82可以在所选发动机工况期间被调整以增加正气门重叠。具体地，进气凸轮轴的位置可以被调整，使得进气门的打开正时被提前。因此，进气门可以在排气冲程结束之前被较早地打开，并且两个气门均打开的持续时间可以被增加，从而导致更多的正气门重叠。作为一个示例，正气门重叠可以通过将进气凸轮轴从某些正气门重叠的位置移动到具有更多正气门重叠的位置来增加。作为另一示例，正气门重叠可以通过将进气凸轮轴从负气门重叠的位置移动到正气门重叠的位置来增加。进一步地，被应用于专用EGR汽缸组的正重叠的增加可以不同于被应用到剩余发动机汽缸的正重叠的增加。
[0040]将会意识到的是，虽然以上示例建议通过提前进气打开正时来增加正气门重叠，但是在替换示例中，可以通过调整排气凸轮轴以延迟排气门关闭来增加正气门重叠。更进一步地，进气凸轮轴和排气凸轮轴中的每个均可以被调整以通过改变进气门和排气门正时来改变正气门重叠。
[0041]在发动机系统100内，在迅速增加发动机负荷的时期期间，例如紧接着起动、踩加速器踏板之后或一旦退出DFS0，由压缩机提供的进气空气压缩的量可能是不充足的。在这些工况中的至少一些期间，由于涡轮没有加速旋转到足够高的旋转速度(例如，由于低排气温度或压力)，可从压缩机中得到的增压压力的量可能是有限的。因此，涡轮加快旋转并且驱动压缩机提供所需的压缩进气空气的量所需要的时间被称为涡轮迟滞。在涡轮迟滞期间，所提供的扭矩量可能与扭矩需求不匹配，从而导致发动机性能的降低。
[0042]为了促进涡轮加速旋转并减小涡轮迟滞，发动机可以在这些工况期间以直吹模式运转。特别地，如本文通过参考图3-4所详述的，专用EGR汽缸组可以用比剩余发动机汽缸更多的直吹空气来运转。其中，进气空气(在本文中也被称为直吹空气)的量可以从进气歧管被导向到排气歧管，同时并行地调整汽缸供油，以提供用于加速旋转涡轮的额外的质量流量。例如，燃料喷射可以与直吹空气量相当地被富以便提供用于加快旋转涡轮的额外的焓。根据需要直吹空气时普遍的发动机工况，气门重叠的量被调整从而直吹空气的所需要的量能够经由专用EGR汽缸组通过正气门重叠而被提供给涡轮。
[0043]例如，为了经由第二(DEGR)汽缸组提供直吹，VCT系统80可以从减小的正气门重叠(比如，无正气门重叠)的第一或初始位置被调整到具有增加的正气门重叠的第二或最终位置。在一个示例中，最终位置可以是完全气门重叠(或最大正气门重叠)的位置。虽然本文中的方法论述总是通过正气门重叠来提供直吹空气，但是在替换实施例中，仅当用于提供正气门重叠的气门正时不降低发动机燃料经济性、燃烧稳定性以及扭矩输出时，直吹空气才可以经由正气门重叠而被提供。如上论述的，在替换示例中，不同于每个汽缸组的不同VCT系统，每个DEGR和非DEGR汽缸组可以用共同VCT系统来运转，该共同VCT系统针对不同汽缸组具有不同的相位器。这允许DEGR汽缸组的凸轮正时将被调整以便于直吹，同时对于剩余汽缸重新开始标准气门正时。
[0044]来自专用EGR汽缸4的排气被导向到涡轮176以便驱动涡轮，该涡轮进而驱动压缩机176并且增加进气增压压力。在穿过涡轮176后，来自专用EGR汽缸4的排气与经由节气门20上游位置处的进气道42接收的进气空气进行混合，并且被再循环到发动机进气歧管25。在进气道142内被较小压缩机174压缩的空气随后被导向到较大压缩机74上游位置处的进气道42。一旦经过压缩机74，进气增压压力可以被进一步增加。虽然所描述的示例以串行配置示出第一和第二涡轮增压器，但是将会意识到的是，在另外的实施例中，诸如并行配置的其他的设置是可能的。
[0045]如图5详述的，通过调整从专用EGR汽缸排出的排气的空燃比，可以促进涡轮加速旋转增压压力控制。例如，在很小到没有EGR需求的发动机怠速工况期间，专用EGR汽缸组可以比理想配比更稀地运转，从而被再循环到发动机进气的EGR具有更高的新鲜空气含量。在踩加速器踏板到高增压期间(其中在更高的增压水平处需要发动机稀释)，专用EGR汽缸可以被转换成比理想配比运转更富，富的程度是基于所需增压压力的增加以及所需发动机稀释的增加。替换地，当一个或多个后燃料喷射(比如，排气冲程中的燃料喷射)被包含以允许涡轮下游处的放热时，专用EGR汽缸组可以以理想配比被供油。在替换示例中，在需要EGR的发动机怠速工况期间，专用EGR汽缸组可以以比理想配比更富地进行运转，从而富氢排气能够被再循环到发动机进气。在踩加速器踏板到高增压期间(其中在更高的增压水平处不需要发动机稀释)，专用EGR汽缸可以被转换成比理想配比更稀地进行运转，稀程度基于所需增压压力的增加以及所需发动机稀释的降低。
[0046]来自排气歧管36的排气被导向到涡轮76以驱动涡轮。当期望减小的涡轮扭矩时，一些排气可以相反地绕过涡轮被导向通过废气门(未显示)。然后，来自涡轮和废气门的组合流流过排放控制设备170。通常，一个或更多排放控制设备170可以包含被配置为催化地处理排气流并因此降低排气流中的一种或更多种物质的量的一种或多种排气处理后催化剂。例如，一种排气处理后催化剂可以被配置为当排气流稀时从排气流中捕集N0X，并且当排气流富时减少所捕集的N0X。在其他的示例中，排气处理后催化剂可以被配置为使N0xF成比例或者在还原剂的帮助下选择性地还原N0X。在另一些其他示例中，排气处理后催化剂可以被配置为氧化排气流内残留的碳氢化合物和/或一氧化碳。具有任何此类功能的不同排气处理后催化剂可以被单独或者一起设置在封闭底漆或者排气处理后阶段中的其他地方。在一些实施例中，排气处理后阶段可以包含可再生烟尘过滤器，其被配置为捕集并且氧化排气流内的烟尘颗粒。来自排放控制设备170的所有或部分已处理排气可以通过排气管35被释放到大气中。
[0047]发动机系统100进一步包含控制系统14。控制系统14包含控制器12，其可以是发动机系统或者安装有发动机系统的车辆的任何电子控制系统。控制器12可以被配置为至少部分地根据发动机系统内一个或更多传感器16的输入做出控制决策，并且可以根据这些控制决策控制致动器81。例如，控制器12可以将计算机可读指令存存储在存储器内，并且致动器81可以通过指令的执行而被控制。示例传感器包括MAP传感器124、MAF传感器55、排气温度和压力传感器128以及129，以及排气氧气传感器51、126。不例致动器包含节气门20、燃料喷射器66、分流阀52等。如图2所述，另外的传感器和驱动器可以被包含。控制器12内的存储介质只读存储器能够用计算机可读数据来编程，其中计算机可读数据表示可由处理器执行以便执行下述方法的指令以及期望但是未具体列出的其它变量。示例方法和程序在本文中参考图3进行描述。
[0048]参考图2，内燃发动机10包括图1所示的多个汽缸，现在对其中一个汽缸进行描述。发动机10包含燃烧室30和具有被定位在其内并且被连接到曲轴40的活塞136的汽缸壁132。飞轮97和环形齿轮99被耦接到曲轴40。起动机96包含小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推动小齿轮95接合环形齿轮99。起动机96可以被直接安装到发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，起动机96可以通过皮带或链条选择性地供应扭矩到曲轴40。在一个示例中，当不被接合到发动机曲轴时，起动机96处于基本状
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[0049]燃烧室30被示为通过相应的进气门152和排气门154与进气歧管144和排气歧管148相连通。每个进气门和排气门都可以由进气凸轮151和排气凸轮153独立地操作。进气门调节器85相对于曲轴40的位置提前或延迟进气门152的相位。此外，进气门调节器85可以增加或降低进气门升程量。排气门调节器83相对于曲轴40的位置提前或延迟排气门154的相位。进一步地，排气门调节器83可以增加或降低排气门升程量。进气凸轮151的位置可以由进气凸轮传感器155确定。排气凸轮153的位置可以由排气凸轮传感器157确定。在燃烧室30是专用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而被调整，从而专用EGR汽缸的汽缸空气充气可以相对于其他发动机汽缸被增加或降低。用这种方式，供应给发动机汽缸的外部EGR可以超出汽缸充气质量的百分之二十五。外部EGR是从汽缸的排气门被抽出并且通过汽缸进气门被返回到汽缸的排气。进一步地，除了 EGR汽缸之外的汽缸的内部EGR量可以通过调整那些相应汽缸的气门正时而独立于专用EGR汽缸被调整。内部EGR是在燃烧事件之后保留在汽缸内并且作为随后燃烧事件的汽缸内的混合物的一部分的排气。
[0050]燃料喷射器66被示为被定位以便将燃料直接喷射到汽缸30中，该过程被本领域技术人员称为直接喷射。替换地，燃料可以被喷射到进气端口，该过程被本领域技术人员称为进气道喷射。在一些示例发动机配置中，一个或更多发动机汽缸可以从直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器中接收燃料。
[0051]进气歧管144被示为与可选电子节气门162相连通，可选电子节气门162调整节流板164的位置以便控制从空气进气42到进气歧管144的气流。在一些示例中，节气门162和节流板164可以被定位在进气门152和进气歧管144之间，使得节气门162成为进气道节气门。驾驶员需求扭矩可以根据由加速器踏板传感器184感测的加速器踏板180的位置来确定。当驾驶员的脚182操作加速器踏板180时，从加速器踏板传感器184中输出表明驾驶员需求扭矩的电压或电流。
[0052]无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用或宽域排气氧传感器(UEG0) 126被示为耦接到催化转化器170上游的排气歧管148。替换地，双态排气氧传感器可以由UEG0传感器126来代替。
[0053]在一个示例中，转化器170能够包含多块催化剂砖。在另一示例中，可以使用多个排放控制设备，其中每个排放控制设具有多块催化剂砖。在一个示例中，转化器170能够是三元类催化剂。
[0054]控制器12在图2中被示为常规的微型计算机，其包含:微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读(非暂时性)存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110以及常规的数据总线。控制器12被示为从耦接到发动机10传感器中接收不同的信号，除了先前论述的那些信号之外，还包含:来自耦接到冷却套筒213的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);来自耦接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器115的发动机位置测量值；来自传感器219的进入发动机的空气质量的测量值，以及来自传感器158的节气门位置的测量值。气压压力也可以被感测(传感器未显示)以便于控制器12进行处理。在本说明书的优选方面，发动机位置传感器115在曲轴的每一转产生预定数量的等间隔脉冲，根据该等间隔脉冲可以确定发动机转速(RPM)。
[0055]在运转期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环，该循环包含进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程。通常，在进气冲程期间，排气门154关闭并且进气门152打开。通过进气歧管144将空气引入到燃烧室30中，并且活塞136移动到汽缸的底部从而增加燃烧室30内的容积。活塞136接近汽缸的底部并且在其冲程结束时(比如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域内技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门152和排气门154被关闭。活塞136朝向汽缸盖移动从而压缩燃烧室30内的空气。活塞136处于其冲程结束并且最靠近汽缸盖时(比如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。
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