CN114542311A - 直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统 - Google Patents

直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统，根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度；以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定；判断所述直喷发动机是否处于低温环境，若处于低温环境，控制所述喷油器执行所述喷油参数，以完成低温环境下的缸内汽油直喷。相比现有技术，本发明能以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定，使得标定出的喷油参数能有效避免油束喷到缸壁，从而有效解决低温环境下缸内直喷发动机的机油稀释问题，避免发动机的非正常磨损，且不增加额外的成本。

Description

直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统
技术领域
本发明涉及汽油机控制领域，尤其涉及直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统。
背景技术
内燃机产品的广泛应用和制造产业的持续发展，对保障国民经济健康运行至关重要。汽油机由于具有升功率大、重量轻、工作柔和、微粒排放比柴油机好等多重优点，一直被广泛用于轿车和乘用车的主要动力。
缸内汽油直喷(GDI，Gasoline Direct Injection)能大幅提高发动机的动力性和经济性，所以备受人们关注。但随着GDI技术的应用，发动机的机油稀释问题却日渐突出，所谓机油稀释，即燃油、不完全燃烧的产物、机油氧化物及摩擦产生的不溶物等混入机油，使机油粘度造成非正常下降，导致发动机的异常磨损，发动机提前报废。机油稀释的最主要的原因是由于喷油的相位不合适、喷油持续期太长或缸径过小导致油束喷到缸壁上，渗过活塞环后进入到油底壳。但待发动机热机之后(机油温度升高)，油底壳内的汽油在高温和曲轴柄的搅动下会挥发出来，经过曲轴箱通风系统再次进入缸内燃烧，进而降低甚至消除机油稀释。
但在低温或极寒地区，发动机的水温和机油温度上升缓慢，再加上遇到用户单次的运行时间较短，即没有等到机油温度上升到热机程度或者热机运行工况较短无法充分挥发出机油中的燃油，则会造成机油稀释，长此以往，机油稀释就会变得异常严重，直接威胁发动机的可靠性。
发明内容
本发明提供了直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统，用于解决缸内直喷发动机在低温或极寒地区容易发生的机油稀释的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，包括以下步骤：
根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度；
以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定；
判断所述直喷发动机是否处于低温环境，若处于低温环境，控制所述喷油器执行所述喷油参数，以完成低温环境下的缸内汽油直喷。
优选的，根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度，包括以下步骤：
根据燃烧室的设计尺寸以及喷油器的安装位置信息计算油束刚好碰壁时活塞相对于上止点的位移量H；
根据曲轴运动与活塞运动之间的关联关系计算活塞从上止点下移H位移量时曲轴转角作为所述临界曲轴角度。
优选的，根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度，通过以下公式实现：
Figure BDA0003528265720000021
其中，L为连杆长度；R为曲轴回转半径；D为气缸的缸径；M为喷油嘴离最近缸壁一端的距离；h为喷油嘴到活塞上止点的距离；a为喷油器喷出的最易湿壁油束的喷油角度与法相方向的夹角。
优选的，所述喷油参数包括喷油压力、相位及比例；以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定，具体为：
标定喷油相位时以喷油结束角作为ECU控制喷油的角度，在低温环境下的喷油结束角度需小于临界曲轴转角。
优选的，判断所述直喷发动机是否处于低温环境，具体包括以下步骤：
采集发动机的启动水温、实时水温、进气歧管温度以及转速；
判断所述启动水温是否大于标定温度1，且实时水温是否大于标定温度2，且进气歧管温度是否大于标定温度3，且转速是否大于标定转速1；其中，标定温度1是指发动机在临界低温环境下的临界启动水温，标定温度2是指发动机在临界低温环境下的临界实时水温；标定温度3是指发动机在临界低温环境下的临界进气歧管温度；标定转速1是指发动机在临界低温环境下的临界转速；
若启动水温小于标定温度1，且实时水温小于标定温度2，且进气歧管温度小于标定温度3且转速小于标定转速1，则判断所述直喷发动机处于低温环境。
优选的，当控制所述喷油器执行所述喷油参数时，还包括以下步骤：
根据喷油系统特性，设置喷油器每次喷油的最小喷油脉宽；根据所述喷油参数计算所述喷油器的每次喷油的实时脉宽；
将所述实时脉宽与所述最小喷油脉宽进行比较，并根据比较结果确定每次喷油的喷射方式。
优选的，所述喷油器的每次喷油的实时脉宽，通过以下公式计算得到：
Figure BDA0003528265720000022
Δp＝pfuel-pcy (8)
其中，ti为每次喷油的实时脉宽，单位为s，M为某工况下单缸需求的喷油量，单位为g； Qstat为单个喷油嘴在喷油压力为10MPa下的标准喷油流量，单位为g/s；fcorr为修正系数；Δp 为某工况实际喷油压力与缸内压力的差值/MPa；pfuel为喷油压力；pcy为喷油时刻缸内的压力，单位为MPa，当处于进气行程喷射状态下时，pcy＝pin，pin为进气歧管压力/MPa；当处于压缩行程喷射状态下时，pcy＝pcy_com，pcy_com为喷油时刻缸内的压力，单位为MPa；且
Figure BDA0003528265720000031
Figure BDA0003528265720000032
Va为发动机气缸工作容积，单位为L，Vcx为喷油时刻对应曲轴转角下的气缸容积，单位为L；n1为多变指数。
优选的，根据比较结果确定每次喷油的喷射方式，具体包括以下步骤：
当计算的实时脉宽ti<2ta时，则在压缩行程喷油，其中，ta为最小喷油脉宽；
当计算的实时脉宽ti>Nta时，则实施N次喷油，其中，2≤N≤最大喷油次数，且当喷油次数大于等于2次时，必须保证进气行程和压缩行程至少各有一次，多余次数的放置根据试验结果而定。
一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明中的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统，根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度；以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定；判断所述直喷发动机是否处于低温环境，若处于低温环境，控制所述喷油器执行所述喷油参数，以完成低温环境下的缸内汽油直喷。相比现有技术，本发明能以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定，使得标定出的喷油参数能有效避免油束喷到缸壁，从而有效解决低温环境下缸内直喷发动机的机油稀释问题，避免发动机的非正常磨损，且不增加额外的成本。
2、在优选方案中，本发明能当喷油脉宽只满足单次喷射时，选择在压缩行程喷射(原因是，在压缩行程，缸内工质的温度和压力都随之升高，有利于油束的破碎和雾化过程，缩短喷雾的贯穿距，主动降低油束的湿壁量)，当喷油脉宽满足多次喷射时，立即执行多次喷射，以减小单次的喷油脉宽，进一步降低油束湿壁量。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例中的缸内直喷控制系统的结构示意图。
图2是本发明优选实施例中的缸内直喷控制系统中喷油油束与气缸之间的结构示意图。
图3是本发明优选实施例中的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法的总体流程图。
图中标注：
1、机油温度传感器；2、缸壁；3、排气歧管；4、发动机电控单元(ECU)；5、发动机缸盖；6、排气门组件；7、火花塞；8、进气门组件；9、喷油器；10、进气歧管温度传感器； 11、进气歧管；12、活塞；13、连杆；14、曲柄；15、飞轮；16、油底壳；17、机油。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例一：
本实施中公开了一种直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，包括以下步骤：
根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度；
以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定；
判断所述直喷发动机是否处于低温环境，若处于低温环境，控制所述喷油器执行所述喷油参数，以完成低温环境下的缸内汽油直喷。
此外，在本实施例中，还公开了一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明中的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统，根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度；以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定；判断所述直喷发动机是否处于低温环境，若处于低温环境，控制所述喷油器执行所述喷油参数，以完成低温环境下的缸内汽油直喷。相比现有技术，本发明能以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定，使得标定出的喷油参数能有效避免油束喷到缸壁，从而有效解决低温环境下缸内直喷发动机的机油稀释问题，避免发动机的非正常磨损，且不增加额外的成本。
实施例二：
实施例二是实施例一的优选实施例，其与实施例一的不同之处，对直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法的具体步骤进行了介绍，具体包括以下步骤：
本发明的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法用于直喷发动机的缸内直喷控制系统中，若图1所示，缸内直喷控制系统的机油温度传感器1、排气门组件6、火花塞7、进气门组件8、喷油器9与发动机控制单元(ECU)4连接，排气门组件6、火花塞7、进气门组件 8、喷油器9安装在发动机缸盖5上，进气歧管温度传感器10安装在进气歧管11上，进气歧管11和排气歧管3分别与发动机缸盖5连接，机油温度传感器1安装在油底壳16上且与机油17接触，活塞12与连杆13连接，连杆13与曲柄14连接，曲柄14与飞轮15连接，油底壳16与缸壁2连接，油底壳16中装有适量的机油17。
本发明的基本控制思想为，首先根据喷油和燃烧系统结构计算得到理论的喷油湿壁角作为喷油相位标定的基础；同时基于减小单次的喷油脉宽和缩短贯穿距作为减小机油稀释主动控制的两大宗旨，为低温环境设计独有的“低温喷油模式”(Low TemperatureInjection，LTI)，即当喷油脉宽只满足单次喷射时，选择在压缩行程喷射(原因是，在压缩行程，缸内工质的温度和压力都随之升高，有利于油束的破碎和雾化过程，缩短喷雾的贯穿距，主动降低油束的湿壁量)，当喷油脉宽满足多次喷射时，立即执行多次喷射，以减小单次的喷油脉宽，降低油束湿壁量。
本发明中的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，具体包括以下步骤：
1)首先根据喷油器和燃烧系统的参数计算得到喷油湿壁的对应的临界曲轴角度
Figure BDA0003528265720000054
a)根据燃烧室的设计尺寸以及喷油器的安装位置信息计算得到，油束刚好碰壁时活塞相对于上止点的位移量为H，计算公式见(1)和式(2)所示；
N＝(D-M)/tana (1)
Figure BDA0003528265720000051
其中，D为气缸的缸径；M为喷油嘴离最近缸壁一端的距离；h为喷油嘴到活塞上止点的距离；H为油束临界湿壁时活塞下行的距离；N为油束临界湿壁时喷油嘴到活塞顶面的距离；a为最易湿壁油束的喷油角度与法相方向的夹角；
b)按公式(3)-(6)计算活塞从上止点下移H位移量时曲轴转角作为所述临界曲轴角度，该角度就是喷油湿壁的临界角度，即标定的喷油结束角度应小于该临界角度；
Figure BDA0003528265720000052
Figure BDA0003528265720000053
Figure BDA0003528265720000061
Figure BDA0003528265720000062
其中，Vcx为某曲轴转角对应的气缸体积；R为曲轴回转半径；L为连杆长度；
Figure BDA0003528265720000063
某时刻的曲轴转角。
2)以计算得到的喷油湿壁临界曲轴转角
Figure BDA0003528265720000064
为基础，在发动机台架上把相关的喷油参数(喷油压力、相位及比例)标定完成，得到相应的控制MAP，作为在低低温喷射模式(LTI)专有的控制MAP；
3)根据发动机启动水温、实时水温、进气歧管温度以及转速等条件判断能否进行“低温喷油模式(LTI)”：当启动水温<标定温度1且水温<标定温度2度且歧管温度<标定温度3 且发动机转速<标定转速1则进入“低温喷油控制”模式(LTI)；若进入LTI”则执行如下逻辑：
a)根据喷油系统特性，设置一个喷油器的最小喷油脉宽ta,当计算的喷油脉宽ti<2ta，则在压缩行程喷油(压缩行程工质压力温度高，利于燃油破碎、雾化及燃油湿壁),各工况下的喷油脉宽计算公式见式(7)-(9)；
喷油脉宽计算过程如下：
Figure BDA0003528265720000065
Δp＝pfuel-pcy (8)
(当在进气行程喷射，pcy＝pin；当在压缩行程喷射，pcy＝pcy_com)
Figure BDA0003528265720000066
其中，M为某工况下单缸需求的喷油量/g；Qstat为单个喷油嘴在喷油压力为10MPa下的标准喷油流量，(g/s)；pcy为喷油时刻缸内的压力/MPa；pin进气歧管压力/MPa；pcy_com喷油时刻缸内的压力(压缩行程)/MPa；Δp为某工况实际喷油压力与缸内压力的差值/MPa；fcorr修正系数。
b)如果ti>2ta时，则实施2次喷射；如果ti>3ta时，则实施3次喷油，直至喷油次数等于最大喷油次数。且当喷油次数大于等于2次时，必须保证进气行程和压缩行程至少各有一次，多余次数的放置根据试验结果而定。
4)当歧管温度>标定温度4(持续一定时间1)或水温>标定温度5(持续一定时间2)或转速大于标定转速2则退出LTI控制模式，进入常规模式运行。
实施例三：
实施例三是实施例二的优选实施例，其与实施例二的不同之处在于，结合具体的发动机参数对控制方法的具体步骤和内容进行了介绍：
参照图2和图3，发动机的相关设计参数如下：缸径(D)为77mm；行程(R)为83.6mm；连杆长度(L)为134.3mm；喷油器的标准流量(Qstat)为12.5g/s；喷油嘴离活塞在上止点的距离(h)为3.2mm；喷油嘴离最近缸壁之间的距离(M)为2.6mm；喷油器油束与气缸中心线的最大夹角a为62.5度。发动机所用的喷油系统最大能实施两次喷射，最小喷油脉宽ta为0.5ms。通过下列步骤实现直喷发动机低温环境下机油稀释的控制方法：
1)由公式(6)计算得到，油束湿壁的临界喷油相位为75°CA/ATDC(活塞从上止点运动到油束湿壁临界点的曲轴转角)，即当喷油相位大于该值，油束则会喷到发动机缸壁2上。
2)根据计算得到的油束湿壁的最大喷油结束角，在台架上分别标定得到低温喷油模式和常温喷油模式下合适的第一次喷油相位(结束角)、第二次喷油相位(结束角)、喷油比例及喷油压力，其中标定规则见下表1-8。
表1常温模式下的第一次喷油相位/(°CA/BTDC)
Figure BDA0003528265720000071
表2常温模式下的第二次喷油相位/(°CA/BTDC)
Figure BDA0003528265720000072
表3常温模式下的喷油比例
Figure BDA0003528265720000081
表4常温模式下的喷油压力 /MPa
Figure BDA0003528265720000082
表5低温模式下的第一次喷油相位/(°CA/BTDC)
Figure BDA0003528265720000083
表6低温模式下的第二次喷油相位/(°CA/BTDC)
Figure BDA0003528265720000091
表7低温模式下的喷油比例
Figure BDA0003528265720000092
表8低温模式下的喷油压力/MPa
Figure BDA0003528265720000093
3)标定进入低温喷油模式的条件：当歧管温度<标定温度1且水温<标定温度2度且启动水温<标定温度3度且发动机转速<标定转速1则进入“低温喷油控制模式(LTI)”设定：标定温度1＝10℃；标定温度2＝70℃；标定温度3＝60℃且标定转速1＝4000rpm。
标定退出低温喷油模式的条件，满足以下任意条件则退出“低温喷油控制模式(LTI)”：歧管温度>标定温度4(持续一定的标定时间1)或水温>标定温度5(持续一定的标定时间2) 或转速大于标定转速2则退出LTI控制模式。设定：标定温度4＝20℃，标定温度5＝80℃，标定时间1＝10s，标定时间2＝10s，标定转速2＝4200rpm。
具体的，当发动机运行的环境温度为-15℃，发动机启动水温为-10℃，运行的工况实时变化，其中有两个工况分别为：1200rpm、IMEP＝200kpa(实时计算得到该工况的喷油脉宽 t1＝0.92)；2400rpm、IMEP＝1800Kpa(实时计算得到该工况的喷油脉宽t2＝3.3ms)。发动机运行一段时间后水温上升至85℃且一直83-93℃之间波动。控制步骤如下：
1)发动机启动之后，根据图3实时判定是否满足低温喷油模式：
环境温度＝-15℃<10℃；
发动机转速＝1200rpm<4000rpm、2400rpm<4000rpm；
启动水温＝-10℃<60℃；
满足进入低温喷射模式的条件，进入LTI模式，根据图3进行参数控制的判断：
2)若运行在工况1：根据公式(7)—(9)得到，该工况的喷油脉宽为0.92ms，小于最小喷油脉宽(0.5ms)的两倍，只能喷射一次，则在压缩行程实施喷射；喷油压力和喷油相位分别查表6和表8，值分别为：5MPa和100°CA/BTDC。
3)若运行在工况2：根据公式(7)—(9)得到，该工况的喷油脉宽为3.85ms，大于最小喷油脉宽(0.5ms)的两倍，需实施两次喷射且进气行程和压缩行程都必须各有一次。查表5-8分别得到：第一次喷油相位为：290°CA/BTDC，第二次喷油相位为：105° CA/BTDC；喷油比例为(第一次/第二次)7:3；喷油压力为12MPa。
4)在发动机运行一段时间之后，水温逐渐上升，超过所设置的85℃且持续的时间大于 10s，此时则退出低温喷油模式(LTI)，进入现有常温的喷油控制模式，相关参数通过查询表1-4输出控制参数。
具体的，当发动机运行的环境温度为-15℃，发动机启动水温为-10℃，发动机启动后直接开始爬坡：发动机从怠速(1100rpm)，直接加速到2000rpm外特性且维持一段时间，根据公式(7)—(9)得到喷油脉宽分别为：0.87ms和5.13ms。发动机运行一段时间后进气歧管温度上升到20℃以上且维持1分钟以上。基于本发明的控制步骤如下：
1)发动机启动之后，实时判定是否满足低温喷油模式：
环境温度＝-15℃<10℃；
发动机转速＝800rpm<4000rpm、2000rpm<4000rpm；
启动水温＝-10℃<60℃；
满足进入低温喷射模式的条件，进入LTI模式；
2)若发动机运行在怠速工况：根据公式(7)—(9)得到，该工况的喷油脉宽为0.85ms，小于最小喷油脉宽(0.5ms)的两倍，只能喷射一次，则在压缩行程实施喷射；喷油相位和喷油压力分别查表6和表8，值分别为：110°CA/BTDC和5MPa；
3)发动机从怠速加速到2000rpm外特性工况：根据公式(7)—(9)实时计算，当计算得到的喷油脉宽大于1ms，则实施两次喷射，且进气行程和压缩行程都必须各有一次。当运行到2000rpm外特性时，通过查表参数表5-8，得到控制如下：第一次喷油相位为： 292°CA/BTDC，第二次喷油相位为：110°CA/BTDC；喷油比例为(第一次/第二次) 7:3；喷油压力为14MPa；
4)车辆爬坡一直爬坡，发动机几乎一直维持在2000rpm大负荷，由于增压器的作用，进气歧管的温度迅速上升，当歧管温度超过20℃且维持10s，则退出低温喷油模式(LTI)，进入现有常温的喷油控制模式，相关参数通过查询表1-4输出控制参数。
综上所述，本发明中的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法及系统，根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度；以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定；判断所述直喷发动机是否处于低温环境，若处于低温环境，控制所述喷油器执行所述喷油参数，以完成低温环境下的缸内汽油直喷。相比现有技术，本发明能以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定，使得标定出的喷油参数能有效避免油束喷到缸壁，从而有效解决低温环境下缸内直喷发动机的机油稀释问题，避免发动机的非正常磨损，且不增加额外的成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度；
以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定；
判断所述直喷发动机是否处于低温环境，若处于低温环境，控制所述喷油器执行所述喷油参数，以完成低温环境下的缸内汽油直喷。
2.根据权利要求1所述的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，其特征在于，根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度，包括以下步骤：
根据燃烧室的设计尺寸以及喷油器的安装位置信息计算油束刚好碰壁时活塞相对于上止点的位移量H；
根据曲轴运动与活塞运动之间的关联关系计算活塞从上止点下移H位移量时曲轴转角作为所述临界曲轴角度。
3.根据权利要求1所述的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，其特征在于，根据喷油器和燃烧系统的基本参数计算喷油湿壁对应的临界曲轴角度，通过以下公式实现：
Figure FDA0003528265710000011
其中，L为连杆长度；R为曲轴回转半径；D为气缸的缸径；M为喷油嘴离最近缸壁一端的距离；h为喷油嘴到活塞上止点的距离；a为喷油器喷出的最易湿壁油束的喷油角度与法相方向的夹角。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，其特征在于，所述喷油参数包括喷油压力、相位及比例；以标定的喷油结束角度小于所述临界曲轴角度为标定原则，对所述喷油器的喷油参数进行标定，具体为：
标定喷油相位时以喷油结束角作为ECU控制喷油的角度，在低温环境下的喷油结束角度需小于临界曲轴转角。
5.根据权利要求4所述的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，其特征在于，判断所述直喷发动机是否处于低温环境，具体包括以下步骤：
采集发动机的启动水温、实时水温、进气歧管温度以及转速；
判断所述启动水温是否大于标定温度1，且实时水温是否大于标定温度2，且进气歧管温度是否大于标定温度3，且转速是否大于标定转速1；其中，标定温度1是指发动机在临界低温环境下的临界启动水温，标定温度2是指发动机在临界低温环境下的临界实时水温；标定温度3是指发动机在临界低温环境下的临界进气歧管温度；标定转速1是指发动机在临界低温环境下的临界转速；
若启动水温小于标定温度1，且实时水温小于标定温度2，且进气歧管温度小于标定温度3且转速小于标定转速1，则判断所述直喷发动机处于低温环境。
6.根据权利要求4所述的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，其特征在于，当控制所述喷油器执行所述喷油参数时，还包括以下步骤：
根据喷油系统特性，设置喷油器每次喷油的最小喷油脉宽；根据所述喷油参数计算所述喷油器的每次喷油的实时脉宽；
将所述实时脉宽与所述最小喷油脉宽进行比较，并根据比较结果确定每次喷油的喷射方式。
7.根据权利要求6所述的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，其特征在于，所述喷油器的每次喷油的实时脉宽，通过以下公式计算得到：
Figure FDA0003528265710000021
Δp＝pfuel-pcy (8)
其中，ti为每次喷油的实时脉宽，单位为s，M为某工况下单缸需求的喷油量，单位为g；Qstat为单个喷油嘴在喷油压力为10MPa下的标准喷油流量，单位为g/s；fcorr为修正系数；Δp为某工况实际喷油压力与缸内压力的差值/MPa；pfuel为喷油压力；pcy为喷油时刻缸内的压力，单位为MPa，当处于进气行程喷射状态下时，pcy＝pin，pin为进气歧管压力/MPa；当处于压缩行程喷射状态下时，pcy＝pcy_com，pcy_com为喷油时刻缸内的压力，单位为MPa；且
Figure FDA0003528265710000022
Figure FDA0003528265710000023
Va为发动机气缸工作容积，单位为L，Vcx为喷油时刻对应曲轴转角下的气缸容积，单位为L；n1为多变指数。
8.根据权利要求7所述的直喷发动机低温环境下缸内直喷控制方法，其特征在于，根据比较结果确定每次喷油的喷射方式，具体包括以下步骤：
当计算的实时脉宽ti<2ta时，则在压缩行程喷油，其中，ta为最小喷油脉宽；
当计算的实时脉宽ti>Nta时，则实施N次喷油，其中，2≤N≤最大喷油次数，且当喷油次数大于等于2次时，必须保证进气行程和压缩行程至少各有一次，多余次数的放置根据试验结果而定。
9.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至8任一所述方法的步骤。
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