经由分离排气改善漏气和EGR的方法与流程

本申请是2014年1月16日提交的名称为“经由分离排气改善漏气的方法(METHOD TO IMPROVE BLOWTHROUGH VIA SPLIT EXHAUST)”的美国专利申请No.14/157,167的部分继续申请，其全部内容以引用方式并入本位，用于所有目的。

技术领域

本申请涉及在升压内燃发动机的排气系统中的分离排气(split exhaust)。

背景技术：

发动机可使用诸如涡轮增压器的升压设备来增加发动机功率密度。但是，由于增加的燃烧温度，发动机爆震可发生。通过延迟火花正时可解决发动机爆震；但是，显著的火花延迟能够降低燃料经济性，并且限制最大扭矩。由于高的充气温度，在升压状况下爆震特别有问题。

降低充气温度且因此降低爆震的一种方法是在正气门重叠阶段期间经由漏气(blowthrough)，其中升压的进气空气被吹送通过燃烧室到排气装置。

抑制爆震的另一个方法是通过借助冷却的排气再循环(EGR)稀释进气空气。Roth(US 8495992)示出控制用于EGR的排气的流动的示例方法，其中分离排气系统在泄放(blowdown)和清除(scavenging)阶段期间分开离开燃烧室的排气。来自泄放阶段的排气被分配到涡轮增压器系统中的涡轮或者被分配到EGR系统，该EGR系统将冷却的EGR气体引导到进气歧管或涡轮增压器中的压缩机的上游。类似地，来自清除阶段的排气被输送到排放控制设备或EGR系统，该EGR系统将冷却的气体递送到进气歧管或压缩机的上游。进气门正时和排气门正时被控制，从而基于发动机工况调节流到涡轮增压器和/或EGR的排气的量。

发明人在此已经识别潜在的问题，其包括用上述方法解决爆震极限的问题。例如，EGR节气门可被放置在进气装置中、压缩机的上游，以增强在低背压下的EGR流，这能够使涡轮增压器对喘振(surge)更敏感，并且增加泵送损失。此外，在漏气技术被用来减少爆震的示例中，被喷射以使排气达到化学计量比的附加燃料能够引起催化剂的过热且影响排放，同时增加燃料消耗。此外，在较低发动机负荷下发动机效率可劣化，并且EGR可促成燃烧不稳定性。

技术实现要素：

发明人在此已经认识到上述问题，并且识别至少部分地解决所述问题的方法。在一个示例方法中，用于发动机的方法包括将来自第一汽缸组的排气引导到前压缩机位置、后压缩机位置和排气涡轮中的一个或多个，以及将来自第二汽缸组的排气引导到前压缩机位置和排气涡轮中的一个或多个。这样，通过分开汽缸组能够将排气再循环到不同的位置，用于改善性能和效率。

例如，升压发动机可包括第一汽缸组和第二汽缸组，其中第一汽缸组包括不同于第二汽缸组的汽缸。来自第一汽缸组的排气可被引导到三个分开的目的地中的一个或多个，所述目的地包括压缩机上游(前压缩机)的第一位置、压缩机下游(后压缩机)的第二位置，以及排气涡轮直接上游的第三位置。压缩机下游的第二位置可包括进气节气门下游和进气歧管上游的位置。来自第二汽缸组的排气可被引导到压缩机上游的第一位置和排气涡轮直接上游的第三位置中的一个或多个。因而，基于发动机状况，排气可被引导到上述位置中的一个或多个。来自第一汽缸组的排气可在中等发动机负荷以及较低的发动机负荷期间被引导到第二位置，而来自第二汽缸组的排气同时被引导到排气涡轮。在较高的发动机负荷期间，较大比例的排气可从第一汽缸组和第二汽缸组二者被引导到排气涡轮，同时将较小比例的排气引导到压缩机上游的位置。在本文中，通过调整气门正时，较小比例的排气可与新鲜的进气空气一起被吹送通过汽缸到压缩机的上游，从而允许第一汽缸组和第二汽缸组中每一个汽缸的至少一个进气门和一个排气门之间的正气门重叠。

以这种方式，在不同的发动机状况期间能够减少爆震，同时提高发动机效率。在具体的发动机状况(例如较低和中等的发动机负荷)期间，将来自第一汽缸组的排气再循环到压缩机下游的位置可允许泵送损失以及热损失的减少。同时，通过将来自第二汽缸组的排气引导到排气涡轮，可提供期望的发动机功率。因而，减少的泵送损失和热损失可改善发动机效率。此外，在较高的发动机负荷期间，允许新鲜的进气空气吹送通过汽缸中任何残留的热排气能够降低燃烧室内的温度。此外，因为漏泄的空气不被引导到排放控制设备，从而在不需要额外燃料的喷射的情况下维持排气中的化学计量比。

应当理解，上面的发明内容被提供是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中被进一步描述的一些概念。这并不旨在识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的范围由随附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1描绘了具有分离的排气歧管的涡轮增压发动机系统的示意图。

图2示出局部的发动机视图。

图3描述用于图1的发动机汽缸中的一个的示例汽缸进气门和排气门正时。

图4是示出基于各种发动机工况激活压缩机进口阀的程序的示例流程图。

图5描述基于各种发动机状况的示例阀操作，以及经由图1的发动机的一个汽缸的三个通道的随后的排气流。

图6示意性地描绘图1的涡轮增压发动机系统的第二实施例。

图7提出包括凸轮廓线变换系统的涡轮增压发动机的第二实施例的示意描述。

图8示出可用来确定涡轮增压发动机的第二实施例的操作模式的发动机工况的示例映射图。

图9A、图9B和图9C描述用于涡轮增压发动机的第二实施例的汽缸的示例排气门正时。

图10是示出用于基于发动机工况调整涡轮增压发动机的第二实施例的多个汽缸的排气门的程序的示例流程图。

图11提出描述用于响应于发动机工况的变化，在涡轮增压发动机的第二实施例的多个汽缸的不同操作模式之间转变的程序的示例流程图。

图12示出列出涡轮增压发动机的第二实施例的多个汽缸的操作的各种模式的表格。

具体实施方式

下面的描述涉及用于通过排放发动机汽缸通过三个不同的通道，控制发动机(诸如图1至图2的发动机系统)中的爆震的系统和方法。具体地，在一个燃烧循环内，排气的第一或泄放部分可经由第一通道被导向到涡轮增压器的涡轮，排气的第二或清除部分可经由第二通道被引导到排放控制设备，而与漏泄的空气混合的朝向排气冲程末端的排气的第三部分可通过第三通道被引导到涡轮增压器中的压缩机的进口。因此，发动机的每个汽缸可包括五个阀/气门：两个进气门、两个排气门和一个压缩机进口阀。发动机控制器可被配置成执行控制程序(诸如图4的程序)，从而基于诸如图5中所示的各种发动机工况，操作压缩机进口阀。压缩机进口阀正时可与排气门以及进气门的正时相协调，从而允许排气再循环(EGR)和漏气(图3)。在图6中示出的第二实施例中，在低到中等发动机负荷期间可提高发动机效率。在本文中，凸轮廓线变换系统可耦接到每个发动机汽缸的两个排气门和压缩机进口阀(图7)中的每一个。此外，第四通道可被包括在将每个发动机汽缸的压缩机进口阀中的每一个与压缩机下游的发动机的进气歧管流体耦接的第二实施例内。通过调整每个发动机汽缸的排气门和压缩机进口阀的阀正时(图9A、图9B和图9C)，可在三种不同的模式下操作发动机(图10)。基于包括现有的发动机负荷和发动机转速(图8)的现有的发动机工况(图11)，可选择不同的操作模式。这样，在单个发动机循环期间，来自每个发动机汽缸内的排气冲程的不同持续时间的排气可被引导到发动机系统(图12)中不同的位置，从而提供经由EGR的爆震控制和经由漏气的汽缸冷却。此外，通过改变排气被再循环的位置，可改善发动机效率。

在下面的描述中，阀是可操作的或激活的表明阀根据在用于一组给定的状况的燃烧循环期间的确定正时被打开和/或关闭。同样，阀是被禁用的或不可操作的表明阀被保持关闭，除非另有说明。当被保持关闭时，被停用的阀可阻断通过其的流体流(包括气体)。

图1示出可被包括在汽车的推进系统中的多汽缸内燃发动机10的示意图。发动机10可包括多个燃烧室(也称为汽缸)，其顶部可覆盖汽缸盖(未示出)。在图1所示的示例中，发动机10包括以直列四缸配置布置的燃烧室20、22、24和26。但是，应当理解，尽管图1示出四个汽缸，发动机10在任何配置(例如V-6、I-6、V-12、对置4缸等)中可包括任何数量的汽缸。

每个燃烧室可经由空气进气通道28接收来自进气歧管27的进气空气。进气歧管27可经由进气道耦接到燃烧室。例如，进气歧管27在图1中被示出为经由进气道152、154、156和158分别耦接到汽缸20、22、24和26。每个进气道可将空气和/或燃料供应到其耦接的汽缸，用于燃烧。每个汽缸进气道能够经由一个或多个进气门与汽缸选择性地连通。汽缸20、22、24和26在图1中被示出每个具有两个进气门。例如，汽缸20具有两个进气门32和34，汽缸22具有两个进气门36和38，汽缸24具有两个进气门40和42，并且汽缸26具有两个进气门44和46。在一个示例中，通过进气歧管27与每个进气门选择性地连通，可形成进气通道。在另一些实施例中，用于单个汽缸的进气通道可靠近该汽缸分离成在中间有壁的两个相邻路径，通道的每个分离路径与单个进气门连通。在另一个示例中，在具体的发动机转速下，两个进气门中的每一个可被控制以打开，并且因此可通过共同的进气道与进气歧管连通。

每个燃烧室可经由耦接到其的一个或多个排气道排出燃烧气体。汽缸20、22、24和26在图1中被示出每个分别耦接到两个排气道，用于分别引导燃烧气体的泄放部分和清除部分。例如，排气道33和35耦接到汽缸22，排气道39和41耦接到汽缸22，排气道45和47耦接到汽缸24，并且排气道51和53耦接到汽缸26。每个排气道能够经由排气门与其耦接的汽缸选择性地连通。例如，排气道33、35、39、41、45、47、51和53经由它们各自的排气门122、132、124、134、126、136、128和138与它们各自的汽缸连通。

这是分离的歧管系统，排气道33、39、45和51可导入排气歧管55，而排气道35、41、47和53可组合成排气歧管57。该系统中的排气歧管可被配置成将来自汽缸20、22、24和26的燃烧产物排出。

发动机10可包括涡轮增压器190。涡轮增压器190可包括耦接在共同轴96上的排气涡轮92和进气压缩机94。废气门127可耦接在涡轮92的两端。具体地，废气门127可被包括在排气涡轮的进口和出口之间耦接的旁路166中，从而控制由涡轮提供的升压量。

排气歧管可被设计成分别地引导排气的泄放部分和清除部分。排气歧管55可经由管路160将排气的泄放脉冲引导到涡轮增压器190的涡轮92，而排气歧管57可经由管路162将排气的清除部分引导到涡轮92的下游和排放控制设备72(也称为排气排放设备、排气催化剂、排放催化剂等)的上游。例如，排气门122、124、126和128通过排气歧管55和管路160将排气的泄放部分引导到涡轮，而排气门132、134、136和138通过排气歧管57经由管路162将排气的清除部分引导到排放控制设备72。

离开涡轮92的排气也可经过排放控制设备72。在一个示例中，排放控制设备72能够包括多个催化剂砖。在另一个示例中，能够使用每一个均具有多个砖的多个排放控制设备。在一些示例中，排放控制设备72可以是三元型催化剂。在另一些示例中，排放控制设备72可包括一个或多个柴油氧化催化剂(DOC)和选择性催化还原催化剂(SCR)。在穿过排放控制设备72之后，排气可被引导出去到尾管58。

除了如图1中出的两个进气门和两个排气门之外，发动机10的每个汽缸还可包括第五阀，其被称为“压缩机进口阀”。第五阀也能够称为第三排气门。例如，汽缸20、22、24和26分别包括耦接到它们各自的端口31、37、43和49的压缩机进口阀112、114、116和118。此外，与压缩机进口阀连通的端口中的每一个可组合成不同的歧管59，其可经由管路164连接到压缩机94上游和空气过滤器70下游的进气装置28。例如，压缩机进口阀112可在汽缸20中朝排气冲程的末端被打开，从而允许残留排气流到压缩机94的进口。此外，压缩机进口阀112经过活塞的上止点(TDC)位置可保持打开，以与汽缸20的进气门32和/或34重叠，从而允许新鲜的进气空气漏泄燃烧室，并且将任何剩余的排气排到压缩机94。阀125可被包括在管路164中，以控制EGR的流动，并且将空气漏泄到压缩机进口中。阀125可被称为第一排气再循环阀(ERV)125。此外，阀125也可被称为前压缩机ERV，因为阀125可调节排气的流动，并且将空气漏泄到压缩机上游的位置。这样，阀125可以是二进制阀(例如，双通阀)，其可被控制以完全打开或完全关闭(关上)。二进制阀的完全打开位置是其中阀不施加流动限制的位置，而二进制阀的完全关闭位置是其中阀限制所有流使得没有流可经过阀的位置。在替代实施例中，阀125可以是能够取完全关闭和完全打开之间的位置的连续可变阀。

在一个示例中，通过改变一个或多个压缩机进口阀112、114、116和118的正时、升程和/或持续时间，可控制供应到压缩机进口的漏泄空气和EGR的量。在另一个示例中，在管路164中的阀125可被操作以控制被递送到压缩机94的漏泄空气和EGR的量，并且在固定的正时、升程和持续时间的情况下可操作(一个或多个)压缩机进口阀。

因此，离开汽缸的燃烧气体可经由三个不同的通道被分成三部分，所述三个不同的通道包括由分离排气歧管形成的两个排气通道和将压缩机进口阀连接到涡轮压缩机的上游的一个通道。例如，在一个燃烧循环中，汽缸20的第一排气门122可经由第一通道(管路160)将排气的第一部分(也就是泄放部分)引导到涡轮92。相同的汽缸20的第二排气门132可经由第二通道(管路162)将泄放部分后面的排气的第二部分引导到排放控制设备72。经由第二排气门132离开的排气的第二部分可主要是排气的清除部分。朝着排气冲程的末端，剩余的排气可通过来自漏气的新鲜的进气空气从相同的汽缸20的余隙容积被清除，并且经由压缩机进口阀112和第三通道(管路164)转移到涡轮压缩机94的进口。具体地，排气的第二部分主要包括没有任何新鲜空气内容物的排气，而压缩机进口阀112和管路164主要输送具有较小的排气内容物的新鲜的漏泄空气。

第一排气门可比第二排气门和压缩机进口阀更早打开以捕集泄放脉冲，并且可在比第二排气门和压缩机进口阀早的正时处被关闭。第二排气门可比第一排气门更晚但比压缩机进口阀更早的打开，以捕集排气的清除部分。第一排气门可在压缩机进口阀打开之前被关闭，但是第二排气门可在压缩机进口阀被打开之后关闭。在进气冲程开始并且进气门被打开之前很久，第二排气门可被关闭，然而，压缩机进口阀可恰好在进气冲程开始之后被关闭。进气门可刚好在排气冲程在活塞的TDC位置结束之前被打开，并且可刚好在经过压缩机冲程开始，例如，在活塞的下止点(BDC)位置被关闭。有效地，压缩机进口阀可将残留排气朝排气冲程的末端引导，并且通过与一个或多个进气门重叠也可引导漏气和EGR。

进气通道28可包括增压空气冷却器90下游的进气节气门62(也称为节气门62)。经由通信地耦接到控制器12的节气门致动器(未示出)，通过控制系统15能够调整节气门62的位置。通过调制进气节气门62，同时操作压缩机94，一定量的新鲜空气可从大气引入发动机10、由增压空气冷却器90冷却并且在压缩机(或升压)压力下经由进气歧管27被递送到发动机汽缸。为了减少压缩机喘振，由压缩机94压缩的空气充气的至少一部分可被再循环到压缩机进口。可提供压缩机再循环通道168，用于将冷却的压缩空气从增压空气冷却器90下游的压缩机出口再循环到压缩机进口。可提供压缩机再循环阀120，用于调整再循环到压缩机进口的冷却的再循环流的量。

在图1中，燃料喷射器例如被示出直接地耦接到燃烧室，用于与通过电子驱动器从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接地喷射到燃烧室中。每个汽缸被示出与在每个进气门处的每个汽缸的两个喷射器耦接。例如，燃料喷射器74和76耦接到汽缸20、78和80耦接到汽缸22、82和84耦接到汽缸24，而燃料喷射器86和88耦接到汽缸26，如图1中所示。以这种方式，燃料喷射器提供所谓的到燃烧室中的燃料的直接喷射。例如，每个相应的燃料喷射器可被安装在各自的燃烧室的侧面，或者在各自的燃烧室的顶部。在一些示例中，一个或多个燃料喷射器可布置在进气歧管27中，所述配置提供所谓的到各自的燃烧室上游的进气道中的燃料的进气道喷射。尽管在图1中未示出，通过包括燃料箱、燃料泵、燃料管线以及燃料轨的燃料系统，燃料可被递送到燃料喷射器。

在一些示例中，无分电器点火系统(未示出)可响应于控制器12将点火火花提供到耦接到燃烧室的火花塞。例如，火花塞50、52、54和56在图1中被示出分别耦接到汽缸20、22、24和26。

通过包括控制器12的控制系统15和来自车辆操作者经由输入设备(未示出)的输入，可至少部分地控制发动机10。控制系统15被示出接收来自多个传感器16(其各种示例在本文被描述)的信息，并且将控制信号发送到多个致动器81。作为一个示例，传感器16可包括涡轮压缩机进口压力和温度传感器，以及位于进气通道内的歧管空气压力(MAP)传感器。其它的传感器可包括用于估计节气门进口压力(TIP)的节气门进口压力(TIP)传感器，和/或耦接在进气通道中的节气门下游的用于估计节气门空气温度(TCT)的节气门进口温度传感器。下面参照图2详细阐述了附加的系统传感器和致动器。作为另一个示例，致动器81可包括燃料喷射器、阀120、阀125和阀127以及节气门62。对应于一个或多个程序，基于在其中编程的指令或代码，控制器12可接收来自各种传感器的输入数据，处理输入数据，以及响应于处理的输入数据触发致动器。本文在图4描述了示例控制程序。

参见图2，其描述内燃发动机10的单个汽缸的局部视图200。因而，用相同的参考标号表示图1中先前介绍的部件，并且不重新介绍这些部件。

发动机10被描述为具有燃烧室(汽缸)230、冷却剂套筒214以及具有定位在其中且连接到曲轴240的活塞236的汽缸壁232。燃烧室230被示出经由相应的进气门252和排气门256与进气通道146和排气通道148连通。如先前在图1中所述，发动机10的每个汽缸可沿三个导管排出燃烧产物。在示出的视图200中，排气通道148表示从汽缸通到涡轮的第一排气道(诸如图1的排气道33)，但是在该视图中第二排气导管和通到压缩机进口的导管是不可见的。

同样，如先前在图1中详细阐述的，除了压缩机进口阀之外，发动机10的每个汽缸可包括两个(或更多个)进气门和两个(或更多个)排气门。在所示的视图200中，进气门252和排气门256位于燃烧室230的上部区域。使用包括一个或多个凸轮的相应的凸轮致动系统，通过控制器12可控制进气门252和排气门256。凸轮致动系统可利用凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个，以改变气门操作。在所示示例中，每个进气门252由进气凸轮251控制，并且每个排气门256由排气凸轮253控制。进气门252和排气门256的位置可分别由气门位置传感器255和257确定。

在替代实施例中，进气门和/或排气门可由电动气门致动控制。例如，汽缸230可替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。在又一些实施例中，通过共同的气门致动器或致动系统，或可变气门正时致动器或致动系统可控制进气门和排气门。需注意，可类似地控制压缩机进口阀。

在一个示例中，进气凸轮251包括分开且不同的凸轮凸角，其提供用于燃烧室230的两个进气门中的每一个的不同的气门轮廓(例如，气门正时、气门升程、持续时间等等)。同样，排气凸轮253可包括分开且不同的凸轮凸角，其提供用于燃烧室230的两个排气门中的每一个的不同的气门轮廓(例如，气门正时、气门升程、持续时间等等)。类似地，压缩机进口阀(图2中未示出)可由包括分开且不同的凸轮凸角的凸轮轴控制，所述凸轮凸角提供各种气门轮廓。在另一个示例中，进气凸轮251可包括共同的凸角，或类似的凸角，其提供用于两个进气门中的每一个的基本上类似的气门轮廓。

另外，用于不同的排气门的不同的凸轮轮廓能够用来将在低汽缸压力下排出的排气与在排气压力下排出的排气分开。例如，第一排气凸轮轮廓能够刚好在燃烧室230的做功冲程的BDC(下止点)之前从关闭位置打开第一排气门，并且恰好在上止点(TDC)之前关闭相同的排气门，从而将泄放气体从燃烧室选择性地排出。此外，第二排气凸轮轮廓能够被定位成在排气冲程的中点附近从关闭打开第二排气门，并且在TDC之前关闭它，从而将排气的清除部分选择性地排出。此外，压缩机进口凸轮轮廓能够被设定成从关闭位置朝排气冲程的末端打开压缩机进口阀。恰好在经过进气冲程开始后的TDC之后，可关闭压缩机进口阀，从而允许压缩机进口阀和进气门的一个或多个之间的重叠，所述进气门可在进气冲程期间被打开。

基于进气歧管空气压力，压缩机进口阀可被激活或被停用。具体地，当进气歧管空气压力高于压缩机进口压力时，汽缸内的排气可与漏气一起被抽吸到低压压缩机进口，从而减少泵送损失。相反地，当歧管空气压力低于压缩机进口压力时，例如，在节流状况下，压缩机进口阀操作可在整个发动机循环期间被停用，以防止空气经由汽缸和压缩机进口阀从压缩机进口反向流入进气歧管。在这个示例中，排气可通过两个排气门被完全地转向到涡轮和排放控制设备，同时没有任何漏气。

因此，第一排气门和第二排气门的正时能够将汽缸泄放气体与排气的清除部分隔离，同时在进气门和压缩机进口阀之间的正气门重叠期间，汽缸余隙容积中的任何残留排气能够借助新鲜的进气空气漏气被清除出去。通过使排气的第一部分(例如，较高压力的排气)流动通过涡轮和较高压力的排气通道，以及使排气的第二部分(例如，较低压力的排气)流动通过催化设备和较低压力的排气通道，当低压排气的第三部分和漏泄空气的第三部分被循环到压缩机进口时，能够降低燃烧温度，同时改善涡轮的工作效率和发动机扭矩。

继续参照图2，排气传感器226被示出耦接到排气通道148。传感器226可被定位在一个或多个排放控制设备(诸如图1的设备72)上游的排气通道中。传感器226可从用于提供排气空气/燃料比的指示的各种合适的传感器中选择，例如，所述传感器诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽范围排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所示)、HEGO(加热的EGO)、NOx、HC或CO传感器。下游排放控制设备可包括三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它的排放控制设备，或它们的组合中的一个或多个。

通过位于排气通道148中的一个或多个温度传感器(未示出)，可估计排气温度。替代地，基于发动机工况(诸如转速、负荷、空气燃料比(AFR)、火花正时等)，可推断排气温度。

汽缸230能够具有压缩比，其是当活塞236在下止点与在上止点时的体积比。常规地，压缩比在9∶1到10∶1的范围内。但是，在使用不同的燃料的一些示例中，可增加压缩比。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高的汽化潜焓的燃料时，这可发生。如果使用直接喷射，由于其对发动机爆震的影响，则压缩比也可增加。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可包括用于发起燃烧的火花塞91。在选择的操作模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统288能够通过火花塞91将点火火花提供到燃烧室230。但是，在一些实施例中，可省略火花塞91，诸如其中发动机10可通过自点火或通过燃料的喷射发起燃烧，如同一些柴油发动机的情况。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可被配置成具有一个或多个燃料喷射器，用于向其提供燃料。作为非限制示例，汽缸230被示出包括一个燃料喷射器66。燃料喷射器66被示出直接地耦接到燃烧室230，用于直接地将燃料与通过电子驱动器268从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地喷射到燃烧室中。以这种方式，燃料喷射器66提供所谓的到燃烧汽缸230中的燃料的直接喷射(下文也称为“DI”)。虽然图2示出喷射器66为侧面喷射器，其也可位于活塞的顶部位置，诸如靠近火花塞91的位置。当借助醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料较低的挥发性，这个位置可改善混合和燃烧。替代地，喷射器可位于顶部并且靠近进气门，从而改善混合。在替代实施例中，喷射器66可以是进气道喷射器，其将燃料提供进汽缸230上游的进气道。

燃料可从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统8被递送到燃料喷射器66。替代地，燃料可在较低压力下通过单级燃料泵被递送，在该情况下，压缩冲程期间，直接燃料喷射的正时可比如果使用高压燃料系统更受限。此外，虽然未示出，燃料箱可具有压力换能器，其将信号提供到控制器12。燃料系统8中的燃料箱可容纳具有不同燃料品质(诸如不同的燃料成分)的燃料。这些差异可包括不同的含醇量、不同的辛烷值、不同汽化热、不同的燃料混合物和/或它们的组合等等。在一些实施例中，燃料系统8可耦接到燃料蒸汽回收系统，其包括用于存储再添加燃料和昼间燃料蒸汽的滤罐。当满足抽取状况时，在发动机操作期间，燃料蒸汽可从滤罐抽取到发动机汽缸。例如，抽取蒸汽可经由第一进气通道在大气压力下或在大气压力以下被自然地吸入汽缸。

控制器12在图2中被示为微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(其在该具体示例中被示为只读存储器(ROM)106)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和数据总线。使用计算机可读数据能够编程存储介质只读存储器106，所述计算机可读数据表示通过微处理器102可执行的指令，用于执行下面所述的方法和程序以及预期的但没有具体列出的其它变型。除了先前讨论的那些信号，控制器12被可从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，其包括：来自空气质量流量传感器48的引入的空气质量流量(MAF)的测量值；来自耦接到冷却套筒214的温度传感器212的发动机冷却液温度(ECT)；来自耦接到曲轴240的霍尔效应传感器220(或其它的类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；来自传感器98的绝对歧管压力信号(MAP)；来自EGR传感器226的汽缸AFR；以及来自爆震传感器和曲轴加速传感器的异常燃烧。通过控制器12可从信号PIP产生发动机转速信号RPM。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用来提供进气歧管中的真空或压力的指示。

基于来自上述传感器中的一个或多个的输入，控制器12可调整一个或多个致动器，诸如燃料喷射器66、节气门62、火花塞91、压缩机进口阀、进气门/排气门和凸轮等。对应于一个或多个程序，基于其中编程的指令或代码，控制器可接收来自各种传感器的输入数据，处理输入数据，以及响应于处理的输入数据触发致动器。后面将参照图4描述示例控制程序。

现在转到图3，映射图300描述用于发动机汽缸的相对于活塞位置的示例气门正时，所述发动机汽缸包括5个阀：两个进气门、两个排气门和一个压缩机进口阀，诸如图1-2中所描述的。图3的示例基本上按比例绘制，即使每个点没有标记数值。因而，通过附图尺寸能够估计正时的相对差异。但是，如果需要，可使用其它相对正时。

继续参照图3，汽缸被配置成经由两个进气门接收进气空气，以及经由第一排气门将第一泄放部分排到涡轮进口，经由第二排气门将第二清除部分排到排放控制设备，以及经由压缩机进口阀使低压排气和新鲜的漏泄空气的组合流动到涡轮压缩机的进口。通过借助两个排气门和两个进气门的打开和/或关闭的正时调整压缩机进口阀的打开和/或关闭的正时，汽缸余隙容积中的残留排气可被清除出去，并且与新鲜的进入漏气一起被再循环为EGR。

映射图300示出沿x轴在曲柄角度(CAD)的发动机位置。曲线302示出活塞位置(沿y轴)，其参考来自上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的它们的位置，并且进一步参考发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)内的它们的位置。

在发动机操作期间，每个汽缸通常经历四冲程循环，其包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程。一般来讲，在进气冲程期间，排气门关闭，并且进气门打开。空气经由对应的进气通道被引入汽缸，并且汽缸活塞移动到汽缸的底部，以便增加汽缸内的体积。活塞在汽缸的底部附近并且在其冲程的末端的位置(例如，当燃烧室在其最大体积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门和排气门被关闭。活塞朝汽缸盖移动，以便压缩燃烧室内的空气。活塞在其冲程的末端且最靠近汽缸盖的点(例如，当燃烧室在其最小体积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在本文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在本文被称为点火的过程中，喷射的燃料被诸如火花塞的已知的点火装置点燃，导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体推动活塞回到BDC。曲轴将该活塞移动转化成旋转轴的旋转扭矩。在排气冲程期间，在传统的设计中，排气门被打开以将残留的燃烧的空气燃料混合物释放到对应的排气通道，并且活塞返回到TDC。在该说明书中，压缩机进口阀可朝排气冲程的末端被打开，而排气门被关闭，从而借助漏泄空气将残留的排气排出。

曲线304描述用于第一进气门(Int_1)的第一进气门正时、升程以及持续时间，而曲线306描述用于耦接到发动机汽缸的进气通道的第二进气门(Int_2)的第二进气门正时、升程以及持续时间。曲线308描述用于耦接到发动机汽缸的第一排气通道的第一排气门(Exh_1)的示例排气门正时、升程以及持续时间，而曲线310a和310b示出用于耦接到发动机汽缸的第二排气通道的第二排气门(Exh_2)的示例排气门正时、升程以及持续时间。如先前详细阐述的，第一排气通道将第一排气门连接到涡轮增压器中的涡轮的进口，并且第二排气通道将第二排气门连接到涡轮的下游和排放控制设备的上游。曲线312示出用于耦接到第三通道的压缩机进口阀(CIV)的示例阀正时、升程以及持续时间，所述第三通道将CIV连接到涡轮压缩机的进口。用于使EGR和漏泄空气流动的第一和第二排气通道以及第三通道可彼此分开。

在所示的示例中，刚好在CAD2(例如，在进气冲程TDC或刚好在进气冲程TDC之前)之前，第一进气门和第二进气门从在共同正时(曲线304和306)的关闭位置被完全地打开，从而开始基本上较靠近进气冲程TDC，并且刚好在随后的压缩冲程已经开始经过CAD3(例如，在BDC或刚好在BDC之后)之后，所述关闭位置被关闭。另外，当完全打开时，两个进气门可被打开与用于D1的相同的持续时间的气门升程L1相同的量。在另一些示例中，通过基于发动机状况调整相位、升程或持续时间，两个气门可借助不同的正时被操作。

现在转到排气门，其中第一排气门和第二排气门的正时与压缩机进口阀(CIV)的正时交错。具体地，第一排气门从在第一正时(曲线308)的关闭位置被打开，所述第一正时在发动机循环中早于第二排气门从关闭被打开的正时(曲线310a，310b)，并且其早于CIV从关闭被打开的正时(曲线312)。具体地，刚好在CAD1(例如，在排气冲程BDC或刚好在排气冲程BDC之前)之前，用于第一排气门的第一正时更靠近排气冲程BDC，而在CAD1之后，但是在CAD2之前，用于打开第二排气门的正时和CIV从排气冲程BDC被延迟。在排气冲程的末端之前，第一排气门(曲线308)和第二排气门(曲线310a)可被关闭，而当进气冲程已经开始时，CIV被保持打开经过TDC，从而与进气门正重叠。例如，在进气冲程的中点之前，CIV可被关闭。

为详细阐述，在排气冲程开始时或在排气冲程开始之前(例如，在BDC之前的10度内)，第一排气门可从关闭被完全打开，其被保持完全打开通过排气冲程的第一部分，并且在排气冲程结束之前(例如，在TDC之前的45度内)，其可被完全地关闭，以收集排气脉冲的泄放部分。第二排气门(曲线310a)在排气冲程的中点(例如，在经过BDC的60度和90度之间)附近可从关闭位置被完全地打开，其被保持打开通过排气冲程的第二部分，并且在排气冲程结束之前(例如，在TDC之前的20度内)，其可被完全关闭，以排出排气的清除部分。CIV可从关闭朝排气冲程的末端(例如，在TDC之前的25度内)被完全地打开，其可被保持完全地打开，至少直到随后的进气冲程已经开始，并且恰好在排气冲程TDC之后(例如，在经过TDC的30度内)，其可被完全地关闭。刚好在排气冲程结束之前(例如，在TDC之前的10度内)，进气门可被完全地打开，其被保持打开通过进气冲程，并且在压缩冲程开始时，或刚好经过压缩冲程的开始(例如，在经过BDC的10度内)，其可被完全地关闭。因此，如图3中所示，CIV和进气门可具有正重叠阶段(例如，从在TDC之前10度内，直到经过TDC的30度)以允许借助EGR漏气。基于发动机工况，该循环可重复其自身，其中所有的五个阀是可操作的。

此外，恰好在CIV被完全打开之前，第一排气门可被完全关闭并且保持关闭，而刚好在CIV被打开之后，第二排气门可被完全关闭。此外，第一排气门和第二排气门可彼此重叠，第二排气门和CIV可最小程度地彼此重叠，但是第一排气门可不与CIV重叠。

如之前提及的，当MAP高于压缩机进口压力时，CIV可以是可操作的。但是，当MAP低于压缩机进口压力时，CIV可被停用，并且保持关闭，直到MAP高于压缩机进口处的压力。具体地，如果打开，CIV可被关闭，或保持关闭以防止来自发动机进气装置的反向气流经由汽缸进入进气歧管。在本文中，第一排气门的正时可与图3的曲线308中示出的第一正时相同：当排气冲程开始时，刚好在BDC之前打开，并且恰好在排气冲程的TDC的末端之前关闭。但是，在通过排气冲程的中途附近，第二排气门可被打开，并且可保持打开(曲线310b)，直到刚好在排气冲程的末端之后(例如，经过TDC10度)，以从汽缸排出其排气。在排气冲程结束时，或刚好在排气冲程结束之后，第二排气门可被完全关闭，并且在第二排气门和进气门之间正气门重叠可不发生，以避免漏气。

基本上，基于CIV的激活或停用，第二排气门的正时可被改变。当MAP高于压缩机进口压力，并且CIV通过燃烧循环可操作时，在通过排气冲程的中途附近，第二排气门可被打开，并且恰好在排气冲程的末端之前(曲线310a)被关闭。在一个示例中，第二排气门经过BDC可被打开大约80度，并且在TDC之前被关闭20度内。当MAP低于压缩机进口压力，且CIV被停用并保持关闭时，在通过排气冲程的中途附近，第二排气门可被打开，并且当排气冲程结束在TDC处或刚好经过TDC时(曲线310b)完全关闭。例如，第二排气门经过BDC可被打开大约90度，并且其经过TDC可被关闭10度内。在对于第二排气门的图3所示的示例中，曲线310a和310b可具有相同的持续时间D3。在另一些示例中，持续时间可与第二排气门的定相一起被改变。

另外，第一排气门可在第一正时以第一量的气门升程L2被打开，而第二排气门可以第二量的气门升程L3被打开(曲线310a)，并且CIV可以第三量的气门升程L5被打开。此外，第一排气门可在第一正时被打开持续时间D2，而第二排气门可被打开持续时间D3，并且CIV可被打开持续时间D5。应当理解，在替代实施例中，两个排气门可具有相同量的气门升程和/或相同的打开持续时间，同时在不同的相位正时打开。

这样，通过使用交错的气门正时，通过将在较高压力下(例如，使汽缸中泄放排气膨胀)释放的排气与在低压下(例如，泄放后保持在汽缸中的排气)的残留排气分开进入不同的通道，能够提高发动机效率和功率。通过将作为EGR的低压残留排气与漏泄空气一起输送到压缩机进口，能够降低燃烧室温度，因此减少来自最大扭矩的爆震和火花延迟。此外，因为在冲程的末端的排气被引导到都在较低压力下的涡轮的下游或压缩机的上游，所以排气泵送损失能够被最小化，以提高发动机效率。

因此，与简单地将汽缸所有的排气引导通过单个、共同的排气道到涡轮增压器涡轮相比，排气能够被更有效地使用。因而，可实现几个优点。例如，通过将泄放脉冲分开且将其引导进入涡轮进口，能够增加供应到涡轮增压器的平均的排气温度，从而提高涡轮增压器输出。另外，因为漏泄空气没有被传送到催化剂，而是被引导到压缩机进口，可提高燃料经济性，并且因此，过量的燃料可不被喷射到排气中以保持化学计量比。

现在转到图4，用于根据发动机状况操作压缩机进口阀(CIV)和两个排气门的示例程序400被示出。具体地，程序可基于发动机工况确定不同的气门位置，所述发动机工况包括燃烧稳定性、发动机限制以及在其它状况中的瞬态。此外，如下面所解释的，通过一个或多个燃烧循环，气门被操作具体的发动机状况的持续时间。

在402处，可估计和/或测量发动机工况。这些可包括，例如，环境温度和压力、发动机温度、发动机转速、曲轴速度、电池荷电状态、燃料可用性、催化剂温度、驾驶员需求的扭矩等等。在404处，基于估计的发动机工况，可确定所有气门的运行和操作。例如，在稳态状况下，发动机燃烧循环期间可操作CIV，从而允许漏气，减少排气泵送损失并且改善扭矩。

在406处，可确定是否存在发动机起动状况。发动机起动可包括经由马达(诸如起动机马达)从静止起动转动发动机。如果存在发动机起动状况，则在408处，CIV和第一排气门被停用且保持关闭，而整个排气部分经由第二排气门被递送到排放控制设备。为详细阐述，在燃耗循环期间，在发动机起动状况下，刚好在排气冲程开始之前，第二排气门可完全打开，并且在进气冲程开始时，第二排气门可被完全关闭。在冷起动期间，热排气可有助于使排放控制设备到起燃温度。在热起动期间，通过已经达到起燃温度的排放控制设备，可清除初始的排放物。

在410处，可确定是否期望踩加速器踏板。为了在涡轮增压系统中加速排气涡轮增加动力，以为踩加速器踏板作准备，除了第二排气门之外，第一排气门可被激活，以将排气的泄放部分引导到涡轮。具体地，刚好当排气冲程开始时，第一排气门可被打开，并且第一排气门恰好在排气冲程的末端之前被关闭，从而将泄放脉冲指引(target)到涡轮。在通过排气冲程的中途附近，第二排气门可被打开，并且第二排气门恰好在排气冲程的末端之前被关闭，从而将排气的清除部分引导到排放控制设备。

如果确认踩加速器踏板，则在412处程序可确定歧管空气压力(MAP)是否高于涡轮压缩机进口压力。如果确认MAP较高，则在414处CIV可被激活以朝排气冲程的末端打开，从而允许EGR和漏泄空气被转移到压缩机进口。

如果MAP低于压缩机进口压力，则CIV可被关闭或保持关闭，并且被停用以防止反向气流。例如，在节流状况下，进气空气可需要从压缩机的上游经由燃烧室流动到进气歧管。为了防止该反向流，CIV可被停用和关闭，而第二排气门可在通过排气冲程的中途附近被打开，并且在进气冲程的开始或刚好经过进气冲程的开始被关闭。

在418处，可确定是否存在发动机爆震的任何指示。如果确认存在发动机爆震，则在420处，程序包括操作CIV以使能EGR和漏气，所述EGR和漏气能够冷却燃烧室温度。具体地，CIV可朝排气冲程的末端被打开，并且在恰好经过排气冲程的开始被关闭。如先前描述的，两个排气门可被操作以将泄放和清除部分分别引导到涡轮和排放控制设备。发动机爆震可由于汽缸的火花点火事件之后发生在汽缸中的异常燃烧事件。为了促进燃烧稳定性，附加的燃料可被喷射进漏泄空气以使EGR气体变富。通过喷射燃料以使EGR变富，在没有使用火花延迟的情况下可减轻发动机爆震，从而改善发动机扭矩。

接下来，在422处，可确定是否满足减速燃料切断(DFSO)或松加速器踏板状况。DFSO事件可响应于扭矩需求低于阈值，诸如在松加速器踏板期间。其中，可选择性地停止汽缸燃料喷射。如果确认DFSO或松加速器踏板，那么在424处，CIV可被停用或关闭，或者保持关闭，从而在减速期间减少递送到发动机进气装置的残留物的量。具体地，在整个燃烧循环期间，CIV被关闭和/或保持关闭与DFSO或松加速器踏板持续一样长的时间。此外，排气可被引导为两个部分：经由第一排气门的一个较早的泄放部分，以及经由第二排气门的第二清除部分。从DFSO退出之后，发动机设置可被调整以最大化发动机扭矩响应。例如，节气门可被定位，以便允许对踩加速器踏板的最佳瞬态响应。

如果不存在上述发动机状况，则在426处，可基于稳态状况操作气门。在一个示例中，在稳态状况期间，如果MAP高于压缩机进口压力，则CIV可被激活，并且朝排气冲程的末端被打开，并且恰好在类似于步骤414的进气冲程的开始之后被关闭。在另一个示例中，如果MAP低于压缩机进口压力，则CIV可被停用且被保持关闭，如在步骤416处。如先前所述，两个排气门可被操作：如果CIV在燃烧循环期间可操作，两个排气门都恰好在排气冲程的末端之前关闭。如果CIV不可操作，则排气的泄放部分继续经由第一排气装置被递送到涡轮，而第二排气门将剩余排气排到排放控制设备。在本文中，漏气和EGR可不被引导到压缩机进口。在另一个示例中，在非稳态状况下，气门操作可被修改，并且适于现有状况。

现在参照图5详细阐述发动机状况的各种示例以及所引起的气门调整。具体地，表格500列出沿三个不同的通道排出汽缸的排气的示例组合，所述三个不同的通道包括通过第一排气门通到排气涡轮进口的第一排气通道，通过第二排气门通到排放控制设备的第二通道，以及从压缩机进口阀到涡轮压缩机上游的第三通道。因而，如先前参照图3详细阐述，排气的三个部分可被分别排出，并且处于相同的发动机燃烧循环内的不同时间。此外，在下面所述所有的状况期间，进气门是可操作的，如参照图3所述。两个进气门都可在进气冲程开始时(例如，在TDC排气冲程处或刚好在TDC排气冲程之前)被完全地打开，并且在进气冲程的末端(例如，在BDC进气冲程处或刚好在BDC进气冲程之后)被完全地关闭。

在发动机起动状况期间，CIV和第一排气门可被停用且保持关闭，而第二排气门是可操作的，并且打开通过整个排气冲程(例如，从刚好在做功冲程BDC的末端之前到刚好在排气冲程TDC的末端之后)，借此所有的排气被引导到排放控制设备。因此，当发动机从静止或关闭被起动时，涡轮和压缩机进口都不接收排气的任何部分。在踩加速器踏板期间，两个排气门都可被激活，且可操作。通过刚好在做功冲程BDC的末端之前打开第一排气门并且在排气冲程的末端之前关闭第一排气门，排气的泄放部分可被引导到涡轮。在排气冲程期间中间附近，通过打开第二排气门，泄放之后的排气的第二部分可被递送到排放控制设备。在排气冲程TDC的末端之前，两个排气门都可被关闭。在进气冲程期间，通过操作CIV以朝排气冲程的末端打开，以及通过保持与一个或多个进气门的正气门重叠，与新鲜的漏泄空气组合的低压排气(LP-EGR)的最后部分可被输送到涡轮压缩机进口。恰好在进气冲程的开始之后，例如恰好经过TDC，CIV可被关闭。因此，借助从排气的泄放脉冲重新获得的能量，排气涡轮可针对踩加速器踏板而增加动力，而通过经由压缩机进口再循环LP-EGR和漏气，可减少爆震和其它燃烧不稳定性。CIV的操作可取决于MAP。仅当歧管空气压力高于压缩机进口压力时，CIV在燃烧循环期间可被打开，以允许新鲜的进气空气流动通过汽缸和CIV，从而将残留低压排气转移到压缩机进口。

当发动机在节流状况下操作时，歧管空气压力可低于压缩机进口压力。因此，CIV在循环期间可被停用，并且保持关闭，而两个排气门是可操作的以将燃烧的气体从汽缸排出。来自排气的泄放脉冲可被引导到涡轮增压器的涡轮，而排气的清除部分可被输送到排放控制设备。第一排气门刚好在排气冲程开始之前可打开，并且恰好在排气冲程结束之前可关闭。第二排气门在通过排气冲程的中途附近可打开，并且在TDC处或刚好在经过TDC的排气冲程的末端之后关闭。

在可存在发动机爆震时的不稳定燃烧状况期间，CIV可被激活且朝排气冲程的末端被打开，并且恰好在进气冲程被发起之后可被完全地关闭，以允许EGR和漏气。另外，额外的燃料可被喷射进漏泄空气中，从而使EGR更富，并且改善燃烧稳定性。因此，CIV可将未燃烧的燃料、低压排气(作为LP-EGR)以及漏泄空气的混合物转移到压缩机进口，用于再循环到汽缸。类似于所描述的用于踩加速器踏板状况，两个排气门被操作且在排气冲程的部分期间可被打开，并且恰好在排气冲程的末端之前被关闭。

在松加速器踏板状况期间，当发动机被禁用时，CIV可被停用且被保持关闭以防止任何EGR流动通过发动机。两个排气门是可操作的，借此，排气的第一部分通过第一排气门被排放到涡轮，而排气的剩余部分通过第二排气门被排放到排放控制设备。在做功冲程的末端或刚好在做功冲程的末端之前，第一排气门被打开，并且恰好在排气冲程的末端之前被关闭。第二排气门在通过排气冲程的中途被打开，并且刚好在进气冲程开始之后被关闭。

现在转到图6，其示出图1的发动机10的另一个示例实施例。因而，图6描述发动机10的第二示例实施例600。此外，图6的第二示例实施例600中描述的发动机10的多个部件可与图1中示出的那些相同。因此，这些部件被相同地编号，并且不再重新介绍。

因而，图6的发动机10可与图I的发动机10相同，除了第二示例实施例600包括后压缩机导管664(或通道664)。换句话说，除了先前介绍的三个不同的排气通道之外，第四排气通道(也就是后压缩机导管664)可被包括在第二示例实施例600(与图1的发动机实施例相比)中。具体地，后压缩机导管664经由第二排气再循环阀625将歧管59流体地耦接到压缩机94和进气节气门62中的每一个的下游的位置。因此，后压缩机导管664将歧管59耦接到为后压缩机的位置。

例如，通道664可将歧管59流体地耦接到进气歧管27的直接上游。如图6中所示，后压缩机导管664可耦接到在混合器626处的进气节气门62下游的进气通道28。替代实施例可包括将后压缩机导管664流体地耦接到压缩机94的下游，但是进气节气门62的上游。混合器626可提供经由后压缩机导管664从歧管59接收的气体和经由进气通道28从进气节气门62接收的新鲜的进气空气之间的均匀混合。换句话说，排气、漏气空气以及新鲜的进气空气的空间上和时间上的混合可发生在混合器626内。EGR冷却器690也包括在后压缩机导管664内，从而冷却从歧管59接收的排气。

第二排气再循环阀625(或第二ERV 625)可以是二进制(例如，开/闭)阀，其在完全关闭和完全打开的一个之间被调整。当第二ERV 625被完全关闭时，来自歧管59的气体可不朝混合器626流动通过第二ERV 625。当完全打开时，第二ERV 625允许流体通过其流动。如下面进一步详述，在操作的具体模式期间，来自发动机10的汽缸20的排气可经由第二ERV 625沿后压缩机导管664流动穿过压缩机进口阀112到歧管59，通过EGR冷却器690进入混合器626。此外，来自发动机10的汽缸20的排气可与从混合器626中的进气节气门62接收的新鲜的进气空气混合，并且全部的混合物可进入歧管27，且然后流进发动机10的每个汽缸中。在替代实施例中，第二ERV 625可以是能够取完全关闭和完全打开之间的位置的连续可变阀。

因此，离开发动机10的第二示例实施例600的汽缸的燃烧气体可经由四个分开的通道被引导到四个不同的位置中的一个或多个，所述四个不同的通道包括由分离排气歧管形成的两个排气通道，将压缩机进口阀连接到涡轮压缩机上游的一个通道，以及将压缩机进口阀耦接到涡轮压缩机下游的后压缩机导管(或第四排气通道)。为详细阐述，来自多个汽缸20、22、24和26的排气可被引导到至少三个位置中的一个或多个，其包括直接到排放控制设备72(经由管路162)、直接到涡轮92(经由管路160)以及经由管路164和ERV125直接到压缩机94的进口。除了上述三个位置之外，(仅)来自汽缸20的燃烧气体可经由后压缩机导管664被直接引导到第四位置(通过使用凸轮廓线变换和第二ERV 625)，所述第四位置在压缩机94的下游并且在进气节气门62的下游。如下面将参照图8进一步所描述的，排气可基于发动机工况被指引到具体的位置。因而，基于操作模式和所得到的用于EGR的期望的目标位置，第一ERV 125和第二ERV 625的状态也可改变。当期望EGR在压缩机92上游的位置时，第一ERV 125可被打开，而第二ERV 625可被完全地关闭。如果期望EGR在后压缩机位置(例如，混合器626)处，第一ERV 125可被完全关闭，而第二ERV 625可(从关闭)被完全地打开。

在本文中，通过使用诸如可变凸轮正时的可变气门正时与凸轮廓线变换系统，离开图6的发动机10的多个汽缸的排气可被引导到期望的位置。图7表示操作地耦接到图6的发动机10的第二示例实施例的示例可变凸轮正时(VCT)系统702和凸轮廓线变换(CPS)系统704的更详细的视图700。应当理解，在图1(以及图6)中介绍的发动机系统部件被类似地编号，并且不再介绍。还应当理解，为了视图的简单和清楚，发动机10的多个部件在图7中未示出。另外，应当注意，虽然没有示出，通过操作地耦接到VCT系统702和CPS系统704的进气凸轮轴，发动机10的每个汽缸的进气门可以是可致动的。但是，在本文不描述发动机10的每个汽缸的进气门的操作，并且描述集中于操作每个汽缸的排气门和压缩机进口阀。

在允许排气在各自的汽缸除去的打开位置和基本上将气体保持在各自的汽缸内的关闭位置之间，发动机10的每个汽缸的每个排气门和压缩机进口阀是可致动的。图7示出由共同的排气凸轮轴714致动的排气门38、128、136、126、134、124、132和122以及压缩机进口阀118、116、114和112。排气凸轮轴714包括被配置成控制排气门的打开和关闭的多个排气凸轮。每个排气门可由一个或多个排气凸轮控制，这将在下面进一步描述。在一些实施例中，可包括一个或多个附加的排气凸轮，以控制排气门。此外，排气致动器系统可允许排气门的控制。

排气门致动器系统可还包括推杆、摇臂、挺杆等等。通过将凸轮的旋转运动转化成气门的平移运动，这些设备和特征部可控制进气门和排气门的致动。在另一些示例中，通过凸轮轴上附加的凸轮凸角轮廓能够致动气门，其中不同气门之间的凸轮凸角轮廓提供变化的凸轮升程高度、凸轮致动和/或凸轮正时。但是，如果需要，可使用替代凸轮轴(顶盖和/或推杆)布置。在另一些示例中，排气门和进气门可由共同凸轮轴致动。但是，在替代实施例中，进气门和/或排气门中至少一个可由其自己的独立的凸轮轴或其它的设备致动。

第二示例实施例600的发动机10可包括控制器，诸如参照图1描述的控制器12，其以不同于多个汽缸的剩余数量的方式控制多个汽缸的子集。在本文中，多个汽缸的子集包括少于多个汽缸的总数量的若干汽缸。例如，相对于控制多个汽缸20、22、24和26的剩余汽缸22、24和26，以不同的方式可控制汽缸20(子集)。具体地，相对于剩余汽缸22、24和26的排气门138、128、136、126、134和124以及压缩机进口阀118、116和114，可不同地致动汽缸20的排气门132、122和压缩机进口阀112。因而，通过具有与致动排气门138、128、136、126、134和124以及压缩机进口阀118、116和114的凸轮有区别的和不同的轮廓的凸轮，可操作汽缸20的排气门132、122和压缩机进口阀112。

经由管路162流体地耦接到排气歧管57，并且之后立即耦接到排放控制设备72的排气门134、136和138可由布置在共同的排气凸轮轴714上的第一排气凸轮716和第二排气凸轮718致动。第一排气凸轮716可具有第一凸轮凸角轮廓，其提供第一排气持续时间和升程。在图7的示例中，汽缸22、24和26的第一排气凸轮716可具有类似的第一凸轮凸角轮廓，其打开各自的排气门给定的持续时间和升程。第二排气凸轮718可具有第二凸轮凸角轮廓，其提供第二排气持续时间和升程。在图7的示例中，汽缸22、24和26的第二排气凸轮718可具有类似的第二凸轮凸角轮廓，其打开各自的排气门给定的持续时间和升程。因而，相对于第二排气凸轮718的凸轮轮廓，第一排气凸轮716可具有有区别的和不同的凸轮轮廓。例如，与由第一排气凸轮716提供的打开的持续时间相比，第二排气凸轮718可打开各自的排气门更长的持续时间。

将排气的泄放部分引导通过排气歧管55和管路160到涡轮92的排气门124、126和128可由第三排气凸轮720、第四排气凸轮722以及第五排气凸轮724中的每一个致动。第三排气凸轮720可具有第三凸轮凸角轮廓，其提供第三排气持续时间和升程。在图7的示例中，汽缸22、24和26的第三排气凸轮720可具有类似的第三凸轮凸角轮廓，其打开各自的排气门给定的持续时间和升程。第四排气凸轮722可具有第四凸轮凸角轮廓，其提供第四排气持续时间和升程。在图7的示例中，汽缸22、24和26的第四排气凸轮722可具有类似的第四凸轮凸角轮廓，其打开各自的排气门给定的持续时间和升程。因而，相对于第四排气凸轮的凸轮轮廓，第三排气凸轮720可具有有区别的和不同的凸轮轮廓。例如，与由第三排气凸轮720提供的打开的持续时间相比，第四排气凸轮722可打开各自的排气门更长的持续时间。此外，相对于第一排气凸轮716和第二排气凸轮718的凸轮轮廓，第三排气凸轮720可具有有区别的和不同的凸轮轮廓。类似地，相对于第一排气凸轮716和第二排气凸轮718的凸轮轮廓，第四排气凸轮722可具有有区别的和不同的凸轮轮廓。

第五凸轮724被描述为零凸轮凸角，其可具有轮廓以将它们各自的排气门124、126和128保持在完全关闭的(例如，被停用的)位置通过一个或多个发动机循环。因此，在某些模式期间，零凸轮凸角可有助于停用各自的汽缸22、24和26中的对应的排气门124、126和128。

仅流体地耦接到排气歧管59的汽缸22、24和26的压缩机进口阀114、116和118可由第六排气凸轮726和第七排气凸轮728中的每一个致动。第六排气凸轮726可具有第六凸轮凸角轮廓，其提供第六排气持续时间和升程。在图7的示例中，汽缸22、24和26的第六排气凸轮726可具有类似的第六凸轮凸角轮廓，其打开各自的排气门给定的持续时间和升程。相对于先前介绍的排气凸轮的凸轮轮廓，第六排气凸轮726可具有有区别的和不同的凸轮轮廓。第七排气凸轮728可以是零凸轮凸角，其在需要时将压缩机进口阀114、116和118保持完全关闭。因此，在某些发动机状况期间，汽缸22、24和26中的压缩机进口阀可被停用。

汽缸20的排气门132和122可由单独一组凸轮单独地控制。具体地，与排气歧管57连通的排气门132可由第八排气凸轮730、第九排气凸轮732以及零排气凸轮733致动。第八排气凸轮730可具有第八凸轮凸角轮廓，其提供第八排气持续时间和升程。第九排气凸轮732可具有第九凸轮凸角轮廓，其提供第九排气持续时间和升程。相对于先前介绍的凸轮以及第九排气凸轮732的凸轮轮廓，第八排气凸轮730可具有有区别的和不同的凸轮轮廓。此外，零排气凸轮733可具有在需要时将排气门132保持在其完全关闭的位置(例如，被停用的)的轮廓。

类似地，与排气歧管55流体耦接的排气门122可由第十排气凸轮734、第十一排气凸轮736以及零排气凸轮738致动。第十排气凸轮734可具有第十凸轮凸角轮廓，其提供第十排气持续时间和升程。第十一排气凸轮736可具有第十一凸轮凸角轮廓，其提供第十一排气持续时间和升程。相对于先前介绍的凸轮以及第十排气凸轮734的凸轮轮廓，第十一排气凸轮736可具有有区别的和不同的凸轮轮廓。此外，零排气凸轮738可具有在需要时将排气门122保持在其完全关闭的位置(例如，被停用的)的轮廓。

汽缸20的压缩机进口阀112可由第十二排气凸轮740、第十三排气凸轮742以及零排气凸轮744致动。第十二排气凸轮740可具有第十二凸轮凸角轮廓，其提供第十二排气持续时间和升程。第十三排气凸轮742可具有第十三凸轮凸角轮廓，其提供第十三排气持续时间和升程。相对于先前介绍的凸轮以及第十三排气凸轮742的凸轮轮廓，第十二排气凸轮740可具有有区别的和不同的凸轮轮廓。此外，零排气凸轮744可具有在需要时将压缩机进口阀112保持在其完全关闭的位置(例如，被停用的)的轮廓。

其它的实施例可包括本领域已知的不同机构，其用于停用汽缸中的排气门和压缩机进口阀。这些实施例可不利用用于停用的零凸轮凸角。例如，这些机构可包括转换挺杆、转换摇臂或转换液压辊式指状随动件。

因此，耦接到歧管57的排气门138、136和134中的每个可由两个排气凸轮中的一个致动。但是，排气门128、126和124可由三个不同的排气凸轮中的一个致动，而压缩机进口阀118、116和114可由两个不同的排气凸轮中的一个致动。此外，在某些发动机状况期间，排气门128、126和124中的每一个和压缩机进口阀118、116和114中的每一个可由至少一个零排气凸轮被停用。汽缸20的排气门132和122以及压缩机进口阀112可均由三个不同的排气凸轮中的一个致动。此外，当需要时，汽缸20的排气门132和122以及压缩机进口阀112中的每一个可通过各自的零排气凸轮被停用。

排气门和压缩机进口阀中的每一个可由操作耦接到控制器12的各自的致动器系统致动。因此，通过致动器系统706可致动汽缸26的排气门138、128和压缩机进口阀118。类似地，通过致动器系统708可致动汽缸24的排气门136、126和压缩机进口阀116。此外，通过致动器系统710可致动汽缸22的排气门134、124和压缩机进口阀114。此外，通过致动器系统712可致动汽缸20的排气门132、122和压缩机进口阀112。

在不脱离本公开的范围的情况下，其它实施例可包括减少的致动器系统或致动器系统的不同组合。例如，每个汽缸的进气门和排气门可由单个致动器致动。

CPS系统704可被配置成纵向地平移排气凸轮714的具体部分，由此引起每个汽缸的排气门和压缩机进口阀的操作，从而在先前详述的不同的排气凸轮之间改变。例如，根据第三排气凸轮720、第四排气凸轮722或第五排气凸轮724是否被选择，排气门128、126和124的操作可改变。同样，根据第十二排气凸轮740、第十三排气凸轮742或零排气凸轮744中的哪一个致动压缩机进口阀112，汽缸20的压缩机进口阀112的操作可改变。

VCT系统702包括用于改变气门正时的排气凸轮轴相位器765。在不脱离本公开的范围的情况下，可包括进气凸轮轴相位器(尽管没有明确示出)。VCT系统702可被配置成通过提前或延迟凸轮正时来提前或延迟气门正时(示例发动机操作参数)，并且可经由控制器12来控制。VCT系统702可被配置成通过改变曲轴位置和凸轮轴位置之间的关系来改变气门打开和关闭事件的正时。例如，VCT系统702可被配置成使排气凸轮轴714独立于曲轴旋转，以引起气门正时被提前或延迟。在一些实施例中，VCT系统702可以是凸轮扭矩致动设备，其被配置成迅速地改变凸轮正时。在一些实施例中，气门正时(诸如进气门关闭(IVC)和排气门关闭(EVC))可由连续可变气门升程(CVVL)设备改变。

上述气门/凸轮控制设备和系统可被液压地提供动力，或是电致动的，或它们的组合。

在可选的实施例(虚线)中，其中致动器系统706、708、710和712包括摇臂以致动耦接到共同的排气凸轮轴714的不同的排气凸轮，CPS系统704可操作地耦接到螺线管S1和螺线管S2，其进而可操作地耦接到致动器系统。在本文中，摇臂可经由螺线管S1和S2由电装置或液压装置致动，从而追随用于每个排气门和压缩机进口阀的所选择的排气凸轮。如所示，螺线管S1操作地且通信地耦接到仅致动器系统712(经由虚线760)，并且没有操作地(或通信地)耦接到致动器系统706、708和710。同样，螺线管S2操作地且通信地耦接到致动器系统706(经由772)、708(经由774)和710(经由776)，并且没有操作地(或通信地)耦接到致动器系统712。

为详细阐述，螺线管S1可操作地且通信地耦接到仅汽缸20的致动器系统712，但是没有操作地且通信地耦接到致动器系统706、708和710，致动器系统706、708和710分别耦接到汽缸26、24和22。此外，螺线管S2可操作地且通信地耦接到706、708和710，但是没有操作地且通信地耦接到712。在本文中，摇臂可由电装置或液压装置致动，以追随用于每个排气门的先前描述的凸轮中的一个。

以这种方式，CPS系统704可在用于打开相应的排气门具体的持续时间和/或升程和/或正时的凸轮之间转换。CPS系统704可从控制器12接收信号，从而基于发动机工况在用于发动机10中的不同的汽缸的不同凸轮轮廓之间转换。

图8示出描绘发动机负荷-发动机转速曲线特征的示例映射图800。具体地，映射图描绘当可采用操作发动机10的不同汽缸的排气门和压缩机进口阀的不同模式时的不同的转速-负荷区域。映射图800表示沿x轴绘制的发动机转速，以及沿y轴绘制的发动机负荷(或平均有效制动压力(BMEP))。线802表示在给定转速下的给定的发动机能够操作的最高负荷。映射图800还包括不同的发动机负荷和发动机转速组合的三个区域，其中发动机10的汽缸可以不同的方式被操作，从而提供较低的泵送损失和较高的发动机效率。

由非常低的发动机负荷限定的区域808可包括发动机工况，诸如发动机冷起动、发动机怠速等。作为非限制性示例，这些非常轻的发动机负荷可包括0-2巴范围的BMEP。在本文中，发动机扭矩需求可以是显著低的。在这些非常低的发动机负荷状况期间，汽缸可被操作以将它们的排气的很大一部分，例如，差不多100％引导到排气催化剂，例如，排放控制设备72。

因此，凸轮轮廓可通过图7的CPS系统704转换，从而经由第二排气凸轮718致动排气门138、136和134。具体地，第二排气凸轮718可致动对应的排气门，从而打开汽缸26、24和22中各自排气冲程的整个持续时间。同时，汽缸20的排气门132可由第九排气凸轮732致动。在本文中，排气门132可被保持打开汽缸20中排气冲程的整个持续时间。同时，相应的汽缸26、24、22和20的排气门128、126、124、122和压缩机进口阀118、116、114和112可被保持完全关闭。具体地，通过借助它们各自的零排气凸轮，例如第五排气凸轮724，致动这些排气门128、126和124，排气门128、126和124可被保持关闭(例如，被停用的)，而压缩机进口阀118、116和114通过它们各自的零凸轮(例如，第七排气凸轮728)被保持关闭。同时，通过致动零凸轮738，汽缸20的排气门122可被保持关闭，而汽缸20的压缩机进口阀112可经由零凸轮744被保持完全关闭。

替代地，排气的较小部分，例如，泄放脉冲的一部分可从所有的汽缸20、22、24和26被引导到排气涡轮，而来自所有汽缸的排气的较大部分可被引导到排放控制设备72。

区域806可表示较低发动机负荷到中等发动机负荷，例如2-10巴BMEP。在本文中，尽管相对于在区域808中期望的动力较高，期望的发动机动力可以是低的，例如，在巡航期间。换句话说，尽管本公开中的区域806中的发动机负荷可被分类为较低负荷到中等负荷，区域806表示高于区域808中的发动机负荷(并且低于区域804中的发动机负荷)。

当发动机在区域806中操作时，来自多个汽缸的子集的排气可被再循环到发动机10。例如，在低到中等发动机负荷期间，CPS系统704可与致动器712通信，从而在耦接到排气门132、122的各种凸轮和汽缸20的压缩机进口阀112之间转换。具体地，压缩机进口阀112可被保持打开排气冲程的整个持续时间，从而将来自汽缸20的所有排气引导到歧管59。因而，通过被它们各自的零凸轮733和738致动，排气门132和122每一个可被保持关闭。此外，通过关闭第一ERV 125和打开第二ERV 625，歧管59中所接收的来自汽缸20的排气可经由后压缩机导管664被引导到位于压缩机94下游的混合器626。

同时且在第一发动机循环内，当汽缸20的压缩机进口阀112在排气冲程的整个持续时间被保持打开时，在相同的第一发动机循环期间，来自剩余的汽缸(例如汽缸26、24和22)的排气被引导到涡轮和排放控制设备中的每一个。具体地，排气门128、126和124可被打开，以经由第一通道(管路160)将排气的第一部分(也就是泄放部分)引导到涡轮92。同时，排气门138、136和134可经由第二通道(管路162)将泄放部分之后的排气的仅第二部分引导到排放控制设备72。排气的第二部分可以是排气的清除部分，其包括一小部分残留的排气。同样，排气门128、126和124在排气冲程前面的部分期间可以是打开的，而排气门138、136和134在相同的排气冲程后面的部分期间可以是打开的。具体地，在区域806中的发动机操作期间，相应的汽缸26、24和22的压缩机进口阀118、116和114可被停用和关闭。

区域804包括高发动机负荷(例如，大于10巴BMEP)，其中发动机操作以实现高扭矩需求。作为示例，高发动机负荷状况可包括踩加速器踏板事件，车辆沿斜面向上行驶，等等。此外，区域804中的发动机负荷可高于区域806和区域808中的每一个的发动机负荷。因而，区域804可包括显著较高的发动机负荷。

当发动机在区域804中操作时，排气的显著部分可被递送到涡轮增压器的涡轮，以产生期望的较高的扭矩需求。此外，为了减少爆震，通过提供新鲜的进气空气的漏泄，可实现燃烧室的冷却。因此，在踩加速器踏板状况期间，发动机(包括多个汽缸)可如参照图5所描述的操作。具体地，通过刚好在做功冲程BDC的末端之前打开第一排气门(例如，排气门128、126、124和122)并且在排气冲程末端之前关闭第一排气门，排气的泄放部分可被引导到涡轮。在排气冲程期间的中间附近，通过打开第二排气门(例如，排气门138、136、134和132)，泄放之后的排气的第二部分可被引导到排放控制设备。在排气冲程TDC的末端之前，两个排气门都可被关闭。在进气冲程期间，通过操作CIV(例如，压缩机进口阀118、116、114和112)以朝排气冲程的末端打开，以及通过维持与一个或多个进气门的正气门重叠，与新鲜的漏泄空气组合的低压排气(LP-EGR)的最后部分可被输送到涡轮压缩机进口。

应当注意，当相对负荷被指示为高或低时，指示指的是与可变负荷的范围相比的相对负荷。因此，相对于中等的和较高的发动机负荷中的每一个，低的发动机负荷可较低。相对于中等的(适度的)和较低的发动机负荷中的每一个，高的发动机负荷可较高。相对于高的或非常高的发动机负荷，中等的或适度的发动机负荷可较低。此外，相对于低的发动机负荷，中等的或适度的发动机负荷可较高。此外，非常低的发动机负荷可包括低于低发动机负荷以及低于中等的和高发动机负荷的发动机负荷。

现在转到图9A、图9B和图9C，它们包括映射图940、映射图960和映射图980，其分别描述用于一个或多个发动机汽缸的相对于活塞位置的示例气门正时，所述每个发动机汽缸包括5个阀：两个进气门、两个排气门以及一个压缩机进口阀，诸如图1、图6和图7中所描述的汽缸。CPS系统，诸如CPS系统704可改变5个阀的打开和关闭的正时，以及改变5个阀被保持打开的持续时间。图9A、图9B和图9C中的示例映射图可类似于图3的示例，因为它们描述相对于活塞位置和曲轴旋转的气门正时。因此，映射图940、960和980保留用于活塞位置(曲线302)和进气门正时(曲线304和306)的曲线的图3的类似编号。

映射图940、960和980中的每一个示出沿x轴的在曲柄角度(CAD)下的发动机位置。曲线302示出活塞位置(沿y轴)，其参考来自上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的它们的位置，并且进一步参考发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)内的它们的位置。

映射图940、960和980中的每一个的曲线304描述用于第一进气门(Int_1)的第一进气门正时、升程以及持续时间，而曲线306示出用于耦接到发动机汽缸的进气通道的第二进气门(Int_2)的第二进气门正时、升程以及持续时间。在所示的示例中，刚好在CAD2(例如，在进气冲程TDC或刚好在进气冲程TDC之前)之前，第一进气门和第二进气门从在共同正时(曲线304和306)的关闭位置被完全地打开，从而开始基本上较靠近进气冲程TDC，并且刚好在随后的压缩冲程已经开始经过CAD3(例如，在BDC或刚好在BDC之后)之后，所述关闭位置被关闭。另外，当完全打开时，两个进气门可以相同的量的气门升程L1打开D1的相同的持续时间。在另一些示例中，通过基于发动机状况调整相位、升程或持续时间，两个气门可以不同的正时被操作。

应当理解，进气门中的每一个、排气门中的每一个、以及压缩机进口阀中的每一个经由相关联的CPS和VCT系统独立于彼此被致动。

现在参见图9A的映射图940，其描述当发动机在映射图800的区域808中操作时，用于图6和图7的发动机10中的所有汽缸的示例气门正时。具体地，映射图940包括在非常低的发动机负荷(例如0-2巴BMEP)期间，用于发动机操作的示例排气门正时。如参考图8所描述的，在非常低的负荷下的发动机操作期间，通过经由它们各自的零凸轮致动压缩机进口阀，多个汽缸中的每一个的压缩机进口阀可被保持关闭。因此，曲线913描述CIV不具有气门升程(例如，零气门升程)持续时间D7(例如，从BDC之前到刚好TDC之后)。换句话说，当发动机在非常低或非常轻的负荷下操作时，所有汽缸的CIV在排气冲程的整个持续时间被完全地关闭。

此外，当发动机在映射图800的区域808中操作时，第一排气门(例如，排气门128、126、124和122)也可被完全关闭排气冲程的整个持续时间。换句话说，排气门128、126、124和122可由它们各自的零凸轮致动，并且可被停用。因此，曲线911示出所有汽缸(Exh_1)的第一排气门不具有气门升程(例如，零气门升程)持续时间D7(例如，从BDC之前到刚好TDC之后)。

曲线912描述对于发动机汽缸的第二排气门(Exh_2)的示例排气门正时、升程以及持续时间，第二排气门耦接到第二排气通道(例如，管路162)和歧管57。第二排气门可包括与歧管57连通的阀138、136、134和132。如映射图940中所示，当发动机在相当轻的负荷下操作时，第二排气门可被完全打开(从完全关闭)排气冲程的整个持续时间(例如，从CAD1之前到刚好CAD2之后)。因此，发动机10的多个汽缸的第二排气门可被保持打开持续时间D7，如所示。具体地，在排气冲程开始之前(例如，在做功冲程的BDC之前的10度内)第二排气门可被打开，其被保持完全打开通过排气冲程的持续时间，并且刚好在排气冲程结束(例如，在排气冲程中TDC之后的10度内)之后可被完全关闭(从打开)。

因此，当发动机在非常低的发动机负荷下操作时，来自发动机10的所有汽缸的排气可被引导到排放催化剂。在本文中，所有的排气可包括泄放部分、清除部分以及残留排气。例如，汽缸26、24和22的第二排气门可由它们各自的第二排气凸轮718致动。同样，排气门132可由第九排气凸轮732致动。此外，第二排气门中的每一个可以第二量的气门升程L3被打开。例如，第二量的气门升程L3可以是第二排气门的最大开口。

应当理解，当随后的进气冲程在CAD2的TCD之后开始时，第二排气门和对应的进气门之间的正气门重叠可存在。在本文中，朝排气冲程的末端的排气可从各自的燃烧室在相反的方向被吸进进气歧管27。具体地，在非常低的发动机负荷期间，相对于排气歧管(例如，歧管57和/或歧管55)中的压力，进气歧管27可在较低的压力下。因此，在排气冲程的末端的汽缸中剩余的低压排气可从汽缸流进进气歧管27。从燃烧室进入进气歧管的排气的该流动可被称为与“前进”流相反的“反向”流，其中来自燃烧室的排气流进排气歧管。在反向流模式下，已经进入进气歧管27的排气后来可以在随后的进气冲程中与新鲜的进气空气一起通过打开的进气门被吹进发动机汽缸。因而，在进气冲程期间流进发动机汽缸的这些低压排气可起内部EGR的作用。注意，因为在非常低的发动机负荷期间进气歧管处在与排气歧管相比的减小的压力下，新鲜的漏泄的进气空气可不流进排气歧管。

还应当理解，在低负荷操作期间，诸如在发动机冷起动期间，通过使所有的排气流动到排放控制设备(以及通过不将排气的部分转向到涡轮、前压缩机位置、或后压缩机位置)，排放控制设备可迅速达到起燃温度。

任选地，当排气催化剂已经达到起燃温度，并且发动机在非常低的负荷下操作时，通过在排气冲程开始时打开第一排气门，泄放脉冲的小部分可经由第一排气门朝涡轮转向，如虚曲线908所示。虚曲线908描述用于第一排气门的示例气门正时、升程以及持续时间，以收集排气脉冲的泄放部分的一部分。如所示，所有汽缸的第一排气门可以第一量的气门升程L2打开持续时间D6。在本文中，刚好在TDC之前或刚好在CAD1之前，第一排气门可被打开(从关闭)，并且可在CAD1和CAD2之间的排气冲程的中点之前(例如，在排气冲程的90CAD内)被关闭。

在相同的排气冲程期间，第二排气门可被打开相同的气门正时、升程以及持续时间，如曲线912所示。替代地，第二排气门可被打开比D7更短的持续时间，如虚曲线909所示。虚曲线909示出用于第二排气门的示例气门正时、升程以及持续时间，从而收集排气脉冲的剩余部分(例如，在第一排气门关闭之后汽缸中剩余的排气的部分，如虚曲线908所示)。如虚曲线909的示例中所示，刚好在第一排气门关闭之前(例如，在排气冲程的45CAD和90CAD之间)，第二排气门可从关闭被打开，并且刚好在排气冲程的TDC之后(例如，刚好在CAD2之后，在CAD2之后的10CAD附近)可保持打开。此外，第二排气门可打开持续时间D8，其中D8短于曲线912的持续时间D7。在本文中，(一个或多个)第一排气门在汽缸循环中可比第二排气门从关闭被打开的正时更早地被打开。

以这种方式，当发动机在非常低的负荷下操作时，诸如在映射图800的区域808内，每个汽缸的排气冲程中的所有排气可经由第二排气门(例如，气门138、136、134和132)离开汽缸进入歧管57，并且之后立即朝向排放控制设备72。任选地，每个汽缸中泄放脉冲的小部分可经由第一排气门(例如，阀128、126、124和122)被引导通过歧管55朝向排气涡轮92。在本文中，排气脉冲的剩余部分可经由第二排气门流进歧管57，并且之后立即朝向排放控制设备72。

现在参见图9B的映射图960，其描述当发动机在映射图800的区域806中操作时，用于图6和图7的发动机10中的所有汽缸的示例气门正时。具体地，映射图960包括在低发动机负荷到中等发动机负荷(例如2-10巴BMEP)期间，用于发动机操作的示例排气门正时。如参考图8所描述的，在较低负荷到中等负荷下的发动机操作期间，发动机10的多个汽缸的子集可与多个汽缸中剩余数量的汽缸不同地被操作。具体地，少于多个汽缸的总数的许多汽缸可以与多个汽缸的剩余数量的汽缸不同的方式被操作。

在图6和图7的发动机10的所描述示例中，多个汽缸的子集包括汽缸20，其中多个汽缸包括汽缸20、22、24和26。因此，当发动机在映射图800的区域806中操作时，相对于剩余的汽缸，例如汽缸22、24和26，汽缸的子集(例如汽缸20)以不同的方式被操作。为详细阐述，来自汽缸20的所有排气(包括泄放脉冲、清除脉冲和少量的残留气体)被引导到后压缩机位置。同时，来自剩余汽缸的排气不被引导到后压缩机位置。相反，来自剩余汽缸的排气被引导到涡轮和排放控制设备中的每一个。

虚曲线918表示仅仅用于汽缸20的压缩机进口阀(CIV)的示例排气门正时、升程以及持续时间。在本文中，汽缸20的CIV可被完全地打开排气冲程的整个持续时间(例如，从CAD1之前到刚好在CAD2之后)。如所示，在映射图960中，汽缸20的CIV 112可被打开持续时间D7。具体地，在排气冲程开始之前(例如，在做功冲程的BDC之前的10度内)，汽缸20的CIV可被打开(从被关闭)，其被保持完全打开通过排气冲程的持续时间，并且刚好在排气冲程结束(例如，在TDC之后的10度内)之后可被完全关闭(从打开)。这样，当随后的进气冲程开始时，少量的正重叠可发生在汽缸20的CIV和进气门之间。因此，当发动机在低负荷到中等负荷下操作时，来自发动机10的汽缸20(例如，汽缸的子集)的基本上所有的排气(例如，所有排气的至少95％)可被引导到为压缩机下游的(也称为后压缩机)位置。该位置也可在进气节气门的下游，如图6中所示。虚灰色曲线911和915分别表示汽缸20的第一排气门和第二排气门。如虚灰色曲线911和915所示，在排气冲程期间，汽缸20的第一排气门和第二排气门中的每一个可被保持完全关闭(持续时间D7)。第一排气门122和第二排气门132中的每一个可没有气门升程。因而，气门122和132可由它们各自的零凸轮致动。

映射图960的实曲线914描述用于剩余的汽缸(例如汽缸22、24和26)的第一排气门的示例气门正时、升程和持续时间。此外，实曲线916示出用于剩余的汽缸(例如汽缸22、24和26)的第二排气门的示例气门正时、升程和持续时间。此外，实线917示出用于剩余的汽缸(例如汽缸22、24和26)的CIV的示例气门正时、升程和持续时间。具体地，在发动机循环中比第二排气门从关闭被打开的正时(实曲线916)更早的第一正时(实曲线914)，(一个或多个)第一排气门从关闭位置被打开。具体地，刚好在做功冲程BDC之前，就在CAD1之前(例如，在做功冲程BDC，或刚好在做功冲程BDC之前)，用于第一排气门的第一正时发生，而例如，在CAD1之后，但是在CAD2之前，用于打开第二排气门的正时从做功冲程BDC被延迟。如所示，在排气冲程的中点或附近(例如，在CAD1和CAD2之间的中途)，第二排气门可打开。在排气冲程的末端之前，例如，在TDC之前，第一排气门可被关闭，而第二排气门被保持打开，直到刚好经过排气冲程的TDC(例如，直到刚好在CAD2之后)。作为示例，第一排气门在CAD2的排气冲程TDC之前45CAD附近可关闭。此外，剩余汽缸的第一排气门可被保持打开持续时间D2。

第二排气门可与进气门正重叠，尽管是短的持续时间。因为发动机在低负荷到中等负荷状况下操作，相对于排气歧管55或排气歧管57中的排气压力，进气歧管可在较低的压力下。因此，在正气门重叠期间，内部EGR可被提供为朝排气冲程后端的低压排气，其被吸进进气歧管。在随后的进气冲程期间，相同的低压排气后来可与新鲜的进气空气一起流进汽缸，作为内部EGR。此外，当排气歧管在比进气歧管更高的压力下时，正气门重叠期间，新鲜的进入漏泄空气可不流进汽缸，并且通过其进入排气歧管。

此外，第二排气门可打开持续时间D3(如图3中)，所述持续时间D3包括从在排气冲程的中点或附近直到刚好经过随后的进气冲程的开始(例如，从CAD1和CAD2之间的中途附近直到刚好经过CAD2)的持续时间。剩余汽缸的CIV可被关闭排气冲程的整个持续时间，例如从CAD1通过CAD2，如曲线917的平线所示。

因此，在低负荷到中等负荷下的发动机操作期间，来自剩余汽缸的排气可被引导到涡轮和排放催化剂二者。具体地，排气的第一部分可被递送到涡轮，而排气的第二、剩余的部分被引导到排放控制设备。换句话说，排气的泄放部分(在较高压力下)被指引到涡轮，从而传送期望的发动机功率，而在相对较低的压力下排气的清除部分被递送到排放催化剂。因而，排气的两个部分可被单独地排出，并且处在相同的发动机燃烧循环内的不同时间，如映射图960中所示。

通过关闭剩余汽缸的CIV，新鲜空气的漏泄和LP-EGR的流动可不从剩余的汽缸发生。然而，当来自剩余汽缸的排气被引导到涡轮和排放催化剂时，通过在相同的发动机循环内将来自汽缸20(例如，汽缸的子集)的所有排气提供到发动机，较高比例的排气可被再循环用于EGR。以这种方式，汽缸的子集可提供富的EGR(例如，通过使来自汽缸20的EGR变富)，其有助于燃烧稳定性和燃烧速率。进一步地，通过将来自汽缸的子集的排气引导到进气歧管(后压缩机)，在低负荷到中等负荷操作期间，通过减少泵送损失和热量损失可获得改善的发动机效率。

现在转到图9C的映射图980，其描述当发动机在映射图800的区域804中操作时，用于图6和图7的发动机10中的所有汽缸的示例气门正时。具体地，映射图980包括在高发动机负荷(如，多于10巴BMEP)期间，用于发动机操作的示例排气门正时。如参考图8所描述的，在高负荷下的发动机操作期间，来自发动机的所有汽缸的排气的显著部分可被递送到涡轮增压器的涡轮，以产生期望的较高的扭矩需求。此外，为了减少爆震，通过经由正气门重叠提供新鲜的进气空气的漏泄，可实现所有燃烧室的冷却。

如曲线920(类似于图3的曲线308)所示，在排气冲程开始时或在排气冲程开始之前(例如，在做功冲程的BDC之前的10度内)，多个汽缸的第一排气门(例如，气门122、124、126和128)可从关闭位置被完全打开，被保持完全打开通过排气冲程的第一部分，并且在排气冲程结束之前(例如，在排气冲程的TDC之前的45度内)可被完全地关闭，以收集排气脉冲的泄放部分。多个汽缸的第二排气门(曲线922)在排气冲程的中点(例如，在经过做功冲程的BDC或CAD1的60度和90度之间)附近可从关闭位置被完全地打开，被保持打开通过排气冲程的第二部分，并且在排气冲程结束之前(例如，在排气冲程的TDC之前的20度内)可被完全关闭，以排出排气的清除部分。

多个汽缸的CIV(曲线924)可从关闭位置朝排气冲程的末端(例如，在排气冲程的TDC之前的25度内)被完全地打开，可被保持完全地打开至少直到随后的进气冲程已经开始并且恰好在排气冲程TDC之后(例如，在经过TDC的30度内)可被完全地关闭。刚好在排气冲程结束之前(例如，在TDC之前的10度内)，进气门可从关闭被完全地打开，被保持打开通过进气冲程，并且在压缩冲程开始时或刚好经过压缩冲程的开始(例如，在经过进气冲程的BDC的10度内)可被完全地关闭。因此，如图9C中所示，CIV和进气门可具有正气门重叠阶段(例如，从在TDC之前10度内，直到经过TDC的30度)以允许新鲜的进气空气借助EGR漏泄到前压缩机位置(例如，进入压缩机进口)。

因此，在高发动机负荷期间，发动机的每个汽缸可经由至少三个不同的通道被排出，所述三个不同的通道包括通过第一排气门通到排气涡轮进口的第一排气通道，通过第二排气门通到排放控制设备的第二通道，以及从压缩机进口阀到涡轮压缩机上游的第三通道。这样，如映射图980中所描述的，排气的三个部分可被单独地排出，并且处在相同的发动机燃烧循环内的不同时间。

此外，恰好在CIV被完全打开之前，第一排气门可被完全关闭并且保持关闭，而刚好在CIV被打开之后，第二排气门可被完全关闭。此外，第一排气门和第二排气门可彼此重叠，第二排气门和CIV可最小程度地彼此重叠，但是第一排气门可不与CIV重叠。

另外，第一排气门可在第一正时以第一量的气门升程L2被打开，而第二排气门可以第二量的气门升程L3被打开，并且CIV可以第三量的气门升程L5被打开。此外，第一排气门可在第一正时被打开持续时间D2，而第二排气门可被打开持续时间D3，并且CIV可被打开持续时间D5。应当理解，在替代实施例中，两个排气门可具有相同量的气门升程和/或相同的打开持续时间，同时在不同的相位正时下打开。

以这种方式，通过调整气门正时、升程以及持续时间，发动机可在不同的负荷状况下以较少的泵送损失和较高的效率被操作。在低负荷到中等负荷期间，富的EGR减少燃烧不稳定性。在高发动机负荷期间，漏气和低压EGR可提供温度减小，同时改善涡轮增压器性能。在本文中，通过分开排气的各种部分，可提高发动机性能，同时减少爆震。

现在转到图10，示出用于基于发动机工况调整多汽缸发动机的排气门和压缩机进口阀以改变包括EGR的排气的递送位置的示例程序1000。方法允许排气被递送到涡轮和排气催化剂，以及基于现有的发动机状况被再循环到前压缩机和后压缩机位置中的每一个。因而，将参考图6和图7中示出的发动机系统描述程序1000，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，类似的程序可与其它的系统一起被使用。包括在本文中的用于执行程序1000的指令可基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图6描述的传感器)接收的信号由控制器(诸如图6和图7的控制器12)执行。根据下面描述的程序，控制器可采用发动机系统的发动机致动器，诸如图6和图7的致动器，以调整发动机操作。

在1002处，程序1000包括估计和/或测量发动机工况，诸如发动机转速、扭矩需求、发动机负荷、升压、MAP、进气空气流量、环境状况(如环境压力、温度、湿度)、排气催化剂温度等。在1004处，基于发动机状况选择气缸操作的模式，例如调整第一排气门和第二排气门以及压缩机进口阀。例如，发动机操作负荷可确定汽缸操作的模式。接下来，在1006处，第一ERV(例如，图6的第一ERV 125)和第二ERV(例如，图6的第二ERV 625)的位置可基于发动机工况，如将在下面描述的。

在1008处，可确定是否已经选择第一模式。在一个示例中，响应于非常低的发动机负荷和发动机冷起动状况中的一个或多个，控制器可在第一模式下操作发动机汽缸。如果确认第一模式，则程序1000继续到1010，以调整耦接到发动机汽缸的排气门的CPS设备，从而选择性地打开所有汽缸的第二排气门，并且将热的排气递送到排放控制设备。具体地，控制器可将信号发送到CPS系统，其进而可与操作地耦接到排气凸轮轴的致动器系统通信。可转换排气凸轮轴以选择凸轮凸角的特定组合，用于操作汽缸的排气门。

在第二排气门打开并且第一排气门和压缩机进口阀(也称为第三排气门)中的每一个关闭的情况下，控制器可在第一模式下操作发动机汽缸以将所有的排气引导到催化剂。因此，第一ERV和第二ERV中的每一个可被保持完全关闭。在本文中，控制器可将信号传递到耦接到对应的ERV的机电致动器。此外，每个相应的ERV的机电致动器可将每个ERV保持在其完全关闭的位置。因此，排气可不递送到前压缩机位置(例如，在经由管路164的压缩机94的进口处)或后压缩机位置(例如，在经由后压缩机导管664的混合器626处)。

任选地，在1012处，在排气冲程的开始期间，CPS系统可调整第一排气门以打开短的持续时间(如图9A中的虚曲线908所示)，从而将排气的小部分引导到涡轮，而剩余排气经由第二排气门被递送到排放控制设备(如图9A中虚曲线909所示)。当催化剂已经达到起燃温度时，可利用该选项。然后程序1000前进到1030，其将在下面进一步描述。

如果在1008处确定未选择第一模式，则程序1000继续到1014，在1014处确定是否已经选择第二模式。在一个示例中，响应于在低负荷到中等负荷下的发动机操作，诸如在映射图800的区域806中，控制器可在第二模式下操作汽缸。如果确认第二模式，则程序1000前进到1016，在1016处可同时致动多个动作。

在1018处，相对于剩余的多个发动机汽缸，多个发动机汽缸的子集可以不同的方式被操作。在本文中，汽缸的子集被操作，使得来自汽缸的子集的所有排气在给定的发动机循环内被引导到进气节气门下游的后压缩机位置。因此，在1018处，CPS系统可转换耦接到汽缸的子集(诸如发动机10中的汽缸20)的凸轮凸角，以致动汽缸的子集的(一个或多个)压缩机进口阀，从而完全打开排气冲程的整个持续时间。同时，且在相同的给定发动机循环内，汽缸的子集的第一排气门和第二排气门被保持完全关闭整个排气冲程。接下来，在1020处，CPS同时调整剩余汽缸的第一排气门以在排气冲程的第一部分期间打开，从而在相同的给定发动机循环内，将排气冲程的泄放脉冲递送到涡轮增压器的涡轮。此外，在通过排气冲程的中途附近，第二排气门在相同的发动机循环内被打开，从而将排气冲程的清除部分引导到排气催化剂。此外，CPS系统将剩余汽缸的压缩机进口阀保持完全关闭。因而，针对剩余汽缸的全部上述调整可在给定发动机循环中相同的排气冲程内发生。

在1022处，第二ERV 625(也被称为后压缩机ERV)被调整以完全打开，从而允许来自汽缸20的排气经由混合器626流进进气歧管。具体地，压缩机可将信号命令到耦接到第二ERV 625的机电(或液压式，等等)致动器，从而将第二ERV调整到完全打开的位置。此外，第一ERV 125(也被称为前压缩机ERV)可被保持完全关闭，以阻断任何排气流动到前压缩机位置。然后，程序1000前进到1030。

返回到1014，如果未选择第二模式，则程序1000继续到1024，以确定是否已经选择汽缸操作的第三模式。在一个示例中，响应于在高发动机负荷下的发动机操作，诸如映射图800的区域804中，控制器可在第三模式下操作汽缸。如果确认汽缸操作的第三模式，则程序1000前进到1026，其中所有的汽缸被操作以将排气的第一部分递送到涡轮，将排气的第二部分递送到催化剂，以及将残留排气与漏泄的新鲜空气一起递送到压缩机进口(在相同的燃烧循环内)。

在1026处，CPS系统可调整凸轮凸角，以致动所有的汽缸的第一排气门，从而在排气冲程(图9C的曲线920)的第一(初始的)持续时间期间打开，以将泄放脉冲输送到排气涡轮。具体地，刚好在对应的汽缸内的排气冲程开始时，第一排气门可被打开，并且恰好在排气冲程的末端之前被关闭。在通过对应的汽缸中的排气冲程的中途附近，第二排气门可被打开，并且在排气冲程的末端之前被关闭，从而将排气的清除部分引导到排放控制设备。此外，CIV可被激活，以朝对应的汽缸中的排气冲程的末端打开，并且恰好在排气冲程后面的进气冲程开始之后关闭，从而允许低压EGR和漏泄空气被转移到压缩机进口。

因而，在共同的发动机循环期间，来自发动机的每个汽缸内的排气冲程的燃烧气体可被分离成如上所述的三个部分。具体地，在共同的发动机循环期间，来自每个汽缸的每个排气冲程的第一部分(例如，泄放部分)可被递送到排气涡轮，在共同的发动机循环期间，来自每个汽缸的每个排气冲程的第二部分(例如，清除部分)可被引导到排气催化剂。此外，在共同的发动机循环期间的多个汽缸的余隙容积中的残留排气和来自每个汽缸的来自每个排气冲程的第三部分(以及后面的进气冲程的初始的持续时间)的漏泄空气被再循环到相同的共同发动机循环内的压缩机的上游。

在1028处，前压缩机ERV也可被打开以允许低压EGR和新鲜的漏泄空气转移到压缩机上游的进气通道。具体地，当汽缸在第三模式下被操作时，耦接到第一ERV的机电致动器可基于来自压缩机的信号将第一ERV致动到完全打开的位置。但是，后压缩机ERV可被保持处于完全关闭，以阻断任何EGR和漏泄空气进入后压缩机位置。

然后，程序1000前进到1030以确定是否有工况的改变，工况的变化可引起汽缸的操作模式的改变。如果是，程序1000继续到1032以调整CPS系统，从而对汽缸操作做出期望的改变，用于基于现有的发动机状况在期望的模式下操作。例如，如果发动机在高发动机负荷下被初始操作，并且现在转变到在中等的发动机负荷下操作，则发动机操作可从第三模式被转变到第二模式。响应于汽缸操作的模式的该改变，CPS系统可转换凸轮凸角，从而允许汽缸的子集将所有的排气递送到后压缩机位置，而剩余的汽缸将它们的排气供应到涡轮以及排放催化剂。在另一个示例中，发动机操作可从在怠速下(例如，非常低的负荷)的操作转变到高负荷。响应于该转换，控制器可将发动机汽缸的操作从第一模式转变到第三模式。然后程序1000结束。相反如果在1030确定发动机工况没有变化，则程序1000结束。

因此，一种用于发动机的示例方法可包括在第一状况期间，在第一发动机循环中，将残留排气和漏泄空气的组合从发动机的多个汽缸再循环到压缩机上游，以及在第二状况期间，在第二发动机循环中，将所有排气从多个汽缸的仅子集再循环到压缩机的下游，并且将排气从剩余汽缸递送到排气涡轮。第一状况可包括高发动机负荷状况，并且第二状况包括中等发动机负荷状况。第二状况也可包括低发动机负荷。作为示例，第二状况可包括映射图800的区域806，而第一状况可包括图8的映射图800的区域804。方法可还包括在第一状况期间，将排气的第一泄放部分递送到排气涡轮，并且将排气的第二清除部分从多个汽缸递送到排放控制设备。在本文中，排气的第一泄放部分可经由多个汽缸中的每一个的第一排气门被递送到排气涡轮，并且排气的第二清除部分可经由多个汽缸中的每一个的第二排气门被递送到排放控制设备。残留的排气和漏泄空气的组合可经由多个汽缸中的每一个的第三排气门被递送到压缩机上游的位置。方法也可包括在第二状况期间，将排气的第一泄放部分递送到排气涡轮，并且将排气的第二清除部分从剩余的汽缸递送到排放控制设备。

图11呈现用于响应于发动机工况，选择操作模式以及在多汽缸发动机的汽缸的操作模式之间转变的示例程序1100。因而，将参考图6和图7中示出的发动机系统描述程序1100，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，类似的程序可与其它的系统一起被使用。包括在本文中的用于进行程序1100的指令可基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图6(以及图1)描述的传感器)接收的信号由控制器(诸如图6和图7的控制器12)执行。根据下面描述的程序，控制器可采用发动机系统的发动机致动器，诸如图6和图7的致动器，以调整发动机操作。

在1102处，如程序1000的1002处，估计和/或测量发动机工况。在1104处，程序1100确定是否存在发动机冷起动状况。在一个示例中，如果排气催化剂温度低于阈值，诸如低于起燃温度，则确认发动机冷起动。在另一个示例中，如果发动机温度低于阈值温度，则可确认发动机冷起动。因而，发动机冷起动期间的发动机负荷可非常低。

如果确认发动机冷起动状况，则程序1100前进到1106，从而在发动机的所有汽缸的第二排气门在完全打开的情况下的第一模式下操作发动机的汽缸，以将所有的排气递送到排气催化剂，同时绕过排气涡轮。此外，在第一模式操作期间，排气再循环可不发生。在本文中，第一排气门和第三排气门(或CIV)中的每一个可在排气冲程期间被同时关闭。因而，所有汽缸的第二排气门可打开排气冲程的整个持续时间，而所有汽缸的第一排气门和CIV被完全关闭通过排气冲程的整个持续时间。具体地，来自发动机的所有汽缸的所有排气在共同发动机循环期间可被引导到排放控制设备。

然后，程序1100继续到1108。因而，如果在1104处未确认发动机冷起动，则程序1100前进到1108，其中确认踩加速器踏板事件到较高负荷是否发生。例如，可存在指示踩加速器踏板的扭矩需求的突然增加，其中命令扭矩请求增加超出阈值，以及升压压力在阈值之上。因而，发动机现在可在高负荷下操作。此外，可期望涡轮增压器的涡轮的迅速增加动力。在另一个示例中，如果车辆正斜面向上行驶，则发动机可在高负荷下操作。如果未确定踩加速器踏板事件到较高的发动机负荷，则程序1100继续到1112。但是，如果在1108处(例如，在踩加速器踏板事件期间)确认高发动机负荷状况，则程序1100继续到1110，从而在第三模式下操作(或转变)发动机的汽缸。

在第三模式下操作包括在共同发动机循环期间，将排气的泄放部分从所有的汽缸递送到排气涡轮，从而使涡轮增压器能够迅速增加动力。此外，在共同发动机循环内，来自所有汽缸的排气的清除部分被引导到排气催化剂。此外，所有汽缸的余隙容积中的残留排气和新鲜的漏泄的进气空气的组合经由第一ERV朝共同发动机循环中的排气冲程的末端和后面的进气冲程的开始被递送到压缩机进口。因此，第三模式包括在每个排气冲程的至少部分期间打开多个汽缸中的每一个的第一排气门、第二排气门和CIV。此外，第一ERV在第三模式期间被打开，从而使残留的排气和新鲜的漏泄空气流进压缩机进口。第二ERV可在第三模式期间被关闭。

然后，程序1100前进到1112，以确定发动机状况是否已经改变到低发动机负荷到中等发动机负荷下的那些状况。例如，车辆现在可以稳定的速度巡航。如果是，则程序1100前进到1114，从而在第二模式下转变和/或操作发动机的汽缸。因此，来自多个汽缸的子集，例如来自图6和图7中的发动机10的汽缸20的所有排气被再循环到压缩机的下游(以及进气节气门的下游)以及进气歧管上游的位置。因而，第二ERV可被打开以允许来自汽缸的子集的排气流到后压缩机位置，而第一ERV被保持完全关闭。同时，在相同的发动机循环内，其中来自多个汽缸的子集的排气作为EGR被递送到进气歧管，来自多个汽缸的剩余汽缸的排气被引导到排气涡轮和排气催化剂中的每一个。以这种方式，旋转涡轮增压器的涡轮的足够的高压排气提供期望的扭矩，同时通过将富的排气递送到进气歧管提高发动机效率。程序1100继续到1116。

如果在1112处确定发动机状况未处于低负荷到中等负荷下，则程序1100前进到1116，以确定发动机是否处于怠速，或者发动机是否在非常低的负荷下再次操作，尽管排气催化剂处于或高于起燃温度。因而，发动机可在非常低的负荷下操作，同时排放控制设备充分地预热。如果是，则程序1100移动到到1118，从而将发动机的汽缸的操作转变到第一模式。具体地，通过调整所有汽缸的第二排气门，以打开共同的发动机循环内的各自的排气冲程的完整的持续时间，来自汽缸的所有排气可被递送到排气催化剂。在共同的发动机循环内的相同时间，所有汽缸的第一排气门和CIV可被保持关闭排气冲程的整个持续时间。任选地，在各自的排气冲程的第一初始持续时间期间，所有汽缸的第一排气门可打开以将泄放脉冲的部分转移到排气涡轮。此外，在相同的相应的排气冲程期间，第二排气门可在各自的排气冲程的剩余部分期间被打开，以将残留排气递送到排放控制设备。然后程序1100前进到1120以调整每个汽缸的排气门和CIV，从而保持期望的(例如，现有的)发动机操作，且然后结束。

因此，示例系统可包括具有进气歧管和排气歧管的发动机，流体地耦接到排放控制设备的排气歧管，耦接在进气歧管的上游的进气通道中的进气节气门，由排气涡轮驱动的包括进气压缩机的涡轮增压器，每个均包括第一排气门、第二排气门以及第三排气门(也被称为压缩机进口阀)的多个汽缸，将第一排气门直接地流体耦接到仅涡轮增压器的涡轮的第一排气通道，将第二排气门直接地流体耦接到仅排放控制设备的第二排气通道，以及将第三排气门直接地流体耦接到仅进气压缩机进口的第三通道(例如，图6的管路164)，以及将第三排气门直接地流体耦接到进气通道的第四通道(例如，图6的后压缩机导管664)，所述进气通道在进气压缩机的下游、进气节气门的下游以及进气歧管的上游，被定位在第三通道内的第一排气再循环阀(例如，图6的阀125)，被定位在第四通道内的第二排气再循环阀(例如，图4的第二ERV625)，以及耦接到多个汽缸中的每一个的第一排气门、第二排气门和第三排气门中的每一个的凸轮廓线变换系统。

系统也可包括具有存储在非瞬时存储器中的计算机可读指令的控制器，用于在第二排气门打开且第一排气门和第三排气门中的每一个关闭的第一模式下操作多个汽缸，以将所有排气再循环到排放控制设备，在第二模式下操作多个汽缸，其中在第三排气门打开且第一排气门和第二排气门中的每一个关闭的情况下操作多个汽缸的子集(例如，图6和图7中的发动机10的汽缸20)，以将所有排气再循环到进气压缩机的下游的进气歧管，并且在第一排气门和第二排气门中的每一个打开且第三排气门关闭的情况下操作多个汽缸的剩余汽缸(例如，发动机10的汽缸22、24和26)，以将排气的部分递送到排气涡轮和排放控制设备，以及在第一排气门、第二排气门以及第三排气门中的每一个打开的第三模式下操作多个汽缸，以将排气的部分转向到进气压缩机的进口、排放控制设备以及排气涡轮中的每一个。控制器可包括进一步的指令，用于当多个汽缸在第一模式下操作时，关闭第一排气再循环阀和第二排气再循环阀中的每一个，当多个汽缸在第二模式下操作时，关闭第一排气再循环阀，并且打开第二排气再循环阀；以及当多个汽缸在第三模式下操作时，打开第一排气再循环阀，并且关闭第二排气再循环阀。

现在参见图12，其描述表格1200，该表格描述用于多个汽缸的排气门和CIV中的每一个的示例气门状态和/或气门正时，以及基于图6和图7的发动机10的多个汽缸的操作模式的ERV。表格1200也指示汽缸操作的不同模式期间的排气的部分的目标位置。如先前提及的，将参考图6和图7的发动机10描述表格1200。此外，用于操作的每个不同模式内共同发动机循环的排气门、ERV以及CIV的状态被示出。

注意，汽缸20与汽缸22、24和26分开列出。因而，汽缸20可以是发动机10的多个汽缸20、22、24和26的子集。此外，汽缸22、24和26可以是多个汽缸的剩余汽缸。在包括具有更多数量的汽缸(例如6、8、10个汽缸)的发动机的替代实施例中，汽缸的子集可包括多于一个的汽缸。

在非常低的发动机负荷期间发生的操作的第一模式(例如，模式1)期间，每个汽缸的第一排气门(Exh_1)和CIV(Exh_3)被保持关闭通过相同的共同发动机循环内的整个排气冲程。具体地，在操作的第一模式期间，汽缸20、22、24、26的Exh_1和Exh_3被关闭。在相同的共同发动机循环期间，发动机10的所有汽缸的第二排气门(Exh_2)被打开排气冲程的整个持续时间。为详细阐述，刚好在对应的活塞的BDC位置之前，用于汽缸20、22、24和26的Exh_2朝做功冲程的末端(从关闭的位置)被打开，当活塞上升到随后的排气冲程的TDC时被保持打开，并且刚好在达到排气冲程的TDC位置之后被关闭。此外，在后面的进气冲程的第二排气门和进气门之间有小程度的正重叠，以允许内部EGR。在替代实施例中，正气门重叠可不发生。

在非常低的发动机负荷期间的操作的第一模式可附加地或任选地包括刚好在做功冲程的末端的对应的活塞的TDC位置之前(如图9A的虚曲线908中所示)，(从关闭的位置)打开每个汽缸的第一排气门。例如，在排放控制设备已经达到起燃温度之后，在非常低的发动机负荷期间可采用该操作的任选模式。第一排气门可被保持打开，直到通过排气冲程的中途附近(例如，排气冲程中BDC之后的90CAD)，并且可在排气冲程的中点附近被关闭。因此，排气脉冲的第一部分可被递送到排气涡轮。此外，每个汽缸的第二排气门可被打开(从关闭的)，以将剩余的排气递送到排放控制设备。在一个示例中，第二排气门可被保持打开排气冲程的整个持续时间(例如，从排气冲程的BDC到TDC)。在本文中，第二排气门从排气冲程的BDC到中点可与第一排气门重叠。在另一个示例中(如图9A的虚曲线909中所示)，刚好在第一排气门被关闭之前，第二排气门可被打开。具体地，刚好在排气冲程的中点之前，第二排气门可被打开，并且其刚好在排气冲程结束之后(例如，刚好在排气冲程的末端的对应的活塞的TDC位置之后)可被关闭。

在操作的第一模式期间，第一ERV(或前压缩机ERV)和第二ERV(或后压缩机ERV)中的每一个被保持关闭。此外，在操作的第一模式期间，来自发动机的所有汽缸的全部排气被引导到排放控制设备。在一些实施例中，操作的第一模式可附加地包括将排气的泄放脉冲的小部分递送到涡轮增压器的涡轮。在本文中，排气冲程的初始部分期间，每个汽缸(例如，汽缸20、22、24和26)的第一排气门可被打开，而第二排气门被打开相同的排气冲程的剩余的持续时间。

当发动机在低负荷到中等负荷下操作时发生的操作的第二模式(例如，模式2)期间，汽缸22、24和26中的Exh_3在给定发动机循环内的各自的排气冲程的整个持续时间期间被保持关闭。但是，刚好在各自的活塞的BDC位置之前，汽缸22、24和26中的第一排气门在给定的发动机循环中朝做功冲程的末端被打开(从关闭)，并且在活塞上升到随后的排气冲程的TDC时，其被保持打开。最终，恰好在相同的给定的发动机循环内的排气冲程中各自的活塞的TDC位置(例如，在TDC之前45CAD附近)之前，第一排气门被关闭(从打开)。同时，当各自的汽缸中的对应的第一排气门在各自的排气冲程的中点附近的其最大升程时，汽缸22、24和26的第二排气门(Exh_2)在相同的给定循环中从关闭被打开。此外，刚好在各自的排气冲程的TDC之后，汽缸22、24和26的第二排气门在相同的给定发动机循环内被关闭。

在操作的第二模式期间，相对于剩余汽缸22、24和26的操作，汽缸20以不同的方式被操作。汽缸20的第一排气门和第二排气门在相同的给定的发动机循环中被保持关闭排气冲程的整个持续时间。此外，汽缸20的第三排气门在相同的给定的发动机循环中被保持打开各自的排气冲程的整个持续时间。具体地，刚好在对应的活塞的BDC位置之前，汽缸20的CIV朝做功冲程的末端被打开(从关闭)，当活塞上升到随后的排气冲程的TDC时被保持打开，并且刚好在达到排气冲程的TDC位置之后被关闭。此外，后面的进气冲程中可存在汽缸20的CIV和进气门之间的正重叠。替代地，正气门重叠可不发生。

此外，第二ERV(或后压缩机ERV)在操作的第二模式期间可以是打开的，用于经由后压缩机导管664将来自汽缸20(例如，汽缸的子集)的全部排气内容物再循环到后压缩机位置。此外，第一ERV(或前压缩机ERV)可被保持关闭。在操作的第二模式期间，来自汽缸20的所有排气可被再循环到压缩机的下游，其在进气歧管的上游和进气节气门下游中间的位置。因此，在第二模式期间，来自汽缸20的排气可不被供应到涡轮、前压缩机位置(当第一ERV被关闭时)或排放催化剂。在相同的给定的发动机循环期间，来自剩余汽缸(例如，汽缸22、24和26)的排气被引导到涡轮和排放控制设备中的每一个。具体地，在较高压力下，包括泄放脉冲的排气的第一部分可被引导到涡轮，而包括排气的清除部分的排气的第二部分可被引导到排放控制设备。因此，当剩余汽缸的第三排气门在操作的第二模式期间被保持关闭排气冲程的整个持续时间时，来自剩余汽缸的排气可不被供应到压缩机进口或后压缩机位置。

在高发动机负荷期间发生的操作的第三模式(例如，模式3)期间，在不同的共同的发动机循环内，每个汽缸的第一排气门、第二排气门以及CIV中的每一个可被打开各自的排气冲程的具体的持续时间和部分。刚好在各自的活塞的BDC位置之前，发动机10的所有汽缸中的第一排气门朝排气冲程的末端被打开(从关闭)，并且在活塞上升到随后的排气冲程的TDC时，其被保持打开。最终，恰好在不同的共同的发动机循环内的排气冲程中各自的活塞的TDC位置(例如，在TDC之前45CAD附近)之前，第一排气门被关闭(从打开)。

在不同的共同的发动机循环中，当相应的汽缸中的对应的第一排气门在各自的排气冲程的中点附近处于它们最大升程时，发动机10的所有汽缸的第二排气门从关闭状态被打开。此外，在各自的排气冲程的TDC之前(例如，在TDC的20度内)，所有汽缸的第二排气门在不同的共同的发动机循环内被关闭。最终，刚好在排气冲程中各自的活塞TDC位置之前，所有汽缸的CIV可打开(从关闭)，并且可被保持打开，直到随后进气冲程中TDC之后30度附近。具体地，恰好在相应的活塞的TDC位置之后，CIV可被关闭，从而允许相同的汽缸内相应的CIV和进气门之间正气门重叠。当发动机在重的负荷下操作时，进气歧管27可比排气歧管59处于更高的压力下。在本文中，可促使新鲜的进气的漏泄空气进入汽缸，且然后通过打开的CIV。应当理解，在排气冲程的末端，由于进入进气歧管的低压排气的反向流动(如先前所述，当进气歧管比排气歧管中排气压力处于更低的压力下时)，内部EGR可不发生。

此外，第一ERV可在操作的第三模式期间被打开，以允许排气残留物与来自所有的汽缸的新鲜的漏泄空气一起朝向压缩机进口流动。因此，在操作的第三模式期间，排气的第一泄放部分被递送到涡轮，排气的第二、清除部分被供应到排放催化剂，并且漏泄空气和低压EGR的组合经由管路164和第一ERV 125被再循环到前压缩机位置。

应当理解，在操作的任何模式期间，来自汽缸22、24和26的排气可不被供应到后压缩机位置。因而，在操作的第二模式期间，仅仅来自汽缸的子集(例如，汽缸20)的排气被供应到后压缩机位置。

以这种方式，用于发动机的示例方法可包括将来自第一汽缸组(例如，发动机10的汽缸20)的排气引导到前压缩机位置、后压缩机位置以及排气涡轮中的一个或多个，以及将来自第二汽缸组(例如，发动机10的汽缸22、24和26)的排气引导到前压缩机位置和排气涡轮中的一个或多个。第一汽缸组和第二汽缸组可相互排斥，并且包括不同的汽缸。例如，参考图6的发动机10的第一汽缸组可包括汽缸20，而第二汽缸组可包括汽缸22、24和26。因此，每个汽缸组可具有不同的且分开的汽缸，其中包括在第一汽缸组中的汽缸不是第二汽缸组的部分。因而，来自第一汽缸组的排气在中等发动机负荷状况期间被引导到后压缩机位置。方法还包括在中等发动机负荷状况期间不将来自第一汽缸组的排气引导到前压缩机位置或排气涡轮。在中等负荷期间，来自第二汽缸组的排气可被引导到排气涡轮，并且不被引导到前压缩机位置。在本文中，后压缩机位置可包括进气节气门下游和进气歧管上游的位置。

应当理解，来自第一汽缸组的排气在高发动机负荷状况期间可被引导到前压缩机位置和所述排气涡轮中的每一个，并且在共同的发动机循环中的相同时间，来自第二汽缸组的排气在高发动机负荷状况期间被引导到前压缩机位置和所述排气涡轮中的每一个。将排气引导到前压缩机位置可包括将漏泄的进气空气和残留的排气的组合朝第一汽缸组和第二汽缸组中的每一个的排气冲程的末端引导到压缩机的上游。此外，将漏泄的进气空气和残留的排气的所述组合朝第一汽缸组和第二汽缸组中的每一个中的排气冲程的末端引导也可包括提供在第一汽缸组和第二汽缸组的每一个中的每个汽缸的至少一个进气门和一个对应的排气门之间的正气门重叠。方法也可包括在高的发动机负荷状况期间不将来自第一汽缸组或第二汽缸组的排气引导到后压缩机位置。因而，引导排气可包括选择性地打开第一汽缸组和第二汽缸组中的每一个的一个或多个排气门，并且其中选择性地打开包括致动包括耦接到一个或多个排气门中的每一个的凸轮凸角的凸轮廓线变换设备，从而改变一个或多个排气门中的每一个的打开的正时和打开的持续时间。

以这种方式，具有分离排气歧管的发动机可以提高的效率和减少的爆震被操作。通过基于发动机状况修改排气门操作以将排气引导到不同的位置，当发动机具有较低的扭矩需求时，更大量的EGR可被供应到发动机。当发动机在较高扭矩需求下操作时，漏泄空气和低压EGR一起被使用，用于降低燃烧温度，从而减轻爆震。总的来说，可提高发动机性能。

虽然以上示例可包括每个汽缸的两个排气门和第三压缩机进口阀，以将来自汽缸的排气排出，至少针对一些汽缸和可能的全部汽缸，另一个表示可包括每个汽缸确切地具有一个排气门和一个压缩机进口阀(CIV)的系统。CIV在该表示中可被称为“第二排气门”。该配置可使用本文上述各种方法和部件，同时排气门经由第一通道耦接到涡轮的进口，且CIV经由第二通道耦接到压缩机进口，并且CIV经由第三通道耦接到在后压缩机位置处的进气通道。

参考图1，并且作为一个示例，汽缸20可包括经由歧管55和管路160连接到涡轮增压器190的涡轮92的进口的第一排气门122，以及经由歧管59和管路164连接到压缩机94的进口的压缩机进口阀112。此外，压缩机进口阀112也可经由后压缩机导管664和第二ERV 625流体地耦接到进气通道28，所述进气通道28在进气节气门的下游、进气歧管的上游以及压缩机94的下游。此外，汽缸20可不包括排气门132。在一些示例中，发动机10的其它汽缸也可包括两个排气门：第一排气门和压缩机进口阀。

在先前所描述的操作模式期间的汽缸操作可以是类似的。例如，在汽缸操作的第一模式期间，发动机10的每个汽缸的第一排气门可被打开贯穿整个排气冲程，从而将全部的燃烧内容物(例如，所有的排气)递送到排放催化剂。在操作的第二模式期间，汽缸20的CIV 112可在汽缸20中被保持打开排气冲程的整个持续时间，从而经由后压缩机导管664和第二ERV 625将来自汽缸的所有排气转移到后压缩机位置。此外，汽缸20的第一排气门可被保持关闭。同时，在相同的发动机循环内，剩余汽缸(例如，汽缸22、24和26)的第一排气门可被打开通过各自的排气冲程的整个持续时间，从而将这些剩余汽缸的所有燃烧内容物递送到排气涡轮，并且之后立即递送到排放催化剂。此外，剩余汽缸的CIV可被保持完全关闭贯穿相同的发动机循环中相应的排气冲程。在操作的第三模式期间，所有的排气可经由排气门122和压缩机进口阀112从汽缸20被排出，同时排气的较大部分通过排气门122离开，并且排气的较小部分通过压缩机进口阀112离开。经由压缩机进口阀112离开汽缸20的排气可与来自进气歧管27的新鲜的漏泄空气组合，并且可经由管路164和第一ERV 125被递送到前压缩机位置。在第三模式期间，发动机的其它汽缸也可以相同的方式被操作。

注意，包括在本文中的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非瞬时存储器中，并且可由包括控制器的控制系统与各种传感器、致动器以及其它发动机硬件组合来执行。本文描述具体程序可表示任何数量的处理策略，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等中的一个或多个。这样，示出的各种动作、操作和/或功能可以按示出的顺序执行、并行地执行或在一些情况下被省略。因而，处理的顺序不一定需要实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点，而是为了便于说明和描述被提供的。根据使用的特定策略，可重复执行示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可用图表表示被编程进发动机控制系统中计算机可读存储介质的非瞬时存储器的代码，其中通过执行系统中的指令执行所述动作，所述系统包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件。

应该理解，本文公开的配置和程序在本质上是示例性的，且这些具体实施例不应视为限制性意义，因为许多变化是可能的。例如，以上技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其它的发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置，以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

下面的权利要求特别指出被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应该理解，这些权利要求包括一个或更多这些元件的结合，既不要求也不排除两个或更多这些元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可通过本权利要求的修正或通过在这个或相关申请的新权利要求的提出被要求保护。此类权利要求，无论是更宽于，更窄于，等于，或不同于原始的权利要求的范围，也被视为包括在本公开的主题之内。