EGR控制的方法和系统
阅读：990发布：2022-01-19
专利汇可以提供EGR控制的方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 涉及EGR控制的方法和系统。提供用于改进高稀释EGR控制的方法和系统。进气 增压 室被隔开，使得新鲜的进气空气和EGR能够经由专用的增压室部输送到 发动机 汽缸。在联接不同增压室部的汽缸进气道中提供节气 门 的不同设置，使到发动机汽缸的进气空气流和EGR流的比率响应于EGR需求的突变(例如，增加或减少)能够迅速地被调整。，下面是EGR控制的方法和系统专利的具体信息内容。
1.一种用于发动机的方法，其包括：
经由隔开的进气增压室的第一区段至少将进气空气输送到发动机汽缸；
经由所述隔开的进气增压室的第二不同区段至少将EGR输送到所述发动机汽缸；以及经由所述增压室和所述汽缸之间的阀调整从每个区段到所述汽缸的相对流量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述增压室和所述汽缸之间的所述阀布置在所述汽缸的进气道中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中对于每个发动机汽缸，所述阀包括联接到所述第一区段的第一节气门阀和联接到所述第二区段的第二节气门阀。
4.根据权利要求3所述的方法，其中经由所述阀调整相对流量包括打开所述第一阀并关闭所述第二阀，或关闭所述第一阀并打开所述第二阀。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一阀和所述第二阀联接在公共轴上，并且其中打开所述第一阀并关闭所述第二阀包括致动所述公共轴以打开所述第一阀一定量，并关闭所述第二阀给定量。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一阀联接到所述第一区段中的第一轴，并且其中所述第二阀联接到所述第二区段中的第二轴，并且其中打开所述第一阀并关闭所述第二阀包括致动所述第一轴以打开所述第一阀第一量，并致动所述第二轴以关闭所述第二阀第二不同的量。
7.根据权利要求2所述的方法，其中所述进气增压室具有在上游端的进口，用于吸入新鲜进气空气；在下游端、联接到所述汽缸的所述进气道的出口；和从所述进口到所述出口跨越所述进气增压室的分隔器，所述分隔器从所述进口到所述出口将所述增压室分成上部和下部。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一区段是所述上部和下部中的一个，并且其中所述第二区段是所述上部和下部中剩余的一个。
9.根据权利要求4所述的方法，其中所述调整响应于EGR需求的变化，EGR需求的所述变化包括增加EGR需求和减小EGR需求中的一个。
10.根据权利要求7所述的方法，其中EGR需求的增加响应于操作者踩踏油门踏板至小于全开的节气门，并且其中EGR需求的减小响应于操作者踩踏油门踏板至全开的节气门和操作者松开油门踏板中的一个。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二区段联接到EGR通道的出口，而所述第一区段不联接到所述EGR通道的所述出口，并且其中所述EGR通道包括EGR阀，所述EGR阀用于调整从发动机排气歧管再循环到所述进气增压室的所述第二区段的排气残留物的量。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述调整包括：
响应于EGR需求较小的增加，维持阀位置；
响应于EGR需求较大的增加，完全关闭所述第一阀并完全打开所述第二阀；以及响应于EGR需求较大的减少，完全打开所述第一阀并完全关闭所述第二阀；以及响应于EGR需求较小的减少，部分打开所述第一阀并部分关闭所述第二阀，所述部分打开和所述部分关闭中的每一个均基于所述EGR需求较小的减少。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：
基于EGR需求的变化调整所述EGR阀的位置；以及调整来自每个区段的相对流量。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：
在EGR流量处于期望的EGR流量之后，响应于EGR需求的所述较小的减少，完全关闭所述部分打开的第一阀，并完全打开所述部分关闭的第二阀。
15.一种用于发动机的方法，其包括：
仅将新鲜进气空气经由第一进口吸入到增压室的第一部分，并且将所述新鲜进气空气分配至联接到不同发动机汽缸的多个出口；
经由第二进口将排气吸入到所述增压室的第二部分，并且将所述排气分配至所述多个出口，所述第一增压室部和第二增压室部从所述进口到所述出口彼此隔开；以及在所述多个出口处节流以改变所述汽缸中排气与新鲜空气的比率。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一进口和所述第二进口中的每一个均位于所述增压室的上游端，并且其中所述多个出口位于所述增压室的下游端，且其中在所述多个出口处节流包括，调整位于所述多个出口中并且联接到所述第一增压室部的第一组节气门阀，并调整位于所述多个出口中并且联接到所述第二增压室部的第二组节气门阀，第一组节气门阀和第二组节气门阀在公共轴上彼此垂直对齐。
17.根据权利要求16所述的方法，其中节流包括：
致动所述公共轴以增大所述第二组节气门阀的开度，并减小所述第一组节气门阀的开度以增大所述汽缸中排气与新鲜空气的所述比率；以及
致动所述公共轴以减小所述第二组节气门阀的开度，并增大所述第一组节气门阀的开度以减小所述汽缸中排气与新鲜空气的所述比率。
18.一种发动机系统，其包括：
隔开的发动机进气增压室，其包括：
将所述进气增压室分成第一增压室部和第二增压室部的分隔器；
具有第一进口和联接到不同发动机汽缸的多个出口的第一上增压室部，其中所述第一进口用于吸入新鲜空气，所述多个出口用于将所述新鲜空气输送至所述发动机汽缸；以及第二下增压室部，其具有
第二进口；用于吸入新鲜空气
设置在所述第二进口的下游的第三进口，用于从EGR通道吸入排气；以及联接到所述不同发动机汽缸的多个出口，用于将所述新鲜空气和所述排气的混合物输送至所述发动机汽缸；
配置在可致动轴上并且联接到所述第一增压室部的所述多个出口的第一组节气门阀；
配置在所述可致动轴上并且垂直于所述第一组节气门阀定向的第二组节气门阀，所述第二组节气门阀联接到所述第二增压室部的所述多个出口；
联接在所述第三进口的上游的EGR通道中的EGR阀，该EGR阀用于调整输送至所述第二增压室部的排气残留物的量；以及
具有带计算机可读指令的非暂时性存储器的控制器，其中所述可读指令用于：
响应EGR需求的增加，
打开所述EGR阀；以及
调整所述可致动轴的位置以完全打开所述第二组节气门阀并且增加经由所述第二增压室部到所述发动机汽缸的节流流量，并完全关闭所述第一组节气门阀以减少经由所述第一增压室部到所述发动机汽缸的节流流量。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述控制器包括进一步的指令，用于：
响应EGR需求的较大的减少，
关闭所述EGR阀；以及
调整所述可致动轴的位置以完全打开第一组节气门阀并且增加经由所述第一增压室部到所述发动机汽缸的节流流量，并完全关闭第二组节气门以减少经由所述第二增压室部到所述发动机汽缸的节流流量。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述控制器包括进一步的指令，用于：
响应EGR需求的较小的减少，
调整所述可致动轴的位置以增大所述第一组节气门阀的开度，并减小所述第二组节气门阀的开度；
然后减小所述EGR阀的开度；以及
当达到期望的EGR流率时，
维持所述EGR阀的所述开度，并调整所述可致动轴的所述位置以完全关闭所述第一组节气门阀并完全打开所述第二组节气门阀。
EGR控制的方法和系统
[0001] 相关申请的交叉引用
技术领域
背景技术
[0004] 排气再循环(EGR)系统将排气的一部分转移回到进气道以冷却燃烧温度并减少节流损失，因此改善了交通工具排放和燃料经济性。在涡轮增压发动机中，EGR系统可包括冷却的低压EGR(LP-EGR)回路，其中在排气穿过涡轮增压器的涡轮机之后被转向，并且在压缩机前面通过EGR冷却器被注入。另外，EGR系统可包括冷却的高压EGR(HP-EGR)回路，其中在排气穿过涡轮增压器的涡轮机之前被转向，并且在压缩机的下游通过EGR冷却器被注入通道。通过EGR系统传送的EGR(HP-EGR和/或LP-EGR)的量基于在发动机运转期间的发动机转速和载荷被计算和调节，以维持发动机的期望燃烧稳定性的同时提供排放和燃料经济性益处。
[0005] Styles等人在美国20120023937中示出了一个示例EGR系统。在其中，即使当发动机载荷变化时，LP-EGR在发动机映射图的大范围上仍以固定EGR百分率的新鲜空气流被提供，包括从中等载荷下降至最小发动机载荷。在较高发动机载荷下，EGR百分率基于发动机工况改变。另外，在极低发动机载荷和/或发动机空转条件下，无EGR(0％EGR)可输送。此类方法改善了瞬态控制并且延伸EGR的使用遍及更宽范围的工况。
[0006] 然而，在此发明者已经认识到利用EGR系统的潜在问题。作为一个示例，当存在高比率EGR且请求低比率EGR时(诸如在选定的“完全”踩油门踏板期间)，达到高转矩的延迟可能是不能接受的长时间。因为在完全充入的纯净空气到达燃烧室之前必须将排气从进气歧管中清除以产生最大可能转矩，所以这可能至少部分地是由于EGR排出进气系统的长时间运输延迟而导致。为减轻在产生最大转矩中的延迟，在稳态条件下最大水平的EGR被减少，可能需要增加的爆震、火花延迟的低效使用或燃烧混合物富集，从而降低燃料经济性，并且补偿现有EGR使用的燃料经济性益处。
[0007] 作为另一个示例，当存在低比率EGR且请求高比率EGR时(诸如在选定的部分踩油门踏板期间)，达到高EGR稀释的延迟可能是不能接受的长时间。因为排气在到达燃烧室之前必须行进通过涡轮增压器压缩机、高压空气导入管道、增压空气冷却器和进气歧管，所以这可能至少部分地由于EGR填充进气系统的长时间运输延迟而导致。进入燃烧室的EGR的延迟也能够导致燃烧不稳定和爆震。为减轻爆震，可能需要火花延迟的低效使用或燃烧混合物富集，从而降低燃料经济性，并且补偿现有EGR使用的燃料经济性益处。异常的燃烧事件也能够降低驱动周期的燃烧效率并且潜在地损坏发动机。
[0008] 作为进一步的示例，当存在高比率EGR且请求低比率EGR时(诸如在选定的松油门踏板期间)，来自空气进气系统的EGR吹扫延迟在低载荷条件下可导致存在残存的EGR稀释。在低载荷下，存在增加的进气稀释可增加燃烧不稳定的问题和发动机不发火的倾向。尽管Styles的平直调度可降低在较低发动机载荷下的高EGR量的可能性，但该调度也可限制EGR的燃料经济性益处。例如，平直的EGR调度可导致LP-EGR被提供没有根据EGR实现燃料经济性益处的某些载荷点处。在一些情况下，在低载荷点处甚至可能存在与LP-EGR的输送相关的燃料损失。作为另一个示例，在较低载荷点处的较低EGR可限制在随后的较高载荷发动机操作期间可实现的峰值EGR率。在低发动机载荷下在发动机进气系统中EGR所需要的EGR的延迟吹扫也可使进气压缩机易受腐蚀和冷凝。此外，由于EGR流通过冷却器，所以在增压发动机系统的增压空气冷却器处可能发生冷凝增加。增加的冷凝可使额外的反冷凝措施成为必需，其中反冷凝措施进一步降低了发动机效率和燃料经济性。
发明内容
[0009] 上述提到的某些问题可通过用于发动机的一种方法解决，该发动机具有沿着从进口(联接到进气通道)到联接到各个汽缸进气道的出口的整个长度被隔开的进气增压室(plenum)。一种示例方法包括：经由隔开的进气增压室的第一区段至少将进气空气输送至发动机汽缸，经由隔开的进气增压室的第二不同区段至少将EGR输送至发动机汽缸；并且经由增压室和汽缸之间的阀调整从每个区段到汽缸的相对流量。这样，能够迅速地增加或减少发动机中的发动机稀释，以满足EGR需求的变化。
[0010] 作为一个示例，发动机进气增压室可沿着从进口(空气吸入处)到出口(流量被输送至各个汽缸的地方)的增压室的整个长度被隔开。增压室可由分隔器分成第一上增压室部和第二下增压室部。下增压室部可以选择性地联接到EGR通道并且可经配置将空气和EGR的混合物输送至发动机汽缸。通过调整联接在EGR通道中的EGR阀的开度，可控制在下增压室部的混合充气中的EGR的量。上增压室部可以不被联接到EGR通道，并且因此可经配置仅将新鲜进气空气输送到发动机汽缸。
[0011] 在稳态条件期间，将上增压室部联接到每个发动机汽缸的进气道的第一组节气门阀可以保持关闭，并将下增压室部联接到每个发动机汽缸的进气道的第二组节气门阀可以打开，使得标称的空气和EGR混合物可经由下增压室部输送至发动机汽缸。响应于EGR需求下降至0％EGR条件，诸如由于大程度的操作者松开油门踏板或操作者踩油门踏板至全开的节气门，可调整通过增压室的流率以尽可能快地提供期望的稀释。具体地，联接到上增压室部的第一组节气门阀可完全打开，而联接到下增压室部的第二组节气门阀可完全关闭，以便立即增加进入汽缸内的新鲜空气流，并也减少进入汽缸内的EGR流。第一组和第二组节气门阀可在公共的致动轴上垂直定向，使得一个气门阀的打开与另一个气门阀的关闭协调。可替代地，每一组节气门阀均可独立致动。通过调整阀来调整经由公共进气增压室的不同部分进入到汽缸内的新鲜空气和EGR的相对流量，进入到汽缸内的EGR能够比其他可能的方法下降得更快。
[0012] 在可替代的示例中，如果在稳态条件中操作时需求EGR的迅速变化(例如，减少)，诸如从高EGR条件到中等EGR条件的变化，则第一组节气门阀可部分打开而第二组节气门阀部分关闭。然后，EGR阀可基于EGR需求和第一组节气门阀与第二组节气门阀的开度调整，以提供进入第二下增压室部的期望的EGR流量。一旦实现期望的EGR流量，则第一组节气门阀可完全关闭，从而不允许新鲜空气经由上增压室部被进一步吸入到汽缸内。同时，第二组节气门阀可完全打开以允许期望的发动机稀释和流量经由下增压室部被输送到发动机汽缸。
[0013] 这样，EGR需求的迅速增加或减少可得到满足，从而减少与EGR输送或吹扫的延迟相关的问题。通过使用具有用于向发动机汽缸输送新鲜空气充气和EGR混合空气充气的不同部分的隔开的进气增压室，能够加快发动机稀释调节。通过使用沿着整个长度隔开的进气增压室，减少了对不同进气通道的需要，从而提供了与部件减少相关的益处。通过经由对节气门阀的调整而调整进入不同增压室部的相对流量，EGR和空气的输送可适当地协调。总之，能够加快稀释调整，从而改善发动机性能。
[0014] 应该理解，提供上述发明内容是为了以简化的形式引入一些概念，其将在具体实施例中进一步描述。这并非意味着确立所要求保护的主题的关键或基本特征，其保护范围由随附权利请求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面的或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明
[0015] 图1示出具有涡轮增压器和排气再循环系统的发动机的实施例的示意图。
[0016] 图2示出图1的发动机的隔开的进气增压室的示例实施例的左视图，其中隔开的增压室具有配置在公共致动轴上的增压室部节气门阀。
[0017] 图3示出图2的隔开的进气增压室的俯视图。
[0018] 图4示出图2的隔开的进气增压室的右视图。
[0019] 图5-7示出隔开的进气增压室的可替代实施例的左视图、俯视图和右视图，其中隔开的进气增压室具有配置在独立致动轴上的增压室部节气门阀。
[0020] 图8-9示出用于调整经由隔开的进气增压室输送到发动机汽缸的空气和排气比率的高级别流程图。
[0021] 图10示出响应EGR需求变化而调节输送到不同增压室部的流量的示例。
具体实施方式
[0022] 本发明提供在发动机系统中(诸如图1的发动机系统)用于当请求高EGR率时减小输送EGR的延迟，并且类似地，当请求低EGR率时减小吹扫EGR的延迟的方法和系统。具有隔开的增压室(诸如图2-4或图5-7的隔开的增压室)的进气歧管可用于向发动机汽缸输送新鲜空气和排气。具体地，新鲜空气可通过第一增压室部输送，而EGR可通过第二不同的增压室部输送。控制器可经配置执行控制程序(诸如图8-9的程序)，以调整联接到发动机汽缸进气装置上游的第一增压室部的第一组节气门阀的位置，以改变输送到发动机汽缸的新鲜空气的量，并且同时调整联接到第二增压室部的第二组节气门阀的位置，以改变输送到发动机汽缸的EGR的量。通过改变比率，发动机稀释能够根据需要迅速地增加或减少。图10示出了示例调整。
[0023] 现在转向图1，其示出包括多汽缸内燃发动机10的示例涡轮增压发动机系统100的示意性描述。作为非限制示例，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部分。发动机10可包括多个汽缸30。在所示出的示例中，发动机10包括以直列式配置布置的四个汽缸。然而，在可选的示例中，发动机10可包括以可替代的配置，诸如V型配置、框型配置等布置的两个或更多个汽缸，诸如3个、4个、5个、6个、8个、10个或更多个汽缸。
[0024] 每个汽缸30均可配置有燃料喷射器166。在所示出的示例中，燃料喷射器166为缸内直接喷射器。直接喷射器166可经配置作为侧喷射器，或可位于活塞的顶部。由于一些醇基燃料的低挥发性，所以当使用醇基燃料运转发动机时，顶部位置可改善混合和燃烧。可替代地，喷射器可位于进气阀的顶部并且靠近进气阀，以改善混合。在可替代的示例中，喷射器166可以是将燃料提供到汽缸30上游的进气道134的端口喷射器。更进一步，汽缸
30可包括直接燃料喷射器和端口燃料喷射器。
30可包括直接燃料喷射器和端口燃料喷射器。
[0025] 汽缸30可具有压缩比，该压缩比是当汽缸活塞处于下止点时的体积与处于上止点时的体积之比。通常，压缩比在9:1到10:1的范围内。然而，在使用不同燃料的某些示例中，压缩比可增大。例如，当使用较高辛烷值燃料或使用具有较高的潜在汽化焓的燃料时，这种情况会发生。如果使用直接喷射，则由于其对发动机爆震的影响，压缩比也可增大。
[0026] 在一些实施例中，发动机10的每个汽缸均可包括用于使燃烧开始的火花塞(未示出)。在选定的操作模式下，响应来自控制器12的火花提前信号，点火系统可经由火花塞向燃烧室30提供点火火花。然而，在一些实施例中，火花塞可被省略，诸如发动机10可通过自动点火或燃料注入开始燃烧，具有某些柴油发动机的情况也会是如此。
[0027] 燃料可从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统8输送至燃料喷射器166。可替代地，在低压下，燃料可通过单级燃料泵输送，在这种情况下，直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间会比使用高压燃料系统更加受限。进一步地，尽管未示出，但燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力换能器。燃料系统8中的燃料箱可保存具有不同燃料特性(诸如不同燃料组分)的燃料。这些不同之处可包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和/或其组合等。在一些实施例中，燃料系统8可联接到燃料蒸汽回收系统，该系统包括用于储存再加注燃料和每天燃料蒸汽的罐。在发动机操作期间，当吹扫条件满足时，燃料蒸汽可从罐被吹扫至发动机汽缸。例如，在气压下或低于气压下，吹扫蒸汽可经由第一进气通道自然地被吸入汽缸内。
[0028] 发动机10包括用于接收新鲜空气的发动机进气通道130。空气滤清器128包括在进气通道130中，用于过滤所接收的空气。然后，进气通道连接到隔开的发动机进气增压室138。进气增压室138在上游端具有联接到进气节气门62下游的进气通道130的进口106，用于吸入新鲜进气空气。在下游端，进气增压室138进一步具有出口107(在图2-4详细阐述)，该出口107联接到各个发动机汽缸30的进气道134。隔开的发动机进气增压室
138进一步包括分隔器104，该分隔器104将进气增压室分成第一增压室部108(也称为第一增压室区段)和第二增压室部110(也称为第二增压室区段)。在一个示例中，第一增压室部108与第二增压室部110隔开，并且平行于第二增压室部110。分隔器104从进口106到出口107跨越进气增压室138的整个长度。在一个示例中，分隔器从进口到出口将进气增压室分成上部和下部，其中第一增压室区段为上部和下部中的其中之一，而其中第二增压室区段为上部和下部中剩下的一个。例如，第一增压室部108可为上增压室部，而第二增压室部110可为下增压室部。
138进一步包括分隔器104，该分隔器104将进气增压室分成第一增压室部108(也称为第一增压室区段)和第二增压室部110(也称为第二增压室区段)。在一个示例中，第一增压室部108与第二增压室部110隔开，并且平行于第二增压室部110。分隔器104从进口106到出口107跨越进气增压室138的整个长度。在一个示例中，分隔器从进口到出口将进气增压室分成上部和下部，其中第一增压室区段为上部和下部中的其中之一，而其中第二增压室区段为上部和下部中剩下的一个。例如，第一增压室部108可为上增压室部，而第二增压室部110可为下增压室部。
[0029] 节气门62的位置可通过控制系统14经由连通地联接到控制器12的节气门致动器(未示出)来调整。通过调制节气门62，一定量的新鲜空气可从大气中引入到发动机10内，并在气(或大气)压下或低于气(或大气)压下输送到发动机汽缸。
[0030] 在汽缸燃烧事件期间生成的排气可从每个汽缸30沿着各自的排气道144排出到公共的(未隔开的)排气通道146。流经排气通道146的排气在沿着排气管35排出到大气之前可由排放控制装置70处理。排放控制装置70可包括一个或更多个排气催化剂，诸如三元催化剂、稀Nox捕集器、氧化催化剂、还原催化剂等，或其组合。
[0031] 排气传感器126被示出联接到排气通道146。传感器126可放置在排放控制装置70上游的排气通道中。传感器126可选自用于提供排气空气/燃料比指示的各种合适的传感器，例如，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所述)、HEGO(加热的EGO)、NOX、HC或CO传感器。
[0032] 排气温度可通过位于排气通道146中的一个或更多个温度传感器(未示出)来估计。可替代地，排气温度可基于发动机工况(诸如转速、载荷、空燃比(AFR)、火花延迟等)来推断。
[0033] 发动机10可进一步包括排气再循环(EGR)通道182，用于至少将来自排气通道146的一部分排气再循环到进气通道130，特别是到进气增压室138内。具体地，经由包括EGR阀184的EGR通道182，排气通道146可连通地联接到第二进气增压室部110，而不是联接到第一进气增压室部108。在一些实施例中，EGR通道182可进一步包括EGR冷却器(未示出)，用于降低再循环至发动机进气装置之前流经EGR通道的排气残留物的温度。发动机控制器可经配置调整EGR阀184的开度，以在大气压下或低于大气压下再循环一定量的排气到第二进气增压室区段110，从而使低压EGR(LP-EGR)从排气通道转向至发动机汽缸。如下所详述的，通过使EGR阀184的正时和开度程度与联接到第一增压室部和第二增压室部的节气门阀的正时和开度程度协调，能够响应EGR需求的变化，迅速地增加或减少EGR率。
[0034] 第一进气增压室部108和第二进气增压室部110经配置将不同组分的空气输送到发动机汽缸30。具体地，进气增压室138的第一(例如，上)部108经配置从进气通道130吸入新鲜空气，并且仅将新鲜进气空气输送到每个发动机汽缸30。相比之下，进气增压室138的第二(例如，下)部110经配置从进气通道130吸入新鲜空气并且从EGR通道182中吸入排气残留物，且将空气和排气残留物(即，EGR)的混合物输送至每个发动机汽缸30。
具体地，在混合的空气被输送至发动机汽缸之前，空气和EGR可在第二增压室部中靠近进口106的位置处混合。因此，发动机10的每个汽缸30经配置经由第一进气增压室部108在进气道134处接收仅包括新鲜空气的进气空气充气，并且经由第二进气增压室部110在进气道134处接收排气残留物。
具体地，在混合的空气被输送至发动机汽缸之前，空气和EGR可在第二增压室部中靠近进口106的位置处混合。因此，发动机10的每个汽缸30经配置经由第一进气增压室部108在进气道134处接收仅包括新鲜空气的进气空气充气，并且经由第二进气增压室部110在进气道134处接收排气残留物。
[0035] 分隔器104可将进气增压室隔开，使得每个增压室部具有不同的进口。具体地，第一增压室部108可具有第一进口120和多个出口140，其中第一进口120用于经由进气通道130吸入新鲜空气，多个出口140联接到不同发动机汽缸30的进气道134，用于仅将新鲜空气输送至汽缸。类似地，第二增压室部可具有第二进口122(不同于第一进口)和第三进口
124，其中第二进口122用于经由进气通道130吸入新鲜空气，第三进口124放置在第二进口的下游，用于从EGR通道182吸入排气。在经由联接到不同发动机汽缸的多个出口142将新鲜空气和排气的混合物输送到发动机汽缸之前，新鲜空气和排气残留物可在第三进口
124下游的第二增压室部110中混合。通过第二进气增压室部输送的空气的组分可以通过控制EGR通道182中的EGR阀184的开度来调整。具体地，EGR阀184的开度可以被调整来调整输送到第二增压室部110的排气残留物的量。例如，通过增大EGR阀184的开度，可以增大第二增压室部中的空气的稀释。
124，其中第二进口122用于经由进气通道130吸入新鲜空气，第三进口124放置在第二进口的下游，用于从EGR通道182吸入排气。在经由联接到不同发动机汽缸的多个出口142将新鲜空气和排气的混合物输送到发动机汽缸之前，新鲜空气和排气残留物可在第三进口
124下游的第二增压室部110中混合。通过第二进气增压室部输送的空气的组分可以通过控制EGR通道182中的EGR阀184的开度来调整。具体地，EGR阀184的开度可以被调整来调整输送到第二增压室部110的排气残留物的量。例如，通过增大EGR阀184的开度，可以增大第二增压室部中的空气的稀释。
[0036] 经由第一增压室部输送到发动机汽缸的新鲜空气的流量可经由联接到第一增压室部108的多个出口140的第一组节气门阀160控制。类似地，经由第二增压室部输送到发动机汽缸的混合空气流可经由联接到第二增压室部110的多个出口142的第二组节气门阀162控制。第二组节气门阀162可垂直于第一组节气门阀160取向。因此，当第一组节气门阀处于打开位置时，第二组节气门阀可处于关闭位置，且反之亦然。
[0037] 在一个示例中，如在图2-4所详述的，第一组节气门阀和第二组节气门阀可配置在公共的致动轴上。在其中，通过致动联接到轴的公共致动器，第一组节气门阀的开度可增大，而第二组节气门阀的开度相应地且同时减小(或反之亦然)。在可替代的示例中，如关于图5-7所详述的，第一组和第二组节气门阀中的每一个均可经由不同的致动器控制。这种配置允许独立控制隔开的进气增压室区段。例如，第一区段和第二区段两者都可以打开。作为另一个示例，第一区段的开度可慢慢增大而第二区段的开度迅速增大或减小。
[0038] 通过使用经配置选择性地经由隔开的增压室部中的一个输送新鲜空气且经由隔开的增压室部的另一个输送包含排气残留物的混合空气的隔开的进气增压室，可迅速地执行发动机稀释调整并且可以立即大体上提供期望的发动机稀释。如关于图8-9所详述的，响应于需要EGR迅速增加发的动机瞬态，通过关闭经由第一增压室部到发动机汽缸的新鲜空气的输送，并增加经由第二增压室部到发动机汽缸的混合空气的输送，来增加发动机稀释输送。EGR流率可经由对EGR阀的一致调整而被调整。类似地，响应于需要EGR迅速降低的发动机瞬态，通过关闭经由第二增压室部到发动机汽缸的混合空气的输送，并增加经由第一增压室部到发动机汽缸的新鲜空气的输送，可降低发动机稀释输送。EGR流率可经由对EGR阀的一致调整而被调整。
[0039] 返回图1，发动机系统100可至少部分地由包括控制器12的控制系统14控制。控制系统14被示出接收来自多个传感器16(在此描述的各种示例)的信息，并且向多个致动器81发送控制信号。作为一个示例，传感器16可包括联接到进气通道的进气空气压力传感器和温度传感器(MAP传感器和MAT传感器)。其他传感器可包括在每个进气通道中的节气门下游联接的用于估计节气门进口压力(TIP)的节气门进口压力(TIP)传感器和/或用于估计节气门空气温度(TCT)的节气门进口温度传感器。在其他示例中，EGR通道可包括用于确定EGR流特性的压力传感器、温度传感器和空燃比传感器。作为另一个示例，致动器81可包括燃料喷射器166、EGR阀184、进气空气节气门62、第一组节气门阀160和第二组节气门阀162。其他致动器(诸如各种各样的附加阀和节气门)可联接到在发动机系统100中的各个位置。控制器12可从各种传感器中接收输入数据、处理输入数据并且基于对应于一个或更多个程序在其中编程的指令或代码，响应所处理的输入数据触发致动器。本文关于图8-9描述了示例控制程序。
[0040] 控制器12可为微型计算机，其包括微理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(诸如，只读存储器芯片)、随机存取存储器、保活存储器和数据总线。存储介质只读存储器可用表示由处理器可执行的指令的计算机可读数据编程，该指令用于执行以下所描述的方法和程序以及可预期但未具体列出的其他变量。
[0041] 现在回到图2-4，其示出了隔开的进气增压室的第一实施例的各种视图。具体地，其示出了从进气节气门观察增压室的隔开的进气增压室的第一(左手侧)视图200。示出了从进气增压室的顶部观察不同增压室部的隔开的进气增压室的第二俯视图300。最后，示出了从汽缸的进气道观察增压室的隔开的增压室的第三(右手侧)视图400。在图2-4所示出的实施例中，第一组节气门阀和第二组节气门阀以垂直排列布置在公共轴上，以便允许使用公共致动器。因此，早在图1中介绍的部件被类似地编号但不再介绍。
[0042] 图2示出在进气增压室的进口106处从进气节气门朝向进气增压室138看的第一(左手侧)视图200。即，该视图示出当从进口端看时的进气增压室。分隔器104被示出沿着增压室的长度将进气增压室138分成第一部分108和第二部分110。在所示出的示例中，节气门的视图包括第一增压室部108的第一进口120和第二增压室部110的第二进口122的视图。在所示出的示例中，分隔器104将进气增压室隔开，使得第一增压室部108在左手侧而第二增压室部在右手侧。第一增压室部和第二增压室部中的每一个经配置经由进气节气门从进气通道接收新鲜空气。第二进气增压室部110进一步经配置在进口124处从EGR通道182接收EGR。通过调整EGR阀184的开度控制在第二进气增压室部110中接收的排气残留物的量。
[0043] 图3示出进气增压室138的俯视图300。所示增压室在增压室部中的每一个中经由节气门62从进气通道130接收新鲜空气。经由改变第一组节气门阀160的位置而调整在每个进气道302的第一增压室部108中接收的仅新鲜空气的相对量。类似地，经由改变第二组节气门阀162的位置而调整在每个进气道302的第二增压室部110中接收的混合空气(包括新鲜空气和EGR的混合物)的相对量。所示第一增压室部和第二增压室部由分隔器104隔开。在图2-4所示出的实施例中，第一组节气门阀160和第二组节气门阀162被布置在公共轴304上并且由公共致动器306致动。公共轴304经配置垂直于分隔器104的平面。具体地，分隔器可垂直于进气道302中的地平面并且平行于剩余进气增压室的地平面。因此，分隔器可以具有通过进气歧管的扭曲构造。进一步地，第一组和第二组节气门阀在公共轴304上相对于彼此以垂直取向布置。因此，通过致动公共致动器306，公共轴304可旋转，以便在第一方向上移动第一组节气门阀160，而在不同方向上移动第二组节气门阀162。在所示出的示例中，第二组节气门阀162处于阻塞或堵塞混合空气流入进气道302的位置。因此，进气道302处第二进气增压室部关闭，并且没有排气残留物经由第二进气增压室部在每个汽缸中被接收。进一步地，第一组节气门阀160处于使混合空气能够流入进气道302或包括进入进气道302的混合空气流的位置。因此，在进气道302处的第一进气增压室部打开，并且一定量的新鲜空气可经由第一进气增压室部在每个汽缸中被接收。
[0044] 在公共致动轴上的阀的配置提供了各种益处。例如，单轴方法减小正时控制问题的可能性，该问题在第一组节气门阀的关闭正时未与第二组节气门阀的打开正时适当协调或反之亦然时能够产生。因此，正时不规则可导致严重扰乱的空气流和燃料经济性损失。
[0045] 图4示出从汽缸的进气道朝向进气增压室138看的第三(右手侧)视图400。即，该视图示出当从出口端看时的进气增压室。如图3所示，分隔器104示出将进气增压室138分隔成在与公共轴304相同的平面中的第一部分108和第二部分110，其中第一组节气门阀160和第二组节气门阀162布置在公共轴304上。公共致动器306经致动将第二组节气门阀162旋转至阻塞或堵塞进入进气道302的包含排气残留物的混合空气流的位置。在图4的示例视图中，第二组节气门阀处于垂直于公共轴304的轴线的平面中。因此，在进气道
302处，第二进气增压室部关闭，并且没有排气残留物经由第二进气增压室部在每个汽缸中被接收。进一步地，第一组节气门阀160处于使新鲜空气流入进气道302或包括进入进气道302的新鲜空气流的位置。在图4的示例视图中，第一组节气门阀处于与公共轴304的轴线相同的平面中。因此，在进气道302处第一进气增压室部打开，并且一定量的新鲜空气可以经由第一进气增压室部在每个汽缸中被接收。当从进气道看向进气增压室138时，第一增压室部138中打开的第一组节气门阀的后面，黑线所表示的进气通道130可以是可见的。应该理解，当第一组节气门阀160移动至阻塞或堵塞进入进气道302的新鲜空气流的位置时，第二组节气门阀162可同时(以同样的速率且按照同样的角度)移动至使排气残留物流进入进气道302或包括进入进气道302的排气残留物流的位置。
302处，第二进气增压室部关闭，并且没有排气残留物经由第二进气增压室部在每个汽缸中被接收。进一步地，第一组节气门阀160处于使新鲜空气流入进气道302或包括进入进气道302的新鲜空气流的位置。在图4的示例视图中，第一组节气门阀处于与公共轴304的轴线相同的平面中。因此，在进气道302处第一进气增压室部打开，并且一定量的新鲜空气可以经由第一进气增压室部在每个汽缸中被接收。当从进气道看向进气增压室138时，第一增压室部138中打开的第一组节气门阀的后面，黑线所表示的进气通道130可以是可见的。应该理解，当第一组节气门阀160移动至阻塞或堵塞进入进气道302的新鲜空气流的位置时，第二组节气门阀162可同时(以同样的速率且按照同样的角度)移动至使排气残留物流进入进气道302或包括进入进气道302的排气残留物流的位置。
[0046] 因此，在单轴配置中，仅空气的通道板位置(即，第一组节气门阀的位置)机械地联接成混合通道板位置(即，第二组节气门阀的位置)的补充。如下表1中列出了示例板位置组合。
[0047] 表1：单轴配置的示例板位置组合
[0048]第一组节气门阀的板位置 第二组节气门阀的板位置
100％打开 0％打开
25％打开 75％打开
50％打开 50％打开
75％打开 25％打开
100％打开 0％打开
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25％打开 75％打开
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[0049] 现在回到图5-7，其示出了隔开的进气增压室的第二实施例的各种视图。具体地，其示出了从进气节气门看增压室的隔开的进气增压室的第一(左手侧)视图500。示出了从进气增压室顶部看不同增压室部的隔开的进气增压室的第二俯视图600。最后，示出了从汽缸的进气道看增压室的隔开的进气增压室的第三(右手侧)视图700。在图5-7所示出的实施例中，第一组节气门阀和第二组节气门阀布置在不同轴上，以便允许独立控制。因此，早前在图1-4中介绍的部件被类似地编号但不再介绍。
[0050] 如在图2中所讨论的，图5示出从进口端处的进气增压室的进口节气门朝向进气端的进气增压室138看的第一(左手侧)视图500。因此，与布置在独立致动器上的节气门相比，在进口端处的进气增压室的视图对于节气门布置在公共致动器上的实施例可以是相同的。
[0051] 图6示出进气增压室138的俯视图600。如在图3中所讨论的，增压室被示出经由节气门62在增压室部中的每一个中从进气通道130中接收新鲜空气。进一步地，经由第一组节气门阀160位置的变化来调整经由第一增压室部108在每个汽缸的进气道中接收的仅新鲜空气的相对量。第一组节气门阀布置在第一轴604上，其中第一轴604布置在与分隔器104相同的平面中。第一轴可经由对第一致动器608的调整而被旋转。类似地，经由第二组节气门阀162位置的变化来调整经由第二增压室部110在每个汽缸的进气道中接收的混合空气(包括新鲜空气和EGR的混合物)的相对量。第二组节气门阀布置在与第一轴604不同的第二轴上。因此，第一轴和第二轴布置在公共的平面中，并且因此在该俯视图中第二轴不可见。另外，由于第一轴和第二轴处在与分隔器相同的平面中，所以分隔器在该俯视图中也不可见。第二轴可经由对第二致动器610的调整而旋转。
[0052] 第一组节气门阀160和第二组节气门阀162可以以相对于彼此平行或垂直取向被布置在它们各自的轴上。因此，通过致动与第二致动器610协调的第一致动器608，第一轴604可在第一方向上旋转并移动第一组节气门阀160，而第二轴可在相同或不同的方向上旋转并移动第二组节气门阀162。在所示出的示例中，第二组节气门阀162处于允许混合空气流入进气道302的位置。因此，进气道302处第二进气增压室部打开并且排气残留物可以经由第二进气增压室部在每个汽缸中被接收。进一步地，第一组节气门阀160处于使混合空气流能够进入进气道302的位置。因此，进气道302处第一进气增压室部打开并且一定量的新鲜空气可经由第一进气增压室部在每个汽缸中被接收。
[0053] 独立致动轴上的阀的配置允许独立控制。另外，其允许两个节气门同时打开。例如，在选定的条件期间，两个节气门均可转换至完全打开的位置。进一步地，其允许一组节气门阀相对于另一组节气门阀以不同的速度旋转。例如，第一组节气门阀可以比第二组节气门阀更快地打开。
[0054] 图7示出从汽缸的进气道朝向进气增压室138看的第三(右手侧)视图700。即，该视图示出当从出口端看时的进气增压室。如在图3中所示，分隔器104被示出将进气增压室138分隔成与第一轴604和第二轴(不可见但处于相同平面中的第一轴640的下方)相同平面中的第一部分108和第二部分110。第一组节气门阀160布置在第一轴604上，而第二组节气门阀162布置在第二轴上。第一致动器608经致动将第一组节气门阀160旋转至如所示出的打开以使包含排气残留物的新鲜空气流进入进气道302或使包含排气残留物的新鲜空气流进入进气道302的位置。因此，进气道302处第一进气增压室部打开，并且新鲜空气可经由第一进气增压室部在每个汽缸中被接收。进一步地，第二致动器610经致动将第二组节气门阀162旋转至打开以使混合空气流进入进气道302或使混合空气流进入进气道302的位置。因此，进气道302处第二进气增压室部打开并且一定量的排气残留物可经由第二进气增压室部在每个汽缸中被接收。
[0055] 现在回到图8-9，其分别示出了示例程序800和900，用于响应发动机稀释请求的变化经由对通过隔开的进气增压室的每个部分的充气流量的调整来调整到每个发动机汽缸中的新鲜空气和排气残留物的输送。该方法允许迅速调整输送至发动机的EGR的量，从而改善高稀释EGR流的时间，这降低排放且更早地改善燃料经济性。当EGR需要迅速减少时，该方法也改善到峰值转矩的时间，并且当EGR需要迅速降低至低载荷时，改善EGR吹扫。图8-9的程序可关于图2-4的隔开的进气增压室实施例描述，其中第一组节气门阀和第二组节气门阀在公共致动器操作的公共轴上相对于彼此90度定向。因此，图8-9的程序也可与在图4-7中描述的进气增压室的实施例一起使用。
[0056] 在802处，可以估计和/或测量发动机工况。这些工况可包括，例如，周围温度和压力、发动机温度、发动机转速、曲轴速度、操作者转矩需求、踏板位置、燃料箱燃料水平、燃料醇含量、催化剂温度、增压水平等。
[0057] 在804处，基于所估计的发动机工况可确定所需要的发动机稀释水平。例如，在较高的转速-载荷条件下，可请求较低的发动机稀释(较少的EGR)，而在较低的转速-载荷条件下，可请求较高的发动机稀释(更多的EGR)。
[0058] 在806处，程序包括经由隔开的进气增压室的第一区段至少将进气空气输送至发动机汽缸，并且经由隔开的进气增压室的第二不同区段至少将EGR输送至发动机汽缸。然后，经由增压室和汽缸之间的阀(诸如第一组节气门阀和第二组节气门阀)调整从每个区段到汽缸的相对流量。相对流量基于请求的发动机稀释而被调整。因此，在增压室和汽缸之间的阀可布置在汽缸的进气道中。针对每个汽缸的进气道，该阀可包括联接到第一区段的第一节气门阀和联接到第二区段的第二节气门阀。作为一个示例，在稳态条件下，或在初始化条件期间，诸如当请求10％-25％的EGR时，调整相对流量包括关闭第一阀并打开第二阀，以提供到汽缸的混合空气充气。进一步地，在808处，EGR阀的位置可基于请求的发动机稀释来调整，从而以期望的组分和流率将EGR提供到进气增压室的第二区段内。因此，通过协调EGR阀的开度与隔开的进气增压室的区段之间的相对流量，可经由第二区段向发动机汽缸提供期望的发动机稀释。在可替代的示例中，如果在初始化时不请求发动机稀释，则调整相对流量包括打开第一阀并关闭第二阀，从而经由第一增压室区段向汽缸仅提供新鲜的进气空气。
[0059] 如关于图2所讨论的，第一阀和第二阀可联接到公共轴上，其中打开第一阀并关闭第二阀包括致动公共轴以打开第一阀一定的量，并关闭第二阀相同的(给定的)量。可替代地，如关于图3所讨论的，第一阀和第二阀可联接到不同的致动器。例如，第一阀可联接到第一区段中的第一轴，而第二阀可联接到第二区段中的第二轴。在其中，打开第一阀并关闭第二阀可包括致动第一轴以打开第一阀第一量，并致动第二轴关闭第二阀第二量，其中第二量不同(例如，更多或更少)于第一量。进一步地，第一阀可以以不同于第二阀的速率被致动。例如，第一阀可更快地被致动而第二阀较慢地被致动，或反之亦然。
[0060] 随着发动机工况变化，基于EGR需求的变化可以对从第一区段和第二区段中的每一个进入发动机汽缸内的充气的相对流量进行进一步的调整。例如，如下所详述的，响应于导致EGR需求的相应变化(包括增加EGR需求或减少EGR需求)的自稳态或初始化条件的瞬态变化，对第一阀和第二阀的开度程度进行调整。
[0061] 具体地，在810处，可确定是否存在EGR百分比的小且缓慢的变化。EGR百分比的小变化可包括EGR百分比小且缓慢的增加或小且缓慢的减少。在一个示例中，发动机载荷小或平稳的变化(诸如由于小且/或缓慢的松油门踏板或踩油门踏板而引起的变化)，可导致EGR百分比小的请求变化。在此，踏板位置的绝对变化可小于阈值量，并且踏板位置的变化率可小于阈值率。此外，EGR百分比的变化可小于阈值百分比。
[0062] 如果EGR百分比的小变化被确认，则在812处，该程序包括维持阀位置。例如，响应于EGR需求的平稳增加，该程序包括维持第一阀闭合以减少进入汽缸内的新鲜空气流量，并维持第二阀打开以继续将混合空气(新鲜空气和排气残留物)流入汽缸内。在814处，该程序进一步包括基于EGR需求的变化调整EGR阀的位置。例如，响应EGR需求较小的增加，可增加EGR阀开度。这样，可调整EGR阀位置以支持总的期望EGR百分比。
[0063] 如果EGR百分比的平稳变化没有被确认，则该程序移动至816以确认大的踩油门踏板或大的松油门踏板。在一个示例中，响应于大的踩油门踏板或大的松油门踏板，可立即大体上请求0％EGR条件。大的踩油门踏板可包括，例如，踩油门踏板至全开的节气门(WOT)位置。类似地，大的松油门踏板可包括彻底释放加速器踏板。在此，踏板位置的绝对变化可大于阈值量。此外，EGR百分比的变化可大于阈值百分比。
[0064] 响应EGR需求较大地降至0％EGR条件，该程序包括，在818处完全打开第一阀以增加到汽缸内的新鲜空气流，并完全关闭第二阀，以减少流入汽缸内的混合空气(新鲜空气和排气残留物)。由于关闭第二阀，所以EGR仅包含在封闭(closed-off)区段中，并且不被输送到发动机汽缸内，从而允许发动机稀释的迅速下降。在一个示例中，第二阀的关闭可从第一阀的打开延迟，或比第一阀的打开较慢地执行，以便最大化进入汽缸的空气的量，并减少由于EGR的突然变化而产生的燃烧稳定性问题。通过调整并协调第一阀和第二阀的打开和关闭，从第一进气增压室区段和第二进气增压室区段中的每一个进入到发动机汽缸内的空气和排气残留物的相对流量能够响应于已请求的EGR的变化而被调整。然后，在820处，可基于EGR需求的变化和已调整的来自第一进气增压室区段和第二进气增压室区段中的每一个的相对流量来调整EGR阀的位置。例如，响应于大的踩油门踏板或松油门踏板，在关闭第二阀和打开第一阀之后，EGR阀开度可被减小(例如，完全关闭)。
[0065] 在可替代的示例中，在关闭第二阀以将EGR包含在第二增压室区段中之后，基于预期的EGR需求的随后增加，EGR阀的开度可被调整至一个位置。即，EGR阀可预先放置，使得当EGR需求在随后存在增加时，第二阀可被打开并且排气残留物可经由第二进气增压室区段以期望的EGR速率快速地输送到汽缸。
[0066] 如果大的踩油门踏板或松油门踏板至基本上零百分比EGR条件没有被确认，则该程序移动到图9，在图9中，程序900响应于EGR百分比的迅速和/或较大程度的变化，执行对第一进气增压室节气门阀和第二进气增压室节气门阀的每个以及EGR阀的调整。
[0067] 具体地，在902处，该程序包括确认EGR百分比的迅速且/或较大程度的减少。例如，EGR百分比的迅速减少可包括从高EGR条件到中等EGR条件的EGR百分比下降。EGR百分比可以较大程度的减少到较低EGR百分比，但不减少到0％EGR条件。作为一个示例，EGR百分比较大程度的减少可响应操作者踩踏油门踏板至小于全开的节气门(WOT)位置。在此，EGR百分比的减少可大于阈值百分比。
[0068] 在904处，响应于EGR百分比的迅速减少，该程序包括部分地打开第一阀，并部分地关闭第二阀，部分地打开和部分地关闭中的每一个均基于所请求的EGR需求的减少。即，基于所请求的EGR的变化，第二阀的开度可减小而第一阀的开度可增大。作为一个示例，响应需求从28％EGR到14％EGR的迅速转换(即，EGR需求减少50％)，第二阀可从100％打开转换到50％打开，而第一阀可从100％关闭转换到50％关闭。接下来，在906处，可基于EGR需求的变化和第一进气增压室区段与第二进气增压室区段之间的已调整的相对流量来调整EGR阀的位置。例如，可调整EGR阀开度以支持仅在第二区段中的期望百分比的混合物。这可包括增大或减小EGR阀开度。
[0069] 在908处，可确定是否已经实现了期望的EGR流。如果未实现，则在909处，控制器可维持第一阀和第二阀的位置。在EGR流处于期望的EGR流之后，在910处，该程序包括维持EGR阀的位置并完全关闭部分打开的第一阀，并且完全打开部分关闭的第二阀。即，一旦在第二进气增压室区段中实现期望的EGR流，则关闭通过第一区段的流(因为不需要进一步的新鲜空气)并且完全打开通过第二区段的流。然后，经由隔开的进气增压室的第二区段以期望的EGR流量将期望的发动机稀释输送至发动机汽缸。这样，对第一节气门阀和第二节气门阀的调整允许调整第一区段和第二区段之间的相对流量，以及更快地提供EGR需求的迅速减少。
[0070] 在902处，如果未确认EGR百分比的迅速减少，则在912处，该程序包括确认EGR百分的迅速且/或较大程度的增加。例如，EGR百分比的迅速增加可包括EGR百分比从中等EGR条件至高EGR条件的增加，或从低EGR条件至中等EGR条件的增加。作为一个示例，EGR百分比较大程度的增加可响应操作者油门踏板踩踏至小于全开的节气门(WOT)位置，或响应操作者松油门踏板，但不包括完全释放加速器踏板。在此，EGR百分比的增加可大于阈值百分比。
[0071] 在914处，响应于EGR百分比迅速增加的请求，该程序包括部分地打开第二阀并部分地关闭第一阀，部分打开和部分关闭中的每一个均基于所请求的EGR需求的增加。即，基于所请求的EGR的变化，第二阀的开度可增大而第一阀的开度可减小。作为一个示例，响应于需求从14％EGR到28％EGR的迅速转换(即，EGR需求增加50％)，第二阀可从100％关闭转换到50％打开，而第一阀可从100％打开到50％关闭。接下来，在916处，可基于EGR需求的变化和第一进气增压室区段与第二进气增压室区段之间已调整的相对流量来调整EGR阀的位置。例如，可调整EGR阀的开度以支持仅在第二区段中的期望百分比的混合物。这可包括增大或减小EGR阀开度。
[0072] 在918处，可确定是否已经实现了期望的EGR流。如果未实现，则在909处，控制器可维持第一阀和第二阀的位置。在EGR流处于期望的EGR流之后，在920处，该程序包括维持EGR阀的位置并完全关闭部分关闭的第一阀，并且完全打开部分打开的第二阀。即，一旦在第二进气增压室区段中实现期望的EGR流，则关闭通过第一区段的流(因为不需要进一步的新鲜空气)并且完全打开通过第二区段的流。然后，经由隔开的进气增压室的第二区段以期望的EGR流量将期望的发动机稀释输送至发动机汽缸。这样，对第一节气门阀和第二节气门阀的调整允许调整在第一区段和第二区段之间的相对流量，以及更快地提供EGR需求的迅速增加。
[0073] 这样，提供了一种用于发动机的方法，该方法包括经由第一进口仅将新鲜进气空气吸入到增压室的第一部分，并且将新鲜进气空气分配至联接到不同发动机汽缸的多个出口。该方法进一步包括经由第二进口将排气吸入到增压室的第二部分，并且将排气分配到多个出口，第一增压室部和第二增压室部从进口到出口彼此隔开。该方法进一步包括在多个出口处节流以改变汽缸中排气与新鲜空气的比率。在此，第一进口和第二进口中的每一个均位于增压室的上游端，并且多个出口位于增压室的下游端。在多个出口处节流包括调整位于多个出口中且联接到第一增压室部的第一组节气门阀，并调整位于多个出口中且联接到第二增压室部的第二组节气门阀，第一组节气门阀和第二组节气门阀在公共轴上彼此垂直对齐。例如，节流可包括：致动公共轴以增大第二组节气门阀的开度，并减小第一组节气门阀的开度，从而增大汽缸中排气与新鲜空气的比率；以及致动公共轴以减小第二组节气门阀的开度，并增大第一组节气门阀的开度，从而减小汽缸中的排气与新鲜空气的比率。
[0074] 现在关于图10示出了示例调整。具体地，图10的示意图1000中曲线1002示出了踏板位置(PP)，曲线1004和1005示出了发动机稀释(所需的发动机稀释相对所输送的发动机稀释)，曲线1006示出了联接到第一增压室部(用于输送新鲜空气)的第一组节气门阀的位置，曲线1008示出了联接到第二增压室部(用于输送混合空气)的第二组节气门阀的位置，并且曲线1010示出了EGR阀位置。在所示出的示例中，第一组节气门阀和第二组节气门阀机械联接，使得一个气门阀的打开依赖于另一个气门阀的关闭。
[0075] 在t1之前，基于发动机工况(曲线1002)，以高发动机稀释要求(曲线1004)运转发动机。为提供较高的稀释需求，EGR阀可部分地打开(曲线1010)。另外，可调整来自第一增压室区段和第二增压室区段的相对流量，以经由第二增压室区段提供相对更多的混合空气流并且经由第一增压室区段提供相对较少的新鲜空气流。具体地，通过打开第一组节气门阀至25％打开位置并打开第二组节气门阀至75％打开位置，可调整相对流量。第一组节气门阀与第二组节气门阀和EGR阀的打开的协调允许满足发动机稀释需求(曲线1005)。
[0076] 在t1处，响应于大程度的操作者踩油门踏板，可大体上立即需求0％EGR条件。响应于0％EGR需求，在t1处，第一组节气门阀立即转换到完全打开的位置，而第二组节气门阀立即转换到完全关闭的位置。结果，EGR包含在第二增压室区段中，并且它们到发动机汽缸的输送减少，而同时从第一增压室区段到发动机汽缸内的新鲜空气的输送增加。而且，EGR阀的开度减小。因此，在t1和t2之间，发动机稀释可下降并且达到期望的0％EGR条件。
[0077] 在t2处，由于踏板位置变化，因而需求发动机稀释的迅速增加。具体地，需求发动机稀释增加50％。为加快所需的发动机稀释的输送，在t2处，第一组节气门阀从完全打开位置转换到部分打开(50％打开)位置，以减小在发动机汽缸中从第一增压室部接收的新鲜空气的比率。同时，第二组节气门阀从完全关闭的位置转换到部分打开(50％打开)，以增大在发动机汽缸中从第二增压室部接收的混合空气的比率。而且，EGR阀的开度被增大，以增加经由第二增压室部输送的混合空气中的排气残留物的量。在t2和t3之间，发动机稀释增加且EGR流率增大。在t3处，第二增压室部中的EGR流量处于期望流量。因此，在t3处，维持EGR阀位置时，第二组节气门阀从部分打开位置转换到完全打开位置，从而以期望的发动机稀释将混合空气和EGR流从第二增压室部输送到发动机汽缸内。同时，第一组节气门阀从部分打开位置转换到完全关闭位置，以阻止新鲜空气从第一增压室部输送到发动机汽缸内。然后，维持阀位置。
[0078] 在t4和t5之间，可以存在发动机稀释需求的小且平稳的增加。响应于发动机稀释需求的平稳改变，可维持第一组节气门阀和第二组节气门阀的位置，并调整EGR阀的位置，以改变(在此为增加)经由第二增压室部输送到发动机汽缸的混合空气的组分中排气残留物的量。然后，维持阀位置。
[0079] 在t6处，由于踏板位置变化，因而需求发动机稀释的迅速减少。具体地，需求发动机稀释减少70％。为加快所需的发动机稀释的输送，在t6处，第一组节气门阀从完全关闭位置转换到部分打开(70％打开)位置，以增大在发动机汽缸中从第一增压室部接收的新鲜空气的比率。同时，第二组节气门阀从完全打开位置转换到部分打开(25％打开)位置，以减小在发动机汽缸中从第二增压室部接收的混合空气的比率。而且，EGR阀的开度被减小，以减少经由第二增压室部输送的混合空气中的排气残留物的量。在t6和t7之间，发动机稀释减少且EGR流率减小。在t7处，第二增压室部中的EGR流量处于期望流量。因此，在t7处，当维持EGR阀的位置时，第二组节气门阀从部分打开位置转换到完全打开位置，从而以期望的发动机稀释将混合空气和EGR流从第二增压室部输送到发动机汽缸内。同时，第一组节气门阀从部分打开位置转换到完全关闭位置，以阻止新鲜空气从第一增压室部输送到发动机汽缸内。然后，维持阀位置。
[0080] 在一个示例中，发动机系统包括隔开的发动机进气增压室，该进气增压室包括将进气增压室分成第一增压室部和第二增压室部的分隔器；具有第一进口和多个出口的第一上增压室部，其中第一进口用于吸入新鲜空气，多个出口联接到不同的发动机汽缸，用于将新鲜空气输送至发动机汽缸；以及具有第二进口与第三进口以及多个出口的第二下增压室部，其中第二进口用于吸入新鲜空气，第三进口定位在第二进口的下游，用于从EGR通道吸入排气；多个出口联接到不同发动机汽缸，所述出口用于将新鲜空气和排气的混合物输送到发动机汽缸。发动机系统进一步包括：第一组节气门阀，其配置在可致动轴上并且联接到第一增压室部的多个出口；第二组节气门阀，其配置在可致动轴上并且垂直于第一组节气门阀定向，第二组节气门阀联接到第二增压室部的多个出口；以及联接在第三进口上游的EGR通道中的EGR阀，用于调整输送到第二增压室部的排气残留物的量。具有非暂时性存储器的发动机控制器可配置有计算机可读指令，该指令用于：响应EGR需求的增加，打开EGR阀；以及调整可致动轴的位置以完全打开第二组节气门阀并且增加经由第二增压室部到发动机汽缸的节流流量，并完全关闭第一组节气门阀以减少经由第一增压室部进入到发动机汽缸内的节流流量。
[0081] 控制器可进一步包括用于以下指令：响应EGR需求较大的减少，关闭EGR阀；以及调整可致动轴的位置以完全打开第一组节气门阀并增加经由第一增压室部到发动机汽缸的节流流量，并完全关闭第二组节气门阀以减少经由第二增压室部到发动机汽缸的节流流量。控制器也可响应于EGR需求较小的减少，调整可致动轴的位置，以增大第一组节气门阀的开度并减小第二组节气门阀的开度；然后减小EGR阀的开度。接着，当达到期望的EGR流率时，控制器可维持EGR阀的开度，并调整可致动轴的位置以完全关闭第一组节气门阀并完全打开第二组节气门阀。
[0082] 这样，提供了通过隔开的进气歧管的一半直接控制空气-EGR混合物的流量，并也通过隔开的进气歧管的另一半控制仅有空气的流量的系统，而不是只控制进入到进气歧管的EGR流量。通过经由联接到相同进气增压室的不同区段的节气门使到发动机汽缸的EGR输送的减少和到发动机汽缸的新鲜空气输送的增加协调，减少达到较高转矩的延迟，而不需要峰值EGR稀释的任何减少，以保护性能和燃烧稳定性。类似地，通过经由联接到相同进气增压室的不同区段的节气门使到发动机汽缸的EGR输送的增加和到发动机汽缸的新鲜空气输送的减少协调，可实现较高的发动机稀释水平。通过延伸可实现EGR益处的发动机的操作范围，增加了燃料经济性。总之，可以改善发动机性能和排气排放。
[0083] 注意，在此包括的示例控制和估计程序可与各种发动机和/或交通工具系统配置一起使用。在此公开的控制方法和程序可储存为在非暂时性存储器中的可执行指令。在此所描述的特定程序可表示任何数目的处理策略中的一种或更多种，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所说明的各种行为、操作和/或功能可按说明的顺序执行、并行执行、或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现在此所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。根据所使用的具体策略，可重复执行所说明的行为、操作和/或功能中的一种或更多种。进一步地，所述行为、操作和/或功能可图形化地表示有待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。
[0084] 应该清楚，在此公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些特定实施例不应被视为具有限制意义，因为许多变体是可能的。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在此公开的各种系统和配置，以及其它特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
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