CN105317564B - 用于对角吹气排气清扫的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于对角吹气排气清扫的方法和系统。提供用于以两气门对角吹气模式操作发动机的方法和系统，在所述两气门对角吹气模式期间大多数的吹气经由对角地设置在第一排气门对面的第一进气门引导，以便增加从进气门到排气门的流动路径的距离。

Description

用于对角吹气排气清扫的方法和系统

技术领域

本说明书大体涉及用于在升压的内燃发动机中用吹气(blow-through)空气改进扭矩输出的方法和系统。

背景技术

发动机的性能能够经由涡轮增压器或机械增压器增强。涡轮增压器或机械增压器给环境空气加压，以增大进入发动机汽缸的空气的密度。当该汽缸充气可能比非涡轮增压发动机的汽缸充气更密时，增加汽缸捕集的空气量。与非涡轮增压发动机相比，这可以允许增加要喷入发动机汽缸的燃料量，从而导致扭矩增加。

然而，在某些条件下(例如，在低发动机转速和节气门全开下)，升压发动机可以被严格地限制爆震，导致扭矩输出降低。改进低速度爆震限制的扭矩的一个方法包括提供可变进气门和/或排气门正时。特别地，可以调整涡轮增压发动机的进气门和排气门，使得当汽缸的进气门和排气门同时打开时和当发动机进气歧管压力高于发动机排气歧管压力时，发动机输出功率可以增加。发动机进气歧管中的加压空气能够将排气从汽缸驱动到发动机排气歧管，使得汽缸新鲜充气(例如，空气和燃料)可以增加。此外，通过用新鲜空气代替所捕集的排气，可以降低充气温度。因此，可以降低爆震的倾向。然而，本发明人在此已识别关于此类方法的问题。作为示例，在重叠时间段期间，由于进气门和排气门之间的短流动路径，由压缩机输送的空气可以在排气被完全从汽缸清除之前泄漏到排气端口中。因此，可以需要增加的升压空气量，以清除排气室，这可以限制能够由压缩机提供的升压量。

此外，为了维持化学计量的排气空燃比，可以将附加的燃料喷入汽缸，以补偿排气中的附加空气。结果是，排气可以包含高的一氧化碳和氢气浓度，这可以放热地与附加空气中的过量氧气化合，这当在催化剂处被氧化时可以导致催化剂超过温度的条件。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以至少部分由用于包括一个或多个四气门汽缸的发动机的方法解决，该方法包括：在第一正气门重叠模式期间，相比于通过汽缸的第二进气门和第二排气门，使更多的吹气通过汽缸的第一进气门和第一排气门从进气歧管流动到排气歧管。

作为示例，在发动机以第一重叠模式操作期间，压缩空气可以经由第一进气门从进气歧管被引导，并且热的残余气体可以经由第一排气门被清除。第一进气门和第一排气门可以对角地布置在汽缸盖中。因此，在吹气期间，气体可以流过较长的对角线路径。

以这种方式，通过引导气体流过较长的路径，可以更有效地从汽缸清除排气，并且在汽缸中可以捕集更多的新鲜空气。产生的增加的汽缸空气充气可以提供更多的扭矩。以低发动机转速增加的扭矩输出可以在最高档位增加时间，从而导致改善的燃料经济性。此外，由于汽缸中捕集了更多的空气，泄漏到排气的空气量可以减少。因此，可以不太富地操作汽缸。减少的排气中的空气量和不太富的燃烧可以减少在排气歧管中放热化合的燃料和空气的量。结果是，排气温度的过量增加和因此排气催化剂温度的过量增加可以降低。

此外，由于排气被有效地清除，汽缸内的温度可以降低。因此，较低的汽缸内温度可以降低爆震的倾向，这可以允许用更多的火花提前操作发动机，这也可以有助于降低排气温度。

总之，通过提供对角吹气，更多的扭矩在低速度下可以是可用的，燃料经济性可以被改善，排气催化剂的过量加热可以减少，并且降低的爆震发生率可以实现。

当单独地或与附图结合考虑时，根据以下具体实施方式，本说明书的上述优点和其他优点及特征将是显而易见的。

应该理解，提供上述发明内容，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。其目的不是识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决在上面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1示出示例发动机系统的一个汽缸的示意图。

图2示出包括涡轮增压器的4汽缸发动机的示例发动机系统的示意图。

图3A、3B、3C和3D示出分别在四气门吹气、两气门对角吹气、掩盖的两气门吹气和掩盖的四气门吹气期间包括气体的流动方向的示例四气门汽缸盖。

图4示出示例流程图，其示出用于根据发动机工况确定吹气的类型的例程。

图5示出示例流程图，其示出用于提供两气门对角吹气的例程。

图6示出示例流程图，其示出用于提供四气门吹气的例程。

图7示出示例曲线图，其示出在两气门对角吹气期间的示例气门正时、气门升程和持续时间。

图8示出示例曲线图，其示出在四气门吹气期间的示例气门正时、气门升程和持续时间。

具体实施方式

本说明书涉及用于在包括如图1-2中所示的涡轮增压器的发动机系统中改进吹气清扫(scavenging)的方法和系统。发动机控制器可以经配置执行控制例程，如图4-6中所示的那些，以确定吹气的类型(两气门对角吹气或四气门吹气)并以所确定的吹气模式操作发动机。可以使用如在图3B所示的两气门对角吹气模式，以增加气体从第一进气门到第一排气门的流动距离，从而改进用于更有效清除的气体的混合并通过减少泄漏到排气歧管中的吹气空气的量来增加汽缸空气充气。当一个或多个气门的温度大于阈值劣化温度以降低用于吹气的气门的劣化时，可以使用如在图3A所示的四气门吹气模式来取代两气门吹气模式。在一个示例中，可以使用四气门吹气模式，以加快联接到图1-2的发动机的排气催化剂的加热。在一些示例中，可以使用如在图3C所示的掩盖的两气门吹气模式。在另一些示例中，可以使用如在图3D所示的掩盖的四气门吹气模式。在图7和图8分别示出了在两气门对角吹气模式期间和在四气门吹气模式期间的示例气门正时、气门持续时间及气门升程。

图1示出内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机10可以从包括控制器12的控制系统接收控制参数并可以经由输入装置132从车辆操作员130接收输入。在该示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(在本文也称为“燃烧室”)14可以包括具有活塞138布置在其中的燃烧室壁136。活塞138可以联接到曲轴140使得该活塞的往复运动转化成该曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由传输系统联接到客车的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮联接到曲轴140，以启动发动机10的起动操作。

汽缸14能够经由一系列进气通道142、144和146接收进气空气。进气通道146能够与除汽缸14以外的发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，进气通道中的一个或多个进气通道可以包括诸如涡轮增压器或机械增压器的升压装置。例如，图1示出配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气通道142和144之间的压缩机174和沿排气通道148布置的排气涡轮176。压缩机174可以至少部分由排气涡轮176经由轴180提供动力，其中升压装置被配置作为涡轮增压器。然而，在另一些示例中，如在发动机10设置有机械增压器的情况下，可以任选地省略排气涡轮176，其中压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门20可以沿发动机的进气通道设置，用于改变提供给发动机汽缸的进气空气的流率和/或压力。例如，节气门20可以如本文所示设置在压缩机174的下游，或者可替代地可以被设置在压缩机174的上游。

排气通道148能够从除汽缸14以外的发动机10的其他汽缸接收排气。排气传感器128被示出在排放控制装置178的上游联接到排气通道148。传感器128可以从诸如例如线性氧传感器或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(加热的EGO)、NO_X、HC或CO传感器等用于提供排气空气/燃料比的指示的各种合适的传感器中选出。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NO_X捕集器、各种其他排放控制装置或它们的组合。

排气温度可以由位于排气通道148中的一个或多个温度传感器(未示出)估计。可替代地，排气温度可以基于诸如转速、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等发动机工况推断。此外，排气温度可以由一个或多个排气传感器128计算。可以理解的是，排气温度可以可替代地通过本文列出的温度估计方法的任何组合进行估计。

发动机10的每个汽缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，汽缸14被示出包括位于汽缸14的上部区域处的至少一个进气提升气门150和至少一个排气提升气门156。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸(包括汽缸14)可以包括位于该汽缸的上部区域处的至少两个进气提升气门和至少两个排气提升气门。

进气门150可以由控制器12经由凸轮致动系统151通过凸轮致动控制。类似地，排气门156可以由控制器12经由凸轮致动系统153控制。凸轮致动系统151和153每个都可以包括一个或多个凸轮，并且可以使用凸轮廓线变换(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)系统中的一个或多个，这些系统可以由控制器12操作，以改变气门操作。进气门150和排气门156的位置可以分别由气门位置传感器155和157确定。在可替代的实施例中，该进气门和/或排气门可以通过电动气门致动而被控制。例如，汽缸14可以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系统的凸轮致动控制的排气门。在又一些实施例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统或者可变气门正时致动器或致动系统控制。

汽缸14能够具有压缩比，该压缩比是当活塞138处于底部中心时对其处于顶部中心时的容积比。常规地，该压缩比是在9:1至10:1的范围中。然而，在其中使用不同燃料的一些示例中，可以增加该压缩比。例如当使用较高辛烷值燃料或具有较高蒸发潜焓的燃料时，这可以发生。如果由于其对发动机爆震的影响而使用直接喷射，则也可以增加该压缩比。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于起动燃烧的火花塞192。点火系统190能够在选定的操作模式期间响应于来自控制器12的火花提前信号SA，经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而，在一些实施例中，可以省略火花塞192，如在一些柴油发动机的情况中，发动机10可以通过自动点火或燃料的喷射发起燃烧。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以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，汽缸14被示出包括一个燃料喷射器166。燃料喷射器166被示出直接联接到汽缸14，用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例将燃料直接喷射在其中。以这种方式，燃料喷射器166提供所谓的燃料到燃烧汽缸14中的直接喷射(以下也称为“DI”)。虽然图1示出作为侧喷射器的喷射器166，但是该喷射器也可以位于活塞的上方(overhead)，如靠近火花塞192的位置。当由于一些醇基燃料的较低挥发性而用醇基燃料操作发动机时，此类位置可以改善混合和燃烧。可替代地，喷射器可以位于进气门的正上方或靠近进气门以提高混合。燃料可以从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统8输送给燃料喷射器166。可替代地，燃料可以在较低压力下由单级燃料泵输送，在这种情况下与如果使用高压燃料系统相比，可以在压缩冲程期间更多地限制直接燃料喷射的正时。此外，虽然未示出，但是燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力变换器。将理解的是，在替代实施例中，喷射器166可以是提供燃料到汽缸14的上游的进气道的进气道喷射器。

也应当理解的是，虽然所示的实施例示出发动机通过经由单个直接喷射器喷射燃料操作；在替代实施例中，发动机可以通过使用两个喷射器(例如，直接喷射器和进气道喷射器)和改变来自每个喷射器的相对喷射量而操作。

燃料可以在汽缸的单循环期间由喷射器输送给该汽缸。此外，从喷射器输送的燃料的分布和/或相对量可以随工况改变。此外，对于单个燃烧事件，可以每个循环执行所输送的燃料的多次喷射。在压缩冲程、进气冲程或它们的任何合适的组合期间可以执行多次喷射。此外，在该循环期间可以喷射燃料，以调整燃烧的空气与喷射的燃料的比(AFR)。例如，可以喷射燃料，以提供化学计量的AFR。可以包括AFR传感器，以提供汽缸内AFR的估计。在一个示例中，AFR传感器可以是排气传感器，如EGO传感器128。通过测量排气中的残余氧气(对于稀的混合物)或未燃烧的碳氢化合物(对于富的混合物)的量，传感器可以确定AFR。因此，AFR可以设置为拉姆达(λ)值，即作为实际AFR与给定混合物的化学计量的比。因此，1.0的λ指示化学计量混合物比可以具有小于1.0的λ值的化学计量混合物更富且比可以具有大于1的λ值的化学计量混合物更稀。

如上所述，图1仅示出多汽缸发动机的一个汽缸。因此，每个汽缸可以类似地包括其自身组的进气门/排气门、(一个或多个)燃料喷射器、火花塞等。

燃料系统8中的燃料箱可以容纳具有不同燃料质量的燃料，如具有不同燃料成分的燃料。这些差异可以包括不同的醇含量、不同的辛烷、不同的蒸发热、不同的混合燃料和/或它们的组合等。

发动机10还可以包括爆震传感器90，其联接到每个汽缸14用于识别异常的汽缸燃烧事件。在替代实施例中，一个或多个爆震传感器90可以联接到汽缸体的选定位置。该爆震传感器可以是汽缸体上的加速计或配置在每个汽缸的火花塞中的离子传感器。该爆震传感器的输出可以与曲轴加速传感器的输出组合，以指示汽缸中的异常燃烧事件。

控制器12被示为微型计算机，包括微处理器单元(CPU)106、输入/输出端口(I/O)108、在该特定示例中被示为只读存储芯片(ROM)110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)112、保活存储器(KAM)114和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，除前面讨论的那些信号以外，还包括：从质量空气流量传感器122引导的质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却液温度(ECT)；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型的传感器)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)；来自传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)；来自EGO传感器128的汽缸AFR；和来自爆震传感器90和曲轴加速传感器的异常燃烧。发动机转速信号RPM可以由控制器12从信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。

存储介质只读存储器110能够用计算机可读数据编程，所述计算机可读数据表示用于执行下面所述的方法以及预期的但未具体列出的其他变体的可由处理器106执行的指令。参照图4-6示出了示例例程。

应当理解，虽然参照具有吹气能力的升压发动机描述了本示例，但是可以在其他实施例中校准诸如燃料丰富度(richness)值、吹气阈值、温度阈值等发动机操作参数的调整，使得其最佳地为特定的发动机、动力传动系和/或车辆组合工作。

在一些示例中，发动机可以联接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统。该混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或者它们的变型或组合。此外，在一些实施例中，可以采用其他发动机配置，例如柴油发动机。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门156关闭而进气门150打开。空气经由进气歧管146引入燃烧室14，并且活塞138移动到汽缸的底部，以便增加燃烧室14内的容积。其中活塞138靠近汽缸的底部并且在其冲程结束时(例如，当燃烧室14处于其最大容积时)的位置通常被本领域的技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门150和排气门156关闭。活塞138朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室14内的空气。其中活塞138在其冲程结束时并最接近汽缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域的技术人员称为上止点(TDC)。在以下称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在以下称为点火的过程中，所喷射的燃料由诸如火花塞192的已知的点火装置点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞138推回到BDC。曲轴40将活塞移动转化成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门156打开，以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。注意，以上仅作为示例进行描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，如以提供正或负的气门重叠、晚的进气门关闭或各种其他示例。

基于排气门关闭和进气门打开之间的正时差，所述气门可以用负气门重叠操作，其中在排气冲程结束之后和在进气冲程开始之前短的持续时间内，进气门和排气门两者关闭。其中进气门和排气门两者关闭的这个时间段被称为负(进气至排气)气门重叠。在一个示例中，可以调整VCT系统使得在汽缸燃烧期间，负的进气门至排气门重叠正时可以是发动机的默认凸轮位置。

可替代地，所述气门可以用正气门重叠操作，其中在排气冲程结束之前和在进气冲程开始之后短的持续时间内，进气门和排气门两者可以是打开的。其中进气门和排气门可以均是打开的这个时间段被称为正(进气至排气)气门重叠。可以调节VCT系统使得正气门重叠的量在选定的升压发动机工况下增加正气门重叠。具体地，可以调整进气凸轮轴的位置，以便提前进气门正时的打开。因此，进气门可以在排气冲程结束之前较早地打开，并且进气门和排气门均打开的持续时间可以增加，从而产生更多的正气门重叠。作为一个示例，通过将进气凸轮轴从某个正气门重叠的位置移动到具有更多正气门重叠的位置，可以增加正气门重叠。作为另一个示例，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，可以增加正气门重叠。在一个示例中，可以调整VCT系统，使得在发动机冷启动期间，负的进气门至排气门重叠正时可以是发动机的默认凸轮位置。

应当理解，虽然上述示例建议通过提前进气打开正时来增加正气门重叠，但是在替代示例中，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。此外，可以调整进气凸轮轴和排气凸轮轴中的每个，以通过改变进气门正时和排气门正时两者来改变正气门重叠。

在发动机系统10中，在快速增加发动机负荷的时间段期间，如紧接在启动之后、在踩加速器踏板时或者在退出DFSO时，由压缩机提供的进气空气压缩的量可能不充足。在这些条件中的至少一些条件期间，由于涡轮未被自旋加快到足够高的旋转速度(例如，由于低排气温度或压力)，可以限制来自压缩机的可用的升压压力的量。因此，涡轮自旋加快和驱动压缩机来提供所需的压缩进气空气量而需要的时间被称为涡轮迟滞。在涡轮迟滞期间，所提供的扭矩量可以不匹配扭矩需求，从而导致发动机性能下降。

为了加快涡轮自旋加快并降低涡轮迟滞，发动机可以在那些条件下以吹气模式操作。其中，可以将在本文也称为吹气空气的所压缩的进气空气的量从进气歧管引导至排气歧管，同时维持化学计量的汽缸燃烧，以为自旋加快涡轮提供额外的质量流量。在一些实施例中，可以调整(例如，富集)燃料喷射，以与吹气空气量相当，从而为自旋加快涡轮提供额外的焓。当发动机具有至少一些升压时，即当进气歧管压力(MAP)高于排气歧管压力至少一个阈值量时，可以提供吹气空气。基于在请求吹气空气时普遍存在的发动机工况，调整气门重叠的量，使得所要求的吹气空气量可以通过正气门重叠经由发动机汽缸提供给涡轮。

例如，为了经由发动机汽缸提供吹气，可以将VCT系统从不具有正气门重叠的初始位置调整到具有增加的正气门重叠的最终位置。在一个示例中，最终位置可以是全气门重叠(或最大正气门重叠)的位置。虽然本文的方法讨论了总是经由正气门重叠提供吹气空气，但是在替代实施例中，只要用于提供正气门重叠的气门正时不劣化发动机燃料经济性、燃烧稳定性和扭矩输出，就可以经由正气门重叠提供吹气空气。

如以下讨论，在第一吹气条件期间，如在踩加速器踏板量大于阈值量期间、在爆震的指示期间和在低速高扭矩需求操作下，当第一排气门温度小于阈值劣化温度时，发动机可以以两气门对角吹气模式操作，其中第一进气门和第一排气门之间的正重叠的持续时间可以大于第二进气门和第二排气门之间的正重叠的持续时间，使得大多数的升压进气空气可以经由第一进气门被引导，以经由第一排气门清除热的残余气体。在汽缸盖中，第一进气门可以被对角地设置在第一排气门的对面。

以这种方式，通过经由对角进气门和排气门对角引导吹气空气，可以增加气体从进气门到排气门的流动路径的距离，从而导致吹气空气到排气的泄漏降低。即通过增加流动路径的距离，可以更有效地清除汽缸中的残余气体，并且在汽缸的余隙容积中可以捕集更多的吹气空气。因此，可以增加扭矩输出(由于由增加的捕集空气量而引起的增加的汽缸空气充气)。由于增加的清除效率，汽缸内的温度可以降低，从而减少爆震的倾向。此外，由于排气中减少的吹气空气，可以不太富地操作汽缸。不太富的燃烧和排气中减少的空气可以导致降低的排气温度，并且因此，可以降低排气催化剂温度的过量增加。因此，可以降低催化剂劣化，并且可以增加可以使用的吹气的量(另外，可以由过量催化剂温度限制的吹气的量)。

然而，在一些工况下，如在当排气催化剂温度小于激活温度时的冷启动期间，增加排气催化剂的温度可以是可取的。在这些条件下，可以采用四气门吹气，其中所有四个气门可以用正重叠操作，以将升压空气从进气歧管引导到排气歧管，并且可以更富地操作汽缸(与两气门吹气相比)。富燃烧的产物可以放热地与排气中的吹气空气组合，从而增加排气温度。因此，可以增加催化剂温度，从而加快排气催化剂的加热。

此外，在另一些条件下，当采用两气门吹气模式时，由于通过仅一组对角气门执行的大多数吹气，参与两气门吹气的所述气门的温度可以增加到阈值劣化温度之上，其中在阈值劣化温度之上可以发生气门的劣化。因此，当一个或多个气门的温度增加到阈值之上时，控制器可以将发动机操作切换为四气门吹气模式，以便减少所述气门上的热负荷。

两气门吹气模式和四气门吹气模式的细节将相对于图3-7进一步详细阐述。

在一些示例中，可以向为两气门吹气使用的进气门和/或排气门提供掩模(mask)，以便阻断从进气门到排气门的最短路径。吹气气体可以在掩模上和/或围绕掩模被引导，以便进一步增加流动路径的距离(相对于无掩模的两气门模式)。此外，掩模可以改善气体的混合，这可以降低汽缸内的温度，从而降低爆震的倾向。掩盖的两气门吹气的细节将相对于图3C进一步详细阐述。

在另一些示例中，可以向为四气门吹气使用的一个或多个气门提供掩模。如上面所讨论的，围绕掩模引导的吹气空气可以改善混合并降低汽缸内的温度。掩盖的两气门吹气的细节将相对于图3D进一步详细阐述。

图2示出可以包括发动机10的发动机系统200的示例实施例，该发动机10包括控制器12、涡轮增压器290和具有多个汽缸14的汽缸体206。发动机系统200被示出具有进气歧管146和排气歧管148，所述进气歧管146经配置向汽缸14供给进气空气和/或燃料，所述排气歧管148经配置从汽缸14排出燃烧产物。环境空气流能够通过进气通道142和空气过滤器210进入进气系统。包括节流板164的节气门20可以沿发动机的进气通道设置，用于改变提供给发动机汽缸的进气空气的流率和/或压力。因此，节气门位置可以被用作用于控制发动机中的空气流的发动机操作参数。例如，节气门20可以如本文所示设置在压缩机174的下游，或者可替代地可以设置在压缩机174的上游。

涡轮增压器290包括压缩机174，其可以通过轴180联接到涡轮176，从而给压缩机提供动力。涡轮增压器290的所联接的涡轮176和压缩机174可以以可增加或减少涡轮增压器的操作的速度旋转。涡轮增压器速度可以是用于控制升压到汽缸14的发动机操作参数。压缩机174还被示出布置在压缩机通道264中。与压缩机通道264平行的是旁路通道262和压缩机旁路节气门282。因此，通过调整压缩机旁路节气门282，能够控制绕过压缩机的进气空气的量。此外，在一些实施例中，压缩机旁路节气门282也可以用作喘振气门，其被配置成当压缩机引起不期望的进气空气的限制时(如可以在较高发动机负荷下发生时)允许空气在压缩机周围流动。

压缩机通道264和压缩机旁路通道262还被示出重新组合到进气歧管146中。在压缩机174中压缩的空气可以经由进气歧管146与汽缸14中的一个或多个汽缸流体连通。涡轮增压器290可以被配置以增加进入汽缸14中的至少一个汽缸的大量空气。以这种方式，涡轮增压器290可以至少部分控制发动机200中空气流的量。在汽缸14内和在汽缸14外的空气和排气流可以用下面更详细讨论的汽缸进气门I2、I4和排气门E1、E3控制。

排气歧管148被示出经由排气入口274与涡轮通道272流体连通，以使排气流动到涡轮176。涡轮通道272可以是用于整个路径的单个排气通道，所述整个路径是排气空气可以从排气入口到涡轮176而采取的路径。涡轮通道272使单个混合排气从排气歧管148进入涡轮176。在另一些示例中，涡轮增压器可以包括从排气入口到涡轮的一个以上的涡轮通道(即涡轮增压器可以是双涡管涡轮增压器)。在此类示例中，可需要附加的燃料富集用于排气温度控制，并且在涡轮增压器元件和部件(例如，涡轮壳体凸缘)中可需要优质材料。在具有单个涡轮通道(如图2中所示)的示例中，可以不需要附加的燃料富集和优质材料。此外，在一些实施例中，涡轮176可以是可变几何形状涡轮。与涡轮通道并联的是涡轮旁路通道270和废气门286。通过调整废气门286可以控制绕过涡轮的排气量。最后，涡轮通道272和涡轮旁路通道270被示出重新组合，以在排到环境之前形成排气通道276。

在一些实施例中，进气和/或排气系统还可以包括经配置为测量在各种位置处的温度和压力的一个或多个传感器。例如，环境空气温度传感器和压力传感器可以靠近进气通道142的入口布置。同样，传感器可以沿在压缩机之前和/或之后的进气通道布置，以及/或者在靠近到(一个或多个)燃烧汽缸的入口的进气歧管内等其他位置布置。这些传感器中的每个可以被配置成经由信号线与控制器12连通。以这种方式，进气空气和排气的温度和压力的反馈控制可以由本文所述的各种控制机构维持。

根据工况，排气的一部分可以经由EGR通道251从在涡轮176上游的排气歧管148再循环到在压缩机174下游的进气歧管146。EGR冷却器50和EGR气门52可以联接在EGR通道251中。以这种方式，可以启动高压排气再循环(HP-EGR)。在一些实施例中，除HP-EGR以外，也可以启动低压排气再循环(LP-EGR)，其中被处理的排气的一部分经由低压EGR通道以及在其中联接的EGR冷却器和EGR气门(未示出)从在涡轮176下游的排气歧管148再循环到在压缩机174上游的进气歧管146。

继续图2，汽缸体206包括曲轴140和汽缸14。汽缸14可以每个均包括火花塞和用于将燃料直接输送给燃烧室的燃料喷射器，如上面在图1中所述。然而，在替代实施例中，每个汽缸14不可以包括火花塞和/或直接燃料喷射器。汽缸14可以每个都由一个或多个气门服务。在本示例中，汽缸14每个都包括进气门I2和I4以及排气门E1和E3。

进气门I2和I4可以在打开位置和关闭位置之间致动，所述打开位置允许进气空气进入汽缸14的第一汽缸，所述关闭位置基本上阻断来自第一汽缸的进气空气。此外，进气门可以由进气门致动系统(未示出)中包括的共同的进气凸轮轴(未示出)致动。排气门E1和E3可以在打开位置和关闭位置之间致动，所述打开位置允许排气离开汽缸14的第一汽缸，所述关闭位置基本上保持气体在第一汽缸内。进气门致动系统和排气门致动系统(未示出)还可以包括推杆、摇臂、挺柱等。此类装置和特征可以通过将凸轮的旋转运动转化成所述气门的平移运动而控制进气门和排气门的致动。在另一些示例中，所述气门能够经由凸轮轴上的附加的凸轮凸角轮廓致动，其中在不同气门之间的凸轮凸角轮廓可以提供变化的凸轮升程高度、凸轮持续时间和/或凸轮正时。然而，如果需要，可以使用替代凸轮轴(顶置(overhead)和/或推杆)布置。此外，在一些示例中，汽缸14可以每个均具有一个以上的排气门和/或进气门。在又一些示例中，排气门和进气门可以由共同的凸轮轴致动。然而，在替代实施例中，进气门和/或排气门中的至少一个可以由其自己的独立凸轮轴或其他装置致动。

发动机200可以包括可变气门正时系统，例如CPS系统和可变凸轮正时VCT系统。可变气门正时系统可以被配置成在第一操作模式期间打开第一气门达第一持续时间。第一操作模式可以在低于部分发动机负荷阈值的发动机负荷下发生。此外，可变气门正时系统可以被配置成在第二操作模式期间打开第一气门达第二持续时间，第二持续时间比第一持续时间短。第二操作模式可以在高于发动机负荷阈值的发动机负荷和低于发动机转速阈值的发动机转速下发生(例如，在低至中等发动机转速期间)。在一些示例中，第二操作模式的发动机负荷阈值可以与第一操作模式的部分发动机负荷阈值相同。在另一些示例中，第二操作模式的发动机负荷阈值与第一操作模式的部分发动机负荷阈值不相同。

CPS系统可以被配置纵向地转化进气凸轮轴，从而引起进气门的操作在第一进气凸轮和第二进气凸轮之间变化。此外，CPS系统可被配置成纵向地转化排气凸轮轴，从而引起排气门的操作在第一排气凸轮和第二排气凸轮之间变化。以这种方式，CPS系统可以在用于打开气门达第一持续时间的第一凸轮和用于打开气门达第二持续时间的第二凸轮之间切换。

此外，CPS系统可以被配置成在以低于部分发动机负荷阈值的发动机负荷发生的第一操作模式期间用第一进气凸轮致动进气门并用第一排气凸轮致动排气门。此外，CPS系统可以被配置成在以高于发动机负荷阈值的发动机负荷和以低于发动机转速阈值的发动机转速发生的第二操作模式期间用第二进气凸轮致动进气门并用第二排气凸轮致动排气门。

同样，CPS系统可响应于发动机操作参数和发动机工况进行操作。例如，如进气歧管146和汽缸14之间的瞬态气流差可导致为CPS系统选择特定的速度或速度范围，以在第一凸轮和第二凸轮之间切换凸轮轴。此外，CPS系统可以操作第一汽缸的排气门和进气门以及第二汽缸的第二气门中的至少一个达短的凸轮持续时间，以抑制第一汽缸的排出排气进入第二汽缸。

上面描述的凸轮的配置可以用于提供供给汽缸14并从汽缸14排出的空气量的控制。然而，其他配置可以用于使CPS系统在两个或更多个凸轮之间切换气门控制。例如，可切换挺柱或摇臂可以用于改变两个或更多个凸轮之间的气门控制。

发动机200还可以包括VCT系统(未示出)。VCT系统可以是双独立可变凸轮轴正时系统，用于改变彼此独立的进气门正时和排气门正时。VCT系统包括用于改变气门正时的进气凸轮轴移相器和排气凸轮轴移相器。VCT系统可以被配置成通过提前或延迟凸轮正时(示例发动机操作参数)而提前或延迟气门正时，并且可由控制器12经由信号线控制。VCT系统可以被配置成通过改变曲轴位置和凸轮轴位置之间的关系而改变气门打开和关闭事件的正时。例如，VCT系统可以被配置成独立于曲轴旋转进气凸轮轴和/或排气凸轮轴，以使气门正时提前或延迟。在一些实施例中，VCT系统可以是经配置快速改变凸轮正时的凸轮扭矩致动装置。在一些实施例中，诸如进气门关闭(IVC)和排气门关闭(EVC)的气门正时可以由连续可变气门升程(CVVL)装置进行改变。

上面描述的气门/凸轮控制装置和系统可以通过液压提供动力或通过电致动，或者通过两者的组合致动。信号线能够向CPS系统和VCT系统发送控制信号并从CPS系统和VCT系统接收凸轮正时和/或凸轮选择测量。

如上所述，图2示出内燃发动机及相关联的进气系统和排气系统的非限制性示例。应该理解的是，在一些实施例中，发动机可以具有更多或更少个燃烧汽缸、控制气门、节气门和压缩装置等。示例发动机可具有以“V”型配置布置的汽缸。此外，第一凸轮轴可以控制用于第一组或一排汽缸的进气门，并且第二凸轮轴可以控制用于第二组汽缸的进气门。以这种方式，单个CPS系统和/或VCT系统可以用于控制一组汽缸的气门操作，或者可以使用单独的CPS系统和/或VCT系统。此外，在一些实施例中，发动机系统200可以包括用于电子地给压缩机174提供动力的由控制器12控制的电池和涡轮驱动器。此外，在一些实施例中，涡轮增压器290可以可替代地是机械增压器或其他压缩装置。

转向图3A，其示出在四气门吹气条件下的包括两个进气门和两个排气门的示例四气门汽缸盖。通过在进气门和排气门之间提供正重叠使得升压空气可以从第一进气门(例如，进气门I2)和第二进气门(例如，进气门I4)引入汽缸以清除可以经由第一排气门(例如，排气门E1)和第二排气门(例如，排气门E3)离开汽缸的残余气体，可以实现四气门吹气。因此，当排气催化剂温度小于催化剂点燃(light-off)温度时，可以在冷启动条件下提供四气门吹气，以加快排气催化剂的加热。在一些示例中，当一个或多个进气门和/或排气门的温度大于阈值劣化温度时，可以提供四气门吹气，以便降低所述气门上的热负荷。

在本文所述的示例中，示出了当发动机以四气门吹气模式操作时在正重叠时间段期间进气门/排气门的位置(打开/关闭)。此外，气体的流动方向以箭头指示。进气门I2、进气门I4、排气门E1和排气门E3可以在正重叠时间段期间同时打开(表示为空心圆)。因此，升压的进气空气可以从进气门I2流动到排气门E1，以及从进气门I4流动到排气门E3，以清除来自汽缸的残余气体。即当所有四个气门打开(如在四气门吹气模式期间)时，气体(即进气空气)可以经由短的流动路径流动(例如，如由箭头指示，从I2到E1和从I4到E3)。由于短的流动路径，被吹气通过汽缸的升压进气空气的一部分可以不再属于排气系统所有。

在一个示例中，当催化剂的温度小于激活催化剂所需要的点燃温度时，可以使用不再属于排气系统的升压空气，以在冷启动条件下加快排气催化剂的加热。例如，在四气门吹气模式期间，汽缸可以用富的汽缸空燃比操作，从而导致富的燃烧。富的燃烧产物可以放热地与排气空气中的氧气反应，从而在催化剂处或附近放热，这可以增加催化剂的温度。因此，可以加快催化剂的激活。

在另一个示例中，当一个或多个进气门和/或排气门的温度大于阈值温度时，发动机可以以四气门吹气模式而不是两气门吹气模式操作，其中大于阈值温度可以发生气门的劣化。例如，当一个或多个气门温度大于阈值温度时，在冷启动条件下使用四气门充吹气而不是两气门吹气(如下面在图3B和进一步地在图5和图7处所讨论的)以将涡轮的速度增加到所期望的速度从而降低所述气门上的热负荷可以是有利的。通过使用四气门吹气模式，由于使用了所有四个气门，可以降低所述气门的过量加热。

以这种方式，发动机可以以四气门吹气模式操作，以加快催化剂的加热且/或以减少在吹气时间段期间对进气门和/或排气门的过量热破坏。

转向图3B，其示出在两气门对角吹气条件下的包括两个进气门和两个排气门的示例四气门汽缸盖。因此，可以提供两气门对角吹气，以减少在吹气条件下到达排气端口的新鲜空气量。例如，当扭矩需求大于阈值扭矩需求时，可以在低速条件下提供两气门吹气。通过使用两气门吹气，可以增加气体流动的路径长度。因此，汽缸中捕集的新鲜空气量可以增加，并且泄漏到排气道的新鲜空气量可以减小。

在两气门对角吹气期间，为第一对进气门/排气门提供的正重叠的持续时间可以大于第一阈值持续时间，而用于四气门汽缸的第二对进气门/排气门的重叠持续时间可以小于第二阈值持续时间。第一阈值持续时间可以大于或等于第二阈值持续时间。换句话说，第一进气门/排气门对之间的重叠持续时间大于第二进气门/排气门对之间的重叠持续时间。

在这里，具有较长重叠持续时间的进气门/排气门对(即第一进气门/排气门对)的进气门将被称为清扫进气门。类似地，具有较长重叠持续时间的进气门/排气门对的排气门将被称为清扫排气门。此外，具有较短重叠持续时间的进气门/排气门对(即第二进气门/排气门对)的进气门将被称为非清扫进气门。类似地，具有较短重叠持续时间的进气门/排气门对的排气门将被称为非清扫排气门。

在本文所示的示例中，示出了在两气门对角吹气期间进气门/排气门的位置(打开/关闭)。此外，气体从进气门I4到排气门E1的流动方向以箭头指示。因此，从进气门I4的中心到排气门E1的中心的距离可以大于从进气门I2的中心到排气门E1的中心的距离，或者大于从进气门I4的中心到排气门E3的中心的距离。在两气门对角吹气期间，进气门I4和排气门E4可以是打开的，而进气门I2和排气门可以是关闭的。新鲜空气可以通过进气门I4输送给汽缸。新鲜空气可以从进气门I4流动到清除任何残余排气的排气门E1。经由对角布置的进气门和排气门的从进气到排气的气体的流动路径长于经由以排或列靠近彼此布置的气门的从进气到排气的气体的流动路径。因此，通过关闭一个进气门和一个排气门，可以在对角线路径或弯曲的对角线路径中引导气体的流动。

通过经由较长的对角线流动路径流动吹气，保持在汽缸中的新鲜进气空气量可以增加，从而增加汽缸空气充气。因此，可以增加扭矩输出。此外，由于较长的对角线路径流，可以减少泄漏到排气歧管的吹气空气量。此外，通过使用两气门吹气，可以更有效地清除残余汽缸内排气，这可以降低汽缸内的温度且因此，可以降低爆震的倾向。例如，在对角吹气期间，可以降低气体的混合(新鲜空气和燃烧的残余汽缸内排气)，从而允许从汽缸清除更多所燃烧的残余气体(和因此包括空气和所燃烧的气体的较少混合的气体)。

在给定的示例中，示出了气门的关闭位置或打开位置。然而，必须理解的是，在对角吹气期间的某个时间点，所有四个气门可以打开，其中清扫气门的气门升程大于非清扫气门的气门升程。因此，经由清扫气门流动的吹气量可以大于经由非清扫气门流动的吹气量。在一些示例中，非清扫气门之间的气门重叠量和清扫气门的气门升程量可以是低的，使得通过非清扫气门流动的吹气量可以忽略。

在两气门吹气期间的气门升程和气门持续时间的细节将在图7进一步详细阐述。在四气门吹气期间的气门升程和气门持续时间的细节将在图8进一步详细阐述。

转向图3C，其示出在以掩盖的两气门吹气模式的发动机操作期间的包括两个进气门和两个排气门的示例四气门汽缸盖。例如，掩模304可以提供给一个或多个清扫气门，使得该掩模绕气门座(未示出)从汽缸盖的内壁的一部分延伸到燃烧室。该掩模可以在气门升程期间阻断清扫气门在清扫气门座和清扫气门之间的打开的部分。此外，该掩模可以被布置使得该掩模阻断清扫进气门和清扫排气门之间的最短流动路径。在一个示例中，掩模的高度可以小于掩盖被提供给的气门的总气门升程的100％。

当气门升程量等于或小于掩模高度时，该掩模可以完全阻断进气门在气门座和该气门之间的打开的部分。例如，在等于掩模高度的气门升程处，来自进气歧管的进气空气或空气-燃料混合物可以由该掩模阻断，且不可以通过由该掩模阻断的气门的部分进入汽缸。然而，进气空气或空气-燃料混合物可以围绕掩模流动。当气门升程量大于掩模高度时，可以在气门座到掩模的端部之间阻断气门打开，而不可以阻断在掩模的端部和进气门之间的进气门打开的一部分。

在本示例中，清扫进气门14被掩盖。然而，必须理解的是，掩模可以附加地或可替代地应用于一个或多个清扫进气门和/或排气门。

在以掩盖的两气门吹气模式的发动机操作期间，进气门I4和排气门E1可以是打开的，而进气门I2和排气门E3可以是关闭的。新鲜的升压空气可以通过进气门I4输送给汽缸。新鲜空气可以从进气门I4流动到清除任何残余排气的排气门E1。然而，最短的流动路径310可以由掩模304阻断。此外，为了提高掩模的有效性，气门升程可以以掩模高度被提供，其中延长用于(一个或多个)掩盖的气门的停留时间。

在一个示例中，可以调整清扫进气门和/或排气门的尺寸，以使所清扫的流最优化。例如，相对于清扫进气门的尺寸，清扫排气门的尺寸可以更小，以便将在吹气期间的更多升压空气保持在汽缸中。在另一个示例中，相对于非清扫排气门的尺寸，清扫排气门的尺寸可以更小，以便使吹气流最优化。因此，清扫进气门和非清扫进气门可以是尺寸相同的，以帮助以有序的方式在BDC处流动翻滚。

图3D示出在以掩盖的四气门吹气模式的发动机操作期间的包括两个进气门和两个排气门的示例四气门汽缸盖。如上面讨论，掩模304可以提供给一个或多个清扫气门，以增加从进气到排气的流动路径。在本文所示的示例中，所有四个气门都被掩盖。然而，在掩盖的四气门吹气期间，任何一个或两个或三个气门可以被掩盖。如上面所讨论的，通过以掩模高度提供气门升程，掩模可以阻断等于掩模高度的气门打开的一部分。此外，通过以掩模高度提供气门升程，进气空气和/或进气空气-燃料混合物可以被转向，以围绕掩模流动，从而增加气体流动的最小长度。

以这种方式，通过使用掩模，可以增加从进气到排气的气体的最小流动路径。

图4示出用于基于发动机工况确定吹气的类型的示例例程400。例如，在第一条件下，可以提供四气门吹气。第一条件可以包括当排气催化剂温度低于激活温度时的冷启动条件。可以提供四气门吹气，以通过向排气提供额外的质量和焓(enthalpy)来加快排气催化剂的加热。在不同于第一条件的第二条件下，可以提供两气门对角吹气。第二条件可以包括低速度和高负荷条件。可以提供两气门吹气，以通过增加汽缸空气充气来提供更多的扭矩。图4的方法可以在图1-2中所示的控制器12的非临时性存储器中作为可执行指令存储。

在410处，例程400可以包括估计和/或测量发动机工况。发动机工况可以包括发动机转速、扭矩输出、排气温度、排气催化剂温度、涡轮速度、进气歧管压力(MAP)、升压压力、大气压力(BP)、排气歧管压力、踏板位置、车辆速度等。

接着，在412处，基于所估计的发动机工况，例程400可以包括确定吹气条件是否已得到满足。在一个示例中，吹气条件可以响应于踩加速器踏板事件而得到满足。

在另一个示例中，吹气条件可以响应于在踩加速器踏板时涡轮速度低于阈值而得到满足。在这里，响应于踩加速器踏板事件，所压缩的进气空气可以被吹送并从进气歧管被引导到排气歧管，以自旋加快涡轮并增加涡轮速度和发动机升压。

在又一个示例中，当扭矩需求大于阈值扭矩需求且发动机转速小于阈值发动机转速时，吹气条件可以得到满足。在这里，吹气可以提供增加扭矩所需的额外汽缸空气充气来满足扭矩需求。

在再一个示例中，当有爆震的指示时，吹气条件可以得到满足。例如，基于爆震传感器读数，可以确定爆震的指示。高汽缸温度和压力可以增加爆震的发生率，所述爆震可以导致发动机性能和操作性能降低。为了降低汽缸温度和压力，可以提供吹气，所述吹气可以通过减少来自汽缸余隙容积的热残余气体量和在余隙容积中捕集附加的新鲜空气来降低充气温度。

确认吹气条件还可以包括确认进气歧管压力(MAP)高于排气歧管压力。即，可以确认正泵送机制。因此，MAP和排气歧管压力的估计中可以有误差。例如，MAP和排气歧管压力的估计值可以分别是50In Hg(英寸汞柱)和48In Hg，从而允许正泵送机制并允许将吹气空气从进气歧管引导至排气歧管。然而，MAP和排气歧管压力的实际值可以分别是48In Hg和50In Hg。这将引起空气和排气实际在从排气歧管到进气歧管的相反方向上流动。

为了减少此类误差，当比较MAP与排气歧管压力(EXHMAP)时可以包括不工作区/死区。例如，为了确认吹气条件得到满足，可以确认MAP高于排气歧管压力至少一个阈值量(例如，MAP＞EXHMAP+X)。相比之下，为了启动EGR(其是在从排气歧管到进气歧管的相反方向上的流)，可以确认排气歧管压力高于MAP至少一个阈值量(例如，EXHMAP＞MAP+Y)。通过当比较进气歧管压力和排气歧管压力时包括不工作区，提供在进气歧管压力和排气歧管压力的测量或估计中的变化容差。

在确认吹气条件后，例程400可以前进到416。在416处，例程400可以包括确定排气催化剂温度(T_cat)是否大于催化剂点燃温度(T_light-off)。换句话说，该例程可以确定催化剂是否已达到激活温度。如果在416处回答为否，则该例程可以前进到426。

在426处，该例程可以包括以四气门吹气模式操作发动机。以四气门吹气模式操作包括调整可变凸轮正时装置，以转移凸轮轴位置，从而将(一个或多个)发动机汽缸的进气门和/或排气门正时从与无正气门重叠(或较低正气门重叠)对应的第一气门正时调整到与正的进气门至排气门重叠(或增加的正气门重叠)对应的第二气门正时。然后，一旦气门正时已经得到调整，就可以通过一个或多个发动机汽缸经由正重叠将进气空气从在压缩机下游的进气歧管引导至在涡轮上游的排气歧管。另外，在所述引导期间，可以基于经由正气门重叠引导的空气量调整燃料喷射量，以便保持排气空燃比在化学计量比处或在化学计量比周围。例如，在所述引导期间，可以暂时地将汽缸燃料喷射转移到更富的燃料喷射，其中富燃料喷射的丰富度基于使用正气门重叠经由汽缸引导作为吹气空气的空气量。更丰富的燃料喷射可以产生更丰富的燃烧事件。更丰富的燃烧事件可以产生更丰富的燃烧气体，该燃烧气体包括短链碳氢化合物和一氧化碳。由此产生的更丰富的排气可以与在放热反应中的排气歧管中的吹气空气反应。因此，排气温度可以增加且因此，催化剂加热可以由所增加的排气温度加快。

返回到416，如果催化剂温度大于或等于点燃温度(即如果在416处回答为是)，则该例程可以前进到420。在420处，控制器可以确定一个或多个排气门的温度是否大于阈值气门温度。在一个示例中，控制器可以确定一个或多个进气门和/或排气门的温度是否大于阈值气门温度。返回到420，如果在420处回答为否，则该例程可以前进到428。

在428处，该例程可以包括提供两气门对角吹气。例如，通过调整进气门正时和排气门正时可以提供两气门吹气，使得第一进气门(例如，图3B的进气门I4)和第一排气门(例如，图3B的进气门E1)之间的正重叠持续时间可以大于第二进气门(例如，图3B的进气门I2)和第二排气门(例如，图3B的进气门E4)之间的正重叠持续时间。第一进气门和第一排气门可以对角地布置在如图3B所示的汽缸盖上。换句话说，对于大多数正重叠持续时间，仅对角布置的两个气门(一个进气门和一个排气门)可以用于吹气。因此，可以增大从进气门到排气门的气体流动路径的距离。通过增大气体流动路径的距离，可以增加保持在汽缸中的新鲜空气量。因此，可以降低汽缸温度，这可以降低爆震。此外，可以降低过量催化剂加热并且可以以低速度实现所增加的扭矩。两气门对角吹气的细节将在图5和图7进一步详细阐述。

在一个示例中，用于两气门吹气的入口气门可以被掩盖，以进一步增加在吹气期间流动路径的距离。在另一个示例中，用于两气门吹气的排气门可以被掩盖，以进一步增加在吹气期间流动路径的距离。在另一个示例中，入口气门和出口气门两者可以被掩盖，以增加在吹气期间流动路径的距离。

返回到420，如果在420处回答为是，则该例程可以前进到426。在426，该例程可以包括提供四气门吹气。即，如果确定一个或多个排气门的温度大于阈值，则该发动机可以以四气门吹气模式而不是两气门吹气模式操作，以便降低用于吹气的所述气门上的热负荷。

通过调整进气凸轮正时和排气凸轮正时可以提供四气门吹气，使得所有四个气门可以用于吹气。在四气门吹气期间，气体的流动可以不采取对角线路径；相反气体可以流过进气门和排气门之间的较短路径。因此，用于清除排气的升压空气可以到达排气歧管。即，排气歧管中的升压空气量可以大于阈值。因此，当发动机被富操作时，排气歧管中的过量空气可以与富的燃烧气体反应，从而增加排气歧管中的排气温度。因此，可以加快催化剂加热。此外，排气的增加质量和焓可以用于自旋加快涡轮，从而降低涡轮迟滞。

以这种方式，可以在冷启动条件下使用四气门吹气，以加快排气催化剂的加热并降低涡轮迟滞。此外，当一个或多个进气门和/或排气门温度大于阈值时，可以提供四气门吹气而不是两气门对角吹气。因此，两气门吹气可以增加用于吹气的一个或多个气门的气门温度。因此，为了阻止由于过高气门温度而引起的所述气门的破坏，当一个或多个进气门或排气门温度大于阈值气门温度时可以使用四气门吹气。

返回到416，如果催化剂温度不大于点燃温度，则可以提供四气门吹气，以通过增加排气温度来加快排气催化剂的加热。例如，如上面讨论，当提供四气门吹气时，升压的进气空气可以在重叠时间段期间流入排气歧管。此外，发动机可以被富操作。来自富燃烧的气体可以放热地与排气中的空气反应。因此，排气温度可以增加且因此，可以加快催化剂加热。

现在返回到412，如果确定吹气条件未得到满足，则例程400可前进到414。在414处，该例程可以包括操作发动机而无吹气。在一个示例中，当以非吹气模式操作时，调整凸轮轴位置，使得提供无正气门重叠。例如，提供无正气门重叠的位置可以是凸轮轴的默认位置。然而，在另一些示例中，当以非吹气模式操作时，可以提供非零正气门重叠并且可以降低气门重叠使得吹气是可以忽略的。

接着，在418处，例程400可以包括满足第一条件的确定。第一条件可以基于一个或多个发动机工况，并且可以包括发动机转速和发动机负荷。如果第一条件得到满足，则该例程可以前进到424。在424处，该例程可以包括操作发动机的具有两个气门(即用一个进气门和一个排气门)的所有汽缸。如果第一条件未得到满足，则该例程可以前进到422。在422处，该例程可以包括用四个气门(即用两个进气门和两个排气门)操作发动机的所有汽缸。

在一个示例中，如果发动机不以吹气模式操作(即在以非吹气模式的发动机操作期间)，可以为以正常模式的发动机操作调整凸轮定相。例如，正常模式可以包括调整凸轮定相，以提供进气门和排气门重叠，以便可以获得用于所提高的燃料燃烧效率的期望的内部残余量。

以这种方式，基于发动机工况，发动机可以以非吹气模式、以两气门对角吹气模式、或以四气门吹气模式操作。

转向图5，其示出用于提供两气门对角吹气的例程500。例如，可以提供两气门对角吹气，以便增加从进气门到排气门的气体流动的路径长度。通过增加路径长度，可以减少在吹气期间清除汽缸中的排气时可以泄漏到排气歧管的新鲜空气的量。换句话说，可以增加汽缸中捕集的新鲜空气量。通过增加汽缸中的新鲜空气量，可以例如特别在低发动机转速时改进扭矩输出。

在510处，例程500包括确定两气门对角吹气条件是否得到满足。如在图4讨论，两气门吹气条件可以包括踩加速器踏板事件、在踩加速器踏板时涡轮速度低于阈值、扭矩需求大于阈值扭矩需求和发动机转速小于阈值发动机转速以及爆震的指示中的一个或多个。两气门吹气条件还可以包括小于阈值温度的两个进气门和两个排气门中的每个气门的气门温度。在510处，如果两气门吹气条件未得到满足，则例程500可以结束。如果两气门吹气条件得到满足，则例程500可以前进到512。

在512处，例程500可以包括确定每个汽缸的清扫气门和非清扫气门。清扫气门可以包括清扫进气门(例如，在图3B的进气门I4)和清扫排气门(例如，在图3B的排气门E1)，所述清扫进气门和清扫排气门可以在靠近上止点(TDC)重叠达大于第一阈值持续时间的持续时间，以便提供吹气。非清扫气门可以包括非清扫进气门(例如，在图3B的进气门I2)和非清扫排气门(例如，在图3B的排气门E3)，所述非清扫进气门和非清扫排气门可以在吹气期间重叠达小于第二阈值持续时间的持续时间。第一阈值持续时间可以大于第二阈值持续时间。清扫气门和非清扫气门的确定可以例如基于气门温度。此外，清扫进气门可以被对角地设置在清扫排气门的对面。

在确定清扫气门和非清扫气门后，例程500可以前进到513。在513处，例程500可以包括以两气门吹气模式操作发动机。以两气门吹气操作发动机可以包括(在514处)提供气门升程使得用于清扫气门的气门升程的持续时间大于用于非清扫气门的气门升程的持续时间。

此外，在516处，可以调整气门的正时，使得清扫气门之间的正重叠持续时间大于非清扫气门之间的正重叠持续时间。例如，清扫排气门的关闭正时可以相对于非清扫排气门的关闭正时延迟，并且清扫进气门的打开正时可以相对于非清扫进气门的打开正时提前。清扫排气门和非清扫排气门的打开时间可以重合，并且清扫进气门和非清扫进气门的关闭时间也可以重合。通过延迟排气门的关闭时间和提前清扫进气门的打开时间，清扫排气门和清扫进气门可以在比非清扫气门长的持续时间内同时打开。即，清扫气门可以相对于非清扫气门操作达更长的重叠持续时间。可以在两气门吹气期间采用的气门升程和气门正时的细节将在图7进一步详细阐述。

接着，在518处，例程500可以包括确定汽缸吹气量。在一个示例中，吹气量可以基于穿过汽缸的总质量流量和最大汽缸容积效率曲线。基于在一个或多个发动机循环期间的每个汽缸的吹气量的总和，可以确定发动机吹气量。

在确定吹气量时，例程500可以前进到520。在520处，例程500可以包括基于吹气量调整发动机操作。例如，可以与吹气量成比例地调整燃料喷射量，以便获得总的化学计量的排气空燃比。通过调整例如燃料喷射器脉冲宽度，可以调整燃料喷射量。此外，火花正时、EGR流和来自PCV的流可以基于吹气量进行调整。例如，火花正时可以随着吹气量增加而被提前，EGR流可以由于减少的内部EGR随着吹气量增加而增加，并且PCV流可以不受影响。

在一些示例中，可以调整一个或多个发动机操作参数，以获得所期望的吹气量。例如，可以调整节气门位置和排气门位置，以获得所期望的吹气量。在一个示例中，可以关闭废气门并可以打开节气门，以将吹气量增加到所期望的量。可替代地，如果吹气大于所期望的，则可以关闭节气门并可以打开废气门，以减少吹气量。在另一些示例中，可以调整正气门重叠的持续时间，以获得所期望的吹气量。例如，当吹气量小于所期望的吹气量时，可以增加正重叠的持续时间，并且当吹气量大于所期望的吹气量时，可以减少正重叠的持续时间。在进一步的示例中，通过打开压缩机旁通阀，可以减少吹气量。可替代地，通过接合机械增压器，可以增加吹气量。

因此，在以吹气模式(例如，四气门吹气模式)的发动机操作期间，由于气体从进气到排气的短流动路径，有新鲜空气损失到排气系统。因此，可以在燃烧期间利用富的空燃比，以便维持总的排气空燃比在化学计量比处。然而，当发动机以如本文所讨论的两气门对角吹气模式操作时，由于气体从进气到排气的增加的流动路径，可以降低新鲜空气到排气系统的损失。因此，对于给定的期望吹气量，与当以四气门吹气模式操作时在燃烧期间可以利用的汽缸空燃比相比，当以两气门对角吹气模式操作时可以利用不太富的汽缸空燃比。换句话说，当对于期望的吹气量以两气门吹气模式操作发动机时可以利用的汽缸空燃比可以比当对于相同的期望的吹气量以四气门吹气模式操作发动机时可以利用的汽缸空燃比稀。例如，在两气门吹气模式期间的汽缸内空燃比可以比在四气门吹气模式的稀，因为在两气门吹气模式期间，热的残余气体可以更有效地用数量减少的逸入排气歧管的吹气空气进行清除。

在一个示例中，可以基于重叠模式调整汽缸内的AFR，以维持总的化学计量空燃比或其他目标。例如，在第二重叠模式期间，发动机可以用比第一重叠模式更富的汽缸空燃比操作，以维持化学计量的排气空燃比，其中第二重叠模式是四气门吹气模式且第一重叠模式是两气门吹气模式。

此外，当发动机以两气门吹气模式操作时，与四气门吹气模式相比，可以更有效地控制气体流的混合。因此，热的残余气体可以被更有效地清除，从而降低汽缸内的温度和因此降低爆震。

以这种方式，通过经由对角进气门和排气门对角线地引导吹气空气，可以增加气体从进气门到排气门的流动路径的距离，从而导致汽缸的余隙容积中捕集更多的吹气空气。因此，可以增加扭矩输出。此外，可以降低汽缸内的温度，从而减少爆震的倾向。此外，由于排气中减少的吹气空气，可以不太富地操作汽缸。排气中不太富的燃烧和减少的空气可以导致排气温度降低，并因此，可以降低排气催化剂温度的过量增加。因此，可以降低催化剂劣化并且可以增加可以利用的吹气量(另外，可以由过量催化剂温度限制的吹气量)。

转向图6，示出了用于以四气门吹气模式操作发动机的例程600。例如，可以提供四气门吹气，以在催化剂温度低于点燃温度时在冷启动条件下加热排气催化剂。在四气门吹气期间，可以用正重叠操作发动机，使得升压的吹气空气可以引入发动机排气。此外，发动机可以用富的汽缸空燃比操作。吹气空气可以放热地在排气催化剂附近与排气歧管中的富汽缸燃烧混合物反应，从而加热催化剂。在一些示例中，当汽缸的一个或多个气门的温度大于其中可发生气门劣化的阈值温度时，可以提供四气门吹气而不是两气门吹气。

在610处，例程600包括确定四气门吹气条件是否得到满足。如在图4所讨论的，四气门吹气条件可以包括踩加速器踏板事件、在踩加速器踏板时涡轮速度低于阈值、扭矩需求大于阈值扭矩需求和发动机转速小于阈值发动机转速以及爆震的指示中的一个或多个。四气门吹气条件还可以包括汽缸中的一个或多个气门的气门温度大于阈值温度。例如，当汽缸中的一个或多个气门的气门温度大于阈值时，可以采用四气门吹气而不是两气门吹气，以减少由于高气门温度而引起的对气门的损坏。在610处，如果四气门吹气条件未得到满足，则例程600可以结束。如果四气门吹气条件得到满足，则例程600可以前进到611。

在611处，所有四个气门(两个进气门和两个排气门)可以被确定为清扫气门。接着，在612处，例程600可以包括以四气门吹气模式操作发动机。例如，以四气门吹气模式的发动机操作可以包括在614处提供气门升程，使得用于两个进气门(例如，图3A的I2和I4)的气门升程的持续时间和用于两个排气门(例如，图3A的E1和E3)的气门升程的持续时间可以相等。此外，在616处，四气门吹气可以包括调整所述气门的正时，使得第一进气门/排气门对之间的正重叠的持续时间和第二进气门/排气门对之间的正重叠的持续时间相等。即用于第一进气门/排气门对的打开正时和关闭正时以及用于第二进气门/排气门对的打开正时和关闭正时可以重合。在四气门吹气期间可以采用的气门升程和气门正时的详细情况将在图8进一步详细阐述。

接着，在618处，例程600可以包括确定汽缸吹气的量。所述吹气量可以基于通过汽缸的总质量流量和最大汽缸容积效率曲线。在确定吹气量后，例程600可以前进到620。在620处，例程600可以包括基于吹气量调整发动机操作。例如，燃料喷射量可以与吹气量成比例地调整，以便获得总的化学计量排气空燃比。通过调整例如燃料喷射器脉冲宽度，可以调整燃料喷射量。

此外，如相对于在图5的两气门吹气所讨论的，火花正时、EGR流和来自PCV的流可以基于吹气量进行调整。例如，火花正时可以随着吹气量增加而提前，EGR流可以随着吹气量增加而增加(以补偿在吹气期间减少的内部EGR)，并且PCV流可以不受影响。

必须注意，在给定的发动机工况(例如，产生给定期望的吹气量的条件)下，如果发动机以两气门吹气模式操作而在汽缸中捕集的空气量可以大于如果发动机以四气门吹气模式操作而在汽缸中捕集的空气量(因此，总的汽缸空气流量)。因此，在给定的操作条件下，用于两气门吹气模式的火花正时可以相对于用于四气门吹气模式的火花正时而提前，并且用于两气门吹气模式的外部EGR流可以相对于用于四气门吹气模式的外部EGR流而增加。

以这种方式，可以提供四气门吹气，以加快排气催化剂的加热且/或降低气门劣化。

接着，图7示出在两气门对角吹气条件下提供给示例清扫进气门、示例非清扫进气门、示例清扫排气门和示例非清扫排气门的气门正时和气门升程以及对于给定发动机汽缸的相对于发动机位置的活塞位置的映射图700。因此，发动机控制器可以经配置操作发动机升压装置，如涡轮增压器，以驱动升压空气流穿过发动机汽缸，同时用正进气至排气重叠操作发动机。发动机控制器可以利用诸如映射图700的映射图来识别正重叠时间段。

因此，可以提供两气门吹气，以在低速度下提供更多扭矩，通过减小汽缸内的温度而降低爆震的发生，且减少可以在诸如四气门吹气的吹气操作期间发生的排气催化剂的过量加热。如在图4和图5所讨论的，两气门吹气条件可以包括踩加速器踏板事件、在踩加速器踏板时涡轮速度低于阈值、扭矩需求大于阈值扭矩需求和发动机转速小于阈值发动机转速以及爆震的指示中的一个或多个。两气门吹气条件还可以包括两个进气门和两个排气门中的每个的气门温度小于阈值温度。

映射图700示出以曲柄角度(CAD)沿X轴线的发动机位置。曲线702示出活塞位置(沿Y轴线)，该位置参照从上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置和进一步参照其在发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)内的位置。

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汽缸，并且由正弦曲线702指示的汽缸活塞移动到汽缸的底部，以便增加汽缸内的容积。在压缩冲程期间，进气门和排气门均关闭。活塞朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室内的空气。在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞回到BDC。曲轴将此活塞移动转化成旋转轴的旋转扭矩。在排气冲程期间，在传统的设计中，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。

曲线704和706分别示出用于清扫排气门(例如，在图3B的排气门E3)的气门升程和气门正时以及用于非清扫排气门(例如，在图3B的排气门E1)的气门升程和气门正时。曲线708和710分别示出用于清扫进气门(例如，在图3B的进气门I2)的气门升程和气门正时以及用于非清扫进气门I4(例如，在图3B的进气门I4)的气门升程和气门正时。在本示例中，排气门E1和E3可以同时打开。然而，用于清扫排气门的关闭正时可以相对于用于非清扫排气门的关闭正时而延迟。因此，清扫排气门E1可以在比非清扫排气门E3在更长的持续时间内保持打开。此外，用于清扫进气门I4的打开的正时可以相对于非清扫进气门I2的打开正时被提前，而清扫进气门I4和非清扫进气门I2可以同时关闭。因此，清扫进气门I4可以在比非清扫进气门I4在更长的持续时间内打开。清扫排气门E3和清扫进气门I4均可以在正重叠712的持续时间内保持同时打开。

在一些示例中，气门重叠持续时间712可以比如本文所述的气门重叠持续时间更长，以便当进气压力大于排气压力时提供良好的清扫和扭矩。在另一些示例中，重叠持续时间712可以比如本文所述的重叠持续时间更短，以便减少所提供的吹气量。

在一些示例中，正重叠的正时可以相对于在该示例中讨论的正重叠的正时而提前或延迟。例如，在本示例中，最大气门重叠在360度TDC处发生。在一个示例中，正重叠时间段的正时可以提前，其中最大气门重叠可以在排气冲程结束时在活塞到达360度TDC之前发生。在另一个示例中，正重叠时间段的正时可以延迟，其中最大气门重叠可以在排气冲程结束时在活塞到达TDC之后发生。

非清扫排气门E3和非清扫进气门I2可以在正重叠时间段712期间保持打开达减小的时间量，使得经由非清扫进气门和排气门的吹气是可以忽略的。此外，在当非清扫气门打开时正重叠的持续时间期间，非清扫气门的气门升程可以是低的，使得经由非清扫进气门和排气门的吹气可以是忽略不计的。即在正重叠时间段712期间，大部分的升压进气空气可以经由清扫进气门引导至汽缸，并且大部分的由升压进气空气清除的残余气体可以经由清扫排气门离开汽缸。换句话说，仅清扫进气门和清扫排气门可以用于吹气。此外，从清扫进气门引导到清扫排气门的升压空气可以流过对角线路径，因为在汽缸盖中清扫进气门对角地位于清扫排气门的对面。此外，由于低的气门升程和短的气门打开持续时间，经由非清扫气门的流可以是忽略不计的。因此，当利用两气门对角清扫时，气体从进气到排气的流动路径可以增加。

以这种方式，可以调整气门正时，以提供两气门对角吹气。

接着转向图8，其示出在两气门对角吹气条件下对于给定发动机汽缸提供给示例清扫进气门、示例非清扫进气门、示例清扫排气门和示例非清扫排气门相对于发动机位置的气门正时和气门升程以及活塞位置的映射图800。因此，发动机控制器可以被配置成操作发动机升压装置，如涡轮增压器，以驱动升压空气流通过发动机汽缸，同时用正进气至排气重叠操作发动机。发动机控制器可以利用诸如映射图800的映射图，以识别正重叠时间段。

因此，发动机可以以四气门吹气模式操作，以在低速度下提供更多扭矩，通过减小汽缸内温度而降低爆震的发生，在冷启动条件下加快排气催化剂的加热，且在冷启动条件下将涡轮速度增加到期望的速度。如在图4和图6所讨论的，四气门吹气条件可以包括踩加速器踏板事件、在踩加速器踏板时涡轮速度低于阈值、扭矩需求大于阈值扭矩需求和发动机转速小于阈值发动机转速以及爆震的指示中的一个或多个。四气门吹气条件还可以包括汽缸盖中的一个或多个气门的气门温度大于阈值温度。例如，当汽缸盖中的一个或多个气门的温度大于阈值时且当期望吹气时，发动机可以以四气门吹气模式而不以两气门吹气模式操作，从而降低由于过量的热所引起的进气门和排气门的劣化。

映射图800示出以曲柄角度(CAD)沿X轴线的发动机位置。曲线802示出参照其从上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置和进一步参照其在发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)内的位置的活塞位置(沿Y轴线)。如正弦曲线802指示，活塞从TDC逐渐向下移动，在做功冲程结束时在BDC处降低至最低点。然后，该活塞在排气冲程结束时在TDC处返回到顶部。该活塞然后再次在进气冲程期间朝向BDC移动回去，在压缩冲程结束时在TDC处返回到其原始顶部位置。

曲线804和806分别示出在以四气门吹气模式的发动机操作期间用于清扫排气门E1和E3(例如，在图3A的排气门E1和E3)的气门正时，并且曲线808和810分别示出在以四气门吹气模式的发动机操作期间用于清扫进气门I4和I2(例如，在图3A的进气门I2和I4)的气门正时。如图所示，排气门可以正好在做功冲程结束时在活塞达到BDC之前打开。排气门可以随着活塞完成排气冲程而关闭，从而保持打开至少直到随后的进气冲程已经开始。以相同的方式，进气门可以在进气冲程开始时或之前打开，并且可以保持打开至少直到随后的压缩冲程已经开始。

由于排气门关闭和进气门打开之间的正时差，对于在排气冲程结束之前和进气冲程开始之后的短的持续时间812，进气门和排气门可以是打开的。即正气门重叠可以发生。在一个示例中，正气门重叠可以是在发动机冷启动期间发动机的默认凸轮位置。

以这种方式，可以调整气门正时、持续时间和气门升程，以提供四气门吹气。

总之，以这种方式，在吹气条件下，发动机可以以两气门吹气模式操作，以增加流动路径的长度，从而增加在吹气期间汽缸中捕集的空气量。因此，由于增加的汽缸空气充气和减少的空气到排气的泄漏，可以实现改进的扭矩输出、降低的排气催化剂温度、降低的爆震倾向和改进的燃料燃烧效率。然而，当期望加快催化剂加热(例如，在冷启动期间)时，可以使用四气门吹气。此外，当一个或多个进气门和/或排气门的温度大于阈值劣化温度时，可以利用四气门吹气而不是两气门吹气以降低所述气门上的热负荷。

注意，本文包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置使用。本文所述的具体例程可以表示任何数量的诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等处理策略中的一个或多个。因此，所示的各种动作、操作或功能可以以所示的顺序、并行地执行，或在一些的情况下省略。同样，实现本文所述的示例实施例的特征和优点的处理顺序不是必须要求的，而是为了便于说明和描述，提供了所述处理顺序。所示的动作或功能中的一个或多个可以根据正在使用的特定策略重复地执行。此外，所述的动作可以以图形方式表示要编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的代码。

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以限制意义加以考虑，因为许多变体都是可能的。例如，上面的技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他的发动机类型。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。这些权利要求可以指“一个”要素或“第一要素”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要素的合并，即不要求也不排除两个或多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合和子组合可以通过本权利要求的修改或者通过本申请或相关申请中新的权利要求的呈现进行保护。此类权利要求无论在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等同或不同，也被视为包括在本公开的主题内。

Claims (19)

1.一种用于包括一个或多个四气门汽缸的发动机的方法，其包括：

在第一正气门重叠模式期间，所述汽缸的第一进气门和第一排气门执行正气门重叠，所述汽缸的第二进气门和第二排气门执行负气门重叠，相比于通过所述第二进气门和所述第二排气门使更多吹气通过所述第一进气门和所述第一排气门从进气歧管流动到排气歧管，其中在所述汽缸的汽缸盖中所述第一进气门被对角地设置在所述第一排气门的对面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述汽缸的汽缸盖中，所述第二进气门被对角地设置在所述第二排气门的对面。

3.根据权利要求2所述的方法，其还包括在第二正气门重叠模式期间，通过所述第一进气门、所述第二进气门、所述第一排气门和所述第二排气门流动吹气，所述第一进气门和所述第二进气门分别与所述第一排气门和所述第二排气门具有正气门重叠。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述第一正气门重叠模式期间，第一进气门升程的持续时间大于第二进气门升程的持续时间，并且第一排气门升程的持续时间大于第二排气门升程的持续时间。

5.根据权利要求3所述的方法，其中在所述第二正气门重叠模式期间，第一进气门升程的持续时间等于第二进气门升程的持续时间，并且第一排气门升程的持续时间等于第二排气门升程的持续时间。

6.根据权利要求3所述的方法，其还包括在所述第一正气门重叠模式期间，当提供在所述第一进气门和所述第一排气门之间的正重叠大于阈值正重叠时不提供在所述第二进气门和所述第二排气门之间的正重叠。

7.根据权利要求3所述的方法，其还包括在第二正气门重叠模式期间，提供所述第一进气门和所述第一排气门之间和所述第二进气门和所述第二排气门之间的正重叠。

8.根据权利要求3所述的方法，其中流动所述吹气响应踩加速器踏板大于阈值踩加速器踏板、爆震的检测、发动机转速小于阈值转速以及扭矩需求大于阈值需求中的一个或多个。

9.根据权利要求5所述的方法，其还包括调整汽缸内空燃比，以在所述第一正气门重叠模式和所述第二正气门重叠模式期间维持化学计量的排气空燃比。

10.根据权利要求3所述的方法，其中在所述第一正气门重叠模式期间流动所述吹气进一步响应第一排气门温度小于阈值温度。

11.根据权利要求3所述的方法，其还包括在所述第一进气门或所述第一排气门或二者处流动所述吹气穿过掩模，所述掩模阻断所述第一进气门和所述第一排气门之间的最短距离。

12.一种用于发动机的方法，其包括：

在第一燃烧循环期间，经由具有大于阈值的正气门重叠的第一组对角气门且不通过不具有正气门重叠的第二组对角气门提供汽缸吹气，所述第一组对角气门中的排气门和所述第二组对角气门中的排气门具有不同正时，以及

在第二燃烧循环期间，经由所有四个气门提供汽缸吹气，其中所述第一组对角气门和所述第二组对角气门均具有大于所述阈值的正重叠。

13.根据权利要求12所述的方法，

其中在满足如下条件中的一个或多个时发生所述第一燃烧循环：踩加速器踏板大于阈值踩加速器踏板、爆震的检测、发动机转速小于阈值转速和扭矩需求大于阈值需求以及所述第一组对角气门中的每个气门的温度小于阈值温度，并且

其中在满足如下条件中的一个或多个时发生所述第二燃烧循环：催化剂温度小于点燃温度、踩加速器踏板大于阈值踩加速器踏板、爆震的检测、发动机转速小于阈值转速和扭矩需求大于阈值需求以及所述四个气门中的一个或多个气门的温度大于阈值温度。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述第一燃烧循环下，所述第一组对角气门的第一排气门打开正时与所述第二组对角气门的第二排气门打开正时重合，并且所述第一组对角气门的第一排气门关闭正时从所述第二组对角气门的第二排气门关闭正时延迟。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在所述第一燃烧循环下，所述第一组对角气门的第一进气门打开正时从所述第二组对角气门的第二进气门打开正时提前，并且所述第一组对角气门的第一进气门关闭正时与所述第二组对角气门的第二进气门关闭正时重合。

16.根据权利要求15所述的方法，其中在所述第二燃烧循环下，所述第一排气门打开正时与所述第二排气门打开正时重合，所述第一排气门关闭正时与所述第二排气门关闭正时重合，所述第一进气门打开正时与所述第二进气门打开正时重合，并且所述第一进气门关闭正时与所述第二进气门关闭正时重合。

17.根据权利要求12所述的方法，其还包括在所述第二燃烧循环下传送吹气穿过所述四个气门中的一个或多个气门的部分掩模。

18.根据权利要求12所述的方法，其还包括在所述第一燃烧循环下向所述第一组对角气门中的一个或多个气门提供部分掩模。

19.根据权利要求16所述的方法，其还包括在所述第二燃烧循环期间用较富的空燃比操作汽缸，并且在所述第一燃烧循环期间用不太富的空燃比操作所述汽缸，以维持总的排气空燃比在化学计量比处。

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