CN102877964A - 涡轮增压发动机的方法和系统 - Google Patents

Abstract

提供用于具有与分离式排气系统联接的分离式进气系统的增压发动机的方法和系统。在发动机循环的不同点处可以通过分离式进气系统向发动机输送具有不同成分、压力和温度的空气充气。以此方式，可以扩展增压和EGR益处。

Description

涡轮增压发动机的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请是2010年9月9日提交的名称为“对发动机进行涡轮增压的方法和系统（Method and system for turbocharging an engine）”的美国专利申请序列号12/878,838的继续部分，其全部内容并入本文以供参考。

技术领域

本说明书涉及用于提高涡轮增压发动机的热效率的方法。该方法在涡轮增压发动机内提供EGR可以是特别有益的。

背景技术

发动机汽缸可以被构造成具有用于接收空气充气的一个或更多个进气口。一个或更多个进气口可以从公共进气道分支出，或者可以具有不同的进气管道。此外，一个或更多个进气口可以接收新鲜空气或可以循环排气。

具有分支式进气系统的汽缸的一个示例在6,135,088中由Duret示出。其中，在低负载条件时，汽缸的第一进入端口被构造成接收被循环的排气而第二进入端口被构造成接收通过压缩机在进气道之后已经被增压的空气-燃料混合物。

不过，本发明人在此已经认识到这种系统的潜在问题。作为一个示例，增加排气涡轮机来驱动压缩机会破坏系统的期望功能性。具体地，如果涡轮机被包括在公共排气口内，则高压排气会被吸入较低压力（即未增压）的进气口内，从而导致EGR控制问题。作为另一示例，在某些条件下可能难以提供较高压力的EGR（HP-EGR）来进一步改进发动机性能。

发明内容

因此，在一个示例中，通过如下运行发动机的方法至少部分解决了上述问题，其包括通过第一进气道向发动机汽缸提供处于或低于大气压力的空气充气并且通过单独的第二进气道向汽缸提供第二增压空气充气，该第二空气充气通过由排气涡轮机驱动的进气压缩机来增压。以此方式，进气压缩机可以由排气涡轮机驱动从而通过进气道向汽缸提供增压的进气空气充气且同时通过单独的进气道并行地向汽缸提供自然进气式的空气充气。之后不同的空气充气可以彼此混合并且在燃烧之前被充料到汽缸内。

在一个示例中，第一进气道可以联接到第一排气道，而单独的第二进气道被联接到单独的第二排气道。仅联接到第二进气道的涡轮增压器压缩机可以被仅联接到第二排气道的涡轮增压器涡轮机驱动，从而在第二进气道内提供增压空气充气。在一个示例中，处于或低于大气压力（BP）的新鲜空气可以经由与第一进气道连通的第一进气门被传输到汽缸，而处于压缩机压力的新鲜空气（即增压空气）可以经由与第二进气道连通的第二进气门被传输到汽缸。以此方式，能够通过自然吸气提供至少一部分新鲜进气，而另一部分被压缩。通过减少进气需要压缩的部分，能够增加压缩机效率并且能够降低控制延迟。此外，能够通过较小的压缩机和涡轮机来提供理想增压而不会损害增压性能。

在一个替代性示例中，第一和第二空气充气中的一者或两者可以包括至少一些新鲜空气和至少一些循环排气。例如，从第一排气道循环到第一进气道的至少一些低压EGR（LP-EGR）可以与第一进气道内处于或低于BP的新鲜空气混合从而形成第一空气充气。此外，从第二排气道循环到第二进气道的至少一些高压EGR（HP-EGR）可以与第二进气道内的增压新鲜空气混合从而形成第二空气充气。第一和第二空气充气可以彼此混合并且在燃烧之前被直接喷射到汽缸内。联接到不同进气道的不同进气门的打开正时可以相对彼此是不同的以便在发动机进气冲程的不同点处传输不同空气充气。进气门正时还可以与联接到不同排气道的不同排气门的打开相协调。

以此方式，通过仅使得一部分排气流动通过涡轮机且同时将剩余部分排气自然吸入汽缸，增加了从排气恢复的热并且提高了涡轮机的热力效率。通过将一些新鲜空气自然吸入发动机汽缸内且同时增压剩余部分，可以减少压缩机工作，从而提高压缩机效率。此外，能够减少增压控制延迟。通过经由不用进气道向发动机汽缸提供具有不同比例的循环排气和不同压力的新鲜空气来提供空气充气，从而可以扩展EGR益处并且能够提高涡轮增压器的优点，即使使用较小的涡轮增压器仍如是。这样，能够提高发动机效率和性能。

在另一示例中，运行发动机的方法包括：经由第一进气道向发动机汽缸传输低于大气压力的第一空气充气，该第一空气充气包括第一量的循环排气和第一量的新鲜空气；以及经由单独的第二进气道向发动机汽缸传输处于压缩机压力的第二空气充气，该第二空气充气包括第二量的循环排气和第二量的新鲜空气。

在另一示例中，方法还包括直接喷射燃料到汽缸内；在汽缸内混合第一空气充气与第二空气充气和喷射的燃料；以及在汽缸内燃烧混合物。

在另一示例中，传输第一空气充气包括在第一进气门正时打开第一进气道的第一进气门；以及其中传输第二空气充气包括在第二进气门正时打开第二进气道的第二进气门。

在另一示例中，传输第一空气充气还包括打开第一EGR阀从而使得第一量的排气从第一排气道循环到第一进气道；以及传输第二空气充气还包括打开第二EGR阀从而使得第二量的排气从单独的第二排气道循环到第二进气道。

在另一示例中，传输处于压缩机压力的第二空气充气还包括运行被包括在第二进气道内的压缩机，该压缩机被包括在第二排气道内的涡轮机驱动，并且其中第二量的排气从涡轮机上游循环到压缩机下游。

在另一示例中，第一进气门和第二进气门被联接到气门致动器，还包括：调节气门致动器的气门相位从而在第一进气门正时打开第一气门并且在第二进气门正时打开第二气门，在发动机循环的进气冲程中第一进气门正时早于第二进气门正时。

在另一示例中，传输第一空气充气还包括在第一正时打开第一排气道的第一排气门并且在较早的第二正时打开第二排气道的第二排气门。

在另一示例中，提供发动机系统。该系统包括发动机汽缸；经由第一进气门将未压缩空气充气连通到发动机汽缸的第一进气道；经由第二进气门将压缩空气充气连通到汽缸的第二进气道；被构造成压缩传输给汽缸的空气充气的、被联接到第一进气道的涡轮增压器压缩机；用于打开第一进气门和第二进气门的气门致动器；以及控制系统，其具有计算机可读指令以用于调节气门致动器的相位从而在第一正时打开第一进气门且在不同的第二正时打开第二进气门。

在另一示例中，未压缩空气充气包括处于或低于大气压力的至少一些新鲜空气和至少一些EGR，并且其中压缩空气充气包括处于压缩机压力的至少一些新鲜空气和至少一些EGR。

在另一示例中，第一进气道并联于且独立于第二进气道，该系统还包括：第一和第二排气道，第一排气道并联于且独立于第二排气道；以及联接到第二排气道的涡轮增压器涡轮机，该涡轮机被构造成驱动压缩机。

在另一示例中，该系统还包括：将第一排气道连通地联接到第一进气道的第一EGR通道，第一EGR通道包括第一EGR冷却器和第一EGR阀；以及将第二排气道连通地联接到第二进气道的第二EGR通道，第二EGR通道包括第二EGR冷却器和第二EGR阀，其中控制系统还包括如下指令，其用于打开第一EGR阀以便将处于或低于环境压力的至少一些EGR传输到第一进气道以及打开第二EGR阀以便将处于压缩机压力的至少一些EGR从涡轮机上游的第二排气道传输到压缩机下游的第二进气道。

应理解提供上面的概述用于以简化的形式引入将在具体实施方式中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本发明主题的关键的或基本的特征，本发明的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了包括分离式进气歧管和分离式排气歧管及相关排气循环系统的发动机的示意图。

图2示出了联接到第一和第二进气道以及第一和第二排气道的图1的发动机汽缸的示例性实施例。

图3示出了局部发动机示图。

图4示出了图释可执行以用于根据本公开运行图2的发动机汽缸的程序的高级流程图。

图5示出了图2的发动机汽缸的示例汽缸进气门和排气门正时。

图6示出了示例空气充气混合物，其可以经由第一和第二进气道在不同工况期间被提供给图2的汽缸。

图7示出了图释可执行用于使得踩加速器踏板期间进气空气节气门操作与涡轮增压器操作相协调的程序的高级流程图。

图8示出了解释踩加速器踏板期间示例进气空气节气门和EGR阀调节的示图。

图9示出了图释可执行用于基于发动机工况调节EGR冷却器的操作的程序的高级流程图。

具体实施方式

以下说明涉及用于通过如下手段来控制发动机的系统和方法，该发动机是例如图1-3的发动机系统，即通过在发动机循环的不同时刻通过不同的进气道向发动机汽缸提供具有不同压力和/或不同成分（例如不同的新鲜空气与EGR的比）的空气充气。具体地，能够分离于处于压缩机压力的进气空气充气向汽缸提供处于或低于大气压力的进气空气充气。类似地，能够分离于具有新鲜空气的进气空气充气向汽缸提供包括再循环排气的进气空气充气。如图6示出的，还可以存在其他组合。发动机控制器可以被配置成执行控制程序，例如图4程序，以便与第二汽缸进气门（图5）相比在较早正时打开第一汽缸进气门，从而与第二组分的第二空气充气相比，在发动机循环中的不同时刻提供第一组分的第一空气充气。进气门正时还可以与对应的排气门正时向协调（图5）。被联接到不同进气道的一个或更多个空气进气节气门和EGR阀的位置可以被调节和协调成针对瞬态进行补偿，如图7-8示出的。此外，各种EGR阀可以被调节成使得能够通过相应EGR冷却器来加热或冷却每个进气道的进气空气充气。以此方式，可以减少耗费在拉动EGR上的涡轮增压器压缩功的量，从而增加了施加于和来自于涡轮增压器的平均进气和/或排气压力，进而提高了涡轮增压器输出。此外，通过保持基于EGR的空气充气分离于基于增压的空气充气，直到它们在汽缸内混合，可以减少EGR控制和增压控制延迟二者。总而言之，可以扩展EGR和增压二者的益处，从而提高发动机性能和燃料效益。

图1示出了示例性涡轮增压发动机系统100的示意图，其包括多缸内燃发动机10和涡轮增压器50。作为非限制性示例，发动机系统100能够被包括作为客运交通工具的推进系统的一部分。发动机10可以包括多个汽缸14。在所示示例中，发动机10包括以直列构造设置的三个汽缸。不过，在可替代示例中，发动机10能够包括两个或更多个汽缸，例如4、5、8、10或更多个汽缸，且其可以设置成替代性构造，例如V型、盒型等。每个汽缸14均可以被构造成具有燃料喷射器166。在所示示例中，燃料喷射器166是直喷式汽缸喷射器。不过在其他示例中，燃料喷射器166能够被构造成进气道式燃料喷射器。下面将关于图2-3描述单个汽缸14的进一步细节。

发动机10的每个汽缸14均被构造成从第一进气道42以及第二进气道44接收进气空气充气（包括新鲜空气和/或再循环排气）。这样，第二进气道44可以分离于但并联于第一进气道42。第一进气道42可以包括在空气过滤器60下游的空气进气节气门62。节气门62的位置能够经由与控制器12通信联接的节气门致动器（未示出）由控制系统15调节。通过调整节气门62，可以经由第一进气道42在处于或低于大气（或环境）压力的条件下将一定量的新鲜空气从环境引入发动机10并传输给发动机汽缸。第一进气道42可以分支成在节气门62下游的多个进气管道43a-43c。各进气管道43a-43c可以被联接到不同的发动机汽缸并且可以被构造成将进气道42的一部分进气空气充气传输到对应汽缸。

第二进气道44可以包括在充气空气冷却器56和涡轮增压器压缩机52下游的空气进气节气门64。具体地，涡轮增压器50的压缩机52可以被包括在第二进气道44内并联接到第二进气道44，而不是第一进气道42。节气门64的位置能够经由与控制器12通信联接的节气门致动器（未示出）由控制系统15调节。在运行压缩机52的同时，通过调整空气进气节气门64，可以经由第二进气道44在处于压缩机（或增压）压力的条件下将一定量的新鲜空气从环境引入发动机10并传输给发动机汽缸。第二进气道44可以分支成在节气门64下游的多个进气管道45a-45c。各进气管道45a-45c可以被联接到不同的汽缸并且可以被构造成将进气道44的一部分进气空气充气传输到对应汽缸。

在汽缸燃烧事件期间生成的排气可以从各汽缸14沿第一排气道46和第二排气道48被排出。排气道46可以分支成多个排气管道47a-47c。具体地，各排气管道47a-47c可以被联接到不同汽缸并且可以被构造成将从对应汽缸排放的一部分排气传输到排气道46内。在沿尾气管35被排放到大气之前，流动通过第一排气道46的排气可以被一个或更多个排气后处理装置（例如催化器70和72）处理。

以相同方式，第二排气道48可以分支成多个排气管道49a-49c。具体地，各排气管道47a-47c可以被联接到不同的汽缸并且可以被构造成将从对应汽缸排放的一部分排气传输到排气道48内。涡轮增压器50的涡轮机54可以被包括于且联接到第二排气道48，而不是第一排气道46。因此，经由排气道48排出的燃烧产物能够被引导通过涡轮机54以便经由轴（未示出）向压缩机52提供机械功。在一些示例中，涡轮机54可以被构造成可变几何形状涡轮机，其中控制器12可以调节涡轮机叶轮叶片（或扇叶）的位置以便改变从排气流获得的且施加于压缩机52的能量水平。可替代地，排气涡轮机54可以被构造成可变喷嘴涡轮机，其中控制器12可以调节涡轮机喷嘴的位置以便改变从排气流获得的且施加于压缩机52的能量水平。

在沿尾气管35被排放到大气之前，流动通过第二排气道48的排气可以被一个或更多个排气后处理装置（例如催化器72）处理。在所示示例中，来自第二排气道48的排气与来自第一排气道46的排气在涡轮机54和催化器70的下游但是在催化器72的上游相组合，这样组合的排气沿尾气管35被排放大气。不过，在替代性实施例中，排气道46和48可以没有再次合并，并且可以经由单独的尾气管排放排气。排气道46和48还可以包括一个或更多个排气传感器，如图3进一步示出的。

发动机10还可以包括一个或更多个排气再循环（EGR）通道以便将来自第一和第二排气道46和48的排气的至少一部分分别再循环到第一和第二进气道42和44。具体地，第一排气道46可以经由第一EGR通道80连通地联接到第一进气道42，其中该第一EGR通道80包括第一EGR冷却器82和第一EGR阀84。发动机控制器可以被构造成打开第一EGR阀84从而使得处于或低于环境压力的一定量排气循环到第一进气道42。以此方式，低压EGR（LP-EGR）可以从第一排气道转移到第一进气道。

类似地，第二排气道48可以经由第二EGR通道90连通地联接到第二进气道44，其中该第二EGR通道90包括第二EGR冷却器92和第二EGR阀94。发动机控制器可以被构造成打开第二EGR阀94从而使得处于压缩机压力的一定量排气从涡轮机54上游循环到压缩机52下游的第二进气道44。以此方式，高压EGR（HP-EGR）可以经由第二进气和排气道被提供给发动机。通过提供行经第一EGR通道的LP-EGR且同时提供行经单独的第二EGR通道的HP-EGR，可以同时地提供HP-EGR和LP-EGR二者，从而扩展EGR的益处。

EGR冷却器82和92可以被构造成在循环进入发动机进气之前降低流动通过相应EGR通道的排气的温度。在可替代实施例中，EGR冷却器82和92可以被定位在EGR通道和对应进气道的结合处。在此位置，如这里相对于图9示出的，在特定条件下，一个（更多个）EGR冷却器可以有利地被用于加热被传送到汽缸的进气空气充气。具体地，EGR冷却器可以用于在一些条件下向发动机汽缸提供被加热的空气充气（例如被加热的新鲜空气，或者被加热的气体和新鲜空气的混合物），而在另一些条件下向发动机汽缸提供被冷却的空气充气（例如被冷却的EGR）。在一个示例中，在冷机条件下，经由第二进气道被传送到汽缸的空气充气可以在进入压缩机之前被加热以便避免水滴落在压缩机上。

在又一些实施例中，导管可以联接EGR通道。导管可以从位于EGR阀94和EGR冷却器92之间的位置将第二EGR通道90联接到位于EGR阀84和EGR冷却器82之间的位置的第一EGR通道80。这里，在一些条件下，经由第二排气门被释放到第二排气道内的较高压力的排气可以在EGR冷却器92内被冷却，并且热量被传输到冷却剂。被冷却的排气可以经由较低压力的第一进气道被循环到发动机进气。可替代地，被冷却的排气可以经由第一排气道46和尾管35被排放到大气。以此方式，可以从排气汲取更大量的功。

发动机系统100还可以包括气门致动器96以用于调节汽缸14的气门运行。具体地，气门致动器96可以被构造成在第一正时打开汽缸14的第一进气和/或排气门，而在第二正时打开汽缸14的第二进气和/或排气门。以此方式，处于或低于大气压力的第一成分的第一空气充气可以在第一正时被提供给发动机汽缸，而处于压缩机压力的不同的第二成分的第二空气充气可以在第二正时被提供给发动机汽缸。作为非限制性示例，如图2-图3所示，气门致动器96可以被构造成凸轮致动器，其中每个汽缸14的进气和/或排气门被联接到相应凸轮。控制器可以被构造成基于发动机工况来调节气门致动器96（或凸轮致动器）的相位（或凸轮廓线）以便在第一正时打开第一进气门从而输送第一空气充气而在第二正时打开第二进气门从而输送第二空气充气。例如，这里的如图5所示，进气门正时可以是错开的以便通过压缩机引入一部分进气空气充气且自然吸气另一部分进气空气充气。

控制器还可以被构造成调节气门相位以便在第一正时打开第一排气门而在不同的第二正时打开第二排气门从而在发动机循环中的不同位置处释放处于不同压力的排气。例如，如这里图5示出的，排气门正时可以错开以便将吹送（blow down）气体（例如当汽缸活塞到达膨胀冲程的下止点时汽缸中的膨胀排气）的释放与残余排气（例如在吹送之后剩余的汽缸中的气体）的释放分开。在一个示例中，通过使得第一进气门的正时与第一排气门的正时相协调并且类似地第二进气门的正时与第二排气门的正时相协调，排放能量能够从通过第二排气道内的涡轮增压器涡轮机的吹送气体的释放而被转移，从而运行第二进气道内的涡轮增压器压缩机以便提供增压益处。基本同时，残余气体能够从第一排气道被转移到第一进气道从而提供EGR优势。以此方式，可以在不用花费额外能量来将排气从排气歧管经由EGR冷却器泵送到进气歧管的条件下，提供理想的EGR稀释，甚至在较高负载条件下仍如此。

将意识到，虽然示出的发动机系统100通过第一进气道循环处于或低于大气压力的排气，不过在其他实施例中，例如当第一进气道联接到发动机的燃料蒸汽回收系统时，第一进气道可以被构造成在处于或低于大气压力的条件下将抽送蒸汽、曲轴箱蒸汽和气态或汽化燃料蒸汽中的一个或更多个循环到汽缸。

可至少部分由包括控制器12的控制系统15和由车辆驾驶员经过输入装置的输入控制发动机系统100（如图3所示）。示出的控制系统15从多个传感器16（这里描述了其中的各种示例）接收信息并发送控制信号给多个致动器81。作为一个示例，传感器16可包括在一个或两个进气道内的进气空气压力和温度传感器、MAP传感器和MAT传感器。其他传感器可以包括被联接在每个进气道内的节气门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。在其他示例中，一个或更多个EGR通道可以包括用于确定EGR流动特征的压力、温度和/或空气-燃料比传感器。下面参考图3示出附加的系统传感器和致动器。作为另一个示例，致动器81可以包括燃料喷射器166、EGR阀84和94、气门致动器96和节气门62和64。例如各种附加气门和节气门的其他致动器可以被联接于发动机系统100中的不同位置。基于对应于一个或更多个程序被编程在其中的指令或代码，控制器12可以接收来自各种传感器的输入数据、处理输入数据并且响应经处理的输入数据来触发致动器。这里参考图4、图7和图9描述了示例性控制程序。

现在参考图2-图3，示出了内燃发动机10的单个汽缸14。这样，使用相同附图标记代表前面图1中介绍的部件，并且不再次进行介绍。图2示出了汽缸14的第一视图200。这里，示出的汽缸14具有四个端口，包括两个进气口17和18以及两个排气口19和20。具体地，汽缸14中的第一进气口17可以经由第一进气门30从联接到第一进气道42的第一进气导管43a接收处于或低于环境压力的第一空气充气。第一空气充气可以包括在处于或低于环境压力的条件下被引入汽缸内的新鲜空气、低压再循环排气（LP-EGR）或者新鲜空气和LP-EGR的混合物。汽缸14的第二进气口18可以经由第二进气门31从联接到第二进气道44的第二进气导管45a接收处于压缩机压力的第二空气充气。第二空气充气可以包括在被压缩机52压缩之后处于增压压力的被引入汽缸内的新鲜空气、高压再循环排气（HP-EGR）或者新鲜空气和HP-EGR的混合物。

一部分汽缸燃烧产物可以从汽缸14的第一排气口19经由第一排气门32被排放到与第一排气道46联接的第一排气导管47a内。另一部分汽缸燃烧产物可以从汽缸14的第二排气口20经由第二排气门33被排放到与第二排气道48联接的第二排气导管49a内。排气可以沿尾管35被相继释放到大气。具体地，第一和第二排气道可以在涡轮机下游且在排放控制装置72上游再次组合，从而允许在释放之前被释放到第一排气道内的排气被排放控制装置70和72处理且允许在沿尾管35释放之前被释放到第二排气道内的排气被装置72处理。附加地或可选地，一部分排气还可以经由第一EGR通道80从第一排气导管47a被循环到第一进气道43a而同时一部分排气可以经由第二EGR通道90从第二排气导管49a被循环到第二进气道45a。在其他实施例中，第二排气道可以被构造成向第一或第二进气道提供排气，并且第一排气道可以被构造成向第一或第二进气道中任意一者提供排气。

在所示示例中，第一进气门30和第二进气门31均可以由相应进气门凸轮操作（图3）。进气凸轮的位置且因而进气门的正时可以经由凸轮轴杆101由进气凸轮致动器97确定。类似地，第一排气门32和第二排气门33均可以由相应排气凸轮操作（图3），排气凸轮的位置可以经由凸轮轴杆102由排气凸轮致动器98确定。不过，在可替代实施例中，每个进气门和每个排气门可以具有独立的气门致动器。进一步地，第一进气门和第一排气门可以被联接到一个（公共）气门致动器，而第二进气门和第二排气门可以被联接到一个不同的气门致动器。控制器12可以被构造成基于发动机工况调节进气门致动器97的相位从而在第一进气门正时打开第一进气门30并且在不同的第二进气门正时打开第二进气门31。例如，可以相对于第二正时调节第一正时以便提供在发动机循环早期（例如在进气冲程的早期）以第一较低压力向汽缸14提供包括新鲜空气和/或再循环排气的第一进气空气充气，而在发动机循环后期（例如在相同发动机循环中的同一进气冲程靠后部分）以第二较高压力向汽缸14提供包括新鲜空气和/或再循环排气的第二进气空气充气。

以相同方式，控制器12可以被构造成基于发动机工况调节排气门致动器98的相位从而在特定正时打开第一排气门32和第二排气门33。在一个示例中，可以相对于气门致动器98的相位调节排气门致动器97的相位，以致进气门30和31的打开和/或关闭协调于（或基于）对应的排气门32和33的打开和/或关闭。例如，第一排气门可以被打开从而选择性排出（或再循环）残余排气而第二排气门可以打开从而选择性排出吹送气体通过涡轮机从而驱动被联接的压缩机。图5中示出了示例性第一和第二进气和排气门正时。

参考图3，其示出了内燃发动机10的替代性视图300。示出的发动机10带有燃烧室14、冷却剂套筒118和汽缸壁136，活塞138位于汽缸壁136内且连接到曲轴140。燃烧室14可经由相应进气门150和排气门156连通于进气道146和排气道148。如前文图1-图2中所示，发动机10的每个汽缸14可以沿两个进气导管接收进气空气充气并且可以沿两个排气导管排出燃烧产物。在所示视图300中，进气道146和排气道148代表通到和/或来自汽缸的第一进气导管和第一排气导管（例如图2的导管43a和47a），而在这个视图中不可见通到和/或来自汽缸的第二进气导管和第二排气导管。同样如前文图2所示，发动机10的每个汽缸可以包括联接到相应进气和排气导管的两个（或更多个）进气门和两个（或更多个）排气门。在所示视图300中，至少一个进气门被示为位于汽缸14的上部区域处的进气提升气门150，并且至少一个排气门被示为位于汽缸14的上部区域处的排气提升气门156。

可以通过使用相应凸轮致动系统由控制器12来控制进气门150和排气门156，其中该凸轮致动系统包括一个或更多个凸轮。凸轮致动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）系统中的一个或多个改变气门运转。在所示示例中，每个进气门150由进气凸轮151操作且每个排气门156由排气凸轮153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。在可替代实施例中，进气和/或排气门可以由电子气门致动来控制。例如，汽缸14可以可替代地包括经由电子气门致动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。在另一些实施例中，进气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包括单独且不同的凸轮凸角，其为燃烧室14的两个进气门中的每个进气门提供不同的气门廓线（例如，气门正时、气门升程、持续时间等等）。类似地，排气凸轮153可以包括单独且不同的凸轮凸角，其为燃烧室14的两个排气门中的每个排气门提供不同的气门廓线（例如，气门正时、气门升程、持续时间等等）。可替代地，排气凸轮153可以包括一个公共凸角或类似的凸角，其为两个排气门中的每个排气门提供基本类似的气门廓线。

例如，燃烧室14的第一进气门的第一凸轮廓线可以具有第一升程量和第一打开正时和持续时间。燃烧室14的第二进气门的第二凸轮廓线可以具有第二升程量和第二打开正时和持续时间。在一个示例中，第一升程量可以小于第二升程量，第一打开正时可以早于（或提前于）第二打开正时，并且/或者第一打开持续时间可以短于第二打开持续时间。此外，在一些示例中，可以相对于发动机曲轴的相位独立地调节第一和第二凸轮廓线的相位。因此第一进气凸轮廓线能够被定位以在燃烧室14的进气冲程靠近TDC处打开进气门，以便第一进气门能够在进气冲程靠近TDC处打开且在进气冲程靠近BDC处关闭。另一方面，第二进气凸轮廓线能够在进气冲程的靠近BDC处打开第二进气门。因此，第一进气门和第二进气门的正时能够将经由第一进气道接收的第一进气空气充气分离于经由不同的第二进气道接收的第二进气空气充气。

以相同方式，不同排气门的不同凸轮廓线能够被用于将汽缸压力排放的排气分离于处于排气压力排放的排气。例如，第一排气凸轮廓线能够在BDC膨胀冲程之后打开第一排气门。另一方面，第二排气凸轮廓线能够被定位成在膨胀冲程的BDC处打开第二排气门以致第二排气门能够在BDC膨胀冲程之前打开和关闭。此外，能够响应发动机转速来调节第二凸轮廓线从而调节排气门打开和闭合从而选择性排出燃烧室的吹送气体。因此，第一排气门和第二排气门的正时能够将汽缸吹送气体隔离于残余气体。虽然在上述示例中第一排气门正时在汽缸循环中迟于第二排气门正时，不过将意识到在可替代示例中，第一排气门正时在汽缸循环中可以早于第二排气门正时。例如，在喘振条件期间，可以在第一排气门打开之后打开第二排气门。

通过使得一部分排气（例如高压排气）流动通过涡轮机和高压排气道，而剩余部分排气（例如低压排气）流动通过催化剂装置和第一排气道，能够增加从排气回收的热且同时提高涡轮机的工作效率。通过使得排气门的正时和进气门的正时相协调，一部分残余气体能够被传输成提供EGR而另一部分驱动涡轮增压器压缩机。具体地，在一个实施例中，发动机能够分为在低压时运转的自然吸气部分和在高压时运转的增压部分，从而提供EGR和增压的各种协同益处。此外，这种构造使得发动机能够在具有较小涡轮机和压缩机的条件下运转且同时产生较小的涡轮迟滞。

在又一些实施例中，两个排气门可以同时打开以便提供类似废气门的行为。类似地，两个进气门可以同时打开以便提供类似压缩机旁通阀的行为。这样，能够利用分支式进气歧管提供的优点，即使在不存在分支式排气歧管的条件下仍如是。此外，即使在不存在EGR通道的条件下仍提供所述优点。例如，不管是否存在一个或更多个EGR通道或分支式进气和分支式排气之间没有EGR通道，均可实现类似废气门的行为和类似压缩机旁通阀的行为。

示出的排气传感器128被联接到排气道148。传感器128可以被定位在一个或更多个排放控制装置上游的排气道内，该排放控制装置例如图1-图2的装置70和72。传感器128可以选自提供对排放气体的空气/燃料比的指示的各种适当传感器，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（如所述）、HEGO（加热EGO）、NOx、HC或CO传感器。下游排放控制装置可以包括一个或更多个三元催化器（TWC）、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。

可以通过排气道148内的一个或更多个温度传感器（未示出）来估计排气温度。可替代地，可以基于发动机工况（例如速度、负载、空气-燃料比（AFR）、火花延迟等）来推断排气温度。

汽缸14能够具有压缩比，其是活塞138处于下止点的容积与处于上止点的容积的比。常规地，压缩比是在9:1至10:1的范围内。不过，在使用不同燃料的一些示例中，压缩比会增加。例如，这可以发生于使用较大辛烷值燃料或具有较高蒸发潜热焓的燃料时。如果使用直接喷射则由于其对于爆震的影响也会增加压缩比。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸均可以包括火花塞192以用于启动燃烧。在选定操作模式下，点火系统190能够响应来自控制器12的火花提前角信号SA经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。不过，在一些实施例中，可以省略火花塞192，例如当发动机可以通过自点火或通过燃料喷射来启动燃烧的情况，如一些使用柴油发动机的情况。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸均可以被构造成具有一个或更多个燃料喷射器来向其提供燃料。如一个非限制性示例，汽缸14显示为包括一个燃料喷射器166。燃料喷射器166显示为直接地联接至汽缸14用于将燃料与经由电子驱动器168从控制器12接收的FPW信号的脉冲宽度成比例地喷射进其内。以此方式，燃料喷射器166将燃料以称为燃料直接喷射的方式提供至燃烧汽缸14内。尽管图3显示了喷射器166为侧面喷射器，其也可位于活塞的顶部，例如靠近火花塞192的位置处。当以醇基的燃料运转发动机时，由于一些醇类燃料的低挥发性，这种位置可改善混合和燃烧。可替代地，喷射器可位于顶部或靠近进气门处以改善混合。在可替代实施例中，喷射器166可以是将燃料提供至汽缸14上游的进气道内的进气道喷射器。

燃料可以从包括燃料箱、燃料泵和燃料集合管的高压燃料系统8被输送到燃料喷射器166。可替代地，可通过单级燃料泵在低压下输送燃料，在这种情况下，在压缩冲程期间可比如果在使用高压燃料系统时更多地限制直接燃料喷射正时。此外，尽管未显示，燃料箱可具有提供信号至控制器12的压力换能器/传感器。燃料系统8中的燃料箱可保存具有不同燃料品质（例如不同燃料成分）的燃料。这些差别可包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合和/或它们的组合等。在一些实施例中，燃料系统8可以联接到燃料蒸汽回收系统，其包括用于存储补给燃料和每天的燃料蒸汽的碳罐。在发动机运行期间当满足抽送条件时燃料蒸汽可以从碳罐被抽送到发动机汽缸。例如，抽送蒸汽可以在处于或低于大气压力时经由第一进气道被自然吸气到汽缸内。

图3中所示的控制器12为微型计算机，包括微处理器单元（CPU）106、输入/输出（I/O）端口108、用于可执行的程序和检定值的电子存储介质（在本具体例子中显示为只读存储器（ROM）芯片110）、随机存取存储器（RAM）112、保活存储器（KAM）114和数据总线。存储介质只读存储器110能够编程有代表由处理器106可执行指令的计算机可读数据用于执行下面所述的方法和程序以及预见但未具体列出的变形。控制器12可从联接至发动机10的传感器接收多种信号，除了之前论述的那些信号，还包括：来自质量空气流量传感器122的引入质量空气流量（MAF）测量值、来自联接至冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度（ECT）、来自联接至曲轴140霍尔效应传感器120（或其他类型）的脉冲点火感测信号（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的汽缸空燃比（AFR）和来自爆震传感器和曲轴加速度传感器的异常燃烧。可由控制器12从脉冲点火感测PIP信号生成发动机转速信号RPM。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管内的真空或压力指示。

基于来自上述传感器中的一个或更多个的输入，控制器12可以调节一个或更多个致动器，例如燃料喷射器166、节气门162、火花塞199、进气/排气门和凸轮等。控制器可以基于编程在其内的对应于一个或更多个程序的指令或代码，从各种传感器接收输入数据、处理输入数据并且响应经处理的输送输入来触发致动器。这里参考图4描述示例性控制程序。

现在转向图4，示出了示例性程序400，其用于通过第一进气道向发动机汽缸输送第一空气充气而通过第二并行但分离的进气道向发动机汽缸输送第二空气充气。第一和第二空气充气可以具有不同成分（例如不同的新鲜空气与再循环排气的比）、不同压力（例如一个空气充气处于较高增压压力而另一个空气充气处于较低亚大气压力）、不同温度（例如一个空气充气被加热到较高温度而另一个空气充气被冷却到较低温度）等。此外，不同空气充气可以在不同正时被输送以便在给定进气冲程期间使其输送错开。

在步骤402，可以估计并/或测量发动机工况。这些可以包括例如环境温度和压力、发动机温度、发动机转速、曲轴速度、变速器速度、电池电荷状态、可用燃料、燃料醇含量、催化剂温度、驱动器要求转矩等。

在步骤404，基于估计的发动机工况，可以确定理想（总）空气充气。这可以包括确定新鲜进气空气的量、排气再循环（EGR）的量以及增压的量。此外，以处于或低于大气压力（BP）输送的新鲜进气空气相对于以增压压力输送的新鲜进气空气的比可以被确定。类似地，可以确定较高压力（HP-EGR）输送的EGR相对于较低压力（LP-EGR）输送的EGR的比。

在一个示例中，响应较高的转矩要求，理想（总）空气充气可以包括较大量的新鲜进气空气和较小量的EGR。此外，空气充气可以包括较大量的增压新鲜进气空气和较小量的处于或低于BP的新鲜空气。在另一示例中，在中高发动机负载条件下，当发动机暖机时，理想（总）空气充气可以包括较大量的EGR和较小量的新鲜进气空气。此外，空气充气可以包括较大量的LP-EGR和较小量的HP-EGR。

基于理想的总空气充气，程序还可以进一步确定沿第一进气道以第一较低压力（例如处于或低于大气压力）向发动机汽缸输送的第一空气充气，以及沿第二单独的进气道以第二较高压力（例如增压压力）向汽缸输送的第二空气充气。具体地，第一和第二空气充气可以在汽缸内被混合从而提供理想的总空气充气。沿第一进气道输送的第一空气充气可以包括以处于或低于大气压力传输的新鲜空气、再循环排气（LP-EGR）或二者混合。类似地，沿第二进气道输送的第二空气充气可以包括增压压力或压缩机压力传输的新鲜空气、再循环排气（HP-EGR）或二者混合。在这里参考图6可以进一步想到可以沿第一和第二进气道被输送给汽缸的第一和第二空气充气的各种组合。

在步骤406，可以基于理想空气充气来确定第一和第二EGR阀的设定。例如，基于理想空气充气，第一EGR通道内的第一EGR阀可被打开一定量从而使得第一量的排气从第一排气道再循环到第一进气道。这里，第一量的排气可以处于第一较低压力（例如处于或低于大气压力）从而提供LP-EGR。作为另一示例，基于理想空气充气，第二单独EGR通道内的第二EGR阀可被打开一定量从而使得第二量的排气从单独的第二排气道再循环到单独的第二进气道。如上说明的，第二排气道可以被设置成与第一排气道并行，第二进气道可以设置成与第一进气道并行，并且第二EGR通道可以设置成与第一EGR通道并行，虽然所有通道均可彼此分离。这里，第二量的排气可以处于第二较高压力（例如处于增压或压缩机压力）从而提供HP-EGR。具体地第二EGR阀可被打开以将第二量的排气从联接至第二排气道的涡轮增压器涡轮机上游输送至联接至第二进气道的涡轮增压器压缩机下游。

在步骤408，基于理想空气充气，可以确定通过联接到第一进气道的第一进气门向汽缸输送第一空气充气的第一进气门正时以及通过联接到第二进气道的第二进气门向汽缸输送第二空气充气的第二进气门正时。在一个示例中，其中第一进气门和第二进气门被联接到进气门致动器，则进气门致动器的气门相位可以被调节成在第一进气门正时打开第一进气门并且在第二进气门正时打开第二进气门。基于发动机工况，第一进气门正时可以相对于第二进气门正时被调节。具体地，第一正时可以被调节成在发动机循环中早于第二正时。例如，如图5所示，第一进气门正时可以在进气冲程中较早（即更靠近进气冲程TDC），而第二正时可以在相同进气冲程中较晚（即更远离进气冲程TDC）。

除了第一和第二进气门正时之外，还可以确定每个进气门的气门升程以及进气门打开持续时间。可以因此调节进气门致动器的气门相位。在一个示例中，第一进气门可被打开第一量的气门升程，而第二进气门可被打开不同的第二量的气门升程。例如，如图5所示，第一进气门的气门升程的第一量可以小于第二进气门的气门升程的第二量。在另一示例中，第一进气门可以打开第一持续时间，而第二进气门可以打开不同的第二持续时间。例如，如图5所示，第一进气门可以被打开比第二进气门更少的持续时间。

以相同方式，可以确定联接到第一排气道的第一排气门的第一排气门正时以及联接到第二排气道的第二排气门的第二排气门正时。在一个示例中，其中第一排气门和第二排气门被联接至排气门致动器，则排气门致动器的气门相位可以被调节成在第一排气门正时打开第一排气门并且在第二排气门正时打开第二排气门。可以基于发动机工况来选择第一排气门正时和第二排气门正时。在一个示例中，如图5所示，可以在公共排气门正时打开第一和第二排气门。可替代地，它们可以错开。

进气和排气门致动器的气门相位还可以被调节成使得排气门事件的正时与进气门事件的正时相协调。具体地，第一进气门的第一进气门正时可以基于第一排气门的第一排气门正时（例如第一进气门正时可以从第一排气门正时延迟一预定量），而第二进气门的进气门正时可以基于第二排气门的第二排气门正时（例如第二进气门正时可以从第二排气门正时延迟一预定量）。

在步骤410，基于理想空气充气和发动机工况，可以确定联接至每个进气道的空气进气节气门的设定。此外，可以确定燃料喷射器设定（例如正时、喷射量、打开持续时间等）以及涡轮增压器设定。例如可以基于理想增压量（例如基于理想的增压空气充气的量）来确定联接到第二进气道的涡轮增压器的压缩机设定。

在步骤412，基于确定的EGR阀设定，第一和第二EGR阀可以被打开。具体地，程序包括打开第一EGR通道内的第一EGR阀从而将处于或低于大气压力的第一量的排气从第一排气道再循环到第一进气道。程序还包括打开第二EGR通道内的第二EGR阀从而将处于压缩机压力（即，增压压力）的第二量的排气从涡轮增压器涡轮机上游的第二排气道再循环到涡轮增压器压缩机下游的第二进气道。

在步骤414，程序包括在第一进气门正时打开第一进气道的第一进气门从而将处于或低于大气压力的第一（未增压）空气充气输送到汽缸。在步骤416，程序包括在第二进气门正时打开第二进气道的第二进气门从而将处于压缩机压力的第二（增压）空气充气输送到汽缸。这样，提供第二增压空气充气包括根据确定的增压设定来操作联接到第二进气道（但未联接到第一进气道）的涡轮增压器压缩机。

如参考图6进一步示出的，第一和第二空气充气可以包括处于变化压力的新鲜空气和再循环排气的各种组合。例如，输送到汽缸的第一空气充气可以包括处于或低于大气压力的第一量的新鲜进气空气和第一量的再循环排气（LP-EGR），而输送到汽缸的第二空气充气可以包括处于增压压力的第二量的新鲜进气空气和第二量的再循环排气（HP-EGR）。

在步骤418，程序包括直接喷射一定量的燃料到汽缸内，并且在汽缸内使得第一空气充气混合于第二空气充气和被喷射燃料。被喷射燃料以及第一和第二空气充气的混合物之后可以在汽缸内燃烧。在一个示例中，其中第一进气空气充气仅包括再循环排气并且第二进气空气充气仅包括新鲜空气，则新鲜空气和EGR可以沿单独的进气道被单独地输送到汽缸，并且之后在汽缸内空气充气可以被初次混合。之后，混合的空气充气可以在汽缸内进一步与被喷射燃料混合并且燃烧。在另一示例中，其中第一进气空气充气仅包括LP-EGR并且第二进气空气充气仅包括HP-EGR，则不同压力的再循环排气可以沿单独的进气道被单独地输送到汽缸，并且之后在汽缸内初次混合。类似地，在第一进气空气充气包括处于或低于环境压力的新鲜进气空气并且第二进气空气充气包括增压新鲜进气空气的示例中，不同压力的新鲜空气可以沿单独的进气道被单独地输送到汽缸，并且之后在汽缸内初次混合。

在又一示例中，其中第一空气进气和第二空气进气中的每个都包括至少一些新鲜空气和至少一些再循环排气，则第一量的LP-EGR可以在第一进气道内与处于或低于大气压力的第一量的新鲜空气空气相混合从而形成第一空气充气，而第二量的HP-EGR可以在第二进气道内与第二量的增压新鲜进气空气相混合从而形成第二空气充气。之后每个空气充气都被单独地输送到发动机汽缸内并且在汽缸内初次混合而不是在进气道内更早地混合。之后，空气充气的混合物与被喷射燃料在汽缸内混合并燃烧。

以此方式，不同的空气充气可以被单独地输送但是在汽缸内完全混合从而提供均质汽缸空气充气。通过允许在汽缸内发生空气充气的均质化，可以提高发动机性能和EGR的益处。通过相对于第二进气门的第二正时以及第一和第二排气门的正时调节第一进气门的第一正时，不同空气充气可以在不同时间被输送不过可以在汽缸内混合从而提供均质的最终汽缸空气充气。

现在转向图5，映射图500示出了相对于活塞位置的发动机汽缸的示例性进气门正时和排气门正时，该汽缸被构造成通过第一进气门从第一进气道接收第一进气空气充气、通过不同的第二进气门从单独的第二进气道接收第二进气空气充气，并且将汽缸燃烧产物通过第一排气门排放到每个第一排气道内并且通过第二排气门排放到不同的第二排气道内。通过相对于第二进气门的第二正时以及第一和第二排气门的正时调节第一进气门的第一正时，不同空气充气可以在不同时间被输送以便提供一些分层，不过可以在汽缸内混合从而提供均质的最终汽缸空气充气。

映射图500沿x轴线示出了以曲轴角度（CAD）表示的发动机位置。曲线502参考其距上止点（TDC）和/或下止点（BDC）的位置并且进一步参考其在发动机循环的四冲程（进气、压缩、做功和排气）中的位置（沿y轴线）示出了活塞位置。

在发动机运行期间，每个汽缸一般经历四冲程循环，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，一般地，排气门关闭并且进气门打开。空气经由对应的进气道被引入到汽缸内，并且汽缸活塞移至汽缸的底部，以便增大汽缸内的容积。活塞在汽缸的底部附近并且在其冲程的末端（即，当燃烧室处于其最大容积）时的位置一般被本领域的技术人员称作下止点（BDC）。在压缩冲程期间，进气门和排气门关闭。活塞移向汽缸盖以便压缩燃烧室内的空气。活塞在其冲程的末端并且最接近汽缸盖时（例如，当燃烧室处于其最小容器时）的点一般被本领域的技术人员称作上止点（TDC）。在以下被称作喷射的过程中，燃料被引入燃烧室内。在以下被称作点火的过程中，被喷射的燃料通过公知的点火装置（例如火花塞）而被点火，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞推回到BDC。曲轴将该活塞的运动转换为旋转轴的旋转扭矩。在排气冲程期间，排气门打开以释放残余的燃烧的空-燃混合物至对应的排气道并且活塞返回至TDC。

曲线504示出了联接到发动机汽缸的第一进气道的第一进气门（Int_1）的第一进气门正时、升程和持续时间，而曲线506示出了联接到发动机汽缸的第二进气道的第二进气门（Int_2）的第二进气门正时、升程和持续时间。曲线508a和508b示出了联接到发动机汽缸的第二排气道的第二排气门（Exh_2）的第二进气门正时、升程和持续时间，而曲线510a和510b示出联接到发动机汽缸的第一排气道的第一排气门（Exh_1）的第一排气门正时、升程和持续时间。如上详述，第一和第二进气道可以彼此分离但并行设置。类似地，第一和第二排气道可以彼此分离但并行设置。此外第一进气道可以经由第一EGR通道连通地联接到第一排气道，而第二进气道可以经由第二EGR通道连通地联接到第二排气道。

在所示示例中，第一进气门在第一正时打开（曲线502），该第一正时在发动机循环中早于第二进气门打开时的第二正时（曲线504）。具体地，第一进气门的第一正时更接近进气冲程TDC，恰在CAD 2之前（例如处于或恰早于进气冲程TDC）。相比之下，第二进气门的第二正时从进气冲程TDC延后，在CAD 2之后但在CAD 3之前。以此方式，第一进气门可以在开始进气冲程时或之前打开并且可以在进气冲程结束之前关闭，而第二进气门可以在开始进气冲程之后打开并且可以保持打开至少直到后续压缩冲程已经开始。

此外，第一进气门可以在第一正时打开第一较小量的气门升程L1，而第二进气门可以在第二正时打开第二较大量的气门升程L2。此外，第一进气门可以在第一正时打开第一较短持续时间D1，而第二进气门可以在第二正时打开第二较长持续时间D2。

在一个示例中，其中第一和第二进气门被联接到进气门致动器，则致动器的气门相位可以被调节成在第一正时打开第一进气门而在第二正时打开第二进气门。致动器的气门相位还可以被调节成使得以第一量的气门升程将第一进气门打开第一持续时间而以不同的第二量的气门升程将第二进气门打开第二持续时间。虽然所示示例针对不同进气门描述了不同的正时、升程和持续时间，不过将意识到在替代性实施例中，进气门可以具有相同量的气门升程和/或相同的打开持续时间但以错开的正时打开。

现在转向排气门，曲线508a和510a示出了排气门正时的第一示例，其中第一和第二排气门（Exh_1，Exh_2）二者在公共正时被打开，即基本开始于排气冲程BDC，在CAD 1处或附近，并且基本结束于排气冲程TDC，在CAD 2处或附近。具体地，在这个示例中，第一和第二排气门可以在排气冲程内操作。此外，在这个示例中，第一和第二排气门二者均打开相同量的升程L3并且具有相同持续时间D3。在所示示例中，升程L3可以具有小于进气门的升程L2但大于进气门升程L1的值。在一个示例中，升程L3可以具有等于升程L1和L2的均值或平均的值。

曲线508b和510b示出了排气门正时的第二示例，其中第一和第二排气门的正时错开。具体地，第二排气门的打开更靠近（或处于）做功（或膨胀）冲程BDC，处于或恰早于CAD1（例如处于或恰早于做功冲程BDC），而第二排气门的正时延迟于做功冲程BDC，在CAD1之后但在CAD2之前。以此方式，第二排气门的打开可以处于或早于排气冲程的开始，恰在活塞在做功冲程末端处触底，并且可以在排气冲程结束之前关闭。相比之下，第一排气门可以在排气冲程开始之后打开并且可保持打开至少直到后续进气冲程已经开始。此外，第二排气门可以打开第二较小量的气门升程L4，而第一排气门打开第一较大量的气门升程L5。此外，第二排气门可以打开第二较短持续时间D4，而第一排气门打开第一较长持续时间D5。在所示示例中，第一排气门正时在发动机循环中迟于第二排气门正时。不过在替代性实施例中，例如在喘振情况期间，第一排气门正时可以在发动机循环中早于第二排气门正时。在又一些示例中，两个排气门可以同时打开从而提供类似废气门的行为。类似地，两个进气门可以同时打开从而提供类似压缩机旁通阀的行为。

在一个示例中，第二排气门的凸轮廓线能够被调节成在膨胀冲程BDC打开和关闭第二排气门并且将汽缸的吹送气体选择性排放到第二排气道内。另一方面，第一排气门的凸轮廓线能够被调节成在膨胀冲程BDC之后打开排气门并且将汽缸的剩余残存气体选择性排放到第一排气道内。

在一个示例中，其中第一和第二排气门被联接到排气门致动器，则致动器的气门相位可以被调节成在第一正时打开第一排气门而在（相同的或不同的）第二正时打开第二排气门。致动器的气门相位还可以被调节成以第一量的气门升程打开第一排气门并且打开第一持续时间而以（相同的或不同的）第二量的气门升程打开第二排气门并且打开（相同的或不同的）第二持续时间。例如，进气门致动器的气门相位可以基于排气门致动器的气门相位被调节从而使得错开的进气门正时（如曲线504、506所示）与错开的排气门正时（如曲线508b、510b所示）相协调。此外，进气门正时和排气门正时的重叠量可以被调节成调节提供给汽缸的EGR的量。在又一些示例中，两个排气门可以同时打开从而提供类似废气门的行为。类似地，两个进气门可以同时打开从而提供类似压缩机旁通阀的行为。以相同方式，排气门之间的气门重叠量可以基于理想废气门被调节，并且进气门之间的气门重叠量可以基于理想压缩机旁通被调节。

以此方式，使用不同的排气门正时，通过使得较高压力时释放的排气（例如在汽缸活塞达到下止点膨胀冲程的时间之前膨胀汽缸内的吹送排气）分离于较低压力时释放的排气（例如在吹送之后保留在汽缸内的残余排气），能够增加发动机效率且同时减少发动机排放。具体地，排气能量能够从吹送排气被转移到两个排气道之一从而运转涡轮增压器涡轮机（其进而驱动涡轮增压器压缩机）或提供较高压力的EGR。基本同时地，残余气体可以被引导到两个排气道中的另一排气道从而加热催化剂，因而减少发动机排放，或者从而提供较低压力的EGR。以此方式，与简单地通过单个公共排气口向涡轮增压器涡轮机引导汽缸的所有排气相比，能够更有效率地使用排气。这样，可以实现多个优点。例如，能够提高被供应到涡轮增压器的平均排气压力从而提高涡轮增压器输出。此外，通过减少发动机暖机时间，可以提高燃料经济性并且可以减少颗粒排放。此外，方法能够减少发动机排放，这是因为至少一部分汽缸排气被直接从汽缸引导到催化剂。

现在参考图6示出通过第一和第二进气道被输送到汽缸的进气空气充气的各种示例。具体地，表格600列出了通过第一进气门沿第一进气道在第一较早进气门正时被输送到汽缸的第一空气充气与通过单独的第二进气门沿单独的第二进气道在第二较迟进气门正时被输送到汽缸的第二空气充气的示例性组合。这样，第一和第二空气充气可以被单独地输送并且之后在汽缸内彼此（初次）混合且与直接喷射的燃料混合，之后混合物燃烧。

在一个示例中，在第一条件（Cond_1）期间，沿第一进气道被输送的第一进气空气充气可以包括被自然吸入的处于或低于大气压力的新鲜进气空气。同时，第二进气空气充气可以包括沿第二进气道被输送的处于压缩机压力的增压新鲜进气空气。这里，通过经由单独的进气道向发动机汽缸提供自然吸入的新鲜进气空气和增压新鲜进气空气，进气空气充气的自然吸入部分能够被引入而不消耗（涡轮增压器的）压缩功且同时仅进气空气充气的增压部分需要被压缩。以此方式，有利地实现了热效率增益。

在另一示例中，在第二条件（Cond_2）期间，沿第一进气道提供的第一进气空气充气可以包括处于或低于大气压力的至少一些再循环排气。即，低压-EGR可以从第一排气道被再循环到第一进气道。同时，第二进气空气充气可以包括沿第二进气道被输送的处于压缩机压力增压新鲜进气空气。

这里，通过经由单独的进气道提供低压EGR和增压新鲜进气空气，LP-EGR可以保持于压缩空气路径之外。这提供了多个优点。首先，涡轮增压器的压缩功不被耗费来输送EGR。因此，提高了涡轮增压器的压缩效率。其次，通过保持LP-EGR远离涡轮增压器压缩机，减少了压缩机由于EGR堵塞和污染相关的问题。第三，因为不使用EGR稀释增压新鲜进气空气充气，所以实现了温度优点，即不需要充气空气冷却器运转来降低进气空气充气的温度。第四，通过使得增压进气空气充气分离于基于EGR的进气空气充气，能够减小增压控制延迟和EGR控制延迟二者，从而提供协同优点。最后，通过将总空气充气划分为通过自然吸入进气道输送的一部分（即未被增压的一部分）以及通过压缩机被输送的一部分，减小了压缩机所需的压缩功，从而提供了热力学效率优点。这样，这可以使得由较小涡轮增压器（具有较小压缩机和/或涡轮）提供相同的压缩而不会损害增压效率且同时减少涡轮迟滞。

作为另一示例，在第三条件（Cond_3）期间，沿第一进气道被输送的第一进气空气充气可以包括处于或低于大气压力的再循环排气和被自然吸入的新鲜进气空气的混合物。因此，第一量的LP-EGR可以在处于或低于BP与第一量新鲜进气空气混合且经由第一进气道被输送到汽缸。同时，第二进气空气充气可以包括处于压缩机压力的新鲜进气空气。这里，如上一示例（在Cond_2期间），通过经由与包括压缩机的进气道分离的进气道提供至少一些EGR能够减少压缩机堵塞，能够减少涡轮增压器和EGR控制延迟，能够提高涡轮增压器效率，并且增压和EGR优点能够扩展到更广的发动机工作范围。

在又一示例中，在第四条件（Cond_4）期间，沿第一进气道被输送的第一进气空气充气可以包括处于或低于大气压力的至少一些再循环排气。同时，第二进气空气充气可以包括处于压缩机压力的至少一些再循环排气。即，LP-EGR可以通过第一进气道被提供而HP-EGR通过第二进气道被提供。这里，通过经由单独的进气道向发动机汽缸提供LP-EGR和HP-EGR，排气再循环的优势能够被扩展至更广泛的发动机转速和/或负载条件。此外，可以独立地控制LP-EGR和HP-EGR。

在另一示例中，在第五条件（Cond_5）期间，沿第一进气道被输送的第一进气空气充气可以包括处于或低于大气压力被自然吸入的新鲜进气空气。同时，第二进气空气充气可以包括处于压缩机压力的至少一些再循环排气。即，高压-EGR（HP-EGR）可以从涡轮增压器涡轮机上游的第二排气道被再循环到涡轮增压器压缩机下游的第二进气道。这里，通过经由单独的进气道向发动机汽缸提供自然吸入的新鲜进气空气和增压EGR，能够减少使用EGR对进气空气稀释。

在又一示例中，在第六条件（Cond_6）期间，沿第一进气道被输送的第一进气空气充气可以包括处于或低于大气压力再循环排气和被自然吸入的新鲜进气空气的混合物。同时，第二进气空气充气可以包括处于压缩机压力的至少一些再循环排气。因此，第一量的LP-EGR可以在处于或低于BP与第一量的新鲜进气空气混合并且经由第一进气道被输送到汽缸，而HP-EGR经由第二进气道被输送到汽缸。这里，如前述示例（Cond_4），通过经由单独的进气道提供LP-EGR和HP-EGR，排气再循环的益处能够扩展至更广泛的发动机转速和/或负载条件。

作为又一示例，在第七条件（Cond_7）期间，沿第一进气道被输送的第一进气空气充气可以包括处于或低于大气压力的至少一些再循环排气。同时，第二进气空气充气可以包括处于压缩机压力的再循环排气和新鲜进气空气的混合物。因此，第二量的HP-EGR可以在压缩机压力与第二量的新鲜进气空气混合并且经由第二进气道被输送到汽缸，而LP-EGR经由第一进气道被输送到汽缸。这里，如前述示例（Cond_4和Cond_6），通过经由单独的进气道提供LP-EGR和HP-EGR，排气再循环的益处能够扩展至更广泛的发动机转速和/或负载条件。

作为又一示例，在第八条件（Cond_8）期间，沿第一进气道被输送的第一进气空气充气可以包括在处于或低于大气压力再循环排气和被自然吸入的新鲜空气的混合物。同时，第二进气空气充气可以包括处于压缩机压力的再循环排气和新鲜进气空气的混合物。因此，第一量的LP-EGR可以在处于或低于BP时与第一量的新鲜进气空气混合并且经由第一进气道被输送到汽缸，而第二量的HP-EGR可以在压缩机压力与第二量的新鲜进气空气混合并且经由第二进气道被输送至汽缸。这里，通过经由不同的进气道使得向汽缸提供的处于较低第一压力的第一空气充气分离于向汽缸提供的处于较高第二压力的第二空气充气，可以在广泛的工况使用EGR和增压且同时允许更好地控制EGR和增压。

作为另一示例，在第九条件（Cond_9）期间，沿第一进气道被输送的第一进气空气充气可以包括在处于或低于大气压力的被自然吸入的新鲜进气空气。同时，第二进气空气充气可以包括处于压缩机压力的再循环排气和至少一些新鲜进气空气的混合物。因此，第二量的HP-EGR可以在压缩机压力与第二量的新鲜进气空气混合并且经由第二进气道被输送到汽缸，而自然吸入的新鲜进气经由第一进气道被输送到汽缸。这里，通过经由不同的进气道提供增压进气空气充气和自然吸入的进气空气充气，自然吸入的进气空气充气能够被引入而不耗费压缩功且同时仅将涡轮增压器的压缩功消耗在增压进气空气充气上。

现在转向图7，描述了用于减小涡轮迟滞的示例性程序700。具体地，程序示出了在踩加速器踏板事件期间使得第一进气道的进气空气节气门操作与第二进气道中的涡轮增压器操作相协调从而减小涡轮迟滞。通过减小涡轮迟滞，能够增加涡轮增压器效率并且能够提高发动机性能。图8借助于映射图800示出了在踩加速器踏板期间的示例性节气门-EGR阀调节，如图7程序。

在步骤702，程序包括确认踩加速器踏板事件。在一个示例中，可以响应驾驶员踩（或下压）加速器踏板超出阈值位置来确认踩加速器踏板事件。在另一示例中，可以响应高于阈值的驾驶员扭矩要求来确认踩加速器踏板事件。

这样，在踩加速器踏板事件之前，每个发动机汽缸均已经通过第一进气道接收了一定量的再循环排气（具体地，LP-EGR），而经由单独但并行的第二进气道接收新鲜进气空气。排气可以已经在较低压力从在第一空气进气节气门下游、与第一进气道连通地联接的第一排气道经由包括第一EGR阀的第一EGR通道被再循环。响应踩加速器踏板事件，在步骤704，程序包括增加新鲜进气空气的量而减少经由第一进气道被输送到汽缸的再循环排气的量。具体地，程序包括打开第一进气道内的第一空气进气节气门（或增加其打开量）从而增加通过第一进气道被引入到汽缸内的新鲜进气空气的量，而闭合被联接在第一进气道和第一排气道之间的第一EGR通道内的第一EGR阀（或减小其打开量）从而减少通过第一进气道再循环的排气的量。

当调节第一进气道内的空气进气节气门和EGR阀时，在步骤706，程序还包括在踩加速器踏板期间，操作与第二进气道联接的涡轮增压器压缩机从而增加经由第二进气道被输送到汽缸的增压新鲜进气空气的量。具体地，发动机控制器可以开始涡轮增压器压缩机的操作且同时打开在压缩机下游被联接在第二进气道内的第二空气进气节气门（或增加其打开量）从而增加被输送到汽缸的增压新鲜进气空气的量。控制器还可以关闭被联接在第二进气道和第二排气道之间的第二EGR通道内所包括的第二EGR阀（或减小其打开量）从而减少通过第二进气道再循环的较高压力排气的量。在一个示例中，可以基于压缩机速度曲线以一定曲线逐渐打开第一空气进气节气门且逐渐关闭第一EGR阀。第一和第二空气进气节气门以及第一和第二EGR阀的调节可以持续一时间段，该持续时间段对应于压缩机达到阈值速度之前的时间段。在一个示例中，阈值速度可以对应于超过其外会减小涡轮迟滞的速度，例如压缩机的压力输出大于给定发动机工况下的环境（或大气）压力时的速度。

在步骤708，可以确认压缩机速度是否已经达到阈值速度。可替代地，（例如通过使用计时器）可以确认对应于压缩机获得阈值速度之前的时间段的预定时间段是否已经流逝。如果否，则在步骤710，程序可以保持第一进气空气节气门打开且保持第一EGR阀关闭且同时操作压缩机。相比之下，如果压缩机速度已经达到阈值速度，或者如果预定时间段已经逝去，则在步骤712，在该时间段已经逝去之后，程序包括减少经由第一进气道被输送到汽缸的新鲜进气空气的量且同时增加经由第一进气道被输送到汽缸的再循环排气的量。具体地，程序包括关闭第一进气道内的第一空气进气节气门（或减小其打开量）从而减小通过第一进气道被引入到汽缸内的新鲜进气空气的量，且同时打开被连接在第一进气道和第一排气道之间的第一EGR通道内的第一EGR阀（或增加其打开量）从而增加通过第一进气道再循环的排气的量。在一个示例中，可以基于压缩机速度曲线以一定曲线逐渐关闭第一空气进气节气门且逐渐打开第一EGR阀。

以此方式，可以经由第一进气道向汽缸填充新鲜进气空气且同时压缩机被加速到第二进气道内的速度以致当压缩机处于理想增压速度时汽缸可以已经被新鲜进气空气填充。换言之，在压缩机处于增压压力时，增压新鲜进气空气可以经由第二进气道被提供给汽缸且同时额外新鲜空气经由第一进气道被提供给汽缸。因而，由于在增压新鲜空气能够被引入到汽缸内之前等待压缩机达到速度所导致的涡轮迟滞可以被减小。之后，当压缩机已经达到理想速度，则EGR能够通过第一和第二进气道（具体地LP-EGR经由第一进气道且HP-EGR经由第二进气道）被逐步采用从而除增压益处外还提供EGR益处。通过减小涡轮迟滞，提高了涡轮增压器效率并且增加了发动机性能。通过一起提供增压益处和EGR益处，能够实现发动机性能的协同改进。

通过图8的示例进一步明确了图7的步骤。映射图800在绘图802处示出了发动机运行期间的发动机扭矩输出。在绘图804示出了涡轮增压器压缩机速度的对应变化。绘图810和812分别示出了与第一进气道联接的第一空气进气节气门和第一EGR阀的位置变化，而绘图806和808分别示出了与第二进气道联接的第二空气进气节气门和第二EGR阀的位置变化。这样，仅第二进气道可以包括涡轮增压器压缩机。绘图818和820处示出了由于调节第一EGR阀和节气门所导致的、通过第一进气道被输送到汽缸的第一空气充气（Air_Int_1）的成分变化，而绘图814和816处示出了由于调节第二EGR阀和节气门所导致的、通过第二进气道被输送到汽缸的第二空气充气（Air_Int_2）的成分变化。在绘图822和绘图824处分别示出净汽缸空气充气（Cyl_aircharge）中的变化。在绘图814-824中的每一个中，实线代表空气充气的新鲜空气组分，而虚线代表空气充气的EGR组分。

在t1之前，基于发动机工况，可以要求较小扭矩。这里，对应于较小扭矩输出的净汽缸空气充气可以包括相对较大量的EGR（绘图824中的虚线）和相对较小量的新鲜空气（绘图822中的实线）。通过在小负载条件下使用EGR，可以实现燃料经济性益处和排放减小的益处。可以通过使得沿第一进气道被输送的第一进气空气充气与沿第二进气道被输送的第二进气空气充气相混合提供在t1之前被输送到汽缸的净汽缸空气充气。具体地，第一进气空气充气可以包括通过打开第一EGR阀（绘图812）和第二进气节气门（绘图810）相应的量所提供的处于或低于大气压力（即LP-EGR）的较大量的再循环排气（绘图820）以及较小量的自然吸入的新鲜空气（绘图818）。相比之下，第二进气空气充气可以包括通过打开第二进气节气门（绘图806）且同时关闭第二EGR阀（绘图808）所提供的新鲜空气（绘图814中的实线）且基本没有EGR（绘图816中的虚线）。

在t1，可以发生踩加速器踏板事件，从而导致较大扭矩要求。例如，可以响应于车辆操作者将加速器踏板下压超过阈值位置来要求较大扭矩输出。响应踩加速器踏板事件，压缩机（绘图804）可以被操作成提供增压进气空气充气，而第二进气节气门（绘图806）被打开（例如完全打开）从而将增压新鲜空气引到汽缸内。不过，在压缩机达到阈值速度之前增压空气充气会不可用，从而导致涡轮迟滞。为了减小涡轮迟滞，在压缩机在第二进气道内加速的同时，沿第一进气道被输送的第一进气空气充气可以被临时调节从而增压新鲜进气空气部分且同时减小EGR部分（绘图808-820）。具体地，第一EGR阀（绘图812）可以被关闭且同时第一进气节气门（绘图810）被完全打开从而增加被引到汽缸内的自然吸入的新鲜空气的量且同时减小输送到汽缸的LP-EGR的量。

在t2，当压缩机处于或高于理想阈值速度时，增压新鲜进气空气充气可以沿第二进气道被输送到汽缸（绘图814）。此时，可以通过逐渐关闭第一进气节气门（绘图810）来减小沿第一进气道被输送的新鲜空气的量，且同时通过打开第一EGR阀（绘图812）来逐渐恢复LP-EGR。以此方式，当压缩机在一个进气道内加速时，新鲜空气能够通过另一进气道被引入汽缸内从而稀释汽缸内已经存在的任何EGR。因而，当压缩机已经被加速，在第二进气道内的被引入新鲜空气能够被压缩从而满足较大扭矩要求。此外，当压缩机已经被加速，压缩机可以被用于通过一个进气道引入增压新鲜空气而LP-EGR通过另一进气道被并行输送到发动机汽缸。以此方式，能够减小涡轮迟滞且同时提供除增压益处之外的EGR益处。

将意识到在其他实施例中，可以通过关闭EGR阀、停用第一排气门以及完全打开第二排气门来额外地或可选地减小涡轮迟滞。之后，如果需要EGR，则一个或更多个EGR阀可以被打开从而提供所需EGR，如上文808和812所示。

现在转向图9，示出用于基于发动机工况来调节EGR冷却器的操作的示例性程序900。具体地，程序使得位于EGR通道和进气道接合处（例如第一EGR通道和第一进气道的接合处）的EGR冷却器能够被用于在一些条件下冷却（例如经由第一进气道）被输送到汽缸的进气空气充气而使得EGR冷却器在其他条件下能够加热进气空气充气。

在步骤902，可以估计和/或测量发动机工况。这些可以包括例如环境温度和压力、发动机温度、发动机转速、曲轴速度、变速器速度、电池充电状态、可用燃料、燃料醇含量、催化剂温度、驾驶员要求的扭矩等。在904处，可以确定是否需要加热进气空气充气。在一个示例中，当发动机不被爆震限制时可以需要加热进气空气充气。例如，如果预测到没有爆震，则进气空气充气可以被加热从而降低发动机泵送功并且提高燃料经济性。

如果请求加热，则在步骤906，可以确认加热条件。具体地可以确认是否存在能够操作EGR冷却器作为加热器来加热进气空气充气的所有条件。例如，当EGR冷却器是基于液体冷却剂的冷却器时，可以确认冷却剂温度高于进气空气温度。此外可以确认不存在爆震条件（即，没有发生或预测到爆震）。如果满足所有加热条件，则在步骤908，程序包括关闭第一EGR阀且同时打开第一进气道内的第一进气节气门从而使用第一EGR冷却器来加热沿第一进气道被引到汽缸内的进气空气充气。以此方式，在被引入到汽缸内之前能够加热沿第一进气道被输送的进气空气充气，从而减小发动机泵送损失并提高发动机效率。这样，如果加热条件中的任意或所有条件没有被满足，则控制器可以确定此时EGR冷却器不能被操作作为空气充气加热器。并且程序可以结束。

如果在步骤904不需要加热进气空气充气，则在步骤910可以确定是否需要冷却进气空气充气。在一个示例中，冷却可以用于降低被输送到汽缸的EGR的温度。被冷却的EGR可以减少汽缸爆震且同时还提供燃料经济性和NOx降低的益处。如果不需要冷却，则程序可以结束。如果需要冷却，则在步骤912，可以确认冷却条件。具体地，可以确定是否存在能够操作EGR冷却器来冷却进气空气充气的所有条件。例如，可以确认冷却将不会导致在压缩机上冷凝。如果满足所有冷却条件，则在步骤914，程序包括打开第二进气道内的第二EGR阀且同时关闭第二进气道内的第二进气节气门从而通过使用第二EGR冷却器来冷却沿第二进气道被引到汽缸内的进气空气充气中的EGR。此外或可选地，程序可以包括打开第一进气道内的第一EGR阀且同时关闭第一进气道内的第一进气节气门从而通过使用第一EGR冷却器来冷却沿第一进气道被引到汽缸内的进气空气充气中的EGR。以此方式，进气空气充气可以被引到汽缸内之前被冷却，并且可以实现对EGR的温度控制。这样，如果冷却条件中的任意或全部条件未被满足，则控制器可以确定EGR冷却器此时不能操作作为空气充气冷却器，并且程序可以结束。

在一个示例中，加热进气空气充气可以包括仅加热被输送到汽缸的EGR。例如，当EGR冷却器位于再循环通道（或EGR通道）内时（如图1-图2所示），EGR阀可以被打开并且EGR冷却器能够被操作作为加热器来加热EGR并且在输送到汽缸之前在进气道内将被加热的EGR与冷却器新鲜进气空气相混合。可替代地，如果EGR冷却器位于EGR通道和进气通道的接合处，则加热进气空气充气可以包括加热被输送到汽缸的新鲜进气空气和/或EGR。例如，EGR阀可以关闭且同时EGR冷却器被操作作为加热器从而在被输送到汽缸之前加热新鲜进气空气。可替代地，EGR阀可以被打开并且EGR冷却器可以被操作作为加热器从而加热新鲜空气和EGR，被加热的EGR和被加热的新鲜空气在被输送到汽缸之前在进气道内被混合。

在又一些示例中，一个EGR冷却器可以作为冷却器运行且另一EGR冷却器作为加热器运行。例如，在第一条件期间，发动机控制器可以操作第一进气道内的第一EGR冷却器以便在将排气再循环到第一进气道之前加热第一量的排气，并且在第二条件期间，控制器可以操作第一进气道内的第一EGR冷却器以便在将排气再循环到第一进气道之前冷却第一量的排气。同时，在第一条件期间，发动机控制器可以操作第二进气道内的第二EGR冷却器以便在将排气再循环到第二进气道之前冷却第二量的排气，而在第二条件期间，控制器可以操作第二进气道内的第二EGR冷却器以便在将排气再循环到第二进气道之前加热第二量的排气。这样，仅当压缩机不运转且不提供增压时第二EGR冷却器可以被用作加热器。

此外，EGR冷却器的操作可以与位于涡轮增压器压缩机下游的充气空气冷却器（例如图1-图2的充气空气冷却器56）的操作相协调。例如，第一进气道内的第一EGR冷却器可以被用作加热器来经由第一进气道向汽缸提供被加热的进气空气充气（包括新鲜进气空气和/或LP-EGR）。同时，第二进气道内的压缩机可以被操作成提供增压进气空气充气而压缩机下游的充气空气冷却器被操作成冷却被增压的进气空气充气。以此方式，（处于或低于大气压力的）被加热的自然吸入的空气和被冷却的增压空气能够被同时地提供给汽缸。被加热和被冷却的空气充气之后能够在汽缸内混合和燃烧。这里，通过结合和燃烧被单独地且同时地输送到汽缸的被加热和被冷却的空气充气，可以在变化的负载情况下实现基本恒定的压缩温度，从而提高发动机性能。

以此方式，分离式发动机进气可以与分离式发动机排气相结合从而在不同正时向汽缸输送不同成分和压力的不同空气充气。具体地，自然吸入的空气充气可以分离于增压空气充气被引入从而减少所需的压缩功的量。通过减少压缩机所需要的功的量，发动机增压效率能够被增加，即使使用较小涡轮增压器仍如是。在另一实施例中，EGR可以分离于增压新鲜进气空气充气被输送。通过保持EGR在压缩机外，能够减少压缩机的堵塞和污染且同时使得EGR控制延迟和涡轮增压器控制延迟被减小。在另一实施例中，HP-EGR和LP-EGR可以经由单独的通道被输送。这里，能够改进总体EGR控制且同时允许EGR益处扩展到更广泛的条件。此外，具体地当从大的汽缸空气充气转变到小的汽缸空气充气时，能够通过使得能够提供未稀释空气的第二路径来减小EGR对空气的过度稀释。总之，EGR和增压效率可被改进以提高发动机的性能。

注意的是这里包括的示例控制和估值程序可与多种系统配置一同使用。这里描述的具体程序可代表任意数量处理策略（例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等）中的一个或更多个。同样，可以以所说明的顺序执行、并行执行所说明的各种行为、操作或功能，或在一些情况下有所省略。同样地，处理的顺序也并非实现此处所描述的实施例的特征和优点所必需的，而只是为了说明和描述的方便。可根据使用的具体策略，可重复执行一个或多个说明的动作、功能或操作。此外，所述的操作、功能和/或动作用图形表示了编程入控制系统中的计算机可读存储介质的代码。

应当了解，此处公开的系统和方法实际上为示例性，且这些具体实施例或示例不应理解为是限制性，因为可能存在多种变形。因此，本发明的主题包括这里公开的多种系统与方法及其任意和全部等价物的所有新颖和非显而易见的组合。

Claims (10)

1.一种操作发动机的方法，包括：

通过第一进气道向发动机汽缸提供处于或低于大气压力的第一空气充气；以及

通过单独的第二进气道向所述汽缸提供增压的第二空气充气，该第二空气充气经由被排气涡轮机驱动的进气压缩机被增压。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一进气道被联接至第一排气道，并且其中所述第二进气道被联接至第二排气道，所述进气压缩机被包括在所述第二进气道内，所述排气涡轮机被包括在所述第二排气道内。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括，使得所述第一和第二空气充气在所述汽缸内与燃料混合并且在所述汽缸内燃烧该混合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中提供处于或低于大气压力的至少一些空气充气包括在第一进气门正时打开所述第一进气道内的第一进气门，并且其中提供至少一些增压空气充气包括在相同发动机循环内在不同的第二进气门正时打开所述第二进气道内的第二进气门；其中基于发动机工况相对于所述第二进气门正时调节所述第一进气门正时。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括，操作与具有相位差异的所述第一和第二进气门联接的进气门致动器从而在所述第一正时打开所述第一气门并且在所述第二正时打开所述第二气门。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一空气充气包括处于或低于大气压力的第一量的新鲜进气空气，并且其中所述第二空气充气包括处于增压压力的第二量的新鲜进气空气。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一空气充气包括处于或低于大气压力的所述第一量的新鲜进气空气与第一量的再循环排气的混合物，并且其中所述第二空气充气包括处于增压压力的所述第二量的新鲜进气空气与第二量的再循环排气的混合物。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二进气道与所述第一进气道并行，并且其中所述第二排气道与所述第一排气道并行。

9.一种操作发动机的方法，包括：

经由第一进气道向发动机汽缸输送低于大气压力的第一空气充气，该第一空气充气包括第一量的再循环排气和第一量的新鲜进气空气；以及

经由单独的第二进气道向所述发动机汽缸输送处于压缩机压力的第二空气充气，该第二空气充气包括第二量的再循环排气和第二量的新鲜进气空气。

10.发动机系统，包括：

发动机汽缸；

将未压缩空气充气经由第一进气门连通至发动机汽缸的第一进气道；

将压缩空气充气经由第二进气门连通至所述汽缸的第二进气道；

联接到所述第一进气道且被构造成压缩被输送到所述汽缸的空气充气的涡轮增压器压缩机；

用于打开所述第一进气门和所述第二进气门的气门致动器；以及

控制系统，其具有计算机可读指令以用于：

调节所述气门致动器的相位从而在第一正时打开所述第一进气门并且在不同的第二正时打开所述第二进气门。

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