2的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数。
修订表3的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数的计算方法为：大气温度为室温下，发动机的最佳油品辛烷值下，在不同大气压力下，保证发动机转速波动低于±20rpm，不同工况下分别通过增大燃油调节系数和通过减小燃油调节系数得到最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，且该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数满足当前国家排放标准，该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数分别除以对应同样工况下的基本表、修正表1和修正表2的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，所得结果即为修正表3的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数。
按上述方案，在瞬态工况下得到第二燃油调节最大允许范围的方法为：
S1、确定转速和负荷确定瞬态工况下允许的最大波动范围，最大波动范围包含最大燃油调节偏移量和最小燃油调节偏移量；
将在发动机状态进入running的时刻作为瞬态工况下燃油调节范围的初始时刻，将1加上最大燃油调节偏移量作为初始时刻的最大燃油调节系数，即首次时刻的最大燃油修正实际值；将1减去最小燃油调节偏移量作为初始时刻的最小燃油调节系数，即首次时刻的最小燃油修正实际值；
S2、下一次采样周期的最大燃油修正目标值等于本次采样周期的短期燃油修正目标值加上本次采样周期对应转速负荷下的最大燃油调节偏移量；
本次采样周期的最大燃油修正实际值等于本次采样周期的长期燃油修正补偿值加上上一次采样周期的最大燃油修正实际值，即本次采样周期的最大燃油修正实际值为在瞬态工况下得到第二燃油调节最大允许范围的最大燃油调节系数；
S3、下一次采样周期的最小燃油修正目标值等于本次采样周期的短期燃油修正值目标值减去本次采样周期的对应转速负荷下的最小燃油调节偏移量；
本次采样周期的最小燃油修正实际值等于本次采样周期的长期燃油修正补偿值加上上一次采样周期的最大燃油修正实际值，即本次采样周期的最小燃油修正实际值为在瞬态工况下得到第二燃油调节最大允许范围的最小燃油调节系数。
按上述方案，所述S2中，本次采样周期的长期燃油修正补偿值的计算方法是：
本次采样周期的长期燃油修正实际值减去上一次采样周期的长期燃油修正实际值之后除以上一次采样周期的长期燃油修正实际值，最后乘以本次采样周期的短期燃油修正值目标值；
如果下一次采样周期的最大燃油修正目标值小于本次采样周期的最大燃油修正实际值，则下一次采样周期的最大燃油修正实际值取下一次采样周期的最大燃油修正目标值；
如果下一次采样周期的最大燃油修正目标值大于本次采样周期的最大燃油修正实际值，则下一次采样周期的最大燃油修正实际值取以下两者之间的最小值：1)下一次采样周期的最大燃油修正目标值；2)本次采样周期的最大燃油修正实际值加上以当前转速确定的增加量。
按上述方案，所述S3中，本次采样周期的长期燃油修正补偿值的计算方法是：
本次采样周期的长期燃油修正实际值减去上一次采样周期的长期燃油修正实际值之后除以上一次采样周期的长期燃油修正实际值，最后乘以本次采样周期的短期燃油修正值目标值；
如果下一次采样周期的最小燃油修正目标值不小于本次采样周期的最小燃油修正实际值，则下一次采样周期的最小燃油修正实际值取下一次采样周期的最小燃油修正目标值。
如果下一次采样周期的最小燃油修正目标值小于本次采样周期的最小燃油修正实际值，则下一次采样周期的最小燃油修正实际值取以下两者之间的最大值：1)下一次采样周期的最小燃油修正目标值；2)本次采样周期的最小燃油修正实际值减去以当前转速确定的减少量。
按上述方案，在催化器前线性氧传感器从未活化到活化(氧传感器活化是指氧传感器可直接或间接准确读取真实空燃比)过渡工况下得到第三燃油调节最大允许范围的方法为：
在短期燃油修正激活闭环控制条件未激活时，燃油调节范围不受限制。
在短期燃油修正闭环控制条件激活时，作为该部分的初始时刻，引入计数器开始计数；
在计数器次数达到预设次数Cnt时，最大燃油调节系数为2，最小燃油调节系数为0；
在计数器次数未达到预设次数Cnt时，则下一个采样周期的最大燃油调节系数等于上一个燃油调节系数加上累加量A；下一个采样周期的最小燃油调节系数等于上一个燃油调节系数减去累加量B；其中，累加量A＝发动机转速和负荷查表确定的值*水温修正表的值；累加量B＝发动机转速和负荷查表确定的值*水温修正表的值；
在催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下，怠速工况下转速波动不超过±20rpm。
按上述方案，随着发动机生命周期推移，零部件老化，此部分的燃油调节范围需要自学习，其中自学习的条件为：
发动机处于怠速闭环控制；通过转速波动的范围来核查燃油调节是否需要自学习，如果出现转速波动异常则需要进行处理；
发动机负荷波动范围在预设范围内，确保发动机气量波动范围小，转速波动不是气量造成的；
氧传感器已经活化；
车辆里程超过预设里程；
在以上条件满足的情况下才允许进行此部分的燃油调节范围自学习，
一旦其中一个条件不满足则终止自学习。
按上述方案，所述自学习方法为：
在每个驾驶循环过程中，检测到计数器次数未达到预设次数Cnt，如果同一种水温下发动机实际转速超过目标转速达到50rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数后，减少累加量A中的水温修正表，在累加量更新后则重新进行该部分的学习；
在每个驾驶循环过程中，检测到计数器次数未达到预设次数Cnt，预设时间T1内，如果发动机实际转速小于目标转速达到50rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数后，增大累加量B中的水温修正表，在累加量更新后则重新进行该部分的学习；
在检测到计数器次数达到预设次数Cnt，预设时间T1内，如果发动机实际转速超过目标转速达到40rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数后，增大预设次数Cnt；
在检测到计数器次数达到预设次数Cnt，预设时间T1内，如果发动机实际转速小于目标转速达到30rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数后，减少预设次数Cnt。
本发明还提供一种发动机燃油调节最大能力控制系统，该控制系统采用上述发动机机燃油调节最大能力控制方法。
本发明产生的有益效果是：
本发明从燃油特性、环境工况、发动机稳态工况、瞬态工况、催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下入手得到发动机燃油调节最大能力范围，能够保证在不同油品特性、不同环境(特别是低温燃烧性能差)、稳态/瞬态、前氧传感器从未活化到活化(燃油控制可从开环到闭环)的任意工况均能够保证转速误差满足精度和燃油喷射的精准调节，确保发动机燃烧稳定性、燃油经济性和排放性能。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是发动机机燃油调节最大能力控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
发动机燃油调节最大能力，包含最大燃油调节系数和最小燃油调节系数。燃油调节并非只是根据气量和目标空燃比来控制喷油量，而是对喷油量进行实时修正。燃油调节系数作为喷油量的乘法因子，在喷油量不需要进行修正时为1，在喷油量修正减少时为大于0小于1的数，在喷油量修正增加时为大于1的数。发动机燃油调节最大燃油调节系数和最小燃油调节系数就是燃油实时调节过程中的最大范围，避免调节范围过大而出现反效果，同时也避免调节范围太小而出现相关故障误检测而进入性能变差的故障后处理。
参见图1，本发明的燃油调节最大允许范围(最大燃油调节系数和最小燃油调节系数)主要从三个方面来考虑：
从燃油特性、环境工况等基础信息和发动机稳态工况下来获得第一燃油调节最大允许范围；
从瞬态工况下来获得第二燃油调节最大允许范围；
从催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下来获得第三燃油调节最大允许范围。
第一方面是从最大的一个燃烧特性范围，来考虑燃油修正范围；第二方面是从发动机工作过程中瞬态工况下，来考虑燃油调节最大允许范围；第三方面是从催化器前线性传感器从未活化到活化过渡工况下，来考虑燃油调节最大允许范围。将三个方面计算得到的最大燃油调节系数的最小值作为最终整体的最大燃油调节系数，将三个方面计算得到的最小燃油调节系数的最大值作为最终整体的最小燃油调节系数。
下面对这三方面的进行详细介绍：
第一方面，从燃油特性、环境工况等基础信息和发动机稳态工况下来得到第一燃油调节最大允许范围：
最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，均是基于转速和负荷确定基本表(转速和负荷作为发动机基本工况，用于计算基本表，即此时在本发动机运行的工况)，基于发动机转速和油品辛烷值确定修正表1(通过试验发现，油品辛烷值的好坏决定发动机燃烧稳定性)，基于发动机转速和大气温度确定修正表2(通过试验发现，大气温度越低，发动机燃烧稳定性越差)，基于发动机转速和大气压力确定修正表3(通过试验发现，大气压力越低，发动机燃烧稳定性越差)。最终的燃油调节系数由基本表乘以修正表1、修正表2和修正表3来得到。
计算最大燃油调节系数和最小燃油调节系数基本表的标定依据是在标定大气压力下，发动机的最佳油品辛烷值下(本实例为辛烷值为95的燃油)，大气温度为室温(本实例为20℃)下，发动机台架试验测试各转速负荷下，分别通过增大燃油调节系数(即大于1)和通过减小燃油调节系数(即小于1)能够保证发动机转速波动(包括怠速)低于±20rpm，且当前排放性能满足国家排放标准时最大值和最小值。
计算最大燃油调节系数和最小燃油调节系数修正表1的标定依据是在标定大气压力下，大气温度为室温(本实例为20℃)下，通过更换不同辛烷值的油品，保证发动机转速波动(包括怠速)低于±20rpm，分别通过增大燃油调节系数(即大于1)和通过减小燃油调节系数(即小于1)得到最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，且该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数满足当前国家排放标准，该最大值燃油调节系数和最小值燃油调节系数分别除以对应同样工况下的基本表获得为修正表1的最大值和最小值。
计算最大燃油调节系数和最小燃油调节系数修正表2的标定依据是在标定大气压力下，发动机的最佳油品辛烷值下(本实例为辛烷值为95的燃油)，通过调节不同大气温度，不同工况下，保证发动机转速波动(包括怠速)低于±20rpm，分别通过增大燃油调节系数(即大于1)和通过减小燃油调节系数(即小于1)得到最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，且该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数满足当前国家排放标准，该最大值燃油调节系数和最小值燃油调节系数分别同时除以对应同样工况下的基本表和修正表1获得为修正表2的最大值和最小值。
计算最大燃油调节系数和最小燃油调节系数修正表2的标定依据是大气温度为室温(本实例为20℃)下，发动机的最佳油品辛烷值下(本实例为辛烷值为95的燃油)，在不同大气压力下，不同工况下，保证发动机转速波动(包括怠速)低于±20rpm，分别通过增大燃油调节系数(即大于1)和通过减小燃油调节系数(即小于1)得到最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，且该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数满足当前国家排放标准，该最大值燃油调节系数和最小值燃油调节系数分别同时除以对应同样工况下的基本表、修正表1和修正表2获得为修正表3的最大值和最小值。
第二方面，从瞬态工况下，来设计燃油调节最大允许范围：
首先基于转速和负荷确定瞬态工况下允许的最大波动范围，包含最大燃油调节偏移量和最小燃油调节偏移量。
在发动机状态进入running之前，该方面下的燃油调节最大允许范围未受限制。在发动机状态进入running时刻作为瞬态工况下燃油调节范围的初始时刻，将1加上最大燃油调节偏移量作为初始时刻的最大燃油调节系数，即首次时刻的最大燃油修正实际值；将1减去最小燃油调节偏移量作为初始时刻的最小燃油调节系数，即首次时刻的最小燃油修正实际值。
2.1下一次采样周期的最大燃油修正目标值等于本次采样周期的短期燃油修正值目标值加上本次采样周期的对应转速负荷下的最大燃油调节偏移量；
本次采样周期的最大燃油修正实际值等于本次采样周期的长期燃油修正补偿值加上上一次采样周期的最大燃油修正实际值。
本次采样周期的长期燃油修正补偿值的计算方法是：本次采样周期的长期燃油修正实际值减去上一次采样周期的长期燃油修正实际值之后除以上一次采样周期的长期燃油修正实际值，最后乘以本次采样周期的短期燃油修正值目标值，作为本次采样周期的长期燃油修正补偿值。考虑长期燃油修正做补偿因子的原因是，在实际燃油补偿过程中不仅仅有短期燃油修正，同样有长期燃油修正，考虑了长期燃油修正，才是真实的燃油修正，更加准确地考虑燃油修正范围。
如果下一次采样周期的最大燃油修正目标值不大于本次采样周期的最大燃油修正实际值，则下一次采样周期的最大燃油修正实际值取下一次采样周期的最大燃油修正目标值。
如果下一次采样周期的最大燃油修正目标值大于本次采样周期的最大燃油修正实际值，则下一次采样周期的最大燃油修正实际值取以下两者之间的最小值：1)下一次采样周期的最大燃油修正目标值；2)本次采样周期的最大燃油修正实际值加上以当前转速确定的增加量(标定量)。
特别地，首次时刻取发动机状态进入running时刻，则此时的采样周期的最大燃油修正实际值在前面已经描述
2.2下一次采样周期的最小燃油修正目标值等于本次采样周期的短期燃油修正值目标值减去本次采样周期的对应转速负荷下的最小燃油调节偏移量；
本次采样周期的最小燃油修正实际值等于本次采样周期的长期燃油修正补偿值加上上一次采样周期的最大燃油修正实际值。
本次采样周期的长期燃油修正补偿值的计算方法是：本次采样周期的长期燃油修正实际值减去上一次采样周期的长期燃油修正实际值之后除以上一次采样周期的长期燃油修正实际值，最后乘以本次采样周期的短期燃油修正值目标值，作为本次采样周期的长期燃油修正补偿值。考虑长期燃油修正做补偿因子的原因是，在实际燃油补偿过程中不仅仅有短期燃油修正，同样有长期燃油修正，考虑了长期燃油修正，才是真实的燃油修正，更加准确地考虑燃油修正范围。
如果下一次采样周期的最小燃油修正目标值不小于本次采样周期的最小燃油修正实际值，则下一次采样周期的最小燃油修正实际值取下一次采样周期的最小燃油修正目标值。
如果下一次采样周期的最小燃油修正目标值小于本次采样周期的最小燃油修正实际值，则下一次采样周期的最小燃油修正实际值取以下两者之间的最大值：1)下一次采样周期的最小燃油修正目标值；2)本次采样周期的最小燃油修正实际值减去以当前转速确定的减少量(标定值)。
特别地，首次时刻取发动机状态进入running时刻，则此时的采样周期的最小燃油修正实际值在前面已经描述。
瞬态工况下燃油调节范围控制的最优评价依据是，扭矩波动低于±5Nm，怠速时发动机转速波动低于±20rpm，且油耗最低。
第三方面，从催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下，来获得第三燃油调节最大允许范围：
这部分主要是针对低温工况在氧传感器刚活化时的燃油调节控制，试验发现在水温越低，如果燃油调节范围越大可能造成怠速抖动，基于此提出了第三方面的燃油调节能力的设定。在短期燃油修正激活闭环控制条件未激活时，该部分燃油调节范围不受限制。在短期燃油修正闭环控制条件激活时，作为该部分的初始时刻，引入计数器(在短期燃油修正值不小于最大燃油调节系数或者不大于最小燃油调节系数时，该计数器不计数保持，在其他情况下发动机每点火一次，计数器自加1一次)，在计数器次数达到预设次数Cnt时(本实例中自学习前初始值为40)时，最大燃油调节系数为2，最小燃油调节系数为0。在计数器次数未达到预设次数Cnt时，则下一个采样周期的最大燃油调节系数等于上一个燃油调节系数(首次采样周期，即短期燃油修正闭环控制条件刚激活时刻的采样周期内的燃油调节系数为1)加上累加量A(累加量由两部分组成，第一部分为发动机转速和负荷查表确定，第二部分为水温修正表确定，两部分的乘积作为累加量)；下一个采样周期的最小燃油调节系数等于上一个燃油调节系数(首次采样周期，即短期燃油修正闭环控制条件刚激活时刻的采样周期内的燃油调节系数为1)减去累加量B(累加量由两部分组成，第一部分为发动机转速和负荷查表确定，第二部分为水温确定，两部分的乘积作为累加量)。最终评价从催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下，在怠速工况下转速波动不超过±20rpm。
随着发动机生命周期推移，零部件老化，此部分的燃油调节范围需要自学习，其中自学习的条件为：
1、发动机处于怠速闭环控制；可通过转速波动的范围来核查燃油调节是否需要自学习，如果出现转速波动异常则需要进行处理。
2、发动机负荷波动范围在预设范围内；本实例取±30mgpl，确保发动机气量波动范围小，转速波动不是气量造成的。
3、氧传感器已经活化；活化的前提才能保证燃油闭环调节准确。
4、车辆里程超过预设里程，本实例取10万公里。
在以上条件满足的情况下才允许进行此部分的燃油调节范围自学习，
一旦其中一个条件不满足则终止学习。
在每个驾驶循环过程中，检测到计数器次数未达到预设次数Cnt，如果同一种水温下发动机实际转速超过目标转速达到50rpm以上的情况，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数(本实例取5000)后，减少累加量A中的水温修正表(更新对应水温下的修正值，直至发动机实际转速与目标转速差在±20rpm内)，在累加量更新后则重新进行该部分的学习；
在每个驾驶循环过程中，检测到计数器次数未达到预设次数Cnt后预设时间T1内，如果发动机实际转速小于目标转速达到50rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数(本实例取5000)后，增大累加量B中的水温修正表(更新对应水温下的修正值，直至发动机实际转速与目标转速差在±20rpm内)，在累加量更新后则重新进行该部分的学习；
在检测到计数器次数达到预设次数Cnt后预设时间T1内，如果发动机实际转速超过目标转速达到40rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数(本实例取10)后，增大预设次数Cnt(可增大10)；
在检测到计数器次数达到预设次数Cnt后预设时间T1内，如果发动机实际转速小于目标转速达到30rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数(本实例取8)后，减少预设次数Cnt(可减小5)；
发动机点火燃烧一次均为一次采样周期。
本发明还提供另一个实施例，一种发动机燃油调节最大能力控制系统，该控制系统采用上述发动机机燃油调节最大能力控制方法。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种发动机燃油调节最大能力控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在燃油特性、环境工况、发动机稳态工况下得到第一燃油调节最大允许范围；
在瞬态工况下得到第二燃油调节最大允许范围；
在催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下得到第三燃油调节最大允许范围；
S2、将第一燃油调节最大允许范围、第二燃油调节最大允许范围、第三燃油调节最大允许范围的最大燃油调节系数的最小值作为最终的最大燃油调节系数，将第一燃油调节最大允许范围、第二燃油调节最大允许范围、第三燃油调节最大允许范围的最小燃油调节系数的最大值作为最终的最小燃油调节系数；该最终的最大燃油调节系数和最终的最小燃油调节系数就是发动机燃油调节最大能力范围。
2.根据权利要求1所述的发动机燃油调节最大能力控制方法，其特征在于：在燃油特性、环境工况、发动机稳态工况下得到第一燃油调节最大允许范围的方法为：
S1、基于转速和负荷确定基本表；基于发动机转速和油品辛烷值确定修正表1；基于发动机转速和大气温度确定修正表2；基于发动机转速和大气压力确定修正表3；
S2、获得基本表的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；计算修正表1的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；计算修正表2的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；计算修正表3的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；
S3、根据基本表、修正表1、修正表2、修正表3的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，得到第一燃油调节最大允许范围，即得到第一燃油调节最大允许范围的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；
其中，第一燃油调节最大允许范围的最大燃油调节系数＝基本表的最大燃油调节系数*(修正表1的最大燃油调节系数+修正表2的最大燃油调节系数+修正表3的最大燃油调节系数)第一燃油调节最大允许范围的最小燃油调节系数＝基本表的最小燃油调节系数*(修正表1的最小燃油调节系数+修正表2的最小燃油调节系数+修正表3的最小燃油调节系数)。
3.根据权利要求2所述的发动机燃油调节最大能力控制方法，其特征在于：
基本表的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数的获得方法为：在标定大气压力下，发动机的最佳油品辛烷值下，室温下，发动机台架试验测试各转速负荷，分别通过增大燃油调节系数和通过减小燃油调节系数，并保证发动机转速波动低于±20rpm，且当前排放性能满足国家排放标准时的最大值和最小值，该最大值和最小值即为基本表的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；
修正表1的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数的计算方法为：在标定大气压力下，室温下，通过更换不同辛烷值的油品，保证发动机转速波动低于±20rpm，分别通过增大燃油调节系数和通过减小燃油调节系数得到最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，且该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数满足当前国家排放标准，该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数分别除以对应同样工况下的基本表获得的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，所得结果即为修正表1的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；
修正表2的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数计算方法为：在标定大气压力下，发动机的最佳油品辛烷值下，通过调节不同大气温度，不同工况下，保证发动机转速波动低于±20rpm，分别通过增大燃油调节系数和通过减小燃油调节系数得到最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，且该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数满足当前国家排放标准，该最大值燃油调节系数和最小值燃油调节系数分别除以对应同样工况下的基本表和修正表1的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，所得结果即为修正表2的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数；
修订表3的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数的计算方法为：大气温度为室温下，发动机的最佳油品辛烷值下，在不同大气压力下，不同工况下，保证发动机转速波动低于±20rpm，分别通过增大燃油调节系数和通过减小燃油调节系数得到最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，且该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数满足当前国家排放标准，该最大燃油调节系数和最小燃油调节系数分别除以对应同样工况下的基本表、修正表1和修正表2的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数，所得结果即为修正表3的最大燃油调节系数和最小燃油调节系数。
4.根据权利要求1所述的发动机燃油调节最大能力控制方法，其特征在于：
在瞬态工况下得到第二燃油调节最大允许范围的方法为：
S1、确定转速和负荷确定瞬态工况下允许的最大波动范围，最大波动范围包含最大燃油调节偏移量和最小燃油调节偏移量；
将在发动机状态进入running的时刻作为瞬态工况下燃油调节范围的初始时刻，将1加上最大燃油调节偏移量作为初始时刻的最大燃油调节系数，即首次时刻的最大燃油修正实际值；将1减去最小燃油调节偏移量作为初始时刻的最小燃油调节系数，即首次时刻的最小燃油修正实际值；
S2、下一次采样周期的最大燃油修正目标值等于本次采样周期的短期燃油修正目标值加上本次采样周期对应转速负荷下的最大燃油调节偏移量；
本次采样周期的最大燃油修正实际值等于本次采样周期的长期燃油修正补偿值加上上一次采样周期的最大燃油修正实际值，即本次采样周期的最大燃油修正实际值为在瞬态工况下得到第二燃油调节最大允许范围的最大燃油调节系数；
S3、下一次采样周期的最小燃油修正目标值等于本次采样周期的短期燃油修正值目标值减去本次采样周期的对应转速负荷下的最小燃油调节偏移量；
本次采样周期的最小燃油修正实际值等于本次采样周期的长期燃油修正补偿值加上上一次采样周期的最大燃油修正实际值，即本次采样周期的最小燃油修正实际值为在瞬态工况下得到第二燃油调节最大允许范围的最小燃油调节系数。
5.根据权利要求4所述的发动机燃油调节最大能力控制方法，其特征在于：
所述S2中，本次采样周期的长期燃油修正补偿值的计算方法是：
本次采样周期的长期燃油修正实际值减去上一次采样周期的长期燃油修正实际值之后除以上一次采样周期的长期燃油修正实际值，最后乘以本次采样周期的短期燃油修正值目标值；
如果下一次采样周期的最大燃油修正目标值小于本次采样周期的最大燃油修正实际值，则下一次采样周期的最大燃油修正实际值取下一次采样周期的最大燃油修正目标值；
如果下一次采样周期的最大燃油修正目标值大于本次采样周期的最大燃油修正实际值，则下一次采样周期的最大燃油修正实际值取以下两者之间的最小值：1)下一次采样周期的最大燃油修正目标值；2)本次采样周期的最大燃油修正实际值加上以当前转速确定的增加量。
6.根据权利要求4所述的发动机燃油调节最大能力控制方法，其特征在于：
所述S3中，本次采样周期的长期燃油修正补偿值的计算方法是：
本次采样周期的长期燃油修正实际值减去上一次采样周期的长期燃油修正实际值之后除以上一次采样周期的长期燃油修正实际值，最后乘以本次采样周期的短期燃油修正值目标值；
如果下一次采样周期的最小燃油修正目标值不小于本次采样周期的最小燃油修正实际值，则下一次采样周期的最小燃油修正实际值取下一次采样周期的最小燃油修正目标值；
如果下一次采样周期的最小燃油修正目标值小于本次采样周期的最小燃油修正实际值，则下一次采样周期的最小燃油修正实际值取以下两者之间的最大值：1)下一次采样周期的最小燃油修正目标值；2)本次采样周期的最小燃油修正实际值减去以当前转速确定的减少量。
7.根据权利要求1所述的发动机燃油调节最大能力控制方法，其特征在于：
在催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下得到第三燃油调节最大允许范围的方法为：
在短期燃油修正激活闭环控制条件未激活时，燃油调节范围不受限制；
在短期燃油修正闭环控制条件激活时，作为该部分的初始时刻，引入计数器开始计数；
在计数器次数达到预设次数Cnt时，最大燃油调节系数为2，最小燃油调节系数为0；
在计数器次数未达到预设次数Cnt时，则下一个采样周期的最大燃油调节系数等于上一个燃油调节系数加上累加量A；下一个采样周期的最小燃油调节系数等于上一个燃油调节系数减去累加量B；其中，累加量A＝发动机转速和负荷查表确定的值*水温修正表的值；累加量B＝发动机转速和负荷查表确定的值*水温；
在催化器前线性氧传感器从未活化到活化过渡工况下，怠速工况下转速波动不超过±20rpm。
8.根据权利要求7所述的发动机燃油调节最大能力控制方法，其特征在于：
随着发动机生命周期推移，零部件老化，此部分的燃油调节范围需要自学习，其中自学习的条件为：
发动机处于怠速闭环控制；通过转速波动的范围来核查燃油调节是否需要自学习，如果出现转速波动异常则需要进行处理；
发动机负荷波动范围在预设范围内，确保发动机气量波动范围小，转速波动不是气量造成的；
氧传感器已经活化；
车辆里程超过预设里程；
在以上条件满足的情况下才允许进行此部分的燃油调节范围自学习，
一旦其中一个条件不满足则终止自学习。
9.根据权利要求8所述的发动机燃油调节最大能力控制方法，其特征在于：
所述自学习方法为：
在每个驾驶循环过程中，检测到计数器次数未达到预设次数Cnt，如果同一种水温下发动机实际转速超过目标转速达到50rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数后，减少累加量A中的水温修正表，在累加量更新后则重新进行该部分的学习；
在每个驾驶循环过程中，检测到计数器次数未达到预设次数Cnt，预设时间T1内，如果发动机实际转速小于目标转速达到50rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数后，增大累加量B中的水温修正表，在累加量更新后则重新进行该部分的学习；
在检测到计数器次数达到预设次数Cnt，预设时间T1内，如果发动机实际转速超过目标转速达到40rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数后，增大预设次数Cnt；
在检测到计数器次数达到预设次数Cnt，预设时间T1内，如果发动机实际转速小于目标转速达到30rpm以上，该种驾驶循环内出现超过预设驾驶循环次数后，减少预设次数Cnt。
10.一种发动机燃油调节最大能力控制系统，其特征在于：所述控制系统采用上述权利要求1-9中的任一所述的发动机机燃油调节最大能力控制方法。
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