[发明专利]一种可变气门升程缸内直喷发动机冷启动控制方法

说明书

本发明公开了一种可变气门升程缸内直喷发动机冷启动控制方法，在发动机上设置有冷启动辅助系统；该方法在发动机处于冷启动状态下时，通过闭合进气门、排气门并继续使起动机拖动曲轴旋转的方式，使得活塞对气缸内进气压缩做功以及对气缸壁摩擦做功，使气缸壁、活塞、气缸盖和缸内进气温度不断上升，由此达到预热发动机的目的，从而有效提升发动机的启动效率。经实验验证，本发明方法对于点燃式发动机和压燃式发动机在不同的冷启动环境温度下均能顺利地完成启动，启动效率高，并且冷启动过程中燃油/空气混合气质量大幅提高，有效的降低了缸内直喷发动机冷启动状态下的尾气排放。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种可变气门升程缸内直喷发动机冷启动控制方法。

背景技术

缸内直喷发动机冷启动过程中气缸、进气和燃油温度均很低以及燃油与空气混合时间非常短，造成燃油喷入气缸之后无法与空气形成良好的可燃混合气，导致发动机冷启动困难，甚至低温和超低温冷启动状态下无法完成启动。

目前，解决缸内直喷发动机冷启动困难的技术方案主要有进气预热和气缸内置加热塞等。采用进气预热一定程度上能改善缸内直喷发动机冷启动困难的问题，但由于进气量有限导致预热强度不足(特别是点燃式缸内直喷发动机)，低温和超低温状态下对缸内直喷发动机冷启动改善效果并不理想。采用气缸内置加热塞的方式能很好的解决预热量不足的问题，但高温电热塞极易在进气行程或压缩功行程前期点燃燃油/空气混合气导致发动机工作不正常。除此之外，现有技术中也有一些采用外置加热器加热冷却水和润滑油等来改善缸内直喷发动机的冷启动性能的方案，但由于设备过于复杂、能量利用效率过低，实际中很少应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变气门升程缸内直喷发动机冷启动控制方法，克服现有技术中存在的问题，很好的解决缸内直喷发动机冷启动(特别是低温和超低温冷启动)状态下的启动难题，该方法适用于点燃式发动机，也适用于压燃式发动机。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种可变气门升程缸内直喷发动机冷启动控制方法，在发动机上设置有冷启动辅助系统，该系统包括：

进气门可变升程控制机构，该机构用于使进气门随发动机工作行程变化正常开启和关闭，或者使进气门在发动机任何工作行程下都处于关闭状态；

排气门可变升程控制机构，该机构用于使排气门随发动机工作行程变化正常开启和关闭，或者使排气门在发动机任何工作行程下都处于关闭状态；

安装在发动机气缸壁上的水泵离合器，用于连接或终止冷却液泵驱动轮和冷却液泵之间的动力传递；

所述的进气门可变升程控制机构、排气门可变升程控制机构以及水泵离合器均由ECU控制；

所述的方法包括以下步骤：

步骤1，启动发动机，ECU判断发动机是否处于冷启动状态，当发动机处于冷启动状态时，执行步骤2：

步骤2，发动机处于冷启动状态下的启动

步骤2.1，ECU依次控制喷油器停止喷油、火花塞停止跳火、水泵离合器分离；

步骤2.2，ECU控制起动机的启动电路接通；

步骤2.3，发动机各个气缸的首次进气行程结束后，ECU向进气门可变升程控制机构、排气门可变升程控制机构发出控制指令，使进气门、排气门在之后的任何行程均处于关闭状态；

步骤2.4，启动电路继续接通，起动机继续拖动曲轴旋转，曲轴旋转过程中带动活塞对气缸内进气压缩做功以及对气缸壁摩擦做功，使气缸壁、活塞、气缸盖和缸内进气温度不断上升；

步骤2.5，ECU通过冷却液温度判断是否预热完成；如果预热尚未完成重复步骤2.4；