CN110318895A - 具有怠速止回阀的分流式排气发动机 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“具有怠速止回阀的分流式排气发动机”。提供了用于经由止回阀减少分流式排气发动机中在轻负荷状况期间的排气残余物的方法和系统。在一个示例中，可以通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管，而将所述扫气歧管维持在阈值压力之上，所述扫气歧管联接到发动机的气缸并且联接到所述发动机的进气通道。

Description

具有怠速止回阀的分流式排气发动机

技术领域

本说明书总体上涉及用于在利用直吹的分流式排气发动机操作中增加燃烧稳定性并减少排气门打开损失的方法和系统。

背景技术

发动机可以使用增压装置，诸如涡轮增压器，以增加发动机功率密度。然而，由于燃烧温度升高，可能发生发动机爆震。由于充气温度高，爆震在增压状况下尤其成问题。本文中发明人已经认识到利用具有分流排气系统的发动机系统可以减少爆震并提高发动机效率，在所述发动机系统中，第一排气歧管将排气再循环(EGR)在涡轮增压器的压缩机上游引导至发动机的进气通道，并且第二排气歧管将排气引导至发动机排气道中的涡轮增压器的涡轮。在这种发动机系统中，每个气缸可以包括两个进气门和两个排气门，其中仅联接到第一排气歧管的第一组气缸排气门(例如，泄放排气门)可以与仅联接到第二排气歧管的第二组气缸排气门(例如，扫气排气门)在不同正时操作，由此隔离排气的泄放部分和扫气部分。第二组气缸排气门的正时也可以与气缸进气门的正时协调，以形成正气门重叠时段，在所述正气门重叠时段中新鲜进气(或新鲜进气和EGR的混合物)(称为直吹)可以流过气缸并经由联接到第一排气歧管的EGR通道在压缩机上游返回到进气通道。直吹空气可以从气缸内去除残余的排气(称为扫气)。本文的发明人已经认识到，通过使排气的第一部分(例如，较高压力的排气)流过涡轮和较高压力的排气通道并使排气的第二部分(例如，较低压力的排气)和直吹空气流到压缩机入口，可以降低燃烧温度，同时提高涡轮的工作效率和发动机扭矩。

然而，本文中的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，在上述发动机系统中，两个排气门打开的正时导致相对较长的气缸排气事件(例如，排气门打开的总时间量)，其与进气门打开相互作用/重叠。该气门重叠时段可能对轻发动机负荷下的燃料经济性和燃烧稳定性产生负面影响。虽然通过将排气门正时提前可以在低负荷下减小或消除气门重叠时段，但是由此产生的排气门打开损失可能降低燃料经济性，从而抵消了减小气门重叠的任何潜在益处。另一方面，如果延迟排气门正时以减少排气门损失，则内部排气残余物可能增加，从而降低燃烧稳定性。因此，需要一种在使低发动机负荷期间的排气门损失最小化的同时减少内部残余物以维持燃烧稳定性并降低燃料经济性的机构。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种方法来解决上述问题，所述方法包括：通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管来将所述扫气歧管维持在阈值压力之上，所述扫气歧管联接到发动机的气缸并且联接到发动机的进气通道。以这种方式，所述扫气歧管可以在怠速期间或在扫气歧管中可能另外出现真空的其他状况下保持富氧，从而减少或防止在气门重叠期间排气进入扫气歧管，从而减少燃烧不稳定性。

在另一个示例中，一种方法包括：在低发动机负荷状况期间，延迟将发动机气缸联接到涡轮的泄放排气门和经由扫气歧管将气缸联接到发动机进气通道的扫气排气门两者的排气门关闭正时；以及通过在气门重叠时段期间允许进气进入扫气歧管，减少气缸中的排气残余物。

以这种方式，在诸如怠速操作的低发动机负荷状况期间，泄放排气门和扫气排气门的关闭正时可以各自被延迟，从而减少与较早关闭正时相关联的排气门损失。因为泄放气门在稍后的正时(例如，更接近上止点)关闭，所以气缸中的所有排气经由泄放气门(其联接到单独的泄放排气歧管)引导至涡轮。这可能导致扫气歧管中的低压状况，如果保持不减弱，则可以将排气从随后的燃烧事件中吸入扫气歧管。最终，扫气歧管可能充满排气残余物，从而导致燃烧不稳定。通过用进气充满扫气歧管，可以减少这些排气残余物，从而允许发动机在排气门迟闭下操作，从而减少排气门损失。

在一个示例中，可以允许进气经由止回阀进入扫气歧管，所述止回阀在节气门上游定位在扫气歧管和进气通道之间。例如，止回阀可以定位在围绕排气再循环阀联接的导管中，并且可以被配置成在其他发动机工况期间仅允许空气从进气通道进入扫气歧管并阻止排气从扫气歧管回流到进气通道。

应当理解，提供以上发明内容部分是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式部分中进一步描述的一系列概念。这并不意味着表示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地限定。此外，要求保护的主题并不限于解决以上或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1A和图1B示出了具有分流排气系统的涡轮增压发动机系统的示意图。

图2示出了图1A和图1B的发动机系统的气缸的实施例。

图3示出了分流式排气发动机系统的一个发动机气缸的示例性气缸进气门和排气门正时。

图4是示出用于操作分流式排气发动机系统的示例性方法的流程图。

图5是示出作为排气门关闭正时的函数的扫气歧管排气残余比例的示例性图示。

图6是示出发动机循环中的止回阀流率和歧管压力的示例性图示。

图7A和图7B示出了可以在执行图4的方法期间观察到的操作参数的示例性正时图。

具体实施方式

以下描述涉及用于利用经由扫气排气歧管到进气通道的直吹和排气再循环(EGR)操作分流式排气发动机的系统和方法。如图1A和图1B中所示，分流式排气发动机包括仅联接到每个气缸的泄放排气门的第一排气歧管(在本文中称为泄放排气歧管)。泄放歧管联接到发动机的排气通道，其中排气通道包括涡轮增压器涡轮和一个或多个排放控制装置(其可以包括一个或多个催化剂)。分流式排气发动机还包括第二排气歧管(在本文中称为扫气排气歧管)，所述第二排气歧管仅联接到每个气缸的扫气排气门。所述扫气歧管经由包括EGR阀(在本文中称为扫气EGR阀)的EGR通道在涡轮增压器压缩机的上游联接到进气通道。另外，在一些实施例中，分流式排气发动机系统可以包括各种气门致动机构并且可以安装在混合动力车辆中，如图2中所示。对于每个气缸，扫气排气门和泄放排气门在发动机循环中的不同正时打开和关闭，以便隔离燃烧的排气的扫气部分和泄放部分，并将这些部分分别引导到扫气歧管和泄放歧管。如图3所示，每个气缸的进气门和扫气排气门之间可能存在重叠时段，在所述重叠时段中，这些气门同时打开。因此，新鲜的直吹空气可以经由扫气排气门流入EGR通道中。因此，在每个发动机循环期间，EGR通道可以接收燃烧的排气、直吹空气和未燃烧的燃料的组合，并将这些组合的气体再循环到进气通道。

分流式排气发动机系统的具体结构(如图1A和图1B的示例所示)和气缸气门的正时导致经由EGR通道再循环到进气通道的气体中的直吹空气的比例增加(与利用EGR的传统发动机相比)，其使得在低发动机负荷期间(诸如在怠速期间)保持燃烧稳定性并降低燃料经济性具有挑战性。例如，可以通过降低排气门在相对较早的正时(例如，在上止点之前)关闭时发生的排气门损失来提高燃料经济性。可以通过延迟排气门关闭(例如，到上止点之后)来降低排气门损失。然而，在扫气排气门和进气门均打开的气门重叠时段期间，延迟排气门关闭可以导致扫气歧管中的压力降低。这种压力降低可能导致允许排气进入扫气歧管。因为扫气EGR阀和扫气废气门两者在怠速期间都关闭，所以降低的扫气歧管压力可能导致扫气歧管中的排气残余物的积聚，这可能降低燃烧稳定性。

因此，根据本文公开的实施例，止回阀可以与扫气EGR阀平行定位，如图1A和图1B中所示。止回阀可以打开以在进气门打开时将新鲜空气引入扫气歧管，如图4所示的流程图中所述，防止过量残余物存储在扫气歧管中，以及提高稳定性并使排气门打开损失最小化，如图5(其示出了作为排气门关闭的函数的排气残余物)和图6(其示出了作为发动机位置的函数的示例性止回阀流率和歧管压力)的图示所示。图7A和图7B中示出了可以在执行图4的方法期间观察到的示例性操作参数。

图1A示出了多缸内燃发动机10的示意图，多缸内燃发动机10可以包括在汽车的推进系统中。发动机10包括多个燃烧室(即，气缸)，所述多个燃烧室的顶部可以被气缸盖(未示出)盖住。在图1A中所示的示例中，发动机10包括以直列4缸配置布置的气缸11、14、16和18。然而，应当理解，虽然图1A示出了四个气缸，但是发动机10也可以包括任何配置的任何数量的气缸，例如V-6、I-6、V-12、对置4缸等。此外，图1A中所示的气缸可以具有诸如图2中所示的气缸配置的气缸配置，如下面进一步描述。气缸11、14、16和18中的每一者包括两个进气门和两个排气门，所述进气门包括第一进气门2和第二进气门4，所述排气门包括第一排气门(在本文称为泄放排气门或泄放气门)8和第二排气门(在本文称为扫气排气门或扫气气门)6。进气门和排气门在本文中可以分别指气缸进气门和气缸排气门。如下面参考图2进一步解释，进气门中的每一者的正时(例如，打开正时、关闭正时、打开持续时间等)可以经由各种凸轮轴正时系统来控制。在一个实施例中，第一进气门2和第二进气门4两者可以被控制到相同的气门正时(例如，使得它们在发动机循环中同时打开和关闭)。在替代实施例中，可以以不同的气门正时来控制第一进气门2和第二进气门4。此外，可以在与第二排气门6不同的气门正时控制第一排气门8(例如，使得同一气缸的第一排气门和第二排气门在彼此不同的正时打开并且在彼此不同的正时关闭)，如下面进一步讨论。

每个气缸经由进气通道28从进气歧管44接收进气(或进气和再循环排气的混合物，如下面进一步解释的)。进气歧管44经由进气道(例如，流道)联接到气缸。例如，进气歧管44在图1A中示为经由第一进气道20联接到每个气缸的每个第一进气门2。此外，进气歧管44经由第二进气道22联接到每个气缸的每个第二进气门4。以这种方式，每个气缸进气道可以经由第一进气门2或第二进气门4中的相应一者与其所联接的气缸选择性地连通。每个进气道可以向其联接的气缸供应空气和/或燃料以用于燃烧。

如本文所提到的，直吹空气或直吹燃烧冷却可以指在进气门与第二排气门6之间的气门打开重叠时段(例如，进气门和第二排气门6同时打开的时段)期间从每个气缸的一个或多个进气门流至第二排气门6(并进入第二排气歧管80)而不燃烧直吹空气的进气。

高压双级燃料系统(诸如图2中所示的燃料系统)可以用于在喷射器66中产生燃料压力。因此，燃料可以经由喷射器66直接喷射到气缸中。无分电器点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向气缸11、14、16和18提供点火火花。气缸11、14、16和18各自联接到两个排气道，用于分别引导燃烧气体的泄放部分和扫气部分。具体地，如图1A中所示，气缸11、14、16和18经由第二排气流道(例如，排气道)82将燃烧气体(例如，扫气部分)排放到第二排气歧管(在本文中称为扫气歧管)80，并且经由第一排气流道(例如，排气道)86将燃烧气体(例如，泄放部分)排放到第一排气歧管(在本文中称为泄放歧管)84。第二排气流道82从气缸11、14、16和18延伸到第二排气歧管80。另外，第一排气歧管84包括第一歧管部分81和第二歧管部分85。气缸11和18(在本文称为外侧气缸)的第一排气流道86从气缸11和18延伸到第一排气歧管84的第二歧管部分85。另外，气缸14和16(在本文中称为内侧气缸)的第一排气流道86从气缸14和16延伸到第一排气歧管84的第一歧管部分81。

每个排气流道可以经由排气门与其所联接的气缸选择性地连通。例如，第二排气流道82经由第二排气门6与它们相应的气缸连通，并且第一排气流道86经由第一排气门8与它们相应的气缸连通。当每个气缸的至少一个排气门处于关闭位置时，第二排气流道82与第一排气流道86隔离。排气可能不会直接在排气流道82和86之间流动。上述排气系统在本文中可以称为分流排气歧管系统，其中来自每个气缸的排气的第一部分输出到第一排气歧管84，并且来自每个气缸的排气的第二部分输出到第二排气歧管80，并且其中第一和第二排气歧管彼此不直接连通(例如，没有通道将两个排气歧管彼此直接联接，因此排气的第一和第二部分在第一和第二排气歧管内不会相互混合)。

发动机10包括涡轮增压器，所述涡轮增压器包括联接在共同轴上的双级排气涡轮164和进气压缩机162。双级涡轮164包括第一涡轮163和第二涡轮165。第一涡轮163直接联接到第一排气歧管84的第一歧管部分81，并且仅经由气缸14和16的第一排气门8从气缸14和16接收排气。第二涡轮165直接联接到第一排气歧管84的第二歧管部分85，并且仅经由气缸11和18的第一排气门8从气缸11和18接收排气。第一和第二涡轮的旋转驱动设置在进气通道28内的压缩机162的旋转。因此，进气在压缩机162处被增压(例如，加压)并且向下游行进到进气歧管44。排气从第一涡轮163和第二涡轮165离开进入共同的排气通道74。废气门可以横跨双级涡轮164联接。具体地，废气门76可以包括在旁路78中，旁路78联接在第一歧管部分81和第二歧管部分85中的每一个(在双级涡轮164的入口的上游)与排气通道74(在双级涡轮164的入口的下游)之间。以这种方式，废气门阀(在本文中称为涡轮废气门)76的位置控制由涡轮增压器提供的增压量。在替代实施例中，发动机10可以包括单级涡轮，其中来自第一排气歧管84的所有排气被引导至同一涡轮的入口。

离开双级涡轮164的排气在排气通道74中向下游流至第一排放控制装置70和第二排放控制装置72，第二排放控制装置72在排气通道74中布置于第一排放控制装置70的下游。在一个示例中，排放控制装置70和72可以包括一个或多个催化剂砖。在一些示例中，排放控制装置70和72可以是三元型催化剂。在其他示例中，排放控制装置70和72可以包括一种或多种柴油氧化催化剂(DOC)和选择性催化还原催化剂(SCR)。在又一个示例中，第二排放控制装置72可以包括汽油微粒过滤器(GPF)。在一个示例中，第一排放控制装置70可以包括催化剂，并且第二排放控制装置72可以包括GPF。在通过排放控制装置70和72之后，排气可以被引出到排气尾管。

排气通道74还包括与控制系统15的控制器12进行电子通信的多个排气传感器，如下面进一步描述的。如图1A中所示，排气通道74包括定位在第一排放控制装置70和第二排放控制装置72之间的第一氧传感器90。第一氧传感器90可以被配置为测量进入第二排放控制装置72的排气的氧含量。排气通道74可以包括沿着排气通道74定位的一个或多个另外的氧传感器，诸如位于双级涡轮164与第一排放控制装置70之间的第二氧传感器91和/或位于第二排放控制装置72下游的第三氧传感器93。因此，第二氧传感器91可以被配置为测量进入第一排放控制装置70的排气的氧含量，并且第三氧传感器93可以被配置为测量离开第二排放控制装置72的排气的氧含量。在一个实施例中，所述一个或多个氧传感器90、91和93可以是通用排气氧(UEGO)传感器。替代地，双态排气氧传感器可以代替氧传感器90、91和93。排气通道74可以包括各种其他传感器，诸如一个或多个温度和/或压力传感器。例如，如图1A中所示，压力传感器96在排气通道74内定位在第一排放控制装置70和第二排放控制装置72之间。因此，压力传感器96可以被配置成测量进入第二排放控制装置72的排气压力。压力传感器96和氧传感器90两者都布置在排气通道74内的流动通道98与排气通道74联接的点处。流动通道98在本文中可以称为扫气歧管旁路通道(SMBP)98。扫气歧管旁路通道98直接联接到第二排气(例如，扫气)歧管80和排气通道74并且联接在两者之间。阀97(在本文称为扫气歧管旁路阀，SMBV)设置在扫气歧管旁路通道98内，并且可由控制器12致动以在第一排放控制装置70与第二排放控制装置72之间的位置处调整从第二排气歧管80到排气通道74的排气流量。

第二排气歧管80直接联接到第一排气再循环(EGR)通道50。EGR通道50在压缩机(例如，涡轮增压器压缩机)162的上游直接联接在第二排气歧管80与进气通道28之间(并且因此可以称为低压EGR通道)。因此，排气(或直吹空气，如下面进一步解释的)经由EGR通道50从第二排气歧管80在压缩机162的上游引导至进气通道28。EGR通道50在图1A中示出为没有EGR冷却器，但是在替代实施例中，EGR冷却器可以布置在EGR通道50中以冷却从第二排气歧管80流到进气通道28和EGR阀54(在本文中可以称为扫气EGR阀54)的排气。控制器12被配置成致动EGR阀54并调整EGR阀54的位置以便控制通过EGR通道50的气流量。当EGR阀54处于关闭位置时，没有排气或进气可以从第二排气歧管80在压缩机162上游流至进气通道28。此外，当EGR阀54处于打开位置时，排气和/或直吹空气可以从第二排气歧管80在压缩机162的上游流至进气通道28。控制器12可以另外将EGR阀54调整到完全打开与完全关闭之间的多个位置。

在进气通道28内，射流器56定位在EGR通道50的出口处。射流器56可以包括收缩部或文氏管，所述收缩部或文氏管在压缩机162的入口处提供压力增加。因此，来自EGR通道50的EGR可以与通过进气通道28流至压缩机162的新鲜空气混合。因此，来自EGR通道50的EGR可以用作第一射流器56上的动力流。在替代实施例中，在EGR通道50的出口处可能没有射流器。相反，压缩机162的出口可以成形为射流器，其降低气体压力以辅助EGR流(因此，在该实施例中，空气是动力流并且EGR是辅助流)。在又一个实施例中，来自EGR通道50的EGR可以在压缩机162的叶片的后缘处引入，由此允许直吹空气经由EGR通道50流至进气通道28。

导管190可以在扫气歧管下游从EGR通道50中分出。导管190可以在压缩机162上游将EGR通道50流体地联接到进气通道28。导管190可以包括单向止回阀192。以这种方式，止回阀192可以与EGR阀54平行定位。止回阀192可以被配置成当止回阀192和进气通道28之间的压力大于止回阀192和扫气歧管80之间的压力时打开，从而允许气体(例如，进气)在例如压缩机入口压力大于扫气歧管压力的状况下从进气通道28进入扫气歧管80。虽然导管190在图1A中示出为在射流器56上游联接到进气通道28，但是其他配置也是可能的。例如，导管190可以在EGR阀54的每一侧上联接到EGR通道50，可以在射流器56下游和压缩机162上游或者压缩机162上游的其他位置联接到进气通道28。

进气通道28包括增压空气冷却器(CAC)40。CAC 40被配置成在进气(其可以是来自发动机系统外部的新鲜进气与排气的混合物)通过CAC 40时将其冷却。因此，来自第一EGR通道50的再循环排气可以在进入进气歧管44之前经由CAC 40冷却。

进气通道28还包括与进气歧管44连通的电子进气节气门62。如图1A中所示，进气节气门62定位在CAC 40的下游。节气门62的节流板64的位置可以通过控制系统15经由通信地联接到控制器12的节气门致动器(未示出)来调整。通过调整进气节气门62，在操作压缩机162的同时，可以从大气中引入一定量的新鲜空气和/或可以从EGR通道引入一定量的再循环排气到发动机10中，由CAC 40冷却并经由进气歧管44在压缩机(或增压)压力下输送到发动机气缸。为了减少压缩机喘振，由压缩机162压缩的空气充气的至少一部分可以再循环到压缩机入口。可以提供压缩机再循环通道41以用于在CAC40的上游将压缩空气从压缩机出口再循环到压缩机入口。可以提供压缩机再循环阀(CRV)42以用于调整再循环到压缩机入口的再循环流量。在一个示例中，响应于实际或预期的压缩机喘振状态，可以经由来自控制器12的命令而致动CRV 42。

第二排气歧管80和/或第二排气流道82可以包括设置在其中的一个或多个传感器(诸如压力、氧和/或温度传感器)。例如，如图1A中所示，第二排气歧管80包括压力传感器34和53、温度传感器52和氧传感器36，它们设置在第二排气歧管80中并且被配置成分别测量离开第二排气门6并进入第二排气歧管80的排气和直吹(例如，进气)空气的压力、温度和氧含量。除氧传感器36之外或作为其替代，每个第二排气流道82可以包括设置在其中的单独氧传感器。因此，可以基于一个或多个氧传感器的输出来确定经由第二排气门6离开每个气缸的排气和/或直吹空气的氧含量。

进气通道28可以包括一个或多个附加传感器(诸如附加压力、温度、流量和/或氧传感器)。例如，如图1A中所示，进气通道28包括质量空气流量(MAF)传感器48和第一进气温度传感器3，它们设置在压缩机162的上游，其中EGR通道50联接到进气通道28。第一进气压力传感器51可以紧接射流器56的文氏管的上游布置。第二进气压力传感器31和第二进气温度传感器33在进气通道28中定位在压缩机162的上游和EGR通道50联接到进气通道28的位置的下游。进气氧传感器35和进气温度传感器43可以在进气通道28中位于压缩机162的下游和CAC 40的上游。附加的进气压力传感器37可以在进气通道28中定位于CAC 40的下游和节气门62的上游。在一些实施例中，如图1A中所示，附加的进气氧传感器39在进气通道28中可以定位在CAC 40和节气门62之间。此外，进气歧管压力(例如，MAP)传感器122和进气歧管温度传感器123在进气歧管44内定位在所有发动机气缸的上游。

在一些示例中，发动机10可以联接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统(如图2中所示)。混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或其变型或组合。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。

发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统15和通过经由输入装置(图1A中未示出)来自车辆驾驶员的输入来控制。控制系统15被示出从多个传感器16(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器83。作为一个示例，传感器16可以包括位于进气通道28、进气歧管44、排气通道74和第二排气歧管80内的压力、温度和氧传感器，如上所述。其他传感器可以包括联接在进气通道中的节气门的下游的用于估计节气门入口压力(TIP)的节气门入口压力(TIP)传感器和/或用于估计节气门空气温度(TCT)的节气门入口温度传感器。下面参考图2详细描述附加的系统传感器和致动器。作为另一个示例，致动器83可以包括燃料喷射器、阀63、42、54、97、76和节气门62。致动器83还可以包括联接到气缸进气门和排气门的各种凸轮轴正时致动器(如下面参考图2进一步描述的)。控制器12可以从各种传感器接收输入数据，处理输入数据，并响应于处理后的输入数据基于在控制器12的存储器中编程的与一个或多个程序相对应的指令或代码来触发致动器。本文在图4中描述了示例性控制例程(例如，方法)。例如，调整从第二排气歧管80到进气通道28的EGR流量可以包括调整EGR阀54的致动器以调整从第二排气歧管80在压缩机162的上游流至进气通道28的排气流量。在另一个示例中，调整从第二排气歧管80到进气通道28的EGR流量可以包括调整排气门凸轮轴的致动器以调整第二排气门6的打开正时。

以这种方式，图1A的第一和第二排气歧管可以被配置成单独地引导排气的泄放部分和扫气部分。第一排气歧管84可以经由第一歧管部分81和第二歧管部分85将排气的泄放脉冲引导至双级涡轮164，而第二排气歧管80可以将排气的扫气部分经由EGR通道50引导至进气通道28和/或经由流动通道98在双级涡轮164的下游引导至排气通道74。例如，第一排气门8将排气的泄放部分通过第一排气歧管84引导至双级涡轮164以及第一排放控制装置70和第二排放控制装置72两者，而第二排气门6将排气的扫气部分引导通过第二排气歧管80并经由EGR通道到达进气通道28或者经由流动通道98到达排气通道74和第二排放控制装置72。

图1B示出了发动机10的替代实施例，其中容纳止回阀的导管联接到压缩机162下游的进气系统。类似于图1A中所示的部件被给定相同的参考标号，并省去了对这些部件的进一步描述。未另外参考图1B描述的图1A的部件的描述适用于图1B的部件。

导管190’被示出为在压缩机162的下游和CAC 40的上游将EGR通道50流体地联接到进气通道28。然而，导管190'和进气通道28之间的联接的其他位置也是可能的，诸如CAC40的下游。导管190'包括止回阀192’，止回阀192’被配置成当压缩机162和止回阀192’之间的压力大于止回阀192’和扫气歧管80之间的压力时打开，从而允许气体(例如，进气)在例如压缩机入口压力大于扫气歧管压力的状况下从进气通道28进入扫气歧管80。为了防止压缩进气在非怠速状况或其他不希望这种压缩空气进入的状况下进入扫气歧管80，导管190’可以包括截止阀54。当期望允许进气进入扫气歧管80时，截止阀54可以由控制器12控制以在一些状况下打开，诸如在怠速或其他低负荷状况下。

现在参考图2，其描绘了可以安装在车辆100中的内燃发动机10的单个气缸的局部视图。因此，先前在图1A和/或图1B中介绍的部件用相同的附图标记表示并且不再重新介绍。发动机10被描绘为具有燃烧室(气缸)130、冷却剂套筒114和气缸壁132，其中活塞136位于气缸中并连接到曲轴140。燃烧室130被示为经由相应的进气门152和排气门156与进气通道146和排气通道148连通。如先前在图1A中所描述，发动机10的每个气缸可以沿着两个导管排出燃烧产物。在所描绘的视图中，排气通道148表示从气缸通向涡轮的第一排气流道(例如，气道)(诸如图1A的第一排气流道86)，而第二排气流道在该视图中不可见。

此外如之前在图1A中详细描述，发动机10的每个气缸可以包括两个进气门和两个排气门。在所描绘的视图中，进气门152和排气门156位于燃烧室130的上部区域。进气门152和排气门156可以通过控制器12使用包括一个或多个凸轮的相应凸轮致动系统来控制。凸轮致动系统可以利用凸轮廓线切换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)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。在所描绘的示例中，每个进气门152由进气凸轮151控制，并且每个排气门156由排气凸轮153控制。分别根据设定的进气门正时和排气门正时，进气凸轮151可以经由进气门正时致动器101致动，并且排气凸轮153可以经由排气门正时致动器103致动。在一些示例中，进气门和排气门可以分别经由进气门正时致动器101和排气门正时致动器103停用。例如，控制器可以向排气门正时致动器103发送信号以使排气门156停用，使得排气门156保持关闭并且在其设定的正时不打开。进气门152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。如上文所介绍，在一个示例中，每个气缸的所有排气门可以在同一排气凸轮轴上控制。因此，扫气(第二)排气门和泄放(第一)排气门的正时可以经由一个凸轮轴一起调整，但是它们可以各自具有相对于彼此不同的正时。在另一个示例中，每个气缸的扫气排气门可以在第一排气凸轮轴上控制，并且每个气缸的泄放排气门可以在不同的第二排气凸轮轴上控制。以这种方式，扫气气门和泄放气门的气门正时可以彼此分开调整。在替代实施例中，扫气排气门和/或泄放排气门的一个或多个凸轮或气门正时系统可以采用凸轮系统中的凸轮、扫气气门上的电液型系统和/或扫气气门上的机电气门升程控件。

例如，在一些实施例中，进气门和/或排气门可以通过电动气门致动来控制。例如，气缸130另选地可包括通过电动气门致动来控制的进气门以及通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动来控制的排气门。在其他实施例中，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。

在一个示例中，进气凸轮151包括单独的和不同的凸轮凸角，其为燃烧室130的两个进气门中的每一者提供不同的气门廓线(例如，气门正时、气门升程、持续时间等)。同样地，排气凸轮153可以包括单独且不同的凸轮凸角，其为燃烧室130的两个排气门中的每一者提供不同的气门廓线(例如，气门正时、气门升程、持续时间等)。在另一个示例中，进气凸轮151可以包括公共凸角或类似的凸角，其为两个进气门中的每一者提供基本上类似的气门廓线。

另外，不同排气门的不同凸轮廓线可以用于将在低气缸压力下排出的排气与在排气压力下排出的排气分离。例如，第一排气凸轮廓线可以恰好在燃烧室130的动力冲程的BDC(下止点)之前从关闭位置打开第一排气门(例如，泄放气门)并且在上止点(TDC)之前关闭同一排气门以选择性地从燃烧室中排出泄放气体。此外，第二排气凸轮廓线可以定位成在排气冲程的中点之前从关闭位置打开第二排气门(例如，扫气气门)，并且在TDC之后关闭该第二排气门以选择性地排出排气的扫气部分。

因此，第一排气门和第二排气门的正时可以将气缸泄放气体与排气的扫气部分隔离，同时可以利用在进气门与扫气排气门之间的正气门重叠期间直吹的新鲜进气来清除气缸的余隙容积中的任何残余排气。通过使离开气缸的排气的第一部分(例如，较高压力的排气)流至一个或多个涡轮和较高压力的排气通道并使排气的后续第二部分(例如，较低压力的排气)和直吹空气流至压缩机入口，提高了发动机系统的效率。通过增加EGR和减少爆震，涡轮能量回收可以提高，发动机效率也可以提高。

继续图2，排气传感器126被示为联接到排气通道148。传感器126在排气通道中可以定位在一个或多个排放控制装置(诸如图1A的装置70和72)的上游。传感器126可以选自下列各种合适的传感器以提供排气空燃比的指示，例如，线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所描绘的)、HEGO(加热EGO)、NOx、HC或CO传感器。下游排放控制装置可以包括三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、GPF、各种其他排放控制装置中的一者或多者或者其组合。

排气温度可以通过位于排气通道148中的一个或多个温度传感器(未示出)来估计。可替代地，可以基于发动机工况(诸如转速、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等)推断排气温度。

气缸130可以具有压缩比，所述压缩比是当活塞136处于下止点与处于上止点时的容积比。常规地，压缩比在9:1至10:1的范围中。然而，在一些使用不同燃料的示例中，可以增加压缩比。例如，当使用较高辛烷值的燃料或具有较高汽化潜焓的燃料时，可能发生这种情况。如果由于直接喷射对发动机爆震的影响而使用直接喷射，则压缩比也可以增加。

在一些实施例中，发动机10的每个气缸可以包括用于引发燃烧的火花塞92。在选定的操作模式下，点火系统188可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA经由火花塞92向燃烧室130提供点火火花。然而，在一些实施例中，可以省略火花塞92，诸如在发动机10可以通过自动点火或通过喷射燃料(如一些柴油发动机的情况)来引发燃烧的情况下。

在一些实施例中，发动机10的每个气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，气缸130显示为包括一个燃料喷射器66。燃料喷射器66被示出为直接联接到燃烧室130，以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号的脉冲宽度FPW成比例地直接在燃烧气缸中喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器66向燃烧气缸130中提供所谓的燃料直接喷射(在下文中也称为“DI”)。虽然图2将喷射器66示出为侧喷射器，但是喷射器也可以位于活塞顶部，诸如靠近火花塞92的位置。由于一些醇基燃料的挥发性较低，当用醇基燃料操作发动机时，这样的位置可以促进混合和燃烧。可替代地，喷射器可以位于顶部并接近进气门以促进混合。在替代实施例中，喷射器66可以是进气道喷射器，其将燃料提供到气缸130上游的进气道中。

燃料可以从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统180输送到燃料喷射器66。或者，燃料可以在较低压力下由单级燃料泵输送，在这种情况下，直接燃料喷射正时在压缩冲程期间可以比使用高压燃料系统时的情况更有限制性。此外，虽然未示出，但是燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。燃料系统180中的燃料箱可以容纳具有不同燃料品质(诸如不同燃料成分)的燃料。这些差异可以包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和/或者它们的组合等。在一些实施例中，燃料系统180可以联接到燃料蒸气回收系统，该燃料蒸气回收系统包括用于存储补给燃料和日间燃料蒸气的滤罐。当满足吹扫条件时，在发动机操作期间可以将燃料蒸气从滤罐吹扫到发动机气缸。例如，吹扫蒸气可以在大气压或低于大气压力时经由第一进气通道自然地吸入气缸。

发动机10可以至少部分地由控制器12控制并且通过来自车辆驾驶员113经由诸如加速踏板116等输入装置118的输入来控制。输入装置118向控制器12发送踏板位置信号。控制器12在图2中被示出为微计算机，包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、在该特定示例中示出为只读存储器(ROM)106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)108、保活存储器(KAM)110、以及数据总线。存储介质只读存储器106可以用计算机可读数据来编程，该计算机可读数据表示可由微处理器102执行以执行下述方法和程序的指令以及预期但未具体列出的其他变型的指令。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，包括：来自质量空气流量传感器48的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却剂套筒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140的霍尔效应传感器120(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)；来自传感器122的歧管绝对压力信号(MAP)；来自EGO传感器126的气缸AFR；来自爆震压力传感器的异常燃烧；以及曲轴加速度传感器。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号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。

基于来自上述传感器中的一者或多者的输入，控制器12可以调整一个或多个致动器，诸如燃料喷射器66、节气门62、火花塞92、进气门/排气门和凸轮等。控制器可以从各种传感器接收输入数据，处理输入数据，并响应于处理后的输入数据基于编程在致动器中的与一个或多个程序相对应的指令或代码来触发致动器。

在一些示例中，车辆100可以是混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮160的多个扭矩源。在其他示例中，车辆100是仅具有发动机的常规车辆或仅具有电机的电动车辆。在图2所示的示例中，车辆100包括发动机10和电机161。电机161可以是马达或马达/发电机，因此在本文也可称为电动马达。当一个或多个离合器166接合时，发动机10的曲轴140和电机161经由变速器167连接到车轮160。在所描绘的示例中，第一离合器166设置在曲轴140与电机161之间，而第二离合器166设置在电机161与变速器167之间。控制器12可以向每个离合器166的致动器发送信号以使所述离合器接合或脱离，以便将曲轴140与电机161以及与之连接的部件连接或断开，和/或将电机161与变速器167以及与之连接的部件连接或断开。变速器167可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以以各种方式配置，包括并联、串联或串并联混合动力车辆。

电机161从动力电池170接收电力以向车轮160提供扭矩。电机161还可以作为发电机来操作，以提供电力从而给电池170充电，例如在制动操作期间。

图1A至图2示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果被示出为彼此直接接触或直接联接，那么至少在一个示例中这类元件可以分别被称为直接接触的或直接联接的。类似地，被示出为彼此相连或邻近的元件至少在一个示例中可以分别是彼此相连的或邻近的。作为示例，铺设为彼此共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一个示例，定位成彼此分开且其间仅具有空间而不存在其他部件的元件在至少一个示例中可以称为如此。再例如，被示为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可以被称为相对于彼此共面接触。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶点可以被称为部件的“顶部”，而最底部元件或元件的最底点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线而言的，并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。因此，在一个示例中，被示出在其他元件上方的元件在竖直方向上位于其他元件上方。作为又一个示例，图中描绘的元件的形状可以被称为具有这些形状(例如，圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度等)。此外，在至少一个示例中，所示的彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外，在一个示例中，被示出为在另一个元件内的元件或被示出为在另一个元件外的元件可以被称为如此。

现在参考图3，曲线图300描绘了对于如下发动机气缸的关于活塞位置的示例性气门正时，所述发动机气缸包括4个气门：两个进气门和两个排气门，诸如上面参考图1A至图2所述。图3的示例基本上是按比例绘制的，即使未用数值对每一点进行标记。这样，可以通过绘制尺寸估计正时的相对变差。然而，如果需要的话，可以使用其他相对正时。

继续图3，气缸被配置成经由两个进气门接收进气并且经由第一排气门(例如，诸如图1A中所示的第一或泄放排气门8)将第一泄放部分排放到涡轮入口，经由第二排气门(例如，诸如图1A中所示的第二或扫气排气门6)将第二扫气部分排放到进气通道并且经由第二排气门将未燃烧的直吹空气排放到进气通道。通过用该两个进气门调整第二排气门的打开和/或关闭的正时，可以清除气缸间隙容积中的残余排气并作为EGR与新鲜的进气直吹空气一起再循环。

曲线图300示出了沿x轴以曲柄转角度数(CAD)表示的发动机位置。曲线302描绘了活塞位置(沿着y轴)相对于它们从上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置，并且进一步相对于它们在发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)内的位置。

在发动机操作期间，每个气缸通常经历四冲程循环，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，通常地，排气门闭合并且进气门打开。空气经由对应的进气通道引入气缸中，并且气缸活塞移动到气缸底部，以便增加气缸内的容积。活塞靠近气缸底部并在其冲程结束时(例如，当燃烧室处于其最大容积时)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，进气门和排气门都闭合。活塞朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室中的空气。本领域技术人员通常将活塞在其冲程的终点并且最接近气缸盖的点(例如，当燃烧室处于其最小容积时)称为上止点(TDC)。在本文称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在本文称为点火的过程中，喷射的燃料由诸如火花塞之类的已知点火装置点燃，从而引起燃烧。在膨胀冲程中，膨胀的气体将活塞推回到BDC。曲轴将这种活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。在排气冲程期间，在传统设计中，排气门打开以将剩余的经燃烧的空气-燃料混合物释放到相应的排气通道，并且活塞返回到TDC。在本说明书中，第二排气(扫气)门可以在排气冲程开始之后打开并且保持打开直到排气冲程结束，同时第一排气(泄放)门关闭并且进气门打开以用直吹空气冲洗残留的排气。

曲线304描绘了第一进气门(Int_1)的第一进气门正时、升程和持续时间，而曲线306描绘了联接到发动机气缸的进气通道的第二进气门(Int_2)的第二进气门正时、升程和持续时间。曲线308描绘了联接到发动机气缸的第一排气歧管(例如，图1A中示出的泄放排气歧管84)的第一排气门(Exh_1，其可以对应于图1A中所示的第一或泄放排气门8)的示例性排气门正时、升程和持续时间，而曲线310描绘了联接到发动机气缸的第二排气歧管(例如，图1A中所示的扫气歧管80)的第二排气门(Exh_2，其可以对应于图1A中所示的第二或扫气排气门6)的示例性排气门正时、升程和持续时间。如前所述，第一排气歧管将第一排气门连接到涡轮增压器中的涡轮的入口，并且第二排气歧管经由EGR通道将第二排气门连接到进气通道。如上所述，第一和第二排气歧管可以彼此分开。

在所描绘的示例中，第一和第二进气门在共同正时(曲线304和306)处从关闭位置完全打开，到进气冲程TDC，恰好在CAD2之后(例如，在进气冲程TDC处或恰在其之后)开始关闭，并且在随后的压缩冲程开始经过CAD3之后(例如，在BDC之后)关闭。另外，当完全打开时，两个进气门可以在相同的D1持续时间内以相同量的气门升程L1打开。在其他示例中，通过基于发动机状况调整相位、升程或持续时间，可以以不同的正时操作两个气门。

现在参考排气门，第一排气门和第二排气门的正时相对于彼此错开。具体地，第一排气门在第一正时(曲线308)处从关闭位置打开，第一正时在发动机循环中早于第二排气门从关闭开始打开时的正时(曲线310)。具体地，打开第一排气门的第一正时在动力冲程的TDC和BDC之间，在CAD1之前(例如，在排气冲程BDC之前)，而打开第二排气门的正时恰好在排气冲程BDC之后、在CAD1之后但在CAD2之前。第一排气门(曲线308)在排气冲程结束之前关闭，并且第二排气门(曲线310)在排气冲程结束之后关闭。因此，第二排气门保持打开以与进气门的打开稍微重叠。

详细地说，第一排气门可以在排气冲程开始之前从关闭开始完全打开(例如，在BDC之前90度到40度之间)，通过排气冲程的第一部分保持完全打开，并且可以在排气冲程结束之前完全关闭(例如，在TDC之前50度和0度之间)以收集排气脉冲的泄放部分。第二排气门(曲线310)可以恰好在排气冲程开始之后(例如，在经过BDC的40度和90度之间)从关闭位置完全打开，通过排气冲程的第二部分保持打开并且可以在进气冲程开始之后(例如，在TDC之后20度与70度之间)完全关闭以排出排气的扫气部分。另外，第二排气门和进气门(如图3所示)可以具有正的重叠阶段(例如，从TDC之前的20度和TDC之后的40度之间直到经过TDC的40度和90度之间)以允许以EGR直吹。该循环(其中所有四个气门都可操作)可以基于发动机工况自行重复。

另外，第一排气门可以在第一正时以第一气门升程量L2打开，而第二排气门可以以第二气门升程量L3打开(曲线310)，其中L3小于L2。此外，第一排气门可以在第一正时打开保持持续时间D2，而第二排气门可以打开保持持续时间D3，其中D3小于D2。应当理解，在替代实施例中，所述两个排气门可以具有相同的气门升程量和/或相同的打开持续时间，同时以不同的定相正时打开。

以这种方式，通过使用交错的气门正时，可以通过将在较高压力下释放的排气(例如，气缸中的膨胀的泄放排气)与低压下的残余排气(例如，在泄放之后保持在气缸中的排气)分离使之进入不同通道来增加发动机效率和功率。通过将作为EGR的低压残余排气以及直吹空气输送到压缩机入口(经由EGR通道和第二排气歧管)，可以降低燃烧室温度，从而从最大扭矩减小爆震和火花延迟。此外，由于冲程结束时的排气被引导到涡轮的下游或压缩机的上游(这两者都处于较低的压力下)，因此可以使排气泵送损失最小化以提高发动机效率。

因此，与简单地将气缸的所有排气通过单个共同排气端口引导至涡轮增压器涡轮相比，可以更有效地使用排气。因此，可以实现若干优点。例如，通过将泄放脉冲分离并引导到涡轮入口以提高涡轮增压器输出，可以增加供应到涡轮增压器的平均排气压力。另外，可以改善燃料经济性，因为直吹空气不会被引导到催化剂，而是被引导到压缩机入口，并且因此，可能不会喷射过量的燃料到排气中以维持化学计量比。

排气通过扫气歧管再循环到发动机进气通道，在气缸的排气冲程期间从第二排气门流出，如上面针对图3所述，可以包括新鲜空气、燃烧气体(例如，燃烧的排气)和回推燃料(例如，未燃烧的燃料)的混合物。可以基于发动机工况实现EGR稀释率的估算，例如，在压缩机入口处的空气质量中的燃烧气体(由再循环的排气产生)在于发动机进气通道处的组合的排气、新鲜直吹空气和回推燃料中的比例。例如，发动机转速和负荷可能影响燃烧速率并因此影响产生的排气量。从扫气歧管再循环到进气通道的一定量的扫气气体(新鲜的直吹空气、燃烧的气体和回推燃料的混合物)可以通过联接到扫气排气门的排气凸轮的正时来调节。另外，再循环到发动机气缸的燃烧气体的比例可以随扫气气体的温度而变化。

因此，两个排气门以交错的正时打开和关闭，以有效地利用排气。这种交错的正时导致长的组合排气事件，其在泄放排气门(上述第一排气门)打开时开始，并且在扫气排气门(第二排气门)关闭时结束。虽然这种排气正时配置提供了上述优点，但是在非常轻的发动机负荷期间，诸如在发动机怠速期间，长的组合排气事件导致与进气门打开重叠，这可能不利地影响燃料经济性和/或发动机在轻负载下的稳定性。

一种在分流式排气发动机系统中减轻轻负荷下燃料经济性和/或发动机稳定性的方法包括保持扫气废气门打开(例如，气门97)并使排气凸轮提前(这将导致两个排气门的排气门关闭正时提前)，以消除进气门重叠。虽然这种方法可能有益于发动机稳定性，但是排气门打开(EVO)提前会导致损失，从而降低燃料经济性。如果替代地排气凸轮被延迟以改善EVO损失，则气缸中的内部残余物增加，从而损害燃烧稳定性。

因此，如下面更详细描述，与EGR阀平行定位的止回阀(例如，止回阀192)可以在某些状况期间打开，以在进气门开口处将新鲜空气引入扫气歧管。扫气歧管的填充防止过量残余物存储在扫气歧管中并提高稳定性并使EVO损失最小化。随着稳定性的提高，泄放排气门可以靠近BDC打开，以使EVO损失最小化。

图4示出了用于操作分流式排气发动机系统的方法400，诸如图1A或图1B的发动机系统，其包括与EGR阀(例如，阀54)平行的止回阀(例如，阀192)。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(诸如上面参考图1A至图2描述的传感器)接收的信号来执行用于执行方法400和本文包括的其余方法的指令。控制器可以根据下面描述的方法使用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在402处，方法400包括确定发动机工况。确定的工况可以包括但不限于发动机转速、发动机负荷和/或扭矩、当前操作模式、发动机温度和其他操作参数。在404处，方法400包括确定发动机是否在怠速(或发动机负荷低于下限阈值负荷的其他低负荷状况下，诸如小于最大额定负荷的20％)操作。如果发动机未在怠速或其他低负荷状况下操作(例如，如果负荷大于下限阈值负荷)，则方法400前进至406以根据当前发动机转速和负荷和/或其他参数来调整分流式排气发动机系统的致动器。

例如，可以基于发动机转速和负荷来调整扫气歧管旁路阀(SMBV，诸如SMBV 97)和废气门(诸如废气门76)(例如，SMBV可以保持关闭，直到发动机转速和负荷各自到达相应的更高阈值)。气缸气门正时(诸如进气门、泄放排气门和扫气排气门的打开和/或关闭正时)可以基于当前的操作模式(其可能是发动机转速和负荷的函数)进行调整。作为一个非限制性示例，在发动机转速和发动机负荷均处于中间范围(例如，发动机转速为2000RPM且发动机负荷为最大负荷的50％)的稳态发动机操作期间，气缸气门正时可以被设定为图3所示的正时，其可以提供最佳的燃料经济性。可以基于所需的EGR率(例如，如果所需的EGR率相对较低，则可以延迟排气门正时)从最佳正时调整气缸气门正时。在另一示例中，在压缩机流量受限的高发动机转速和负荷状况期间(例如，由于压缩机操作温度和/或流量处于或接近最大温度或流量)，排气门正时可以相对于最佳正时延迟，并且进气门正时可以相对于最佳正时提前。EGR阀位置(诸如EGR阀54的位置)可以基于所需的EGR率(其可以是发动机转速和负荷的函数)来进行调整，并且在一些示例中，可以基于排气门正时来进行进一步调整。此外，在止回阀定位在导管中的配置中，所述导管在压缩机下游联接到进气系统(诸如图1B中所示的配置)，可以关闭截止阀(诸如截止阀54)以防止不期望的压缩进气流到扫气歧管。下文关于图7A和图7B提出了关于在非怠速状况期间的气缸气门正时和排气系统气门位置调整的附加细节。方法400然后返回。

返回到404，如果确定发动机在怠速或其他低负荷状况下操作，则方法400前进到408以关闭(或保持关闭)横跨涡轮联接的废气门(诸如废气门76)并关闭(或保持关闭)SMBV(诸如SMBV 97)以将所有排气引导到涡轮。在410处，方法400包括关闭(或保持关闭)EGR阀(诸如EGR阀54)。通过关闭EGR阀，可以避免用排气残余物稀释进气，从而提高燃烧稳定性。此外，在容纳止回阀的导管在压缩机下游联接到进气系统的配置中，可以打开截止阀。

因为EGR阀关闭，并且因为扫气歧管旁路阀关闭，所以从扫气排气门排出的任何排气都积聚在扫气歧管中。特定地，如果排气门正时提前使得泄放排气门(例如，图1A的第一排气门8)提早关闭，而活塞仍然向上移动，则压力在气缸和扫气歧管中形成。通过打开扫气歧管旁路阀可以减轻该压力，但是这种配置导致由提早关闭正时产生的排气门损失。延迟排气门正时可以减轻这些气门损失，但是由于在气门重叠期间扫气歧管中存在的低压，可能仍然导致系统中建立的过量排气残余物。例如，一些排气可以经由扫气排气门(例如，图1A的第二排气门6)释放，并且在气门重叠期间发生的低压状况期间，该排气可以被拉回到气缸中，导致气缸中的排气残余物积聚，这可能降低燃烧稳定性。

然而，由于排气系统中存在止回阀(例如，与EGR阀平行的止回阀192或192')，当扫气排气门与进气门重叠时允许大量的进气/新鲜空气流入扫气歧管。这使扫气歧管保持在环境压力下并防止排气残余物在系统中积聚。

因此，在412处，方法400包括延迟泄放排气门正时和扫气排气门正时。例如，可以调整共同的排气凸轮以延迟泄放排气门(图1A的第一排气门8)和扫气排气门(图1A的第二排气门6)两者的关闭正时。可以延迟正时，使得泄放排气门接近相应排气冲程的TDC关闭，这导致来自气缸的更多排气被排出到泄放歧管，并且还减少了与排气门提早关闭相关联的损失。可以延迟扫气排气门正时，使得存在相对较高的气门重叠持续时间，诸如70度曲柄转角的气门重叠时段。在414处，方法400包括在气门重叠时段期间经由止回阀允许进气进入扫气歧管。例如，来自压缩机上游的进气/新鲜空气可以经由止回阀吸入扫气歧管，因为止回阀被配置成在压缩机入口压力大于扫气歧管压力时打开。方法400然后返回。

图5是示出在怠速发动机操作期间在燃烧开始时存在于给定气缸中的作为多个发动机配置的排气门关闭正时的函数的燃烧质量比例(例如，排气残余物)的示例性图表的图示500。图示500描绘了沿着x轴的上止点之后的以曲柄转角度数表示的排气门关闭(对于存在多个排气门的配置中的扫气排气门)，并且描绘了沿着y轴的排气产物(燃烧开始时的燃烧质量百分比，其包括EGR和残余物)。第一曲线502示出了作为标准的非分流排气系统配置的排气门关闭的函数的燃烧质量比例。标准排气系统配置可以包括联接到每个气缸的单个排气歧管，其中每个气缸可以仅具有一个排气门。标准排气系统配置还可以包括联接到排气歧管的涡轮增压器涡轮。在收集图5所示的数据的怠速操作期间，涡轮的废气门保持完全关闭。如曲线502所示，随着排气门关闭正时延迟，燃烧质量比例增加。同样地，如曲线504所示，在不包括止回阀的分流式排气发动机系统中，当废气门保持关闭并且SMBV打开时，随着扫气排气门的关闭时间延迟，燃烧的质量比例增加。对于曲线502和504两者，燃烧质量比例可能在非常延迟的排气门关闭正时(诸如70度ATDC及之后的)处超过稳定性极限(例如，大于40％的百分比)。

曲线506和508示出了本公开的分流式排气发动机系统的燃烧质量比例，诸如图1A或图1B的系统，其中止回阀与EGR阀平行设置。曲线506示出了当SMBV保持打开时的燃烧质量比例，并且曲线508示出了当SMBV关闭时的燃烧质量比例。在两个示例中，借助止回阀降低燃烧质量比例。例如，对于图5所示的任何排气门关闭，燃烧质量比例可以不超过35％。如曲线508所理解，当SMBV关闭时，燃烧质量比例显著降低。例如，燃烧质量比例可以在50度ATDC的扫气排气门关闭(SC-EVC)正时达到峰值，然后随着SC-EVC被延迟超过50度而降低。在大约74度CA ATDC处，燃烧质量比例可以与TDC的SC-EVC正时处的燃烧质量比例一样低(例如，14％)。相反，在EVC/SC-EVC为74度时，当SMBV打开时，燃烧质量比例可以是33％(由曲线506示出)；当不存在止回阀并且SMBV打开时，燃烧的质量比例可以是47％(由曲线504示出)。

图6是示出了对于具有止回阀的分流式排气发动机系统在怠速操作期间在单个发动机循环中作为发动机位置的函数的质量流量和排气压力的图表600，如上面参考图1A或图1B所述，其中SMBV关闭。图示600描绘了沿x轴的以曲柄转角度数表示的发动机位置，并且描绘了沿着第一y轴(在图6的右侧)的质量流率(以kg/s为单位)和沿着第二y轴(在图6的左侧)的压力(以巴为单位)。对于给定的气缸，所描绘的发动机循环可以包括-180°和0°CA之间的压缩冲程、0°和180°CA之间的做功冲程、180°和360°CA之间的排气冲程、以及360°和540°CA之间的进气冲程。给定气缸的活塞可以位于-180°CA处的BDC、0°CA处的TDC、180°CA处的BDC、360°CA处的TDC和540°CA处的BDC。

第一曲线602示出了进气压力(例如，进气歧管压力)，进气压力在所描绘的发动机循环期间相对稳定并且保持低于环境压力。第二曲线604示出了泄放排气歧管中的排气压力，其在发动机循环的过程中也相对稳定。泄放排气歧管经由相应的泄放排气门联接到每个气缸，并且每当泄放排气门打开时接收排气。泄放排气歧管然后将排气引导到涡轮。泄放歧管在发动机循环过程中保持在环境压力附近。第三曲线606示出了扫气歧管中的排气压力，其表现出比泄放歧管更大的压力变化。在每个气门重叠时段期间，扫气歧管的压力可以降低(例如，低于环境压力)，之后压力升高。例如，图6示出了在发动机循环过程中的进气压力、排气压力和止回阀质量流量，其中每个气缸(包括第一气缸)经历燃烧事件。在0°CA附近经历燃烧开始的第一气缸可以具有在360°CA附近开始的气门重叠时段，并且因此，扫气歧管的压力可以在360°CA处减小并且一旦重叠时段结束就增加(例如，约430°CA)。

第四曲线608示出了通过止回阀的质量流量(例如，经由止回阀192或192'被吸入扫气歧管的进气/新鲜空气的质量流率)。如从曲线608所理解的，每当发生重叠时段时，通过止回阀的质量流率发送脉冲，这是扫气歧管压力降低的结果。对于在360°CA和430°CA之间发生的第一气缸的重叠时段，通过止回阀的质量流率从零增加到大约0.015kg/s的峰值。通过止回阀的质量流量可以与气门重叠量成比例，例如，随着重叠时段的持续时间(例如，曲柄转角度数)增加，通过止回阀的质量流量可以增加。在重叠时段之后(一旦气缸的扫气排气门关闭)，通过止回阀的流率减小回到零。每当另一个气缸具有重叠时段时，就会出现类似的脉冲。本文描述的发动机配置包括四个气缸，因此观察到四个流量脉冲。

图7A和图7B是示出在执行例如图4的方法400期间可以观察到的示例性操作参数的正时图示。图7A描绘了发动机负荷、EGR阀位置和SMBV/废气门位置随时间递增到五个感兴趣的时段。图7B示出了在每个感兴趣的时段期间的示例性气缸气门正时。图7A和图7B将统一进行描述。

图7A的时序图700包括：从顶部开始的示出发动机负荷的第一曲线、从顶部开始的示出发动机转速的第二曲线、从顶部开始的示出EGR阀位置(其包括在压缩机上游将扫气歧管联接到进气通道的EGR阀54的位置)的第三曲线、以及从顶部开始的示出了SMBV和涡轮废气门气门位置的第四曲线。发动机负荷以相关术语描绘，最小值为0％，沿着y轴增加至100％。沿着x轴描绘感兴趣的时间。

图7B的正时图750包括从顶部开始的第一曲线752，第一曲线752示出了在图7A的时间t0至t1之间的操作期间气缸的第一排气门(泄放排气门BDV)、第二排气门(扫气排气门SV)和进气门(IV)的排气门正时。第二曲线754示出了在图7A的时间t1至t2之间的操作期间气缸的排气门和进气门正时。第三曲线756示出了在图7A的时间t2至t3之间的操作期间气缸的排气门和进气门正时。第四曲线758示出了在图7A的时间t3至t4之间的操作期间气缸的排气门和进气门正时。第五曲线760示出了在图7A的时间t4至t5之间的操作期间气缸的排气门和进气门正时。

在时间t1之前，发动机在第一低负荷模式下操作，其中发动机负荷处于第一负荷范围(例如，最大负荷的25％-50％)，如曲线702所示。发动机转速也相对较低(诸如低于2500RPM)，如曲线703所示。在一些示例中，发动机可以以增压操作，使得进气歧管压力大于压缩机入口压力。在第一低负荷模式期间，EGR阀部分打开，如曲线704所示。涡轮废气门和SMBV两者都完全关闭，如曲线710(用于涡轮废气门)和712(用于SMBV)所示。

在第一低负荷模式下的操作期间(例如，在t0和t1之间的至少一些时间点期间)，可以将气缸气门正时调整/控制为相对延迟的正时配置。如图7B的曲线752所示，泄放排气门可以恰在-180°CA之前开始打开，并且当泄放排气门达到峰值升程(约-90°CA)时，扫气排气门可以开始打开。泄放排气门可以在0°CA时关闭，并且扫气排气门可以在70°CA附近关闭。进气门可以恰在TDC之后(大约20°CA左右)打开，导致相对较长的气门重叠时段(例如，50°CA)。

在时间t1附近，发动机负荷增加到第二负荷范围(例如，最大负荷的50％-75％)并且发动机转速稳定且适中(例如，2000-3000RPM)。废气门和SMBV可以保持关闭。EGR阀可以保持打开并且可以通过调整EGR阀位置(如图所示，可以增加EGR阀的开度)和/或通过调整排气门和/或进气门正时来调整EGR率。

在稳定EGR模式下的操作期间(例如，在t1和t2之间的至少一些时间点期间)，可以将气缸气门正时调整/控制为相对提前的正时配置。如图7B的曲线754所示，泄放排气门可以早早在-180°CA之前开始打开，并且当泄放排气门达到峰值升程(约-160°CA)时，扫气排气门可以开始打开。泄放排气门可以在0°CA之前关闭，并且扫气排气门可以恰在0°CA之后关闭。进气门可以恰在TDC之后(大约20°CA左右)打开，导致相对较短的气门重叠时段。通过将气门正时提前，相对较大量的EGR可以流到进气通道，例如，由于小的气门重叠时段导致较低量的直吹。如果期望EGR降低或者如果期望增加直吹(例如，如果压缩机入口温度高，发动机正在爆震等)，则可以延迟排气门正时和/或可以将进气门正时提前以增加气门重叠时段。

在时间t2处开始，发动机负荷再次增加到第三负荷范围(例如，最大额定负荷的75％-100％)。当发动机转速也很高(例如，4000-5000RPM)时，排气流量可能足够高以超过涡轮增压器和发动机稀释容限的极限。因此，SMBV打开以将扫气歧管中的废气引导至大气(在通过排放控制装置之后)并且废气门打开以减少通过涡轮的排气流。SMBV可以在涡轮废气门打开之前打开，例如，随着发动机转速增加。EGR阀也可以关闭。如图7B的曲线756所示，在t2和t3之间的至少一些时间点期间，排气门正时可以返回到延迟正时，类似于上述曲线752。

在时间t3，可能发生松加速踏板(例如，当车辆的操作者开始减速并且然后最终使车辆停止时)，导致发动机负荷和发动机转速下降。废气门可以关闭，以便将所有排气从泄放歧管引导到涡轮。SMBV可以保持打开并且EGR阀可以保持关闭以防止排气流到发动机。如图7B的曲线758所示，在t3和t4之间的至少一些时间点期间，排气门正时可以返回到提前正时，类似于上述曲线754。

发动机负荷继续下降，并且在时间t4附近，发动机负荷处于低负荷/怠速负荷范围(例如，低于最大负荷的25％)。EGR阀可以保持关闭，并且SMBV可以关闭。进入发动机的空气经由扫气排气门和进气门的重叠进入。如图7B的曲线760所示，在t4和t5之间的至少一些时间点期间，排气门正时可以返回到延迟正时，类似于上述曲线752。

因此，本文描述的系统和方法提供将扫气歧管联接到进气系统的次级路径(例如，次级EGR通道)，其允许扫气歧管在怠速或其他低负荷状况下保持富氧/贫EGR。次级路径可以在第一端上联接到扫气歧管(例如，经由联接到扫气歧管的EGR通道)并且可以在第二端联接到进气系统。次级路径可以沿着进气系统中的进气通道在进气处于高于环境压力的合适位置处联接到进气系统，诸如在压缩机入口之前或在压缩机入口处、在压缩机出口处或之后、或在进气节气门上游的其他位置处。次级路径经由单向止回阀控制，所述单向止回阀被配置成打开以允许进气进入扫气歧管，但阻止排气从扫气歧管流到进气通道。以这种方式，可以通过在气门重叠时段期间经由止回阀允许进气进入扫气歧管来避免在怠速操作时在气门重叠期间可能另外产生的扫气歧管中的真空，从而防止或减少排气在扫气歧管中的稀释。

提供与EGR阀平行并且在节气门上游处将扫气排气歧管流体地联接到进气通道的止回阀的技术效果是：在怠速时的气门重叠时段期间减少扫气歧管的稀释，从而降低燃烧不稳定性并允许排气气门正时延迟，降低与提早的气门正时相关联的损失。

一个示例提供了一种方法，所述方法包括通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管中而将扫气歧管维持在阈值压力之上，所述扫气歧管联接到发动机的气缸并且联接到发动机的进气通道。在所述方法的第一示例中，通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管中来将扫气歧管维持在阈值压力之上包括将扫气排气歧管维持在环境压力下。在所述方法的第二示例中(所述第二示例可选地包括第一示例)，通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管来将扫气歧管维持在阈值压力之上包括：在气门重叠时段期间经由定位在导管中的止回阀允许新鲜空气进入扫气歧管，所述导管在第一端处流体地联接到扫气歧管并且在第二端处流体地联接到进气通道，所述导管在进气通道的在进气节气门上游的位置处流体地联接到进气通道。在所述方法的第三示例中(所述第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或两个)，气缸经由扫气排气门联接到扫气歧管，并且其中气门重叠时段包括当扫气排气门和气缸的进气门两者都打开时的发动机循环的时段。在所述方法的第四示例中(所述第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个或每个)，所述方法还包括：在低发动机负荷状况期间，延迟将气缸联接到涡轮的泄放排气门和扫气排气门两者的排气门关闭正时。在所述方法的第五示例中(其可选地包括第一至第四示例中的一个或多个或每一个)，所述方法还包括：在低发动机负荷状况期间，关闭在压缩机上游定位在扫气歧管和进气通道之间的排气再循环(EGR)阀，止回阀与EGR阀平行联接。在所述方法的第六示例中(其可选地包括第一至第五示例中的一个或多个或每一个)，所述方法还包括：在发动机负荷高于低发动机负荷状况的状况下，基于所命令的EGR率来调整EGR阀的位置。

一个示例提供了一种用于发动机的系统，其包括仅联接到第一排气歧管的第一组排气门，所述第一排气歧管经由排气再循环(EGR)通道在涡轮增压器压缩机上游联接到进气通道，所述EGR通道包括EGR阀；仅联接到第二排气歧管的第二组排气门，所述第二排气歧管在设置于排气通道中的涡轮增压器涡轮的上游联接到排气通道；多个发动机气缸，每个发动机气缸包括第一组排气门中的一个和第二组排气门中的一个；以及止回阀，其定位在与EGR阀平行的导管中。在系统的第一示例中，所述第一组排气门与所述第二组排气门在不同正时打开，并且在所述多个发动机气缸的所述第一组排气门和进气门之间存在气门重叠时段，其中当所述第二组排气门关闭时每个气缸的所述一个排气门和进气门都打开。在所述系统的第二示例中(其可选地包括第一示例)，止回阀定位成在涡轮增压器压缩机上游从进气通道吸入进气，并在发动机负荷低于阈值负荷时的气门重叠时段期间将进气引导到第一排气歧管。在系统的第三示例中(其可选地第一和第二示例中的一个或两个)，所述系统还包括在涡轮增压器涡轮的下游联接在第一排气歧管和排气通道之间的旁路通道，以及定位在旁路通道中的扫气废气门阀。在系统的第四示例中(其可选地包括第一至第三示例中的一个或多个或每一个)，所述系统还包括控制器，所述控制器被配置成当发动机负荷低于阈值负荷时关闭扫气废气门和EGR阀。在系统的第五示例中(所述第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个或每一个)，所述控制器还被配置成当发动机负荷低于阈值负荷时，调整第一组排气门的第一关闭正时和第二组排气门的第二关闭正时。

另一个示例提供了一种方法，所述方法包括：在低发动机负荷状况期间，延迟将发动机气缸联接到涡轮的泄放排气门和经由扫气歧管将气缸联接到发动机进气通道的扫气排气气门两者的排气门关闭正时；以及通过在气门重叠时段期间允许进气进入扫气歧管，减少气缸中的排气残余物。在所述方法的第一示例中，气门重叠时段包括当扫气排气门和气缸的进气门都打开时的发动机循环的时段。在所述方法的第二示例中(其可选地包括第一示例)，允许进气进入扫气歧管包括经由在压缩机上游定位在扫气歧管和进气通道之间的止回阀允许进气进入扫气歧管。在所述方法的第三示例中(其可选地包括第一和第二示例中的一个或两个)，所述方法还包括：在低发动机负荷状况期间，关闭在压缩机上游定位在扫气歧管和进气通道之间的排气再循环(EGR)阀，并且止回阀与EGR阀平行联接。在所述方法的第四示例中(其可选地包括第一至第三示例中的一个或多个或每一个)，低发动机负荷状况包括发动机负荷低于第一阈值负荷的发动机操作，并且还包括在发动机负荷在第一阈值负荷之上的EGR启用操作期间，打开EGR阀以使排气在压缩机上游从扫气歧管流到进气通道。在所述系统的第五示例中(其可选地包括第一至第四示例中的一个或多个或每一个)，延迟泄放排气门和扫气排气门两者的排气门关闭正时包括在第一正时关闭泄放排气门并且在迟于第一正时的第二正时关闭扫气排气门，并且还包括在EGR启用的操作期间，当所命令的EGR大于阈值EGR率时，在第三正时关闭泄放排气门并在第四正时关闭扫气排气门，其中第三正时早于第一正时，并且第四正时早于第二正时。在所述方法的第六示例中(其可选地包括第一至第五示例中的一个或多个或每一个)，所述方法还包括：在低发动机负荷状况期间，关闭在涡轮下游将扫气歧管联接到发动机的排气道的扫气废气门，以及关闭横跨涡轮联接的涡轮废气门。

另一种表示提供了一种方法，所述方法包括在第一状况期间，基于所命令的EGR率调整废气再循环(EGR)阀的位置；使气体从第一组排气门流到进气通道；以及使燃烧的排气从第二组排气门流到设置在排气通道中的涡轮而不是流到进气通道，其中多个发动机气缸的每个气缸包括第一组排气门中的一个气门和第二组排气门中的一个气门。所述方法还包括：在第二状况期间，关闭EGR阀；经由与EGR阀平行定位的止回阀并且经由第一组排气门将进气从进气通道流到多个发动机气缸；以及使燃烧的排气从第二组排气门流到涡轮而不是流到进气通道。在所述方法的第一示例中，第一状况包括第一负荷范围内的发动机负荷，并且第二状况包括第二负荷范围内的发动机负荷，所述第二负荷范围低于所述第一负荷范围。在所述方法的第二示例中(其可选地包括第一示例)，所述方法还包括：在第一状况期间，在第一正时关闭第一组排气门；以及在第二状况期间，在迟于第一正时的第二正时，关闭第一组排气门。在所述方法的第三示例中(其可选地包括第一和第二示例中的一个或两个)，所述方法还包括在第一状况和第二状况两者期间，在比第二正时早的第三正时打开一组进气门，其中每个气缸包括该组进气门中的至少一个进气门。在所述方法的第四示例中(其可选地包括第一至第三示例中的一个或多个或每一个)，所述方法还包括：在第一状况期间，基于所命令的EGR率调整第一组排气门的关闭正时。在所述方法的第五示例中(其可选地包括第一至第四示例中的一个或多个或每一个)，所述方法还包括：在第一状况期间，基于排气质量流量来调整扫气歧管旁路阀的位置，所述旁路阀在涡轮下游将第一组排气门流体地联接到排气通道；以及在第二状况期间，关闭扫气歧管旁路阀。

注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以结合各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以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执行。本文描述的特定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、多任务的、多线程的处理策略等)中的一个或多个。因此，所示的各种动作、操作或功能可以所示的顺序执行、并行地执行，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所述的示例实施例的特征和优点所需要的，而是为了便于说明和描述而提供。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制系统中计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。

将了解，本文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意义，因为许多变型是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括各种系统和配置的所有新颖的和非明显的组合和子组合，以及本文公开的其他特征、功能和/或性质。

以下权利要求特别指出被视为新颖的和非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”要素或“第一”要素或其等效形式。这些权利要求应理解成包括一个或多个这样的要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个这样的要素。可以通过本权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合。此类权利要求，无论在范围上比原始权利要求更宽、更窄、相同或不同，均被认为包括在本公开的主题内。

根据本发明，一种方法包括：通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管中而将扫气歧管维持在阈值压力之上，所述扫气歧管联接到发动机的气缸并且联接到发动机的进气通道。

根据实施例，通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管中来将扫气歧管维持在阈值压力之上包括将扫气排气歧管维持在环境压力下。

根据实施例，通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管来将扫气歧管维持在阈值压力之上包括：在所述气门重叠时段期间经由定位在导管中的止回阀允许新鲜空气进入扫气歧管，所述导管在第一端处流体地联接到扫气歧管并且在第二端处流体地联接到进气通道，所述导管在进气通道的在进气节气门上游的位置处流体地联接到进气通道。

根据实施例，气缸经由扫气排气门联接到扫气歧管，并且其中气门重叠时段包括当扫气排气门和气缸的进气门两者都打开时的发动机循环的时段。

根据实施例，本发明的特征还在于，在低发动机负荷状况期间，延迟将气缸联接到涡轮的泄放排气门和扫气排气门两者的排气门关闭正时。

根据实施例，本发明的特征还在于，在低发动机负荷状况期间，关闭在压缩机上游定位在扫气歧管和进气通道之间的排气再循环(EGR)阀，并且其中止回阀与EGR阀平行联接。

根据实施例，本发明的特征还在于，在发动机负荷高于低发动机负荷状况的状况期间，基于所命令的EGR率来调整EGR阀的位置。

根据本发明，提供了一种用于发动机的系统，其具有：仅联接到第一排气歧管的第一组排气门，所述第一排气歧管经由排气再循环(EGR)通道在涡轮增压器压缩机上游联接到进气通道，所述EGR通道包括EGR阀；仅联接到第二排气歧管的第二组排气门，所述第二排气歧管在设置于排气通道中的涡轮增压器涡轮的上游联接到排气通道；多个发动机气缸，每个发动机气缸包括第一组排气门中的一个和第二组排气门中的一个；以及止回阀，其定位在与EGR阀平行的导管中。

根据实施例，所述第一组排气门与所述第二组排气门在不同正时打开，并且其中在所述多个发动机气缸的所述第一组排气门和进气门之间存在气门重叠时段，其中当所述第二组排气门关闭时，每个气缸的所述一个排气门和进气门都打开。

根据实施例，止回阀定位成在涡轮增压器压缩机上游从进气通道吸入进气，并在发动机负荷低于阈值负荷时的气门重叠时段期间将进气引导到第一排气歧管。

根据实施例，本发明的特征还在于，在涡轮增压器涡轮的下游联接在第一排气歧管和排气通道之间的旁路通道，以及定位在旁路通道中的扫气废气门阀。

根据实施例，本发明的特征还在于控制器，所述控制器被配置成在发动机负荷低于阈值负荷时关闭扫气废气门和EGR阀。

根据实施例，所述控制器还被配置成当发动机负荷低于阈值负荷时，调整第一组排气门的第一关闭正时和第二组排气门的第二关闭正时。

根据本发明，一种方法包括：在低发动机负荷状况期间，延迟将发动机气缸联接到涡轮的泄放排气门和经由扫气歧管将气缸联接到发动机进气通道的扫气排气气门两者的排气门关闭正时；以及通过在气门重叠时段期间允许进气进入扫气歧管，减少气缸中的排气残余物。

根据实施例，气门重叠时段包括当扫气排气门和气缸的进气门都打开时的发动机循环的时段。

根据实施例，允许进气进入扫气歧管包括经由在压缩机上游定位在扫气歧管和进气通道之间的止回阀允许进气进入扫气歧管。

根据实施例，本发明的特征还在于，在低发动机负荷状况期间，关闭在压缩机上游定位在扫气歧管和进气通道之间的排气再循环(EGR)阀，并且其中止回阀与EGR阀平行联接。

根据实施例，低发动机负荷状况包括发动机负荷低于第一阈值负荷的发动机操作，并且还包括在发动机负荷在第一阈值负荷之上的EGR启用操作期间，打开EGR阀以使排气从扫气歧管在压缩机上游流到进气通道。

根据实施例，延迟泄放排气门和扫气排气门两者的排气门关闭正时包括在第一正时关闭泄放排气门并且在迟于第一正时的第二正时关闭扫气排气门，并且还包括在EGR启用的操作期间，当所命令的EGR大于阈值EGR率时，在第三正时关闭泄放排气门并在第四正时关闭扫气排气门，其中第三正时早于第一正时，并且第四正时早于第二正时。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，在低发动机负荷状况期间，关闭扫气废气门，所述扫气废气门在涡轮的下游将扫气歧管联接到发动机的排气道，以及关闭横跨涡轮联接的涡轮废气门。

Claims (13)

1.一种方法，包括：

通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管而将所述扫气歧管维持在阈值压力之上，所述扫气歧管联接到发动机的气缸并且联接到所述发动机的进气通道。

2.如权利要求1所述的方法，其中通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管中来将所述扫气歧管维持在阈值压力之上包括将所述扫气排气歧管维持在环境压力下。

3.如权利要求1所述的方法，其中通过在气门重叠时段期间将新鲜空气引入扫气排气歧管中来将所述扫气歧管维持在阈值压力之上包括：在所述气门重叠时段期间经由定位在导管中的止回阀允许所述新鲜空气进入所述扫气歧管，所述导管在第一端处流体地联接到所述扫气歧管并且在第二端处流体地联接到所述进气通道，所述导管在所述进气通道的在进气节气门上游的位置处流体地联接到所述进气通道。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述气缸经由扫气排气门联接到所述扫气歧管，并且其中所述气门重叠时段包括当所述扫气排气门和所述气缸的进气门两者都打开时的发动机循环的时段。

5.如权利要求3所述的方法，其还包括在低发动机负荷状况期间，延迟将所述气缸联接到涡轮的泄放排气门和所述扫气排气门两者的排气门关闭正时。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：在所述低发动机负荷状况期间，关闭在所述压缩机上游定位在所述扫气歧管和所述进气通道之间的排气再循环(EGR)阀，并且其中所述止回阀与所述EGR阀平行联接。

7.如权利要求6所述的方法，还包括在发动机负荷高于所述低发动机负荷状况的状况期间，基于所命令的EGR率来调整所述EGR阀的位置。

8.一种用于发动机的系统，包括：

第一组排气门，其仅联接到第一排气歧管，所述第一排气歧管经由排气再循环(EGR)通道在涡轮增压器压缩机上游联接到进气通道，所述EGR通道包括EGR阀；

第二组排气门，其仅联接到第二排气歧管，所述第二排气歧管在设置在排气通道中的涡轮增压器涡轮的上游联接到所述排气通道；

多个发动机气缸，每个发动机气缸包括所述第一组排气门中的一个和所述第二组排气门中的一个；以及

止回阀，其定位在与所述EGR阀平行的导管中。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述第一组排气门与所述第二组排气门在不同正时打开，并且其中在所述多个发动机气缸的所述第一组排气门和进气门之间存在气门重叠时段，其中当所述第二组排气门关闭时，每个气缸的所述一个排气门和进气门都打开。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述止回阀定位成在所述涡轮增压器压缩机上游从所述进气通道吸入进气，并在发动机负荷低于阈值负荷时的所述气门重叠时段期间将所述进气引导到所述第一排气歧管。

11.如权利要求10所述的系统，还包括在所述涡轮增压器涡轮的下游联接在所述第一排气歧管和所述排气通道之间的旁路通道，以及定位在所述旁路通道中的扫气废气门阀。

12.如权利要求11所述的系统，还包括控制器，所述控制器被配置成在发动机负荷低于所述阈值负荷时关闭所述扫气废气门和所述EGR阀。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述控制器还被配置成当发动机负荷低于所述阈值负荷时，调整所述第一组排气门的第一关闭正时和所述第二组排气门的第二关闭正时。