[发明专利]一种可变喷油策略结合废气能量利用的汽油机启动方法

权利要求书

1.一种可变喷油策略结合废气能量利用的汽油机启动方法，其中，汽油机是一台每缸均配有火花塞、缸内直接喷油器以及至少一个进气门和一个排气门的电控可变气门正时机构的四冲程汽油机，且该汽油机对排气温度有直接或间接的监测能力；其特征在于，

该汽油机启动工况下，根据启动时的环境温度，在负气门重叠角下喷射不同量的燃油，进而实现燃烧改善：

该汽油机冷启动工况下，通过可变气门机构设置气门重叠负角，并且在启动过程中在负气门重叠期内向缸内直接喷射部分燃油，通过存留废气，提高启动时的缸内温度，改善雾化，引发在负气门重叠角期间新喷入的燃料发生重整反应生成小分子碳氢或与废气中存留的不完全燃烧产物和残氧发生部分氧化反应生成小分子含氧化合物，以提高启动工况汽油机混合气的可点燃性和火焰传播速度，并改善汽油机的经济性和排放；其余燃油在压缩行程中，也同样通过直接喷射方式喷入缸内，利用压缩过程产生高温改善混合气雾化效果的同时，补足燃烧过程所需的整体燃油数量；

随着启动过程中汽油机着火成功，燃烧趋于稳定，排气温度升高，负气门重叠角期间的喷油量大小根据排气温度的上升相应减小；

当汽油机冷却水温低于25℃时，通过以下步骤启动汽油机：

步骤一、通过可变气门机构使进排气门形成负气门重叠角，存留内部废气；负气门重叠角由标定过程产生，该负气门重叠角处于60-100℃A之间，但不包括60℃A，使负气门重叠期内压缩上止点时的缸内温度达到800K；

步骤二、在汽油机处于负气门重叠期时，通过所述缸内直接喷油器向缸内喷射燃油，其中，喷射时刻在排气门关闭后10℃A或排气上止点，形成重整高温混合气；利用存留的废气，促进首次直喷燃油的雾化乃至在缸内引发燃油的重整反应，生成更易着火的小分子碳氢成分或含氧化合物，提高燃料的可燃性和火焰传播速度；

步骤三、在汽油机处于压缩行程时期，通过所述缸内直接喷油器向缸内进行燃油补充喷射，其中，燃烧上止点设为0℃A，喷射时刻在-90～0℃A ATDC范围内，具体时刻由实验标定得出，从而在缸内形成可燃物与空气比例合适的可燃混合气；

步骤四、利用所述火花塞，在0～20℃A ATDC范围内，一次跳火点燃空气燃油混合物；

步骤五、在冷启动的过程中，通过对排气温度的测试，评价汽油机的燃烧状态，减少负气门重叠期喷油量占循环总喷油量的比例；在启动着火成功且稳定后，在启动工况向怠速工况过渡的过程中，根据排气温度的升高程度，相应地减少负气门喷油量，避免废气对燃油与新鲜充量混合过程的不利影响，保持整个启动工况的高效和低污染燃烧。

2.根据权利要求1所述的可变喷油策略结合废气能量利用的汽油机启动方法，其特征在于，步骤二中，所述缸内直接喷油器向缸内喷射的初始燃油比例与启动水温存在紧密关系，冷却水温降低，则负气门重叠期内喷入缸内初始燃油数量升高，燃油与空气-废气混合及反应的量升高。

3.根据权利要求1所述的可变喷油策略结合废气能量利用的汽油机启动方法，其特征在于，步骤四中，点火时刻在燃烧上止点后；利用活塞上行压缩缸内混合气，提升混合气温度，有助于混合气的引燃；同时，将点火时刻置于上止点之后，有助于提升排气温度，进而使催化剂快速加热，使其更早投入工作，减少启动过程排放到大气的污染物，并缩短启动过程所需的时间。

4.根据权利要求1所述的可变喷油策略结合废气能量利用的汽油机启动方法，其特征在于，步骤五中，随着启动过程中汽油机着火成功，燃烧趋于稳定，排气温度升高，负气门重叠角期间的喷油量大小根据排气温度的上升相应减小；依据排气温度调整负气门重叠角内的喷油量，具体调整方式包括：

通过直接测试或间接推算的方式，获得实时动态的排气温度，从而随排气温度变化对负气门重叠角内喷油量进行动态的、连续的调整及控制；

通过直接测试或间接推算的方式，获得实时动态的排气温度，从而随温度变化对负气门重叠角内喷油量进行非连续的间歇性调整及控制；

通过直接测试或间接推算的方法获得不连续的排气温度变化，对负气门重叠角内的喷油量采取非连续的控制方式。