用于EGR平衡的气门正时调制的制作方法

用于egr平衡的气门正时调制
技术领域
1.本说明书总体上涉及用于排气再循环的方法和系统。


背景技术：

2.排气再循环(egr)可以在车辆中实施以缓解不期望的燃烧副产物(诸如no
x
)的排放。可以通过外部egr系统减少释放no
x
到大气，由此允许no
x
在低于峰值气缸温度和稀释氧环境下在发动机中重新燃烧。近年来，排放标准变得越来越严格，从而要求更高的egr输送以进一步缓解no
x
排放。然而，外部egr系统可能无法在不变得越来越大且越来越昂贵的情况下满足需求。
3.在一些示例中，可以通过致动节流板以减小进气歧管压力来抵消egr缺点。结果，在排气歧管与进气歧管压力之间产生更大压力差，从而将更高egr流量汲取到进气歧管压力中。然而，特别是在柴油发动机中致动节流板可能会增加泵气损失，降低燃料经济性，并且可能会推动涡轮增压器压缩机的操作点接近喘振极限。
4.用于增加egr的其他尝试包括用专用egr气缸来配置发动机。ku等人在u.s.9,534,542中示出了一种示例性方法。其中，发动机的egr系统包括将专用外部egr气缸的排气门配置为选择性地打开以将排气再循环到发动机中的不同位置，诸如在进气节气门下游的发动机进气口、压缩机前的位置以及压缩机后的位置处。发动机的其余气缸可以通过调整进气门/排气门正时来提供内部egr。egr经由外部egr到达不同位置的输送和速率可以基于工况进行调整，并且能够在例如扭矩需求变化期间维持发动机性能。与固定egr系统相比，在较高发动机负荷期间以较高速率向压缩机前的位置引入egr，并且改善了气缸间平衡。
5.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，虽然改变外部egr到不同位置的分配可以使得更多egr能够被输送到选定的发动机区域以提高燃烧稳定性和性能，但是经由单个气缸提供外部egr不允许增加总体egr流量。包括专用气缸中的外部egr和其余气缸处的内部egr的egr总量可能是恒定的，并且因此无法适应对egr的增长需求。此外，ku等人的egr系统可能仅在具有配备有多个排气门的至少一个气缸的发动机中实施。因此，由ku等人描述的方法可能不容易适应各种发动机类型。


技术实现要素：

6.在一个示例中，上述问题可以通过一种方法来解决，所述方法：用于基于逆模型确定发动机处的排气门打开(evo)正时设定点，所述逆模型基于排气no
x
测量值而连续地更新；基于所述逆模型来确定外部排气再循环(egr)设定点，所述外部egr设定点与所述evo正时设定点并行地确定；以及基于所述evo正时设定点与egr气缸平衡反馈环路的组合来调整所述evo正时。通过这种方式，减少了用于增加egr的节气门致动以及对外部egr的依赖性。
7.作为一个示例，嵌套控制系统用于调整输送到发动机的egr量。嵌套控制系统依赖于来自发动机传感器的连续反馈来更新可以经由多于一条路线供应的egr输送，包括内部egr、对外部egr(低压和高压egr)阀的调整以及节气门致动。当输送到发动机的egr量不满
足需求时，可以使用连续可变气门升程(cvvl)机构来改变evo正时。可以基于来自发动机传感器的反馈来确定调整后evo正时，所述反馈可以在外环处输入并应用于逆模型以推断目标evo正时。经由cvvl机构对evo正时的调整可以通过一个或多个内环中的闭合内环来实施，从而基于发动机操作提供反馈以连续地更新evo正时。嵌套控制系统的其他内环可以包括用于通过外部egr系统以及通过节气门致动来控制egr输送的操作。通过利用内环，可以实现并连续更新不同输送路线之间的egr输送平衡。通过调整evo正时来增加内部egr可以优先于增加egr输送的其他方法，由此允许使用较小的外部egr以及规避对与节气门致动相关联的发动机性能的不利影响。此外，通过优先增加对内部egr的依赖，实现对发动机瞬态的更快响应时间。
8.应当理解，提供以上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一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，主题的范围由具体实施方式之后的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文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
9.图1示出了适配有内部egr和外部egr的发动机系统的示例。
10.图2示出了用于控制到达发动机的egr输送的方法的高级示例。
11.图3示出了用于经由输送路线的组合来控制到达发动机的egr输送的嵌套控制系统的第一示例。
12.图4示出了用于经由输送路线的组合来控制到达发动机的egr输送的嵌套控制系统的第二示例。
13.图5示出了用于经由输送路线的组合来控制到达发动机的egr输送的嵌套控制系统的第三示例。
14.图6示出了用于嵌套控制系统的外环系统设定点控制的详细图。
15.图7示出了指示egr输送路线对压缩机操作的影响的第一压缩机映射图。
16.图8示出了指示egr输送路线对压缩机操作的影响的第二压缩机映射图。
17.图9示出了指示选定egr输送路线的优选区域的发动机转速/负荷映射图的示例。
具体实施方式
18.以下描述涉及用于排气再循环(egr)的系统和方法。可以通过使发动机适配有内部和外部egr来调整输送到发动机的egr量。例如，发动机的气缸(其示例在图1中示出)可以基于进气门正时/排气门正时提供内部egr以及经由将排气系统联接到发动机的进气系统(ais)的通道来提供外部egr。通过改变气门正时，可以增加内部egr，由此减少对外部egr的依赖性并降低需要节气门致动以提供足够多egr的可能性。基于依赖于彼此结合操作的多个控制环路的嵌套控制系统来实现由内部路线和外部路线提供的egr的平衡。图2描绘了用于平衡egr的程序的高级示例。图3至图5示出了用于对内部和外部egr的同步调整的嵌套控制系统的各种示例，并且图6示出了用于嵌套控制系统的系统设定点控制的详细图。图7和图8示出了egr输送路线相对于压缩机操作映射图对压缩机操作的影响。此外，如图9所示，可以根据发动机转速/负荷映射图基于发动机操作来选择egr输送模式。
19.现在参考图1，其示出了多缸发动机10的一个气缸的示意图，所述多缸发动机包括可以在车辆5中实施的进气系统(ais)180和排气系统190。发动机10可以是汽油发动机或柴油发动机，并且可以至少部分地由包括控制器12的控制系统来控制。可以部分地基于车辆操作员132经由输入装置130进行的输入调整发动机操作。在该示例中，输入装置130包括加速踏板和用于生成比例踏板位置信号pp的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即，气缸)30可以包括燃烧室壁32，活塞36定位在所述燃烧室壁中。在一些实施例中，在气缸30内的活塞36的面可以具有碗状物。活塞36可以联接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由包括变速器54的中间变速器系统联接到车辆5的一个或多个驱动轮55。此外，起动机马达(未示出)可经由飞轮联接到曲轴40以实现发动机10的起动操作。
20.在一些示例中，车辆5可以是具有可供一个或多个车轮55使用的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有电机52的电动车辆。在示出的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴40与电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴40与电机52之间，并且第二离合器56设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴40与电机52和与其连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54和与其连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。
21.动力传动系统可以各种方式配置，这些方式包括并联、串联或串并联混合动力车辆。在电动车辆实施例中，系统电池58可以是牵引电池，所述牵引电池将电力输送给电机52以向车轮55提供扭矩。在一些实施例中，电机52还可作为发电机操作以例如在制动操作期间提供电力以对系统电池58充电。应当理解，在包括非电动车辆实施例的其他实施例中，系统电池58可以是联接到交流发电机46的典型的起动、照明、点火(sli)电池。
22.交流发电机46可以被配置为在发动机运行期间经由曲轴40使用发动机扭矩对系统电池58充电。另外，基于发动机的一个或多个电气系统对应的电气需求，交流发电机46可为它们供电，所述电气系统诸如一个或多个辅助系统，包括暖通空调(hvac)系统、车灯、车载娱乐系统和其他辅助系统。在一个示例中，在交流发电机上汲取的电流可以基于驾驶室冷却需求、电池充电需要、其他辅助车辆系统需求和马达扭矩中的每一者而不断变化。电压调节器可以联接到交流发电机46，以便基于系统使用要求(包括辅助系统需求)来调节交流发电机的功率输出。
23.气缸30可以从ais 180的部件(包括进气歧管44和进气通道42)接收进气，并且可以经由排气系统190的部件(包括排气歧管48和排气通道49)排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管48可以分别经由进气门94和排气门96选择性地与燃烧室30以及发动机10的其他气缸连通。在一些实施例中，气缸30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
24.进气门94可以由控制器12经由电动气门致动器(eva)51来控制。类似地，排气门96可以由控制器12经由eva 53来控制。替代地，每个气门致动器可以为电液压或启用气门致动的任何其他可设想的机构。在一些状况期间，控制器12可以改变提供给致动器51和53的信号，从而控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门94和排气门96的位置可以分
别由气门位置传感器98和99来确定。在替代性实施例中，进气门和排气门中的一者或多者可由一个或多个凸轮致动，并且可利用凸轮廓线变换(cps)系统、可变凸轮正时(vct)系统、可变气门正时(vvt)系统和/或可变气门升程(vvl)系统中的一者或多者来改变气门操作。例如，气缸30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的凸轮致动控制的排气门。
25.在一个示例中，一个或多个凸轮可以适用于连续可变气门升程(cvvl)系统，所述cvvl系统可以包括附加结构，诸如摇臂、偏心轮等，以调整进气门/排气门处的升程量以及气门的打开和关闭正时(例如，定相)。升程和定相的量可以根据工况(例如，发动机转速)而变化，以提高燃料经济性并减少排放。此外，通过调整相位以提供进气门开度与排气门开度之间的重叠，在气缸30的压缩冲程期间燃烧的气体的至少一部分可以保留在气缸30内以在后一气缸循环期间重新燃烧。可以通过修改定相以增大或减小气门开度之间的重叠来调整经由cvvl系统提供的内部egr的量。下文参考图2至图4提供了可以如何结合外部egr来调整和控制内部egr的进一步细节。
26.燃料喷射器66被示出为直接联接到燃烧室30，以与经由电子驱动器68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喷射到所述燃烧室中。通过这种方式，燃料喷射器66提供所谓的燃料到气缸30中的直接喷射。例如，燃料喷射器66可以安装在气缸30的侧面或气缸30的顶部。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。
27.在选择操作模式下，点火系统88可以响应于来自控制器12的火花提前信号sa而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。尽管示出了火花点火部件，但是在一些实施例中，诸如当发动机10是柴油发动机时，气缸30或发动机10的一个或多个其他气缸可以在具有或不具有点火火花的情况下以压缩点火模式来操作。
28.进气通道42可以包括分别具有节流板64和65的节气门62和63。在一个示例中，节气门62可以是高压(hp)-egr节气门，并且节气门63可以是低压(lp)-egr节气门。在该特定示例中，节流板64和65的位置可以通过控制器12经由提供到与节气门62和63包括在一起的电动马达或致动器的信号来改变，即，通常称为电子节气门控制(etc)的配置。通过这种方式，节气门62和63可以操作以改变提供给气缸30以及其他发动机气缸的进气。节流板64和65的位置可以通过节气门位置信号tp提供到控制器12。可以在沿着进气通道42和进气歧管44的各个点处测量压力、温度和质量空气流量。例如，进气通道42可以包括用于测量通过节气门63进入的清洁空气质量流量的质量空气流量传感器120。清洁空气质量流量可以经由质量空气流量(maf)信号传送到控制器12。
29.发动机10还可以包括压缩装置，诸如涡轮增压器或机械增压器，所述压缩装置至少包括布置在进气歧管44上游的压缩机162。对于涡轮增压器，压缩机162可以至少部分地由沿排气通道49布置的涡轮164(例如，经由轴)驱动。对于机械增压器，压缩机162可以至少部分地由发动机和/或电机驱动，并且可以不包括涡轮。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的一个或多个气缸的压缩量可以通过控制器12来改变。
30.涡轮164可以被配置为排气涡轮，并且可以布置在排气流的路径中，例如，布置在排气通道49中。涡轮164可以从流过排气系统190的排气收集能量以驱动压缩机162的旋转。在一些示例中，如图1所示，排气通道49可以包括废气门165，所述废气门包括废气门阀167，
以在需要调整涡轮164的旋转时使排气围绕涡轮164转移。
31.增压空气冷却器154可以包括在压缩机162的下游和进气门94的上游。例如，增压空气冷却器154可以被配置为冷却已经通过经由压缩机162进行的压缩加热的气体。如图1所示，增压空气冷却器154可以在节气门62的上游，但在其他实施例中可以替代地位于节气门62的下游。可以诸如用传感器145或147测量压缩机162下游的压力、温度和质量空气流量。测量结果可以分别经由信号148和149从传感器145和147传送到控制器12。可以诸如利用传感器153来测量压缩机162上游的压力和温度，并且经由信号155将所述压力和温度传送到控制器12。
32.此外，在所公开实施例中，egr系统可以将排气的期望部分从排气通道49引导到进气歧管44。图1示出了hp-egr系统和lp-egr系统，但是替代实施例可以仅包括lp-egr系统。hp-egr通过hp-egr通道140从涡轮164的上游被引导到压缩机162的下游。提供给进气歧管44的hp-egr量可以由控制器12经由hp-egr阀142改变。lp-egr通过lp-egr通道150从涡轮164的下游被引导到压缩机162的上游。提供给进气通道44的lp-egr量可以由控制器12经由lp-egr阀152改变。例如，hp-egr系统可以包括hp-egr冷却器146，并且lp-egr系统可以包括lp-egr冷却器158以将来自egr气体的热量排出到发动机冷却剂。
33.在一些状况下，egr系统可以用于调节燃烧室30内的空气和燃料混合物的温度。因此，可能期望测量或估计egr质量流量。egr传感器可以被布置在egr通道内，并且可以提供对排气的质量流量、压力和温度中的一者或多者的指示。例如，hp-egr传感器144可以被布置在hp-egr通道140内。
34.在一些实施例中，一个或多个传感器可以位于lp-egr通道150(图1中未示出)内，以提供对再循环通过lp-egr通道的排气的质量流量、压力、温度和空燃比中的一者或多者的指示。通过lp-egr通道150转移的排气可以在位于lp-egr通道150与进气通道42的接合部处的混合点处被新鲜进气稀释。具体地，通过与第一进气节气门63(位于压缩机上游的发动机进气口的进气通道中)协调地调整lp-egr阀152，可以调整egr流量的稀释。
35.可以从发动机进气流中传感器145的输出推断出lp-egr流量的稀释百分比。具体地，传感器145可以位于第一进气节气门63的下游、lp-egr阀152的下游和第二主进气节气门62的上游，使得可以准确地确定主进气节气门处或附近的lp-egr稀释。传感器145可以是例如氧传感器，诸如uego传感器。
36.通过调整进气门/排气门处的定相以增强内部egr，可以增加由内部egr和外部egr(包括lp-egr和hp-egr)输送的egr总量。因而，作为示例，当egr需求增加并且作为响应而修改egr系统时，调整内部egr可以优先于增加外部egr流量。在其他示例中，可以基于诸如发动机和压缩机工况等工况来确定各种方法之间的egr输送平衡。由此降低利用节气门致动的可能性，所述节气门致动原本仅在使用外部egr来调整egr流量并且外部egr不能满足egr需求时致动。可以通过如上所述的egr系统的传感器来实现对egr速率的监测，从而经由cvvl系统向控制器12提供反馈以调整发动机气缸中的排气门的定相，并且因此提供对lp-egr阀152和hp-egr阀142的致动。
37.排放控制装置71、72和73被示为沿排气通道48布置在排气传感器126的下游。排气传感器126可从用于提供排气空燃比(afr)的指示的各种合适的传感器中选择，例如，这些合适的传感器诸如线性氧传感器或uego(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或ego、hego
(加热型ego)、hc或co传感器。装置71、72和73可以是选择性催化还原(scr)系统、在发动机10是柴油发动机时为柴油氧化催化器(doc)、三元催化器(twc)、no
x
捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。例如，当发动机10被配置为柴油发动机时，装置71可以是scr系统，装置72可以是柴油微粒过滤器(pf)，并且装置73可以是doc。在一些实施例中，pf 72可以位于装置71的下游(图1未示出)，而在其他实施例中，pf 72可以位于装置71的上游(如图1所示)。
38.控制器12在图1中被显示为微计算机，所述微计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在此特定示例中，被显示为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。存储介质只读存储器106可以用表示可由处理器102执行的指令的计算机可读数据来编程，这些指令用于执行下面描述的方法以及预期但未具体地列出的其他变型。
39.除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自maf量传感器120的进气maf的测量值；来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118(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)；和来自传感器122的绝对歧管压力信号map。发动机转速信号(rpm)可以由控制器12根据信号pip来生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号map可以用于提供对进气歧管中的真空或压力的指示。气缸30中的压力可以由缸内压力传感器(icps)127监测。应当注意，可以使用上述传感器的各种组合，诸如使用maf传感器而不使用map传感器，反之亦然。在化学计量操作期间，所述map传感器可以给出发动机扭矩的指示。另外，该传感器连同检测到的发动机转速一起可提供对引入气缸中的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，也用作发动机转速传感器的传感器118可以在曲轴的每转中产生预定数量的等距脉冲。存储介质只读存储器106可以用表示可由处理器102执行的指令的计算机可读数据来编程，这些指令用于执行下面描述的方法以及预期但未具体地列出的其他变型。
40.各种传感器也包括在排气系统190中。例如，排气背压(ebp)传感器170和温度传感器171可以被布置在排气歧管48中以分别测量排气歧管48中的背压和温度。第一no
x
传感器172(其可以是进给气体no
x
(fgno
x
)传感器172)可以位于涡轮164下游的排气通道49中以测量排气中的no
x
水平。第二no
x
传感器173可以位于装置72与装置71之间，靠近lp-egr通道150与排气通道49的交叉点，并且第三no
x
传感器174可以位于装置71的下游。此外，附加的温度传感器可以设置在排气系统内的各个区域处，诸如设置在排放控制装置71、72和73中的一者或多者处。
41.当从图1的各种传感器接收到信号时，控制器12处理所接收的信号并采用图1的各种致动器(例如，燃料喷射器66和火花塞92)基于所接收的信号和存储在控制器的存储器106上的指令来调整发动机操作。例如，控制器可以从排气传感器126接收对排气通道49中的空燃比的指示，并基于传感器信号来确定是否要调整egr。作为示例，如果空燃比指示期望更多egr，则控制器可以在更早的曲柄转角下命令打开进气门以增加内部egr的量。
42.如上所述，图1仅示出了多缸发动机的一个气缸。因而，每个气缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。进气可以经由进气歧管44分配到每个气缸，并且来自每个气缸的排气可以在流到排气通道49之前合并到排气歧管48中。应当理解，发动机10可以包括任何合适数量的气缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个
或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一者可以包括参考气缸30通过图1描述和描绘的各种部件中的一些或全部。
43.如上所述，可以经由内部过程和外部过程两者来提供egr。在常规系统中，由于当气门正时不容易调整时由内部egr提供的egr量不足，因此egr可能主要通过外部egr(例如，lp-egr和/或hp-egr)输送。然而，随着排放标准变得越来越严格，即使是外部egr系统也可能无法满足排放目标。虽然增大外部egr系统的大小可以实现更大egr，但是考虑到封装约束和成本，可能不期望更大的egr系统占用空间。在此类情况下，可以应用节气门致动来限制流向发动机的气流以驱动发动机的进气歧管与排气歧管之间的更大压力差，因此驱动egr阀两端的更大压力差，由此驱动增加的egr流量。然而，节气门致动可能导致各种问题，诸如泵气损失增加、燃料效率降低以及压缩机操作不稳定。
44.替代地，可以通过经由内部egr增加排气的再燃烧来提高egr速率。在配备有cvvl的发动机中，可以容易地调整进气门开度(ivo)和排气门开度(evo)以通过改变气门升程来增加内部egr。不依赖于外部通道和经由冷却器进行的排气冷却的内部egr的响应时间可能更快。快速响应时间可以抑制瞬态事件期间的no
x
产生的初始尖峰。因此，通过增加内部egr的使用而不是外部egr，可以减小外部egr系统的大小，可以减少系统积垢，并且可以最大程度地减少节气门致动。此外，可以缓解对与外部egr相关联的车辆性能和效率的不利影响。
45.内部和外部egr的平衡以及当内部和外部egr不提供足够多egr流量时的节气门致动可以通过嵌套控制系统来实现。嵌套控制系统包括控制egr到发动机的输送的外环以及一个或多个内环。内环可以是控制致动器的操作以实现目标系统设定点的致动器环路。例如，内环中的每一者可以控制有助于egr的致动器，诸如evo正时、egr阀(例如，lp-egr和/或hp-egr阀的开度)和节气门(例如，被允许流入发动机的进气量)。嵌套控制系统由此可以基于发动机操作(例如，根据诸如dpf再生、排放控制装置的热维持等各种操作模式期间的发动机操作映射图)来选择致动的顺序和优先级。
46.外环可以利用来自发动机传感器的输出数据来根据与发动机操作映射图上的操作点相对应的校准方法或方法的组合来致动内环。可以根据发动机操作模式或独立于发动机操作模式来执行嵌套控制系统的校准。因此，可以基于各种因素(包括根据压缩机映射图的压缩机操作)来针对特定操作点优化egr输送。下面参考图7和图8进一步描述egr输送方法对压缩机操作的影响。另外，可以基于fgnox测量值和空燃当量比(例如，lambda，λ，其中λ是实际空燃比与化学计量空燃比之间的比率)来平衡发动机气缸之间的egr流量以允许在每个气缸的最大压力输入下进行特定气缸的egr测量。
47.嵌套控制环路由此提供用于egr的数个输送选项，包括仅经由egr阀(例如，lp-egr阀或hp-egr阀)进行输送、仅通过evo正时进行输送、通过egr阀和evo正时两者独立地进行输送、首先通过egr阀进行输送直到达到饱和、然后通过evo正时进行输送，首先通过evo正时进行输送直到达到最大内部egr、然后通过egr阀进行输送，以及通过egr阀与节气门的组合进行输送。egr输送的另一种组合包括致动egr阀直到达到饱和，然后调整evo正时直到达到最大内部egr，然后是节气门致动。替代地，可以首先调整evo正时直到达到最大内部egr，然后致动egr阀直到达到饱和，然后是节气门致动。在组合egr输送的再一个示例中，方法包括致动egr阀直到达到饱和，然后是节气门致动，然后调整evo正时。
48.图2描绘了用于将egr输送到发动机的程序200的高级示例。程序200可以在发动机
(诸如图1的发动机10)中实施。在一个示例中，发动机可以是柴油发动机，所述柴油发动机被配置有一个或多个节气门以在需要节气门致动以调整egr流量时控制到达发动机气缸的进气流量。发动机的控制系统可以包括控制器，诸如图1的控制器12，其中可以利用嵌套控制系统来根据发动机工况来确定egr输送模式。嵌套控制系统包括外环和一个或多个内环，其中所述外环提供系统控制，并且所述内环提供致动器控制。用于执行程序200和本文所包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据下文描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
49.在202处，程序200包括估计当前工况。例如，来自no
x
传感器(包括fgno
x
传感器，诸如图1的fgno
x
传感器172)、来自位于发动机的进气系统和排气系统中的maf传感器(例如，图1的maf传感器120)、来自测量排气的afr的排气传感器(例如，图1的排气传感器126)、来自霍尔效应传感器(例如，图1的霍尔效应传感器118)、来自icps(诸如图1的icps 127)等的信号，以确定发动机状态并推断流向发动机的egr量。
50.在204处经由外环确定系统设定点。系统设定点可以包括各种操作的目标，诸如egr的目标速率、进入发动机的目标maf、目标fman(例如，流到发动机进气口的气体混合物(包括空气、燃料和排气)中的燃烧气体的目标分数)等。可以根据如由发动机的传感器监测并参考图6更详细地描述的当前工况来估计系统设定点。
51.在206处，程序200包括确认是否满足系统设定点。如果不满足设定点中的一者或多者，则在208处使用内环来调整发动机操作。例如，如果egr速率不满足目标速率，则可以调整evo正时、egr阀致动和节气门致动中的一者或多者以相应地增加或减小egr速率。作为另一个示例，如果进入发动机的maf大于或小于目标maf，则可以调整压缩机操作和/或可以修改节气门位置(对于汽油发动机)以增加或减小maf直到达到目标量。
52.如果满足系统设定点，则程序200前进到210以在当前状况和设置下继续进行发动机操作。所述程序返回到开始。
53.图3至图5示出了用于egr输送的嵌套式控制系统的示例性实施例，所述egr输送可以在发动机(诸如图1的发动机10)中实施。更具体地，发动机可以是柴油发动机。首先转向图3，示出了用于hp-egr的嵌套控制系统300的第一示例。嵌套控制系统300的外控制环包括在302处确定系统设定点(下面参考图6更详细地描述)、在304处执行逆模型、在306处确定fgnox以及在308处对观察器的传感器输入。嵌套控制系统300还包括提供用于输送内部egr的evo正时控制的第一内环、提供用于输送外部egr的egr阀控制的第二内环、以及提供用于调整hp-egr阀两端的压力梯度以在需要时增加egr的节气门控制的第三内环。外控制环、第一内环、第二内环和第三内环都是嵌套控制系统300中的闭环，其中闭环是从外环接收输入并基于外环更新的环路。相比之下，开环是独立于外控制环操作的环路。
54.例如，302处的系统设定点可以包括egr速率、maf、fgno
x
和λ的目标值。可以将系统设定点应用于304处的逆模型以与来自传感器的输入数据(例如，如由308处的观察器收集的)进行比较。系统设定点与来自传感器的输入数据之间的差值由逆模型评估，并且如果存在，则可以将命令发送到第一内环、第二内环和第三内环中的一者或多者。例如，可以命令经由第一内环调整evo正时以增加内部egr。
55.第一内环包括将结果从逆模型发送到310处的evo正时控制器监控器。evo正时控
制器监控器还可以从evo正时的稳态映射图312以及从egr气缸平衡操作314接收输入，这将在下面进一步描述。evo正时控制器监控器可以将当前evo正时与基于逆模型在316处的evo正时位置(比例-积分-微分)pid控制器处估计的正时进行比较。例如，evo正时位置pid控制器可以进行误差计算，所述误差计算表示估计的目标正时与当前evo正时之间的差值。可以在318处的发动机的排气门系统处(例如，在气门致动器处)命令对evo正时进行的任何调整，如由evo正时位置pid控制器确定的。例如，可以致动cvvl系统以改变打开一个或多个排气门时的正时。可以在320处使用由icps测量的气缸压力来用pid控制器循环并更新evo正时位置，以将实际evo正时与期望evo正时进行比较以得到pid控制器所要作用的正时误差。
56.调整后evo正时也可以与由306处的fgno
x
传感器检测到的no
x
水平相关。例如，fgno
x
可以用作对308处的观察器和外控制环的输入以确定期望egr。例如，如果evo正时提前，从而在膨胀冲程中更早地移动evo事件，则在缸内捕获较少的内部egr，这可能增加no
x
排放。如果evo正时延迟，从而在膨胀冲程中更迟地移动evo事件，则在缸内捕获较多的内部egr，这可能减少no
x
排放。
57.第二内环包括将来自如在304处确定的逆模型的结果发送到322处的egr预控制以检查egr阀的状态。egr阀的状态以及逆模型结果被发送到324处的egr阀位置pid控制器，其确定当前egr阀位置与估计的目标egr阀位置之间的差值。在326处基于来自egr阀位置pid控制器的确定来调整egr阀位置。例如，可以将egr阀的开度调整为或多或少地打开。调整后egr阀位置可以循环返回以与由egr位置pid控制器推断的目标位置进行比较。调整后egr阀位置还可以与由306处的fgno
x
传感器检测到的no
x
水平相关，以用作对观察器和外控制环的另一个反馈选项。
58.第三内环包括将来自逆模型的结果发送到328处的节气门预控制以检查节气门的状态。节气门的状态以及逆模型结果被发送到330处的节气门位置pid控制器，其执行误差计算以确定当前节气门状态与估计的目标节气门位置之间的差值。在332处，可以基于所述差值来调整节气门的阀(例如，蝶阀)，并且可以将调整后节气门位置循环回到节气门位置pid控制器。当第三内环被激活时，由于节气门位置对egr阀两端的压力梯度(例如，进气歧管与排气歧管之间的压力差)的影响，调整后节气门位置可以直接影响326处的egr阀位置调整。压力梯度可以控制egr阀的开度。
59.由fgno
x
传感器测量的no
x
水平可以用于确定排气中的no
x
与由320处的icps的气缸压力测量的evo正时之间的关系。测量的no
x
水平也可以作为输入信号发送到308处的观察器。此外，测量的no
x
水平以及λ可以用于314处的egr气缸平衡。egr气缸平衡可以独立于外环(以及内环)执行，因为egr气缸平衡可以足够快而不干扰外环和内环控制。气缸平衡可以包括将发动机的每个气缸处的测量的fgno
x
和λ与fgno
x
和λ的阈值进行比较。可以在每个单独的气缸处修改evo正时以使气缸之间的动力均衡。由气缸平衡产生的evo正时可以被添加到输入到对evo正时控制器监控器的稳态映射图，如图3所示。然而，在其他示例中，可以替代地输入用于气缸平衡的evo正时以调整来自外控制环的用于egr输送的evo正时，或者直接在evo正时控制器监控器处输入。
60.在其他示例中，内环中的一者或多者可以被修改为开环，例如，不包括在逆模型中。因而，开环egr路线的设定点可以基于发动机映射来确定，而不是连续更新，并且在车辆的寿命期间不会改变。例如，evo正时和节气门位置可以包括在逆模型中，并且用于微调内
部和外部egr以补充由开环hp-egr阀位置提供的hp-egr。evo正时用于微调输送到发动机的总egr，并且仅当内部egr不能提供足够的补充egr来满足需求时才使用节气门致动。
61.作为另一个示例，逆模型中可以仅包括evo正时，并且egr阀位置和节气门位置两者可以各自为开环。evo正时可以用于微调内部egr以补充由开环hp-egr提供的egr。经由开环控制将节气门致动应用于其中对开环hp-egr阀位置的调整不提供足够流量的小操作区域。因而，由于evo正时能够根据需求和供应经由开环egr路线来调整内部egr，因此嵌套控制系统的响应时间可能更快。另外，降低了嵌套控制系统的复杂性。
62.如上所述，图3所示的嵌套控制系统300的控制架构允许由不同路线(例如，内部对外部对节气门致动)以及根据工况以各种组合、路线顺序和路线优先级来输送egr。因而，可以最大程度地减少节气门致动并且可以减少对外部egr的依赖，从而允许使用具有较小占用面积的外部egr硬件。egr系统(包括所有路线的整个egr系统)对瞬态事件的响应时间可能更快，从而导致发动机性能提高，同时减少排放。
63.嵌套控制系统也可以应用于配备有lp-egr和hp-egr两者的发动机。图4描绘了嵌套式控制系统400的第二示例，其中已经在图3中描述的元件有类似的编号并且将不重新介绍。在402处，嵌套控制系统400的外环的逆模型可以传输命令以经由第一内环调整evo正时，如上面参考图3所述。逆模型还可以使用输入数据和系统设定点来经由第二内环调整hp-egr。
64.在第二内环处，来自逆模型的结果可以被发送到404处的hp-egr预控制以检查hp-egr阀的状态。hp-egr阀的状态以及逆模型结果被发送到406处的hp-egr阀位置pid控制器，其确定当前hp-egr阀位置与估计的目标hp-egr阀位置之间的差值。在408处基于来自hp-egr阀位置pid控制器的结果来调整hp-egr阀位置。例如，可以将hp-egr阀的开度调整为或多或少地打开。调整后hp-egr阀位置可以循环返回以通过hp-egr位置pid控制器与目标位置进行比较。调整后hp-egr阀位置还可以与由fgno
x
传感器在306处检测到的no
x
水平相关，以调整hp-egr系统的期望egr流量设定点。
65.另外，来自逆模型的结果可以被发送到410处的lp-egr预控制以检查lp-egr阀的状态。lp-egr阀的状态以及逆模型结果被发送到412处的lp-egr阀位置pid控制器，其确定当前lp-egr阀位置与估计的目标lp-egr阀位置之间的差值。在414处基于来自lp-egr阀位置pid控制器的结果来调整lp-egr阀位置。例如，可以将lp-egr阀的开度调整为或多或少地打开。调整后lp-egr阀位置可以循环返回以通过lp-egr位置pid控制器与目标位置进行比较。调整后lp-egr阀位置还可以与由fgno
x
传感器在306处检测到的no
x
水平相关，以调整lp-egr系统的期望egr流量设定点。
66.嵌套控制系统400还可以包括用于如图3所示的lp-egr和hp-egr系统中的每一者的并行节气门控制内环并且在图4中为了简单起见而省略。结合lp-egr和hp-egr两者作为闭合内环允许使用egr系统和evo正时来平衡egr流量以优化操作。此外，图4的嵌套控制系统400经由具有通过lp-egr和hp-egr提供的补充调整的evo正时实现对瞬态变化的快速响应。在一些情况下，可以支持egr系统的分区使用，由此由于lp-egr引起的足够快的响应时间而允许省略hp-egr冷却器。因此，在与较高排气流量和较高egr温度相关联的高速和高负荷区域中，可能不需要hp-egr。
67.在一些示例中，嵌套控制系统400的内环中的一者或多者可以被修改为开环。例
如，逆模型可以包括evo正时，并且hp-egr(和hp-egr节气门)和lp-egr(以及lp-egr节气门)可以作为开环操作。lp-egr可以在后台独立运行，这可以减少hp-egr和evo正时所需的egr量。作为另一个示例，hp-egr可以作为具有evo正时的开环操作，并且lp-egr作为闭合内环运行，如图4中描绘。在又一个示例中，仅evo正时可以包括在逆模型中以提供瞬态控制。
68.图5示出了嵌套控制系统500的第三示例，其中所述系统包括先前在图3和图4中示出的类似元件并且为了简洁起见将不再重新介绍。逆模型502包括用于调整evo正时的第一内环和用于调整lp-egr阀的位置的第二内环(如图4的嵌套控制系统400的第三内环中所描绘)。嵌套控制系统500包括两个开环：控制lp节气门(例如，图1的节气门63)的位置的第一开环和控制hp-egr的第二开环。
69.在504处，根据来自发动机映射图的设定点，可以独立于逆模型来调整lp节气门。可以将设定点发送到506处的lp预控制，其中验证lp节气门的状态。lp节气门的状态以及设定点被发送到508处的lp节气门位置pid控制器，其确定当前lp节气门位置与估计的目标lp节气门位置之间的差值。在510处基于来自lp节气门位置pid控制器的结果来调整lp节气门位置。例如，可以将lp节气门的开度调整为或多或少地打开。调整后lp节气门位置可以用于修改414处的lp-egr阀的位置。例如，压缩机上游的进气压力可以基于lp节气门位置而变化，这进而可以缓和lp-egr阀的开度。
70.第二开环控制hp-egr包括根据来自512处的发动机映射图的设定点来调整hp-egr阀位置。将设定点发送到404处的hp-egr预控制，并且使用来自hp-egr位置pid控制器的结果来调整408处的hp-egr阀的开度，如上所述。hp-egr开环也可以联接到并联的hp-egr节气门开环，其类似于先前描述的嵌套控制系统500的第一开环。
71.图5的嵌套控制系统500可以允许外环在瞬态期间使用evo正时来调整egr并使用lp-egr促进更长期、更慢的调整，其中hp-egr在后台独立地操作。长期lp-egr调整可以使得evo正时最终返回到最佳正时，并且可以在不同发动机操作模式(例如，dft再生、热维持等)下的整个发动机操作映射图上应用控制器决策标准。
72.可以使用从发动机传感器接收的信号来确定嵌套控制系统的外环的系统设定点，所述信号可以输入到控制器中以使得能够基于控制器算法来估计设定点。例如，如图6所示，外环系统设定点控制600的示例包括参数设定点602。参数设定点602可以包括maf设定点604、egr速率设定点606和fman设定点608。maf设定点被发送到轨迹规划器610，从而指示期望的空气质量。在轨迹规划器610处，提供从第一点到第二点的路径，例如，在二维或三维空间中实现运动规划。
73.egr速率设定点可以被发送到swt 612，所述swt可以基于一个或多个标准来决定使用哪种方法来确定egr设定点，所述一个或多个标准可以包括但不限于开环映射图、发动机操作模式、egr模式(例如，仅hp、仅lp、lp与hp的组合)发动机硬件传感器组、海拔和温度的环境输入，然后作为期望的egr流量发送到轨迹规划器。可以首先将fman设定点发送到设定点转换614以将输入从λ或fgnox改变为期望的egr速率。然后将转换的信息作为用于确定egr速率的选项发送到swt。
74.关于嵌套控制系统的应用，可以至少部分地基于压缩机操作来确定可用egr路线(例如，evo正时、lp-/hp-egr系统和节气门致动)之间的egr平衡。例如，如图7所示，在第一压缩机映射图700中描绘了关于压缩机操作的egr平衡的示例。压缩机映射图700绘制了压
缩机(例如，图1的压缩机162)两端相对于通过压缩机的气流的压力比，并且包括多个效率岛，其指示表示压缩机效率的同心区域。效率随着同心区域的大小增加而降低。压缩机映射图700还包括根据压缩机转速指示最大效率点的脊线。
75.压缩机操作在左侧由喘振线界定，超过所述喘振线，流量变得不稳定，并且在右侧由扼流线界定，超过所述扼流线，压缩机效率下降到低于阈值，诸如58％。指示hp-egr极限以及egr设定点。假设稳态起始点具有恒定增压压力设定点，根据egr需求，hp-egr增加到hp-egr极限由箭头702指示。如果egr需求增加到高于hp-egr极限，则有两个选项可用：通过节气门致动进行补充，如箭头704所指示，以及通过evo正时进行补充，如箭头706所指示。
76.当使用节气门致动来增加egr流量时，减小节气门的开度，由此减少流向压缩机的空气流量并增大压力比。压缩机操作被驱动得更靠近喘振线或在喘振线处，从而降低压缩机效率。然而，当使用内部egr来满足egr需求时，经由evo正时，空气流量也减小，但是压力比不受影响。因此，压缩机操作水平向左移动，从而维持比节气门致动更大的喘振裕度并维持更高的效率，同时相对于节气门致动增加egr流量。
77.在第二压缩机映射图800中示出了lp-egr和lp节气门致动的附加效果。第二压缩机映射图800与图7的第一压缩机映射图700类似地绘制，例如，描绘喘振线、扼流线、效率岛、脊线、hp-egr极限和egr设定点。再次假设稳态起始点具有恒定增压压力设定点，根据egr需求，hp-egr增加到hp-egr极限由箭头802指示。
78.当egr需求增加到超过hp-egr极限从而通过lp节气门致动增加egr时，如箭头804所指示，进气压力减小以增加lp-egr阀两端的流量。虽然如点806所指示增加lp-egr不会改变压缩机压力比或气流，但是减小lp节气门的开度可以在不改变气流的情况下增大压力比。如箭头808所示，经由evo正时增加内部egr会减少气流，但是不会改变压力比。因此，lp节气门致动与evo正时之间的平衡可以由压缩机的操作点确定。
79.例如，在压缩机操作的第一区域810中，通过lp节气门致动增加egr可能将压缩机操作驱动到喘振线附近或驱动到喘振线，从而导致压缩机不稳定性。因此，可以选择调整evo正时以增加内部egr。然而，在第二区域812中，lp节气门致动和evo正时调整都可以维持大的喘振裕度。此外，lp节气门致动可以将压缩机操作转移到较高效率区域。在压缩机操作的低压力比/高气流区中，lp节气门致动可以优先于evo正时，而在高气流/高压力比操作区中，evo正时可以优先。
80.另外，对egr输送路线的选择可以取决于发动机操作。例如，图9中示出了发动机映射图900，其绘制相对于发动机转速的发动机扭矩。指示发动机操作的压缩机喘振区域以及发动机操作的高egr流量区域。第一区902可以是发动机操作区域，例如低发动机转速/高扭矩，其中调整evo正时优于节气门致动以增加egr流量并提高效率。第二区904指示低扭矩/高发动机转速的发动机操作区域，其中希望节气门致动优先于调整evo正时以增加egr流量并提高效率。
81.此外，关于发动机的发动机操作图，应用evo正时以增加内部egr可能会延迟使用egr冷却器来冷却气体。延迟egr冷却器的使用可以加速发动机加温和排放控制装置的加热。另外，在一些示例中，仅当发动机转速和负荷高于由通过发动机测试确定的可校准映射图限定的阈值时，才可以结合应用hp-egr、lp-egr和evo正时调整的组合。这可以允许移除hp-egr冷却器并减小hp-egr系统的大小。
82.通过这种方式，可以在不同路线之间平衡到发动机的egr输送以优化发动机和压缩机操作，同时满足egr需求。更具体地，当egr需求通过经由cvvl系统改变evo正时而增加到超出外部egr系统的能力时，可以增加内部egr。可以通过在车辆控制器处实施嵌套控制系统来实现egr平衡，其中嵌套控制系统可以允许通过输送路线的各种组合(包括lp-egr、hp-egr、evo正时和节气门致动)来输送egr。可以基于egr输送模式是通过开式控制环路还是闭式控制环路来选择输送路线的优先级和使用顺序。结果，可以减少节气门致动的使用以及外部egr系统的大小。此外，增加对内部egr的依赖可以允许egr系统更快地响应瞬态事件。由此可以维持排放控制而不会不利地影响发动机性能。
83.通过调整evo正时来增加内部egr的技术效果是在没有节气门致动的情况下增加到达发动机的egr输送。进一步的技术效果包括满足egr需求而不通过发动机的外部通道对更多排气进行再循环和冷却。
84.应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序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的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。因而，示出的各种动作、操作和/或功能可按示出的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供。可以根据所使用的特定策略重复执行所示动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所述动作、操作和/或功能可以图形地表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述动作通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行。
85.应当理解，本文中公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制性含义，因为众多变化是可能的。例如，上述技术可应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸以及其他发动机类型。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/或性质的所有新颖的和非明显的组合和子组合。
86.本公开还提供对一种方法的支持，所述方法包括：基于逆模型确定发动机中的排气门打开(evo)正时设定点，所述逆模型基于排气nox测量值而连续地更新；基于所述逆模型来确定外部排气再循环(egr)设定点，所述外部egr设定点与所述evo正时设定点并行地确定；以及基于所述evo正时设定点与egr气缸平衡反馈环路的组合来调整所述evo正时。在所述方法的第一示例中，确定所述evo正时设定点和所述外部egr设定点包括将来自发动机传感器的数据输入到嵌套控制系统的外环中，所述外环包括所述逆模型。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)中，调整所述evo正时包括经由所述嵌套控制系统的evo内环命令修改连续可变气门升程(cvvl)系统中的凸轮定相，并且其中所述内环包括evo正时控制器监控器和evo正时位置比例-积分-微分(pid)控制器。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中，调整所述evo正时还包括向所述pid控制器提供反馈以基于由缸内压力传感器测量的气缸压力来修改所述evo正时。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者)中，确定对所述evo正时的所述调整还包括将稳态发动机操作期间的evo正时的映射图输入到所述evo内环。在所
述方法的第五示例(任选地包括第一示例至第四示例中的一者或多者或每一者)中，调整所述evo正时包括当外部egr不能满足egr需求时改变所述evo正时以补充由所述外部egr提供的egr量。
87.本公开还提供对一种用于发动机的方法的支持，所述方法包括：响应于所述发动机处egr需求的增长，从发动机传感器收集信息以确定输送到所述发动机的egr量；经由egr控制系统的外环基于来自所述发动机传感器的所述信息来估计目标egr设定点；以及响应于对egr不足的确定，经由所述egr控制系统的第一闭合内环增加内部egr。在所述方法的第一示例中，从所述发动机传感器收集信息包括从供给气体nox传感器、质量空气流量传感器和排气传感器中的一者或多者接收信号，所述排气传感器推断发动机处的空燃比。在所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)，增加内部egr包括基于所述第一闭合内环使用连续可变气门升程(cvvl)机构来调整排气门开度(evo)正时，并且其中所述第一闭合内环是用于基于来自所述发动机传感器的反馈和估计的目标evo正时来调整evo正时控制的操作。在所述方法的第三示例(任选地包括第一示例和第二示例中的一者或两者)中，所述方法还包括：响应于所述发动机中所述egr需求的增长，经由第二闭合内环调整外部egr系统的egr阀的位置以平衡内部egr与所述外部egr系统之间的egr输送，并且其中所述第二闭合内环是用于基于来自所述发动机传感器的反馈和估计的目标外部egr流量来调整外部egr流量的操作。在所述方法的第四示例(任选地包括第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者)中，所述方法还包括：当内部egr与外部egr的组合不能满足所述发动机处的egr需求时，经由第三闭合内环调整节气门的位置以减少流向所述发动机的气流，并且其中所述第三闭合内环是用于基于来自所述发动机传感器的反馈和由所述节气门位置产生的估计的目标压力梯度来调整节气门位置的操作。在所述方法的第五示例(任选地包括第一示例至第四示例中的一者或多者或每一者)中，所述方法还包括：响应于对所述egr不足的所述确定，使所述内部egr的所述增加优先于调整所述节气门的所述位置以满足所述egr需求。在所述方法的第六示例(任选地包括第一示例至第五示例中的一者或多者或每一者)中，增加所述内部egr包括补充由外部egr系统提供的egr量，并且其中所述外部egr系统由所述egr控制系统的开放内环基于由发动机操作映射图提供的设定点来控制。在所述方法的第七示例(任选地包括第一示例至第六示例中的一者或多者或每一者)中，通过低压(lp)-egr系统和高压(hp)-egr系统中的一者或多者将来自所述外部egr系统的egr输送到所述发动机，并且所述lp-egr系统和所述hp-egr系统中的每一者由闭合内环或开放内环中的一者控制。在所述方法的第八示例(任选地包括第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者)中，增加所述内部egr包括补充由外部egr系统提供的egr量以及当所述内部egr与所述外部egr系统的组合不满足egr需求时致动节气门，并且其中对所述节气门的所述控制由所述egr控制系统的开放内环基于由发动机操作映射图提供的设定点来控制。在所述方法的第九示例(任选地包括第一示例至第八示例中的一者或多者或每一者)中，经由所述第一闭合内环增加所述内部egr包括将目标evo正时输入到pid控制器以确定当前evo正时与所述目标evo正时之间的差值以及基于所述确定的差值来调整所述当前evo正时。在所述方法的第十示例(任选地包括第一示例至第九示例中的一者或多者或每一者)中，调整所述evo正时还包括基于所述发动机的每个气缸处的估计的空燃比来将气缸平衡结合到所述当前evo正时中以及缓和每个气缸处的所述当前evo正时以实现所述气缸平衡。
88.本公开还提供对一种发动机的支持，所述发动机包括：多个气缸，每个气缸具有控制离开所述多个气缸的排气流的一个或多个排气门；连续可变气门升程(cvvl)系统，所述cvvl系统被配置为调整所述一个或多个排气门的正时；一个或多个节气门，所述一个或多个节气门控制流向所述多个气缸的气流；低压(lp)-egr系统和高压(hp)-egr系统中的一者或多者，所述lp-egr系统和所述hp-egr系统中的每一者被配置为通过所述发动机的外部通道将排气返回到所述多个气缸；压缩机，所述压缩机被布置在气流到所述多个气缸的路径中；以及控制器，所述控制器被配置有存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令在被执行时使所述控制器：在经由所述cvvl系统调整排气门开度(evo)正时、调整lp-egr阀位置、调整hp-egr阀位置以及当通过被配置为控制到达所述发动机的egr输送的嵌套控制系统检测到egr不足时调整所述一个或多个节气门的位置中的一者或多者之间平衡egr输送。在所述系统的第一示例中，至少部分地基于所述压缩机在压缩机映射图上的操作点来平衡所述egr输送。在所述系统的第二示例(任选地包括第一示例)中，在发动机操作的低发动机转速/高发动机负荷区域处选择调整所述evo正时以增加内部egr，并且在发动机操作的高发动机转速/低发动机负荷区域处选择调整所述一个或多个节气门的所述位置。所附权利要求特别地指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，也都被视为包括在本公开的主题内。