CN111075574A - 用于减小发动机压缩扭矩的系统及方法 - Google Patents

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exhaust
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intake
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拉尔夫·韦恩·坎宁安
约瑟夫·乌雷
威廉·卡里·科尔
布拉德·波伊尔
罗斯·戴卡斯特拉·普西福尔
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

本公开提供了“用于减小发动机压缩扭矩的系统及方法”。提供了用于在具有分流式排气系统的发动机在不供应燃料的情况下转动时减小发动机压缩扭矩的方法及系统。在一个示例中，一种方法可以包括：维持气缸的泄放排气门关闭，所述泄放排气门联接到第一排气歧管，所述第一排气歧管将气体从所述气缸引导至催化器；以及打开所述气缸的扫气排气门，所述扫气排气门联接到第二排气歧管，所述第二排气歧管将气体从所述气缸引导到排气再循环系统。通过这种方式，在防止气体流向所述催化器的同时减少了所述气缸内气体的压缩。

Description

用于减小发动机压缩扭矩的系统及方法
技术领域
本说明书总体上涉及用于控制车辆发动机以在发动机在不供应燃料的情况下转动的同时减小发动机扭矩振荡的方法及系统。
背景技术
发动机可以包括在混合动力车辆动力传动系统中，所述混合动力车辆动力传动系统还包括电机。此类混合动力车辆系统可以经由再生制动、电动蠕行和/或轻起步来提高燃料经济性。然而，为了利用这些特征，车辆的变速器必须接合挡位，并且一些混合动力车辆架构(诸如P0和P1架构)不能使得发动机与电机脱离。因此，使电机转动以进行再生制动、电动蠕行和轻起步也会使发动机转动，从而由于发动机扭矩振荡而使得低速再生制动、电动蠕行和轻起步对于乘员来说不舒服。例如，(例如在压缩冲程期间)由发动机气缸内的气体压缩和由此产生的膨胀(例如，在做功冲程期间)引起的压缩扭矩可能导致动力传动系统加速和减速。结果，某些混合动力车辆架构(例如，P0和P1)不能在低发动机转速下使用再生制动、电动蠕行和/或轻起步，从而导致燃料经济性降低。
在发动机在不供应燃料的情况下转动的同时减小压缩扭矩的其他尝试包括减少通过发动机的气流。Gibson等人在US 7,930,087中示出了一种示例性方法。其中诸如通过在操作排气门以产生泵气损失扭矩的同时保持进气门关闭或者通过将进气门和排气门都保持关闭以减小泵气损失扭矩来调整排气凸轮升程和/或相位和/或进气门正时。此外，可以诸如经由节气门控制来降低歧管空气压力。
然而，本文中发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，例如由于控制灵活性和/或由于气门活塞余隙，阀控制可能是昂贵的。此外，停用进气门和排气门两者不能消除扭矩脉冲。更进一步地，发明者已经在本文中认识到分流式排气系统提供了减小发动机压缩扭矩的机会。例如，分流式排气系统可以包括第一排气歧管和第二排气歧管，所述第一排气歧管将排气引导至涡轮增压器的涡轮和下游催化器，所述第二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口以减少发动机爆震并提高发动机效率。在这样的发动机系统中，每个气缸可以包括两个进气门和两个排气门，其中第一组气缸排气门(例如，泄放排气门)专门联接到第一排气歧管，并且第二组气缸排气门(例如，扫气排气门)专门联接到第二排气歧管。第一组气缸排气门可以在与第二组气缸排气门不同的正时下操作，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间段，其中新鲜进气(或新鲜进气与EGR的混合物)(被称为直吹)可以经由联接到第二排气歧管的EGR通道流过气缸并在压缩机的上游返回到进气口。例如，由于分流式排气系统发动机的阀配置能够实现直吹，所述分流式排气系统发动机已经具有气门活塞间隙以在活塞处于上止点时维持第二组气缸排气门打开。
发明内容
在一个示例中，可以通过以下方法来解决上述问题，所述方法包括：当以非零速度在不供应燃料的情况下旋转发动机时，维持气缸的第一排气门关闭，所述第一排气门联接到泄放排气歧管，所述泄放排气歧管联接到排气通道，并增大所述气缸的第二排气门的打开持续时间，所述第二排气门联接到扫气歧管，所述扫气歧管联接到排气通道。通过这种方式，可以减小发动机压缩扭矩。实际上，发动机始终打开其至少一个阀(进气门或排气门)，因此防止压缩。
作为一个示例，增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在所述气缸的进气门关闭的同时维持所述第二排气门打开。作为另一个示例，增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在整个发动机循环中维持所述第二排气门打开。作为又另一示例，增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在所述气缸的至少压缩冲程和排气冲程期间打开所述第二排气门。第二排气门的不同阀控制策略减少了气缸内的压力增大，由此减少了所产生的压缩和膨胀扭矩的量，并且在各种车辆操作模式(包括再生制动、电动蠕行和轻起步)期间即使在低速(例如，副怠速)下也能够使得发动机不点火地旋转。通过在低发动机转速下不点火地转动发动机的同时启用再生制动、电动蠕行和轻起步，可以提高燃料经济性。此外，通过维持第一排气门关闭，可以防止气流流向催化器。结果，避免了在发动机关闭事件之后使用附加的燃料用于催化器再生，由此进一步提高了燃料经济性。
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。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或本质特征，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书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所指出的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出了具有分流式排气系统的涡轮增压发动机系统的示意图。
图2示出了图1的发动机系统的气缸的实施例。
图3是车辆传动系的示意图。
图4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5示出了用于减小具有分流式排气系统的发动机的压缩扭矩的示例性方法。
图6示出了调整分流式排气发动机系统的一个发动机气缸的气缸进气门和排气门正时以便减小发动机压缩扭矩的第一示例。
图7示出了调整分流式排气发动机系统的一个发动机气缸的气缸进气门和排气门正时以便减小发动机压缩扭矩的第二示例。
图8示出了用于在不供应燃料的情况下转动混合动力传动系统的发动机的同时调整气缸气门正时的预测示例性时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于减小具有分流式排气系统(诸如图1至图2中所示的发动机系统)的发动机中的压缩扭矩的系统及方法。此外，发动机系统可以包括在混合动力传动系统(诸如图3中所示的示例性动力传动系统)中。例如，混合动力传动系统可以包括其中发动机旋转地联接到电机且在它们之间未联接分离离合器的架构。为了在发动机在不供应燃料的情况下转动的同时减小压缩扭矩，控制器可以根据图5中所示的示例性方法来调整气缸进气门正时和排气门正时。例如，气缸进气门正时和排气门正时可以从图4中所示的示例性标称气门正时(可以在燃烧期间使用以促进排气再循环和直吹)调整到图6和图7中所示的示例性调整后正时中的一者。在图8中示出了在各种在接合挡位、发动机关闭模式(包括减速燃料关闭、再生制动、电动蠕行和轻起步)期间操作车辆的示例性时间线。
现在转向附图，图1示出了多缸内燃发动机10的示意图，所述多缸内燃发动机可以包括在发动机100的推进系统中。发动机10包括多个燃烧室(即，气缸)，所述燃烧室可以通过气缸盖(未示出)盖住顶部。在图1中所示的示例中，发动机10包括以直列4缸配置设置的气缸13、14、15和18。然而，应当理解，尽管图1示出了四个气缸，但是发动机10也可以包括任何配置(例如V-6、I-6、V-12、对置4缸等)的任何数量的气缸。此外，图1中所示的气缸配置可以具有如下面进一步描述的气缸配置，诸如图2中所示的气缸配置。气缸13、14、15和18中的每一者包括两个进气门和两个排气门，所述两个进气门包括第一进气门2和第二进气门4，所述两个排气门包括第一排气门(在本文被称为泄放排气门或泄放气门)8和第二排气门(在本文被称为扫气排气门或扫气气门)6。进气门和排气门在本文可以分别被称为气缸进气门和气缸排气门。如下面参考图2解释的那样，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。在一个示例中，第一进气门2和第二进气门4都可以被控制到同一气门正时(例如，使得它们在发动机循环中同时打开和关闭)。在备选示例中，可以在不同的气门正时控制第一进气门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使得同一气缸的第一排气门和第二排气门在彼此不同的时间打开和关闭，如下面进一步讨论的那样。
每个气缸经由进气通道28从进气歧管44接收进气(或进气与再循环排气的混合物，如下面将阐述的)。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1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。通过这种方式，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。
进气道中的一者或多者可以包括充气运动控制装置，诸如充气运动控制阀(CMCV)。如图1中所示，每个气缸的每个第一进气道20包括CMCV 24。CMCV 24也可以被称为涡流控制阀或滚流控制阀。CMCV 24可以限制经由第一进气门2进入气缸的气流。在图1的示例中，每个CMCV 24可以包括阀板；然而，阀的其他配置也是可能的。注意，出于本公开的目的，CMCV 24在它完全激活时处于“关闭”(例如，全闭)位置，并且阀板完全倾斜到相应的第一进气道20中，由此导致最大的空气充气流动阻塞。可选地，CMCV 24在停用时处于“打开”(例如，全开)位置，并且阀板完全旋转以基本上与气流平行，由此显著地最小化或消除气流充气阻塞。CMCV可以主要维持在其“打开”位置，并且可以仅在需要涡流条件时被激活“关闭”。如图1中所示，每个气缸的仅一个进气道包括CMCV 24。然而，在其他示例中，每个气缸的两个进气道都可以包括CMCV 24。响应于发动机工况(诸如发动机转速/负荷和/或当经由第二排气门6的直吹工作时)，控制器12可以致动CMCV 24(例如，经由可以联接到与每个CMCV24直接联接的旋转轴的气门致动器)以将CMCV移动到打开位置或关闭位置，或者打开位置与关闭位置之间的多个位置。如本文所提到的，直吹空气或直吹燃烧冷却(BTCC)可以指代在进气门与第二排气门6之间的气门打开重叠时间段(例如，进气门和第二排气门6同时打开的时间段)期间从每个气缸的一个或多个进气门流到第二排气门6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)可以用于在联接到每个气缸的燃料喷射器66中产生燃料压力。因此，燃料可以经由燃料喷射器66直接喷射到气缸中。无分电器点火系统88响应于来自控制器12的信号而经由火花塞92向气缸13、14、15和18提供点火火花以发起燃烧。气缸13、14、15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1中所示，气缸13、14、15和18经由第一排气流道(例如，排气道)86将燃烧气体的第一泄放部分排放到第一排气歧管(在本文也被称为泄放歧管)84，并且经由第二排气流道(例如，排气道)82将燃烧气体的第二扫气部分排放到第二排气歧管(在本文也被称为扫气歧管)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13和18(在本文被称为外侧气缸)的第一排气流道86从气缸13和18延伸到第一排气歧管84的第二歧管部分85，而气缸14和15(在本文被称为内侧气缸)的第一排气流道86从气缸14和15延伸到第一排气歧管84的第一歧管部分81。第二排气流道82从气缸13、14、15和18伸展到第二排气歧管80。
每个排气流道可以与经由对应的排气门与它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与第一排气流道之间流动。上述排气系统在本文中可以被称为分流式排气歧管系统，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不会直接彼此连通(例如，没有通道将两个排气歧管直接联接到彼此，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彼此混合)。
发动机10被示为具有涡轮增压器，所述涡轮增压器包括联接在公共轴(未示出)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，并且经由气缸14和15的第一排气门8仅从气缸14和15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，并且经由气缸13和18的第一排气门8仅从气缸13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165两者排放到公共排气通道74中。在其他示例中，涡轮164可以包括通过两个涡轮蜗壳或通道进给的单个涡轮而不是双级涡轮，所述涡轮蜗壳或通道将气体引入涡轮的不同部分。例如，两个蜗壳可以各自在涡轮的整个周边但是在不同的轴向位置处引入气体(通常被称为双涡旋涡轮)。可选地，两个蜗壳可以各自在周边的一部分上(诸如大约180度)将气体引入涡轮。在另一个示例中，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。
废气门(也被称为泄放废气门)可以在第一排气流道中的一者中联接到第一排气歧管84。如图1中所示，泄放废气门阀76(以下被称为BDWG 76)可以包括在旁路78中，所述旁路将气缸18的第一排气流道86(例如，在第一端)联接到排气通道74(例如，在第二端)。旁路78的第二端可以在第一排放控制装置70与第二排放控制装置72之间(如图1中所示)或者可选地在涡轮164与第一排放控制装置70之间沿着排气通道74的区域处与第二排气歧管80的流动通道98合并。当BDWG 76处于关闭位置时，流入第一排气歧管84的排气被引导至涡轮164(并且被阻止流过旁路78)。然而，当BDWG 76打开(包括处于全开位置和完全打开与完全关闭之间的任何位置)时，流入第一排气歧管84的排气的一部分可以通过旁路78引导到排气通道74，因此减少了输送到双级涡轮164的排气的量。具体地，当BDWG 76打开或至少部分打开时，来自气缸18的第一排气流道86的至少一些排气被引导通过旁路78，远离双级涡轮164，并且在第一排放控制装置70的下游和第二排放控制装置72的上游到达排气通道74。另外，从气缸13流入第二歧管部分85的排气的一部分可以流向排气流道87并通过至少部分打开的BDWG 76进入旁路78。通过这种方式，BDWG 76的位置可以被调整以控制由涡轮增压器提供的增压量。例如，通过增大BDWG 76的开度量(例如，从关闭到打开或部分打开)，第二涡轮165(以及因此压缩机162)的速度降低，由此减小增压。应当明白，图1中所示的发动机10的配置是发动机的非限制性示例，并且其他示例可以包括BDWG 76，所述BDWG联接到第一排气流道86的另一个排气流道。
排出双级涡轮164的排气在排气通道74中向下游流到第一排放控制装置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可以是三元催化器。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器(DOC)和选择性催化还原催化器(SCR)。在又另一示例中，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可以包括催化器，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还包括与包括在控制系统17中的控制器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1中所示，排气通道74包括位于第一排放控制装置70与第二排放控制装置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可以被配置为测量排出第二排放控制装置72的排气的氧含量。在一个示例中，氧传感器90、氧传感器91和氧传感器93中的一者或多者可以是通用排气氧(UEGO)传感器。可选地，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1中所示，压力传感器96在排气通道74内位于第一排放控制装置70与第二排放控制装置72之间。因此，压力传感器96可以被配置为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都布置在排气通道74内流动通道98和旁路78联接到排气通道74的点处。流动通道98在本文可以被称为扫气歧管旁通通道(SMBP)98。扫气歧管旁通通道98直接联接到第二排气(例如，扫气)歧管80和排气通道74并且联接在其间。阀97(在本文被称为扫气歧管旁通阀，SMBV)设置在扫气歧管旁通通道98内，并且可以由控制器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。第一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(因此可以被称为低压EGR通道)。因此，排气(或直吹空气，如下面进一步解释的)经由第一EGR通道50在压缩机162的上游从第二排气歧管80引导到进气通道28。如图1中所示，第一EGR通道50可以包括EGR冷却器52，所述EGR冷却器被配置为冷却从第二排气歧管80流到进气通道28的排气，并且所述第一EGR通道还可以包括设置在其中的第一EGR阀54(在本文可以被称为BTCC阀)。控制器12被配置为致动和调整BTCC阀54的位置以便控制通过第一EGR通道50的流速和/或流量。当BTCC阀54处于关闭(例如，全闭)位置时，没有排气或进气可以在压缩机162的上游从第二排气歧管80流到进气通道28。此外，当BTCC阀54处于打开位置时，排气和/或直吹空气可以在压缩机162的上游从第二排气歧管80流到进气通道28。控制器12可以另外将BTCC阀54调整到完全打开与完全关闭之间的多个位置。在其他示例中，控制器12可以仅将BTCC阀54调整为完全打开或完全关闭。
在进气通道28内，第一喷射器56定位在EGR通道50的出口处。第一喷射器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。结果，来自EGR通道50的EGR可以与通过进气通道28流到压缩机162的新鲜空气混合。因此，来自EGR通道50的EGR可以用作第一喷射器56上的动力流。在备选示例中，可能没有喷射器位于EGR通道50的出口处。相反，压缩机162的出口可以成形为喷射器，所述喷射器降低气体压力以辅助EGR流(因此，在该示例中，空气是动力流并且EGR是辅助流)。在又另一示例中，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输送到进气通道28中。
第二EGR通道58联接在第一EGR通道50与进气通道28之间。具体地，如图1中所示，第二EGR通道58在BTCC阀54与EGR冷却器52之间联接到第一EGR通道50。在其他示例中，当第二EGR通道58包括在发动机系统中时，所述系统可以不包括EGR冷却器52。另外，第二EGR通道58在压缩机162的下游直接联接到进气通道28。此外，如图1中所示，第二EGR通道58在增压空气冷却器(CAC)40的上游联接到进气通道28。CAC 40被配置为在进气(其可以是来自发动机系统外部的新鲜进气与再循环排气的混合物)通过CAC 40时将其冷却。因此，来自第一EGR通道50和/或第二EGR通道58的再循环排气可以在进入进气歧管44之前经由CAC 40冷却。在备选示例中，第二EGR通道58可以在CAC 40的下游联接到进气通道28。在这样的示例中，可以没有EGR冷却器52设置在第一EGR通道50内。此外，如图1中所示，第二喷射器57在进气通道28内可以位于第二EGR通道58的出口处。
第二(例如，中压)EGR阀59设置在第二EGR通道58内。第二EGR阀59被配置为调整通过第二EGR通道58的气流(例如，进气或排气)的量。如下面进一步描述的，基于发动机工况(例如，根据发动机工况)，控制器12可以将EGR阀59致动到打开(例如，全开)位置(允许最低程度地限制流过第二EGR通道58)，致动到关闭(例如，全闭)位置(阻止流过第二EGR通道58)，或者致动到完全打开与完全关闭之间的多个位置。例如，致动EGR阀59可以包括控制器12向EGR阀59的致动器发送电子信号以将EGR阀59的阀板移动到打开位置、关闭位置或完全打开与完全关闭之间的某个位置。基于发动机系统中的各个其他阀的系统压力和位置，空气可以在第二EGR通道58内流向进气通道28或者在第二EGR通道58内流向第二排气歧管80。
进气通道28还包括进气节气门62。如图1中所示，进气节气门62位于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17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。通过在操作压缩机162的同时调整进气节气门62，一定量的新鲜空气可以从大气中引入和/或一定量的再循环排气可以从一个或多个EGR通道引入发动机10，由CAC 40冷却并经由进气歧管44在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CAC 40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。
第三流动通道30(在本文可以被称为热管)联接在第二排气歧管80与进气通道28之间。具体地，在进气节气门62的下游和进气歧管44的上游，第三流动通道30的第一端直接联接到第二排气歧管80，并且第三流动通道30的第二端直接联接到进气通道28。第三阀32(例如，热管阀)设置在第三流动通道30内，并且被配置为调整通过第三流动通道30的气流量。响应于从控制器12发送到第三阀32的致动器的致动信号，第三阀32可以被致动到全开位置、全闭位置或完全打开与完全关闭之间的多个位置。
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1中所示，第二排气歧管80包括压力传感器34和氧气传感器36，它们设置在第二排气歧管中并且被配置为分别测量排出第二排气门6并进入第二排气歧管80的排气和直吹(例如，进气)空气的压力和氧含量。除氧传感器36之外或作为其备选，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38。因此，可以基于氧传感器38和/或氧传感器36的输出来确定经由第二排气门6排出每个气缸的排气和/或直吹空气的氧含量。
在一些示例中，如图1中所示，进气通道28可以包括电动压缩机60。电动压缩机60设置在旁通通道61中，所述旁通通道在电动压缩机阀63的上游和下游联接到进气通道28。具体地，旁通通道61的入口在电动压缩机阀63的上游联接到进气通道28，并且旁通通道61的出口在电动压缩机阀63的下游和第一EGR通道50联接到进气通道28的位置的上游联接到进气通道28。此外，旁通通道61的出口在进气通道28中联接在涡轮增压器压缩机162的上游。电动压缩机60可以通过电动马达使用存储在能量存储装置中的能量来电驱动。在一个示例中，电动马达可以是电动压缩机60的一部分，如图1中所示。当请求附加增压(例如，进气压力增加到高于大气压力)超过由压缩机162提供的量时，控制器12可以激活电动压缩机60使得所述电动压缩机旋转并增大流过旁通通道61的进气压力。此外，控制器12可以将电动压缩机阀63致动到关闭或部分关闭位置，以引导增加量的进气通过旁通通道61和电动压缩机60。
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、流速和/或氧传感器)。例如，如图1中所示，进气通道28包括质量空气流量(MAF)传感器48，所述MAF传感器设置在进气通道28中的电动压缩阀63的上游。在压缩机162的上游和第一EGR通道50联接到进气通道28的位置的下游，进气压力传感器31和进气温度传感器33定位于进气通道28中。进气氧传感器35和进气温度传感器43可以在压缩机162的下游和CAC 40的上游定位于进气通道28中。附加的进气压力传感器37可以在CAC 40的下游和节气门28的上游定位于进气通道28中。在一些示例中，如图1中所示，附加的进气氧传感器39在进气通道28中可以位于CAC 40与节气门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在所有发动机气缸的上游都位于进气歧管44内。
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3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，在一些示例中，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17和通过经由输入装置(图1中未示出)来自车辆操作员的输入来控制。控制系统17被示为从多个传感器16(其各种示例在本文描述)接收信息并向多个致动器83发送控制信号。作为一个示例，传感器16可以包括位于上述进气通道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。其他传感器可以包括节气门入口温度传感器以用于估计联接在进气通道中的节气门62下游的节气门空气温度(TCT)。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66、阀63、42、54、59、32、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5中描述了示例性控制程序(例如，方法)。例如，第一排气门8、第二排气门6以及可选地进气门2和4的操作可以被调整以在发动机不点火转动时减小压缩机扭矩。
应当注意，尽管图1示出了发动机10包括第一EGR通道50、第二EGR通道58、流动通道98和流动通道30中的每一者，但是在备选示例中，发动机10也可以仅包括这些通道的一部分。例如，发动机10可以仅包括第一EGR通道50和流动通道98，而不包括第二EGR通道58和流动通道30。在另一个示例中，发动机10可以包括第一EGR通道50、第二EGR通道58和流动通道98，但不包括流动通道30。在又另一示例中，发动机10可以包括第一EGR通道50、流动通道30和流动通道98，但不包括第二EGR通道58。在一些示例中，发动机10可以不包括电动压缩机60。在其他示例中，发动机10可以包括图1中所示的传感器的全部或仅一部分。
现在参考图2，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1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，所述燃烧室可以表示图1的气缸13、14、15和18中的任一者。燃烧室130包括冷却剂套筒114和气缸壁132，活塞136位于所述气缸壁中并连接到曲轴140。如本文中所使用的，词语“旋转发动机”和“转动发动机”是指曲轴140围绕其中心轴线旋转。燃烧室130被示为分别经由进气门4和第一排气门8与进气歧管44和第一排气流道86连通。如图1中先前所述，发动机10的每个气缸可以沿着两个导管排出燃烧产物，并且在图2中仅示出了从气缸通向涡轮的第一排气流道(例如，排气通道)，而第二排气流道(例如，第二排气流道82)在该视图中不可见。
此外正如之前在图1中阐述的那样，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，示出了仅一个进气门(例如，进气门4)和第一排气门8。进气门4和第一排气门8位于燃烧室130的上部区域处。进气门4和第一排气门8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。凸轮致动器系统可以利用凸轮廓线变换(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(包括进气门4)由进气凸轮151控制，并且每个排气门(包括第一排气8)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发送信号以使第一排气门8停用，使得所述第一排气门保持关闭并且在其设定的正时不能打开。进气凸轮轴151和排气凸轮轴153的位置可以分别由凸轮轴位置传感器155和157来确定。如上文所介绍，在一个示例中，每个气缸的所有排气门都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)排气门两者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经由第一排气凸轮轴来控制，并且每个气缸的泄放排气门可以经由不同的第二排气凸轮轴来控制。通过这种方式，扫气气门和泄放气门的气门正时可以彼此分开调整。在备选示例中，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制件。
在一些示例中，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可以可选地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由凸轮致动(包括CPS和/或VCT系统)控制的排气门。在又其他示例中，进气门和排气门可以由公共气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统来控制。
在一个示例中，进气凸轮151包括单独的和不同的凸轮凸角，所述单独的和不同的凸轮凸角为燃烧室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，所述单独的和不同的凸轮凸角为燃烧室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，所述公共凸角或类似的凸角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较低气缸压力下排出的排气与在较高气缸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的做功冲程的下止点(BDC)之前从关闭位置打开第一排气门(例如，泄放气门)并且在排气冲程的上止点(TDC)之前充分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用于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之后关闭所述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)流到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)和直吹空气流到压缩机入口，可以提高发动机系统效率。
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。常规上，压缩比在9:1至10:1的范围中。然而，在使用不同燃料的一些示例中，可以增大压缩比。例如，当使用较高辛烷值的燃料或具有较高潜在汽化焓的燃料时，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，则压缩比也可以增大。
在一些示例中，发动机10的每个气缸都可以包括用于发起燃烧的火花塞92。在选定操作模式下，点火系统88可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞92向燃烧室130提供点火火花。然而，在一些示例中，诸如在发动机10通过自动点火或通过喷射燃料来引发燃烧的情况下(诸如当发动机10是柴油发动机时)，可以省略火花塞92。
作为非限制性示例，气缸130被示为包括一个燃料喷射器66。燃料喷射器66被示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FPW的脉冲宽度成比例地直接在其中喷射燃料。通过这种方式，燃料喷射器66提供所谓的燃料直接喷射(以下也称为“DI”)到气缸130中。尽管图2将喷射器66示为侧喷射器，但是所述喷射器也可以位于活塞的顶部，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，所以当使用醇基燃料操作发动机时，此类位置可能增加混合和燃烧。可选地，喷射器可以位于顶部并靠近进气门以改进混合。在另一个示例中，喷射器66可以是进气道喷射器，所述进气道喷射器将燃料提供到气缸130上游的进气道中。
可以将燃料从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统180输送到燃料喷射器66。可选地，可以通过单级燃料泵在较低压力下输送燃料。此外，尽管未示出，但是燃料箱可以包括向控制器12提供信号的压力传感器。燃料系统180中的燃料箱可以保存具有不同燃料质量(诸如不同的燃料成分)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。在一些示例中，燃料系统180可以联接到燃料蒸气回收系统，所述燃料蒸气回收系统包括用于存储加燃料和日间燃料蒸气的滤罐。当满足抽取条件时，在发动机操作期间可以将燃料蒸气从滤罐抽取到发动机气缸。
可以至少部分地通过控制器12并且通过经由加速踏板116和加速踏板位置传感器118以及经由制动踏板117和制动踏板位置传感器119来自车辆操作员113的输入来控制发动机10。加速踏板位置传感器118可以将与加速踏板116的位置相对应的踏板位置信号(PP)发送至控制器12，并且制动踏板位置传感器119可以将与制动踏板117的位置相对应的制动踏板位置(BPP)信号发送至控制器12。控制器12在图2中被示为微计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被示为只读存储器106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。存储介质只读存储器106可以用表示可由微处理器102执行的指令的计算机可读数据来编程，这些指令用于执行下面描述的方法和程序以及预期但未具体列出的其他变型。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，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信号(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)；和来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。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。
基于来自上述一个或多个传感器的输入，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。
此外，发动机100可以是混合动力车辆，所述混合动力车辆具有可用于一个或多个车轮(例如，驱动轮)的多个扭矩源。继续参考3，示出了可以包括在图1和图2的车辆100中的动力传动系统或传动系200的框图。因此，先前关于图1和图2描述的类似部件的编号相同并且可能不会重新介绍。例如，图3的动力传动系统包括图1和图2中所示的发动机10。此外，控制系统17可以包括一个或多个控制器，所述控制器包括可以通过控制器局域网进行通信的车辆系统控制器、发动机控制器、电机控制器、变速器控制器、能量存储装置控制器和制动控制器中的一者或多者。控制器中的每一者可以向其他控制器提供信息，诸如传感器数据、致动器数据和诊断信息。在一些示例中，可以按层次结构配置控制器，使得一个控制器是向一个或多个次级控制器发出命令的主要控制器。作为一个示例，车辆系统控制器可以向发动机控制器提供命令以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。在其他示例中，上述各种控制器中的一者或多者可以集成在单个控制器(如所示，诸如控制器12)中。因此，控制器12可以用作车辆系统控制器、发动机控制器、电机控制器、变速器控制器、能量存储装置控制器和制动控制器。作为另一个示例，控制器12可以包括车辆系统控制器和发动机控制器作为单个单元，而电机控制器、变速器控制器和制动控制器是独立控制器。然而，控制系统17的控制器的划分可以不同于具体列出的示例。
动力传动系统200可以由发动机10和电机240提供动力，所述电机可以是直接联接到发动机10的曲轴140的传动系传动起动发电机(ISG)，如图3中所示(例如，P1轻度混合架构)。然而，在其他示例中，电机240可以替代地经由附件皮带231机械地联接到发动机10，并且电机可以是带传动起动发电机(BISG)(例如，在P0轻度混合动力架构中)。值得注意的是，在P0和P1轻度混合动力架构两者中，发动机10和电机240不能机械地分离。因此，当发动机10以非零速度操作时，电机240也以非零速度操作，反之亦然。尽管本文关于P1和P0轻度混合动力架构描述了所述系统及方法，但是诸如在可以(例如，经由离合器)将电机与发动机机械地脱离的情况下，其他架构(例如，P2、P3和P4)也是可能的。
发动机10可以经由起动机马达296或经由电机240起动。电机240可以是高压(例如，以大于30V操作)电机，并且可以是马达和/或发电机(例如，马达/发电机)。例如，电机240在经由能量存储装置275供电时可以充当马达。作为另一个示例，电机240在向电能存储装置275供电时可以充当发电机。电能存储装置275可以是电池、电容器或电感器。双向DC/DC转换器281可以将电能从高压总线274传递到低压总线273，反之亦然。低压电池195电耦合到低压总线273。电能存储装置275电耦合到高压总线274。低压电池195可以选择性地将电能供应给起动机马达296，例如，所述起动机马达可以是低压电机(例如，以12V操作)。
发动机输出扭矩可以通过双质量飞轮215和电机240传输到动力传动系统分离离合器236的输入侧或第一侧235。分离离合器236可以是电动或液压致动的。分离离合器236的第一侧235被示为机械地联接到电机240的输出轴237，而分离离合器236的第二下游侧234被示为经由轴241机械地联接到变矩器206。此外，发动机10的扭矩可以经由扭矩致动器204进行调整，所述扭矩致动器可以是燃料喷射器、节气门等。
可以操作电机240以向动力传动系统200提供扭矩或者在再生模式下将动力传动系统扭矩转换为电能以存储在电能存储装置275中。电机240与能量储存装置275进行电通信。电机240具有比起动机马达296更高的输出扭矩容量。此外，在图3中所示的配置中，在没有皮带、齿轮或链条将电机240联接到动力传动系统200的情况下，电机240直接驱动动力传动系统200或由动力传动系统200直接驱动。更确切地，电机240以与动力传动系统200相同的速率旋转。电机240可以经由如控制系统17所指示的那样充当马达或发电机而向动力传动系统200提供正扭矩或负扭矩。
变矩器206包括被配置为将扭矩输出到输入轴270的涡轮286。输入轴270将变矩器206机械地联接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁路锁止离合器(TCC)212。当TCC 212被锁定时，扭矩从泵轮285直接传递到涡轮286。TCC 212由控制系统17电操作。可选地，TCC 212可以被液压锁定。在一个示例中，变矩器206可以被称为变速器的部件。
当变矩器锁止离合器212完全脱离时，变矩器206经由变矩器涡轮286与变矩器泵轮285之间的流体传递将发动机扭矩传输到自动变速器208，由此实现扭矩倍增。相比之下，当变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出扭矩经由变矩器离合器直接传递到变速器208的输入轴270。可选地，变矩器锁止离合器212可以部分地接合，由此能够调整直接中继到变速器208的扭矩的量。控制器12可以被配置为通过响应于各种发动机工况和/或基于驾驶员的请求调整变矩器锁止离合器212而调整由变矩器206传输的扭矩的量。
自动变速器208包括挡位离合器(例如，挡位1至10)211和前进离合器210。自动变速器208例如可以是固定传动比变速器。挡位离合器211和前进离合器210可以选择性地接合，以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比率。通过经由换挡控制电磁阀209调整被供应给离合器的流体，可以使挡位离合器211接合或脱离。来自自动变速器208的扭矩输出可以经由输出轴260中继到车轮216以推进车辆。具体地，自动变速器208可以响应于在将输出驱动扭矩传输到车轮216之前的车辆行驶条件而在输入轴270处传递输入驱动扭矩。控制器12(或控制系统17的单独变速器控制器)选择性地激活或接合TCC 212、挡位离合器211和前进离合器210。控制器12还选择性地停用或脱离TCC 212、挡位离合器211和前进离合器210。
变矩器206还包括泵283，所述泵对流体加压以操作分离离合器236、前进离合器210和挡位离合器211。泵283经由泵轮285驱动，所述泵轮在分离离合器236接合时以与电机240相同的速度旋转。
此外，可以通过接合摩擦轮制动器218来向车轮216施加摩擦力。在一个示例中，可以响应于驾驶员踩下制动踏板(例如，图2的制动踏板117)和/或响应于控制器12或控制系统17的单独制动控制器内的指令而接合摩擦车轮制动器218。通过相同方式，通过响应于驾驶员松开制动踏板和/或响应于由控制系统17接收的指令和/或信息而脱离车轮制动器218，可以减小施加到车轮216的摩擦力。
响应于车辆加速的请求，控制器12可以从加速踏板(例如，图2中所示的加速踏板116)或其他装置获得驾驶员需求扭矩或动力请求。控制器12(或控制系统17的单独车辆系统控制器)然后可以将所请求的驾驶员需求扭矩的一部分分配给发动机10，并将其余部分分配给电机240。如果由发动机10和电机240两者产生的总扭矩小于变速器输入扭矩上限阈值(例如，不能被超过的扭矩值)，则扭矩被传递到变矩器206，然后所述变矩器将请求的扭矩的至少一部分中继到变速器输入轴270。控制器12响应于可以基于输入轴扭矩和车速的换挡计划和TCC锁止计划而选择性地锁定TCC 212并经由挡位离合器211接合挡位。在一些条件下，诸如当希望对能量存储装置275充电时，在存在非零驾驶员需求扭矩的同时可以请求充电扭矩(例如，负电机扭矩)。控制器12可以请求增大发动机扭矩以克服充电扭矩以便满足驾驶员需求扭矩。
响应于车辆减速并提供再生制动的请求，控制器12可以基于车速和制动踏板位置来提供负的所需车轮扭矩。然后，控制器12可以将负的所需车轮扭矩的一部分分配给电机240(例如，所需的动力传动系统车轮扭矩)，并将其余部分分配给摩擦制动器218(例如，所需的摩擦制动轮扭矩)。此外，控制器12可以基于唯一的换挡计划来换挡211以提高再生效率。电机240向变速器输入轴270供应负扭矩，但是由电机240提供的负扭矩可能受到变速器输入轴扭矩下限阈值(例如，不能被超过的负扭矩输入值)的限制。此外，电机240的负扭矩可以基于例如电能存储装置275的工况而受到限制(例如，被约束到小于阈值负扭矩)。由于变速器或电机极限而不能由电机240提供的所需负车轮扭矩的任何部分可以被分配给摩擦制动器218，使得所需车轮扭矩由来自摩擦制动器218和电机240的负车轮扭矩的组合提供。
此外，作为一个示例，通过调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合(例如，通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程和增压量)，可以控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况中，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以逐缸地执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。控制器12(或控制系统17的单独电机控制器)可以例如通过调整流入和流出电机240的场和/或电枢绕组的电流来控制来自电机240的扭矩输出和电能产生。
控制器12经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。控制器12可以经由对来自位置传感器271的信号进行微分或者对预定时间间隔内的多个已知的角距离脉冲进行计数来将变速器输入轴位置转换为输入轴转速。控制器12可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。可选地，扭矩传感器272可以是位置传感器或扭矩传感器与位置传感器的组合。如果扭矩传感器272是位置传感器，则控制器12可以对预定时间间隔内的轴位置脉冲进行计数以确定变速器输出轴转速。控制器12还可以对变速器输出轴转速进行微分以确定变速器输出轴加速度。控制器12还可以从传感器277接收附加的变速器信息，所述传感器可以包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如，挡位离合器流体压力传感器)、电机温度传感器以及环境温度传感器。此外，控制器12经由轮速传感器221接收轮速信息。
因此，图1至图3的系统提供了一种用于混合动力车辆的系统，所述系统包括旋转地联接到电机的发动机，所述发动机包括分流式排气系统，所述分流式排气系统将排气的第一部分引向催化器(例如，经由泄放排气门)并且将排气和/或直吹的第二部分引向EGR系统(例如，经由扫气排气门)。具体地，混合动力车辆可以被配置为使得发动机不可与电机分离，从而导致即使发动机不点火(例如，不加油、发动机气缸内未发生燃烧)也会使发动机以与电机相同的速度旋转。
现在转向图4，图形400描绘了关于包括以下四个气门的发动机气缸的活塞位置的示例性气门正时：诸如上文参考图1和图2所述的两个进气门和两个排气门。气缸被配置为经由两个进气门(例如，图1中所示的进气门2和4)接收进气，经由第一排气门(例如，图1中所示的第一或泄放排气门8)将排气的第一泄放部分排放到涡轮入口，经由第二排气门(例如，图1中所示的第二或扫气排气门6)将排气的第二扫气部分排放到进气通道，并且经由第二排气门向进气通道提供未燃烧的直吹空气。通过调整两个排气门和两个进气门的打开和/或关闭的正时，气缸余隙容积中的残余排气可以被冲出并作为EGR连同新鲜的进气直吹空气一起再循环。此外，在选定条件下，通过进一步调整第一排气门、第二排气门和两个进气门中的一者或多者的打开和/或关闭的正时，可以减小缸内压力增大，如本文中进一步关于图5至图7进一步所述的。
图形400示出了沿着X轴的发动机位置(以曲轴转角度(CAD)为单位)。在图4的示例中，通过附图尺寸可以估计相对正时差值。然而，如果需要，可以使用其他相对正时。曲线402描绘了相对于上止点(TDC)、下止点(BDC)以及发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)的活塞位置(沿着Y轴)。在进气冲程期间，通常，排气门关闭并且进气门打开。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大气缸内的容积。活塞在气缸中处于其最底部位置并且在其冲程结束时(例如，当燃烧室处于其最大容积时)的位置通常被称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门和排气门关闭。活塞朝向气缸盖移动以便压缩气缸内的空气。活塞在其冲程结束并且最靠近气缸盖时(例如，当燃烧室处于其最小容积时)的点通常被称为上止点(TDC)。在本文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在本文中被称为点火的过程中，诸如经由来自火花塞的火花点燃被喷射的燃料，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞推回到BDC。曲轴将该活塞移动转换为旋转轴的旋转扭矩。在排气冲程期间，排气门打开以将已燃烧的空气燃料混合物释放到对应的排气通道中，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后打开，并且可以保持打开直到排气冲程结束后，而第一排气(泄放)门关闭并且进气门打开以便用直吹空气将残余排气冲出。
曲线404描绘了第一进气门(Int_1)的进气门正时、升程和持续时间，而曲线406描绘了第二进气门(Int_2)的进气门正时、升程和持续时间，这两个进气门都联接到发动机气缸的进气通道。曲线408描绘了第一排气门(Exh_1)的示例性排气门正时、升程和持续时间，所述第一排气门可以对应于图1中所示的第一(例如，泄放)排气门8，所述第一排气门经由第一排气流道(例如，图1的第一排气流道86)联接到第一排气歧管(例如，图1中所示的泄放排气歧管84)。曲线410描绘了第二排气门(Exh_2)的示例性排气门正时、升程和持续时间，所述第二排气门可以对应于图1中所示的第二(例如，扫气)排气门6，所述第二排气门经由第二排气流道(例如，图1的第二排气流道82)联接到扫气歧管(例如，图1中所示的扫气歧管80)。如先前所阐述的，第一排气歧管将第一排气门连接到涡轮增压器涡轮的入口，而扫气歧管经由EGR通道将第二排气门连接到进气通道。如上文所解释的，第一排气歧管可以与第二扫气歧管分离。
在所描绘的示例中，第一和第二进气门在公共正时(例如，曲线404和406)下恰好在CAD2之后的进气冲程TDC(例如，在进气冲程TDC时或恰好在进气冲程TDC后)附近开始从关闭位置(例如，零气门升程)完全打开，并且在后续压缩冲程开始经过CAD3之后(例如，在BDC之后)关闭。另外，在完全打开时，两个进气门可以打开相同量的气门升程L1持续相同的持续时间D1。在其他示例中，两个进气门可以通过调整定相、升程或持续时间来以不同正时操作。相反，第一排气门打开和关闭的正时相对于第二排气门打开和关闭是错开的。具体地，第一排气门(曲线408)在发动机循环中比第二排气门(曲线410)从关闭位置打开的正时更早的第一正时从关闭位置打开。具体地，打开第一排气门的第一正时介于做功冲程的TDC与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408)在排气冲程结束之前关闭，而第二排气门(曲线410)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。
为了便于阐述，第一排气门(曲线408)可以在排气冲程开始之前(例如，在BDC之前的90度至40度之间)从关闭完全打开，在排气冲程的整个第一部分期间维持完全打开，并且可以在排气冲程结束之前(例如，在TDC之前的50度至0度之间)完全关闭以收集排气脉冲的泄放部分。第二排气门(曲线410)可以恰好在排气冲程开始之后(例如，经过BDC的40度至90度之间)从关闭位置完全打开，在排气冲程的整个第二部分期间维持打开，并且可以在进气冲程开始之后(例如，在TDC之后的20度至70度之间)完全关闭以排放排气的扫气部分。另外，第二排气门和进气门(如图4中所示)可以具有正重叠相位(例如，从TDC之前的20度至TDC之后的40度之间直到经过TDC的40度至90度之间)以允许用EGR进行直吹。该循环(其中所有四个气门都在操作中)可以基于发动机工况而自行重复。
另外，第一排气门(曲线408)可以打开第一量的气门升程L2，而第二排气门(曲线410)可以打开第二量的气门升程L3，其中L3小于L2。更进一步地，第一排气门可以在第一正时打开达持续时间D2，而第二排气门可以打开达持续时间D3，其中D3小于D2。应当明白，在其他示例中，两个排气门在不同定相正时打开的同时可以具有相同量的气门升程和/或相同的打开持续时间。
通过这种方式，通过使用交错的气门正时，可以通过将在高压下释放的排气(例如，气缸中的膨胀泄放排气)与低压下的残余排气(例如，在泄放之后保留在气缸中的排气)分离到不同歧管中来提高发动机效率和动力。通过将低压残余排气作为EGR与直吹空气一起输送到压缩机入口(经由EGR通道和第二扫气歧管)，可以降低燃烧室温度，由此减少爆震发生和从最大制动扭矩正时的火花延迟量。此外，因为在排气冲程结束时的排气被引导到涡轮的下游或压缩机的上游(它们都处于较低压力)，所以排气泵气损失可以被最小化以提高发动机效率。
因此，与仅仅将气缸的所有排气通过单个公共排气道引导至涡轮增压器涡轮相比，可以更有效地使用排气。因此，可以实现几个优点。例如，可以通过将泄放脉冲分离并引导到涡轮入口中以增大涡轮增压器输出来增大被供应给涡轮增压器的平均排气压力。另外，因为直吹空气未被引导至催化器而是引导至压缩机入口，所以可以提高燃料经济性，因此过量的燃料不会被喷射到排气中以维持催化器上游的化学计量空燃比。
尽管分流式排气歧管可以在发动机操作以产生扭矩(例如，在发动机气缸中发生燃烧)的同时提高发动机效率和增加动力，但是传动系中的发动机和电机的配置(例如，图3中所示的动力传动系统200)可能会限制电机再生、蠕行和轻起步的机会。例如，如图3中所示，因为发动机和电机是不可离合的，所以动力传动系统必须接合挡位(例如，在图3的变速器208处)，以便使用电机(例如，图3的电机240)进行推进或再生，且即使发动机关闭(例如，在发动机气缸中未发生燃烧)，发动机也以非零速度旋转。然而，如果使用图4中所示的气门正时，则即使在发动机处不供应燃料并且不发生燃烧，在压缩和动力期间关闭进气门和排气门的同时，由于每个气缸内的空气的压缩和膨胀，发动机气缸也会产生压缩扭矩。在较高的车辆(和发动机)转速下，压缩扭矩可能不会明显，因为它与电机产生的扭矩相比并不显著。然而，在较低的车辆(和发动机)转速下，压缩扭矩可能会产生明显的传动系振动，这会使车辆乘员感到不适。
因此，图5示出了用于在不将空气泵送通过下游催化器的情况下减小转动非点火发动机中的压缩扭矩的示例性方法500。当压缩扭矩可能导致非所需的车辆感觉时，方法500在副怠速下可能特别有益，但是也可以用于在较高(例如，高于怠速)速度下减小发动机驱动扭矩。具体地，方法500包括利用扫气排气门(例如，图1的第二排气门6)和扫气歧管(例如，图1的第二排气歧管80)来减小缸内压力，由此减少或消除压缩/膨胀功，并且防止气流进入催化器(例如，图1中所示的排放控制装置70和/或72)。用于执行方法500的指令以及本文所包括的方法的剩余部分可由控制器(例如，图1至图3中所示的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1至图3描述的传感器)接收的信号来执行。根据下文描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在502处，方法500包括估计和/或测量工况。工况可以包括例如车速、系统电池(例如，图3的能量存储装置275)的荷电状态(SOC)、发动机状态(例如，启动或关闭)、发动机负荷、发动机温度、发动机转速、扭矩需求、加速踏板位置(例如，来自图2中所示的加速踏板位置传感器118的输出)、制动踏板位置(例如，来自图2中所示的制动踏板位置传感器119的输出)、增压需求、进气歧管压力(MAP)、所需的发动机稀释度和/或EGR流速、选定的变速器挡位、变矩器的状态(例如，锁定或解锁)等。
在504处，方法500包括确定是否满足发动机关闭条件。发动机关闭条件可以包括扭矩需求(例如，所需车轮扭矩)小于电机的最大扭矩输出并且电池SOC大于阈值SOC。阈值SOC可以是非零SOC，低于所述非零SOC，在发动机关闭并且维持足够的电力用于重启发动机的同时，电池可能无法支持车辆的附加电气负载(诸如车灯、气候控制、电动助力转向等)。因此，发动机关闭条件包括其中不请求发动机扭矩用于车辆推进或操作的工况。例如，请求的发动机扭矩可以小于阈值扭矩。在一个示例中，阈值扭矩可以为零(例如，不请求发动机扭矩)。在其他示例中，阈值扭矩可以是小于电机的最大扭矩输出的非零扭矩值，使得可以操作电机而不是发动机以提供请求的扭矩。在一些示例中，发动机关闭条件还可以包括施加制动器、不踩下加速踏板、发动机以怠速操作以及车速小于阈值速度中的一者或多者。
如果不满足发动机关闭条件，诸如当需求发动机扭矩和/或电池SOC小于阈值SOC时，则方法500进行到534并且包括以标称气门设置来操作发动机。以标称气门设置操作发动机包括如在536处所指示经由燃料喷射器(例如，图1和图2中所示的燃料喷射器66)将燃料输送到发动机、如在538处所指示为所需的发动机性能设定进气门和排气门正时，以及如在540处所指示调整EGR阀以提供所需的发动机稀释度。
例如，为所需发动机性能设定进气门正时和排气门正时可以包括在当前发动机工况下为最佳可实现的制动比燃料消耗(brake specific fuel consumption，BSFC)设定进气门和排气门正时。在一个示例中，这可以包括在图4中所示的正时处设定每个气缸的扫气排气门、泄放排气门(例如，图1的第一排气门8)和进气门(例如，图1的进气门2和4)的正时，如上所述。在一些示例中，可以基于发动机转速和负荷从图4中所示的正时调整排气门和进气门的正时。例如，进气门正时可以在较轻的发动机负荷下被延迟，并且在发动机受到增压限制或者请求增加直吹以减少爆震时提前。在另一个示例中，可以调整排气门正时使得排气门随着发动机转速增大而较早地打开，并且随着增压减小(例如，在低发动机转速和高发动机负荷条件下)而稍晚打开。
调整EGR阀以提供所需发动机稀释度可以包括响应于对EGR和直吹的请求而打开EGR阀(例如，图1的EGR阀54)。EGR和直吹可以经由扫气排气歧管和EGR通道(例如，图1中所示的第一EGR通道50)输送到涡轮增压器压缩机上游的发动机的进气通道。例如，如果发动机负荷高于阈值负荷，则可能需要并实现EGR和直吹流向进气通道。作为一个示例，可以响应于发动机被增压(例如，在涡轮增压器压缩机操作并且导致MAP大于大气压力时)而打开EGR阀。
此外，如果相对于当前估计的水平(例如，基于定位在扫气歧管中的压力传感器和/或氧传感器的输出而估计的水平)，希望或多或少的EGR流量或直吹经由扫气歧管和EGR通道进入进气通道，则控制器可以调整EGR阀、扫气排气门和进气门中的一者或多者的位置或正时，以实现所需的EGR流量和直吹流量。例如，如果希望增大EGR，则控制器可以增大EGR阀的开度和/或将扫气排气门的正时提前。如果替代地希望减少EGR，则控制器可以减小EGR气门的开度和/或延迟扫气排气门正时。作为另一个示例，如果希望增大直吹，则控制器可以延迟扫气排气门正时，将进气门正时提前和/或增大EGR阀的开度。如果希望减少直吹，则控制器可以将扫气排气门正时提前，延迟进气门正时和/或减小EGR气门的开度。此外，可以相对于彼此调整EGR阀位置、扫气排气门时间和进气门正时中的每一者以提供所需EGR流量和直吹量。方法500随后可以结束。
返回到504，如果满足发动机关闭条件，则方法500进行到506，并且包括切断对气缸的燃料输送。例如，燃料将不会通过燃料喷射器喷射到气缸中。因此，发动机可以在不供应燃料的情况下转动，不会在发动机气缸中发生燃烧。
在507处，方法500包括确定变速器是否接合挡位。例如，当在变速器上接合前进挡或倒挡并且分离离合器(例如，图3的分离离合器236)接合使得发动机和电机旋转地联接到变速器时，可以确定变速器接合挡位。在第一示例中，变速器可以在减速燃料切断(DFSO)事件中保持接合挡位，其中在车辆以非零速度操作的同时响应于车辆减速条件而中断燃料输送。在第二示例中，变速器可以保持接合挡位以实现电动蠕行，其中当未踩下加速踏板并且制动值(例如，图3的摩擦制动器218)不足以保持车辆静止(例如，小于阈值，所述阈值可以是基于车辆所处的表面的坡度而变化的非零值)时推进车辆。例如，即使驾驶员不需求扭矩(例如，经由加速踏板)，电机也可以非零速度操作以提供用于电动蠕行的扭矩。在第三示例中，在轻起步期间，在发动机关闭(例如，不加油)的同时，变速器可以保持接合挡位，其中响应于车辆操作员踩下加速踏板以请求扭矩而经由来自电机的(正)扭矩来推进车辆。在第四示例中，在发动机关闭以进行再生制动的同时，变速器可以保持接合挡位，其中诸如响应于车辆驾驶员踩下制动踏板而经由来自电机的(负)扭矩使车辆减速。相反，在停止-起动事件期间，变速器可能不会保持接合挡位，其中在发动机车辆静止的同时(例如，在静态停止-起动期间)或在发动机怠速且车辆处于运动中(例如，在滚动停止-起动期间)的同时，发动机关闭。例如，在停止-起动事件期间，控制器可以将变速器换挡到空挡。
如果变速器不接合挡位，则方法500进行到509，并且包括使发动机减速转动至静止。在发动机气缸内不发生燃烧且发动机与车分离的情况下，摩擦损失和泵气功导致发动机转速降低，直至达到零转速。在509之后，方法500结束。
返回到507，如果变速器接合挡位，则方法500进行到508，并且包括调整气缸气门的正时以减小气缸压缩扭矩。调整气缸气门的正时包括如在510处所指示停用每个气缸的泄放排气门。如上文关于图1所描述的，经由泄放排气门排出气缸的气体被引导至下游催化器。因此，通过停用泄放排气门(例如，在整个发动机循环中以零升程维持泄放排气门关闭)，在发动机不点火转动的同时，气体(例如，空气)将不会通过发动机泵送到催化器。调整气缸气门的正时包括如在512处所指示调整扫气排气门。作为一个示例，调整扫气排气门包括维持扫气排气门打开使得扫气排气门在整个发动机循环中以非零升程保持在打开位置。作为另一个示例，调整扫气排气门的正时包括在一个或多个进气门关闭的同时打开扫气排气门。例如，如果扫气排气门在整个发动机循环中未维持打开，则每个气缸的扫气排气门可以响应于一个或多个进气门关闭而打开，使得扫气排气门和一个或多个进气门中的至少一者在整个发动机循环中都是打开的，由此防止或减少经由压缩导致的缸内压力增大。作为又另一示例，调整扫气排气门正时包括在至少压缩冲程和排气冲程期间打开扫气排气门，由此随着活塞上升而减小或防止气缸内的压缩。在一些示例中，调整气缸气门的正时包括如在516处可选地指示在延迟进气门关闭(LIVC)时操作一个或多个进气门。例如，一个或多个进气门的正时可以被设定为最大LIVC。
短暂地转向图6和图7，示出了关于包括四个气门(诸如上文参考图1和图2所述的两个进气门和两个排气门)的发动机气缸的活塞位置的用于减小压缩扭矩的示例性调整后气缸气门正时。具体地，图6的图形600示出了相对于图4中所示的示例性标称气缸气门的气缸气门正时调整的第一示例，并且图7的图形700示出了相对于上文关于图4描述的示例性标称气缸气门正时的气缸气门正时调整的第二示例。此外，尽管示出了一个发动机循环，但是应当理解，发动机气缸可以在调整后气缸气门正时下从一个发动机循环操作到下一发动机循环，诸如直到命令了不同的气缸气门正时为止。更进一步地，图6和图7描绘了相对于标称气门正时的调整后气缸气门正时，而不是根据标称气门正时调整气缸气门正时的动作。图6和图7示出了用于减小气缸内的压缩扭矩的两个示例性调整后气缸气门正时，尽管其他调整后气缸气门正时也是可能的。
首先转向图6，虚曲线604描绘了第一进气门(Int_1)的调整后进气门正时、升程和持续时间，而虚曲线606描绘了第二进气门(Int_2)的调整后进气门正时、升程和持续时间，这两个进气门都联接到发动机气缸的进气通道。虚曲线608描绘了第一排气门(Exh_1)(例如，联接到泄放歧管的泄放排气门)的第一示例性的调整后排气门正时、升程和持续时间，而虚曲线610描绘了第二排气门(Exh_2)(例如，联接到扫气歧管的扫气排气门)的第一示例性的调整后排气门正时、升程和持续时间。
在所描绘的示例中，第一和第二进气门在标称的公共正时(曲线404和406)下恰好在CAD2之后的进气冲程TDC附近开始从关闭位置(例如，零气门升程)完全打开。在图6中所示的第一调整后气门正时示例中，第一和第二进气门诸如根据上述方法500中的516被设定为最大LIVC，并且保持打开直到压缩冲程的TDC附近(虚线604和606)。例如，调整后的第一和第二进气门保持打开达持续时间D1'，所述持续时间比示例性标称进气门正时、升程和持续时间的持续时间D1(曲线404和406)更长。另外，在完全打开时，两个进气门可以打开相同标称量的气门升程L1。第一排气门(虚曲线608)以零气门升程维持关闭，诸如上文在方法500的510中所述。因此，第一排气门不具有非零气门升程量或打开持续时间。第二排气门(虚曲线610)在整个发动机循环中以标称量的气门升程L3维持打开，诸如上文在方法500的512中所述。例如，第二排气门可以保持打开达持续时间D3'，所述持续时间大于标称示例性持续时间D3并且对应于整个发动机循环。
通过这种方式，当活塞在排气冲程期间上升至TDC时，气体可以经由打开的第二排气门从气缸排放到扫气排气歧管，并且可能不会从气缸排放到泄放歧管。此外，当活塞在压缩冲程期间上升至TDC时，气体可以经由打开的进气门从气缸排放到进气通道，并经由打开的第二排气门排放到扫气歧管，并且可能不会从气缸排放到泄放歧管。因为当活塞上升到TDC时气体没有被截留在密封的气缸中(例如，所有进气门和排气门都关闭)，所以不会发生压缩，并且缸内压力不会明显增大。因此，气体不会在活塞上做功来迫使活塞返回BDC以产生扭矩。
继续图7，未从图4中介绍的示例性标称气门正时(曲线404和406)调整进气门正时。在图7中所示的第二调整后气门正时示例中，第一排气门(虚曲线708)以零气门升程维持关闭，诸如上文在方法500的510中所述。因此，如同图6中所示的第一调整后气门正时示例一样，第一排气门不具有非零气门升程量或打开持续时间。在CAD3之后不久，诸如响应于进气门关闭，第二排气门(虚曲线710)从关闭位置(例如，零气门升程)完全打开(例如，达到标称量的气门升程L3)，如上文在方法500的512处所述。例如，第二排气门可以恰好在进气门完全关闭之前开始打开，并且可以保持打开直到在图4中介绍的标称排气门关闭时间(曲线410)。因此，第二排气门打开的正时可以提前，发生在第一发动机循环的压缩冲程之前或期间，并且第二排气门可以保持打开直到第二个后一发动机循环的排气冲程之后。例如，第二排气门可以响应于第一进气门和第二进气门的打开而关闭。因此，第二排气门可以保持打开达持续时间D3'，所述持续时间大于标称示例性持续时间D3。在一些示例中，诸如图7中所示，进气门可以在第二排气门完全关闭之前开始打开。
通过这种方式，当活塞在排气冲程和压缩冲程两者期间上升到TDC时，气体可能会经由打开的第二排气门从气缸排放到扫气排气歧管。此外，气体无法从气缸排放到达泄放歧管。因为当活塞上升到TDC时气体没有被截留在密封的气缸中(例如，所有进气门和排气门都关闭)，所以不会发生压缩，并且缸内压力不会明显增大。因此，气体不会在活塞上做功来迫使活塞返回BDC以产生扭矩。
返回到图5，在518处，方法500可选地包括关闭或维持关闭EGR阀(如果已经关闭)。通过关闭EGR阀，通过发动机泵送的空气无法再循环。然而，在扫气排气门打开时，活塞的余隙容积太大以至于气缸无法建立足够的压力来产生压缩和膨胀功。例如，如果诸如图6的示例性调整后气门正时中所示进气门(或多个进气门)在压缩冲程期间打开，则因为扫气歧管不会被加压，所以EGR阀可以关闭。此外，如果EGR系统(诸如图1中所示的系统)包括一个以上的EGR阀，则所有EGR阀都可以关闭或维持关闭(例如，第一EGR阀54和第二EGR阀59两者)。另外，热管阀(例如，图1的第三阀32)和扫气歧管旁通阀(例如，图1的阀97)可以关闭或维持关闭，使得分别经由扫气歧管流向进气通道的气流被阻塞并且经由扫气歧管流向催化器的气流被阻塞。然而，在其他示例中，EGR阀(例如，第一EGR阀54)可以保持至少部分地打开以使得在发动机在不供应燃料的情况下转动的同时使通过发动机泵送的空气再循环。例如，如果诸如图7的示例性调整后气门正时中所示进气门(或多个进气门)在压缩冲程期间未打开，则打开EGR阀可以防止扫气歧管加压。因此，控制器可以基于进气门在压缩冲程期间是否打开来确定是关闭还是打开EGR阀。
在520处，方法500包括确定是否请求正电机扭矩。例如，在车辆例如以电动蠕行模式操作或者在轻起步期间操作的同时，可以请求正电机扭矩。如果请求正电机扭矩，则方法500进行到522并且包括经由电机将正扭矩施加到动力传动系统。此外，控制器可以基于所请求的扭矩量来调整由电机提供的正扭矩量，所述请求的扭矩量可以部分地基于加速踏板位置来确定。例如，随着加速踏板位置增大(例如，进一步被踩下)，所请求的扭矩量增大，并且由电机提供的正扭矩量增大。控制器可以例如通过增大被供应到电机的功率的量来增大由电机提供的正扭矩。在一个示例中，控制器可以将请求的扭矩量输入到查找表、算法或映射中，所述查找表、算法或映射可以输出对应量的功率以供应给电机以产生所需求的正扭矩。
如果不请求正电机扭矩，则方法500进行到524并且包括确定是否请求负电机扭矩。例如，可以请求负电机扭矩用于再生制动以减慢动力传动系统的旋转并将动能转换成电能。作为一个示例，车辆可以响应于存在制动事件(例如，基于制动踏板位置确定的)而以再生制动模式操作。
如果请求负电机扭矩，则方法500进行到526并且包括经由电机将负扭矩施加到动力传动系统。此外，控制器可以基于所请求的制动力的量(例如，负车轮扭矩)来调整由电机提供的负扭矩的量，所述制动作用力的量可以部分地基于制动踏板位置来确定。例如，随着制动踏板位置增大(例如，进一步被踩下)，所请求的制动力的量增大，并且由电机提供的负扭矩的量增大。作为另一个示例，可以基于摩擦与再生制动的所需比率(例如，由诸如图3中所示的摩擦制动器218的摩擦制动器提供的制动力的一部分相对于由电机提供的制动力的一部分)来进一步调整由电机提供的负扭矩的量。例如，控制器可以响应于来自系统电池的指示电池能够接受充电的信号来减小摩擦与再生制动的所需比率。相反，控制器可以响应于来自系统电池的指示电池不能存储附加电荷(或存储电荷的能力降低)的信号来增大摩擦与再生制动的所需比率。例如，当电池低于充电极限时，电池可能能够接受电荷，而当电池处于充电极限时，则可能无法存储附加的电荷。充电极限可以包括电池SOC、电池电流量、电池寿命和/或电池温度中的一者或多者。在一个示例中，当电池温度不在阈值温度范围内时，电池无法接受进一步充电，或者接受进一步充电的能力可能会降低。阈值温度范围可以包括在非零上限阈值温度与非零下限阈值温度之间的温度范围，所述阈值温度范围定义标称电池工作温度。作为一个示例，控制器可以将所请求的制动力的量连同电池SOC、电池电流、电池寿命和电池温度中的一者或多者一起输入到一个或多个查找表、算法和映射中，然后可以输出摩擦与再生制动的所需比率。控制器然后可以操作电机以将一定量的负扭矩提供给动力传动系统，以在请求的制动力下实现摩擦与再生制动的所需比率。
如果不请求负电机扭矩(例如，不请求电机扭矩)，则方法500进行到528，并且包括不经由电机向动力传动系统施加扭矩。例如，对于不包括经由电机向动力传动系统施加正或负扭矩的DFSO事件，发动机可能未点火。例如，控制器可以不向电机供电。因此，在DFSO事件期间，包括电机和发动机的动力传动系统可能始终以非零速度减速转动，直至降至零发动机转速。
在530处，方法500包括确定是否满足发动机重启条件。如上文在504处所定义，发动机重启条件可以包括例如扭矩需求超过电机的最大扭矩输出并且电池SOC小于阈值SOC。作为另一个示例，发动机重启条件可以包括电池SOC以大于阈值速率的速率降低。阈值速率可以是非零速率，高于所述非零速率，车辆的电气负载可以迅速(例如，在小于非零阈值持续时间(诸如在30秒到5分钟的范围内的持续时间)以内)将电池SOC消耗至小于阈值SOC。例如，响应于存在发动机重启条件中的一者，可以认为满足发动机重启条件。
如果不满足发动机重启条件，则方法500返回到507，并且包括确定变速器是否接合挡位。通过这种方式，发动机可以继续以根据请求提供给动力传动系统到电机的正或负扭矩来在不供应燃料的情况下转动，直到满足发动机重启条件或者直到变速器不再接合挡位，诸如将车辆例如置于驻车挡。
如果满足发动机重启条件，则方法500进行到532并且包括转动起动发动机。作为一个示例，发动机可以经由起动机马达(诸如图3的起动机马达296)来转动起动。作为另一个示例，发动机可以用电机转动起动。方法500然后可以进行到534以如上所述以标称气门设置操作发动机，所述发动机被提供燃料(例如，在536处)以在发动机气缸中燃烧。
因此，方法500提供了一种用于在以在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时经由气缸气门调整减少动力传动系统振荡的示例性方法。如本文中的示例所示，响应于确定在接合挡位、发动机关闭条件而操作和执行动作的方法可以包括在该条件下操作(例如，在车辆行驶且发动机不燃烧空气和燃料时操作)、确定是否存在该条件(例如，基于燃料喷射被禁用来确定发动机未燃烧空气和燃料)并响应于此而执行动作，以及在不存在该条件的情况下操作(例如，在发动机燃烧空气和燃料时操作)、确定不存在所述条件(例如，基于燃料被喷射并且发动机产生正扭矩输出而确定发动机正在燃烧空气和燃料)并响应于此而执行不同动作。例如，响应于以在接合挡位、发动机关闭条件操作，所述方法可以包括调整气缸气门正时以减少缸内压力增大，并且响应于未以在接合挡位、发动机关闭条件操作，所述方法可以包括调整气缸气门正时以经由燃烧产生扭矩。作为一个示例，调整气缸气门正时以减少气缸内压力增大可以包括增大联接到扫气排气歧管的扫气排气门的打开持续时间，所述扫气排气歧管联接到发动机的进气口。增大打开持续时间可以包括以下操作中的一者或多者：在整个发动机气缸期间保持打开扫气排气门；在对应气缸的至少压缩和排气冲程期间打开扫气排气门；以及在关闭对应气缸的至少进气门的同时操作扫气排气门。作为另一个示例，调整气缸气门正时以减少缸内压力增大可以包括延迟进气门的关闭正时。此外，响应于以在接合挡位、发动机关闭条件操作，所述方法还可以包括完全关闭联接到泄放排气歧管的泄放排气门以防止气流通过排放控制装置，所述泄放排气歧管联接到排放控制装置。相反，调整气缸气门正时以经由燃烧产生扭矩可以包括在排气冲程期间打开每个气缸的扫气排气门和泄放排气门，并且在压缩冲程期间保持关闭扫气排气门和泄放排气门。
接下来，图8示出了在各种接合挡位、发动机关闭条件期间操作诸如图2中所示的动力传动系统200的混合动力车辆动力传动系统的示例性时间线800。例如，随着驾驶员需求的变化，诸如根据图5的示例性方法，动力传动系统可以在不同的在接合挡位、发动机关闭条件之间转变。加速踏板位置在曲线802中示出，制动踏板位置在点划线804中示出，车速在曲线806中示出，燃料喷射在曲线808中示出，变速器操作模式在曲线810中示出，气缸气门正时在曲线812中示出，电动马达扭矩在曲线814中示出，动力传动系统转速在曲线816中示出，并且电池SOC在曲线818中示出。对于以上所有曲线，横轴表示时间，其中时间沿着横轴从左向右增加。竖轴表示每个所标记的参数。对于曲线802、804、806、816和818，标记参数沿着竖轴从下到上增加。对于曲线814，电动马达扭矩可以为正或负，并且相对于零示出，其中正或负扭矩的值随着距零的距离减小而增大。对于曲线808，竖轴如标记的那样示出燃料喷射是启动还是关闭。对于曲线810，竖轴如标记的那样指示变速器是处于倒挡(R，已接合倒挡驱动齿轮)、驱动挡(D，已接合前进驱动齿轮)、空挡(N，未接合齿轮，将变速器与车辆的驱动轮分离)还是驻车挡(P，变速器的输出轴被锁定)。对于曲线812，竖轴表示选择气缸气门正时是用于促进燃烧(诸如标称气门正时，其示例在图4中示出)还是用于压缩释放(其示例在图5和图6中示出)。
在时间t1之前，车辆操作员踩下加速踏板(曲线802)以需求扭矩以便以非零速度操作车辆(曲线806)。将燃料输送到发动机(曲线808)，气缸气门在标称气门正时下操作以便燃烧(曲线812)，以便产生发动机扭矩，所述发动机扭矩经由变速器传递到车辆的驱动轮，所述变速器以驱动挡操作(曲线810)，以便使车辆前进。电动马达扭矩为零(曲线814)，并且不能用于向以非零速度操作(曲线817)的动力传动系统提供扭矩。注意，在时间线800的整个示例中，变矩器锁止离合器(例如，图3的变矩器锁止离合器212)完全接合，因此发动机输出扭矩(和任何电动马达扭矩)被直接传递到变速器的输入轴。此外，在时间线800的示例中，动力传动系统转速总体上随着车速增大而增大，并且总体上随着车速降低而降低；然而，在其他示例中，在变速器中换挡和/或至少部分地使变矩器锁止离合器脱离可能会影响动力传动系统转速与车速之间的关系。
在时间t1，车辆驾驶员松开加速踏板。此外，电池SOC(曲线818)大于下限阈值SOC(虚线819)，低于所述下限阈值SOC，在发动机关闭的同时电池可能无法支持附加负载。作为响应，车辆进入DFSO事件，并且当车辆减速时(曲线816)，停止对发动机的燃料喷射(曲线808)。变速器保持在驱动挡中(曲线810)，并且调整气缸气门正时以进行压缩释放(曲线812)。例如，与经由EGR通道进一步联接到发动机的进气口的扫气排气歧管联接的扫气排气门可以维持打开，而与将排气引导到涡轮和催化器的泄放排气歧管联接的泄放排气阀歧管维持关闭。通过这种方式，压力无法在每个发动机气缸内建立(例如，在压缩冲程期间)，并且空气不会流过催化器。
在气缸气门以压缩释放正时操作并且发动机中的燃烧中断时，包括发动机和电机的动力传动系统继续以非零速度旋转。动力传动系统在DFSO事件期间在时间t1至时间t2之间减速(曲线816)。由于以压缩释放气缸气门正时操作，减少了发动机泵气损失，因此与将气缸气门正时保持在标称正时以便燃烧(如通过虚线817的更迅速速度降低所示)相比，动力传动系统转速更加缓慢地下降(曲线818)。此外，如果气缸气门正时保持为标称正时以便燃烧，则特别是在较低发动机转速(和动力传动系统转速)下，由于压缩和膨胀扭矩，会发生由于曲轴加速和减速循环而引起的动力传动系统振荡，也如虚线817中所示。相反，如曲线816中所示，在以调整后气门正时操作气缸气门以进行压缩释放(和减小压缩扭矩)时，动力传动系统转速相对平稳地降低。
在时间t2，车辆驾驶员踩下制动踏板。在电池SOC(曲线818)小于上限阈值SOC(虚线820)时(高于所述上限阈值SOC，电池可能无法接收附加电荷)，车辆以再生制动模式操作以将车辆的动能转换为存储在电池(例如，图3的能量存储装置275)处的电能。电动马达向动力传动系统提供负扭矩(曲线814)以进一步使动力传动系统减速(曲线816)，因此使车辆减速(曲线806)。例如，可以调整由电机提供的负扭矩以提供摩擦与再生制动的所需比率。一旦车速达到零，车辆就会通过摩擦制动器保持静止，而动力传动系统继续以非零速度旋转(曲线816)并且发动机在不供应燃料的情况下转动(曲线808)。在以压缩释放正时操作气缸气门时(曲线812)，动力传动系统转速振荡与气缸气门以标称正时操作以便燃烧(如虚线817所示)相比大幅降低。
在时间t3，车辆驾驶员松开制动踏板超出由虚线805指示的阈值制动踏板位置。作为响应，车辆以电动蠕行模式操作，并且即使不踩下加速踏板(曲线802)，电动马达也会向动力传动系统提供正扭矩(曲线814)以低速推进车辆(曲线806)。可以调整由电机供应的正扭矩的量以使动力传动系统以所需速度(例如，诸如与发动机怠速相对应的速度)操作。
在时间t4，车辆驾驶员踩下加速踏板(曲线802)。车辆以轻起步模式操作，其中电机提供正扭矩(曲线814)以响应于驾驶员需求而推动车辆。发动机在燃料被喷出(曲线808)时继续在不供应燃料的情况下转动，并且气缸气门正时保持在压缩释放正时(曲线812)，使得减小了未点火发动机的压缩和膨胀扭矩。
在时间t5，车辆驾驶员进一步踩下油门踏板(曲线802)。电动马达扭矩(曲线814)达到与电机的最大扭矩输出相对应的扭矩阈值(虚线815)。作为响应，发动机重启以满足驾驶员扭矩需求。为了重启发动机，启动燃料喷射(曲线808)，并且将气缸气门正时调整为标称正时以便燃烧(曲线812)。随着由发动机提供的扭矩的量增大，由电机提供的电动马达扭矩的量减小(曲线814)，直到发动机将所有扭矩提供给动力传动系统并且电动马达扭矩达到零。
通过这种方式，当在DFSO、再生制动、电动蠕行和轻起步期间发动机未点火地转动的同时，可以减小发动机压缩扭矩。通过启用DFSO、再生制动、电动蠕行和轻起步同时使发动机在低发动机转速下不点火转动，可以提高燃料经济性，同时通过减少动力传动系统振荡来减少车辆乘员干扰。此外，通过维持泄放排气门关闭，防止气流进入催化器，从而进一步提高了燃料经济性。更进一步地，低速再生制动为电池充电提供了更多机会。总体而言，由于节省燃料经济性、减少排放以及低车辆噪声、振动和粗糙性，可能会提高车辆乘员满意度。
维持将气缸联接到排气催化器的泄放排气门关闭以及打开扫气排气门(所述扫气排气门联接到EGR系统)以减少气缸内压力增大的技术效果是降低气缸压缩和膨胀扭矩。
作为一个示例，一种方法包括：当以非零速度在不供应燃料的情况下旋转发动机时，维持气缸的第一排气门关闭，所述第一排气门联接到泄放排气歧管，所述泄放排气歧管联接到排气通道，并增大所述气缸的第二排气门的打开持续时间，所述第二排气门联接到扫气歧管，所述扫气歧管联接到进气通道。在所述方法的第一示例中，增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在所述气缸的进气门关闭的同时维持所述第二排气门打开。在可选地包括所述第一示例的所述方法的第二示例中，增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在整个发动机循环中维持所述第二排气门打开。在可选地包括所述第一和第二示例中的一者或两者的所述方法的第三示例中，增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在所述气缸的至少压缩冲程和排气冲程期间打开所述第二排气门。在可选地包括所述第一至第三示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第四示例中，所述发动机包括在动力传动系统中，并且在使所述发动机以非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时经由变速器机械地联接到车轮。在可选地包括所述第一至第四示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第五示例中，所述发动机旋转地联接到电机，并且所述发动机和所述电机不能够机械地脱离，并且所述非零速度是所述电机的转速。在可选地包括所述第一至第五示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第六示例中，在使所述发动机以所述非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时，所述电机向所述动力传动系统提供扭矩。所述方法的第七示例可选地包括所述第一至第六示例中的一者或多者或每一者，并且还包括在使所述发动机以所述非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时将排气再循环(EGR)阀调整至全闭位置，所述EGR阀设置在与所述扫气歧管联接的EGR通道内。所述方法的第八示例可选地包括所述第一至第七示例中的一者或多者，并且还包括在使所述发动机以所述非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时，以被设定为最大延迟进气门关闭正时的关闭正时操作所述气缸的进气门。
作为另一个示例，一种用于车辆的方法包括：在所述车辆以非零速度操作的同时并且在所述发动机以与电机相同的速度旋转的同时，响应于小于对所述车辆的发动机的阈值扭矩需求：在维持所述发动机联接到车轮的同时停止对所述发动机的每个气缸的燃料输送；停用每个气缸的泄放排气门，所述泄放排气门联接到第一排气歧管，所述第一排气歧管联接到所述发动机的排气通道；以及至少在关闭每个气缸的进气门的同时打开同一气缸的扫气排气门，所述扫气排气门联接到所述发动机的进气通道。所述方法的第一示例还包括延迟每个气缸的所述进气门的关闭正时。在可选地包括所述第一示例的所述方法的第二示例中，所述泄放排气门在打开时将对应的气缸经由所述排气通道联接到排放控制装置，并且其中所述扫气排气门在打开时将对应的气缸经由排气再循环(EGR)通道联接到所述发动机的所述进气通道。所述方法的第三示例可选地包括所述第一和第二示例中的一者或两者，并且还包括在所述车辆以非零速度操作的同时响应于小于对所述车辆的所述发动机的阈值扭矩需求而完全关闭设置在所述EGR通道中的阀。在可选地包括所述第一至第三示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第四示例中，所述发动机在动力传动系统中旋转地联接到所述电机，并且其中在所述车辆以非零速度操作的同时小于对所述车辆的所述发动机的阈值扭矩需求包括以减速燃料切断模式、再生制动模式、电动蠕行模式和轻起步模式中的一者进行操作。在可选地包括所述第一示例至第四示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第五示例中，所述电动蠕行模式和所述轻起步模式包括经由所述电机向所述动力传动系统提供正扭矩，而所述再生制动模式包括经由所述电机向所述动力传动系统提供负扭矩。
作为另一个示例，一种系统包括：发动机，其被配置为在多个气缸内燃烧燃料和空气，每个气缸包括第一排气门和第二排气门；泄放排气歧管，其联接到每个气缸的所述第一排气门和所述发动机的排气通道；扫气排气歧管，其联接到每个气缸的所述第二排气门和所述发动机的进气通道；电机，其旋转地联接到所述发动机；以及控制器，其将可执行指令存储在非暂时性存储器中，所述可执行指令在被执行时使所述控制器：在以在接合挡位、发动机关闭条件操作同时所述发动机以所述电机的转速旋转的同时，停用所述第一排气门并增大所述第二排气门的打开持续时间。在所述系统的第一示例中，所述泄放排气歧管联接到催化器上游的排气通道，并且所述扫气排气歧管联接到排气再循环(EGR)通道，并且所述控制器将进一步的指令存储在非暂时性存储器中，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时维持设置在所述EGR通道内的阀完全关闭以防止经由所述EGR通道进行再循环。在可选地包括所述第一示例的所述系统的第二示例中，所述发动机包括在动力传动系统中，所述动力传动系统还包括变速器，并且以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作包括在所述变速器的驱动齿轮接合的同时切断对所述多个气缸的燃料喷射。在可选地包括所述第一和第二示例中的一者或两者的所述系统的第三示例中，所述发动机和所述电机不能脱离，并且所述控制器将进一步的指令存储在非暂时性存储器中，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：响应于在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时以电动蠕行模式和轻起步模式中的一者进行操作而经由所述电机向所述动力传动系统提供正扭矩，所述正扭矩的量基于加速踏板的位置而调整；以及响应于在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时以在再生制动模式操作而经由所述电机向所述动力传动系统提供负扭矩，所述负扭矩的量基于制动踏板的位置而调整。在可选地包括所述第一至第三示例中的一者或多者或每一者的所述系统的第四示例中，使所述控制器在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时增大所述第二排气门的所述打开持续时间的所述指令包括非暂时性存储器中的进一步的指令，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：至少在压缩冲程和排气冲程期间打开所述第二排气门。
在另一种表示中，一种方法包括在车辆的速度大于零的同时响应于满足发动机关闭条件而以在接合挡位、发动机关闭条件操作所述车辆；以及响应于以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作所述车辆而调整气缸气门正时以减少缸内压力增大。在前述示例中，另外或可选地，以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作所述车辆包括减速燃料切断条件、再生制动条件、电动蠕行条件和轻起步条件中的一者。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述发动机联接到分流式排气系统，所述分流式排气系统包括联接到催化器的第一排气歧管和联接到所述发动机的进气口的第二排气歧管，并且调整所述气缸气门正时以减小所述缸内压力增大包括增大每个发动机气缸的扫气排气门的打开持续时间，所述扫气排气门联接到所述扫气排气歧管。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，调整所述气缸气门正时以减小所述气缸内压力增大包括延迟每个气缸的进气门的关闭正时。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，所述方法还包括以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作所述车辆而完全关闭阀，所述阀被配置为控制所述扫气歧管与所述发动机的所述进气口之间的流动。在任何或所有前述示例中，另外或可选地，在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作所述车辆的同时，电机提供使所述发动机以非零速度旋转的扭矩。
注意，本文中包括的示例性控制和估计例程可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和例程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。本文描述的特定例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，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。因此，所示出的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序执行、并行地执行、或者在某些条件下可以省略。同样地，处理顺序不一定是实现本文中描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。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暂时性存储器中的代码，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。
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。
如本文所使用的，除非另有说明，否则术语“约”被解释为表示所述范围的±5％。
下面的权利要求具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能会引用“一个”要素或“一个第一”要素或其等效物。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。可以通过修改本权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合及子组合。这样的权利要求书，无论在范围上与原始权利要求书相比更宽、更窄、相同或是不同，同样被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明，一种方法包括：当以非零速度在不供应燃料的情况下旋转发动机时，维持气缸的第一排气门关闭，所述第一排气门联接到泄放排气歧管，所述泄放排气歧管联接到排气通道，并增大所述气缸的第二排气门的打开持续时间，所述第二排气门联接到扫气歧管，所述扫气歧管联接到进气通道。
根据一个实施例，增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在所述气缸的进气门关闭的同时维持所述第二排气门打开。
根据一个实施例，增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在整个发动机循环中维持所述第二排气门打开。
根据一个实施例，增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在所述气缸的至少压缩冲程和排气冲程期间打开所述第二排气门。
根据一个实施例，所述发动机包括在动力传动系统中，并且在使所述发动机以非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时经由变速器机械地联接到车轮。
根据一个实施例，所述发动机旋转地联接到电机，并且所述发动机和所述电机不能够机械地脱离，并且其中所述非零速度是所述电机的转速。
根据一个实施例，在使所述发动机以所述非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时，所述电机向所述动力传动系统提供扭矩。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在使所述发动机以所述非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时将排气再循环(EGR)阀调整至全闭位置，所述EGR阀设置在与所述扫气歧管联接的EGR通道内。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在使所述发动机以所述非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时，以被设定为最大延迟进气门关闭正时的关闭正时操作所述气缸的进气门。
根据本发明，一种用于车辆的方法包括：在所述车辆以非零速度操作的同时并且在所述发动机以与电机相同的速度旋转的同时，响应于小于对所述车辆的发动机的阈值扭矩需求：在维持所述发动机联接到车轮的同时停止对所述发动机的每个气缸的燃料输送；停用每个气缸的泄放排气门，所述泄放排气门联接到第一排气歧管，所述第一排气歧管联接到所述发动机的排气通道；以及至少在关闭每个气缸的进气门的同时打开同一气缸的扫气排气门，所述扫气排气门联接到所述发动机的进气通道。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，延迟每个气缸的所述进气门的关闭正时。
根据一个实施例，所述泄放排气门在打开时将对应的气缸经由所述排气通道联接到排放控制装置，并且其中所述扫气排气门在打开时将对应的气缸经由排气再循环(EGR)通道联接到所述发动机的所述进气通道。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在所述车辆以非零速度操作的同时响应于小于对所述车辆的所述发动机的阈值扭矩需求而完全关闭设置在所述EGR通道中的阀。
根据一个实施例，所述发动机在动力传动系统中旋转地联接到所述电机，并且其中在所述车辆以非零速度操作的同时小于对所述车辆的所述发动机的阈值扭矩需求包括以减速燃料切断模式、再生制动模式、电动蠕行模式和轻起步模式中的一者进行操作。
根据一个实施例，所述电动蠕行模式和所述轻起步模式包括经由所述电机向所述动力传动系统提供正扭矩，而所述再生制动模式包括经由所述电机向所述动力传动系统提供负扭矩。
根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有：发动机，其被配置为在多个气缸内燃烧燃料和空气，每个气缸包括第一排气门和第二排气门；泄放排气歧管，其联接到每个气缸的所述第一排气门和所述发动机的排气通道；扫气排气歧管，其联接到每个气缸的所述第二排气门和所述发动机的进气通道；电机，其旋转地联接到所述发动机；以及控制器，其将可执行指令存储在非暂时性存储器中，所述可执行指令在被执行时使所述控制器：在以在接合挡位、发动机关闭条件操作同时所述发动机以所述电机的转速旋转的同时，停用所述第一排气门并增大所述第二排气门的打开持续时间。
根据一个实施例，所述泄放排气歧管联接到催化器上游的排气通道，并且所述扫气排气歧管联接到排气再循环(EGR)通道，并且所述控制器将进一步的指令存储在非暂时性存储器中，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时维持设置在所述EGR通道内的阀完全关闭以防止经由所述EGR通道进行再循环。
根据一个实施例，所述发动机包括在动力传动系统中，所述动力传动系统还包括变速器，并且以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作包括在所述变速器的驱动齿轮接合的同时切断对所述多个气缸的燃料喷射。
根据一个实施例，所述发动机和所述电机不能脱离，并且所述控制器将进一步的指令存储在非暂时性存储器中，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：响应于在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时以电动蠕行模式和轻起步模式中的一者进行操作而经由所述电机向所述动力传动系统提供正扭矩，所述正扭矩的量基于加速踏板的位置而调整；以及响应于在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时以在再生制动模式操作而经由所述电机向所述动力传动系统提供负扭矩，所述负扭矩的量基于制动踏板的位置而调整。
根据一个实施例，使所述控制器在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时增大所述第二排气门的所述打开持续时间的所述指令包括非暂时性存储器中的进一步的指令，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：至少在压缩冲程和排气冲程期间打开所述第二排气门。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：
当以非零速度在不供应燃料的情况下旋转发动机时，维持气缸的第一排气门关闭，所述第一排气门联接到泄放排气歧管，所述泄放排气歧管联接到排气通道，并增大所述气缸的第二排气门的打开持续时间，所述第二排气门联接到扫气歧管，所述扫气歧管联接到进气通道。
2.如权利要求1所述的方法，其中增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在所述气缸的进气门关闭的同时维持所述第二排气门打开。
3.如权利要求1所述的方法，其中增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在整个发动机循环中维持所述第二排气门打开。
4.如权利要求1所述的方法，其中增大所述第二排气门的所述打开持续时间包括在所述气缸的至少压缩冲程和排气冲程期间打开所述第二排气门。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机包括在动力传动系统中，并且在使所述发动机以非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时经由变速器机械地联接到车轮。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述发动机旋转地联接到电机，并且所述发动机和所述电机不能够机械地脱离，并且其中所述非零速度是所述电机的转速。
7.如权利要求6所述的方法，其中在使所述发动机以所述非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时，所述电机向所述动力传动系统提供扭矩。
8.如权利要求1所述的方法，其还包括在使所述发动机以所述非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时将排气再循环(EGR)阀调整至全闭位置，所述EGR阀设置在与所述扫气歧管联接的EGR通道内。
9.如权利要求1所述的方法，其还包括在使所述发动机以所述非零速度在不供应燃料的情况下旋转的同时，以被设定为最大延迟进气门关闭正时的关闭正时操作所述气缸的进气门。
10.一种系统，其包括：
发动机，其被配置为在多个气缸内燃烧燃料和空气，每个气缸包括第一排气门和第二排气门；
泄放排气歧管，其联接到每个气缸的所述第一排气门和所述发动机的排气通道；
扫气排气歧管，其联接到每个气缸的所述第二排气门和所述发动机的进气通道；
电机，其旋转地联接到所述发动机；和
控制器，其将可执行指令存储在非暂时性存储器中，所述可执行指令在被执行时使所述控制器：
在以在接合挡位、发动机关闭条件操作同时所述发动机以所述电机的转速旋转的同时，停用所述第一排气门并增大所述第二排气门的打开持续时间。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述泄放排气歧管联接到催化器上游的排气通道，并且所述扫气排气歧管联接到排气再循环(EGR)通道，并且所述控制器将进一步的指令存储在非暂时性存储器中，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：
在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时维持设置在所述EGR通道内的阀完全关闭以防止经由所述EGR通道进行再循环。
12.如权利要求10所述的系统，其中所述发动机包括在动力传动系统中，所述动力传动系统还包括变速器，并且以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作包括在所述变速器的驱动齿轮接合的同时切断对所述多个气缸的燃料喷射。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述发动机和所述电机不能脱离，并且所述控制器将进一步的指令存储在非暂时性存储器中，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：
响应于在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时以电动蠕行模式和轻起步模式中的一者进行操作而经由所述电机向所述动力传动系统提供正扭矩，所述正扭矩的量基于加速踏板的位置而调整。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述控制器将进一步的指令存储在非暂时性存储器中，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：
响应于在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时以在再生制动模式操作而经由所述电机向所述动力传动系统提供负扭矩，所述负扭矩的量基于制动踏板的位置而调整。
15.如权利要求10所述的系统，其中使所述控制器在以所述在接合挡位、发动机关闭条件操作的同时增大所述第二排气门的所述打开持续时间的所述指令包括非暂时性存储器中的进一步的指令，所述进一步的指令在被执行时使所述控制器：
至少在压缩冲程和排气冲程期间打开所述第二排气门。
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