36靠近汽缸的底部并在其沖程結(jié)束(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最大容積時(shí))的位置通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為下止點(diǎn)(BDC)。在壓縮行程期間，進(jìn)氣門152和排氣門154閉合?；钊?36朝向汽缸蓋移動(dòng)，以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣?；钊?36在其沖程結(jié)束并最靠近汽缸蓋(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最小容積時(shí))的位置通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為上止點(diǎn)(TDC)。
[0055]在下文中被稱為噴射的過(guò)程中，燃料被引入燃燒室。在下文中被稱為點(diǎn)火的過(guò)程中，被噴射的燃料通過(guò)已知的點(diǎn)火手段如火花塞92點(diǎn)燃，從而產(chǎn)生燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹的氣體將活塞136推回至BDC。曲軸40將活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。最后，在排氣沖程期間，排氣門154打開(kāi)，以便將已燃燒的空氣-燃料混合物釋放至排氣歧管148，并且活塞返回至TDC。注意，上述內(nèi)容僅作為示例示出，并且進(jìn)氣門和排氣門打開(kāi)和/或閉合正時(shí)可以改變，諸如以提供正或負(fù)氣門重疊、延遲的進(jìn)氣門閉合或各種其它示例。
[0056]因此，為發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)提供圖1-3的組件，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)經(jīng)配置以選擇性地打開(kāi)專用EGR汽缸組的多個(gè)排氣門，以將排氣再循環(huán)至前壓縮機(jī)位置和后壓縮機(jī)位置中的每個(gè)處的其余的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。該系統(tǒng)進(jìn)一步使得一部分排氣能夠從專用EGR汽缸被引導(dǎo)(例如，同時(shí))至排氣催化劑同時(shí)繞過(guò)其余的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。
[0057]圖6示出列出專用EGR汽缸組的不同操作模式的表600。配置A列出用于不具有整合的CAC的發(fā)動(dòng)機(jī)配置的不同操作模式，同時(shí)配置B列出用于具有整合的CAC的發(fā)動(dòng)機(jī)配置的不同操作模式。
[0058]對(duì)于兩種配置，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以通過(guò)第一模式(模式A)來(lái)操作專用EGR汽缸組以將排氣再循環(huán)至后壓縮機(jī)位置處的進(jìn)氣歧管，其中第一排氣門打開(kāi)以及第二和第三排氣門中的每個(gè)被閉合。因此，熱高壓EGR可以被傳送至使用配置A的發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)冷卻的高壓EGR可以被傳送至使用配置B的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0059]控制器可以進(jìn)一步通過(guò)第二模式(模式B)來(lái)操作專用EGR汽缸組以將排氣再循環(huán)至前壓縮機(jī)位置處的進(jìn)氣歧管，其中第二排氣門打開(kāi)以及第一和第三排氣門中的每個(gè)被閉合。因此，冷卻的低壓EGR經(jīng)由在預(yù)節(jié)氣門位置處的CAC可以被傳送到使用配置A的發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)冷卻的低壓EGR經(jīng)由在后節(jié)氣門位置處的整合的CAC可以被傳送到使用配置B的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0060]控制器可以進(jìn)一步通過(guò)第三模式(模式C)操作專用EGR汽缸組以將排氣轉(zhuǎn)移至排氣歧管同時(shí)繞過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，其中在第三模式下第三排氣門打開(kāi)以及第一和第二排氣門中的每個(gè)被閉合。
[0061]現(xiàn)轉(zhuǎn)至圖4，示例方法400被示出為基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況用于調(diào)整多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的專用EGR汽缸組的排氣門操作以基于改變EGR需求而改變EGR流的位置和EGR流的速率。該方法允許排氣從專用EGR汽缸組再循環(huán)至前壓縮機(jī)位置和后壓縮機(jī)位置中的每個(gè)。進(jìn)一步地，該方法允許至少一些排氣被傳送至排氣催化劑同時(shí)繞過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。
[0062]在402處，程序包括估計(jì)和/或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工況，諸如，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩需求、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、升壓、MAP、進(jìn)氣空氣流、環(huán)境狀態(tài)，諸如，環(huán)境壓力、溫度、濕度、排氣催化劑等。在404處，基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況，確定發(fā)動(dòng)機(jī)充氣稀釋要求。在一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)充氣稀釋要求可以在較低的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和升壓壓力下較低、且在較高的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和升壓壓力下較高。
[0063]在405處，可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)充氣稀釋要求并進(jìn)一步基于在當(dāng)前工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒穩(wěn)定性極限，調(diào)整專用EGR汽缸組的加燃料。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒穩(wěn)定性極限下降，則發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR容限可以被減小。在此類狀態(tài)期間，專用EGR汽缸組可以被富加燃料(fueled rich)，以便以富于化學(xué)計(jì)量比的空燃比操作專用EGR(DEGR)汽缸組。WGS催化劑可以使用來(lái)自DEGR汽缸組的富烴排氣以產(chǎn)生更多可燃種類(諸如，C0和H2)，其中當(dāng)可燃種類經(jīng)由進(jìn)氣歧管被路由至發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)時(shí)，通過(guò)減小燃燒穩(wěn)定性和燃燒持續(xù)時(shí)間，可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR容限。因此，這增加了容許的EGR率，從而提高來(lái)自EGR的燃料經(jīng)濟(jì)性益處。在一個(gè)示例中，對(duì)于指定發(fā)動(dòng)機(jī)充氣稀釋要求，給DEGR汽缸加燃料的富的程度隨發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒穩(wěn)定性減小而增加。
[0064]在406處，基于發(fā)動(dòng)機(jī)充氣稀釋要求并進(jìn)一步基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況，確定專用EGR汽缸操作的模式。例如，模式選擇可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和升壓壓力中的一個(gè)或多個(gè)。選擇模式可以包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)充氣稀釋要求是否滿足熱EGR或冷卻的低壓EGR。如果兩者都滿足，則可以確定熱EGR和冷卻的LP-EGR的相對(duì)比。因此，熱EGR包括從DEGR汽缸再循環(huán)至進(jìn)氣節(jié)氣門下游的后壓縮機(jī)位置處的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口且基本直接至進(jìn)氣歧管內(nèi)而不會(huì)穿過(guò)EGR冷卻器的EGR。到進(jìn)氣歧管內(nèi)的直接傳送減小歧管EGR填充時(shí)間。冷卻的LP-EGR包括在穿過(guò)EGR冷卻器進(jìn)行冷卻之后從DEGR汽缸再循環(huán)至前壓縮機(jī)位置處的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的EGR。冷卻的EGR到前壓縮機(jī)位置的傳送減小了汽缸熱損失、減緩爆震并減小排氣溫度，從而減小對(duì)富的要求。前壓縮機(jī)引進(jìn)點(diǎn)還改善了 EGR汽缸對(duì)汽缸平衡并通過(guò)CAC提供附加EGR冷卻，兩者都在較高的EGR率和高負(fù)荷下被需要。選擇模式可以進(jìn)一步包括確定是否不需要發(fā)動(dòng)機(jī)充氣稀釋和/或是否需要催化劑加熱。如果需要催化劑加熱，則排氣催化劑處需要的熱量也可以被確定。因此，基于排氣催化劑處所需要的熱，可以確定被轉(zhuǎn)移至排放控制設(shè)備的排氣催化劑同時(shí)繞過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的熱排氣量。具體地，當(dāng)催化劑溫度降低到閾值溫度之下(諸如，低于排氣催化劑未被激活的點(diǎn)火溫度)時(shí)，所需要的熱流增加且更多排氣可以需要被轉(zhuǎn)移至催化劑。同樣地，在需要快速降低的發(fā)動(dòng)機(jī)充氣稀釋的狀態(tài)期間，來(lái)自DEGR汽缸組的更多排氣可以被轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)離進(jìn)氣歧管并到排氣歧管內(nèi)?；谀Ｊ竭x擇，控制器可以致動(dòng)包括耦接至DEGR汽缸組的多個(gè)排氣門中的每個(gè)的凸角的凸輪廓線變換(CPS)設(shè)備以改變多個(gè)排氣門中的每個(gè)的打開(kāi)正時(shí)以及打開(kāi)持續(xù)時(shí)間。
[0065]在408處，可以確定是否已經(jīng)選擇第一模式。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于較低的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(例如，低于閾值負(fù)荷)和較低的升壓壓力(例如，低于閾值升壓壓力)狀態(tài)中的一個(gè)或多個(gè)，控制器可以通過(guò)第一模式操作專用EGR汽缸組。如果確認(rèn)了第一模式，則在410處程序包括調(diào)整耦接到DEGR汽缸組的排氣門的CPS設(shè)備以選擇性地打開(kāi)第一排氣門并將熱EGR從DEGR汽缸傳送至后壓縮機(jī)位置處的進(jìn)氣歧管。具體地，控制器可以通過(guò)第一模式來(lái)操作專用EGR汽缸組以將排氣再循環(huán)至進(jìn)氣節(jié)氣門下游的后壓縮機(jī)位置處的進(jìn)氣歧管，其中第一排氣門打開(kāi)且第二和第三排氣門中的每個(gè)被閉合。
[0066]在一個(gè)不例中，在第一模式期間，第一排氣門在專用EGR汽缸組的排氣沖程期間在第二和第三排氣門中的每個(gè)打開(kāi)(和/或閉合)之前被打開(kāi)和被閉合。例如，在第一模式期間，僅第一排氣門在排氣沖程期間被打開(kāi)，而第二和第三排氣門在排氣沖程期間保持閉合。即，氣門可以互斥地操作且無(wú)氣門重疊。在替換的示例中，氣門可以通過(guò)至少一些重疊來(lái)操作，使得第一氣門在其它氣門打開(kāi)之前或在其它氣門閉合之前被打開(kāi)和被閉合。例如，第一排氣門可以在排氣沖程的較早部分期間被打開(kāi)和被閉合，而其余的排氣門在排氣沖程的較晚部分期間被打開(kāi)和/或被閉合。較早的打開(kāi)排氣門可以利用排氣沖程的沖放部分，用于提高EGR驅(qū)動(dòng)能力或被路由到預(yù)渦輪位置用于提高渦輪性能。對(duì)于較大濃度的未燃燒和部分燃燒的烴，較晚的打開(kāi)排氣門可以利用排氣沖程的掃氣部分，用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR容限。
[0067]除了調(diào)整第一排氣門的打開(kāi)正時(shí)之外，第一排氣門的打開(kāi)持續(xù)時(shí)間還可以至少基于EGR需求來(lái)調(diào)整，打開(kāi)的持續(xù)時(shí)間隨EGR需求的增加而增加?？梢酝ㄟ^(guò)增加第一排氣門的氣門升程而增加打開(kāi)的持續(xù)時(shí)間，例如，經(jīng)由CPS設(shè)備的調(diào)整。
[0068]如果未確認(rèn)第一模式，則在412處可以確定是否已經(jīng)選擇第二模式。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于較高的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(例如，高于閾值負(fù)荷)和較高的升壓壓力(例如，高于閾值升壓壓力)狀態(tài)中的一個(gè)或多個(gè)，控制器可以通過(guò)第二模式來(lái)操作專用EGR汽缸組。如果確認(rèn)了第二模式，則在414處程序包括調(diào)整耦接到DEGR汽缸組的排氣門的CPS設(shè)備以選擇性地打開(kāi)第二排氣門并將冷卻的EGR從DEGR汽缸傳送至前壓縮機(jī)位置處的進(jìn)氣歧管。具體地，控制器可以通過(guò)第二模式操作專用EGR汽缸組以將排氣再循環(huán)至進(jìn)氣壓縮機(jī)上游的前壓縮機(jī)位置處的進(jìn)氣歧管，其中在第二排氣門打開(kāi)且第一和第三排氣門中的每個(gè)被閉合。
[0069]在一個(gè)示例中，在第二模式期間，第二排氣門在專用EGR汽缸組的排氣沖程期間在第一和第三排氣門中的每個(gè)打開(kāi)(和/或閉合)之前被打開(kāi)和被閉合。例如，在第二模式期間，僅第二排氣門可以在排氣沖程期間被打開(kāi)，而第一和第三排氣門在排氣沖程期間保持閉合。即，氣門可以唯一地互斥地操作且無(wú)氣門重疊。在替換的示例中，氣門可以通過(guò)至少一些重疊來(lái)操作，使得第二氣門在其它氣門被打開(kāi)之前或在其它氣門被閉合之前被打開(kāi)和被閉合。例如，第二排氣門可以在排氣沖程的較早部分期間被打開(kāi)和被閉合，而其余的排氣門在排氣沖程的較晚部分期間被打開(kāi)和/或被閉合。這將允許以減小率同時(shí)獲取冷卻的和未冷卻的EGR連同到用于點(diǎn)火維護(hù)的催化劑的一些排氣流。
[0070]除了調(diào)整第二排氣門的打開(kāi)正時(shí)之外，第二排氣門的打開(kāi)持續(xù)時(shí)間還可以至少基于EGR需求被調(diào)整，打開(kāi)的持續(xù)時(shí)間隨EGR需求的增加而增加?？梢酝ㄟ^(guò)增加第一排氣門的氣門升程而增加打開(kāi)的持續(xù)時(shí)間，例如，經(jīng)由CPS設(shè)備的調(diào)整。
[0071]通過(guò)在第一模式和第二模式之間選擇，控制器可以選擇性地打開(kāi)專用EGR汽缸組的多個(gè)排氣門以將排氣再循環(huán)至前壓縮機(jī)位置和后壓縮機(jī)位置中的每個(gè)處的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。例如，控制器可以在專用EGR汽缸組的排氣沖程期間調(diào)整多個(gè)排氣門的打開(kāi)正時(shí)，使得排氣到前壓縮機(jī)位置的再循環(huán)與排氣到后壓縮機(jī)位置的再循環(huán)互斥。替換地，控制器可以在專用EGR汽缸組的排氣沖程期間調(diào)整多個(gè)排氣門的打開(kāi)正時(shí)，使得排氣到前壓縮機(jī)位置的再循環(huán)至少部分重疊排氣到后壓縮機(jī)位置的再循環(huán)。
[0072]如果未確認(rèn)第二模式，則在416處可以確定是否已經(jīng)選擇第三模式。在一個(gè)示例中，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)、催化劑加熱和發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)(其中不需要發(fā)動(dòng)機(jī)充氣稀釋)中的一個(gè)，控制器可以通過(guò)第三模式來(lái)操作專用EGR汽缸組。如果確認(rèn)了第三模式，則在418處程序包括調(diào)整耦接到DEGR汽缸組的排氣門的CPS設(shè)備以選擇性地打開(kāi)第三排氣門并將排氣從DEGR汽缸組引導(dǎo)至排氣催化劑同時(shí)繞過(guò)其余的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。具體地，控制器可以通過(guò)第三模式操作專用EGR汽缸組以將排氣轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)離進(jìn)氣歧管并到排氣催化劑上游和/或排氣渦輪上游的排氣歧管內(nèi)，其中第三排氣門打開(kāi)且第一和第二排氣門中的每個(gè)被閉合。
[0073]在一個(gè)示例中，在第三模式期間，第三排氣門在專用EGR汽缸組的排氣沖程期間在第一和第二排氣門中的每個(gè)打開(kāi)(和/或閉合)之前被打開(kāi)和被閉合。例如，在第三模式期間，僅第三排氣門在排氣沖程期間被打開(kāi)，而第一和第二排氣門在排氣沖程期間保持閉合。即，氣門可以互斥地操作且無(wú)氣門重疊。在替換的示例中，氣門可以通過(guò)至少部分重疊來(lái)操作，使得第三氣門在其它氣門被打開(kāi)之前或在其它氣門被閉合之前被打開(kāi)和被閉合。例如，第三排氣門可以在排氣沖程的較早部分期間被打開(kāi)和被閉合，而其余的排氣門在排氣沖程的較晚部分期間被打開(kāi)和/或被閉合。如果第三模式被路由至預(yù)渦輪位置，使得來(lái)自