CN105134390B - 用于egr控制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于EGR控制的系统和方法。具体地，本申请提供用于当专用EGR汽缸被停用以降低EGR时，降低经历扭矩瞬态的方法和系统。在停用专用汽缸之前，预计到停用时的负扭矩瞬态，剩余的发动机汽缸的进气节气门位置和火花正时被调节以建立扭矩储备。然后，当预计正扭矩瞬态时，节气门位置或火花正时被调节以减小扭矩。

Description

用于EGR控制的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于改善在配置有提供到其他发动机汽缸的外部EGR的专用汽缸组的发动机系统中的EGR瞬态的系统和方法。
背景技术
发动机可以被配置有排气再循环(EGR)系统，以从发动机排气歧管向发动机进气歧管转移至少一些排气。通过提供所需的发动机稀释，这种系统不但降低发动机爆震、节流损失、缸内热损失，还降低NOx排放。因此，燃料的经济性提高，特别是在发动机推进的高水平。发动机也已经配置专为其他汽缸提供外部的EGR的唯一的汽缸(或汽缸组)。其中，来自专用的汽缸组的所有排气都再循环到进气歧管。因此，在大多数操作条件下，允许大体上定额的EGR被提供到发动机汽缸。通过调节指定的EGR汽缸组的燃料(例如，充足运转)，EGR成分可以被改变成包括诸如提高发动机的EGR公差的氢的种类，并且致使燃料经济性的好处。
在当需要EGR降低时的情况期间，各种方法可以用于在这种专用的EGR系统中降低EGR速率。一个示例方法包括用于转移来自专用EGR汽缸的排气的一些或所有到排气位置的分流气门的使用。然而，分流气门的使用成本高昂。另外，它们会有耐久性问题。由Geckler等人在WO2014005127中示出的另一个示例方法，在发动机冷启动条件和轻的发动机负载条件下，通过禁止对应的燃料喷射器来切断到专用EGR汽缸的燃料。在需要较少的发动机稀释的时候的条件下，通过切断到专用的EGR汽缸的燃料，EGR速率可以迅速降低。
发明内容
然而，发明者在此已经认识到上述方法的潜在问题。作为示例，专用的EGR汽缸的停用可能导致扭矩不均匀。例如，甚至在专用的EGR汽缸内燃料已经被切断后，由于歧管填充的延迟，会在发动机进气净化EGR中存在对应的延迟。因此，直到EGR已经充分地被抽取，并且由于来自专用EGR汽缸的丢失扭矩，剩余的发动机汽缸的扭矩输出会比需要的低。那么，当EGR已经在系统中使用时，更大量的新鲜空气会被接收在剩余的发动机汽缸中，导致剩余的发动机汽缸产生比期望更多的扭矩。在这两种情况中，EGR变化导致扭矩游离。仍作为另一个示例，在发动机冷启动条件下接收到的更大量的新鲜空气可以导致催化剂起燃的延迟。进一步，如果存在EGR需求突然增加，诸如由于踩加速器踏板到更高负载的情况，甚至在专用EGR汽缸的燃料喷射器已经再激活后，那么相同的歧管填充延迟可以引起EGR到期望的EGR速率的上升的延迟。因此，直到EGR已经上升到目标速率，都存在扭矩不均匀。
在一个示例中，可以通过一种用于发动机的方法至少部分解决上述问题，该方法包括：在发动机暖机条件下，停用配置为选择性地再循环排气到剩余的发动机缸的专用汽缸组；和调节剩余发动机汽缸的进气节气门和火花正时的一个或多个，从而首先增加进气节气门的开口，同时延迟火花正时，然后降低进气节气门的开口，同时提前火花正时，以维持总发动机输出扭矩。在该方法中，当来自专用EGR汽缸的EGR速率上升或下降时，遭受扭矩瞬态，并且当专用EGR汽缸再激活和停用时，扭矩瞬态会被降低。
作为一个示例，发动机系统可以配置有一个专用EGR汽缸，用于提供外部的EGR到所有的发动机汽缸。在选定的EGR需求低的情况下，诸如在发动机冷启动、在催化剂暖机、和/或在轻的发动机负载情况下，专用EGR汽缸可以选择性地被停用。例如，可以经由可停用的燃料喷射器切断到专用EGR汽缸的燃料。通过停用EGR汽缸，由汽缸提供的发动机稀释被降低。停用EGR汽缸也导致发动机输出扭矩最初减小。然后，随着进气歧管中使用的EGR被用尽且被取代为新鲜空气，发动机输出的扭矩增加。为了降低与EGR汽缸的停用有关的扭矩不均匀并确保EGR改变，在停用之前，每个进气节气门和火花正时可以被调节，以在预期的负扭矩瞬态之前，建立扭矩储备。具体地，在停用之前，进气节气门开口可以被增大，以增大到剩余的发动机汽缸的进气气流，同时从MBT延迟汽缸的火花正时，以便维持恒定的发动机扭矩(尽管气流增加)。在转换时，当专用EGR汽缸被停用时，火花正时可以提前到MBT，以增加扭矩和提供平滑的扭矩转换。具体地，净发动机扭矩被保持，即便汽缸停用。当EGR被从发动机系统抽取时，然后进一步调节被使用。具体地，当进气歧管中的EGR下降并且被新鲜空气代替时，进气节气门和火花正时可以被调节，以避免过量的扭矩。具体地，当进气EGR水平足够低，进起节气门开口会被减小(与EGR有关)，同时剩余的发动机汽缸的火花正时被延迟，以减小剩余发动机汽缸的汽缸扭矩的输出。因此，在汽缸停用期间，汽缸充气可以初始增加然后降低，以减小扭矩的不均匀。
当再激活条件被确定时，诸如当发动机和排气催化剂被充分暖机并且进一步根据来自车辆驾驶员的输入(诸如踏板输入、或传动齿轮改变输入)时，专用EGR汽缸可以再激活。类似的节气门和火花正时调节在专用EGR汽缸被再激活时(通过恢复专用EGR汽缸中的燃料和气门操作)，会被使用，以在重新激活期间减小扭矩瞬态的发生。例如，进气节气门开口(和由此汽缸充气)可以初始被降低，同时火花正时被延迟，以抵消(offset)来自额外的燃烧汽缸的扭矩增加，然后节气门开口会增加，同时火花正时向前返回到MBT。
按照这种方式，外部EGR可以通过激活或停用专用EGR汽缸而被改变，同时降低在激活或停用期间的扭矩不均匀。在停用专用EGR汽缸之前，通过调节所有剩余发动机汽缸的进气节气门位置和火花正时，扭矩储备可以被建立，以对抗在专用EGR汽缸停用的时候的预期的扭矩下降。通过随后根据在进气歧管处的EGR中的改变调节进气节气门位置和火花正时，可以避免当EGR被新鲜空气取代时预期的扭矩激增。具体地，非专用汽缸扭矩必须增加，以补偿专用汽缸的停用，但是随着EGR从系统被抽取，非专用汽缸扭矩被保持而非降低。随着EGR被抽取时，节气门也可以很少地被关闭，但是新鲜空气的质量和非专用汽缸扭矩输出保持大致恒定。因此，通过在专用EGR汽缸的停用期间首先增加汽缸充气，然后降低汽缸充气，在整个停用期间，发动机输出扭矩可以被保持。
同样地，在重新激活期间，非专用汽缸内的扭矩在专用EGR汽缸被激活时被降低，然后随着EGR被输送穿过感应系统，扭矩被保持。在此，通过在专用EGR汽缸的再激活期间首先减小汽缸进气，然后增加汽缸进气，发动机输出扭矩可以在整个再激活期间被保持。通过在EGR从专用EGR汽缸上升或下降的期间的情况时降低扭矩的不均匀，发动机性能被提高。
应该理解，提供以上总结是为了以简化的形式引入在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定了所要求的主题的关键或基本特征，其范围由详细说明后的权利要求唯一确定。而且，所要求的主题不限于解决上面或本发明的任何部分提到的任何缺点的实施。
附图说明
通过在单独或参考附图时阅读在本文中称为具体实施方式的实施例的示例，将会完全理解本文描述的优势，其中：
图1是包括提供给汽缸组的专用EGR的发动机系统的示意图。
图2是发动机燃烧室的示意图。
图3-4示出用于调节发动机的操作以改变EGR速率，同时调节一个或多个致动器的操作以降低扭矩瞬态的示例方法。
图5示出在用于扭矩瞬态的专用EGR汽缸停用和重新激活期间，使用的火花和气门调节的示例。
具体实施方式
本发明涉及在操作具有高度稀释汽缸混合物的发动机上的EGR流控制，诸如图1-2的发动机系统。发动机汽缸混合物可以使用再循环的排气(EGR)被稀释，再循环的排气是燃烧的空燃混合物的副产物。控制器可以被配置为执行控制程序，诸如图3-4的程序，以响应于EGR需求的增加或降低调节专用EGR汽缸组的燃料供给。另外，控制器可以调节一个或多个发动机致动器，诸如火花正时和气门正时，同时改变来自专用EGR汽缸组的EGR流，以降低扭矩瞬态。参考图5示出了扭矩瞬态控制的调节的示例。
图1示意性地示出包括具有4个汽缸(1-4)的发动机10的示例性发动机系统100的各方面。如在此阐述，4个汽缸布置为，第一汽缸组17由非专用EGR汽缸1-3组成，且第二组汽缸18由专用EGR汽缸4组成。参考图2提供发动机10的每个燃烧室的详细说明。发动机系统100可以被连接在车辆内，诸如配置为道路运行的客车。
在描述的实施例中，发动机10是连接到涡轮增压器13的增压发动机，其中涡轮增压器13包括由涡轮76驱动的压缩机74。具体地，新鲜空气经由空气抽取器53沿进气通道42被引入发动机10并且流到压缩机74。通过进气空气通道42进入进气系统的环境空气的流速可以通过调节进气节气门20至少部分被控制。压缩机74可以是任何合适的进气压缩机，诸如电机驱动的或驱动轴驱动的增压器压缩机。然而，在发动机系统10中，压缩机是经由轴19机械地连接到涡轮76的涡轮增压器压缩机，涡轮76通过扩大发动机排气被驱动。在一个实施例中，压缩机和涡轮可以被连接在双涡旋涡轮增压器内，在另一个实施例中，涡轮增压器可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何形状根据发动机转速的函数而主动地变化。
如图1所示，压缩机74通过增压空气冷却器78被连接到进气节气门20。进气节气门20被连接到发动机进气歧管25。来自压缩机的压缩进气流经增压空气冷却器和节气门到进气歧管。增压空气冷却器可以是例如空气-空气热交换器或空气-水热交换器。在图1中所示的实施例中，进气歧管内空气充气的压力由歧管空气压力(MAP)传感器24感应。压缩机旁通阀(未示出)可以被串联在压缩机74的入口和出口之间。压缩机旁通阀可以是正常的关闭阀，其配置为在选定的工况下打开，以释放过量的增压压力。例如，，压缩机旁通阀在降低发动机转速期间可以被打开以避免压缩机喘振。
进气歧管25通过一系列进气门连接到一系列燃烧室30(见图2)。燃烧室进一步经由一系列排气门连接到排气歧管36(见图2)。在描述的实施例中，排气歧管36包括多个排气歧管部分，以使得来自不同的燃烧室的流体(effluent)被导向到发动机系统中的不同位置。具体地，来自第一汽缸组17(汽缸1-3)的流体在由排放控制装置170的排气催化剂处理之前，被导向通过排气歧管36的涡轮76。相比较，来自第二汽缸组18(汽缸4)的排气，经由通道50和排气催化剂70按路线返回进气歧管25。可替换地，来自第二汽缸组的排气的至少一部分经由气门65和通道56被引导到排气歧管48的涡轮76。通过调节气门65，可以改变从汽缸4引导到排气歧管的排气歧管相对于从汽缸4引导到进气歧管的比例。在一些示例中，气门65和通道56可以省略。
排气催化剂70被配置为水煤气变换(WGS)催化剂。WGS催化剂70被配置为产生通道50中接收的来自汽缸4的丰富的排气中的氢气。
汽缸1-4中的每个可以通过捕集来自各自汽缸中的燃烧事件的排气并且在随后的燃烧事件期间允许排气保留在各自汽缸内而包括内部EGR，。内部EGR的量可以经由调节进气门和/或排气门打开和/或关闭正时而被改变。例如，通过增加进气门和排气门重叠，附加的EGR在汽缸内在随后的燃烧事件期间可被保持。外部EGR仅经由来自第二汽缸组18(在此，汽缸4)和EGR通道50的排气流被提供到汽缸1-4。在另一个示例中，可以将外部EGR只提供到汽缸1-3，而不提供到汽缸4。外部EGR不由来自汽缸1-3的排气流提供。因此，在该示例中，汽缸4是发动机10的外部EGR的唯一来源，并且因此在此也被称为专用EGR汽缸(或专用汽缸组)。通过将来自四汽缸发动机的一个汽缸的排气再循环到发动机进气歧管，可以提供接近常量(例如，大约25％)的EGR速率。汽缸1-3在此也被称为非专用EGR汽缸组。虽然当前示例示出作为具有一个汽缸的专用EGR汽缸组，但是应当理解，在替换的发动机配置中，专用EGR汽缸组可以具有更多发动机汽缸。
EGR通道50可以包括用于冷却输送到发动机进气的EGR的EGR冷却器54。另外，EGR通道50可以包括用于估计从第二汽缸组再循环到剩余的发动机汽缸的排气的空燃比的第一排气传感器51。第二排气传感器52可以被放置在第一汽缸组的排气歧管部分的下游，第二排气传感器52用于估计第一汽缸组中的排气的空燃比。更进一步，排气传感器可以被包含在图1的发动机系统中。
来自汽缸4的外部EGR中的氢浓度可以经由富集汽缸4内的空燃混合物而增加。具体地，在WGS催化剂70处产生的氢气的量可以通过增加来自汽缸4的通道50中接收的排气的富裕度而增加。因此，为了提供富集氢的排气到发动机汽缸1-4，第二汽缸组18的燃料可以被调节，以便使汽缸4富集。在一个示例中，来自汽缸4的外部EGR的氢浓度在发动机燃烧的稳定性低于期望的条件下可以增加。该动作增加外部EGR中的氢浓度，并且其可以提高发动机燃烧稳定性，特别在较低的发动机转速和负载下(例如，怠速)。另外，与常见的(低氢浓度)EGR相比，在经历任何燃烧稳定性问题之前，富集氢的EGR允许发动机内容忍更高级别的EGR。通过增加EGR使用率的范围和总量，提高发动机燃料的经济性。
燃烧室30可以被供应一种或多种燃料，例如汽油、酒精燃料混合物、柴油、生物柴油、压缩天然气等。燃料可以经燃料喷射器66被供应到燃烧室。燃料喷射器66可以从燃料箱26吸取燃料。在所描绘的示例中，燃料喷射器66被配置用于直接喷射，而在其他实施例中，燃料喷射器66可以被配置用于进气道喷射或节流阀体喷射。进一步地，每个燃烧室可以包括不同配置的一个或多个燃料喷射器以使得每个汽缸能够通过直接喷射、进气道喷射、节流阀体喷射或其组合来接收燃料。在燃烧室中，可以通过火花点火和/或压缩点火来启动燃烧。
来自排气歧管36的排气被引导到涡轮76从而驱动涡轮。当期望减小的发动机扭矩时，一些排气可以代替地被引导通过废气门(未示出)，从而绕开涡轮。来自涡轮和废气门的组合流然后流动经过排放控制装置170。通常，一个或多个排放控制装置170可以包括被配置为催化地处理排气流的一种或多种排气后处理催化剂，并由此减小排气流中的一种或多种物质的量。例如，一种排气后处理催化剂可以被配置为在排气流贫乏时捕集来自排气流的NOx，并在排气流富集时还原(reduce)所捕集的NOx。在其他示例中，排气后处理催化剂可以被配置为歧化NOx或借助还原剂选择性地还原NOx。在其他示例中，排气后处理催化剂可以被配置为氧化排气流中的剩余烃和/或一氧化碳。具有任何此类功能性的不同排气后处理催化剂可以被分离地或一起布置在涂层中或排气后处理级中的其他位置。在一些实施例中，排气后处理级可以包括被配置为捕集并氧化排气流中的烟尘微粒的可再生烟尘过滤器。来自排放控制装置170的全部或部分已处理排气的可以经排气导管35释放到大气中。
发动机100进一步包括控制系统14。控制系统14包括控制器12，其可以是发动机系统的任意电子控制系统或其上安装有发动机系统的车辆的任意电子控制系统。控制器12可以被配置为至少部分根据来自发动机系统内的一个或多个传感器16的输出来进行控制决策，并且可以根据控制决策控制致动器81。例如，控制器12可以在存储器中储存计算机可读指令，并且致动器81可以经由指令的执行被控制。示例传感器包括MAP传感器24、MAF传感器53、排气温度传感器和压力传感器128和129、和排气氧传感器51、52和曲轴箱通风压力传感器62。示例致动器包括节气门20、燃料喷射器66、滤罐抽取阀118、滤罐排气门120、曲轴箱通气气门28、专用汽缸组气门52等。如图2中所述，也可以包括另外的传感器和致动器。控制器12中的存储介质只读存储器可以用计算机可读数据编程，该计算机可读数据表示可由处理器以及期望的但没有具体列出的其他变型执行的用于执行在下文中所描述的方法的指令。参考图3-4在此描述了示例方法和程序。
参考图2，内燃机10包括如图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汽缸壁132，活塞136配置在其中并连接到曲轴40。飞轮97和环形齿轮99连接到曲轴40。起动机96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮组98可以选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动机96可以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可以选择性地经由皮带或链条提供扭矩到曲轴40。在一个示例中，起动机96在没有接合到发动机曲轴时处于基本状态。
燃烧室30被示为经由相应的进气门152和排气门154与进气歧管144和排气歧管148连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮151和排气凸轮153独立操作。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。另外，进气门调节器85可以增加或降低进气门提升量。排气门调节器83相对于曲轴40的的位置提前或延迟排气154的相位。而且，排气门调节器83可以增加或降低排气门提升量。进气凸轮151的位置由进气凸轮传感器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/或提升量可以独立于其他发动机汽缸被调节，以便专用EGR汽缸的汽缸充气量可以相对于其他发动机汽缸增加或降低。在该方法中，提供到发动机汽缸的外部EGR可以超出汽缸充气质量的25％。外部EGR是被抽出汽缸的排气门并且经由汽缸进气门返回到汽缸的排气。而且，汽缸的内部EGR量而非EGR汽缸可以通过调节这些单独的汽缸的气门正时独立于专用EGR汽缸被调节。内部EGR是在燃烧事件之后保留在汽缸内，并且在汽缸内是混合物的一部分用于随后的燃烧事件的排气。
燃料喷射器66被示出设置为将燃料直接喷射到汽缸30中，这是本领域技术人员公知的直接喷射。可替换地，燃料可以被喷射至进气道，这是本领域技术人员公知的进气道喷射。在一些示例性发动机配置中，一个或多个发动机汽缸可以接收来自直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器两者的燃料。
在一个示例中，燃料喷射器66可以是选择性可停用的燃料喷射器。因此，发动机汽缸可以通过切断到给定汽缸的燃料来选择性地被停用。在专用EGR汽缸的环境中(图1的汽缸4)，给EGR汽缸供给燃料的喷射器66可以在EGR需求较低的选定的条件下被停用，以便允许来自专用汽缸的外部EGR内的迅速下降。这些可以包括例如当发动机负载低的条件下(例如，低于阈值负载)、在发动机冷启动的条件下、在催化剂暖机的条件下的条件。然而，扭矩瞬态会随着EGR下降发生。具体地，专用EGR汽缸的停用导致发动机扭矩立即下降。那么，当EGR已经从进气歧管充分地抽取后，大量的新鲜空气被接收在剩余的发动机汽缸内，导致扭矩激增。如在此参考图3-4阐述的，在EGR汽缸的停用期间，可以使用进气节气门和火花正时调节，以首先增加汽缸扭矩(以抵消初始扭矩的下降)，然后降低汽缸扭矩(以抵消随后扭矩的激增)，从而在停用期间保持发动机扭矩输出。在专用EGR汽缸的再激活期间，可以使用类似的调节，以保持发动机的扭矩。
在一些实施例中，专用EGR汽缸可以选择性地通过切断空气来替换切断燃料，或除了切断燃料还切断空气而被停用。例如，专用EGR汽缸的进气门或排气门可以被停用。通过停用进气门或排气门，汽缸的泵气功会降低，这在催化剂暖机期间是期望的。最大化专用EGR汽缸的泵气功也可以包括调节凸轮相位、气门升程、进气道节气门的位置、或增压电机控制设备等。可替换地，专用EGR汽缸的所有气门当期望在不增加泵气功而降低EGR的条件(例如在催化剂暖机后，处于低发动机负载)下都可以被停用。
进气歧管144被示为与可选的电子节气门162连通，该电子节气门调节节流板164的位置以控制从进气42至进气歧管144的空气流。在一些示例中，节气门162和节流板164可以被放置在进气门152和进气歧管144之间，使得节气门162是进气道节气门。驾驶员需要的扭矩可以从由加速器踏板传感器184感应的加速器踏板180的位置确定。当驾驶员的脚182操作加速器踏板180时，驾驶员需要的扭矩的电压或电流指示从加速器踏板传感器184被输出。
无分电器点火系统88响应于控制器12通过火花塞92将点火火花提供至燃烧室30。宽域排气氧(UEGO)传感器126被示为连接在催化转化器170的上游的排气歧管148。可替换地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。
在一个示例中，转化器170可以包含多个催化剂砖块(brick)。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，每个排放控制装置具有多个砖块。在一个示例中，转化器170可以是三元催化剂。
控制器12在图2中被示为常规微型计算机，其包含：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读(非暂态)存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据总线。控制器12被示为接收除了之前讨论过的那些信号外的来自被连接至发动机10的传感器的各种信号，所述信号还包含：来自被连接至冷却套113的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；来自被连接至进气歧管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的发动机位置传感器；来自传感器119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。大气压也可以被感测(传感器未示出)以便由控制器12处理。在本发明优选地方面，发动机位置传感器115针对曲轴的每次旋转生成预定数量的等间隔脉冲，从其中可以确定发动机转速(RPM)。
在操作期间，发动机10中的每个汽缸一般经历四冲程周期：该周期包含进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常在进气冲程期间，排气门154闭合并且进气门152打开。空气经进气歧管144被引入燃烧室30，并且活塞136移动至汽缸底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞136接近汽缸的底部并且处于汽缸的冲程末期(例如，当燃烧室30处在其最大容积时)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152和排气门154被闭合。活塞136向汽缸顶部移动以便压缩燃烧室30内的空气。活塞136处于其冲程末期并且最接近汽缸盖(例如，当燃烧室30处在其最小体积时)的位置通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。
在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文被称为点火的过程中，通过已知的点火装置例如火花塞92，喷入的燃料被点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体推动活塞136返回至BDC。曲轴40将活塞运动转换成转轴的旋转扭矩。最终，在排气冲程期间，排气门154打开以将燃烧过的空气燃料混合物排放到排气歧管148，并且活塞返回至TDC。需注意的是，以上描述仅作为示例，并且进气门和排气门的打开和/或闭合正时可以变化，比如用以提供气门正重叠或气门负重叠、延迟进气门的闭合或各种其它示例。
因此，图1-2的组件提供了配置为执行一种方法的发动机系统，其方法包括：在发动机暖机条件下，停用配置为选择性地再循环排气到进气歧管的专用汽缸组；并且调节剩余发动机汽缸的进气节气门和火花正时中的一个或多个，以首先增加汽缸扭矩输出，然后(通过降低进气气流)降低汽缸扭矩输出，以维持总发动机输出扭矩。例如，该方法可以包括，在停用专用汽缸之前，响应于发动机负载将EGR提供到发动机进气，响应于EGR调节剩余发动机汽缸的每个进气节气门开口和火花正时以增加进气气流，同时从MBT延迟火花正时，并且在停用之后减小进气气流到发动机的同时提前火花正时到MBT，进气气流被增加和降低以在停用期间维持发动机输出扭矩。按照这种方式，扭矩瞬态被降低。相似的调节在专用EGR汽缸再激活期间可以用于减小然后增加进气气流，而火花正时同时被调节，以在重新激活期间维持发动机输出扭矩。
现在转向图3，示例方法300被示为用于基于发动机工况调节多缸发动机的专用EGR汽缸组和剩余的发动机汽缸的参数，从而即使EGR速率改变也维持扭矩输出。
在302处，程序包括估计和/或测量发动机工况，诸如发动机转速、负载、增压、MAP、进气流量，环境条件，诸如环境压力、温度、湿度、催化剂温度等。在304处，可以确定专用EGR汽缸组停用条件是否已经满足。因此，专用EGR汽缸组在在EGR需求为低的选定的条件下可以被停用。在一个示例中，专用EGR汽缸组可以在发动机暖机的条件下被停用，发动机暖机的条件可以包括发动机冷启动和排气催化剂温度比阈值低中的一种条件。在另一个示例中，提供EGR到发动机进气的专用EGR汽缸组可以响应于发动机负载被停用。具体地，(多个)专用EGR汽缸可以响应于发动机负载低于阈值负载而被停用。
如果汽缸停用条件没有被满足，在306处，程序包括根据发动机工况确定需要的排气再循环(EGR)的量。具体地，根据发动机的工况，可以确定需要的发动机稀释的量，并且EGR速率可以根据需要的发动机稀释而被确定。因此，EGR可以通过只从专用EGR汽缸组(例如，只从图1-2中发动机10的汽缸4)再循环排气到所有发动机汽缸(到所有汽缸1-4)而被提供。在308处，专用EGR汽缸组的燃料供给可以被调节以提供所需，而剩余发动机汽缸的燃料供给被调节维持发动机排气处于化学计量或在化学计量周围。在一个示例中，为了提供目标发动机稀释，专用EGR汽缸可以被富集具有富燃喷射的富集度，以通过提高发动机的稀释(EGR)容限，提供要求的排气再循环的量到剩余发动机汽缸。如参考图1-2讨论，在再循环排气到每个剩余的发动机汽缸之前，来自专用EGR汽缸组的排气被输送到连接到专用EGR汽缸组的下游的水煤气变换催化剂。水煤气变换催化剂使用来自富集排气的一氧化碳和水生成额外的氢。氢富集的排气然后再循环到发动机进气。因此，在水煤气变换催化剂接收的来自专用EGR汽缸组的排气的氢浓度低于从水煤气变换催化剂再循环到每个剩余发动机汽缸的排气的氢的浓度。通过再循环氢富集EGR到发动机，大量的发动机稀释可以在导致燃烧稳定性问题之前被提供。到每个剩余发动机汽缸的燃料然后根据从专用EGR汽缸组接收的EGR的空燃比被调节，以维持发动机的排气空燃比处于化学计量或在化学计量周围。例如，随着从专用EGR汽缸组接收到的排气再循环的量增加，剩余发动机汽缸可被供给的燃料比化学计量的更稀。
如果确定汽缸停用条件，那么在310处，程序包括估计在专用EGR(DEGR)汽缸的停用的时候的期望的负扭矩瞬态。因此，发动机输出扭矩的下降由于之前燃烧汽缸的停用而是可预见的。在312处，程序包括在停用提供EGR到发动机进气的(多个)专用汽缸之前调节剩余发动机汽缸的每个进气节气门的开口和火花正时，以在停用之前建立扭矩储备。扭矩储备被建立，以保持专用EGR汽缸被停用时瞬态期间的发动机输出扭矩。发动机进气气流(和进气节气门开口)可以基于预期的与汽缸停用有关的负扭矩瞬态(例如，根据专用EGR汽缸组中被停用的汽缸的数量)被增加。具体地，调节包括在停用之前，增大进气节气门开口(增加新鲜空气的气流到发动机进气)，同时从MBT延迟剩余发动机汽缸的火花正时(从而维持恒定的发动机扭矩而不论进气气流的增加)。应用的进气节气门开口的增加和火花延迟在专用EGR汽缸组被停用时可以根据预期的与EGR有关的负扭矩瞬态并且可以在负扭矩瞬时显现产生之前被执行。那么，当预期的负扭矩瞬态发生时，火花正时可以向MBT前进(advanced toward)。因此，扭矩储备在负扭矩瞬态之前被建立，负扭矩瞬态发生在汽缸停用的时间，并且然后应用该扭矩储备，允许发动机输出扭矩在汽缸停用时均匀地维持。
应该了解，虽然描述的示例建议只在剩余(非专用EGR)汽缸内延迟并且然后提前火花正时，但是在可替换的示例中，在所有的发动机汽缸内火花正时可以被延迟然后被提前。
在314处，程序包括选择性地停用配置为再循环排气到剩余发动机汽缸的专用EGR汽缸组。停用专用EGR汽缸组包括，在315中，停用专用EGR汽缸组的燃料喷射器。另外，停用包括在316中，停用专用EGR汽缸组的进气门和排气门。停用进气门和排气门包括经由停用滚柱指轮从动件调节(例如，降低)气门升程、凸轮位置变换机构、或其他停用进气门和排气门的机构。
在318处，专用EGR汽缸组停用时，至少火花正时可以立即被调节。例如，火花正时在转变到专用EGR汽缸组的停用状态期间可以被(从延迟正时)提前到MBT。
因此，紧随专用EGR汽缸组的停用，进气中的EGR速率可以开始随着EGR被使用并且逐渐地被新鲜进气空气取代而降低。开始在停用处，会有负扭矩瞬态。然而，一旦充足的EGR量已经被用完或抽取且被新鲜进气空气取代，那么由于在较低的EGR水平处更高的汽缸扭矩，可以经历正扭矩瞬态。因此，在322处，当维持火花正时在MBT时，进气节气门的开口可以根据EGR速率不断地被调节。具体地，节气门的开口可以随着EGR速率的下降而减小，以便当EGR被抽取出发动机时汽缸进气降低。进气气流的降低和由此的汽缸进气的降低是基于停用后与发动机进气中的(较低的)EGR有关的正扭矩瞬态的。按照这种方式，发动机扭矩输出即使在专用EGR汽缸被停用并且EGR从发动机被抽取时被维持。
应当了解，由于节气门是慢的扭矩致动器，而火花正时是快的扭矩致动器，尽管停用汽缸，这两个致动器组合使用是有利地以维持发动机扭矩。
因此，控制器在停用专用EGR汽缸组之前而EGR大于阈值率时可以首先通过增加进气节气门的开口，同时朝着(toward)MBT延迟火花正时，而增加发动机气流(和汽缸进气)，然后在停用专用EGR汽缸组之后，当EGR低于阈值率时，控制器可以通过降低进气节气门的开口，同时提前火花正时到MBT，从而降低发动机气流(和汽缸进气)。也就是说，进气节气门位置的增加和减小，和火花正时的延迟和提前可以基于汽缸转换和EGR速率。
应当明白，在停用专用EGR汽缸组后的进气节气门开口的增加可进一步基于发动机转速。因此，发动机转速影响EGR抽取的速率。因此，进气节气门开口在发动机转速较高时(也就是当EGR被抽取较快时)可以被快速减小，而当发动机转速较慢时(也就是当EGR抽取较慢时)，进气节气门开口可以缓慢减小。
按照这种方式，在发动机暖机的条件期间，当专用EGR汽缸组被停用时，控制器可以调节剩余发动机汽缸的进气节气门和火花正时的一个或多个，以首先增加进气气流，同时延迟火花正时(针对预期的扭矩下降)，然后降低进气气流，同时提前火花正时(针对预期的扭矩激增)，以维持总发动机输出扭矩经过转换到停用状态。如上所述，进气节气门和火花正时的调节是基于EGR速率的，从而允许EGR中的变化产生的扭矩的不均匀性好过预期以及进行的补偿。
程序从322前进到324(在图4中)，以确定是否专用EGR汽缸再激活条件已经满足。因此，在选定的条件下，专用EGR汽缸组在EGR需求高时的选定的条件期间可以被再激活。在一个示例中，专用EGR汽缸组在发动机暖机已经完成时诸如在发动机冷启动完成后或排气催化剂温度高于低于阈值温度后可以被再激活。在另一个示例中，提供EGR到发动机进气的专用EGR汽缸组可以响应于发动机负载高于阈值负载而被再激活。发明者在此已经认识到，在为了冷启动和催化剂暖机的目的进行专用EGR汽缸停用时，在催化剂暖机完成后的专用EGR汽缸的再激活可以引起NVH问题(concern)。例如，在暖怠速条件下，其中催化剂已经被暖机，但是没有从车辆驾驶员接收到输入已经，NVH问题在专用EGR汽缸被转换回来时会发生。因此，控制器可以维持专用EGR汽缸组停用，直到完成每个发动机暖机并且驾驶员输入被接收到。只有在两个标准被确认后，专用汽缸组才被再激活。作为在此使用的，驾驶员输入可以包括加速器踏板被压下、变速器齿轮被接合、制动器踏板被释放、离合器被压下中的一个。
如果专用EGR汽缸再激活条件没有被确认，在326处，程序包括维持剩余发动机汽缸的火花正时处于MBT并且根据EGR维持进气节气门的开口(例如，减小开口)。如果专用的EGR汽缸再激活条件被确认，那么在328处，程序包括选择性地再激活专用EGR汽缸组。在329处，再激活专用EGR汽缸组包括再激活专用EGR汽缸组的燃料喷射器。另外，在330处，再激活包括再激活专用EGR汽缸组的进气门和排气门(具体地，气门被优先再激活)。
在332处，程序包括在再激活期间调节剩余发动机汽缸的进气节气门位置和火花正时中的一个或多个，以首先通过降低进气节气门位置降低进气气流量，同时延迟火花正时。因此，发动机输出扭矩的增加由于之前停用汽缸的再激活是预期的。因此，进气气流量和汽缸进气在再激活期间根据预期的正扭矩瞬态，会首先降低。具体地，调节包括在再激活之前和在再激活期间，减小进气节气门开口，同时延迟在至少剩余发动机汽缸的火花正时远离MBT。火花延迟被用于保持发动机扭矩，而不管气流在专用EGR汽缸到再激活状态的转换期间的变化。在可替换的示例中，所有发动机汽缸的火花正时可以从MBT延迟。通过在所有发动机汽缸中延迟火花正时，每个汽缸中需求的火花延迟的绝对量减小。进气节气门开口的减小和火花正时的延迟在专用EGR汽缸组的再激活时可以基于与EGR相关的正扭矩瞬态。例如，当预期的正扭矩瞬态增加时，进气节气门开口可以进一步减小。这样的话，再激活期间建立的过量扭矩被转移，从而允许在汽缸再激活时发动机输出扭矩被均匀地保持。
在专用EGR汽缸组的再激活之后，进气中的EGR速率会开始随着EGR逐渐地填补在进气汽缸内而增加。最初，再激活之后，当EGR速率增加时，会有正扭矩瞬态。然而，一旦充足的EGR的量已经建立时并且新鲜进气空气已经被取代，负扭矩瞬态由于在更高EGR水平的较低汽缸扭矩会被经历。因此，在334处，再激活之后(例如，在自从再激活后的持续的时间之后)，进气节气门开口和火花正时中的每个响应于EGR中的增加可以被调节。具体地，该调节可包括再激活后，增加(例如，稍微增加)进气节气门开口，同时朝MBT提前所有发动机汽缸的火花正时。该增加是基于在自从再激活以来的持续时间之后的与在发动机进气道中的(较高的)EGR有关的负扭矩瞬态。例如，在再激活专用的汽缸之前，预期当汽缸被再激活时扭矩的增加，同时在转换期间从MBT延迟火花正时，从而尽管气流改变，但也维持恒定的发动机扭矩，控制器可以维持降低的进气节气门开口，以降低进气气流和汽缸进气。然后，在再激活之后，控制器可以增加(并且然后维持)进气节气门开口，并且随着进气歧管填充有EGR，朝着MBT提前火花，由此维持在再激活期间的发动机输出扭矩。按照这种方式，进气气流和汽缸进气连同火花正时一起被调节，以降低在再激活期间的扭矩不均匀。
应当理解，在专用EGR汽缸组的再激活之后，进气节气门开口的增大可以进一步基于发动机转速。因此，发动机转速影响EGR填充率。因此，当发动机转速更高时(即当EGR被填充更快时)，进气节气门开口可以增大的更快，而当发动机转速更低时(即当EGR攀升更慢时)，进气节气门开口可以增大的更慢。
也应认识到，虽然上面的示例教导在专用的EGR汽缸组的停用和再激活期间使用火花正时和节气门调节，以调整汽缸扭矩输出和维持发动机输出扭矩，但是仍在其他示例中，变矩器偏移(torque converter slippage)可以被使用以调节发动机扭矩。例如，在停用期间，变矩器偏移起初会增加然后降低。同样的，在再激活期间，变矩器偏移起初会降低然后会增加。
一个示例发动机系统包括：发动机包括第一汽缸组和第二汽缸组；EGR通道，其被配置将排气仅从第一汽缸组再循环到发动机进气道，发动机进气道提供进气到第一汽缸组和第二汽缸组中的每个；连接到发动机进气道的节气门，其用于改变到汽缸组的进气的量；连接到每个发动机汽缸的选择性可停用的燃料喷射器；连接到每个汽缸的火花塞；和控制器。控制器可以配置为具有储存在永久存储器的计算机可读指令，用于：在选定的条件期间，停用仅到第一汽缸组的燃料。在停用期间并且在停用期间当EGR速率高于阈值时，控制器可以增加进气节气门开口，同时向MBT提前第二种汽缸组的火花正时，以增加汽缸进气和进气气流。然后，在停用之后，当EGR速率低于阈值时，控制器可以减小进气节气门开口，同时保持第二种汽缸的火花正时处于MBT，以降低汽缸进气和进气气流，汽缸进气被增加然后降低，以维持甚至发动机扭矩输出，同时第一汽缸组被停用。选定的条件可以包括发动机冷启动条件、催化剂暖机条件、和发动机低负载条件中的一种，并且进气节气门开口在停用后的减小可以基于EGR速率在停用后的降低。控制器可以包括进一步指令，其用于：当催化剂暖机完成时且发动机负载更高时，选择性地再激活到第一汽缸组的燃料；和维持减小的进气节气门开口和延迟至少第一汽缸组的火花正时，以减小汽缸输出扭矩，直到再激活第一汽缸组后的EGR速率高于阈值。
在另一个表述中，在EGR速率在再激活期间低于阈值的条件下，控制器可以减小进气节气门开口，同时从MBT延迟活性汽缸的火花正时，以降低汽缸进气和进气气流。然后，在再激活之后，在EGR速率高于阈值的条件下，控制器可以增大进气节气门开口，同时向MBT提前火花正时，以增加汽缸进气和进气气流。在这种条件下，当专用EGR汽缸组被再激活时，汽缸进气被增加并且然后被降低，以维持均匀的(even)发动机扭矩输出，同时专用EGR汽缸组被再激活。
在又一个表述中，随着EGR速率升高超过阈值，以产生负扭矩瞬态，控制器会基于负扭矩瞬态从MBT延迟燃烧发动机汽缸的火花正时，并且增加进气节气门的开口，以维持扭矩输出。然后，随着EGR速率下降到低于第一阈值，以产生正扭矩瞬态，控制器基于正扭矩瞬态会将燃烧发动机汽缸的火花正时提前到MBT，并且减小进气节气门的开口，以维持扭矩输出。
现在转向图5，示出当专用EGR汽缸被停用和再激活时，示例致动器的调节发生。图500在曲线502处描绘了专用EGR汽缸的停用或再激活，在曲线504处描绘了进气节气门的位置，在曲线506处描绘了火花正时，并且在曲线508处描绘了EGR速率(单位为％)。在曲线510处示出专用EGR汽缸扭矩，在曲线512出示出非专用EGR汽缸扭矩，在曲线514处示出总发动机扭矩。这些曲线随时间被示出(沿x轴)。
在t1之前，发动机被操作以所有汽缸燃烧，并且被操作以排气被从专用EGR汽缸(DEGR)再循环到发动机进气道，以便EGR从DEGR汽缸向所有剩余的发动机汽缸和DEGR汽缸提供。因此，在t1之前，会以基本固定的速率提供EGR。另外，根据发动机负载可以调节节气门开口并且所有发动机汽缸的火花正时在MBT处。
在时刻t1处，由于发动机工况的改变，可以确定需要降低发动机稀释。更具体地，在时刻t2处，需要EGR速率下降。因此，在时刻t2处，DEGR汽缸的停止可以被要求。在描述的示例中，DEGR汽缸可以通过停用到汽缸的燃料和进气和排气，同时继续供给燃料给剩余发动机汽缸而被停用。在停用期间，DEGR汽缸的扭矩输出(DEGR扭矩)被降低，同时每个剩余发动机汽缸的扭矩(非DEGR扭矩)的输出增加。在停用之前，预计发动机扭矩在时刻t2处由于DEGR汽缸的停用的下降，在t1处，发动机进气流可被增加以建立扭矩储备。具体地，在时刻t1处，在停用之前，进气节气门开口被增大，同时非DEGR汽缸的火花正时从MBT延迟。在转换期间，因为进气气流被增加且DEGR汽缸被停用，所以火花延迟允许发动机扭矩保持恒定。在时刻t2处节气门和火花调制被调节，以便建立充足的扭矩储备，以补偿预期的负扭矩瞬态，这样在时刻t2处转换期间总发动机扭矩被维持。
在时刻t2处，DEGR汽缸被停用，以便发动机EGR速率可以迅速被降低。仍在时刻t2处，剩余发动机汽缸的火花正时被提前到MBT，以维持净发动机扭矩，而不论DEGR汽缸的停用。另外，在停用之后，节气门开口根据EGR速率被调节，以补偿任何扭矩不均匀。具体地，因为EGR速率下降，且发动机稀释被代替以新鲜空气，所以进气节气门开口被减小。节气门调制被调节以便充足的汽缸扭矩被移除，以补偿在更低的EGR速率下预期的正扭矩瞬态。这允许所有发动机扭矩随着EGR速率下降被保持。
按照这种方式，在转换之前(在此停用)，气流增加以建立扭矩储备。在该过程期间，火花延迟被使用，以维持恒定的发动机扭矩(也就是说，气流增加，当扭矩恒定)。在转换中，火花被提前，以维持净发动机扭矩，而不论汽缸停用。而且当EGR从系统被抽取时，节气门调节被使用。
虽然描述的示例示出了进气节气门开口在时刻t2处开始减小，但是在可替换的示例中，进气节气门可以保持在较大的开口位置(从时刻t2之前)达多个燃烧周期，直到EGR速率已经下降到阈值速率以下。然后，在阈值EGR速率以下，节气门可以移动到较小开口的位置，当EGR速率下降到阈值速率以下的时候，节气门开口减小。在此，在阈值EGR速率以上，扭矩下降被预计与DEGR汽缸和更高的EGR速率关联。然后，在阈值EGR速率以下，扭矩激增被预期与更低的EGR速率(和进气中更高可用性的新鲜空气)关联。因此，自从在时刻t2处停用持续时间之后，节气门可以朝着更多关闭的位置移动，以补偿在更低EGR速率处扭矩的激增。只要EGR速率足够低，那么节气门位置可以被维持。因此，在DEGR停用转换期间内，节气门调节被使用，以首先增加然后降低进气气流，同时火花同时地首先延迟然后提前，以便维持在转换期间发动机的扭矩。
将认识到，虽然描述的示例示出DEGR汽缸经由在时刻t2和t3处的燃料切断和气门停用而被停用，但是由于发动机工况的改变，其可以确定发动机的稀释是需要的。更具体地，在时刻t4处，EGR速率的增加是需要的。因此，在时刻t4处，DEGR汽缸的再激活会被需要。在描述的示例中，DEGR汽缸可以通过再激活到汽缸的燃料和进气和排气而被再激活。在再激活期间，DEGR汽缸的扭矩(DEGR扭矩)的输出被增加，同时每个剩余的发动机汽缸的扭矩(非DEGR扭矩)输出被降低。
在时刻t4处，DEGR汽缸被再激活，以便发动机EGR速率可以迅速增加。还在时刻t4处，剩余的发动机汽缸(或所有汽缸)的火花正时从MBT被延迟，同时节气门朝更大关闭的位置移动。通过降低节气门开口，进气气流可以被降低，以补偿与DEGR汽缸的再激活关联的正扭矩瞬态。通过延迟在时刻t4处的火花正时，发动机扭矩被维持恒定，甚至当进气气流降低且DEGR汽缸被再激活的时候。
在该方法中，在转换期间(在此再激活)，气流被降低以建立扭矩储备。在该过程中，火花延迟被使用，以维持恒定的发动机扭矩(即，气流降低，但扭矩恒定)。转换之后，火花被提前，以维持净发动机扭矩，而不论汽缸再激活。而且，在系统中当EGR被建立时，节气门调节被使用。
在一些示例中，预计在时刻t4处由于DEGR汽缸的再激活的发动机扭矩的激增，在时刻t3处，在再激活之前，汽缸扭矩就可开始被降低，以避免在时刻t4处过量的扭矩被产生。例如，在时刻t3处，进气节气门开口可以被降低(未示出)，同时非DEGR汽缸的火花正时从MBT被延迟(直到时刻t4)。节气门调制可以被调节，以便足够的负扭矩被建立，以补偿在时刻t4处预期的负扭矩瞬态，这样在时刻t4处，在转换期间，总发动机扭矩被平滑地维持。
火花正时在再激活期间可以根据EGR速率被调节。具体地，因为EGR速率增加且进气中的新鲜空气被发动机稀释取代，所以进气节气门开口缓慢减小(然后被维持)，同时火花正时逐渐地朝MBT提前。再激活时的火花延迟被使用，以抵消额外的燃烧的汽缸的扭矩增加。节气门然后仍然略微关闭，以允许火花被调节回MBT(随着EGR到达系统节气门必须重新打开一些)。因此，在低EGR时，且再激活后不久，其中发动机输出扭矩将以其他方式超过期望，更多火花延迟被使用，以维持发动机扭矩。随着EGR增加，和发动机输出扭矩接近期望的扭矩，火花正时朝MBT移动。火花调制被调节，以便充分的汽缸负扭矩预留作为储备，以补偿在低EGR速率下预期的正扭矩瞬态。这允许总发动机扭矩随着EGR速率升高被维持。
在描述的示例中，在时刻t4和t5之间的火花随着EGR速率向着阈值速率提高，被提前数个燃烧周期。那么，在时刻t5处，当EGR仍然填充进气歧管时仍然低于阈值EGR速率，节气门开口随着EGR速率朝阈值速率移动被增加。在此，在阈值EGR速率时，扭矩下降预计与更高的EGR速率有关。然后，在阈值EGR速率时，节气门可以维持在更多打开位置，以补偿在更低EGR速率时预期的扭矩下降。一旦EGR速率足够高，那么节气门位置就会被维持。因此，在DEGR再激活转换期间，节气门和火花调节被使用，以首先降低然后增加汽缸扭矩，以便在转换期间维持发动机扭矩。
因此，由于节气门时较慢的扭矩致动器，而火花正时时较快的扭矩致动器，所以两个被有利地结合使用，以维持发动机扭矩输出，不管停用还是再激活汽缸。
在该方法中，扭矩瞬态可在专用EGR发动机系统中被更好的管理，即使当专用EGR汽缸组被停用或再激活以改变发动机稀释时。通过使用节气门和火花调节，在(或先于)EGR转换期间，其中预计到扭矩下降，诸如在DEGR汽缸停用期间，和在高EGR速率时在汽缸再激活期间，正扭矩储备可以被建立。否则，节气门和火花调节会被使用，并且在(或先于)转换期间，其中预计到扭矩激增，诸如，在DEGR汽缸再激活期间，和在低EGR速率时在汽缸停用期间，建立负扭矩储备。通过在专用EGR汽缸上使用汽缸停用，在发动机系统中，发动机稀释可以迅速地被改变。当EGR进入(ramped in)到再激活的专用EGR汽缸，或被增加从停用的专用EGR汽缸出来(ramped out)时，使用致动器调节降低扭矩瞬态，发动机性能被提高。
注意到，此处所包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。此处所描述的具体例程可以表示任意数量的处理策略中的一种或多种，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作或功能可以按照所示的顺序执行，并行执行，或在某些条件下被省略。同样地，处理顺序并非是实现本文描述的示例实施例的特征和优点所必须的，而是提供以便于说明和描述。根据所使用的具体策略，所示的动作或功能中的一个或多个可以被反复地执行。而且，所描述的动作可以以图形方式表示将被编程到发动机控制系统中的计算机中的代码。
应当理解，本文公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例并不被认为是限制性的，因为多种变化是可能的。例如，以上技术可以被应用于V-6、L-4、L-6、V-12、对置4缸以及其它发动机类型。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/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
随附的权利要求具体指出被认为新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能提到“一个/一”元件或“第一”元件或其等价物。这些权利要求应当被理解为包含一个或多个这种元件的组合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可以通过修改本权利要求来主张，或者通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来主张。这些权利要求，不管在范围上比原权利要求更宽、更窄、相同或不同，都认为被包含在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种用于操作发动机的方法，其包括：
在发动机暖机的条件期间，
停用配置为再循环排气到剩余的发动机汽缸的专用汽缸组；以及
调节所述剩余的发动机汽缸的进气节气门和火花正时，以首先在停用之前增大进气节气门开口，同时延迟火花正时，然后在停用之后与EGR速率减小一致地减小进气节气门开口，同时提前火花正时，以在所述停用期间维持总发动机输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其中停用所述专用汽缸包括停用所述专用汽缸的燃料喷射器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中停用所述专用汽缸包括停用所述专用汽缸的每个进气门和排气门，该停用包括经由停用滚柱指轮从动件和凸轮位置切换机构中的一个降低气门升程。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述进气节气门开口的增大和减小和火花正时的延迟和提前是基于所述EGR速率的。
5.根据权利要求4所述的方法，其中调节包括在停用之前同时在所述EGR速率高于阈值速率时，增大所述进气节气门开口，同时自最大扭矩最小点火提前角即MBT延迟所述剩余的发动机汽缸的火花正时，并且在所述停用之后当所述EGR速率低于所述阈值速率时，减小所述进气节气门开口，同时提前所述剩余的发动机汽缸的火花正时到MBT。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述停用之后减小所述进气节气门开口进一步基于发动机转速，所述进气节气门开口随着发动机转速增加而降低地更快。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括直到完成发动机暖机并且接收到驾驶员输入的每个，维持所述专用汽缸停用，然后再激活所述停用的汽缸。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述驾驶员输入包括加速器踏板被压下、变速器齿轮被接合、制动器踏板被释放、和离合器被压下中的一个。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述发动机暖机包括发动机冷启动和排气催化剂温度低于阈值中的一个，并且其中当所述排气催化剂温度高于所述阈值时，所述发动机暖机完成。
10.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括，一旦再激活，调节所述剩余发动机汽缸的进气节气门位置和所述火花正时中的一个或多个，以首先减小所述进气节气门开口，同时延迟火花正时，然后增大所述进气节气门开口，同时提前火花正时，以在再激活期间维持发动机输出扭矩。
11.根据权利要求10所述的方法，其中调节是基于所述EGR速率的，所述调节包括，在所述再激活之前，在所述EGR速率低于阈值速率时，减小所述进气节气门的开口，同时自MBT延迟所述剩余发动机汽缸的火花正时，以及当在所述再激活之后所述EGR速率高于所述阈值速率时，增大所述进气节气门的开口，同时提前所述剩余的发动机汽缸的火花正时到MBT。
12.一种用于操作发动机的方法，其包括：
在响应于发动机负载停用将EGR提供到发动机进气的专用汽缸之前，响应于所述EGR增大进气节气门开口，同时延迟至少剩余的发动机汽缸的火花正时；和
在所述停用之后，与EGR速率减小一致地并且响应于所述EGR速率而减小所述进气节气门开口，同时提前火花正时到MBT处的火花正时并维持所述火花正时，所述进气节气门开口被增大和减小，以在所述停用期间维持发动机输出扭矩。
13.根据权利要求12所述的方法，其中响应于发动机负载停用所述专用汽缸包括响应于发动机负载低于阈值负载，停用所述专用汽缸，当发动机负载高于所述阈值负载时，所述专用汽缸被再激活。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述停用之后减小所述进气节气门开口进一步基于发动机转速，所述进气节气门开口在更高的发动机转速处减小得更快。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在停用之前延迟火花正时包括自MBT延迟火花正时。
16.根据权利要求14所述的方法，其中在所述停用之后所述进气节气门开口的减小基于所述停用之后与所述EGR的减小关联的正扭矩瞬态。
17.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：
在再激活所述专用汽缸之前，响应于所述EGR速率，减小所述进气节气门开口，同时从MBT延迟剩余发动机汽缸的火花正时；以及在所述再激活之后，增大所述进气节气门开口，同时提前剩余的发动机汽缸的火花正时到MBT，所述进气节气门开口被增大和减小并且所述火花正时被延迟和提前，以在所述再激活期间维持发动机输出扭矩。
18.一种发动机系统，其包括：
包括第一汽缸组和第二汽缸组的发动机；
EGR通道，其被配置为只从所述第一汽缸组再循环排气到发动机进气，所述发动机进气提供进气到所述第一汽缸组和第二汽缸组中的每个；
连接到所述发动机进气用于改变到所述汽缸组的汽缸进气量的节气门；
选择性停用的连接到每个发动机汽缸的燃料喷射器；
连接到每个发动机汽缸的火花塞；以及
带有储存在永久性存储器中的只读计算机指令的控制器，其用于：
在选定的条件期间，停用仅到所述第一汽缸组的燃料；
在所述停用之前，以及在所述停用之后EGR速率高于阈值时，增大进气节气门开口，同时从MBT延迟所述第二汽缸组的火花正时，以增加汽缸进气；和
在所述停用之后，当所述EGR速率高于所述阈值时，开始与所述停用一致地减小进气节气门开口并且然后继续减小进气节气门开口，同时保持所述第二汽缸组的火花正时在MBT，以减小汽缸进气，所述汽缸进气被增加然后降低，从而在所述第一汽缸组被停用时维持发动机扭矩输出，其中所述节气门基于所述EGR速率被不断地调节，其中随着所述EGR速率下降，所述进气节气门开口减小，以便当EGR被抽取出所述发动机进气时汽缸进气降低。
19.根据权利要求18所述的系统，其中选定的条件包括发动机冷启动条件、催化剂暖机条件、和发动机低负载条件中的一种，并且其中在停用之后所述进气节气门开口的减小基于在停用后所述EGR速率的降低。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述控制器包括进一步指令，其用于：
当所述催化剂暖机完成且发动机负载较高时，选择性地再激活到所述第一汽缸组的燃料；以及
维持所述减小的进气节气门开口并且延迟至少所述第一汽缸组的火花正时，以降低汽缸进气直到再激活所述第一汽缸组之后的所述EGR速率高于所述阈值。
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