CN103925093B

CN103925093B - 用于减少发动机原始微粒排放的方法

Info

Publication number: CN103925093B
Application number: CN201410014490.0A
Authority: CN
Inventors: H·H·罗兰德; G·鲁文
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2018-07-03
Anticipated expiration: 2034-01-13
Also published as: US20140196685A1; US9488093B2; CN103925093A; DE102014200057A1

Abstract

本发明描述的方法在启动阶段期间减少来自直喷发动机的微粒排放，同时还将发动机启动阶段维持在预定的阈值内。在一个具体示例中，该方法包含基于发动机情况，调整燃料释放压力阈值和加浓系数中的至少一个；致动启动装置，以使被联接至发动机汽缸的曲轴旋转，而不喷射任何燃料；仅当燃料压力超过燃料释放压力阈值时，基于加浓系数向汽缸供应燃料；以及使汽缸充气分层，同时在发动机的压缩阶段和/或膨胀阶段内调整燃料喷射。以此方式，喷射的燃料的量可以在燃烧室中被汽化，同时防止燃烧室壁潮湿，这允许微粒排放减少，特别是在降低的温度下。

Description

用于减少发动机原始微粒排放的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年1月11日提交的德国专利申请No.102013200331.5的优先权，为所有目的，其整个内容被并入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及用于减少来自直喷内燃发动机的原始微粒排放的方法。

背景技术

内燃发动机的根本目的是最小化燃料消耗，同时增加发动机整体效率。然而，火花点火或施加点火的发动机的运转方法致使燃料消耗和效率问题。例如，具有进气歧管喷射（也被称为进气燃料喷射）的传统火花点火式发动机以均匀的燃料/空气混合气运转，所述均匀的燃料/空气混合气通过将燃料引入到进气歧管内的空气中形成外部混合气而被准备。此外，通过被提供在进气歧管内的节流阀来实现负荷控制。具体地，节流阀的关闭增加了穿过节流阀的吸入空气的压力损失，其在节流阀下游和汽缸进口前面引起较低的吸入空气压力。以此方式，可以通过吸入空气的压力来调整供应给发动机汽缸的空气质量（例如，质量）。然而，这种负荷控制方法也具有缺点，特别是在部分负荷范围内，其中低负荷会需要高度的节流。然而，高度的节流可以通过进气段的压力降低发生，其导致由于负荷降低而产生的排气和再充填损失。

为了降低上述损失，已经开发了用于使实施点火的内燃发动机减少节流的各种策略。例如，使火花点火式发动机减少节流的一种方法是以火花点火的运转方法将燃料直接喷射到汽缸。由此，燃料的直接喷射呈现用于实现分层燃烧室充气或分层充气运转的合适方法，该方法允许混合气的充分稀释。这允许热力学的优点被实现，特别是在少量的燃料被喷射时的部分负荷运转中（例如，在低和中等的范围内）。由于这个原因，在本文中所描述的形成本公开主题的方法采用燃料到发动机汽缸内的直接喷射。

基于燃烧室或混合气的与直接喷射有关的内部冷却可以获得进一步的优点，由此可能实现更高的压缩和/或增加以及因此增加的燃料利用率，而不存在被称为发动机爆震（knock）或敲缸（knocking）的燃料的过早自燃并且其否则是火花点火式发动机的特征。

分层充气运转以非常不均匀的燃烧室充气为特征，其中在点火装置区域中形成的可燃燃料/空气混合气具有比较高的燃料浓度（例如，λ<1），然而更低的燃料浓度（例如，更高的局部空气比（λ>1））存在于位于那下面的混合气层中。总的来说，这会导致具有总体空气比λ>>1的稀燃烧室充气。在本公开的背景下，空气比被定义为实际供应给内燃发动机的至少一个汽缸的空气质量与化学计量比空气质量或或恰好完全氧化供应给至少一个汽缸的燃料质量的质量之比（例如，发动机的化学计量比运转具有λ=1）。

关于直接喷射，燃料/空气混合气在点火和燃烧期间（特别是在分层充气运转中）可能是不均匀的，因为混合气不能以单一空气比为特征，相反包含稀混合气成分（λ>1）和富混合气成分（λ<1）。具体地，柴油类型方法所特有的碳烟形成在具有混合气亚化学计量比的空气比（例如，λ<0.7）和/或在氧气极度缺少的情况下在超过1300K的温度下形成。

另外，可用于喷射燃料、在燃烧室中准备混合气（即将空气和燃料充分混合至期望的程度以及在初步反应的情况下准备燃料（包括汽化））和准备好的混合气的点火的时间是比较短的，并且例如可能是毫秒的数量级。因此，为了确保燃料/空气混合气在内燃发动机启动时（特别是在冷启动期间）的可靠点火，以前的方法描述了在启动阶段喷射可以与汽缸中的增压空气化学计量比地燃烧的倍数燃料质量。因此，10和之上的加浓系数（x）是不常见的，其中加浓系数x表示（例如，规定）实际供应的燃料质量与化学计量比的燃料质量之比。通过供应过量燃料，这些措施的目的是使大量的燃料充分汽化，以确保可靠点火。然而，缺点是过量的燃料在启动阶段同样导致非常高的原始微粒排放。

由于这个原因，为了最小化碳烟颗粒的排放，已知的方法是，利用再生式微粒过滤器从排气中过滤出碳烟颗粒，以便存储直至碳烟颗粒被间歇地燃烧掉，作为过滤器再生的一部分。为了这个目的，氧气或过量空气被包括在排气中，以便氧化在过滤器内收集的碳烟，例如，这通过发动机的过化学计量比的运转（λ>1）而被实现。

关于过滤器再生，如下方法是已知的，其中过滤器例如以指定的固定间隔定期地再生。例如，基于到达指定的运行里程或使用时间而进行过滤器再生。可替代地，通过数学模型或通过测量由于基于过滤器中微粒质量的增加过滤器流动阻力增加而产生的排气背压来估计过滤器的实际碳烟负载，这是可能的。由此，当到达最大允许负载（其可以被指定）时，可以进行过滤器再生。当没有催化辅助设备可用时，在运转期间在高负荷以及高发动机转速下实现用于微粒过滤器再生的高温（例如，大约550℃）。因此，当在短时间内使发动机运转时，过滤器再生可能很少发生。

发动机的频繁冷启动和/或短的行程长度/持续时间可以进一步导致高的原始微粒排放。由此，微粒过滤器的频繁再生可以是必须的，然而，同时，用于微粒过滤器再生的基本边界条件（特别是高温）还未被实现。由于这个原因，不仅安装有微粒过滤器而且安装有减少污染物排放的附加排气后处理系统的发动机是已知的。因此，微粒过滤器能够被设计为与一个或更多个所述排气后处理系统结合。

具体地，催化反应器通常用于火花点火式发动机。例如，在三元催化转化器的情况下，通过存在的未氧化的排气成分（即一氧化氮CO和未燃烧的碳氢化合物HC）来还原氮化物NO_x，然而，这些排气成分同时被氧化。然而，为了这个目的，狭小范围内的化学计量比运转（具有λ≈1）是必需的。在内燃发动机以过量空气运转（例如，直喷式火花点火式发动机或稀燃式火花点火式发动机）的情况下，减少排气中的氮化物NO_x是不可能的，这是因为涉及的原理，即由于没有还原剂。因此，为了还原氮化物，必须提供排气后处理系统（例如，存储类型的催化转化器或选择性催化转化器）。

发明内容

发明人已经认识到上述方法的问题，并且在此描述了用于减少来自实施点火的直喷内燃发动机的原始微粒排放的方法。具体地，方法包含基于一个或更多个发动机状态，调整燃料释放压力阈值和加浓系数中的至少一个；致动启动装置，以使被联接至发动机汽缸的曲轴旋转，而不喷射任何燃料；仅当燃料压力超过燃料释放压力阈值时，基于加浓系数向汽缸供应燃料；以及使汽缸分层，同时在发动机的压缩阶段和/或膨胀阶段内调整至少一次燃料喷射。以此方式，该方法确保喷射的燃料（其在一些情况下可以被充分减少）在燃烧室中被汽化，同时还防止由于燃料供给过量的高水平导致的高微粒排放的燃烧壁潮湿。因此，鉴于在上面阐述的内容，本公开的一个目的是提供用于克服已知的缺点并且具体是用于在发动机的启动阶段期间减少原始微粒排放的方法，其可以被调节为将启动持续时间维持在预定的时间阈值之下。

在一个具体示例中，描述了用于减少方法来自实施点火的发动机的原始微粒排放的方法，其中发动机包含：至少一个汽缸，其中当内燃发动机处于运转时，被连接至曲轴的活塞在下止点位置（BDC）与上止点位置（TDC）之间摆动，并且其中喷嘴被提供用于燃料的直接喷射；燃料供应系统，其用于向至少一个汽缸供应燃料；以及启动装置，借此曲轴被迫在启动期间旋转。另外，在发动机的启动期间，示例方法包括致动启动装置，以便将旋转传递给曲轴，其中仅当燃料供应系统中的燃料压力（p_燃料）已经到达阈值压力或最小压力（P_阈值）（其中p_燃料≥P_阈值），可以向至少一个汽缸供应燃料；以及其中通过至少一次被调整的喷射在汽缸中产生分层汽缸充气，为了此目的，在发动机驱动循环的压缩阶段和/或膨胀阶段期间进行所述至少一次喷射（其中大部分燃料被供应）。

在根据本公开的方法中，燃料不必在至少一个汽缸的第一压缩阶段中或在曲轴的第一旋转期间被喷射，而是仅当燃料供应系统的燃料压力p_燃料已经到达最小压力P_阈值时被喷射。由此，该方法进一步涉及使发动机从静止启动的方法；仅在燃料压力到达阈值之后，将燃料喷射至运转的发动机；调整由发动机中的喷射的燃料产生的空燃比，该空燃比随着阈值降低而变稀；以及火花点火分层混合气中的喷射的燃料。同样，该方法还包含随着阈值增加而使空燃比变浓。假设相等的燃料量，高燃料压力缩短了喷射的持续时间，并且进一步辅助燃烧室中的混合气准备，特别是燃料的雾化和汽化可以以有利的方式发生。以此方式，实现这样的技术结果，其允许高的喷射压力，并且进一步使在小的曲轴角度窗口内（特别是靠近TDC）至少将大部分燃料引入汽缸成为可能。另外，更大或更小比例的喷射的燃料可以到达汽缸的内壁，从而与附着的油膜混合，这取决于喷射的燃料量和喷射的持续时间或喷射时间。因此，不仅一部分燃料可以与机油一起进入曲轴箱并且被气体吹动以便促进机油稀释，而且启动期间冷的燃烧室壁上的燃料极大地促进了原始微粒排放的增加。尽管改进了机油的润滑性质，但机油稀释对磨损和耐久性（例如，内燃发动机的使用寿命）有实质影响。由此，发明人已经认识到，压缩和/或膨胀期间的靠近TDC的燃料的迟的引入呈现用于使在喷射期间到达汽缸的内壁的燃料的比例充分最小化的合适措施，并且因此还呈现用于在启动阶段期间减少原始微粒排放的合适措施。

当单独或与附图一起被参考时，本说明的以上的优点和其他优点，以及特征将在下面的具体实施方式中变得明显。应理解的是，上面的概述是以简化形式被提供以介绍选择性的概念，其将在具体实施方式中被进一步描述。并不旨在指明要求保护的主题的关键或重要特征，其范围只通过具体实施方式后面的权利要求确定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

当单独或关于附图参照具体实施方式时，通过阅读实施例的示例，将会更充分地理解本文中所描述的优点，其中：

图1示出了示例发动机系统；

图2示出了示例汽缸，从而进一步图示说明了相对于曲轴角度位置的喷射窗口；

图3示出了燃料轨道压力随时间的曲线，从而图示说明了轨道压力如何通过燃料泵柱塞的每个升程以离散的步骤增加；

图4示出了发动机转速在发动机启动期间随时间的图形图示说明；

图5是图示说明为将发动机启动持续时间降至预定的时间阈值之下可以进行的各种发动机参数调整的示例表；

图6图示说明了根据本公开的用于将发动机的启动持续时间维持在阈值之下同时优化供应的燃料量的示例流程图；

图7-8示出了根据本公开的在发动机启动和起动运转期间使用的示例燃料喷射分布图。

具体实施方式

所描述的方法可以减少来自实施点火的发动机的原始微粒排放。因此，图1-2示出了示例发动机简图，其中被连接至曲轴的活塞在发动机运转期间在BDC位置与TDC位置之间摆动，并且其中喷嘴被提供用于直接喷射燃料。然后，图3-4图示说明了各种发动机参数与发动机启动持续时间的关系，其中利用所描述的方法可以相对于时间阈值减少所述发动机启动持续时间。图5进一步图示说明了控制器如何在启动阶段期间在发动机启动时基于发动机状态进行一次或更多次调整。图6图示说明了根据本公开的方法的示例流程，而图7-8提供了发动机启动和起动运转的图形图示说明，从而提供了在本文中所描述的方法的替代的图示说明。

现在参照图1，内燃发动机10，其包含多个汽缸，其中的一个汽缸在图1示出，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室（汽缸）30和汽缸壁32，活塞36被设置在其中，并且被连接至曲轴40。燃烧室30被示出为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管46和排气歧管48连通。每个进气和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。排气门54的打开和关闭正时可以通过凸轮相位器58相对于曲轴位置而被调整。进气门52的打开和关闭正时可以通过凸轮相位器59相对于曲轴位置而被调整。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。进气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。以此方式，控制器12可以通过相位器58和59控制凸轮正时。可变凸轮正时（VCT）可以被提前或延迟，这取决于各种因素，诸如发动机负荷和发动机转速（RPM）。

燃料喷射器66被示出，其被设置为将燃料直接喷射到燃烧室30内，本领域技术人员称之为直接喷射。燃料喷射器66输送与来自控制器16的信号FPW的脉冲宽度成比例的液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道（未示出）的燃料系统（未示出）被输送至燃料喷射器66。自响应于控制器12的驱动器68向燃料喷射器66供应工作电流。在一个示例中，高压、双级燃料系统被用于产生更高的燃料压力。此外，进气歧管46被示出与可选电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置，以控制来自进气增压室44的空气流量。压缩机162从空气进气装置吸入空气，以便供应进气增压室44。排气旋转涡轮164被联接至将空气在增压室内压缩的压缩机162。各种布置可以被提供从而驱动压缩机。对于机械增压器来说，压缩机162可以至少部分地由发动机和/或电动机驱动，并且因此可以不包括涡轮。由此，经由涡轮增压器或机械增压器提供给发动机的一个或更多个汽缸的压缩量可以由控制器12改变。涡轮增压器废气门171是这样的阀，当涡轮增压器废气门171处于打开状态时该阀允许排气经由旁通通道173绕过涡轮164。当废气门171在完全关闭位置时，基本所有排气都经过涡轮164。

另外，在所公开的实施例中，排气再循环（EGR）系统可以经由EGR通道140将期望部分的排气从排气歧管48引导至进气增压室44。控制器12可以通过EGR阀172改变提供给进气增压室44的EGR量。在一些情况下，EGR系统可以被用来调节燃烧室内的空气和燃料混合气的温度。图1示出了高压EGR系统，其中高压EGR被从涡轮增压器的涡轮的上游引导至涡轮增压器的压缩机的下游。在其他实施例中，额外地或可替代地，发动机可以包括低压EGR系统，其中EGR被从涡轮增压器的涡轮的下游引导至涡轮增压器的压缩机的上游。当EGR系统可运转时，特别是当压缩空气由增压空气冷却器冷却时，EGR系统会由于压缩空气而引起冷凝物的形成，这将在下面进行更详细地描述。具体地，当EGR为燃烧副产物时，EGR含有大量的水。由于EGR处于相对较高的温度，并含有大量的水，因此露点温度也可以相对较高。因此，由于EGR引起的冷凝物形成甚至可能比由于压缩空气并将其降低至露点温度引起的冷凝物形成高很多。

进气增压室44还可以包括增压空气冷却器（CAC）166（例如，中间冷却器），以降低涡轮增压的或机械增压的进气的温度。在一些实施例中，CAC166可以是空气到空气的热交换器。在其他实施例中，CAC166可以是空气到液体的热交换器。CAC166可以包括这样的阀，该阀响应于增压空气冷却器内的冷凝物形成而选择性地调节经过增压空气冷却器的进气的流速。

来自压缩机162的热增压空气进入CAC166的进口，当其行进通过CAC166时变冷，然后离开，从而经过节气门62并进入发动机进气歧管46。来自车辆外部的环境气流可以通过车辆前端进入发动机10并穿过CAC，从而帮助冷却增压空气。当环境空气温度降低时，或在潮湿或多雨的天气情况下，在此情况下增压空气被冷却至水的露点之下，冷凝物可以在CAC中形成并累积。当增压空气包括再循环的排气时，冷凝物能够变为酸性，并腐蚀CAC壳体。腐蚀能够导致空气充气、大气以及水到空气的冷却器的情况下可能的冷却液之间的泄漏。为减少冷凝物的累积和腐蚀的风险，冷凝物可以被收集在CAC的底部，然后在所选发动机工况下（诸如在加速事件期间）被抽取到发动机内。然而，如果冷凝物在加速事件期间被立即引入发动机，则会存在由于水的吸入而引起的发动机失火或燃烧不稳定性（迟/缓慢燃烧的形式）的增加。因此，，可以在控制条件下将冷凝物从CAC抽取至发动机。这种控制抽取可以有助于降低发动机失火事件的可能性。在一个示例中，在加油门的情况下，可以利用增加的气流从CAC抽取冷凝物。在另一示例中，可以通过增加到发动机进气装置的气流同时控制发动机致动器维持扭矩需求，从CAC主动抽取冷凝物。

响应于控制器12，无分电器式电子点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧（UEGO）传感器126被显示为联接至涡轮164上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。

在运转期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四个行程循环：循环包括进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。一般来说，在进气行程期间，排气门54关闭，而进气门52打开。空气经由进气歧管46被引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并在其行程结束的位置（例如，当燃烧室30处于其最大容积时）通常被本领域技术人员称为下止点（或BDC）。在压缩行程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其行程结束并最靠近汽缸盖的位置（例如，当燃烧室30处于其最小容积时）通常被本领域技术人员称为上止点（或TDC）。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火装置如火花塞92点燃，从而导致燃烧。火花点火正时可以被控制为使得火花在制造商规定的时间之前（提前）或之后（延迟）发生。例如，点火正时可以从最大破坏扭矩（MBT）延迟从而控制发动机爆震或者在高的湿度或者低温情况下提前。具体地，由于缓慢的燃烧速率，可以提前MBT。在膨胀行程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。曲轴40可以被用来驱动交流发电机168。最后，在排气行程期间，排气门54打开，以便将已燃烧的空气-燃料混合气释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气和排气门打开和/或关闭正时可以改变，诸如以提供正或负气门重叠、进气延迟关闭或各种其他示例。

控制器12在图1中被示为传统的微型计算机，其包括：微处理单元102、输入/输出端口104、作为只读存储器106示出的用于可执行程序和校准数值的电子存储介质、随机存取存储器108、保活存取器110和传统的数据总线。控制器12被示出为接收来自联接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括：来自联接至冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度（ECT）；联接至加速器踏板130用于感测由足部132施加的力的位置传感器134；来自联接至进气歧管46的压力传感器122的发动机歧管绝对压力（MAP）的测量；来自空气质量流量传感器120的进气空气质量流量的测量；以及来自传感器5的节气门位置（TP）的测量；以及来自温度传感器124的增压空气冷却器166出口处的温度。大气压也可以被感测（传感器未示出），由控制器12进行处理。在本说明的优选的方面，发动机位置传感器118产生表面点火感测信号（PIP）。这在曲轴的每次旋转产生预定数量的等间距脉冲，根据其可以确定发动机转速（RPM）。注意，可以使用上述传感器的各种组合，例如有MAF传感器而没有MAP传感器，反之亦然。在化学计量运转期间，MAP传感器可以给出发动机扭矩的指示。此外，该传感器连同所检测的发动机转速可以提供进入气缸内的充气（包括空气）的估算。还可以存在未描述的其他传感器，诸如用于确定增压空气冷却器进口处的进气速度的传感器以及其他传感器。

此外，控制器12可以与各种执行器通信，所述各种执行器可以包括发动机执行器，诸如燃料喷射器、电控进气节流板、火花塞、凸轮轴等。各种发动机致动器可以被控制从而提供或维持由车辆操作者132指定的扭矩需求。这些执行器可以调整某些发动机控制参数，其包括：可变凸轮正时（VCT）、空燃比（AFR）、交流发电机负载、点火正时、节气门位置等。例如，当踏板位置传感器134指示PP的增加时（例如，在加油门期间），扭矩需求增加。

在一些示例中，存储介质只读存储器106可以用计算机可读数据编程，该计算机可读数据表示可由微处理器单元102执行的指令，用于执行以下所述方法以及期望但没有具体列出的其他变体。

图2示出了图1的示例汽缸以及喷射窗口，从而进一步图示说明了如何在TDC之前经由第一距离220或在TDC之后经由第二距离230相对于发动机的曲轴位置210进行燃料喷射和/或点火正时。如在本文中所描述的，发动机燃料喷射和/或点火正时可以发动机燃料喷射和/或点火正时可以相对于MBT被提前或延迟，从而将发动机启动持续时间降至预定的时间阈值（例如，1秒）之下。由此，随着发动机曲轴位置在旋转期间基于曲轴角度而变化，活塞36在燃烧室内在TDC与BDC之间往复运动。根据本公开，燃料喷射和火花点火正时可以被控制以便喷射和/或火花在制造商的规定时间之前（提前）或之后（延迟）发生。例如，点火正时可以自MBT正时被延迟，以便控制发动机爆燃，或在高湿度或低温的情况下被提前。具体地，MBT可以被提前，从而引起在更冷温度下发生的缓慢燃烧速率。作为一个示例，燃料喷射和/或点火正时可以在点火上止点之前的125°曲轴角度和点火上止点之后的75°曲轴角度的喷射窗口内发生。因此，可以基于在TDC之前和之后的相对曲轴位置分别限定第一距离220和第二距离230。

图3示出了燃料轨道压力（左侧纵轴）随时间的曲线310，从而图示说明了轨道压力如何通过燃料泵柱塞的每个升程以离散的步骤增加。图3还示出了发动机转速（右侧纵轴）随时间的曲线320。作为一个示例，发动机可以被配置为在燃料压力超过阈值（例如，燃料释放压力阈值312）后执行燃料喷射。以此方式，燃料轨道压力释放阈值312对发动机启动持续时间有直接影响。在图3中，T₁之前的时间段表示启动装置被致动以使被联接至发动机汽缸的曲轴旋转而不喷射任何燃料的时间段。然后，在燃料压力超过燃料释放压力阈值后，可以进行一次或更多次喷射，从而开始燃烧过程。如上所述，在本文中所描述的高压方法可以被用来确保所喷射的燃料在燃烧室中汽化，同时防止由于燃料供给过量的燃料的高水平导致的可以导致高微粒排放的壁潮湿。

在T₁之后，基于超过燃料释放压力阈值的燃料压力，燃料可以在被称为喷射的过程中被释放。因此，在发动机的每个循环期间，在T₁与T₂之间的时间段中可以执行一次或更多次燃料喷射。此外，在T₂处，例如，经由火花塞92可以执行燃料点火。以此方式，发动机启动还包括基于加浓系数向汽缸供应燃料，其中加浓系数被定义为实际供应的燃料质量与燃料压力超过燃料释放压力阈值时的化学计量比燃烧所需的燃料质量之比。

在T₂与T₃之间，取决于选择的加浓系数的斜升速率的发动机斜升速率可以被执行。因此，加浓参数对从启动致动到怠速的发动机的斜升时间和排放有直接影响，这在发动机转速到达发动机转速阈值322之后发生。例如，如在图3中所指示的，发动机转速阈值322在此被设定为700RPM。因此，至700rpm的斜升时间表示发动机启动持续时间的结束。以此方式，所描述的方法目的在于在预定的时间阈值内执行发动机启动过程的所有阶段，以便优化启动持续时间。

图3表示喷射燃料释放压力阈值的降低代表减少启动持续时间的合适措施。然而，为了确保喷射不会由于工件到工件的公差、磨损以及环境情况而等待超过燃料释放压力阈值312的下一个循环，控制器12可以被配置为相对于燃料压力累积曲线（例如，曲线310）将喷射燃料释放压力阈值调整至正好在位于接近燃料释放压力阈值312的压力稳定阶段之前的值。另外，例如，如在下面图4中示出的，基于加浓系数，发动机斜升时间可以被进一步调整，以便减少发动机启动持续时间。

图4以不同加浓系数（例如，为了简便起见，在本文中被称为x）的曲线图形式进一步示出了启动期间的相对于时间的发动机转速n。在其中，示出了总共五种方法，其中曲线410图示说明了加浓系数x₄₁₀=0.8的启动过程或斜升时间，曲线420图示说明了加浓系数x₄₂₀=0.6的启动过程，曲线430图示说明了加浓系数x₄₃₀=0.4的启动过程，曲线440图示说明了加浓系数x₄₄₀=0.3的启动过程，而曲线450图示说明了加浓系数x₄₅₀=0.2的启动过程。回归线以及示例数据被共同绘制出，从而进一步引导眼睛。

图4示出了启动期间的稀运转产生更少指示的平均有效压力（IMEP），并且由此降低用于使发动机加速的扭矩。如上所述，所示的曲线代表不同的启动系数，其中曲线图中的斜率表示速度斜升期间的不同速度变化。由于中等的发动机控制能实现基于燃料供给的循环，图4表示发动机转速斜升可以被用来配合燃料释放压力阈值312调整发动机启动持续时间。此外，通过利用发动机在稀运转时的分层可能性，发动机启动持续时间可以被调整为适应客户或安装需求。目的是通过应用迟的高压启动将发动机启动持续时间降至预定的时间阈值之下。而且，通过利用本文中的方法，通过喷射更少燃烧可以减少发动机排放，从而基于加浓系数相应地降低壁潮湿量。例如，该方法进一步允许稳健的发动机启动，其中当每次喷射在燃烧时结束时，发动机启动被认为是稳健的。因此，启动期间发生的任何发动机失火可以被用作加浓系数（或启动系数）过低的指示。

作为一个示例，发明人已经基于启动过程中的汽缸压力轨迹研究并分析了作为用于稳健启动的准则的发动机斜升时间。在其中，在两个发动机启动温度水平（例如，-10摄氏度和20摄氏度）下进行启动系数减小测试。在-10摄氏度时，启动期间的发动机失火事件在加浓系数0.8下被观察到。因此例如，启动系数1可以被用来确保实现稳健的发动机启动，同时还控制发动机斜升时间的持续时间。可替代地，在20摄氏度时，启动期间的发动机失火事件在加浓系数0.2下被观察到。因此例如，启动系数0.3可以被用来确保实现稳健的发动机启动，同时还控制发动机斜升时间的持续时间。以此方式，可以基于温度调整加浓系数，以实现期望的发动机斜升时间。

继续图4的描述，通过选择更高的加浓系数可以缩短启动的持续时间。在本实例中，例如，当到达发动机转速n=700rpm时，启动过程被认为完成。因此，基于所示的时间比例，所示的加浓系数表示曲线450（例如，x<0.3）导致不可接收的长启动时间。即，在这个示例中，右侧纵轴处的时间点表示斜升过程借以将要被被完成的时间阈值。与之相比，更高加浓系数（例如，曲线410和420）下的启动的持续时间表示相对于具有减小的加浓系数的其他曲线的斜升时间的微小差异。即，实际上在足够高的加浓系数下观察不到时间差异。

燃料喷射在压缩阶段和/或膨胀阶段期间的调整进一步代表通过分层燃烧室充气稀释混合气（即，实现显著的分层充气运转）的合适方式。

测试已经表示出小于1的加浓系数x以及甚至充分小于的1的加浓系数x（即0.3的加浓系数x）能够被实现，同时仍维持相对于预定的时间阈值可接受的启动持续时间。这意味着根据本公开的方法允许这样的混合气稀释，即即使在启动阶段期间，比可以喷射比原则上能够与汽缸中的增压空气一起化学计量比地燃烧的燃料显著更少的燃料。与高达10的加浓系数x相比，这是有所改进，而且上述内容是已知的，并且通常被用在发动机启动策略中。通过减少启动阶段期间的原始微粒排放，因此根据本公开的方法导致进一步的优点。

关于发动机运转参数，可以实现有利的实施例，其中靠近点火TDC执行至少一次喷射，其中在TDC之前的125°曲轴角度与TDC之后的75°曲轴角度之间开始至少一次喷射。如已经描述的，喷射过程中到达汽缸内壁的燃料的比例和因此的原始微粒排放能够通过靠近TDC的喷射被显著地减少。具体地，上述方法可以利用确定的发动机情况来指定用于喷射过程开始（例如，用于开始喷射）的曲轴角度窗口，其中喷射过程被终止在指定的曲轴角度范围内，或在一些情况下也在喷射窗口外面。进一步实施例是有利的，具体地，允许靠近TDC执行至少一次喷射，其中在TDC之前的90°曲轴角度与TDC之后的45°曲轴角度之间开始至少一次喷射。此外，以下实施例同样是有利的，其中靠近TDC执行至少一次喷射，以及其中在TDC之前的60°曲轴角度与TDC之后的15°曲轴角度之间开始至少一次喷射。以此方式，可以基于发动机状态（例如，发动机温度）调整关于图2描述的喷射窗口，以便实现稳健的发动机启动，同时还将发动机启动持续时间维持在预定的时间阈值之下。

例如，图5示出了图示说明各种发动机参数调整的示例表500，其中可以根据本文中的方法进行所述各种发动机参数调整，从而将发动机启动持续时间将至预定的时间阈值之下。如上所述，启动期间的稀发动机运转产生更小的IMEP。在一些情况下，因为减小的IMEP降低了用于使发动机加速的扭矩，因此更长的发动机斜升时间可以被观察到。同样，由于压力可以与降低的温度成比例地降低，降低的温度可以影响起动转动阶段期间累积的燃料压力。以此方式，基于环境情况，曲线310可以进一步具有温度依赖性，以便相对于曲线310更低的燃料压力的增加速率可以在更低的温度下被观察到。因此，在更冷的温度下，燃料释放压力阈值可以被降低，以便使燃料喷射在预定的启动阶段内更快地发生。另外，加浓系数也可以被调整，以实现在预定的时间段内完成发动机启动的发动机斜升时间（ramptime）。例如，因为温度与压力相关，在一些情况下，通过选择更高的加浓系数可以获得增加的喷射压力。因此，尽管发动机斜升时间可以更缓慢，但降低的燃料释放压力阈值可以被降低以便更快地实现燃料释放压力阈值。而且，因为更冷的温度存在，由于燃料不会瞬时燃烧，而是需要短暂的时间用于燃烧气体膨胀，因此点火正时可以被提前。因此，在更冷的温度下，例如，冰点之下，一次或更多次燃料喷射和点火正时可以相对于关于图2描述喷射窗口被提前，以实现最佳的燃烧事件。作为另一示例，通过发动机冷启动，发动机可以自静止启动，其中冷启动由与环境温度一致的发动机温度表示。例如，在关闭车辆之后已经被冷却至车辆的环境情况的发动可以代表发动机冷启动。

相反地，在增加的温度下，例如，在阳光充足以及温暖的下午的环境温度下，气体会膨胀，并且因此表现出更高压力。如果是这种情况，燃料释放压力阈值可以增加，同时仍将起动转动阶段的时间段维持在预定的时间阈值下，而不喷射燃料。另外，经由加浓系数供应的燃料量可以降低，以便基于增加的温度供应燃料量。换句话说，燃料可以在更高的温度下变稀。此外，由于存在的任何燃烧气体可以在火花事件后更快地膨胀，点火正时可以在更高的温度下被延迟。以此方式，可以使燃料喷射和点火正时（例如，燃烧）在喷射窗口中更迟发生，以实现最佳的燃烧事件。所描述的方法基于发动机的角速度或旋转速度，其可以相对于燃烧和膨胀发生的时间范围被延长或缩短，并且使得发动机怠速在预定的时间阈值内被实现。如在本文中所描述的，在压缩阶段中开始或进行至少一次喷射的方法的实施例是有利的。同样，在膨胀阶段中开始或进行至少一次喷射的方法的实施例也是有利的。尽管在本文中关于发动机温度进行了描述，但可替代地或额外地，该方法可以基于一个或更多个其他发动机参数。

为了清晰，如果喷射在膨胀阶段开始，并且因此非常迟地被进行，燃料/空气混合气的燃烧也被延迟，即，被转变到膨胀阶段内，并且可能被转变到汽缸的出口已经打开的曲轴角度范围内。以此方式，排气焓可以被增加，更具体地，也由于因为延迟的喷射限制了壁的热损失这一事实。由此，被排入排气系统的排气的排气温度可以增加。增加的排气温度尤其还导致更快地加热被提供在排气系统中的微粒过滤器，因此在短行程也可以实现过滤器再生所需的温度，并且进行微粒过滤器再生是可能的。增加的排气焓还具有这方面的优点，即可以向提供的排气涡轮增压器（其涡轮被布置在排气系统中）供应具有更高焓的排气，这由此使提高内燃发动机的扭矩特性成为可能。

如已经在别处所阐述的，就被用来确定预定燃料量的喷射的曲轴角度而言，燃料压力对喷射的时间和长度有显著影响。结合根据本公开的方法，可以实现这样的优点，其中原则上实现尽可能短的喷射持续时间，以便增强排放行为，并减少原始微粒排放。例如，燃料释放压力阈值（例如，用于喷射的最小压力_{燃料，最小}）由p_{燃料，最小}≥30巴（bar）给定的方法的实施例是有利的。测试已经表示，在一些情况下，通过30巴的压力可以实现实质的改进。

然而，燃料释放压力阈值是50巴的方法的实施例，特别是燃料释放压力阈值是75巴的方法的实施例，也是有利的。例如，只要燃料汽化在燃烧室中发生，更高的燃料压力被发现在燃料在燃烧室中的雾化和汽化方面是有利的，同时还防止由于燃料喷射而导致的燃烧室潮湿。根据所描述的方法，曲轴的初始旋转被用来累积燃料供应系统中的足够高的燃料压力，其中在第一运转循环期间不喷射燃料。

转向加浓系数，在启动阶段使内燃发动机以加浓系数x≤3运转的方法的实施例是有利的。另外，在启动阶段使内燃发动机以加浓系数x≤1.5运转的方法的实施例也是有利的。如已经描述的，所需的加浓系数（例如，配合燃料释放压力阈值）越小，作为喷射的一部分引入汽缸的燃料越少。由于排放性能（特别是关于原始微粒的排放）可以在发动机启动过程中被降低，因此所描述的方法可以实现优点。因此，通过尽可能多地喷射可以与气缸中的增压空气一起化学计量比地燃烧的燃料（即x≈1），或通过选择x≤1喷射更少的燃料以便确保很少有过量燃料或基本没有过量燃料可用于在氧气缺少的情况下形成碳烟，该方法获得进一步的优点。以此方式，在启动阶段使内燃发动机以加浓系数x≤0.8运转的方法的实施例也是有利的。另外，在一些情况下，在启动阶段使内燃发动机以加浓系数x≤0.6运转的方法的实施例同样是有利的。此外，在一些情况下，在启动阶段使内燃发动机以加浓系数x≤0.4运转的方法的实施例也是有利的。

尽管没有更详细地进行描述，但预喷射在进气阶段进行或开始的方法的实施例是有利的。例如，基于根据本公开的主喷射（在其期间大部分燃料可用于燃烧）开始或进行，在进气阶段期间喷射相对小的燃料量确保均匀的燃料/空气混合气存在于整个燃烧室中。

转向该方法的简短描述，图6图示说明了根据本公开的示例方法600，其用于在预定的时间段内启动发动机，同时还减少发动机排放。

在602处，方法600包括确定一个或更多个发动机状态或参数。例如，在启动车辆之前，除了发动机温度外，温度传感器还可以确定环境温度和/或压力中的一个或更多个。然后，在604处，基于测得的发动机情况，方法600进一步包括基于确定的发动机情况设定燃料轨道压力阈值（P_阈值）、加浓系数和点火正时中的一个或更多个。例如，在寒冷的冬天，可以降低燃料轨道压力阈值，以便减少燃料轨道压力在起动转动阶段期间累积所需的时间，从而达到燃料轨道压力阈值。而且，燃料喷射的正时以及加浓系数可以被设定为（例如，为了增加发动机斜升速率）使得发动机启动在预定的时间阈值内发生，这在一些情况下可以被设定为1秒。在一些实施例中，控制器12可以被配置为基于包含发动机参数的查询表设定一个或更多个参数，其中所述所述发动机参数包含要被测量的发动机情况。然而，在其他实施例中，基于模型的方法可以被用来根据一个或更多个发动机情况来确定发动机参数，例如，温度和/或压力。

在606处，方法600包括致动启动装置，从而使被联接至发动机汽缸的曲轴旋转，而不喷射任何燃料，而在610处，控制器12可以例如经由压力传感器对燃料轨道压力于阈值进行比较，以确定燃料压力是否超过燃料释放压力阈值，同时发动机被致动以及起动转动。如在本文中所描述的，方法600可以包括基于一个或更多个发动机状态设定阈值，以及响应于阈值调整空燃比。以此方式，为了确保发动机在预定的时间段内被启动，该方法还包括降低阈值，以减少燃料压力到达阈值的时间，同时响应于降低的阈值减小空燃比，以及增加阈值，以增加燃料压力到达阈值的时间，同时响应于增加的阈值增加空燃比。然而，在一些情况下，例如，不管阈值如何，都可以增加空燃比，以使发动机启动持续时间最小化。

如果燃料压力降至燃料释放压力阈值之下，通过继续发动机启动过程同时使曲轴旋转而不喷射任何燃料，方法600进入到614。如上所述，轨道压力将会在起动转动阶段期间增加，而不会通过燃料泵柱塞的每个升程以离散的步骤进行喷射。可替代地，在燃料轨道压力超过或充分接近燃料释放压力阈值（例如，在偏差内）后，以便下一个稳定状态之前的喷射在发动机启动过程中保持足够的时间，方法600可以进入到622，并且基于确定的加浓系数喷射燃料，同时活塞36降至如上所述的曲轴角度窗口或喷射窗口内。在624处，方法600包括基于确定的点火正时提供火花，以便最佳的燃烧反应在发动机启动过程中发生。以此方式，可以基于一个或更多个发动机状态调整与启动持续时间有关的各种发动机参数，同时将启动持续时间维持在预定的窗口内。

图7-8示出了根据本公开的在发动机启动以及起动运转期间使用的示例燃料喷射分布图。

图7针对给定的发动机汽缸示出了气门正时和活塞位置相对于发动机位置的映射图700。在发动机启动期间，当发动机正被曲轴起动时，发动机控制器可以被配置为调整被输送给汽缸的燃料的燃料喷射分布图。具体地，燃料可以在发动机启动期间被输送作为第一分布图，并且然后在发动机曲轴起动之后转变为第二不同的分布图。不同的燃料喷射分布图可以包括作为单个压缩行程喷射、单个膨胀行程喷射、或其组合、并且有时与一次或更多次进气行程喷射结合的组合输送的燃料的直接喷射部分。

映射图700沿x-轴以曲轴角度（CAD）图示说明了发动机位置。参照其相对于TDC和/或BDC的位置，并且进一步参照其在发动机循环的四个行程（进气、压缩、做功和排气）内的位置，曲线708描述了活塞位置（沿y-轴）。如由S形曲线708所指示的，活塞自TDC向下移动，在做功行程结束的时候在BDC降至最低点。活塞然后在排气行程结束的时候在TDC处返回至顶部。活塞然后在进气行程期间再次朝向BDC向下移动，压缩行程结束的时候在TDC返回至其原始的顶部位置。

曲线702和704描述了在正常发动机运转期间用于排气门（虚线702）和进气门（实线704）的气门正时。如图所示，当活塞在做功行程结束的时候降至最低点时，排气门可以正好打开。当活塞完成排气行程时，排气门然后可以关闭，排气门维持打开至少直至随后的进气行程已经开始。以相同的方式，进气门可以在进气行程开始的时候或在其之前打开，并且可以维持打开至少直至随后的压缩行程已经开始。由于排气门关闭与进气门打开之间的正时差异，在排气行程结束之前以及在进气行程的开始之后，进气和排气门都可以在短的持续时间内打开。两个气门都打开的这个阶段被称为进气与排气门的正重叠（或简单地，正气门重叠）。在一个示例中，进气与排气门的正重叠可以是发动机冷启动期间存在的发动机的默认凸轮位置。

映射图700的第三曲线（自顶部）描述了示例燃料喷射窗口712，其跨越发动机的压缩阶段和膨胀阶段，并且其可以在发动机启动时以及在发动机起动转动期间使用，以降低发动机启动排气PM排放量，而不会使发动机燃烧稳定性退化。如在本文中所详述的，由于可以基于各种发动机参数调整喷射分布图，因此可以基于起动事件数量调整喷射分布图。

在所描述的示例中，在燃料压力超过燃料轨道压力阈值之后，描述了起动事件期间使用的燃料喷射分布图。在本文中，发动机启动是发动机冷启动，因此，发动机正时被示为相对于MBT提前。发动机控制器被配置为基于在712处描述的燃料喷射窗口内的加浓系数向汽缸提供燃料量。具体地，如在320处所示，第一燃料喷射可以相对于在318处示意地示出的MBT提前。除了调整燃料喷射外，还可以调整火花点火正时。例如，诸如当发动机在极冷的温度下启动时，点火正时可以相对于MBT提前。在替代的示例中，可以通过增加压缩喷射来延迟火花。

现在转向图8，映射图800示出了可以在发动机启动、在曲轴起动期间以及在发动机怠速控制期间使用的示例燃料喷射分布图801-804。如在本文中所详述的，基于自发动机启动后的起动事件数量以及基于发动机启动是否是发动机冷启动或发动机热启动，可以调整喷射分布图。喷射分布图进一步描绘了点火正时调整是否还被执行（例如，通过使用燃料喷射延迟和/或火花延迟）。

在801处示出了可以例如在发动机冷启动期间使用的第一示例喷射分布图。具体地，第一喷射分布图801描绘了起动转动运转的第一阶段期间的到汽缸的燃料喷射，其中发动机被致动，但燃料未被喷射。为了简便起见，汽缸起动事件的第一阶段被称为事件1-n。在燃料压力降至燃料释放压力阈值之间的发动机启动阶段期间，由于通过根据已经描述的方法使曲轴旋转来累积燃料压力，燃料未被喷射到汽缸内。

在802处示出了可以在发动机冷启动期间使用的第二示例喷射分布图。具体地，第二喷射分布图802描绘了点火燃烧事件基于期望的发动机斜升速率而发生的第二阶段期间的到汽缸的燃料喷射。具体地，第二喷射分布图802描述了压缩和/或膨胀阶段期间的起动转动运转的第二阶段期间的到汽缸的燃料喷射。为了简便，冷启动期间的的汽缸起动事件第二阶段被称为事件n-m。第二喷射分布图进一步图示说明了点火正时如何被提前，但仍相对于MBT落在喷射窗口内。

在803处示出了可以在发动机热启动期间使用的第三示例喷射分布图。例如，当发动机在发动机关闭后的短的时间段之后被重新启动时，其中的温度可以相对于车辆外部的环境温度情况保持升高。因此，基于确定的发动机温度，可以以上述的方式调整一个或更多个发动机参数。具体地，第三喷射分布图803还描绘了点火燃烧事件基于期望的发动机斜升速率而发生并且发动机启动降至预定的时间阈值之下的的第二阶段期间的到汽缸的燃料喷射。具体地，第三喷射分布图803描绘了压缩和/或膨胀阶段期间的起动转动运转的第二阶段期间的到汽缸的燃料喷射。为了简便，热启动期间的汽缸起动事件的第二阶段被称为事件n’-m’，其可以不同于发动机冷启动的汽缸起动事件。第三喷射分布图进一步图示说明了仍落在喷射窗口内的相对于延迟的点火正时。

在804处示出了可以在发动机启动以及起动转动后并且在发动机怠速已经获得之后使用的第四示例喷射分布图。具体地，第四喷射分布图804针对自起动转动完成以后的汽缸起动事件（例如，为了简便，被称为事件m至z）的数量描绘了到汽缸的燃料喷射。在发动机被暖机时的发动机怠速控制期间，燃料喷射可以被转变为喷射到汽缸内的那部分燃料类似于其他阶段期间的燃料供给事件而且还具有进气行程期间的喷射的分布图。当发动机在怠速运转时，例如，如在804处所示，点火正时可以基于期望的发动机运转和性能被设定为MBT。

以此方式，根据本公开的方法允许高喷射压力的产生，同时进一步使在小的曲轴角度窗口内（特别是靠近TDC）至少将大部分燃料引入汽缸成为可能。由此，更小比例的喷射的燃料可以到达汽缸的内壁，从而与附着的油膜混合，这取决于喷射的燃料量和喷射的持续时间。因此，压缩和/或膨胀期间的靠近TDC的燃料的迟的引入存在用于使在喷射期间到达汽缸的内壁的燃料的比例充分最小化的合适措施，并且因此还呈现用于在启动阶段期间减少原始微粒排放的合适措施。

注意，在本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统构造一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令被存在非临时性存储器中。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作或功能可以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样地，实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图示说明和描述而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的永久存储器的代码。

应理解在本文中所公开的构造和程序本质上是示例性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求特别指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应当理解，这样的权利要求包括纳入一个或更多个这样的元件，既不必也不排除两个或更多个这样的元件。在这个或相关的申请中，通过修改本权利要求或提出新权利要求，所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可以被要求保护。这样的权利要求，无论是比原权利要求范围宽、窄、相同或不同，均被认为包含在本公开的主题内。

Claims

1.一种用于在启动阶段期间减少来自使用点火的直喷发动机的微粒排放的方法，所述方法包含：

基于一个或多个发动机情况，调整燃料释放压力阈值和加浓系数中的至少一个；

致动启动装置，以使被联接至发动机汽缸的曲轴旋转，而不喷射任何燃料；

在燃料压力超过所述燃料释放压力阈值之前，使所述曲轴旋转而不喷射任何燃料；

仅当所述燃料压力超过所述燃料释放压力阈值时，基于所述加浓系数向所述汽缸供应燃料；以及

使汽缸充气分层，同时在所述发动机的压缩阶段和膨胀阶段中的一个阶段内调整至少一次燃料喷射。

2.根据权利要求1所述的方法，其中靠近点火上止点执行至少一次被调整的喷射，并且其中在由以下中的至少一个限定的曲轴角度范围内开始所述至少一次喷射：

点火上止点之前125°和点火上止点之后75°；

点火上止点之前90°和点火上止点之后45°；以及

点火上止点之前60°和点火上止点之后15°。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述压缩阶段期间开始所述至少一次被调整的喷射。

4.根据权利要求2所述的方法，其中在所述膨胀阶段中开始所述至少一次被调整的喷射。

5.根据权利要求1所述的方法，其中点火正时随着发动机温度降低而提前，并且其中所述燃料释放压力阈值包括选自由30巴、50巴和75巴组成的组的压力阈值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述启动阶段期间使所述发动机以降至加浓阈值之下的加浓系数运转，并且其中所述加浓系数被定义为实际供应的燃料质量与化学计量比燃烧所需的燃料质量之比，所述加浓阈值选自由3、1.5、0.8、0.6和0.4组成的组。

7.根据权利要求1所述的方法，其中随着发动机温度降低，所述燃料释放压力阈值降低且所述加浓系数增加。

8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括，基于降低的燃料释放压力阈值，提前燃料喷射和点火正时中的至少一个。

9.根据权利要求1所述的方法，其中随着发动机温度增加，所述燃料释放压力阈值增加且所述加浓系数减小。

10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括，基于增加的燃料释放压力阈值，延迟燃料喷射和点火正时中的至少一个。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在进气阶段期间进行预喷射，并且其中，既调整燃料喷射正时也进一步调整所述加浓系数，使得发动机启动在预定的时间量内发生。

12.一种用于使发动机自静止启动的方法，其包含：

在燃料压力达到阈值之前，不喷射燃料到运转的发动机中；

仅在燃料压力达到所述阈值之后，将燃料喷射至所述运转的发动机；

调整由所述发动机中的喷射的燃料产生的空燃比，所述空燃比随着所述阈值降低而变稀；以及

火花点火分层混合气中的喷射的燃料。

13.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包含，在由点火上止点之前的125°和点火上止点之后的75°的范围内的曲轴角度限定的窗口内喷射燃料。

14.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包含，随着所述阈值增加而使所述空燃比变浓，并且其中，所述阈值基于发动机温度，所述阈值随着所述发动机温度增加而增加且随着所述发动机温度降低而降低。

15.根据权利要求13所述的方法，其中使所述发动机自静止启动包括执行发动机冷启动，所述发动机冷启动由与环境温度一致的发动机温度指示。

16.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包含，基于一个或多个发动机情况设定所述阈值，并且响应于所述阈值而调整所述空燃比，所述方法还包括，降低所述阈值，以减少所述燃料压力达到所述阈值的时间量，同时使所述空燃比变稀，以及增加所述阈值，以增加所述燃料压力达到所述阈值的所述时间量，同时使所述空燃比变浓。

17.一种用于调节发动机启动阶段的方法，所述方法包含：

致动启动装置，以使被联接至发动机汽缸的曲轴旋转，同时不喷射燃料以累积燃料压力；

在所述燃料压力低于燃料释放压力阈值时，在没有燃料喷射的情况下起动转动发动机；

仅当所述燃料压力超过所述燃料释放压力阈值时，向所述汽缸供应燃料；以及

使汽缸充气分层，同时调整在跨越所述发动机的压缩阶段和膨胀阶段的喷射窗口内的燃料喷射。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述燃料释放压力阈值随着温度降低而降低且随着温度增加而增加。

19.根据权利要求18所述的方法，其中调整被定义为实际供应的燃料质量与化学计量比燃烧所需的燃料质量之比的加浓系数，以调整发动机斜升时间，并且其中，空燃比随着所述燃料释放压力阈值降低而增加且随着所述燃料释放压力阈值增加而减小。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述喷射窗口包含在点火上止点之前的125°和点火上止点之后的75°的范围内的曲轴角度。