用于分离式排气发动机系统的系统和方法与流程

本说明书大体涉及用于发动机中的排气再循环的方法和系统，该发动机具有包括带双重气道的扫气歧管(dual,portedscavengemanifold)的分离式(split)排气系统。

背景技术：

发动机可使用升压设备(诸如涡轮增压器)以增加发动机功率密度。然而，由于燃烧温度的升高，可发生发动机爆震。由于高充气温度，升压状况下爆震尤其成问题。发明人在此已经认识到分离式排气系统可减少发动机爆震并且提高发动机效率，在该分离式排气系统中第一排气歧管将排气传送到发动机的排气中的涡轮增压器的涡轮并且第二排气歧管将排气再循环(egr)传送到涡轮增压器的压缩机上游的发动机的进气装置。在此发动机系统中，每个汽缸可包括两个进气门和两个排气门，其中第一组汽缸排气门(例如，放气排气门)唯一地耦接到第一排气歧管，并且第二组汽缸排气门(例如，扫气排气门)唯一地耦接到第二排气歧管。可在与第二组汽缸排气门不同的正时下操作第一组汽缸排气门，从而隔离排气的放气部分和扫气部分。第二组汽缸排气门的正时也可与汽缸进气门的正时协调，以产生正气门重叠周期，其中被称为吹气(blowthrough)的新鲜进气空气(或新鲜进气空气与egr的混合物)可经由耦接到第二排气歧管的egr通道流过汽缸并且流回到压缩机上游的进气装置。吹气空气可移除汽缸内的残余排气(称为扫气)。本发明人已经认识到，通过使排气的第一部分(例如，较高压力排气)流过涡轮和较高压力排气通道并且使排气的第二部分(例如，较低压力排气)和吹气空气流到压缩机入口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。

然而，本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，可经由设置在egr通道中的egr阀调节egr的流速或量。当涡轮速度低(例如，低发动机转速/高负载)或当压缩机入口温度高(例如，高发动机转速/高负载)时，可通过关闭或部分关闭egr阀来限制egr流量。在这种受限制的egr流量状况下，第二排气歧管可变得被加压。当在随后的发动机循环期间第二组汽缸排气门打开时，包括egr和新鲜进气空气的混合物的加压气体可流回到汽缸中并且流出第一组汽缸排气门。然而，吹气空气中的过量氧气可使位于涡轮下游的催化剂劣化。

技术实现要素：

在一个示例中，可通过一种用于发动机的方法解决上述问题，该方法包括：使排气的第一部分从第一组汽缸排气门在涡轮增压器涡轮上游流到排气通道；以及从第二组汽缸排气门：首先，使排气的第二部分在涡轮增压器涡轮下游且在催化剂上游流到排气通道；并且然后，使吹气空气在涡轮增压器压缩机上游流到进气通道。以这种方式，到涡轮增压器压缩机的egr流量和到催化剂的过量氧气流量二者均可减少。

作为一个示例，排气的第二部分可经由第一扫气歧管从第二组汽缸排气门流到排气通道。第一扫气歧管可经由其中设置有旁通阀的扫气歧管旁路在涡轮增压器涡轮下游且在催化剂上游耦接到排气通道。此外，吹气空气可经由第二扫气歧管从第二组汽缸排气门流到进气通道，第二扫气歧管经由多个气道(port)和排气流道流体耦接到第一扫气歧管。第二扫气歧管可经由其中设置有egr阀的egr通道耦接到进气通道。通过在维持egr阀至少部分打开的同时打开旁通阀，吹气空气优选经由第二扫气歧管流到涡轮增压器压缩机上游的进气通道，同时排气优选经由第一扫气歧管流到排气通道。以此方式，避免了扫气歧管加压，同时仍减少到涡轮增压器压缩机的egr流量。通过继续使冷吹气空气流到压缩机入口，可降低压缩机入口温度。另外，通过不使吹气空气流到催化剂，可减少催化剂劣化。

应当理解，提供上面的发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决上述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1a示出具有分离式排气系统的涡轮增压发动机系统的示意图。

图1b示出图1a的发动机系统的汽缸的实施例。

图2示出用于分离式排气系统的带气道的扫气歧管的实施例。

图3示出用于分离式排气发动机系统的一个发动机汽缸的示例汽缸进气门正时和排气门正时。

图4示出描绘在发动机循环的不同曲柄角度下耦接到带气道的扫气歧管的排气流道中的相对气体成分的示例图。

图5示出在扫气歧管气道处的气体成分相对于汽缸气门正时的变化的示例。

图6为用于调节气门位置以在受限制的压缩机流量状况期间经由第一扫气歧管将残余排气供应到排气通道并且经由第二扫气歧管将吹气空气供应到压缩机的入口的示例方法。

图7示出在受限制的压缩机流量状况期间操作分离式排气发动机系统时发动机操作参数变化的示例图。

图2大约按比例示出。

具体实施方式

以下描述涉及用于操作具有经由第一排气歧管到进气装置的吹气和排气再循环(egr)的分离式排气发动机的系统和方法。如图1a所示，分离式排气发动机可包括唯一地耦接到每个汽缸的放气排气门的第一排气歧管(在本文中称为放气排气歧管)。放气歧管耦接到发动机的排气通道，其中排气通道包括涡轮增压器涡轮和一个或多个排放控制装置(其可包括一个或多个催化剂)。如图1a所示并且在图2中阐述，分离式排气发动机也可包括经由排气流道唯一地耦接到每个汽缸的扫气排气门的第一扫气歧管以及从每个排气流道通过气道连接的第二扫气歧管。第一扫气歧管经由包括扫气歧管旁通阀(smbv)的扫气歧管旁路通道耦接到涡轮增压器涡轮下游的发动机的排气通道，并且第二排气歧管经由包括第一egr阀(在本文中被称为btcc阀)的第一egr通道耦接到涡轮增压器压缩机上游的进气通道。此外，在一些实施例中，分离式排气发动机系统可包括各种阀致动机构并且可安装在混合动力车辆中，如图1b所示。每个汽缸的扫气排气门和放气排气门可在发动机循环中的不同正时打开和关闭，以便隔离燃烧排气的扫气部分和放气部分，并且将这些部分分别引导到第一扫气歧管和第二扫气歧管以及放气歧管，如图3所示。另外，由于排气流道中的气体成分梯度，如图4至图5所示，燃烧排气的扫气部分可优选经由第一扫气歧管供应到排气通道，而未燃烧的吹气空气经由对btcc阀和smbv的调节，在选择的工况下(例如，当期望受限制的压缩机流量时)优选经由第二扫气歧管供应到压缩机入口，诸如根据图6的示例方法。图7示出用于响应于受限制的压缩机流量状况调节btcc阀和smbv的示例正时图。例如，在某些发动机工况下，诸如当压缩机温度达到上限阈值温度时，可期望减少到压缩机入口的流量。通过优选使较热排气经由扫气歧管旁路通道从扫气排气门流到排气，以及使较冷吹气空气经由egr通道流到压缩机入口，可减少压缩机处的温度和气流，同时减少流到排气通道的含氧空气的量。

在以下描述中，正在操作或致动的阀指示其根据在燃烧循环期间对于给定的一组状况确定的正时来打开和/或关闭。同样地，除非另有说明，否则阀停用或不操作指示阀维持关闭。

图1a示出可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包括多个燃烧室(即汽缸)，其可通过汽缸盖(未示出)在顶部加盖。在图1a所示的示例中，发动机10包括以直列4缸配置布置的汽缸13、14、15和18。然而，应当理解，尽管图1a示出四个汽缸，但是发动机10可包括任何配置的任何数量的汽缸，例如v-6、i-6、v-12、对置4缸等。另外，如下面进一步描述的，图1a所示的汽缸可具有汽缸配置，诸如图1b所示的汽缸配置。汽缸13、14、15和18中的每个包括两个进气门，包括第一进气门2和第二进气门4，以及两个排气门，包括第一排气门(本文中称为放气排气门或放气门)8和第二排气门(本文中称为扫气排气门或扫气门)6。进气门和排气门在本文中可分别被称为汽缸进气门和汽缸排气门。

如下面参考图1b进一步所解释，可经由各种凸轮轴正时系统控制进气门中的每个的正时(例如，打开正时、关闭正时、打开持续时间等)。在一个实施例中，第一进气门2和第二进气门4二者均可被以相同的气门正时控制(例如，使得它们在发动机循环中同时打开和关闭)。在替代实施例中，第一进气门2和第二进气门4可被以不同的气门正时控制。另外，第一排气门8可被以与第二排气门6不同的气门正时控制(例如，使得相同汽缸的第一排气门和第二排气门在与彼此不同的时间打开并且在与彼此不同的时间关闭)，如下面进一步所讨论。

每个汽缸经由进气通道28从进气歧管44接收进气空气(或进气空气和再循环排气的混合物，如下面进一步所解释)。进气歧管44经由进气道(例如，流道)耦接到汽缸。例如，进气歧管44在图1a中被示出为经由第一进气道20耦接到每个汽缸的每个第一进气门2。另外，进气歧管44经由第二进气道22耦接到每个汽缸的每个第二进气门4。以这种方式，每个汽缸进气道能够与其经由第一进气门2或第二进气门4中的对应的一个耦接到的汽缸选择性地连通。每个进气道可将空气和/或燃料供应到其耦接的汽缸以用于燃烧。

进气道中的一个或多个可包括充气运动控制设备，诸如充气运动控制阀(cmcv)。如图1a所示，每个汽缸的每个第一进气道20包括cmcv24。cmcv24也可被称为涡流控制阀或滚流控制阀。cmcv24可限制经由第一进气门2进入汽缸的气流。在图1a的示例中，每个cmcv24可包括阀板；然而，阀的其他设计也是可能的。注意，为了本公开的目的，当cmcv24完全致动时，cmcv24处于“关闭”位置，并且阀板可完全倾斜进入相应的第一进气道20，从而导致最大的空气充气流阻塞。替代地，cmcv24在停用时处于“打开”位置，并且阀板可完全旋转以基本平行于气流，从而显著地最小化或消除空气充气流阻塞。cmcv主要可维持在其“打开”位置，并且仅当期望涡流状况时才可启动“关闭”。

如图1a所示，每个汽缸中的仅一个进气道包括cmcv24。然而，在替代实施例中，每个汽缸的两个进气道可包括cmcv24。控制器12可响应于发动机工况(诸如发动机转速/负载和/或当经由第二排气门6的吹气被激活时)致动cmcv24(例如，经由可耦接到直接耦接到每个cmcv24的旋转轴的阀致动器)，以将cmcv移动到打开位置或关闭位置，或打开位置与关闭位置之间的多个位置。如本文所提及的，吹气空气或吹气燃烧冷却(btcc)可指在进气门与第二排气门6之间的气门打开重叠时段期间(例如，同时打开进气门和第二排气门6的时段)从每个汽缸的一个或多个进气门流到第二排气门6的进气空气，而不燃烧吹气空气。

高压双级燃料系统(诸如图1b所示的燃料系统)可用于在喷射器66处产生燃料压力。如此，燃料可经由喷射器66直接喷射在汽缸中。无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向汽缸13、14、15和18提供点火火花。汽缸13、14、15和18各自耦接到两个排气道，用于分别引导燃烧气体的放气部分和扫气部分。具体地，如图1a所示，汽缸13、14、15和18使燃烧气体的第一部分(例如，放气部分)经由第一排气流道(例如，气道)86排放到第一排气歧管(在本文中称为放气歧管)84，并且使燃烧气体的第二部分(例如，扫气部分)经由第二排气流道(例如，气道)82排放到第一扫气歧管79和/或经由第二排气流道82和气道83排放到第二扫气歧管80。第一扫气歧管79和第二扫气歧管80在本文中可统称为第二排气歧管。第二排气流道82从汽缸13、14、15和18延伸到第一扫气歧管79。此外，第二排气流道82经由气道83耦接到第二扫气歧管80，其中气道83中的每个耦接到第二排气流道82中的一个。因此，燃烧气体的扫气部分可流到第一扫气歧管79和第二扫气歧管80二者。下面将参考图2进一步描述第一扫气歧管79、第二扫气歧管80和气道83的配置。此外，第一排气歧管84包括第一歧管部分81和第二歧管部分85。汽缸13和18(在本文中称为外部汽缸)的第一排气流道86从汽缸13和18延伸到第一排气歧管84的第二歧管部分85。此外，汽缸14和15(在本文中称为内部汽缸)的第一排气流道86从汽缸14和15延伸到第一排气歧管84的第一歧管部分81。

每个排气流道可以经由排气门与其耦接的汽缸选择性地连通。例如，第二排气流道82经由第二排气门6与它们相应的汽缸连通，并且第一排气流道86经由第一排气门8与它们相应的汽缸连通。当每个汽缸中的至少一个排气门处于关闭位置时，第二排气流道82与第一排气流道86隔离。排气不可在排气流道82和86之间直接流动。上述排气系统在本文中可被称为分离式排气歧管系统，其中使来自每个汽缸的排气的第一部分输出到第一排气歧管84，并且使来自每个汽缸的排气的第二部分输出到第一扫气歧管79，其中第一排气歧管不直接与扫气歧管连通(例如，没有通道将第一排气歧管与第一扫气歧管或第二扫气歧管直接耦接，并且因此排气的第一部分和第二部分在第一排气歧管和扫气歧管内不彼此混合)。

发动机10包括涡轮增压器，该涡轮增压器包括耦接在公共轴上的双级排气涡轮164和进气压缩机162。双级涡轮164包括第一涡轮163和第二涡轮165。第一涡轮163直接耦接到第一排气歧管84的第一歧管部分81并且仅经由汽缸14和15的第一排气门8接收来自汽缸14和15的排气。第二涡轮165直接耦接到第一排气歧管84的第二歧管部分85并且仅经由汽缸13和18的第一排气门8接收来自汽缸13和18的排气。第一涡轮和第二涡轮的旋转驱动设置在进气通道28内的压缩机162的旋转。如此，进气在压缩机162处被升压(例如被加压)并且向下游行进到进气歧管44。排气离开第一涡轮163和第二涡轮165二者进入公共排气通道74。废气门可耦接在双级涡轮164两侧。具体地，废气门阀76可被包括在耦接在双级涡轮164的入口上游的第一歧管部分81与第二歧管部分85中的每个和在双级涡轮164的出口下游的排气通道74之间的旁路78中。以这种方式，废气门阀(在本文中称为涡轮废气门)76的位置控制由涡轮增压器提供的升压量。在替代实施例中，发动机10可包括单级涡轮，其中来自第一排气歧管84的所有排气被引导到相同涡轮的入口。

离开双级涡轮164的排气在排气通道74中向下游流到第一排放控制装置70和第二排放控制装置72，第二排放控制装置72布置在来自第一排放控制装置70的排气通道74中的下游。在一个示例中，排放控制装置70和72可包括一个或多个催化剂砖。在一些示例中，排放控制装置70和72可为三元型催化剂(twc)。在其他示例中，排放控制装置70和72可包括柴油氧化催化剂(doc)和选择性催化还原催化剂(scr)中的一个或多个。在又一个示例中，第二排放控制装置72可包括微粒过滤器，诸如汽油微粒过滤器(gpf)或柴油微粒过滤器(dpf)。在一个示例中，第一排放控制装置70可包括催化剂，并且第二排放控制装置72可包括gpf。在穿过排放控制装置70和72后，排气可被引导到尾管。

如下面进一步所描述，排气通道74还包括与控制系统17的控制器12电子通信的多个排气传感器。如图1a所示，排气通道74包括位于第一排放控制装置70与第二排放控制装置72之间的第一氧传感器90。第一氧传感器90可被配置成测量进入第二排放控制装置72的排气的氧含量。排气通道74可包括沿排气通道74定位的一个或多个附加的氧传感器，诸如位于双级涡轮164与第一排放控制装置70之间的第二氧传感器91和/或位于第二排放控制装置72下游的第三氧传感器93。如此，第二氧传感器91可被配置成测量进入第一排放控制装置70的排气的氧含量，并且第三氧传感器93可被配置成测量离开第二排放控制装置72的排气的氧含量。在一个实施例中，一个或多个氧传感器90、91和93可为通用排气氧(uego)传感器。替代地，双态排气氧传感器可代替氧传感器90、91和93。

排气通道74可包括各种其他传感器，诸如一个或多个温度和/或压力传感器。例如，如图1a所示，压力传感器96位于第一排放控制装置70与第二排放控制装置72之间的排气通道74内。如此，压力传感器96可被配置成测量进入第二排放控制装置72的排气的压力。压力传感器96和氧传感器90二者均在其中流动通道98耦接到排气通道74的点处布置在排气通道74内。流动通道98在本文中可被称为扫气歧管旁路通道(smbp)98。扫气歧管旁路通道98直接耦接到第一扫气歧管79与排气通道74并且在第一扫气歧管79与排气通道74之间。阀97(在本文中称为扫气歧管旁通阀smbv)设置在扫气歧管旁路通道98内，并且可由控制器12致动以调节从第一扫气歧管79到第一排放控制装置70与第二排放控制装置72之间的排气通道74的排气流的量。

第二扫气歧管80直接耦接到第一排气再循环(egr)通道50。第一egr通道50直接耦接在第二扫气歧管80与压缩机(例如，涡轮增压器压缩机)162上游的进气通道28之间，并且因此可被称为低压egr通道。如此，排气(或吹气空气，如下面进一步所解释)从第一扫气歧管79经由气道83被引导到第二扫气歧管80，并且然后经由第一egr通道50被引导到压缩机162上游的进气通道28。如图1a所示，第一egr通道50包括被配置成冷却从第一扫气歧管和第二扫气歧管流到进气通道28的排气的egr冷却器52和第一egr阀54(其在本文中可被称为btcc阀)。控制器12被配置成致动和调节第一egr阀54的位置，以便控制流过第一egr通道50的空气流的量。当第一egr阀54处于关闭位置时，没有排气或进气空气可从第一扫气歧管79和第二扫气歧管80流到压缩机162上游的进气通道28。另外，当第一egr阀54处于打开位置时，排气和/或吹气空气可从第一扫气歧管79和第二扫气歧管80流到压缩机162上游的进气通道28。控制器12可附加地将第一egr阀54调节到完全打开与完全关闭之间的多个位置。

第一排出器(ejector)56位于进气通道28内的第一egr通道50的出口处。第一排出器56可包括收缩部或文丘里管，其在压缩机162的入口处提供压力增加。结果，来自第一egr通道50的egr可与流过进气通道28到压缩机162的新鲜空气混合。因此，来自第一egr通道50的egr可充当第一排出器56上的动力流。在替代实施例中，可不存在位于egr通道50的出口处的排出器。而是，压缩机162的出口可成形为降低气压以辅助egr流的排出器(并且因此在该实施例中，空气为动力流而egr为次级流)。在又一个实施例中，可在压缩机162的叶片的后缘处引入来自egr通道50的egr，由此允许吹气空气经由第一egr通道50到进气通道28。

第二egr通道58可耦接在第一egr通道50与进气通道28之间。具体地，如图1a所示，第二egr通道58在egr阀54与egr冷却器52之间耦接到第一egr通道50。在替代实施例中，当第二egr通道58被包括在发动机系统中时，该系统可不包括egr冷却器52。此外，第二egr通道58直接耦接到压缩机162下游的进气通道28。由于这种耦接，第二egr通道58在本文中可被称为中压egr通道。另外，如图1a所示，第二egr通道58耦接到增压空气冷却器(cac)40上游的进气通道28。cac40被配置成在进气空气(其可为来自发动机系统的外部的新鲜进气空气和排气的混合物)通过cac40时冷却该进气。如此，来自第一egr通道50和/或第二egr通道58的再循环排气可在进入进气歧管44之前经由cac40冷却。在替代实施例中，第二egr通道58可耦接到cac40下游的进气通道28。在该实施例中，设置在第一egr通道50内的egr冷却器52可不存在。另外，如图1a所示，第二排出器57可位于第二egr通道58的出口处的进气通道28内。

第二(例如，中压)egr阀59设置在第二egr通道58内。第二egr阀59被配置成调节通过第二egr通道58的气体流的量(例如，吹气空气或排气)。控制器12可基于(例如，根据)发动机工况将egr阀59致动到打开位置(允许流过第二egr通道58)、关闭位置(阻止流过第二egr通道58)或完全打开与完全关闭之间的多个位置。例如，致动egr阀59可包括控制器12向egr阀59的致动器发送电子信号，以将egr阀59的阀板移动到打开位置、关闭位置或完全打开与完全关闭之间的一些位置。基于发动机系统中的系统压力和替代阀的位置，空气可朝向第二egr通道58内的进气通道28或朝向第二egr通道58内的第二扫气歧管80流动。

进气通道28还包括与进气歧管44连通的电子进气节气门62。如图1a所示，进气节气门62位于cac40下游。能够通过控制系统17经由通信耦接到控制器12的节气门致动器(未示出)调整节气门62的节流板64的位置。通过在操作压缩机162时调整进气节气门62，可从大气导入一定量的新鲜空气和/或从一个或多个egr通道导入一定量的再循环排气，并且经由进气歧管44在升压压力下递送到发动机汽缸。为了减少压缩机喘振，由压缩机162压缩的充气的至少一部分可再循环到压缩机入口。可提供压缩机再循环通道41用于将压缩空气从cac40上游的压缩机出口再循环到压缩机入口。可提供压缩机再循环阀(crv)42用于调节再循环到压缩机入口的再循环流的量。在一个示例中，可响应于实际或预期的压缩机喘振状况经由来自控制器12的命令致动打开crv42。

第三流动通道30(其在本文中可被称为热管)耦接在第二扫气歧管80与进气通道28之间。具体地，第三流动通道30的第一端部直接耦接到第二扫气歧管80，并且第三流动通道30的第二端部在进气节气门62下游且在进气歧管44上游直接耦接到进气通道28。第三阀32(例如，热管阀)设置在第三流动通道30内并且被配置成调节通过第三流动通道30的空气流的量。响应于从控制器12发送到第三阀32的致动器的致动信号，第三阀32可被致动到完全打开位置、完全关闭位置或完全打开与完全关闭之间的多个位置。

第一扫气歧管79、第二扫气歧管80和/或第二排气流道82可包括设置在其中的一个或多个传感器(诸如压力传感器、氧传感器和/或温度传感器)。例如，如图1a所示，第一扫气歧管79包括设置在其中的压力传感器34和氧传感器36并且被配置成分别测量离开第二排气门6并进入第一扫气歧管79的排气和吹气(例如，进气)空气的压力和氧含量。除了氧传感器36之外或替代地，每个第二排气流道82可包括设置在其中的单独的氧传感器38。如此，可基于氧传感器38的输出确定经由第二排气门6离开每个汽缸的排气和/或吹气空气的氧含量。在其他示例中，第二扫气歧管80可另外地或替代地包括设置在其中并且被配置成分别测量从第二排气流道82经由气道83进入第二扫气歧管80的排气和吹气空气的压力和氧含量的压力传感器和氧传感器。

在一些实施例中，如图1a所示，进气通道28可包括电动压缩机60。电动压缩机60设置在旁路通道61中，旁路通道61在电动压缩机阀63的上游和下游耦接到进气通道28。具体地，旁路通道61的入口耦接到电动压缩机阀63上游的进气通道28，并且旁路通道61的出口在电动压缩机阀63下游且在第一egr通道50耦接到进气通道28的位置的上游耦接到进气通道28。另外，旁路通道61的出口耦接在进气通道28中的涡轮增压器压缩机162的上游。可通过电动马达使用存储在能量存储设备处的能量电驱动电动压缩机60。在一个示例中，如图1a所示，电动马达可为电动压缩机60的部分。当请求的额外的升压(例如，高于大气压力的进气空气的增加的压力)高于压缩机162提供的量时，控制器12可激活电动压缩机60，使得其旋转并且增加流过旁路通道61的进气空气的压力。另外，控制器12可将电动压缩机阀63致动到关闭或部分关闭位置以引导增加量的进气空气通过旁路通道61和电动压缩机60。

进气通道28可包括一个或多个附加的传感器(诸如附加的压力传感器、温度传感器、流速传感器和/或氧传感器)。例如，如图1a所示，进气通道28包括设置在压缩机162、电动压缩机阀63和第一egr通道50耦接到进气通道28的位置的上游的质量空气流量(maf)传感器48。进气压力传感器31和进气温度传感器33位于压缩机162上游和第一egr通道50耦接到进气通道28的位置的下游的进气通道28中。进气氧传感器35和进气温度传感器43可定位在压缩机162下游和cac40上游的进气通道28中。附加的进气压力传感器37可位于cac40下游和节气门62上游的进气通道28中。在一些实施例中，如图1a所示，附加的进气氧传感器39可位于进气通道28中在cac40与节气门62之间。另外，进气歧管压力(例如，map)传感器122和进气歧管温度传感器123位于所有发动机汽缸上游的进气歧管44内。

在一些示例中，发动机10可耦接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统(如图1b所示)。该混合动力车辆可具有并联配置、串联配置或它们的变体或组合。另外，在一些实施例中，可采用其他发动机配置，例如柴油发动机。

可至少部分地由控制系统17(包括控制器12)控制发动机10，并且可经由输入设备(图1a中未示出)由来自车辆操作者的输入控制发动机10。控制系统17被示出为接收来自多个传感器16(其各种示例在本文中描述)的信息并且将控制信号发送到多个致动器99。作为一个示例，如上所述，传感器16可包括位于在进气通道28、进气歧管44、排气通道74以及第一扫气歧管79内的压力传感器、温度传感器和氧传感器。其他传感器可包括用于估计节气门入口压力(tip)的节气门入口压力(tip)传感器和/或用于估计耦接在进气通道中的节气门下游的节气门空气温度(tct)的节气门入口温度传感器。下面参考图1b详细描述附加的系统传感器和致动器。作为另一个示例，致动器99可包括燃料喷射器、阀63、42、54、59、32、97、76以及节气门62。致动器99还可包括耦接到汽缸进气门和排气门的各种凸轮轴正时致动器(如下面参考图1b进一步所描述)。控制器12可接收来自各种传感器的输入数据，处理该输入数据，并且响应于基于对应于一个或多个例程的控制器12的存储器中编程的指令或代码处理的输入数据触发致动器。本文参考图6描述示例控制例程(例如，方法)。例如，调节从第二扫气歧管80到进气通道28的egr流可包括调节第一egr阀54的致动器以调节从第二扫气歧管80流到压缩机162上游的进气通道28的排气量。在另一个示例中，调节从第二扫气歧管80到进气通道28的egr流可包括调节排气门凸轮轴的致动器以调节第二排气门6的打开正时。

以这种方式，图1a的第一排气歧管和第二排气歧管可被设计成分别导引排气的放气部分和扫气部分。第一排气歧管84可经由第一歧管部分81和第二歧管部分85将排气的放气脉冲导引到双级涡轮164，而第一扫气歧管79可经由气道83、第二扫气歧管80以及第一egr通道50和第二egr通道58中的一个或多个将排气的扫气部分导引到进气通道28和/或经由扫气歧管旁路通道98导引到双级涡轮164下游的排气通道74。例如，第一排气门8将排气的放气部分导引通过第一排气歧管84到双级涡轮164以及第一排放控制装置70和第二排放控制装置72二者，而第二排气门6将排气的扫气部分导引通过第一扫气歧管79并且经由第二扫气歧管80和一个或多个egr通道导引到进气通道28，或经由扫气歧管旁路通道98导引到排气通道74和第二排放控制装置72。

应当注意，虽然图1a示出包括第一egr通道50、第二egr通道58、扫气歧管旁路通道98以及流动通道30中的每个的发动机10，但是在替代实施例中，发动机10可仅包括这些通道的一部分。例如，在一个实施例中，发动机10可仅包括第一egr通道50和扫气歧管旁路通道98，而不包括第二egr通道58和流动通道30。在另一个实施例中，发动机10可包括第一egr通道50、第二egr通道58和扫气歧管旁路通道98，但是不包括流动通道30。在又一个实施例中，发动机10可包括第一egr通道50、流动通道30和扫气歧管旁路通道98，但是不包括第二egr通道58。在一些实施例中，发动机10可不包括电动压缩机60。在其他实施例中，发动机10可包括在图1a中示出的传感器的全部或仅一部分。

现在参考图1b，其示出可安装在车辆100中的内燃发动机10的单个汽缸的局部视图。如此，先前在图1a中介绍的部件用相同的附图标记表示并且不被重新介绍。发动机10被描绘成具有燃烧室(汽缸)130、冷却剂套筒114和其中设置有活塞136且连接到曲轴140的汽缸壁132。示出了经由相应的进气门152和排气门156与进气通道146和排气通道148连通的燃烧室130。如先前在图1a中所描述的，发动机10的每个汽缸可沿两个管道排出燃烧产物。在所描绘的视图中，排气通道148表示从汽缸通向涡轮的第一排气流道(例如，气道)(诸如图1a的第一排气流道86)，而第二排气流道在该视图中不可见。

如先前在图1a中也详细描述的，发动机10的每个汽缸可包括两个进气门和两个排气门。在所描绘的视图中，进气门152和排气门156定位在燃烧室130的上部区域。可由控制器12使用包括一个或多个凸轮的相应凸轮致动系统控制进气门152和排气门156。凸轮致动系统可利用凸轮廓线变换系统(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。在所描绘的示例中，每个进气门152由进气凸轮151控制，并且每个排气门156由排气凸轮153控制。分别根据设定的进气门正时和排气门正时可经由进气门正时致动器101致动进气凸轮151，以及可经由排气门正时致动器103致动排气凸轮153。在一些示例中，可分别经由进气门正时致动器101和排气门正时致动器103停用进气门和排气门。例如，控制器可向排气门正时致动器103发送信号以停用排气门156，使得其保持关闭并且在其设定的正时不打开。可分别由气门位置传感器155和157确定进气门152和排气门156的位置。如上所述，在一个示例中，每个汽缸的所有排气门可被控制在相同的排气凸轮轴上。如此，可经由一个凸轮轴一起调节扫气(第二)排气门和放气(第一)排气门二者的正时，但是它们相对于彼此可各自具有不同的正时。在另一个示例中，可在第一排气凸轮轴上控制每个汽缸的扫气排气门，并且可在不同的第二排气凸轮轴上控制每个汽缸的放气排气门。以这种方式，可彼此分开调节扫气气门和放气气门的气门正时。在替代实施例中，扫气排气门和/或放气排气门的(一个或多个)凸轮或气门正时系统可采用凸轮系统中的凸轮、扫气气门上的电动液压式系统和/或扫气气门上的机电气门升程控制。

例如，在一些实施例中，可通过电动气门致动控制进气门和/或排气门。例如，汽缸130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系统和/或vct系统的凸轮致动控制的排气门。在其他实施例中，可由共同的气门致动器(或致动系统)或可变气门正时致动器(或致动系统)控制进气门和排气门。

在一个示例中，进气凸轮151包括单独且不同的凸轮凸角，其为燃烧室130的两个进气门中的每个提供不同的气门廓线(例如，气门正时、气门升程、持续时间等)。同样地，排气凸轮153可包括单独且不同的凸轮凸角，其为燃烧室130的两个排气门中的每个提供不同的气门廓线(例如，气门正时、气门升程、持续时间等)。在另一个示例中，进气凸轮151可包括为两个进气门中的每个提供基本上相似的气门廓线的公共凸角或类似凸角。

此外，不同排气门的不同凸轮轮廓能够用于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离。例如，第一排气凸轮廓线能够恰好在燃烧室130的做功冲程的bdc(下止点)之前从关闭位置打开第一排气门(例如，放气气门)，并且在上止点(tdc)之前很好地关闭相同的排气门以选择性地排出来自燃烧室的放气气体。另外，第二排气凸轮廓线能够被定位成在排气冲程的中点之前从关闭位置打开第二排气门(例如，扫气气门)，并且在tdc之后关闭它以选择性地排出排气的扫气部分。

因此，第一排气门和第二排气门的正时能够将汽缸放气气体与排气的扫气部分隔离，同时在进气门与扫气排气门之间的正气门重叠期间，可用新鲜的进气空气吹气来清除汽缸的间隙容积中的任何残余排气。通过使离开汽缸的排气的第一部分(例如，较高压力排气)流到(一个或多个)涡轮和较高压力排气通道，并且使后来的排气的第二部分(例如，较低压力排气)和吹气空气流到压缩机入口，发动机系统的效率增加。可增强涡轮能量回收，并且可经由增加的egr和减少的爆震来增加发动机效率。

继续图1b，示出排气传感器126耦接到排气通道148。传感器126可位于一个或多个排放控制装置(诸如图1a的装置70和72)上游的排气通道中。传感器126可从用于提供排气空燃比的指示的各种合适的传感器中选择，诸如线性氧传感器或uego(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或ego(如图所示)、hego(加热型ego)、nox、hc或co传感器。下游排放控制装置可包括twc、nox捕集器、gpf、各种其他排放控制装置或它们的组合中的一个或多个。

可通过定位在排气通道148中的一个或多个温度传感器(未示出)估计排气温度。替代地，可基于发动机工况(诸如速度、负载、空燃比(afr)、火花延迟等)推断排气温度。

汽缸130能够具有压缩比，该压缩比为当活塞136处于bdc与处于tdc时的容积比。通常，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在一些示例中，诸如在使用不同燃料的情况下，压缩比可增加。例如，当使用较高辛烷值的燃料或具有较高潜在蒸发焓的燃料时，可发生这种情况。如果使用直接喷射，由于其对发动机爆震的影响，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启动燃烧的火花塞92。在选择的操作模式下，点火系统188能够响应于来自控制器12的火花提前信号sa经由火花塞92向燃烧室130提供点火火花。然而，在一些实施例中，火花塞92可被省略，诸如在发动机10可通过自动点火或通过喷射燃料来启动燃烧(一些柴油发动机就是如此)的情况下。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，示出汽缸130包括一个燃料喷射器66。燃料喷射器66被示出为直接耦接到燃烧室130，用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号fpw的脉冲宽度成比例地直接在其中喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器66提供所谓的到燃烧室130中的燃料直接喷射(以下也称为“di”)。而图1b将喷射器66示出为侧喷射器，它也可定位于活塞的顶部，诸如靠近火花塞92的位置。由于一些醇基燃料的较低挥发性，当使用醇基燃料操作发动机时，此位置可增加混合和燃烧。替代地，喷射器可定位在顶部并且靠近进气门以增加混合。在替代实施例中，喷射器66可为将燃料提供到汽缸130上游的进气道中的进气道喷射器。

燃料可从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道的高压燃料系统180被递送到燃料喷射器66。替代地，燃料可通过单级燃料泵在较低压力下递送，在该情况下，直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间可比使用高压燃料系统时更受限制。另外，虽然未示出，但是燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力传感器。燃料系统180中的燃料箱可保持燃料具有不同的燃料品质(诸如不同的燃料成分)。这些差异可包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的蒸发热、不同的燃料共混物和/或它们的组合等。在一些实施例中，燃料系统180可耦接到燃料蒸汽回收系统，该系统包括用于存储加燃料和日间燃料蒸汽的滤罐。当满足吹扫状况时，在发动机运行期间可将燃料蒸汽从滤罐吹扫到发动机汽缸。例如，吹扫蒸汽可在大气压力或低于大气压力的情况下经由第一进气通道自然地吸入汽缸中。

可至少部分地通过控制器12以及通过来自车辆操作者113经由输入设备118(诸如加速器踏板116)的输入来控制发动机10。输入设备118将踏板位置(pp)信号发送到控制器12。控制器12在图1b中被示出为微型计算机，其包括微处理器单元(cpu)102、输入/输出端口(i/o)104、在该特定示例中被示出为只读存储器(rom)106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(ram)108、保活存储器(kam)110和数据总线。存储介质只读存储器106能够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102执行用于执行下面描述的方法和例程以及预期但未具体列出的其他变体的指令。控制器12可从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，除了先前讨论的那些信号之外，还包括来自质量空气流量传感器48的进气质量空气流量(maf)的测量值；来自耦接到冷却剂套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；来自耦接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)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map传感器122的绝对歧管压力信号(map)；来自ego传感器126的汽缸afr；以及来自爆震传感器和曲轴加速度传感器的异常燃烧。可由控制器12从信号pip产生发动机转速信号rpm。来自歧管压力传感器(诸如map传感器122)的歧管压力信号map可用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。

基于来自上述提及的传感器中的一个或多个的输入，控制器12可调节一个或多个致动器，诸如燃料喷射器66、节气门62、火花塞92、进气/排气门和凸轮等。控制器可接收来自各种传感器的输入数据，处理该输入数据，并且响应于基于编程在其中的对应于一个或多个例程的指令或代码处理的输入数据来触发致动器。

在一些示例中，车辆100可为具有可用于一个或多个车轮160的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆100为仅具有发动机的常规车辆，或仅具有(一个或多个)电机的电动车辆。在图1b所示的示例中，车辆100包括发动机10和电机161。电机161可为马达或马达/发电机，并且因此在本文中也可被称为电动马达。当一个或多个离合器166接合时，发动机10的曲轴140和电机161经由变速器167连接到车轮160。在所示的示例中，第一离合器166设置在曲轴140与电机161之间，并且第二离合器166设置在电机161与变速器167之间。控制器12可向每个离合器166的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴140与电机161和连接到电机161的部件连接或断开，和/或将电机161与变速器167和连接到变速器167的部件连接或断开。变速器167可为变速箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。动力系可以各种方式配置，包括并联、串联或串并联混合动力车辆。

电机161从牵引电池170接收电功率以向车轮160提供扭矩。例如在制动操作期间，电机161也可作为发电机操作，以提供电力以对电池170充电。

接下来转到图2，示出包括带双重气道的扫气歧管的分离式排气系统200的局部示意图。例如，分离式排气系统200可为图1a的分离式排气系统，并且因此相同的部件编号相同并且可不被重新介绍。如图2所示并且如上参考图1a所述，第一扫气歧管79可经由第二排气流道从扫气排气门(例如，图1a的扫气排气门，sv6)接收排气和/或吹气空气，并且第二扫气歧管80可经由第二排气流道82和气道83从扫气排气门接收排气和/或吹气空气。因此，尽管第一扫气歧管79和第二扫气歧管80不直接耦接，但是气道83和第二排气流道82流体耦接第一扫气歧管79和第二扫气歧管80。

另外，放气歧管84(其第二歧管部分85在图2中示出)可经由第一排气流道86从放气排气门(例如，图1a的放气排气门8)接收排气。如图2所示，sv1和bv1分别对应于第一汽缸的扫气排气门和放气排气门，sv2和bv2分别对应于第二汽缸的扫气排气门和放气排气门等。

如图2所示，第一扫气歧管79和第二扫气歧管80基本上彼此平行布置，但是彼此间隔开。例如，如图2的示例性取向所示，第一扫气歧管79和第二扫气歧管80可布置在排气流道86的相对侧上，其中第一扫气歧管79布置在排气流道86上方，并且第二扫气歧管80布置在排气流道86下方。以这种方式，第一扫气歧管79和第二扫气歧管80可在竖直方向和侧向方向上彼此移位。每个排气流道82在对应的扫气排气门和第一扫气歧管79之间延伸并且与对应的扫气排气门和第一扫气歧管79中的每个耦接。另外，每个气道83在第二扫气歧管80和比第一扫气歧管79更靠近对应的扫气排气门的对应的排气流道82之间延伸并且在沿排气流道82的一位置处耦接到对应的排气流道82和第二扫气歧管80中的每个。在一个示例中，如图2所示，每个气道83可在排气流道82上的位置处耦接到其对应的排气流道82，该位置位于对应的扫气排气门与排气流道82的中点之间。

每个气道83的入口(例如，第一端部)83a直接耦接到一个排气流道82，接近对应的扫气排气门，而每个气道83的出口(例如，第二端部)83b直接耦接到第二扫气歧管80。每个气道的出口与相邻气道的出口间隔开，使得气道83的出口沿第二扫气歧管80的长度定位和耦接。在其整个长度上可为恒定的每个气道83的直径小于排气流道82、第一扫气歧管79和第二扫气歧管80的直径中的每个。另外，第二扫气歧管80的直径可小于第一扫气歧管79的直径。在一个非限制性示例中，气道83的直径可为大约9mm，第一扫气歧管80的直径可为大约21mm，并且第二扫气歧管80的直径可为大约18mm。在替代示例中，气道83的直径可在8mm至10mm的范围内，第一扫气歧管80的直径可在20mm至22mm的范围内，并且第二扫气歧管80的直径可在17mm至19mm的范围内。气道83(和第二扫气歧管80)的较小直径可使流过第二排气流道82到第一扫气歧管79的气体(例如，排气和吹气空气)的第一部分大于经由气道83流过第二排气流道82到第二扫气歧管80的气体的第二剩余部分。因此，气道83的较小直径可用来限制到第二扫气歧管80并且因此到压缩机(例如，图1a的压缩机162)的流量。然而，由于第二排气流道内的气体成分梯度，沿第二排气流道82到每个扫气排气门的每个气道83的入口的相对靠近的位置可导致吹气空气优选流过气道83(而不是流到第一扫气歧管79)，如下面将参考图4和图5进一步描述的。例如，每个气道83的入口定位成比第二排气流道82与第一扫气歧管79之间的耦接位置更靠近扫气排气门。因此，尽管气体的第二部分在量上可小于气体的第一部分，但是它可比气体的第一部分包含更大比例的吹气空气。另外，第二扫气歧管80可布置成比第一扫气歧管79更靠近扫气排气门。由于第二扫气歧管80相对于第一扫气歧管79更靠近扫气气门，并且气道83和第二扫气歧管80分别相对于排气流道82和第一扫气歧管79直径更小，所以气道83和第二扫气歧管80可比排气流道82和第一扫气歧管79保持更小体积的气体。

图2示出具有各种部件的相对定位的示例配置。如果示出互相直接接触或直接耦接，那么至少在一个示例中，此类元件可分别被称为直接接触或直接耦接。类似地，示出彼此相邻或邻近的元件至少在一个示例中可分别被称为彼此相邻或邻近。作为示例，彼此共面接触的部件可被称为处于共面接触。作为另一个示例，彼此分开定位，其间只有空间没有其他部件的元件在至少一个示例中可以如此称之。作为又一个示例，示出在彼此上方/彼此下方，在彼此相对的侧面，或在彼此的左/右相对于彼此示出的元件可相对于彼此如此称之。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部的元件或元件的最顶部点可被称为部件的“顶部”，并且最底部的元件或元件的最底部点可被称为部件的“底部”。如本文所使用，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可相对于图的竖直轴线并且用于描述图的元件相对于彼此的定位。如此，在一个示例中，示出在其他元件上方的元件在其他元件上方竖直地被定位。作为又一个示例，图内所示的元件的形状可被称为具有那些形状(例如，诸如圆形、直线、平面、弯曲、圆角、倒角、倾斜等)。此外，在至少一个示例中，被示为彼此相交的元件可被称为相交元件或彼此相交。此外，在一个示例中，被示出在另一个元件内或被示出在另一个元件外部的元件可被如此称之。

现在转到图3，图表300描绘关于包括四个气门(两个进气门和两个排气门)的发动机汽缸的活塞位置的示例气门正时，诸如上面参考图1a至图1b所描述的。尽管没有用数值标记每个和所有点，但是图3的示例基本上按比例绘制。因此，能够通过图纸尺寸估计正时的相对差异。然而，如果期望，可使用其他相对正时。

继续图3，汽缸被配置成经由两个进气门接收进气空气，经由第一排气门(例如，诸如图1a中示出的第一或放气排气门8)将排气的第一放气部分排出到涡轮入口，经由第二排气门(例如，诸如图1a中示出的第二或扫气排气门6)将排气的第二扫气部分排出到进气通道，并且经由第二排气门向进气通道提供未燃烧的吹气空气。通过用两个进气门的打开和/或关闭调节第二排气门的打开和/或关闭的正时，汽缸间隙容积中的残余排气可被清除并且连同新鲜的进气吹气空气作为egr再循环。另外，在选择的状况下，诸如当涡轮功率较低时(例如，在相对低的发动机转速/高发动机负载期间)或当压缩机入口温度较高时(例如，在相对高的发动机转速/高发动机负载期间)，可经由扫气歧管旁路通道将第二扫气部分引导到涡轮下游的排气通道，同时将吹气空气引导到进气通道，如本文关于图6进一步所描述的。

图表300示出沿曲柄角度(cad)的x轴线的发动机位置。曲线302描绘了相对于上止点(tdc)和/或下止点(bdc)的活塞位置(沿y轴线)和发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)。在进气冲程期间，通常排气门关闭且进气门打开。空气经由对应的进气通道被引入到汽缸中，并且汽缸活塞移动到汽缸的底部，以便增加汽缸内的容积。活塞靠近汽缸的底部并且在其冲程结束时(例如，当燃烧室处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(bdc)。在压缩冲程期间，进气门和排气门关闭。活塞朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室内的空气。活塞在其冲程结束时(例如，当燃烧室处于其最小体积时)并且最靠近汽缸盖的点通常被本领域技术人员称为上止点(tdc)。在本文中称为喷射的过程中，将燃料引入燃烧室。在本文中称为点火的过程中，喷射的燃料通过已知的点火装置(诸如火花塞)点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞推回到bdc。曲轴将该活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。在排气冲程期间，在传统设计中，打开排气门以将残余的燃烧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。在本说明书中，第二排气(扫气)气门可在排气冲程开始之后打开并且保持打开直到排气冲程结束之后，同时第一排气(放气)气门关闭并且进气门打开以用吹气空气冲出残余的排气。

曲线304描绘了第一进气门(int_1)的第一进气门正时、升程和持续时间，而曲线306描绘了第二进气门(int_2)的第二进气门正时、升程和持续时间，两个进气门均耦接到发动机汽缸的进气通道。曲线308描绘了经由第一排气流道(例如，图1a的第一排气流道86)耦接到发动机汽缸的第一排气歧管(例如，图1a所示的放气排气歧管)的第一排气门(exh_1，其可对应于图1a中所示的第一或放气排气门8)的示例排气门正时、升程和持续时间，而曲线310描绘了经由第二排气流道(例如，图1a的第二排气流道82)耦接到发动机汽缸的第一扫气歧管和第二扫气歧管(例如，图1a中所示的第一扫气歧管79和第二扫气歧管80)的第二排气门(exh_2，其可对应于图1a中所示的第二或扫气排气门6)的示例排气门正时、升程和持续时间。如前所述，第一排气歧管将第一排气门连接到涡轮增压器中的涡轮的入口，并且第一扫气歧管将第二排气门连接到涡轮增压器涡轮下游的排气通道。第二排气流道中的气道(例如，图1a中所示的气道83)经由第二扫气歧管(例如，图1a的第二扫气歧管80)和egr通道将第二排气门连接到进气通道。第一排气歧管可与第一扫气歧管和第二扫气歧管分开，并且第一扫气歧管和第二扫气歧管可通过气道流体耦接，如上所述。

在所描绘的示例中，第一进气门和第二进气门在刚好在cad2之后的进气冲程tdc附近开始(例如，在进气冲程tdc处或刚好在进气冲程tdc之后)的公共正时(曲线304和曲线306)处从关闭位置完全打开，并且在随后的压缩冲程开始经过cad3(例如，在bdc之后)之后关闭。此外，当完全打开时，两个进气门可以以相同的气门升程量l1打开达相同的持续时间d1。在其他示例中，通过基于发动机状况调节相位、升程或持续时间，可以以不同的正时操作两个气门。

现在转向排气门，第一排气门打开和关闭的正时相对于第二排气门打开和关闭的正时是交错的。具体地，在发动机循环中，第一排气门在第一正时(曲线308)从关闭位置打开，该第一正时在发动机循环中比第二排气门从关闭位置打开的正时(曲线310)更早。具体地，打开第一排气门的第一正时在做功冲程的tdc与bdc之间，在cad1之前(例如，在排气冲程bdc之前)，而打开第二排气门的正时恰好在排气冲程bdc之后，在cad1之后但是在cad2之前。第一排气门(曲线308)在排气冲程结束之前关闭，第二排气门(曲线310)在排气冲程结束之后关闭。因此，第二排气门保持打开以与进气门的打开稍微重叠。

详细地说，第一排气门(曲线308)可在排气冲程开始之前(例如，在bdc之前90度至40度之间)从关闭位置完全打开，在排气冲程的第一部分维持完全打开，并且可在排气冲程结束之前(例如，在tdc之前50度至0度之间)完全关闭，以收集排气脉冲的放气部分。第二排气门(曲线310)可恰好在排气冲程开始之后(例如，在经过bdc的40度至90度之间)从关闭位置完全打开，在排气冲程的第二部分维持打开，并且可在进气冲程开始后(例如，在tdc之后20度至70度之间)完全关闭，以排出排气的扫气部分。此外，如图3所示，第二排气门和进气门可具有正重叠相位(例如，从在tdc之前20度至tdc之后40度之间直到经过tdc之后的40度至90度之间)以允许吹扫egr。其中所有四个气门均为可操作的该循环可基于发动机工况再次发生，如下面参考图6进一步所描述的。

此外，第一排气门(曲线308)可用气门升程的第一量l2打开，而第二排气门可用气门升程的第二量l3打开(曲线310)，其中l3小于l2。另外，第一排气门可在以第一正时打开持续时间d2，而第二排气门可打开持续时间d3，其中d3小于d2。应当理解，在替代实施例中，两个排气门可在以不同的相位正时打开时具有相同的气门升程量和/或相同的打开持续时间。

以这种方式，通过使用交错的气门正时，能够通过将在较高压力下释放的排气(例如，在汽缸中膨胀放气排气)与低压下的残余排气(例如，放气后保持在汽缸中的排气)分离到不同的歧管中来增加发动机效率和功率。通过将低压残余排气作为egr连同吹气空气(经由egr通道和第二扫气歧管)输送到压缩机入口，能够降低燃烧室温度，从而减少爆震的发生和最大扭矩正时的火花延迟量。另外，由于在冲程结束时的排气被引导到涡轮下游或压缩机上游(二者均处于较低的压力下)，因此能够使排气泵送损失最小化以提高发动机效率。

因此，与简单地将汽缸的所有排气引导通过单个公共排气道到涡轮增压器涡轮相比，能够更有效地使用排气。如此，可实现一些优点。例如，能够通过将放气脉冲分离并且引导到涡轮入口以增加涡轮增压器输出来增加供应给涡轮增压器的平均排气压力。此外，燃料经济性可增加，因为吹气空气不会被传送到催化剂，而是被引导到压缩机入口，并且因此，过量的燃料可不被喷射到排气中以维持化学计量比。

现在转到图4，其示出图表400和发动机位置，其中图表400示出经由扫气排气门(例如，图1a的第二排气门6)耦接到汽缸的排气流道(例如，图2中所示的第二排气流道82)中的相对气体成分如何基于距扫气排气门(sv)的距离而变化。x轴线表示距sv的距离，其中距离从左到右增加。用箭头标记将排气流道耦接到第二扫气歧管(例如，图1a和图2的第二扫气歧管80)的气道(例如，图1a和图2的气道83)的位置，其为经由第一扫气歧管(例如，图1a的第一扫气歧管79)到扫气歧管旁路通道(图1a的smbp98)的方向。y轴线表示在每个发动机位置处的排气流道中的相对气体成分，其被标记为在汽缸的进气冲程的tdc之后(atdc)的曲柄角度。相对气体成分的范围从燃烧气体(例如，燃烧的排气)到新鲜空气(或新鲜空气和未燃烧的燃料的混合物)，其中虚线418表示燃烧气体和新鲜空气的1:1混合物。因此，虚线418上方的气体具有比燃烧气体更多的新鲜空气，其中新鲜空气的量沿y轴线向上增加(例如，沿箭头方向)，并且虚线418下方的气体具有比新鲜空气更多的燃烧气体，其中燃烧气体的量沿y轴线向下增加。

在-110度atdc进气处(例如，在排气冲程期间，在汽缸的进气冲程的tdc之前的110度曲柄角度)，如曲线402所示，排气流道在其整个长度上包含燃烧气体。当sv在-110度atdc之前关闭时，燃烧气体可来自先前的燃烧事件。在-110度atdc处，sv打开(代表性的阀正时，参见图5)并且进气门(或多个气门)保持关闭；因此，新鲜空气不进入汽缸，并且来自燃烧事件的残余燃烧气体(例如，扫气部分)可开始通过sv排出并且进入排气流道。

在-70度atdc进气处(例如，在进气冲程的tdc之前70度曲柄角度，也在排气冲程期间)，sv保持打开并且进气门保持关闭。排气的扫气部分继续流过sv并且进入排气流道，导致排气流道中全部为燃烧气体(曲线404)。根据smbv在smbp中的位置和btcc阀在egr通道中的(例如，图1a的第一egr通道50中的第一egr阀54)位置，燃烧气体可经由第一扫气歧管从排气流道流到smbp，和/或经由气道、第二扫气歧管和egr通道流到压缩机入口。例如，当smbv关闭且btcc阀打开时，扫气部分可作为egr流到压缩机入口而不是经由smbp流到排气通道。在另一个示例中，当smbv打开且btcc阀关闭时，扫气部分可经由smbp流到排气通道而不流到压缩机入口。在又一个示例中，当smbv和btcc阀二者均(至少部分地)打开时，扫气部分的第一部分可经由smbp流到排气通道，并且扫气部分的第二部分可经由气道和egr通道流到压缩机入口。然而，在该示例中，第一部分可大于第二部分，因为带气道的扫气歧管的气道具有比排气流道更小的直径，如上面参考图2所解释的。

在-30度atdc进气处，进气门打开。新鲜空气开始进入汽缸，但是还未到达保持打开的sv。因此，排气流道中的气体成分(曲线406)保持来自排气的扫气部分的燃烧气体以及来自先前燃烧事件的燃烧气体，诸如由于回流，如下面将进一步描述的。

在10度atdc处(曲线408)，进气门和sv二者均保持打开。因此，存在强的吹气，其中新鲜空气通过进气门和sv流到排气流道。例如，在10度atdc处，进气门和sv可具有最大重叠，诸如图5的示例中所示。新鲜的吹气空气将燃烧气体沿排气流道进一步朝向smbv推动。排气流道内的气体成分在远端(例如，朝向smbp)的燃烧气体与sv处的新鲜空气之间开始有梯度，如曲线408所示。距sv的距离越短，排气流道中新鲜空气的比例越大。在气道的位置处，气体几乎完全由新鲜空气组成。因此，新鲜空气可主要通过气道流到第二扫气歧管(并且然后流到压缩机的入口)，而燃烧气体可主要经由第一扫气歧管流到smbp。

在180度atdc处(曲线410)，新鲜空气和燃烧气体的梯度已移位，使得排气流道中的气体的成分以比在10度atdc(曲线408)处距sv更大的距离过渡通过虚线418(表示相等部分的新鲜空气和燃烧气体)。然而，尽管进气门维持打开，但是sv在180度atdc处关闭。因此，新鲜空气不再从sv流到排气流道。如曲线410所示，气体成分在到第二扫气歧管的气道处可完全为新鲜空气。

气体(例如，新鲜空气、燃烧气体或它们的混合物)可基于排气流道、压缩机入口和排气通道处的压力在排气流道与压缩机入口之间(经由气道和第二扫气歧管)以及排气流道与排气通道之间(经由第一扫气歧管和smpb)流动。例如，如果smbv打开并且排气通道中的压力高于排气流道中的压力，则燃烧气体可从排气通道回流通过smbp并且经由第一扫气歧管回流到排气流道。该回流可将气体成分梯度朝向(关闭的)sv往回移位，如曲线412(270度atdc进气)所示。另外，压缩机入口处的压力可低于排气通道中的压力，当btcc阀打开时，允许气道处的新鲜空气从排气流道流到第二扫气歧管并且通过egr通道流到压缩机入口。

在360度atdc(曲线414)处，其中smbv和btcc阀二者均至少部分打开，通过smbp的排气回流和压缩机的新鲜空气消耗进一步使气体梯度朝向(关闭的)sv和气道移动。在-270度atdc(曲线416)处，即在下一个发动机循环的进气冲程的tdc之前的270度曲柄角度，新鲜空气与燃烧气体之间的梯度变得比在360度atdc处(曲线414)更陡，其中主要新鲜空气与主要燃烧气体之间的过渡变得更靠近气道。在-110度atdc，全部新鲜空气已被压缩机消耗，在排气流道中留下燃烧气体(曲线402)。

注意，图4的示例中给出的发动机位置本质上为示例性的。在其他示例中，诸如当sv和(一个或多个)进气门的正时不同时，在给定发动机位置处的气体成分可不同(例如，移位)。

而图4提供了用于感兴趣的若干示例发动机位置的排气流道内(以及到第二扫气歧管的气道处)的相对气体成分，图5为示出气道处(例如，排气流道和气道连接的气道83的入口)的气体成分如何基于曲柄角度而改变的示例图表500。继续图5，活塞位置在曲线502中示出(类似于图3的曲线302)、气道处的相对气体成分在曲线504中示出、汽缸压力在曲线505中示出、排气通道压力在曲线506中示出(例如，图1a中所示的排气通道74中的压力)、第一排气流道的压力在点划曲线507中示出、第二排气流道的压力在实线曲线508中示出、压缩机入口压力在曲线510中示出、放气排气门(bv)升程在曲线512中示出、sv升程在曲线514中示出并且进气门升程在曲线516中示出。对于上述中的全部，x轴线表示曲柄角度，单位为度atdc。y轴线表示标记的参数，其中除了曲线504之外，值从底部到顶部增加，其中y轴线如标记的那样从燃烧气体到新鲜空气变动。排气通道压力(曲线506)是指第一催化剂下游和第二催化剂上游的排气通道的压力(例如，通过图1a的压力传感器96所测量的)，第一排气流道压力(曲线507)是指将bv耦接到放气排气歧管的排气流道(例如，图1a和图2中所示的排气流道86)内的压力，并且第二排气流道压力(曲线508)是指将sv耦接到第一扫气歧管的排气流道(例如，图1a和图2中所示的排气流道82)内的压力。如关于图4的虚线418所描述的，图5的虚线518表示燃烧气体和新鲜空气的1:1混合物。

图表500示出多汽缸发动机系统(诸如图1a中所示的发动机系统)的第一汽缸的单个发动机循环(曲线502)，以及用于耦接到第一汽缸的进气门(曲线516)和排气门(曲线512和曲线514)的对应的示例正时。然而，在第一汽缸的单个发动机循环期间，多汽缸发动机系统的其他汽缸也经历燃烧，其包括与图表500的第一汽缸相比以交错的正时排出燃烧气体。这导致在第一汽缸的整个发动机循环中第一排气流道中的较高排气压力(曲线507)的脉冲。例如，当bv在-270度atdc与-180度atdc之间打开(曲线512)时，因为较高压力汽缸(曲线505)排空到放气排气歧管中(注意，由于汽缸压力相对于其他压力曲线的高幅度，汽缸压力曲线已被削减)，所以第一排气流道压力(曲线507)增加。另外，在smbv打开的情况下，排气流道与排气通道(经由smbp和第一排气歧管)以及耦接到其他汽缸的sv的排气流道(经由第一排气歧管)流体连通。因此，第二排气流道也经历压力脉冲(曲线508)，尽管它们的幅度小于第一排气流道中经历的脉冲(曲线507)。另一方面，压缩机入口压力(曲线510)维持相对恒定并且低于排气压力。结果，气体可从排气通道通过smbp回流到第一扫气歧管，到排气流道，通过气道回流到第二扫气歧管，以及经由egr通道回流到压缩机入口。

当sv关闭时(例如，在随后到发动机循环的70度atdc与-110度atdc之间)，从排气通道到第一扫气歧管的排气的回流以及从第二扫气歧管到压缩机入口的气体(egr和吹气空气)的流动致使气道处(曲线504)的相对气体成分逐渐变化。例如，在进气冲程期间sv关闭之后(例如，在70度atdc处)，气道处主要为新鲜空气。在整个压缩冲程(例如，180度atdc至360度atdc)和做功冲程(例如，随后发动机循环的-360度atdc至-180度atdc)中，气道处的气体中的新鲜空气的相对量减少(并且气道处的燃烧气体的相对量增加)。在排气冲程期间sv打开之前，气道可包含燃烧气体，而几乎没有新鲜空气。当sv打开时(例如，在-110度atdc处)，排气的扫气部分离开sv到排气流道。因此，气道处的成分保持燃烧气体直到进气门打开(例如，在-30度atdc处)并且新鲜的吹气空气迅速取代气道处的燃烧气体。

总之，图4的图表400和图5的图表500示出排气流道中的气体成分梯度和气道到第二扫气歧管的位置如何促进主要新鲜空气流过气道以及主要燃烧气体流过smbp。因此，吹气空气可被提供到压缩机入口而不是排气通道，因为新鲜空气可使下游催化剂还原nox的能力劣化。特别地，选择性地使吹气空气流到压缩机入口并且使燃烧气体流到排气通道，而不是在受限制的压缩机流量状况下使egr和吹气二者均流到压缩机入口可为有益的，如下面进一步所描述。

图6示出用于在期望从egr通道到涡轮增压器的压缩机的受限制的流量时调节设置在egr通道内的btcc阀(例如，图1a的btcc阀54)的开度和smbv(例如，图1a的smbv97)的开度的示例方法600。可由控制器(例如，图1a的控制器12)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1a至图1b描述的传感器(例如，图1a的进气温度传感器33))接收的信号执行用于实行方法600和本文包括的其余方法的指令。控制器可采用发动机系统的发动机致动器(例如，btcc阀、smbv)以根据下面描述的方法调节发动机操作。

方法600开始于602并且包括估计和/或测量发动机工况。发动机工况可包括制动踏板位置；加速踏板位置；操作者扭矩需求；环境温度和湿度；大气压力；发动机转速；发动机负载；发动机温度；质量空气流量(maf)；进气歧管压力(map)；发动机系统中各点处的进气空气/排气的氧含量；汽缸进气门和排气门的正时；发动机系统的各种阀的位置；一个或多个排放控制装置的温度和/或负载水平；排气歧管、排气流道、排气通道和/或进气通道中的压力；喷射到发动机汽缸中的燃料的量；涡轮增压器的速度；涡轮增压器压缩机处的冷凝物形成；涡轮增压器压缩机入口和/或出口处的温度等。

在604处，方法600包括设定进气门(例如，图1a的进气门2和4)的进气凸轮正时以及扫气排气门(例如，图1a的第二排气门6)和放气排气门(例如，图1a的第一排气门8)的排气凸轮正时用于最佳燃料经济性。例如，排气门和进气门的正时可设定用于当前发动机工况下的最佳可实现的制动燃料消耗率(bsfc)。在一个示例中，如上所述，这可包括以图3所示的正时设定每个汽缸的扫气排气门、放气排气门和进气门的正时。在一些实施例中，可基于发动机转速和负载根据图3所示的正时稍微调节排气门和进气门的正时。例如，可在较轻的发动机负载下将进气正时调节成完全延迟，并且当发动机受到升压限制或请求增加吹气以减少爆震时，进气正时可提前。在另一个实施例中，可调节排气门正时，使得排气门在发动机转速增加时更早地打开。然后，在升压减小时(例如，在低发动机转速和高发动机负载状况下)或当发动机转速高并且egr温度大于阈值温度时，可延迟排气门正时。

在606处，确定是否期望或当前启用egr或吹气燃烧冷却(btcc)。可经由第二扫气排气歧管(例如，经由图1a中所示的第二扫气歧管80和第一egr通道50)将egr和吹气递送到涡轮增压器压缩机上游的发动机的进气通道。例如，如果发动机负载高于阈值负载，则可期望并且启用到进气通道的egr和吹气。在另一个示例中，如果发动机的btcc硬件(例如，btcc阀和/或扫气排气门)被激活，则可启用egr和吹气。例如，如果扫气排气门正在操作(例如，未停用)并且btcc阀打开或至少部分打开，则可确定btcc硬件被激活。

如果不期望btcc，诸如当发动机负载低于阈值负载时，该方法继续到608以停用扫气排气门并且操作发动机而无需吹气。例如，这可包括维持扫气排气门关闭并且经由放气排气门将排气从发动机汽缸仅发送到排气通道。作为一个示例，控制器可向扫气气门的气门致动器(例如，图1b中所示的排气门正时致动器103)发送停用信号，以停用每个汽缸的sv。另外，608处的方法可包括在没有外部egr的情况下操作发动机。然后该方法结束。

如果期望egr和吹气和/或已在606处激活btcc硬件，则该方法继续到610并且包括基于期望的吹气和egr流量、升压水平(例如，涡轮增压器压缩机下游的升压压力)，以及上面列出的气门中的每个的当前位置和正时调节btcc阀开度(例如，调节btcc阀的位置)、扫气排气门(sv)正时、进气门(iv)正时和/或smbv开度(例如，调节smbv的位置)。作为一个示例，btcc阀可响应于发动机升压而打开(例如，在涡轮增压器压缩机操作并且导致map大于大气压力的情况下)。作为另一个示例，如果相对于当前估计的水平(例如，如基于位于第一扫气歧管和/或第二扫气歧管中的压力传感器和/或氧传感器的输出估计的)，期望或多或少的egr流或吹气经由第二扫气歧管和egr通道到进气通道，控制器可调节btcc阀、sv、iv和smbv中的一个或多个的位置或正时，以实现期望的egr流量和吹气空气流量。例如，如果期望增加egr，则控制器可增加btcc阀的开度、提前sv正时和/或减小smbv的开度。如果相反期望减少egr，则控制器可减小btcc阀的开度、延迟sv正时和/或增加smbv的开度。作为另一个示例，如果期望增加吹气空气，则控制器可延迟sv正时、提前iv正时、减少smbv的开度和/或增加btcc阀的开度。如果期望减少吹气，则控制器可提前sv正时、延迟iv正时、增加smbv的开度和/或减小btcc阀的开度。另外，在610处调节阀位置和正时可包括相对于彼此的位置和正时调节阀位置和/或正时。

在610处的方法的另一个示例中，在某些sv正时下的扫气歧管压力可改变btcc阀、smbv和/或进气门的控制。例如，如果btcc阀关闭并且期望的扫气歧管压力低于当前测量的扫气歧管压力，则该方法在610处可包括打开或增加smbv的开度量以降低扫气歧管压力。作为另一个示例，可基于测量的扫气歧管压力调节sv正时。在一个示例中，响应于测量的扫气歧管压力大于期望的扫气歧管压力，该方法可包括延迟sv正时以降低扫气歧管压力。可基于(例如，根据)进气歧管压力、排气压力和/或升压状况(例如，发动机是否被升压)中的一个或多个确定期望的扫气歧管压力。另外，响应于基于测量的压力调节sv正时以及响应于扫气歧管压力，可调节btcc阀和/或smbv的位置。例如，在调节sv正时之后，可(基于发动机工况)调节smbv的位置以将扫气歧管压力维持在期望的扫气歧管压力下，并且可调节btcc阀的位置以将egr流量维持在期望的egr流量下(例如，基于发动机工况，诸如发动机负载、爆震以及诸如温度和速度的压缩机工况)。

在610处执行的上述阀调节可描述为基线egr和btcc模式。然而，可基于发动机工况选择其他模式。例如，如果存在一个或多个受限制的压缩机流量状况(诸如满足一个或多个操作阈值)，则可选择受限制的压缩机流量模式。因此，在612处，方法600包括确定是否满足受限制的压缩机流量状况。受限制的压缩机流量状况可导致减少到压缩机入口的egr流量的请求。受限制的压缩机流量状况可包括较低的涡轮功率，其中涡轮功率低于下限阈值(诸如可在相对低的发动机转速/高的负载状况期间发生)，以及较高的压缩机入口温度，其中压缩机入口温度高于上限阈值(诸如可在相对高的发动机转速/高的负载状况期间发生)。例如，较低的涡轮功率可指小于或等于第一下限阈值速度的涡轮增压器的速度(诸如涡轮增压器的压缩机和/或涡轮的速度)。较高的压缩机入口温度可指大于或等于上限阈值入口温度的压缩机入口温度，其中上限阈值入口温度可基于一温度，高于该温度可发生一个或多个压缩机部件的劣化。另外，当涡轮增压器压缩机的速度大于或等于第二较高阈值速度时，可存在受限制的压缩机流量状况，该第二较高阈值速度可基于一速度，高于该速度可发生压缩机叶轮劣化。当压缩机处的冷凝物形成高于阈值水平(例如，冷凝物形成的量或速率)时，也可发生受限制的压缩机流量状况或压缩机入口处的egr减少的请求。

如果不满足受限制的压缩机流量状况，诸如当涡轮增压器压缩机的速度大于第一下限阈值速度且小于第二较高阈值速度并且压缩机入口温度小于阈值温度时，方法600进行到614并且包括将btcc阀和smbv位置维持在它们的当前位置处(例如，开度量)。另外，如上所述，该方法可重复到610以基于期望的吹气和egr流量、升压水平以及上面列出的气门中的每个的当前位置和正时继续调节btcc阀开度、sv正时、iv正时和smbv开度。因此，发动机可继续在基线egr和btcc模式下操作。

替代地，如果在612处满足一个或多个受限制的压缩机流量状况，则方法600行进到616并且包括完全打开smbv以及将btcc阀位置调节第一开度量，以使得能够经由第一扫气歧管流到排气通道以及限制排气经由第二扫气歧管流到压缩机。例如，smbv可从关闭或部分关闭位置完全打开，并且btcc阀可被调节到第一开度量，其可包括完全打开位置或部分打开位置。因此，如果btcc阀已经完全打开，则方法在616处可包括维持btcc阀完全打开或将btcc阀部分关闭到第一开度量。第一开度量大于0％打开，使得在616处，btcc阀至少部分打开。在smbv完全打开并且btcc阀完全或部分打开(例如，以第一开度量)的情况下，可减少到压缩机入口的总流量。另外，如上面关于图2和图4至图5所述，由于气道(例如，图1a的气道83)的位置将第二扫气歧管耦接到排气流道(其耦接到sv)，吹气空气经由egr通道流过气道到第二扫气歧管并且到压缩机入口，而燃烧气体经由smbp流过第一扫气歧管并且流到排气通道。以这种方式，方法在616处包括使排气的第一部分经由放气排气门并且从扫气排气门流到涡轮增压器涡轮上游的排气通道，首先使排气的第二部分(例如，更热的燃烧排气)流到涡轮增压器涡轮下游和催化剂上游的排气通道，然后使吹气空气(例如，较冷的新鲜空气)流到涡轮增压器压缩机上游的进气通道。没有egr的吹气空气可帮助降低压缩机入口处的温度，这在由于压缩机入口温度大于阈值温度而进入受限制的压缩机流量模式时可为特别有益的。另外，通过将吹气空气引导到压缩机入口而不是催化剂(例如，图1a的第二排放控制装置72)上游的排气通道来防止催化剂劣化，如果在完全关闭btcc阀同时打开smbv时可发生的。另外，在smbv完全打开并且btcc阀至少部分打开的情况下，减少和/或避免扫气歧管加压。

在618处，方法600包括基于压缩机的状况调节第一开度量。例如，如果压缩机入口温度大于或等于第一阈值温度并且压缩机速度大于第二较高阈值速度，则可减小btcc阀的第一开度量以进一步限制到压缩机的流量并且进一步减少压缩机流量。在另一个示例中，随着压缩机速度进一步增加到高于第二较高阈值速度，可进一步减小btcc阀的第一开度量。在又一个示例中，随着压缩机入口温度降低和/或压缩机速度降低，btcc阀的第一开度量可从部分打开位置增加。以这种方式，增加的吹气空气(包含新鲜空气和/或未燃烧的燃料)可经由smbv被引导到压缩机入口而不是排气通道。另外，可通过打开涡轮增压器废气门(或增加涡轮增压器废气门的开度)来减小涡轮增压器速度，诸如通过将涡轮增压器废气门阀(例如，图1a的废气门阀76)致动到进一步打开位置。在618之后，方法600结束。

图7示出响应于满足受限制的压缩机流量状况，当在基线egr和btcc模式与受限制的压缩机流量模式(诸如上面关于图6描述的模式)之间切换时调节btcc阀和smbv位置的图表700。具体地，图表700描绘了曲线702处的发动机负载、曲线704处的egr需求(例如，到进气通道的期望egr流量)、曲线706处的压缩机入口温度、曲线708处的压缩机(例如，涡轮增压器)速度、曲线710处的btcc阀的位置以及曲线712处的smbv的位置。对于上述中的全部，x轴线表示时间，其中时间从左向右增加。每个曲线的y轴线表示标记的参数，其中除了曲线710和712之外，值从底部到顶部增加，其中阀位置从完全关闭(“关闭”)到完全打开(“打开”)变动。

在时间t1之前，压缩机入口温度(曲线706)低于阈值温度t1并且压缩机速度(曲线708)在第一下限阈值速度s1与第二较高阈值速度s2之间。如上面关于图6所述，此类状况使得发动机能够在基线egr和btcc模式下操作。因此，btcc阀打开(曲线710)以使得egr和吹气能够流到压缩机入口，而smbv维持关闭(曲线712)以防止egr和吹气流到排气。尽管未在图表700的示例中示出，但是应当理解，sv阀被激活。另外，进气门正时和排气门正时可基于期望的egr量(诸如曲线704中所示的egr需求)而被调节，并且可处于它们的默认正时以获得最佳燃料经济性。此外，发动机负载(曲线702)相对较高。

在时间t1，压缩机速度(曲线708)下降到低于第一下限阈值速度s1。例如，在发动机负载保持相对高的情况下(曲线702)，可存在发动机转速的降低，其导致低的涡轮功率。响应于压缩机速度下降到低于第一下限阈值速度s1，发动机系统切换到在受限制的压缩机流量模式下操作并且egr需求减少(例如，在压缩机入口处请求的egr流量减少)。因此，smbv完全打开(曲线712)，并且btcc阀维持完全打开。如上所述，在smbv完全打开并且btcc阀具有第一开度量(在该示例中完全打开)的情况下操作减少到压缩机的流量，同时防止扫气歧管变得被加压。另外，新鲜的吹气空气优选通过btcc阀流到压缩机入口，而排气(例如，扫气部分)由于带气道的扫气歧管的配置而优选通过smbv流到排气通道(参考图2如上所述)。这防止如果吹气空气转而通过smbv流到排气通道(例如，如果btcc阀关闭以限制压缩机流量)可发生的潜在催化剂劣化。在时间t2，诸如由于发动机转速的增加，压缩机速度(曲线708)超过第一下限速度阈值s1，因此发动机系统转换回在基线egr和btcc模式下操作。作为响应，smbv关闭(曲线712)。

在时间t3，压缩机入口温度增加到高于阈值温度t1。响应于这个状况，发动机系统再次切换到受限制的压缩机流量操作模式，以减少到压缩机的更热的排气的流量。如前所述，smbv完全打开(曲线712)，并且btcc阀被维持在完全打开位置。在时间t4，压缩机温度降低到低于阈值温度t1，并且因此通过关闭smbv(曲线712)和增加egr需求(曲线704)，发动机系统转换回在基线egr和btcc模式下操作。然而，在时间t4，egr需求(曲线704)低于在时间t1的egr需求(例如，由于减小的发动机负载，如曲线702所示)。例如，可通过调节汽缸气门正时(例如，减小汽缸扫气排气门和汽缸进气门之间的重叠量)来减少所提供的egr量。

在时间t5，压缩机速度(曲线708)超过第二较高阈值速度。另外，压缩机入口温度(曲线706)超过阈值温度t1。因此，发动机系统转换回在受限制的压缩机流量模式下操作，并且打开smbv(曲线712)，以便使排气的扫气部分流到排气通道。然而，由于压缩机入口温度和压缩机速度二者均高于它们各自的阈值，所以btcc阀从第一开度量调节到减小的开度量，如曲线710所示。在时间t5与时间t6之间，响应于压缩机入口温度下降到低于第一阈值温度t1而压缩机速度保持高于第二阈值速度s2，btcc阀返回到第一开度量(曲线710)。以这种方式，基于压缩机的状况调整btcc阀的位置以根据需要进一步减小压缩机流量。

在时间t6，压缩机速度下降到低于第二阈值速度s2。因此，不再满足受限制的压缩机流量状况。结果，因为不再满足受限制的压缩机流量状况，所以smbv(曲线712)在发动机转换回到基线egr和btcc模式时关闭。因此，egr和吹气中的全部可经由第二扫气歧管和第一egr通道流到压缩机入口。

通过包括经由多个排气流道耦接到扫气排气门的第一扫气歧管和经由多个气道耦接到扫气排气门的第二扫气歧管，每个气道耦接到一个排气流道，在扫气排气门激活期间形成在排气流道中的气体成分的梯度能够被用于在受限制的压缩机流量状况期间(例如，当到压缩机的egr和吹气的流量由于低涡轮功率、高压缩机入口温度等而减少时)优选使新鲜空气流到压缩机入口并且优选使燃烧气体流到排气通道。以这种方式，可避免扫气歧管加压，该扫气歧管加压可致使(一个或多个)扫气歧管中的气体(例如，新鲜空气和燃烧气体的混合物)在随后的发动机循环期间流回到汽缸中并经由放气排气门流回到排气。新鲜空气和燃烧气体的混合物可包含过量的氧，这可使下游催化剂还原nox的能力劣化并且增加燃料消耗。因此，包括带气道的第二扫气歧管的技术效果在于，在受限制的压缩机流量状况期间可降低催化剂劣化并且可增加燃料经济性，同时也降低压缩机入口处的温度(例如，在受限制的压缩机流量状况期间，经由至少部分地打开而不是完全关闭btcc阀，经由仍然使较冷吹气空气流到压缩机入口)。

作为一个示例，提供了一种用于发动机的方法，其包括：从第一组汽缸排气门，使排气的第一部分流到涡轮增压器涡轮上游的排气通道；以及从第二组汽缸排气门：首先，使排气的第二部分在涡轮增压器涡轮下游和催化剂上游流到排气通道；并且然后，使吹气空气在涡轮增压器压缩机上游流到进气通道。在前述示例中，另外地或任选地，使吹气空气流动包括在第二组汽缸排气门的每个汽缸排气门的打开与对应的进气门之间的正气门重叠期间使新鲜空气和未燃烧的燃料的混合物流到进气通道。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，使排气的第二部分流到排气通道包括使排气的第二部分经由多个排气流道从第二组汽缸排气门流到第一扫气歧管，多个排气流道中的每个排气流道耦接到第二组汽缸排气门中的一个汽缸排气门，并且然后使排气的第二部分经由旁路通道从第一扫气歧管流到排气通道，其中旁路通道包括旁通阀并且在涡轮增压器涡轮和催化剂下游耦接到排气通道。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，使吹气空气流到进气通道包括使吹气空气经由多个气道从第二组汽缸排气门流到第二扫气歧管，多个气道中的每个气道耦接到多个排气流道中的一个排气流道，并且然后经由排气再循环(egr)通道使吹气空气从第二扫气歧管流到进气通道，其中egr通道包括egr阀并且在涡轮增压器压缩机下游耦接到进气通道。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，使排气的第二部分从第二组汽缸排气门流到排气通道，并且然后使吹气空气从第二组汽缸排气门流到进气通道包括完全打开旁通阀同时保持egr阀以第一开度量打开。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，完全打开旁通阀同时保持egr阀以第一开度量打开包括响应于减少到涡轮增压器压缩机入口的排气流量的请求，从先前关闭或部分关闭位置完全打开旁通阀。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，响应于涡轮增压器压缩机的入口温度达到或超过阈值入口温度和涡轮增压器压缩机的速度达到或超过阈值速度中的一个或多个，产生减少到涡轮增压器压缩机入口的排气流量的请求。在前述示例中的任一个或全部中，该方法另外地或任选地还包括基于涡轮增压器压缩机的状况调节第一开度量，包括在以下中的一个或多个时减小第一开度量：涡轮增压器压缩机的入口温度进一步增加到高于阈值温度以及涡轮增压器压缩机的速度进一步增加到高于阈值速度。

作为另一示例，提供了一种用于发动机的系统，其包括：第一组排气门，该第一组排气门流体耦接到涡轮增压器涡轮上游的排气通道；以及第二组排气门，该第二组排气门流体耦接到以下中的每个：经由多个排气流道耦接到第一扫气歧管，每个排气流道耦接到第二组排气门的一个气门，第一扫气歧管耦接到在涡轮增压器涡轮下游的排气通道；以及经由多个气道耦接到第二扫气歧管，其中每个气道耦接到多个排气流道中的一个排气流道，第二扫气歧管耦接到涡轮增压器压缩机上游的进气通道。在前述示例中，另外地或任选地，第一扫气歧管在涡轮增压器涡轮和第一催化剂下游耦接到排气通道。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，第一扫气歧管经由旁路通道耦接到排气通道，该旁路通道包括适于限制到排气通道的流动的旁通阀。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，旁路通道在第一催化剂与第二催化剂之间耦接到排气通道，第二催化剂位于涡轮增压器涡轮的下游。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，第二扫气歧管经由耦接在第二扫气歧管与进气通道之间的排气再循环通道耦接到涡轮增压器压缩机上游的进气通道，排气再循环通道包括适于限制到涡轮增压器压缩机的入口的流动的阀。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，多个气道中的每个气道具有靠近第二组排气门的对应气门直接耦接到一个排气流道的第一端部，以及直接耦接到第二扫气歧管的第二端部。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，每个气道的第二端部沿第二扫气歧管的长度与邻近气道的第二端部间隔开，并且其中排气再循环通道中的气门位于多个气道耦接到第二扫气歧管的位置的下游。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，每个气道的第一端部定位成比一个排气流道耦接到第一扫气歧管的位置更靠近第二组排气门的对应气门。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，多个气道中的每个气道的直径小于多个排气流道中的每个排气流道的直径。

作为另一个示例，提供了一种用于发动机的系统，其包括：多个汽缸，每个汽缸包括第一排气门和第二排气门；放气排气歧管，该放气排气歧管耦接到每个汽缸的第一排气门，该放气排气歧管在涡轮增压器涡轮上游耦接到排气通道；第一扫气排气歧管，该第一扫气排气歧管经由排气流道耦接到每个汽缸的第二排气门，该第一扫气排气歧管在涡轮增压器涡轮下游且在催化剂上游耦接到排气通道；第二扫气排气歧管，该第二扫气排气歧管经由耦接到排气流道的气道耦接到每个汽缸的第二排气门，该第二扫气排气歧管在涡轮增压器压缩机上游耦接到进气通道；以及控制器，该控制器具有储存在存储器上的计算机可读指令，用于：以与每个汽缸的第二排气门不同的正时操作每个汽缸的第一排气门。在前述示例中，该系统还另外地或任选地包括旁路通道，该旁路通道将第一扫气排气歧管在涡轮增压器涡轮下游和催化剂上游耦接到排气通道；以及排气再循环(egr)通道，该排气再循环(egr)通道将第二扫气排气歧管在涡轮增压器压缩机上游耦接到进气通道，其中计算机可读指令还包括用于打开设置在旁路通道中的旁通阀并且响应于涡轮增压器压缩机达到操作阈值而维持设置在egr通道中的egr阀打开的指令。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，操作阈值包括涡轮增压器压缩机的入口温度达到或超过阈值入口温度和涡轮增压器压缩机的速度达到或超过阈值速度中的一个或多个。

在另一个表示中，一种用于发动机的方法包括：在第一状况期间，经由第二扫气歧管(其经由多个气道耦接到汽缸扫气排气门)使排气和吹气空气二者均从汽缸扫气排气门流到涡轮增压器的压缩机的入口；以及在第二状况期间，经由第二扫气歧管使吹气空气流到涡轮增压器的压缩机的入口，以及经由第一扫气歧管使排气在涡轮增压器的涡轮下游和催化剂上游流到排气通道，第一扫气歧管经由多个排气流道流体耦接到汽缸扫气排气门中的每个，并且第二扫气歧管经由多个排气流道和多个气道流体耦接到汽缸扫气排气门的每个。在前述示例中，另外地或任选地，发动机响应于排气再循环(egr)的请求在第一状况下操作，并且发动机响应于受限制的压缩机流量状况在第二状况下操作。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，受限制的压缩机流量状况包括涡轮功率小于阈值功率、涡轮速度小于第一阈值速度、压缩机速度大于第二阈值速度、压缩机速度大于第一阈值速度以及压缩机的入口的温度大于阈值温度中的至少一个。在前述示例中的任一个或全部中，该方法还另外地或任选地包括：在第一状况期间，将设置在egr通道(其将第二扫气歧管耦接到压缩机的入口)中的egr阀打开到第一开度量并且维持设置在扫气歧管旁路通道(其将第一扫气歧管耦接到排气通道)中的扫气歧管旁通阀(smbv)在关闭位置；以及在第二状况下，将egr阀维持在第一开度量并且完全打开smbv。在前述示例中的任一个或全部中，该方法可包括以与汽缸放气排气门不同的正时操作汽缸扫气排气门，其中每个汽缸包括耦接到第一扫气歧管和第二扫气歧管中的每个的一个汽缸扫气排气门，以及耦接到放气歧管的一个汽缸放气排气门，该放气歧管适于使排气流到涡轮。

在又一个表示中，上述车辆系统被包括在混合动力车辆系统中，其还包括电机；变速器；耦接到变速器的一个或多个车轮；耦接在发动机与变速器之间的第一离合器；以及耦接在电机与变速器之间的第二离合器。在前述示例中，另外地或任选地，接合第一离合器经由变速器将发动机耦接到一个或多个车轮。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，接合第二离合器经由变速器将电机耦接到一个或多个车轮。

注意，本文包括的示例性控制和估计例程能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器与各种传感器、致动器和其他发动机硬件的组合的控制系统来实行。本文描述的特定例程可表示任何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，所示的各种动作、操作和/或功能可以所示的序列执行、并行执行或在某些情况下被省略。同样地，处理的顺序不是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必须要求的，而是为了便于说明和描述而提供处理顺序。可根据所使用的特定策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过执行包括各种发动机硬件部件与电子控制器的组合的系统中的指令来实行。

将理解的是本文公开的配置和例程在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应当以限制意义考虑，因为许多变化都是可能的。例如，上述技术能够应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

随附权利要求特别指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或它们的等同物。此类权利要求应该被理解为包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合可以通过对本申请权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。此类权利要求，无论在范围上比原始权利要求更宽、更窄、相等或不同，都被视为包括在本公开的主题内。