置成使得NOx歧化，或者通过还原剂的帮助而选择性使NO x还原。在另外其他实施例中，排气后处理催化剂可配置成使得排气流中的残留碳氢化合物和/或一氧化碳氧化。另外，排气催化剂的至少一个功能可包括使浓燃烧的产物(例如HC、CO、H2)氧化。这能够提高催化剂升温，如在本文所使用方法中详细阐述的。具有任何这种功能的不同排气后处理催化剂可单独地或一起布置在胶固底漆中或排气后处理阶段中的其他位置。在一些实施例中，排气后处理阶段可包括可再生烟灰过滤器，其配置成捕集和氧化排气流中的烟灰颗粒。来自排放控制装置170的经处理的排气的全部或一部分可通过排气管道35释放至大气。
[0020]在一些实例中，排气温度传感器128可连接至催化剂砖。例如，温度传感器可连接在该砖的上游或者连接在该砖中(如所示出的)。如本文中参照图3详细阐述的，连接至砖的温度传感器的输出可用于评估图3的催化剂温度管理程序。在可替换实例中，可基于发动机操作条件对催化剂温度建模。
[0021]EGR通道50配置成选择性地将来自第一、专用EGR汽缸组18的排气在进气节气门20下游一位置处引导至进气歧管25。在可替代的实例中，排气可在压缩机74上游一位置处再循环至进气歧管25。从专用EGR汽缸组18 (汽缸4)通过EGR通道50引导至进气歧管25的排气部分被输送通过EGR冷却器54。EGR通道50可包括排气水气变换催化剂(water-gas shift catalyst，WGS catalyst) 70o因此，排气可在再循环至进气口之前由WGS催化剂70处理。排气WGS催化剂70配置成从由汽缸4接收的通道50中的浓排气产生氢气。
[0022]旁通通道56将位于排气水气变换催化剂70下游一位置处的EGR通道50连接至位于排气催化剂72上游一位置处的排气歧管36。在所示实例中，旁通通道连接至涡轮机76下游的排气歧管。然而在可替代的实例中，旁通通道56可连接在涡轮机76上游。在可替代的实例中，WGS催化剂70可定位在EGR通道50中，位于旁通气门65之后。
[0023]旁通气门65连接在EGR通道50与旁通通道56的交汇处。旁通气门65可为计量调节气门，其配置成相对于通过EGR通道再循环至进气口的排气而言，计量调节或改变从专用汽缸组18通过旁通通道引导至排气催化剂72的排气部分。在一个实例中，旁通气门65为连续可变气门。在可替代的实例中，旁通气门65可为任何其他计量调节气门。即，气门65并非仅仅为双位致动器。通过调节连续可变旁通气门65的位置，排气的第一部分从专用EGR汽缸组被引导至排气催化剂而同时绕过其余发动机汽缸，而排气的第二、其余部分再循环至发动机进气口。换言之，排气从第一汽缸组18同时分别被引导至排气催化剂72 (通过旁通通道56)以及再循环至发动机进气口 25 (通过EGR通道50)。如本文中参照图3详细阐述的，在发动机启动过程中以及在发动机操作过程中响应于催化剂温度调节第一部分相对于第二部分的比。例如，在发动机冷启动过程中或者在催化剂升温情况期间，响应于低于最佳温度的排气催化剂温度，可增加转移至排气催化剂的排气部分，而相应地减少再循环至进气口的排气部分。这样，来自专用EGR汽缸的排气可引导至排气催化剂以促进催化加热，而无需关闭EGR也不会使发动机燃料经济性降级。
[0024]汽缸I至4中的每一个可通过在相应汽缸中捕集来自燃烧事件的排气并且允许排气在随后的燃烧事件过程中保持在相应汽缸中而包括内部EGR。内部EGR的量可通过调节进气和/或排气气门的打开和/或关闭时间而变化。例如，通过增加进气和排气气门重叠，可在随后的燃烧事件过程中在汽缸中保留额外的EGR。单独地通过来自第一汽缸组18(本文中为汽缸4)和EGR通道50的排气对汽缸I至4提供外部EGR。在另一实例中，可仅仅对汽缸I至3而不对汽缸4提供外部EGR。外部EGR并非通过来自汽缸I至3的排气流来提供。因此，在该实例中，汽缸4是发动机10的外部EGR的唯一来源并且因此在本文中被称为专用EGR汽缸(或专用汽缸组)。通过将来自四缸发动机中的一个汽缸的排气再循环至发动机进气歧管，可提供近似恒定的EGR率(例如大约25% )。汽缸I至3在本文中也被称为非专用EGR汽缸组。尽管当前实例示出专用EGR汽缸组具有单个汽缸，然而应当理解的是，在可替代的发动机配置中，专用EGR汽缸组可具有更多个发动机汽缸。
[0025]EGR通道50可包括用于冷却转移至发动机进气口的EGR的EGR冷却器54。此外，EGR通道50可包括第一排气传感器51，用于估计从第一汽缸组再循环至其余发动机汽缸的排气的空气-燃料比。第二排气传感器52可定位在第二汽缸组的排气歧管区段的下游，用于估计第二汽缸组中排气的空气-燃料比。其他排气传感器可包括在图1的发动机系统中。
[0026]可通过加浓在汽缸4中燃烧的空气-燃料混合物可以增大来自汽缸4的外部EGR中的氢浓度。特别地，可通过增加来自汽缸4的通道50中接收的排气的浓化程度来增加在WGS催化剂70处产生的氢气的量。因此，为了对发动机汽缸I至4提供富含氢的排气，可调节第一汽缸组18的燃料供应使得汽缸4是加浓的。在一个实例中，当发动机燃烧稳定性低于期望的情况期间，可增大来自汽缸4的外部EGR的氢浓度。这个操作会增大外部EGR中的氢浓度，并且其可改进发动机燃烧稳定性，尤其是在较低发动机转速和负载(例如空转)的情况下。此外，与常规(较低氢浓度)EGR相比，在遭遇任何燃烧稳定性问题之前，富含氢的EGR允许在发动机中容许更高水平的EGR。通过增大EGR使用的范围和量，改进了发动机燃料经济性。当以浓的方式操作第一汽缸组时，可以以稀的方式操作第二汽缸组，以在排气管处提供大致理想配比的排气。
[0027]如参照图3详细阐述的，也可基于排气催化剂72的温度来调节第一汽缸组的浓化程度，从而促进催化剂加热。例如，当催化剂温度降低至低于阈值温度时，可增加浓化程度。通过将来自第一汽缸组的加浓排气与在排气催化剂72处接收的来自其余发动机汽缸的稀排气混合，可在排气催化剂处直接地提供放热反应，从而提高催化剂加热。
[0028]在一些实施例中，第二汽缸组17的汽缸可配置成选择性停用，其中汽缸中的一个或多个基于发动机负载而选择性停用。例如，在较低发动机负载下，汽缸I至3中的一个或多个可关闭，而发动机负载和转矩要求通过其余燃烧汽缸来满足。可通过使用可选择性停用的燃料喷射器和/或气门来选择性停用汽缸。通过在停用汽缸I至3中的一个或多个的情况下操作发动机，可改变发动机的整体EGR率。例如，对于具有成直线配置的4个汽缸以及一个专用EGR(DEGR)汽缸的14发动机，标定的25% EGR率被输送给发动机进气口。然而，如果三个非DEGR汽缸中的一个停用，则有效EGR率可增大至33%。该较高EGR率可适用于发动机转速-负载图表的中度负载区域，在该区域中，较高EGR率是有益的并且无需全部四个汽缸的转矩。
[0029]在另一实例中，对于六缸发动机，一个汽缸可配置成提供16.7%的标定EGR率的专用EGR(DEGR)汽缸。这里，如果一个非DEGR汽缸停用，则EGR率变为标定20%，如果两个非DEGR汽缸停用，则EGR率变为25 %，如果三个非DEGR汽缸停用，则EGR率将会变为33 %。发动机可在不同模式下操作，每种模式中具有不同数量的非DEGR汽缸停用。操作模式可选择为对应于渐进地更高EGR率。此外，渐进地更高EGR率可与渐进地更低发动机转矩要求相匹配，诸如对于发动机转速-负载图表，其中需要较少汽缸并且较高EGR率是有利的。
[0030]此外，通过基于发动机稀释要求(或EGR要求)选择性停用非专用EGR汽缸组中的一个或多个汽缸，可使得对涡轮增压器涡轮机的脉动变得均匀，因为与专用EGR汽缸相对180度曲柄角燃烧的汽缸可被停用。这允许以180度到达涡轮空间的均匀压力脉动。
[0031]发动机系统100进一步包括控制系统14。控制系统14包括控制器12，该控制器12可为发动机系统的电子控制系统，或者可为安装了该发动机系统的车辆的电子控制系统。控制器12可配置成至少部分地基于来自发动机系统内的一个或多个传感器16的输入做出控制决定，并且可基于控制决定来控制致动器81。例如，控制器12可在存储器中存储计算机可读指令，并且可通过执行所述指令来控制致动器81。示例性传感器包括MAP传感器24，MAF传感器53，排气温度传感器128和压力传感器129，以及排气氧传感器51、52。示例性致动器包括节气门20、燃料喷射器66、专用汽缸组旁通气门65等。可包括其他传感器和致动器，如在图2中所示。控制器12中的存储媒介只读存储器可通过计算机可读数据编程，所述可读数据表示由处理器执行的用于执行下述方法以及预期但未详细列出的其他变型的指令。本文中参照图3描述示例性方法和程序。
[0032]参照图2，内燃发动机10包括如在图1中所示的多个汽缸，现在描述其中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁132，活塞136定位于其中并且连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99连接至曲轴40。启动器96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地使得小齿轮95前进以与环形齿轮99啮合。启动器96可直接地安装至发动机的前部或发动机的后部。在一些实例中，启动器96可通过带或链选择性地对曲轴40供应转矩。在一个实例中，启动器96在未接合至发动机曲轴时处于基本态。
[0033]燃烧室30示出为通过相应的进气气门152和排气气门154与进气歧管144和排气歧管148连通。可通过进气凸轮151和排气凸轮153独立地操作每个进气气门和排气气门。进气气门调节器85相对于曲轴40的位置使进气气门152的相位提前或滞后。此外，进气气门调节器85可增大或减小进气气门升程量。排气气门调节器83相对于曲轴40的位置使排气气门154的相位提前或滞后。此外，排气气门调节器83可增大或减小排气气门升程量。进气凸轮151的位置可由进气凸轮传感器155确定。排气凸轮153的位置可由排气凸轮传感器157确定。在燃烧室30为专用EGR汽缸的一部分的情况下，气门152和154的正时和/或升程量可以独立于其他发动机汽缸被调节，从而可相对于其他发动机汽缸增大或减小专用EGR汽缸的汽缸充气。这样，供应至发动机汽缸的外部EGR可超过汽缸充