用于排放控制的交错排气门正时

技术领域

本说明书总体上涉及用于调整排气门正时以减少发动机排放的方法和系统。

背景技术

在排气冲程期间，可从发动机气缸中抽取诸如碳氢化合物(HC)的排气排放物。HC可通过排气门离开气缸，所述排气门在排气冲程期间打开以允许排气流出气缸。

发动机每个气缸可具有多个排气门。多个排气门可通过增加气门面积来改善来自气缸的气体的流率，从而提高发动机效率。另外，多气门配置可允许涡轮增压器或许多其他应用的排气重定向。在具有分流式排气系统的发动机系统中，可使用交错的排气门正时，诸如在美国专利号8,701,409中。然而，本文的发明人已认识到，此类分流式排气系统不仅在制造复杂性方面很困难，而且它们也不能使来自两个排气门的排气在气道氧化中彼此辅助。

气道氧化是在排气歧管的排气道中促进的反应。所述反应包括经由在排气道内在高温下将HC与氧气混合来氧化未燃烧的HC。在燃烧循环的排气冲程之后，由于可变燃烧状况(诸如气缸内燃烧不均匀、非化学计量燃烧、气缸活塞表面上的冷凝燃料等)，未燃烧的HC可能会积聚在排气歧管中。在排气冲程期间，未燃烧的HC可能会蒸发并被推入到排气歧管中。储存的HC可在随后的气缸循环中与燃烧气体混合，但混合可能很弱，并且仅氧化一部分HC，然后再将HC被释放到大气中。

相比之下，每个气缸具有多个排气门和排气道的其他发动机会协调排气门的打开正时和关闭正时。同样，本文的发明人已认识到，尽管由于各种原因，这种操作是有利的，但对于一些发动机设计，协调后的气门正时可能不会导致的气道氧化增强。例如，在排气泄放操作中，热排气可将排气道和排气流道两者内的HC残余物推入到下游排气中。在一些情况下(诸如发动机冷起动)，富燃料燃烧和低发动机温度可能导致HC在气道和流道处积聚。例如，恰好在排气门关闭之前的排气流可能导致来自润湿的活塞顶表面的蒸发的HC量增加。蒸发的HC可能会被缓慢地推入到排气道和流道中，并且可能由于排气温度较低且氧气不足而保留在排气道和流道中，HC氧化有限。有限的HC氧化可能增加排气后处理装置的负担，从而需要额外的后处理措施。因此，需要一种用于调整离开气缸的排气流以增加气道氧化的方法。

发明内容

在一个示例中，上述问题可通过一种用于操作发动机的方法来解决，所述方法包括：调整气缸的第一排气门的正时使其以第一曲轴转角打开，所述第一排气门选择性地允许所述气缸与第一排气道之间的气动连通，所述第一排气道与所述气缸的第二排气道汇合，然后再与所述发动机的其他排气道汇合；以及调整所述气缸的第二排气门的正时使其以从所述第一曲轴转角延迟的第二曲轴转角打开，所述第二排气门选择性地允许所述气缸与所述第二排气道之间的气动连通。以这种方式，可减少冷起动期间的HC排放。

作为示例，可通过交错第一排气门和第二排气门的正时来增强排气道和排气流道内的流混合。以所述第一曲轴转角打开所述第一气门可促进热的燃烧后的气体与冷的残余HC在所述排气道中的至少一个中的汇合，从而氧化所述HC的至少一部分。第二气门的开度延迟允许额外的燃烧后的气体流动到排气道中，从而增加湍流混合并驱动HC的进一步氧化。以这种方式，增加了排气道中的残余HC对高温和富氧状况的暴露，然后再释放到大气中。

应理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所述主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文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

图1示出了示例性发动机系统的示意图，其描绘了单个气缸。

图2示出了图1的发动机系统，其中多个气缸联接到共同排气歧管。

图3示出了描绘第一组交错排气门正时曲线的第一曲线图。

图4A示出了对应于图3的第一曲线图的第一阶跃的穿过排气歧管的区段的排气道的排气流。

图4B示出了对应于图3的第一曲线图的第二阶跃的穿过排气道的排气流。

图4C示出了对应于图3的第一曲线图的第三阶跃的穿过排气道的排气流。

图5示出了描绘第二组交错排气门正时曲线的第二曲线图。

图6A示出了对应于图5的第一曲线图的第一阶跃的穿过排气歧管的区段的排气道的排气流。

图6B示出了对应于图5的第二曲线图的第二阶跃的穿过排气道的排气流。

图6C示出了对应于图5的第二曲线图的第三阶跃的穿过排气道的排气流。

图7示出了用于通过实施交错排气门正时曲线来在发动机冷起动期间减少HC排放的方法的示例。

图8示出了用于使可在图7的方法中使用的如图3所示的排气门正时曲线交错的第一例程的示例。

图9示出了用于使可在图7的方法中使用的如图5所示的排气门正时曲线交错的第二例程的示例。

图10示出了描绘排气门正时、发动机转速和发动机负载之间的关系的第一曲线图。

图11示出了描绘排气门正时、发动机转速和发动机负载之间的关系的第二曲线图。

具体实施方式

以下描述涉及用于减少碳氢化合物(HC)排放的交错排气门正时的系统和方法。图1中示出示例性车辆发动机，所述车辆发动机包括排气系统，可通过所述排气系统对HC和其他燃烧副产物进行处理，然后再将排气释放到大气中。发动机的每个气缸可配置有联接到排气歧管的多于一个排气门，如图2所示。可在每个气缸的排气门处实施交错气门正时，因此允许热的燃烧气体与排气歧管的排气道中的残余气体的增加的混合以增强进气道氧化。图3中示出用于提供交错排气门打开的第一排气歧管配置的第一组正时曲线的示例并且图4A至图4C中描绘通过排气道进入排气流道的对应的排气流。图5中示出用于第二排气歧管配置的第二组正时曲线的示例。图6A至图6C中示出通过第二排气歧管配置的排气流。图7中示出用于通过交错排气门正时增加进气道氧化的方法的示例并且图8和图9描绘用于第一组正时曲线和第二组正时曲线的示例性例程。所述方法可包括参考发动机转速、负载和排气门正时之间的关系，所述关系的示例绘制在图10和图11中所示的曲线图中。

现在转向图1，示出了内燃发动机10的气缸14的示例，所述内燃发动机可包括在车辆5中。发动机10可至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过经由输入装置132来自车辆操作员130的输入来控制。在该示例中，输入装置132包括加速踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(在本文中也称为“燃烧室”)14可包括燃烧室壁136，活塞138定位在所述燃烧室壁中。活塞138可联接到曲轴140，以使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。曲轴140可经由变速器54联接到乘用车的至少一个驱动轮55，如下面进一步描述。此外，起动机马达(未示出)可经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。

在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当接合一个或多个离合器56时，发动机10的曲轴140以及电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，在曲轴140与电机52之间提供第一离合器56，并且在电机52与变速器54之间提供第二离合器56。控制器12可向每个离合器56的致动器发送接合或脱离离合器的信号，以便将曲轴140与电机52以及与电机连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54以及与变速器连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置，包括被配置为并联、串联或串-并联式混合动力车辆。

电机52从牵引电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。电机52还可例如在制动操作期间作为发电机操作，以提供电力来对电池58进行充电。

发动机10的气缸14可经由包括一系列进气通道142、144以及进气歧管146的进气系统(AIS)来接收进气。除了气缸14之外，进气歧管146还可与发动机10的其他气缸连通，如图2所示。在一些示例中，进气通道中的一者或多者可包括增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出了配置有涡轮增压器175的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气通道142与144之间的压缩机174以及沿着排气歧管148布置的排气涡轮机176。当增压装置被配置为涡轮增压器时，压缩机174可至少部分地通过排气涡轮176经由轴180提供动力。然而，在其他示例中，诸如当发动机10设置有机械增压器时，压缩机174可通过来自马达或发动机的机械输入提供动力，并且可以可选地省略排气涡轮176。

节气门162(包括节流板164)可设置在发动机进气通道中以改变被提供给发动机气缸的进气的流率和/或压力。例如，节气门162可定位在压缩机174的下游，如图1中所示，或者可替代地设置在压缩机174的上游。

排气歧管148除了从气缸14接收排气之外，还可从发动机10的其他气缸接收排气。排气传感器128被示出为联接到排放控制装置178上游的排气歧管148。例如，排气传感器128可从用于提供排气空燃比(AFR)的指示的各种合适的传感器中选择，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(如所描绘的)、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化器、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或者它们的组合。

发动机10的每个气缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，气缸14被示出为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中，发动机10的每个气缸(包括气缸14)可包括位于气缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀，如图2所示并且如下文进一步所述。进气提升阀150可由控制器12经由致动器152来控制。相似地，排气提升阀156可由控制器12经由致动器154来控制。进气提升阀150和排气提升阀156的位置可由相应的气门位置传感器(未示出)确定。

在一些状况期间，控制器12可改变提供给致动器152和154的信号，以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。气门致动器可以是电动气门致动型的、凸轮致动型的或它们的组合。可同时控制进气门正时和排气门正时，或可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一者。每个凸轮致动系统可包括一个或多个凸轮，并且可利用可由控制器12操作以改变气门操作的凸轮廓线变换(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。例如，气缸14可替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。在其他示例中，进气门和排气门可由共同的气门致动器(或致动系统)或可变气门正时致动器(或致动系统)控制。

气缸14可具有一定压缩比，所述压缩比是活塞138处于下止点(BDC)时的容积与处于上止点(TDC)时的容积之比。在一个示例中，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，所述压缩比可增大。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高的汽化潜焓的燃料时可能会出现这种情况。如果使用直接喷射，由于直接喷射对发动机爆震的影响，则压缩比也可能会增大。

在一些示例中，发动机10的每个气缸可包括用于发起燃烧的火花塞192。在选择的操作模式下，点火系统190可响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。信号SA的正时可基于发动机工况和驾驶员扭矩需求来调整。例如，可在最大制动扭矩(MBT)正时提供火花以最大化发动机功率和效率。控制器12可将发动机工况(包括发动机转速、发动机负载和排气AFR)输入到查找表中，并且输出针对所输入的发动机工况的对应MBT正时。在其他示例中，如在柴油发动机中，发动机可通过压缩来点燃充气。

在一些示例中，发动机10的每个气缸可被配置有用于向气缸提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，气缸14被示出为包括燃料喷射器166。燃料喷射器166可被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。燃料系统8可包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示为直接联接到气缸14以便与经由电子驱动器168从控制器12接收到的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地在所述气缸中直接喷射燃料。通过这种方式，燃料喷射器166提供所谓的燃料直接喷射(下文也被称为“DI”)到气缸14中。虽然图1示出了定位到气缸14的一个侧面的燃料喷射器166，但燃料喷射器166可替代地位于活塞的顶部，诸如靠近火花塞192的位置。当使用醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料的较低挥发性，这样的位置可增加混合和燃烧。替代地，喷射器可位于进气门的顶部和附近以增加混合。燃料可经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统8的燃料箱递送给燃料喷射器166。此外，燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力传感器。

在提供所谓的进入气缸14上游的进气道的进气道燃料喷射(在下文中被称为“PFI”)的配置中，燃料喷射器170被示为布置在进气歧管146中而不是在气缸14中。燃料喷射器170可与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。注意，单个驱动器168或171可用于两个燃料喷射系统，或者如所描绘的，可使用多个驱动器，例如用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171。

在替代示例中，燃料喷射器166和170中的每一者可被配置为用于将燃料直接喷射到气缸14中的直接燃料喷射器。在又一个示例中，燃料喷射器166和170中的每一者可被配置为用于在进气提升阀150的上游喷射燃料的进气道燃料喷射器。在其他示例中，气缸14可仅包括单个燃料喷射器，所述单个燃料喷射器被配置为以不同的相对量从燃料系统接收不同的燃料作为燃料混合物，并且还被配置为作为直接燃料喷射器将此燃料混合物直接喷射到气缸中或者作为进气道燃料喷射器在进气门的上游喷射此燃料混合物。

在气缸的单个循环期间，燃料可通过两个喷射器输送到气缸。例如，每个喷射器可输送在气缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。此外，从每个喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可以随着工况而变化，所述工况诸如是诸如在下文描述的发动机负载、爆震和排气温度。燃料喷射器166和170可具有不同的特性。这些不同的特性包括大小差异，例如，一个喷射器与另一个相比可以具有更大的喷射孔。其他差异包括但不限于不同喷雾角、不同操作温度、不同靶向、不同喷射正时、不同喷雾特性、不同位置等。此外，根据喷射器170与166当中的所喷射燃料的分布比率，可实现不同效果。

控制器12在图1中被示出为微计算机，包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序(例如，可执行指令)和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被示出为非暂时性只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。控制器12可从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括先前讨论的信号，并且另外包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量结果；来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到排气歧管148的温度传感器158的排气温度；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)；来自排气传感器128的信号EGO，控制器12可以使用所述信号EGO来确定排气的AFR；以及来自MAP传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。可由控制器12根据信号PIP产生发动机转速信号RPM。来自MAP传感器124的歧管压力信号MAP可用于提供对进气歧管146中的真空或压力的指示。控制器12可基于发动机冷却剂温度来推断发动机温度，并且基于从温度传感器158接收的信号来推断催化剂178的温度。图2示出并且在下文进一步描述向控制器12提供数据的附加传感器。

控制器12接收来自图1和图2的各种传感器的信号并且采用图1和图2的各种致动器，以基于接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调节发动机操作。例如，在接收到来自MAP传感器124的信号后，控制器12可基于由温度传感器116检测到的发动机温度或基于根据来自排气传感器128的信号EGO推断出的空燃比来命令对由燃料喷射器166或170提供的燃料喷射进行调整。

如上所述，图1仅示出了多缸发动机的一个气缸。因此，每个气缸可类似地包括其自己的一组进气门/排气门、一个或多个燃料喷射器、火花塞等。应理解，发动机10可包括任何合适数量的气缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一个可包括通过图1参考气缸14所描述和描绘的各种部件中的一些或全部。图2中示出具有多个气缸的发动机10的视图，每个气缸包括联接到排气歧管148的多于一个排气门。

图2示出了发动机系统200的示例性实施例，所述发动机系统包括图1的发动机10、控制系统202(包括图1的控制器12)以及图1中描绘的具有类似编号并且将不再重新介绍的其他部件。控制系统202还包括传感器204和致动器206，如上文参考图1所述。发动机缸体208在发动机系统200中被示出为具有多个气缸14，其中进气歧管146被配置为向气缸14供应进气和/或燃料并且排气歧管148被配置为从气缸14排出燃烧产物。环境气流可通过进气通道142和144进入进气系统。

气缸14可各自由一个或多个气门进行维修。如图2所示，气缸14各自包括进气门I2和I4(其各自可为图1的进气提升阀150)和排气门E1和E3(其各自可为图1的排气提升阀156)。进气门可能能够通过上文参考图1所描述的方法在允许进气进入气缸14的打开位置和阻止来自气缸的进气的关闭位置之间致动。同样，排气门可能能够在允许排气离开气缸14的打开位置与阻止气体从气缸释放的关闭位置之间致动，如上文参考图1所述。

排气歧管148可包括联接到发动机气缸14中的每一个的排气道。在一些示例中(图2中未示出)，排气歧管148还可包括排气废气门以允许排气流的至少一部分绕过涡轮176。下文描述了排气歧管148的区段(如虚线区域210所指示)，并且对虚线区域210中所示的区段的描述可适用于联接到发动机10的每个气缸14的排气歧管148的每个区段。

如虚线区域210中所示，排气门E1联接到第一排气道214，并且排气门E2联接到第二排气道216。第一排气道214与第二排气道216在汇合点(merging point)218处汇合以形成排气流道212。排气流道212与排气歧管148的共同排气通道220汇合，所述共同排气通道类似地联接到排气歧管的其他排气流道。如图2所示，发动机10的每个气缸包括汇合成排气流道的两个排气道。

在燃烧循环之后，排气道中的残余排气可能包括未反应的HC。例如，在驾驶循环期间，流过排气系统的燃烧后的排气可能是热的，从而使得能够至少部分地氧化排气道中的HC，然后再在排放控制装置处对排气进行进一步处理，并且然后释放到大气中。然而，当发动机关闭一定的时间段时，发动机(包括排气系统的部件)可能会冷却。随后发动机在低温下启动(例如，冷起动)，可能导致HC残余物在初始燃烧循环期间积聚在排气道中。例如，在排气门关闭之前，由于活塞顶表面的润湿，大量HC可能被缓慢地推入到排气道中。另外，燃烧AFR可在冷启动时富集以补偿低燃料汽化，从而进一步导致排气道中产生HC残余物。当排气被推出排气歧管而不与高温排气混合时，由于富化燃烧，排气的低温和低氧水平可能导致不期望的高HC排放。

对于具有多个排气门的气缸，可通过排气门的交错操作以调节通过排气道的排气流来减少HC排放。交错的排气门正时曲线可允许对排气流率进行更多控制，从而实现特定于位置的流变化。这可增加进入的高温排气流与排气道中的残余HC累积物的混合，以及增加在气缸泄放期间输送的氧气供应，以增强HC氧化。

当气缸的至少一个排气门在气缸活塞到达BDC之前打开时，发生气缸泄放。因此，排气门在气缸的动力冲程的一部分期间打开，从而在TDC之前从气缸排出排气(例如，燃烧后的空气和燃料的热混合物)。在排气冲程期间，在动力冲程之后，活塞从BDC过渡到TDC，从而将剩余排气推出气缸并推入到排气歧管。气缸的所有排气门可在排气冲程期间打开以加快排气移除。在该冲程期间，排气门可打开到相应的最大升程量，因此使排气通过排气门并进入排气道的流率达到最大。

当发动机温度为低时，可使用两组示例性排气门正时曲线来交错气缸处的排气门开度。如图3至图4C所示，第一组曲线包括使用针对每个排气门不同正时的共同开度曲线。如图5至图6C所示，第二组曲线包括使用针对每个排气门的不同曲线。这两组曲线都可能依赖于气缸泄放期间第一排气门的开度以促进HC残余物与高氧水平下的热的燃烧后的气体的初始混合。在气缸的排气冲程期间，当第一排气门打开时，可打开第二排气门以进一步增强HC氧化。在排气冲程后期，第一排气门可能关闭，这会减慢流入联接到第一排气门的排气流道中的排气流，并促进具有高HC水平的残余排气在联接到第一排气门的排气道处的储存。在随后的排气冲程中，重复残余排气与进入的热排气的混合。以这种方式，减少了发动机冷起动期间的HC排放。

图3示出了描绘具有两个排气门的气缸的第一组排气门正时曲线的曲线图300。例如，气缸可以是图2所描绘的气缸14中的一个。曲线图的x轴表示曲轴转角，并且曲线图的y轴表示排气门升程。第一曲线图301描绘了第一排气门的曲线，并且第二曲线图303描绘了第二排气门的曲线。排气门的曲线可以是类似的(例如，打开速率、关闭速率、最大升程量和气门操作的总持续时间)，但会偏移预定曲轴旋转量。例如，第一排气门的曲线可与第二排气门的曲线偏移45度的曲柄转角(CA)。作为另一示例，排气门的曲线可与第二排气门的曲线偏移20度或60度。在其他示例中，偏移量可位于20度与60度之间的任何角度。在一些示例中，第一排气门和第二排气门可具有不同的曲线，其中第一排气门可比图3中所示更早打开20度至50度的CA，并且第二排气门可比图3所示的CA更晚关闭20度至50度的CA。

如图4A至图4C所示，第一排气门402可为右排气门402，并且第二排气门404可为左排气门404。图4A至图4C中描绘图2的排气歧管148的区段，例如由虚线区域210指示的区段。第一排气门402可联接到图2的第一排气道214并且第二排气门404可联接到图2的第二排气道216，并且排气从第一排气道214和第二排气道216流动到排气流道212中。如图3的曲线图300所示，排气门正时曲线交错，以通过增加排气道和排气流道内的氧化来减少发动机冷起动期间的HC排放。曲线图300在气缸的排气冲程期间被划分成第一阶跃302、第二阶跃304和第三阶跃306。图4A至图4C中描绘流过排气歧管的区段的排气流，其分别对应于第一阶跃302、第二阶跃304和第三阶跃306。

在曲线图300的第一阶跃302期间，在气缸活塞处于BDC之前，第一排气门打开，例如，第一排气门被提升并且排气门的开度增加，而第二排气门保持关闭。例如，如图4A所示，打开第一排气门402允许泄放气体(例如，具有低HC和高氧水平的热的燃烧后的气体)流过第一排气道214，如箭头406所指示。泄放流可以是快速的，从而允许热气体撞击在储存在第二排气道216和排气流道212中的残余HC 408(例如，来自前一燃烧循环)上并在其中生成湍流。泄放气体与残余HC混合，从而增加温度和氧水平以驱动第二排气道216和排气流道212中的HC氧化。

返回到图3，曲线图300的第二阶跃304在气缸的BDC之后开始，增加了第二排气门的开度，同时继续增加第一排气门的开度。如上所述，排气门的开度以类似速率增加，并且第一排气门的开度大于第二排气门的开度，直到第一排气门达到最大开度或升程量为止。第一排气门的最大开度可在BDC之后以例如45度或者20度与60度之间的角度发生。在第一排气门达到最大升程之后，在图3的第二阶跃304的剩余部分期间，第一排气门的开度可小于第二排气门的开度。

在达到最大升程之后，第一排气门的开度/升程减小。随着第一排气门的开度的减小，第二排气门达到最大开度或升程量。第二排气门的最大升程可在第一排气门的最大升程之后以30度、45度或30度与60度之间的角度的延迟发生。在达到最大升程之后，第二排气门的开度以与第一排气门类似的速率减小。

在第二阶跃304期间，排气门各自达到最大开度或升程量，从而允许最大排气流进入排气道中的每一个。在第二阶跃304的整个持续时间内，这两个排气门都打开，直到在第二阶跃304结束时第一排气门关闭为止。例如，如图4B所示，第二排气门404打开，从而允许具有中间氧水平的热的燃烧后的气体流过第一排气道214和第二排气道216两者并流动到排气流道212中，如箭头410所指示。气体流入排气道的流率较高，特别是当排气门达到其相应最大升程时。因此，在排气道和流道中发生进一步的HC氧化。随着混合物继续沿排气流道212向下流动，残余HC被高温泄放气体以一定速率氧化，使得当混合气体流到达排气涡轮机(例如，图1的排气涡轮机176)时，气体的HC含量降低。

在曲线图300的第三阶跃306期间，第二排气门的开度继续减小，直到第二排气门关闭的排气冲程结束(例如，直到TDC)为止。第二排气门的关闭从第一气门的关闭延迟与排气门达到其相应最大升程之间的差值类似的量。例如，如图4C所示，随着汽缸活塞接近TDC，从第二排气门404流动到第二排气道216中的排气流在第三阶跃306期间相对较慢(例如，比在第二阶跃304期间更慢)。随着第二排气门404的开度的减小，流入第二排气道216的流率减慢。来自润湿的活塞表面的HC的蒸发(由于在后期燃料喷射期间在活塞表面上形成液体燃料膜而发生的润湿)可能导致HC 408积聚在第二排气道216和排气流道212中，停留在其中直到随后的排气冲程为止。

如图3所示，第一组曲线可作为发动机的每个气缸实施。然而，在排气道具有不同内部体积的气缸处，残余HC与排气的混合可能更大。例如，当排气道在气缸与排气流道之间延伸一定距离时，由于排气道的曲率，联接到外侧气缸(例如，气缸组的端部处的气缸)的排气道可具有不同的长度。在外侧气缸处，外侧排气道可能比内侧较短排气道更长且具有更大的内部体积。在排气道汇合到排气流道中的区域(例如，图2的汇合区域218)处，内侧排气道中的流率可能比外侧排气道中的流率更快。因此，第一排气门(例如，在排气冲程期间首先打开的排气门)可联接到较短内侧排气道以增强排气对残余HC的撞击。第二排气门可联接到较长外侧排气道，在所述外侧排气道中储存残余HC，直到气缸的后续排气冲程为止。

另外，图3中的曲线图300(和图5中的500，下面进一步描述)中所示的每个阶跃的持续时间可根据发动机工况而变化。作为非限制性示例，第一阶跃可为排气冲程的1/4，第二阶跃可为排气冲程的1/2，并且第三阶跃可为排气冲程的1/4。然而，每个阶跃的相对持续时间均可基于发动机转速而增加或减少。例如，当环境温度较低时，可增加在其期间仅一个气门打开的第一阶跃的持续时间，以增加残余HC与热的燃烧后的气体的混合。换句话说，在较低环境温度状况期间，与在较高环境温度状况期间相比，第二排气门相对于第一排气门的开度可延迟更大的量。

图5示出了描绘具有两个排气门的气缸(诸如图2的气缸14中的一个)的第二组排气门正时曲线的曲线图500。曲线图的x轴表示曲轴转角，并且曲线图的y轴表示排气门升程。第一曲线图501描绘了第一排气门的曲线，并且第二曲线图503描绘了第二排气门的曲线。排气门可联接到具有不同体积的排气道。

例如，图6A至图6C中示出排气歧管的区段的替代实施例。其中，第一排气门可以是联接到第一排气道606的右排气门602，并且第二排气门可以是联接到第二排气道608的左排气门604。第一排气道606和第二排气道608可汇合在排气流道610处。第二排气道608可具有比第一排气道606的直径614更大的直径612，如图6A所示，使得第二排气道608的内部体积大于第一排气道606的内部体积。排气道的不同直径和体积允许残余HC仅储存在第二排气道608中。以这种方式，第一排气道606仅暴露于具有低HC浓度的燃烧气体。

如图5的曲线图500所示，排气门正时曲线也交错以减少发动机冷启动期间的HC排放并且可在气缸的排气冲程期间被划分成第一阶跃502、第二阶跃504和第三阶跃506。然而，尽管第一组排气门正时曲线依赖于排气对残余HC的撞击以生成快速的湍流混合，但第二组排气门正时曲线反而促进了排气与HC的更缓慢、更渐进的混合。图6A至图6C中描绘流过排气歧管的区段的排气流，其分别对应于第一阶跃502、第二阶跃504和第三阶跃506。

在曲线图500的第一阶跃502期间，第一排气门602在气缸活塞处于BDC之前打开。例如，如图6A所示，打开第一排气门602允许泄放气体(例如，具有低HC和高氧水平的热的燃烧后气体)流过第一排气道606和排气流道610，如箭头614所指示。来自前一燃烧循环的残余HC 618储存在第二排气道608中。第二排气门604在第一阶跃502期间略微打开(例如，打开程度小于第一排气门602)，以将残余HC 618推向排气流道610，如箭头618所指示。换句话说，第二排气门被提升的距离小于第一排气门被提升的距离，如图5所描绘。在一个示例中，第二排气门被提升第一排气门被提升的距离的五分之一。在另一示例中，第二排气门被提升第一排气门被提升的距离的十分之一。在又一示例中，第二排气门被提升到第一排气门被提升的距离的十分之一至五分之一之间的任何位置。

因此，在相同曲轴转角范围内，例如在第一排气门初始提升时与BDC之间，第一排气门以比第二排气门更快的速率提升。例如，第一排气门可以比第二排气门的提升更快的速率提升，对应于BDC处每个排气门的相对提升距离。作为示例，第一排气门以比第二排气门快五倍的速率提升，导致第二排气门604被提升到BDC处的第一排气门的五分之一的距离。

如图6A所示，流过第一排气道606的流比流过第二排气道608的流更快，从而促进残余HC 618夹带到排气流道610中。随着残余HC 608被推入泄放气体流中，残余HC 618与泄放气体缓慢混合，这会增加温度并提供氧气以驱动排气流道610中的HC氧化。

曲线图500的第二阶跃504在气缸的BDC处开始，增加第二排气门的开度，同时第一排气门保持打开。第二排气门可以与第一排气门相同的速率打开，所述第一排气门在BDC处和BDC之后继续提升。第一排气门在第二阶跃504期间达到最大升程量。第二排气门也在第二阶跃504期间达到最大升程量，但处于从第一排气门的最大升程延迟的曲轴转角。例如，第二排气门的最大升程可在第一排气门的最大升程之后45度发生。然而，第一排气门的最大升程与第二排气门的最大升程之间的延迟持续时间可基于发动机工况而变化。

在第二阶跃504期间，两个气门都打开，直到在第二阶跃504结束时第一排气门关闭为止。第一排气门的关闭在TDC之前发生。如上所述，在第二阶跃504期间，排气门各自达到相应的最大开度或升程量，从而允许最大排气流进入排气道中的每一个。例如，如图6B所示，随着第二排气门604的开度的增加，驱动具有中等氧水平的高流率的热的燃烧后的气体进入第二排气道216和排气流道212中，如箭头614所指示。因此，在排气道和排气流道610中发生进一步的HC氧化。

如图5所示，在第一排气门达到最大升程之后，第一排气门的开度减小，例如第一排气门开始关闭。在达到最大升程之后，第二排气门的开度也减小。排气门的开度可以类似速率减小。随着图5的第二阶跃504接近结束，第一排气门602关闭，如图6B所示，并且第二排气门604的开度继续减小。随着活塞接近TDC，来自润湿的活塞表面的蒸发的残余HC被缓慢地推动通过第二排气门604的开口。

在曲线图500的第三阶跃506期间，随着活塞穿过TDC，第二排气门的开度继续减小。残余HC的惯性导致HC继续缓慢地流动到第二排气道中，直到第二排气门关闭为止。例如，如图6C所示，残余HC 618可具有足够的动量以进入第二排气道608，但不足以流动到排气流道610中。第二排气道608的较大内部体积允许残余HC 618被收集在第二排气道608中并保留在第二排气道608中，直到随后的排气冲程为止。

如图5所示，第二排气门在第一排气道关闭之后关闭。第二排气门的关闭可从第一气门的关闭延迟与排气门达到其相应最大升程之间的延迟持续时间类似的差值。然而，在其他示例中，如果第二排气门的关闭速率不同于第一排气门的关闭速率，则延迟量(例如，曲轴旋转量)可相对于每个排气门的最大升程之间的延迟而不同。因此，虽然第二排气门在图5中被描绘为紧接在TDC之后关闭，但在其他示例中，第二排气门可在TDC处、稍早于TDC之前或更晚于TDC之后关闭。

如图5所示且如图6A至图6C所示，第二组排气门正时曲线可利用排气道体积的差异来提供残余HC与燃烧后的气体的逐渐且彻底的混合。排气门的交错曲线导致储存的残余HC被限制在第二排气道中而不是限制在排气流道中。这可避免未处理的HC(例如，不与燃烧后的气体混合并被氧化的HC)在发动机冷起动的早期燃烧循环期间流过排气歧管并流出到大气中。换句话说，在残余HC从第二排气道进入排气流道之前，排气流道填充有热的含氧气体，从而迫使HC被氧化，然后再释放到大气中。

如针对第一组排气门正时曲线所描述的，曲线图500的第一阶跃502、第二阶跃504和第三阶跃506中的每一者的相对持续时间可根据发动机工况而变化。第一组排气门正时曲线对比第二组排气门正时曲线的实现方式可取决于车辆的排气歧管的特定配置。例如，在其中每个气缸的排气道的直径和长度类似的排气歧管中，可应用第一组排气门正时曲线。然而，当气缸的排气道具有不同的直径时，可优先实施第二组排气正时曲线。

图7中示出用于在发动机低温操作期间调整排气门正时以增加进气道氧化并减少排放的方法700。方法700可在具有发动机系统(诸如图2的发动机系统200)的车辆中实施。如图2所示，发动机系统200可包括联接到排气系统的排气歧管的气缸，所述气缸各自配备有至少两个排气门，每个排气门包括第一排气门和第二排气门。如图4A至图4C或图6A至图6C所描绘，排气门可联接到排气道和排气流道，其中方法700可根据排气道的构型而变化。因此，方法700还可包括图8和图9中分别描绘的例程800和900。图8和图9示出了用于交错排气门正时曲线以增加残余HC与排气之间的混合的例程。用于执行方法700、例程800和例程900的指令可由控制器(诸如图1和图2的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如以上参考图1和图2描述的传感器)所接收的信号来执行。根据以下描述的方法，控制器可采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在702处，方法700包括估计和/或测量当前发动机工况。例如，可基于来自霍尔效应传感器(诸如图1的霍尔效应传感器120)的PIP信号来推断发动机转速，可基于来自MAF传感器(诸如图1的MAF传感器122)的信号来估计发动机负载，可由温度传感器测量发动机温度，可由排气系统中的一个或多个HC传感器来检测排气中的HC水平等。在704处基于当前状况确定一组基本排气门正时曲线，并且可从控制器的存储器中检索。例如，可从提供发动机转速、负载和排气门升程正时之间的关系的查找表中获得基本正时，如图10中的示例性曲线图1000中以图形方式描绘的。在一个示例中，基本正时可包括具有共同正时曲线的排气门。

曲线图1000示出了相对于发动机转速和发动机负载的排气门开度，例如，排气门提升时的曲轴转角。排气门开度和发动机的操作发生在如曲线图1000中的阴影区域所指示的发动机转速和负载范围内。可根据提供曲线图1000中所示的关系的查找表来打开每个气缸的每个排气门。此外，可基于作为发动机转速和负载的函数的排气门关闭的类似曲线图来关闭每个排气门。

返回到图7，在706处将排气门调整到一组基本排气门正时曲线。例如，控制器命令激活排气门致动器(诸如图1的致动器154)，以根据预定正时提升和降低排气门，如图10所指示。所述方法包括在708处确定发动机是否在冷起动状况下操作。为了检测发动机的冷起动，控制器可获得关于发动机温度、排气温度和/或催化剂温度的数据(例如，在诸如图1的排放控制装置178的排放控制装置处)。如果测量温度中的一个或多个处于或高于指示暖机发动机操作的阈值温度，则所述方法前进至710以使用当前的一组基本排气门正时曲线来继续发动机操作。所述方法结束。

如果测量温度中的一个或多个未达到指示暖机发动机操作的阈值温度，则所述方法继续到712以确定一组不同的、经调整的排气门正时曲线。可从控制器的存储器中检索描绘发动机冷起动期间发动机转速、发动机负载和排气门正时之间的关系变化的查找表。例如，如图11所示，曲线图1100示出了作为发动机负载和发动机转速的函数的排气门开度的变化(例如，曲轴转角的变化)。曲线图1100可用于修改第二排气门的正时曲线，而第一排气门的正时曲线保持在基本正时。作为示例，可将根据特定发动机转速和负载的排气门开度变化值(例如，来自曲线图1100)添加到对应于曲线图1000中相同发动机转速和负载的基本排气门开度值，从而产生第二排气门的经调整的排气门开度值。

返回到图7，在714处，方法700包括调整第二气门处的排气升程正时曲线使其以基于排气门开度、发动机转速和负载的变化之间的关系确定的曲轴转角下打开，如曲线图1100所示。在调整后，第二排气门的开度相对于第一排气门的开度延迟。更具体地，第二排气门可相对于第一排气门以延迟的曲轴转角打开。在一个示例中，可在已发生阈值次数(诸如5次或6次)的初始燃烧循环之后修改排气门正时，以便收集关于发动机工况的足够数据以实现针对当前状况优化的气门正时调整。在另一示例中，可根据如图11的曲线图1100中所描绘的经调整的排气门开度来确定排气门正时。在又一示例中，可在发动机启动时测量发动机温度，并且可在检测到冷发动机时立即将经调整的正时应用于第二排气门。

此外，将排气门正时调整到第二组排气门正时曲线可包括确定可实施修改的气门正时的气缸的数量。例如，具有交错的排气门打开的气缸的数量可根据在排气中检测到的HC的量而变化。当测量到较高的HC水平时，可将更多的气缸调整到交错的排气门打开。在一些示例中，排气门正时的调整可取决于HC量和排气道的配置两者。排气道可如图4A至图4C或图6A至图6C所示布置，并且下面参考图8和图9描述每种布置的例程。作为示例，当排气道如图4A至图4C所示成形时，可在检测到发动机冷起动时将气缸组的外气缸调整到交错的排气门开度，以利用排气道长度的差异。如果HC水平为高和/或发动机温度为低(例如，由于冷的环境温度)，则可调整内气缸。

在716处，方法700包括确定排放控制装置(诸如图1的排放控制装置178)的催化剂是否被加热到至少阈值温度。阈值温度可以是催化剂的转化效率达到至少95％时催化剂的中间床的温度。在一个示例中，阈值温度可为450摄氏度。

如果催化剂温度未达到阈值，则所述方法返回到714以在经调整且交错的排气门开度的情况下继续发动机操作。如果催化剂温度满足阈值，则所述方法继续到718以将排气门正时返回到一组基本排气门正时曲线，例如如上文参考图10所述。例如，排气门正时可返回到共同的正时曲线。可在实施交错正时的气缸处调整正时。所述方法结束。

现在转向图8，其示出了第一例程800，所述第一例程在发动机冷起动期间作为单个发动机气缸循环的一部分执行(例如，在方法700的714处)，其对应于图3的曲线图300和如图4A至图4C所示的排气歧管配置。在执行例程800之前，来自前一排气循环的未氧化的残余HC可能占据联接到排气门的排气道以及排气流道中的至少一个。在802处，所述例程包括在BDC之前以第一曲轴转角打开排气门中的第一排气门以允许排气道中的第一排气道与气缸之间的气动连通。例如，当气缸为外侧气缸时，与联接到气缸的第二外侧排气门的第二较长排气道相比，第一排气门可为联接到较短排气道的内侧排气道。然而，如果气缸为内侧气缸，则第一排气道和第二排气道的几何形状可为类似的，并且可首先打开排气门中的任一者。

来自气缸的泄放气体流过第一排气道并撞击在残余HC上，如图4A所示。泄放气体的高温和高氧气浓度导致残余HC的至少一部分被氧化。在804处，所述例程包括以从第一曲轴转角延迟的第二曲轴转角打开第二排气门，从而允许燃烧后的气体流过这两个排气道，如图4B所描绘。这与图3所示的曲线图300的第二阶跃304的开始相对应。第二气门的打开允许具有高温和中等氧水平的排气流过两个端口，加速流动到排气流道中的流并继续使残余HC氧化。在与第一排气门以第一曲轴转角打开的相同燃烧/气缸循环期间，第二排气门以延迟的第二曲轴转角打开。

在806处，所述例程包括以第三曲轴转角关闭第一排气门并停止流动到第一排气道中的排气流，这对应于图3中所示的曲线图300的第三阶跃306的开始。流过排气流道的气体流减慢并且蒸发的HC残余物进入第二排气道，如图4C所描绘。在808处，第二排气门在活塞以从第三曲轴转角延迟的第四曲轴转角到达TDC之后立即关闭，从而结束排气歧管与气缸之间的气动连通。HC残余物保持储存在第二排气道中。所述例程返回到方法700，例如返回到图7的716。

图9示出了第二例程900，所述第二例程在发动机冷起动期间作为单个发动机气缸循环的一部分执行(例如，在方法700的714处)，其对应于图5的曲线图500和如图6A至图6C所示的排气歧管配置。在执行例程900之前，来自前一排气循环的未氧化的残余HC可能占据排气道和排气流道。如图6A至图6C所示的排气歧管配置(其中联接到第二排气门的第二排气道的体积大于联接到第一排气门的第一排气道的体积)导致残余HC储存在第二排气道中而不是储存在排气流道或第一排气道中。

在902处，所述例程包括以第一曲轴转角打开第一排气门以允许第一排气道与气缸之间的气动连通，如在图5的曲线图500的第一阶跃502处所描绘。第二排气门也打开，但打开程度小于第一排气门，例如，第二排气门裂开。来自气缸的泄放气体流过第一排气道并流动到排气流道中，如图6A所示。泄放气体也渗入第二排气道并将第二排气道中的残余HC缓慢地推向排气流道。第一排气道中的泄放气体的较快流将残余HC夹带到排气流道中并与残余HC彻底混合，从而氧化HC的至少一部分。

在904处，所述例程包括以从第一曲轴转角延迟的第二曲轴转角增大第二排气门的开度，例如，进一步提升第二排气门。如曲线图500的第二阶跃504处所示，第二排气门的增加的开度允许燃烧后的气体以高速率流过这两个排气道，如图6B所示。残余HC被进一步推入到排气流道中并且混合/氧化增加。这与图5所示的曲线图500的第二阶跃504的开始相对应。

在906处，所述例程包括在活塞到达TDC之前以第三曲轴转角关闭第一排气门，从而停止流动到第一排气道中的排气流。这对应于图5所示的曲线图500的第三阶跃506的开始。因此，在908处，流过排气流道的气体流减慢并且来自气缸的蒸发的HC残余物流动到第二排气道中，如图6C所示。第二排气道的较大体积允许所有(或至少大部分，诸如至少95％)残余HC保留在第二排气道中而不进入排气流道。

在908处，所述例程包括在活塞到达TDC时或刚好在活塞到达TDC之后以相对于第三曲轴转角延迟的第四曲轴转角关闭第二排气门。残余HC向第二排气道中的流动停止。所述例程返回到方法700，例如返回到图7的716。

以这种方式，减少了发动机冷起动期间的HC排放。通过使气缸的排气门打开交错(其中气缸包括至少两个排气门)，在联接到排气门的排气道中以及在排气流道中，残余HC与热的燃烧后的气体之间的混合增加。在一个示例中，打开气缸的一个排气门，然后再打开另一个排气门，允许泄放气体撞击在残余HC上，从而促进排气流道中的HC的湍流混合。在另一示例中，联接到气缸的排气门的排气道可具有不同的内部体积。排气道的几何形状允许将来自每个燃烧循环的残余HC优先储存在较大的排气道中。通过在打开联接到小排气道的排气门之后打开联接到大排气道的排气门，残余HC与热的富氧排气完全混合并氧化，然后再释放到大气中。由此通过调整排气门正时曲线来控制HC的排放。

在单个气缸循环期间气缸的两个排气门的排气门正时曲线交错的技术效果是车辆的排气歧管内的HC的氧化增加。

本公开还提供了对一种用于操作发动机的方法的支持，所述方法包括：

在第一气缸循环期间，以第一曲轴转角打开气缸的第一排气门，所述第一排气门选择性地允许所述气缸与第一排气道之间的气动连通，所述第一排气道与所述气缸的第二排气道汇合，然后再与所述发动机的其他排气道汇合；以及以从所述第一曲轴转角延迟的第二曲轴转角打开所述气缸的第二排气门，所述第二排气门选择性地允许所述气缸与所述第二排气道之间的气动连通。在所述方法的第一示例中，以所述第二曲轴转角打开所述气缸的所述第二排气门包括以从所述第一曲轴转角延迟30至60度的曲轴转角打开所述第二排气门。在任选地包括所述第一示例的所述方法的第二示例中，所述第一排气门在所述气缸中的活塞的上止点之前打开。在任选地包括所述第一示例和所述第二示例的所述方法的第三示例中，所述第二排气门在所述气缸中的活塞的上止点处或之后打开。在任选地包括所述第一示例至所述第三示例的所述方法的第四示例中，所述第一排气门在所述气缸中的活塞的下止点处或之前关闭。在任选地包括所述第一示例至所述第四示例的所述方法的第五示例中，所述第二排气门在所述气缸中的活塞的下止点之后关闭。在任选地包括所述第一示例至所述第五示例的所述方法的第六示例中，所述第一排气门和所述第二排气门两者在从下止点到上止点的整个排气冲程期间都保持至少部分地打开。在任选地包括所述第一示例至所述第六示例的所述方法的第七示例中，所述第一排气门在所述第二排气门之前关闭。在任选地包括所述第一示例至所述第七示例的所述方法的第八示例中，与所述第一排气门相比，所述第二排气门在外侧气道中。在任选地包括所述第一示例至所述第八示例的所述方法的第九示例中，所述第二排气道具有比所述第一排气道更大的体积。在任选地包括所述第一示例至所述第九示例的所述方法的第十示例中，所述第二排气道具有比所述第一排气道更大的直径。在任选地包括所述第一示例至所述第十示例的所述方法的第十一示例中，以所述第二曲轴转角打开所述第二排气门在冷起动状况期间发生，并且其中响应于检测到催化剂温度达到阈值，调整所述第一排气门和所述第二排气门的致动以在第二气缸循环期间具有共同的打开正时和关闭正时。

本公开还提供了对一种用于车辆的发动机的方法的支持，所述方法包括：响应于在第一气缸循环期间检测到发动机冷起动：以第一曲轴转角打开第一排气门以允许气缸和第一排气道之间的气动连通；以从所述第一曲轴转角延迟的第二曲轴转角打开第二排气门以允许所述气缸与第二排气道之间的气动连通，所述第二排气道与所述第一排气道汇合并且具有比所述第一排气道更大的体积；以及响应于在第二气缸循环期间检测到催化剂温度达到阈值：以共同的曲轴转角打开所述第一排气门和所述第二排气门。在所述方法的第一示例中，所述第二排气道具有比所述第一排气道更大的直径或更长的长度中的一者，并且其中所述第二排气道被配置为接收具有高水平的碳氢化合物的残余排气。在任选地包括所述第一示例的所述方法的第二示例中，以所述第一曲轴转角打开所述第一排气门包括使泄放气体流过所述第一排气道以使所述泄放气体与所述第二排气道中的残余碳氢化合物混合。在任选地包括所述第一示例和所述第二示例的所述方法的第三示例中，所述第一排气门达到最大升程量，然后所述第二排气门在所述第一气缸循环的排气冲程内达到最大升程量。在任选地包括所述第一示例至所述第三示例的所述方法的第四示例中，所述方法还包括：以比所述第一排气门以所述第一曲轴转角的升程量更小的升程量打开所述第二排气门，以允许所述所述第二排气道中的残余碳氢化合物逐渐与所述泄放气体混合。在任选地包括所述第一示例至所述第四示例的所述方法的第五示例中，所述方法还包括：响应于检测到所述发动机冷起动：以第三曲轴转角关闭所述第一排气门并且以第四曲轴转角关闭所述第二排气门，所述第四曲轴转角从所述第三曲轴转角延迟。

本公开还提供了对一种发动机系统的支持，所述发动机系统包括：气缸，所述气缸具有联接到第一排气道的第一排气门和联接到第二排气道的第二排气门，所述第二排气道具有比所述第二排气道更大的体积；以及

控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在发动机冷起动期间被执行时，致使所述控制器进行以下操作：调整所述第一排气门的正时使其以第一曲轴转角打开；以及调整所述第二排气门的正时使其以第二曲轴转角打开，所述第二曲轴转角从所述第一曲轴转角延迟。在所述系统的第一示例中，在所述气缸中的排气的泄放期间仅所述第一排气门打开，并且其中所述第一排气门和所述第二排气门两者在所述气缸的排气冲程的至少一部分内同时打开。

在另一种表示中，一种用于排气系统的方法包括：打开气缸的第一排气门以允许泄放气体流过第一排气道并将储存在第二排气道中的残余碳氢化合物夹带到排气歧管的排气流道中，所述第二排气道的直径大于所述第一排气道的直径；以及将所述第二排气门以小于所述第一排气门的打开程度打开，以允许泄放气体渗入所述第二排气道中并将所述残余碳氢化合物推向所述排气流道，其中所述残余碳氢化合物到所述排气流道中的所述夹带增加了所述泄放气体与所述残余碳氢化合物的混合。在所述方法的第一示例中，所述第二排气门的开度以从所述第一排气门的所述开度延迟的曲轴转角增加。所述方法的第二示例任选地包括所述第一示例，并且还包括，其中所述第一排气门以比所述第二排气门更早的曲轴转角关闭，并且其中所述残余碳氢化合物在所述第一排气门关闭之后缓慢地流动到所述第二排气道中。所述方法的所述第三示例任选地包括所述第一示例和所述第二示例中的一者或多者，并且还包括，其中在关闭所述第二排气门时，所述残余碳氢化合物仅储存在所述第二排气道中。

应注意，本文中包括的示例控制和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可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实施。本文所述的具体例程可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。因此，所示的各种措施、操作和/或功能可按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可根据所使用的特定策略而重复地执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将被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，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施。

应了解，本文中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性含义，因为众多变化是可能的。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。此外，除非明确地相反指出，否则术语“第一”、“第二”、“第三”等不意图表示任何顺序、位置、数量或重要性，而是仅用作标记以区分一个元件与另一个元件。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。

如本文所使用的，除非另有指定，否则术语“大约”被解释为表示所述范围的±5％。

所附权利要求特别指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可以指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些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。所公开的特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可以通过本权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而被要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，也都被视为包括在本公开的主题内。