[发明专利]一种缸内直喷汽油机冷机启动喷油控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种缸内直喷汽油机冷机启动喷油控制方法及系统，其中，缸内直喷汽油机冷机启动喷油控制方法包括：在冷机启动时获取油轨压力模式；如果油轨压力模式为低压模式，按第一喷油量喷油；否则，按第二喷油量喷油；第一喷油量大于第二喷油量。本发明能够在油轨压力处于低压模式时，气缸内产生足够量的燃油雾化量，以便形成可点燃的混合气，便于启动。当油轨压力处于正常模式时，能够减弱过浓混合气体的形成，从而减少尾气颗粒物的排放。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是一种缸内直喷汽油机冷机启动喷油控制方法及系统。

背景技术

近年来，随着能源与环境问题日益严峻，各国在汽车节能减排方面制定了严格的限制性法律法规，给各大车企带来了强大的压力。

缸内直喷汽油机(GDI)以其高动力、低油耗、低排放的显著优势在世界范围内得到了普遍认可及普及，大众公司几乎全系列车型都搭载了TSI直喷发动机，同样其它合资车企在售车型中，也在逐渐推广GDI发动机的应用。基于我国乘用车发展的特点，采用GDI技术的汽油机车型在市场上的占有率也越来越高。根据GDI发动机的燃烧特点，由于GDI发动机的燃油直接喷入气缸内，与传统歧管喷射式(PFI)发动机相比，GDI汽油机的燃油与空气的混合时间明显缩短，这样便极易出现燃油湿壁及局部存在过浓混合气的现象，燃油无法充分燃烧，使GDI汽油机尾气颗粒物排放明显增加。相关研究表明，GDI汽油机的尾气颗粒物平均排放量约为10mg/km，而传统歧管喷射发动机的颗粒物排放量小于1mg/km，所以，GDI汽油机尾气颗粒物排放已引起国内外学者的广泛关注及研究。大气中PM2.5的主要排放源是机动车颗粒物尾气排放，而且相对于PM10排放比重更高，这些纳米级的颗粒可以进入人的呼吸系统并深入人体肺泡内部，对人类健康产生严重危害，因此研究降低GDI汽油机的尾气颗粒物排放便显得尤为重要。GDI汽油机尾气颗粒物排放产生的主要原因是由于燃油湿壁现象及混合气混合不均匀所导致。而当发动机处于冷机阶段时，燃油湿壁及混合气混合不均匀的现象将更加严重，研究表明，GDI汽油机的尾气颗粒物排放大部分产生于发动机冷机启动过程及冷机运转阶段。

现有技术中，请参照图1，图1为现有技术公开的缸内直喷汽油机冷机燃油控制逻辑图；在冷机启动过程中，发动机电子控制单元ECU根据发动机转速、发动机冷机启动时的冷却水温来控制冷机启动过程中的喷油量，由于冷机启动时的燃油雾化较差，因此，与热机启动相比，冷机启动过程需要喷入更多的燃油才能保证发动机冷机启动成功。冷机启动成功后，发动机进入冷机运转阶段，在该阶段，ECU控制燃油喷射系统执行进气行程喷射策略，即所有燃油均在发动机进气行程喷射。

现有技术中存在以下缺陷：

(1)对于冷机启动过程，现有技术仅根据当前发动机转速及发动机水温进行燃油喷射量的控制，即系统仅根据发动机转速及冷却水温来控制冷机启动过程的喷油量，当油轨压力较低时，燃油雾化变差，此时为了保证发动机冷机启动成功，必须要喷入更多的燃油，这样才能形成可点燃的混合气，但是燃油喷射量越多，气缸内越容易出现局部混合气过浓的现象，如前文所述，局部过浓混合气在冷机燃烧过程中会产生大量的颗粒物，导致颗粒物排放恶化。

(2)对于冷机运转阶段，现有技术采用所有燃油均在进气行程喷射的控制策略，由于燃油在进气行程喷射时，活塞处于下行过程，喷入的燃油极易在冷的气缸壁上形成燃油液滴，湿壁现象明显，汽缸壁上的燃油液滴在燃烧过程中燃烧不完全，同样会出现大量颗粒物的产生，不利于颗粒物排放控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种缸内直喷汽油机冷机启动喷油控制方法及系统，以解决现有技术中的不足，它能够减少冷机启动时颗粒物的排放。

本发明提出了一种缸内直喷汽油机冷机启动喷油控制方法，其中，在冷机启动时获取油轨压力模式；如果油轨压力模式为低压模式，按第一喷油量喷油；否则，按第二喷油量喷油；第一喷油量大于第二喷油量。