和非供體汽缸，其中，供體汽缸的數(shù)量典型地低于非供體汽缸的數(shù)量。
[0034]如在圖1中所繪出，非供體汽缸聯(lián)接至排氣通路來使廢氣從發(fā)動(dòng)機(jī)前進(jìn)至大氣(在其行進(jìn)穿過廢氣處理系統(tǒng)130和第一與第二渦輪增壓器120和124之后)。提供發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)(EGR)的供體汽缸專有地聯(lián)接至EGR系統(tǒng)160的EGR通路162，該通路使廢氣從供體汽缸前進(jìn)至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通路，而不至大氣。通過將冷卻的廢氣引入至發(fā)動(dòng)機(jī)，用于燃燒的可獲得的氧氣的量降低，因而減少了燃燒火焰溫度并且減少了氮氧化物(例如，N0X)的形成。
[0035]在圖1中顯示的實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙y170打開時(shí)，從供體汽缸流向進(jìn)氣通路的廢氣行進(jìn)穿過熱交換器(例如，EGR冷卻器166)來在廢氣返回至進(jìn)氣通路之前降低(例如，冷卻)廢氣的溫度。EGR冷卻器可為例如空氣對(duì)液體熱交換器。在這樣的實(shí)例中，布置在進(jìn)氣通路(例如，再循環(huán)廢氣進(jìn)入處的上游)中的一個(gè)或更多個(gè)充入空氣冷卻器132和134可被調(diào)整，來進(jìn)一步增加充入空氣的冷卻，使得充入空氣和廢氣的混合物溫度被保持在期望的溫度下。在其它實(shí)例中，EGR系統(tǒng)可包括EGR冷卻器旁路。備選地，EGR系統(tǒng)可包括EGR冷卻器控制元件。EGR冷卻器控制元件可被致動(dòng)，使得穿過EGR冷卻器的廢氣的流減少；但是，在這樣的構(gòu)造中，不流動(dòng)穿過EGR冷卻器的廢氣被引導(dǎo)至排氣通路而不是進(jìn)氣通路。
[0036]而且，EGR系統(tǒng)包括第一閥164，其布置在排氣通路和EGR通路之間。第二閥可為由控制單元180控制的開/關(guān)閥(例如打開或關(guān)閉EGR的流)，或者其可控制例如EGR的可變量。在一些實(shí)例中，第一閥可被致動(dòng)，使得EGR量降低(從EGR通路流向排氣通路的廢氣)。在其它實(shí)例中，第一閥可被致動(dòng)，使得EGR量增加(例如，從排氣通路流向EGR通路的廢氣)。在一些實(shí)例中，EGR系統(tǒng)可包括多個(gè)EGR閥或其它流控制元件來控制EGR的量。
[0037]在這樣的構(gòu)造中，第一閥可操作來使排氣從供體汽缸前進(jìn)至發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通路，并且第二閥可操作來使排氣從供體汽缸前進(jìn)至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通路。在圖1中顯示的實(shí)例實(shí)施例中，第一閥和第二閥可為發(fā)動(dòng)機(jī)油、或液壓致動(dòng)閥，例如，帶有滑閥(未顯示)來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油。在一些實(shí)例中，閥可被致動(dòng)，使得第一和第二閥中的一者正常地是打開的而另一者正常地是閉合的。在其它實(shí)例中，第一和第二閥可為氣動(dòng)閥、電動(dòng)閥、或另一適當(dāng)?shù)拈y。
[0038]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括供體汽缸排氣壓力傳感器183，其布置于在第一閥和第二閥上游的供體汽缸排氣歧管中。在備選實(shí)施例中，供體汽缸排氣壓力傳感器可定位于在第一閥和第二閥上游的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中。溫度傳感器182布置于在第一閥和第二閥上游的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中。如在下面參照?qǐng)D2和3所描述，第一和第二閥可根據(jù)由溫度傳感器測(cè)量的溫度和由供體汽缸排氣壓力傳感器測(cè)量的壓力而被調(diào)整。在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的每一個(gè)可包括分離的溫度傳感器和/或壓力傳感器，使得存在多個(gè)溫度傳感器和/或壓力傳感器。在其它實(shí)例中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可包括布置于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的每一個(gè)的排氣閥下游的多個(gè)溫度傳感器和僅僅一個(gè)壓力傳感器，反之亦然。而且，第一閥和第二閥的退化可至少部分地基于由供體汽缸排氣壓力傳感器測(cè)量的供體汽缸排氣壓力(例如，供體汽缸排氣歧管壓力)。
[0039]如在圖1中所顯示，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括EGR混合器172，其將再循環(huán)廢氣與充入空氣混合，使得廢氣可均勻地分布在充入空氣和廢氣混合物內(nèi)。在圖1中繪出的實(shí)例實(shí)施例中，EGR系統(tǒng)是高壓EGR系統(tǒng)，其使廢氣從在排氣通路中的渦輪增壓器上游的位置前進(jìn)至在進(jìn)氣通路中的渦輪增壓器下游的位置。在其它實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可此外或備選地包括低壓EGR系統(tǒng)，其使廢氣從在排氣通路中的渦輪增壓器下游前進(jìn)至在進(jìn)氣通路中的渦輪增壓器上游的位置。
[0040]如在圖1中所繪出，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括二級(jí)渦輪增壓器，其帶有布置成組的第一渦輪增壓器120和第二渦輪增壓器124，渦輪增壓器中的每一個(gè)布置在進(jìn)氣通路和排氣通路之間。二級(jí)渦輪增壓器增加引入進(jìn)氣通路的環(huán)境空氣的空氣充入，以便在燃燒期間提供更大的充入密度，以增加功率輸出和/或發(fā)動(dòng)機(jī)操作效率。第一渦輪增壓器在相對(duì)較低的壓力下操作，并且包括驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)122的第一渦輪121。第一渦輪和第一壓縮機(jī)經(jīng)由第一軸123機(jī)械地聯(lián)接。第二渦輪增壓器在相對(duì)較高的壓力下操作，并且包括驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)126的第二渦輪125。第二渦輪和第二壓縮機(jī)經(jīng)由第二軸127機(jī)械地聯(lián)接。在圖1中顯示的實(shí)例實(shí)施例中，第二渦輪增壓器設(shè)有允許廢氣繞過第二渦輪增壓器的廢氣門128。廢氣門可被打開，來例如遠(yuǎn)離第二渦輪轉(zhuǎn)向廢氣流。以這種方式，壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，和因而的由渦輪增壓器向發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推進(jìn)可在穩(wěn)定狀態(tài)情況期間被調(diào)節(jié)。在其它實(shí)施例中，渦輪增壓器中的每一個(gè)可設(shè)有廢氣門，或者僅僅第二渦輪增壓器可設(shè)有廢氣門。
[0041]如在上面所說明，術(shù)語〃高壓〃和〃低壓〃是相對(duì)的，指的是〃高〃壓是高于〃低〃壓的壓力。相反地，〃低〃壓是低于〃高〃壓的壓力。
[0042]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括聯(lián)接在排氣通路中以便減少常規(guī)排放的排氣處理系統(tǒng)130。如在圖1中所繪出，廢氣處理系統(tǒng)布置在第一(低壓)渦輪增壓器的第一渦輪下游。在其它實(shí)施例中，廢氣處理系統(tǒng)可此外或備選地布置在第一渦輪增壓器上游。廢氣處理系統(tǒng)可包括一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件。例如，廢氣處理系統(tǒng)可包括如下構(gòu)件中的一個(gè)或更多個(gè):柴油微粒過濾器(DPF )、柴油車氧化催化劑(DOC )、選擇性催化還原(SCR)催化劑、三效催化劑、勵(lì)^甫集器、和/或各種其它排放控制裝置或它們的組合。在備選實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)不包括帶有DPF、DOC或SCR的排氣處理系統(tǒng)。
[0043]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括控制單元180，其被提供且構(gòu)造為控制與發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)相關(guān)的各種構(gòu)件?？刂茊卧诒疚闹羞€被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)控制器或控制器。在一個(gè)實(shí)例中，控制單元包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)?？刂茊卧€包括非瞬時(shí)性、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(未顯示)，其包括用于允許車載監(jiān)控和發(fā)動(dòng)機(jī)操作的控制的代碼。當(dāng)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的控制和管理時(shí)，控制單元可被構(gòu)造為從如在本文中進(jìn)一步詳述的多種發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器接收信號(hào)，以便確定操作參數(shù)和操作情況，并且相對(duì)應(yīng)地調(diào)整各種發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器以控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的操作。例如，控制單元可從各種發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器接收信號(hào)，包括但不限于，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、升壓、環(huán)境壓力、排氣溫度、排氣壓力等。相對(duì)應(yīng)地，控制單元可通過向例如如下的各種構(gòu)件發(fā)送命令來控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng):牽引電動(dòng)機(jī)、交流發(fā)電機(jī)、汽缸閥、節(jié)流閥、熱交換器、廢氣門或其它閥或流控制元件等。
[0044]作為另一實(shí)例，控制單元可從遍及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)布置在各種位置中的各種溫度傳感器和壓力傳感器接收信號(hào)。例如，控制單元可從如下構(gòu)件接收信號(hào):溫度傳感器182，其定位在EGR冷卻器上游；供體汽缸排氣壓力傳感器，其定位于在EGR系統(tǒng)中的第一和第二閥的上游；非供體汽缸排氣壓力傳感器185，其定位在渦輪增壓器上游的排氣通路中；和歧管空氣溫度(MAT)傳感器181，其定位在進(jìn)氣歧管中。如在圖1中所顯示，非供體汽缸排氣壓力傳感器定位在來自EGR通路的排氣的入口下游(例如，第一閥下游)。在備選實(shí)施例中，非供體汽缸排氣壓力傳感器可定位于非供體汽缸排氣歧管中和/或來自EGR通路的排氣的入口的上游。
[0045]根據(jù)指示EGR溫度和壓力以及歧管空氣溫度的接收的信號(hào)，例如，第一閥和第二閥中的一者或兩者可被調(diào)整來調(diào)整流動(dòng)穿過EGR冷卻器的廢氣量來控制歧管空氣溫度、或使期望量的廢氣前進(jìn)至用于EGR的進(jìn)氣歧管。
[0046]圖2和3顯示了示出用于帶有第一和第二閥的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(例如，在上面參照?qǐng)D1描述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)160)的方法的流程圖。尤其是，圖2顯示了用于根據(jù)操作情況控制在EGR系統(tǒng)中的第一和第二閥的方法。例如，在期望更多的EGR的情況下，第二閥可被調(diào)整來更加開放并且第一閥可被調(diào)整來更加閉合。同樣地，在期望更少的EGR時(shí)，第一閥可被調(diào)整來更加開放并且第二閥可被調(diào)整來更加閉合。以這種方式，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(例如，在圖1中顯示的控制系統(tǒng)180)可一起地控制第一閥和第二閥來調(diào)整EGR流。如將在下面描述的，系統(tǒng)可根據(jù)第一和第二閥的位置在三種情況下操作。而且，在三種情況中的每一種下，壓力可在供體汽缸排氣歧管和非供體汽缸排氣歧管中(或在排氣歧管的直接下游)被監(jiān)測(cè)，使得可確定發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件情況，例如閥的退化，如參照?qǐng)D3所描述。用于執(zhí)行圖2和圖3的方法的指令可被存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中。
[0047]繼續(xù)至圖2，顯示了示出用于控制在廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中的第一和第二閥(例如，在上面參照?qǐng)D1描述的第一和第二閥)的方法200的流程圖。具體地，該方法確定當(dāng)前操作情況并根據(jù)操作情況調(diào)整閥。例如，閥可根據(jù)EGR的期望量被調(diào)整，或如果發(fā)動(dòng)機(jī)包括微粒過濾器那么便于微粒過濾再生。
[0048]在方法的步驟202處，來自供體汽缸的排氣前進(jìn)至供體汽缸排氣歧管。例如，在燃燒在供體汽缸中的每一個(gè)中發(fā)生之后，汽缸中的每一個(gè)的排氣閥打開，使得排氣可從汽缸釋放入供體汽缸排氣歧管。
[0049]在步驟204處，確定操作情況。作為非限制性實(shí)例，操作情況可包括發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、排氣溫度、N0X產(chǎn)生的量等。一旦確定操作情況，那么在步驟206處確定EGR的期望量。EGR的期望量可基于例如N0X產(chǎn)生的量的情況。例如，當(dāng)在燃燒期間產(chǎn)生的N0^量增加或當(dāng)目標(biāo)空氣燃料比增加時(shí)，可期望更大量的EGR，反之亦然。在一個(gè)實(shí)施例中，N0X可被在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通路中的N0X傳感器測(cè)量。
[0050]一旦確定EGR的期望量，那么該方法行進(jìn)至步驟208，在該步驟208處確定EGR的期望的量是否大于第二臨界值。作為實(shí)例，第二臨界值可接近或大約為基于操作情況的EGR的最大量。例如，第二臨界值可為當(dāng)?shù)谝婚y完全閉合并且第二閥完全打開時(shí)在當(dāng)前操作情況下可獲得的EGR的量。
[0051]如果確定EGR的期望量大于第二臨界值量，那么控制器在210處調(diào)整第一和第二閥使得進(jìn)行第二情況。在第二情況期間，第二閥被打開得比第一閥顯著地多，并且第一閥被閉合得多于臨界值量。在一個(gè)實(shí)例中，第二閥被打開并且第一閥被閉合，使得大體上來自供體汽缸的所有的排氣流向進(jìn)氣歧管以用于廢氣再循環(huán)。以這種方式，EGR的量可增加至期望量。
[0052]在步驟212處，該方法包括確定是否期望微粒過濾再生。例如在微粒過濾器的粉塵水平超出臨界值水平時(shí)，可期望微粒過濾再生。微粒過濾器可作為廢氣處理系統(tǒng)(例如，在圖1中顯示的廢氣處理系統(tǒng)130)的部分被包括。作為一個(gè)實(shí)例，可根據(jù)跨過微粒過濾器的壓降或布置在微粒過濾器中的粉塵傳感器確定粉塵水平大于臨界值水平。在備選實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可不包括微粒過濾器。在該實(shí)施例中，該方法可直接從210進(jìn)行至214。
[0053]如將參照?qǐng)D3更詳細(xì)地描述的，如果確定不期望微粒過濾再生(或者如果在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中不包括微粒過濾器)，那么該方法繼續(xù)至步驟214，并監(jiān)測(cè)在供體汽缸和非供體汽缸排氣歧管中的壓力。如在圖1中所顯示，在非供體汽缸排氣歧管中的壓力也可在排氣通路中的非供體汽缸排氣歧管的下游測(cè)量。換而言之，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可監(jiān)測(cè)來自非供體汽缸排氣歧管和供