CN107165709A - 发动机排气系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机排气系统。提供了用于使排气在发动机的排气系统中流动的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括，在第一状况下，使第一部分排气流至涡轮机，从所述涡轮机流至至少一个后处理装置，然后从所述至少一个后处理装置流至大气，并且使第二部分排气流至所述至少一个后处理装置，绕过所述涡轮机，然后从所述后处理装置流至大气。所述方法还可以包括，在第二状况下，使第三部分排气流至所述至少一个后处理装置，从所述至少一个后处理装置流至所述涡轮机，并且然后从所述涡轮机流至大气，并且使第四部分排气流至所述至少一个后处理装置，并且然后从所述至少一个后处理装置流至大气，绕过所述涡轮机。

Description

发动机排气系统

技术领域

本发明大体涉及用于控制发动机排气系统中的排气流的方法和系统。

背景技术

用于涡轮增压式发动机的发动机排气系统通常包括沿排气流动方向被布置在排气后处理装置(例如，催化剂)上游的涡轮增压器。这样的布置虽然在一些状况下适合于快速的涡轮增压器响应，但是在冷启动状况下由于通过涡轮增压器的涡轮机的排气热损失而能够导致增加的排放。另外，由后处理装置产生的排气背压导致增加的涡轮机出口压力，从而降低涡轮增压器的效率。

解决由于通过涡轮机的热损失导致的折衷的排放的问题的其他尝试包括被紧密耦接至发动机的后处理装置。Bennet等人在美国专利号8,276,366中示出了一种示例方案。在其中，多个后处理装置被耦接在具有多个流动路径的壳体中，以允许排气流过后处理装置中的一个或多个和双涡轮增压器的涡轮机。取决于工况，排气可以在流过后处理装置中的一个或多个之前流过涡轮机，或排气可以在流过涡轮机之前流过后处理装置中的一个。

然而，发明人在此已经认识到这类系统的潜在问题。作为一个示例，在Bennet的壳体中的每一个可能的流动路径中，排气总是在流过涡轮机之后流过至少一个后处理装置。因此，Bennet的系统仍然遭受由通过下游后处理装置的随后排气流引起的增加的涡轮机出口压力。作为进一步的示例，当将排气从发动机直接送至涡轮机并且然后通过一个或多个后处理装置的流动路径被选择时，它导致后处理装置中的一个(氧化催化剂)被一起绕过。因此，至少在一些示例中，仍然会包含排放。此外，在Bennet中，排气总是在流过微粒过滤器之前流过涡轮机，并且因此微粒物质会冲击涡轮机叶片，最终导致涡轮机退化。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于发动机的排气系统的方法来解决，所述方法包括：在第一状况下，使第一部分排气流至涡轮机，从所述涡轮机流至至少一个后处理装置，然后从所述至少一个后处理装置流至大气，并且使第二部分排气流至所述至少一个后处理装置，从而绕过所述涡轮机，然后从所述后处理装置流至大气。该方法进一步包括，在第二状况下，使第三部分排气流至所述至少一个后处理装置，从所述至少一个后处理装置流至所述涡轮机，并且然后从所述涡轮机流至大气，并且使第四部分排气流至所述至少一个后处理装置，并且然后从所述至少一个后处理装置流至大气，从而绕过所述涡轮机。

在一个示例中，所述第一状况可以包括发动机输出在第一阈值输出之上，例如，在发动机峰值功率和/或负荷状况下。所述第二状况可以包括发动机输出在第二阈值输出之下，例如，在发动机怠速状况下。以此方式，响应于峰值功率和/或负荷状况，排气系统可以被运转为，通过使排气流至涡轮机而在发动机峰值负荷状况下提供期望的涡轮机响应，并且通过将至少一部分排气引导到至少一个后处理装置从而绕过涡轮机而同时降低涡轮机负荷以防止涡轮机过速。此外，响应于发动机怠速状况，排气系统可以被运转为，通过使排气流过至少一个后处理装置而确保足够的催化剂升温以减少排放，同时引导至少一部分排气从至少一个后处理装置流至大气，从而绕过涡轮机，减少泵送损失。

在第一和第二状况二者下，至少一些排气仍然流过涡轮机并且所有排气都仍然流过至少一个后处理装置，并且因此不需要排放与涡轮机响应之间的权衡。另外，通过将涡轮增压器物理地维持在发动机与至少一个后处理装置之间，能够避免由在涡轮增压器之前放置后处理装置引起的封装挑战。更进一步地，如果至少一个后处理装置包括微粒过滤器，通过使排气在涡轮机之前流过微粒过滤器，至少在一些状况下可以减少对涡轮机的微粒物质冲击，从而增加涡轮机的寿命。

应当理解，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被进一步描述的一些概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在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示出了多缸发动机的单个气缸。

图2示意地示出了在第一运转模式下的被耦接至图1的多缸发动机的排气系统。

图3示出了在第二运转模式下的图2的排气系统。

图4示出了在第三运转模式下的图2的排气系统。

图5示出了在第四运转模式下的图2的排气系统。

图6是图示用于确定排气系统的运转模式的方法的流程图。

图7是图示用于使排气系统在第一标准模式下运转的方法的流程图。

图8是图示用于使排气系统在第二标准模式下运转的方法的流程图。

图9是图示用于使排气系统在第一旁路模式下运转的方法的流程图。

图10是图示用于使排气系统在第二旁路模式下运转的方法的流程图。

图11示出了具有排气能量回收系统的排气系统的实施例。

图12图示了排气系统的另一实施例。

图13是图示用于确定图12的排气系统的运转模式的方法的流程图。

具体实施方式

以下描述涉及用于依据发动机工况而使发动机的排气系统在不同模式下运转的系统和方法。排气系统包括多个排气通道和三通阀，以引导排气流通过涡轮增压器的涡轮机和多个后处理装置。排气系统可以在第一标准运转模式下进行运转，在所述第一标准运转模式期间排气经由第一流动路径流过排气系统。在第一流动路径中，排气在流过一个或多个下游后处理装置之前流过涡轮增压器的涡轮机。当快速的涡轮增压器响应被期望时(诸如响应于操作者踩加速器踏板(例如，车辆或发动机加速事件))和/或在标准的稳态工况下(其中发动机正在峰值输出之下运转，后处理装置已经到达起燃温度，发动机微粒物质产生在阈值之下等)，排气系统可以在第一标准模式下运转。

相比之下，当排气经由第二流动路径流过排气系统时，排气系统可以在第二标准运转模式下运转。在第二流动路径中，第一部分排气在流过一个或多个下游后处理装置之前流过涡轮增压器的涡轮机，而第二部分排气绕过涡轮机，从而直接流至一个或多个后处理装置。在发动机峰值功率和/或负荷状况下，排气系统可以在第二标准运转模式下运转，以降低涡轮机上的负荷。

排气系统可以在第一旁路运转模式下运转，其中排气沿着第三流动路径流动。在第三流动路径中，排气直接流至至少一个后处理装置，并且从至少一个后处理装置流至涡轮机。当快速的后处理装置升温被期望时(诸如在发动机冷启动状况下)，和/或当发动机微粒物质产生在阈值之上时，排气系统可以在第一旁路模式下运转，以在排气行进至涡轮机之前经由至少一个后处理装置从排气去除微粒物质。

当发动机为怠速时，第二旁路运转模式可以被执行。在第二旁路模式期间，排气流过第四流动路径，其中排气流至至少一个后处理装置，并且然后第一部分排气从至少一个后处理装置流至涡轮机，而第二部分排气从至少一个后处理装置流至大气，由此在发动机怠速状况下通过减少到涡轮机的排气流来减少泵送损失。

图1示出了被耦接至排气系统(诸如在上面描述的排气系统)的多缸发动机的单个气缸。图2和图3分别示出了在第一标准运转模式期间和在第二标准运转模式期间的排气系统。在图4中示出了第一旁路运转模式，并且图5示出了第二旁路运转模式。图6-10图示了在图2-5的运转模式期间调节排气的流动的方法。图11和图12示出了被耦接至发动机的排气系统的额外实施例，并且图13图示了用于使图12的排气系统运转的方法。图1-13的发动机和排气系统可以由控制单元(诸如图1的控制器)控制。控制器可以在存储器中存储用于执行控制排气系统的一个或多个方法(诸如在图6-10和图13中图示的方法)的可执行指令。

图1-5、图11和图12示出了具有各种部件的相对定位的示例配置。至少在一个示例中，如果被示为彼此直接接触或直接耦接，那么此类元件可以分别被称为直接接触或直接耦接。类似地，至少在一个示例中，被示为彼此邻近或相邻的元件可以分别是彼此邻近或相邻的。作为一示例，彼此共面接触的部件放置可以被称为共面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，被设置为彼此分开、在其之间仅有空间而没有其他部件的元件可以被称为如此。

参照图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中发动机10包含多个气缸，在图1中示出了多个气缸中的一个气缸。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，活塞36被设置在其中并被连接至曲轴40。

燃烧室30被显示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。

燃料喷射器66被示为设置为将燃料直接喷射到气缸30内，本领域技术人员称之为直接喷射。替代地，燃料可以被喷射至进气道，本领域技术人员称之为进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66。自响应于控制器12的驱动器68向燃料喷射器66供应运转电流。此外，进气歧管44被显示为与可选电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置，以控制从进气装置42到进气歧管44的空气流量。在一个示例中，高压、双级燃料系统可以用于产生更高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被设置在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。

响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。然而，在压缩点火被使用的示例中，点火系统88可以被省略。通用排气氧(UEGO)传感器126被显示为在排气系统70的上游被耦接至排气歧管48，这将会关于图2-5、图11和图12更详细地进行描述。替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。

在运转期间，发动机10内的每个气缸通常经历四个冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般来说，在进气冲程期间，排气门54关闭，而进气门52打开。空气经由进气歧管44引入燃烧室30，并且活塞36移动至气缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近气缸的底部并在其冲程结束的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以压缩燃烧室30内空气。活塞36在其冲程结束并最靠近气缸盖的点(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火装置如火花塞92点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开，以便将已燃烧的空气-燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气和排气门打开和/或关闭正时可以改变，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。另外，发动机可以是例如被配置为利用柴油燃料运转的压缩点火式发动机，并且因此在运转期间经由火花塞92的点火可以被省略。

当经由足部152施加制动器踏板150时，可以提供经由传动系集成式启动器/发电机(DISG)的车辆的车轮制动或再生制动。制动器踏板传感器154向控制器12供应表示制动器踏板位置的信号。足部152由制动助力器140帮助以施加车辆制动器。

控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存取器(KAM)110和常规数据总线。控制器12被示出接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括：来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；耦接至加速器踏板130用于感测由足部132施加的力的位置传感器134；来自耦接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压力也可以被感测(传感器未示出)，以由控制器12处理。发动机位置传感器118在曲轴的每次旋转产生预定数量的等间距脉冲，据此能够确定发动机转速(RPM)。控制器12也可以从位于排气系统70中的传感器接收信号，和/或可以触发排气系统70的一个或多个致动器。

控制器12从图1(以及在下面描述的图2-5、图11和12)的各种传感器接收信号，并且采用图1和图2-5、图11-12的各种致动器来基于接收的信号和被存储在控制器的存储器上的指令调整发动机运转。在一个示例中，控制器12可以从温度传感器112、位置传感器134、霍尔效应传感器118、MAP传感器122、MAF传感器120、和/或其他传感器接收信号，并且基于来自传感器的信号，确定是使排气系统70在标准运转模式下运转还是在旁路运转模式下运转，并且因此基于经确定的运转模式触发一个或多个致动器。例如，控制器12可以基于经确定的运转模式将图2-5和图11-12的多个三通阀移动到相应的设定位置，这将在下面更详细地进行描述。另外，控制器12可以致动在下面描述的涡轮增压器的废气门，以提供期望的升压压力。

图2示意地图示了在第一标准模式200下的图1的排气系统70。如关于图1解释的，发动机10包括多个气缸，在本文中被描绘为直列式布置的四个气缸，但是其他配置是可能的。发动机10经由进气歧管44接收进气，并且经由排气歧管48排出排气。排气系统70包括涡轮增压器202，所述涡轮增压器202包括压缩机206和排气涡轮机204，所述压缩机206被布置在进气通道42中，所述排气涡轮机204沿着排气通道被布置(具体地，在第一通道216与第三通道220之间的交界处，在下面更详细地进行描述)。压缩机206可以由排气涡轮机204经由轴208至少部分地提供动力。增压空气冷却器(CAC)232可以在压缩机206的下游被设置在进气通道42中，用于在输送至发动机气缸之前冷却升压的空气充气。节气门62沿着发动机的进气通道被提供用于改变向发动机气缸提供的进气的流率和/或压力。例如，节气门62可以如在图2中示出的那样被设置在压缩机206的下游，或替代地可以被提供在压缩机206的上游。

一些或全部排气可以经由由废气门阀234控制的涡轮机旁路通道绕过涡轮机204。废气门阀234的进口可以在第一三通阀222(在下面描述)的下游且在涡轮机204的上游被流体地耦接至第一通道216。第一通道216可以直接从排气歧管接收排气，并且可以通过第一三通阀沿着第一通道将排气引导到涡轮机和/或到废气门阀234。废气门阀234的出口可以在涡轮机的下游且在EGR通道228的下游被流体地耦接至第三通道220。废气门阀234的进口也可以在第二三通阀224的下游被流体地耦接至第二通道218。然而，在一些示例中，废气门阀234可以被省略，并且所有涡轮机转速控制可以如在下面描述的那样由第一三通阀222来提供。

排气系统70包括一个或多个排气后处理装置。如所图示的，排气系统70包括第一后处理装置210、第二后处理装置212和第三后处理装置214。后处理装置可以包括三元催化剂(TWC)、碳氢化合物捕集器、微粒过滤器、消声器、氧化催化剂、稀NOx捕集器(LNT)、选择性催化还原(SCR)系统、或其他合适的后处理装置中的一个或多个。在一个具体示例中，发动机10可以是汽油发动机，并且第一后处理装置210可以是TWC，第二后处理装置212可以是车底(underbody)转化器，并且第三后处理装置214可以是消声器。在另一具体示例中，发动机10可以是柴油发动机，并且第一后处理装置210可以是柴油氧化催化剂，第二后处理装置212可以是柴油微粒过滤器，并且第三后处理装置214可以是SCR/LNT。上面提供的示例是非限制性的，并且其他配置是可能的。

排气系统70进一步包括多个排气通道和三通阀，以引导排气流通过涡轮机204和多个后处理装置。排气歧管48被流体地耦接至第一通道216。第一通道216具有被耦接至排气歧管48的进口和被耦接至涡轮机204的进口的出口。因此，第一通道216被配置为至少在一些状况下将排气从排气歧管48直接引导到涡轮机204。

第一通道216包括在第一通道216与第二通道218之间的交界处的第一三通阀222。第二通道218具有经由第一三通阀222被流体地耦接至第一通道216的进口和被流体地耦接至涡轮机204的进口的出口。后处理装置210、212和214均沿着第二通道218被设置。第二通道218进一步包括将第二通道218耦接至大气的第二三通阀224。因此，第二通道218被配置为引导经由第一三通阀222从第一通道216接收的排气通过后处理装置中的每一个，并且到达大气或到达涡轮机204的进口。

涡轮机204的出口被流体地耦接至第三通道220。第三通道220具有被流体地耦接至涡轮机204的出口的进口和被流体地耦接至第二通道218的出口。第三通道220的出口在第一后处理装置210的上游且在第一三通阀222的下游被耦接至第二通道218。第三三通阀226将第三通道220耦接至大气。因此，第三通道220被配置为将排气从涡轮机204的出口引导到大气或到第二通道218。此外，如在下面解释的，在一些状况下，来自第三通道220的至少一部分排气可以经由排气再循环(EGR)系统被送回到发动机的进气装置。

另外，在公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可以将期望部分的排气从第三通道220传送至进气歧管44。图2示出了具有EGR通道228的EGR系统，所述EGR通道228在涡轮机204的出口的下游且在第三三通阀226的上游被耦接至第三通道220。EGR通道228可以分叉为低压EGR(LP-EGR)通道252和高压EGR(HP-EGR)通道250。

在发动机峰值功率状况下，涡轮增压器下游的排气背压(由于来自排放部件的贡献)可以是高的(例如，大于1.5bar)，但是仍然低于进气歧管压力(例如，其可以为大约2bar)。在一个示例中，文氏管装置251可以沿着进气通道42被安装在压缩机206的下游且在CAC 232的上游，以使得EGR能够从涡轮机的下游流动。从压缩机出口到CAC进口的进气充当用于文氏管装置251的动力流。HP-EGR通道250被耦接至文氏管装置251的吸入流进口。在另一示例中，第三三通阀226可以充当节气门，从而增加背压以使得EGR能够流动。

LP-EGR通道252使EGR在压缩机206的上游流至进气通道42，而HP-EGR通道250使HP-EGR在压缩机206的下游流至进气通道42。EGR阀230可以存在于EGR通道228进入LP-EGR通道252和HP-EGR通道250的分叉处。EGR阀230可以通过合适的致动器(诸如气动、液压、或电动控制的致动器)致动。EGR阀的位置可以由控制器经由致动器来调节，以依据工况实现期望的EGR流通过LP-EGR通道或HP-EGR通道，这将会在下面参照图2-5进行描述。

EGR阀230可以是三通阀。在第一位置中，EGR阀230可以将EGR流从EGR通道228引导到HP-EGR通道250，并且在第二位置中可以将EGR流从EGR通道228引导到LP-EGR通道252。在一些示例中，可以仅存在LP-EGR系统，而在其他示例中，可以仅存在HP-EGR系统。例如，EGR系统可以包括沿着LP-EGR通道的LP-EGR冷却器(未示出)和沿着HP-EGR通道的HP-EGR冷却器(未示出)，以将热从EGR气体排放到发动机冷却液。在一些示例中，沿着HP-EGR通道或LP-EGR通道可以不存在EGR冷却器。

在一些状况下，EGR系统可以被用来调节燃烧室30内的空气与燃料混合气的温度。因此，会希望测量或估计EGR质量流量。EGR传感器可以被布置在EGR通道或进气通道内，并且可以提供EGR质量流量、压力、温度和O₂的浓度中的一个或多个的指示。在一些实施例中，一个或多个传感器可以被设置在LP-EGR通道252、HP-EGR通道250、或进气通道42内，以提供流率、压力、温度、以及O₂的浓度、或相对于气流速率确定EGR流率和浓度的另一种类中的一个或多个的指示。通过LP-EGR通道252转向的排气可以在位于LP-EGR通道252和进气通道42的交界处的混合点处利用新鲜进气稀释。

如在图2中示出的，排气系统70正在第一标准模式200下运转，其中第一三通阀222、第二三通阀224和第三三通阀226中的每一个在相应的第一位置中。当存在增加的扭矩需求时(例如，当车辆加速被期望时)，排气系统可以在第一标准运转模式下运转。在第一位置中，第一三通阀222阻止第二通道218到第一通道216的流体耦接，并且因此排气经由第一通道216从排气歧管直接行进至涡轮机的进口。在第一位置中，第二三通阀224将第二通道218流体地耦接至大气。在第一位置中，第三三通阀226阻止第三通道220到大气的流体耦接。因此，在第一标准运转模式下，排气沿着第一流动路径行进，所述第一流动路径包括排气经由第一通道从排气歧管直接流至涡轮机，经由第三通道从涡轮机流至第二通道，并且从第二通道流过多个后处理装置，并且经由第二通道流至大气。

在一示例中，当第一、第二和第三三通阀中的每一个在相应的第一位置中时，第一三通阀被配置为仅将排气引导到涡轮机，第二三通阀被配置为仅将排气引导到大气，并且第三三通阀被配置为仅将排气引导到至少一个后处理装置(经由第三通道和第二通道)。

在第一标准模式期间，来自涡轮机下游且第三三通阀226上游的排气被引导通过EGR通道228。在第一位置中的EGR阀230朝向HP-EGR通道250引导排气的流动，从而在压缩机206的下游将排气输送至进气装置42。在一个示例中，由于在第三通道220中在第三三通阀226的上游且在涡轮机204的下游和在第二通道218中通过多个后处理装置产生的背压，通过HP-EGR通道250输送的排气可以是高压排气。来自第二和第三通道的高压力可以被引导通过EGR通道228、通过在第一位置中的EGR阀230到达HP-EGR通道250。在一个示例中，如果文氏管装置如在上面描述的那样在压缩机206与CAC 232之间存在于进气通道42中，HP-EGR可以被引导到文氏管装置的吸入流进口，其中产生更低的静压力。

当压缩机仍然正在聚集转动动量来压缩通过进气装置到达发动机的空气供应以满足增加的扭矩需求时，在压缩机的下游被引导到进气通道的HP-EGR可以减少短暂迟滞时间。在压缩机的下游被引入的HP-EGR可以在该阶段期间为正在被输送给发动机的进气提供所需的压力。

图3示意地示出了在第二标准运转模式300下运转的排气系统70。在发动机峰值负荷状况下，排气系统可以在第二标准运转模式300下运转，其中在第三位置中的第一阀可以充当废气门阀，引导一部分排气远离涡轮机、朝向至少一个后处理装置，以降低涡轮机上的负荷。在第二标准模式期间，第二三通阀224和第三三通阀226均在相应的第一位置中，并且第一三通阀222在第三位置中。在第三位置中的第一三通阀222可以通过第一通道216从排气歧管接收排气流，并且可以引导第一部分排气流至涡轮机并引导第二部分排气流动远离涡轮机、流向至少一个后处理装置。被第一三通阀引导到涡轮机的该部分排气流过涡轮机，通过第三通道220流向在第一位置中的第三三通阀226。在第一位置中的第三三通阀226引导排气流过第三通道以会合(join)第二通道218，并且在第一三通阀222的下游流至至少一个后处理装置。通过第二通道218流过后处理装置的排气通过在第一位置中第二阀被引导到大气。在第二标准模式期间，EGR继续通过HP-EGR通道250被引导到进气装置42，类似于第一运转模式。

在一示例中，当第一三通阀在第三位置中并且第二和第三三通阀中的每一个在相应的第一位置中时，第一三通阀被配置为将第一部分排气引导到涡轮机，并且引导第二部分排气远离涡轮机到达至少一个后处理装置，第二三通阀被配置为仅将排气引导到大气，并且第三三通阀被配置为仅将排气引导到至少一个后处理装置(经由第三通道和第二通道)。

在一个示例中，第一三通阀可以基于升压压力控制。如果升压压力大于阈值压力，第一三通阀的位置可以被调整到第三位置以使一部分排气绕过涡轮机，其中该部分排气通过第一三通阀行进至至少一个后处理装置，然后从后处理装置行进至大气，以降低涡轮机上的负荷。相比之下，当升压压力在阈值压力之下时，来自排气歧管的所有排气可以经过第一三通阀到达(并且通过)涡轮机(例如，在第一标准模式期间)。

第一三通阀可以进一步基于EGR需求控制。例如，如果在峰值功率和/或负荷状况下(其中第一三通阀通常被控制到第三位置以充当废气门)，EGR需求相对高(例如，高于当第一三通阀在第三位置时由被送至涡轮机的该部分排气所能够提供的)，第一三通阀222可以被调整到第一位置以经由第一通道朝向涡轮机引导所有排气。通过这样做，所有排气都可以可用来满足EGR需求。然而，为了降低涡轮机上的负荷并且为了满足EGR需求，废气门阀234可以被打开，因此允许排气绕过涡轮机204以防止涡轮机在峰值负荷期间过速。排气可以从第一通道216流至(并且流过)废气门阀234、在涡轮机204的下游到达第三通道220，以为通过EGR通道228的再循环提供足够的排气，从而满足EGR需求。

图4示意地示出了在第一旁路运转模式400下运转的排气系统70，其中第一三通阀222、第二三通阀224和第三三通阀226均在相应的第二位置中。在冷启动状况下，排气系统可以在第一旁路模式下运转，其中后处理装置还未到达起燃温度和/或当排气中的微粒物质可以多于阈值时。在第二位置中，第一三通阀222将第二通道218流体地耦接至第一通道216，并且因此排气从排气歧管行进至多个后处理装置而不首先经过涡轮机。在第二位置中，第二三通阀224将第二通道218流体地耦接至涡轮机的进口。在第二位置中，第三三通阀226将第三通道220流体地耦接至大气。因此，在第一旁路运转模式下，排气沿着这样的流动路径行进，所述流动路径包括经由第一通道从排气歧管到第二通道；经由第二通道通过后处理装置并且到达涡轮机；以及经由第三通道从涡轮机到大气。

在一个示例中，当第一、第二和第三三通阀中的每一个在相应的第二位置中时，第一三通阀被配置为仅将排气引导到第二通道，第二三通阀被配置为仅将排气引导到涡轮机，并且第三三通阀被配置为仅将排气引导到大气。

在第一旁路模式期间到进气装置的EGR流通过EGR阀从涡轮机的下游且在第二位置中的第三阀的上游被引导到LP-EGR通道，从而使排气在压缩机的上游流至进气装置。

图5示意地示出了在第二旁路运转模式500下运转的排气系统70，其中第一三通阀222和第三三通阀226在相应的第二位置中，而第二三通阀224在第三位置中。在发动机怠速状况下，排气系统可以在第二旁路模式下运转，以通过将一部分排气流从至少一个后处理装置转向到大气从而减少到涡轮机的排气流来减少泵送损失。在第二位置中，第一三通阀222将第二通道218流体地耦接至第一通道216，并且因此排气从排气歧管行进至多个后处理装置而不首先经过涡轮机。在第三位置中，第二三通阀224将第二通道218流体地耦接至涡轮机的进口并且至大气，从而引导一部分排气远离涡轮机到达大气，而其余的排气通过在第三位置中的第二阀流至涡轮机。排气流过涡轮机、到达第三通道220、到达将第三通道220流体地耦接至大气的在第二位置中的第三三通阀226，从而使排气从涡轮机流至大气。

因此，在第二旁路运转模式下，排气沿着这样的流动路径行进，所述流动路径包括使排气经由第一通道从排气歧管流至第二通道；经由第二通道通过后处理装置，并且从后处理装置部分地到大气并且部分地到涡轮机。在行进通过涡轮机之后，排气经由第三通道行进至大气。

在一个示例中，当第一和第三三通阀中的每一个在相应的第二位置中并且第二三通阀在第三位置中时，第一三通阀被配置为仅将排气引导到第二通道，第二三通阀被配置为将一部分排气引导到涡轮机并且将一部分排气引导到大气，并且第三三通阀被配置为仅将排气引导到大气。

在第二旁路模式期间到进气装置的EGR流通过EGR阀从涡轮机的下游且在第二位置中的第三阀的上游被引导到LP-EGR通道，从而使排气在压缩机的上游流至进气装置。

因此，排气系统70可以在第一或第二标准运转模式下进行运转，所述第一或第二标准运转模式均包括使排气在至少一个后处理装置之前流过涡轮机，或排气系统可以在第一或第二旁路运转模式下运转，以便在涡轮机之前输送排气通过至少一个后处理装置。运转模式可以基于工况选择，以便提供快速的涡轮增压器响应，加快催化剂升温或其他参数。

图6是图示用于选择排气系统运转模式的方法600的流程图。方法600可以被执行以便使排气系统(诸如图1-5的排气系统70)在期望的运转模式下运转。用于执行方法600和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器(例如，控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如在上面参照图1-5描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器(诸如三通阀、废气门、节气门等)来根据在下面描述的方法调整发动机运转。

在602处，方法600包括确定运转参数。经确定的运转参数可以包括但不限于发动机转速、请求的扭矩、发动机温度、升压压力、发动机输出、排气成分浓度、和其他参数。在604处，基于经确定的运转参数，方法600确定车辆或发动机加速事件是否被检测到。车辆或发动机加速事件可以基于发动机或车辆速度的增加、加速器踏板位置的变化、或其他参数来检测。在加速事件期间，发动机扭矩的增加被请求，并且因此尽可能多的排气能量可以被引导到涡轮机以提供期望的升压压力为来满足扭矩请求。相应地，如果加速事件被检测到，方法600进入到616，以使排气系统在第一标准模式下运转以便使排气直接流至涡轮机并且然后流至至少一个后处理装置。在第一标准模式下的运转将会在下面关于图7更详细地进行描述。方法600然后返回。

如果加速事件未被检测到，方法600进入到606，以确定发动机是否正在峰值功率和/或负荷状况下运转。峰值功率和/或负荷状况可以包括最大发动机负荷和/或功率输出(例如，在最大额定发动机功率输出的阈值范围内(诸如在最大额定发动机功率输出的90％内)的运转)，并且可以基于质量空气流量、排气温度、进气节气门位置、或其他合适的参数检测。当发动机正在峰值功率和/或负荷状况下运转时，排气温度可以到达可以导致涡轮机损坏的相对高的温度，并且因此会希望使一部分排气流动远离涡轮机、通过后处理装置，以便降低到达涡轮机的排气的温度和/或压力。这样的运转例如可以提高发动机效率。因此，如果确定发动机正在峰值功率和/或负荷状况下运转，方法600进入到618，以在第二标准模式下运转。第二标准模式将会参照图8进一步讨论。方法600然后返回。

如果峰值负荷状况未被检测到，该方法进入到608，以评估冷启动状况是否存在。冷启动状况可以包括发动机温度在阈值温度之下、催化剂温度在阈值温度之下、在启动时发动机温度等于环境温度、小于自发动机启动以后已经逝去的阈值时间量、或其他合适的参数。在发动机冷启动状况下，发动机温度会在标准运转温度(例如，100°F)之下，并且因此排气装置中的一个或多个后处理装置(诸如TWC)会在起燃温度之下。为了加快后处理装置升温，排气可以在被输送通过涡轮机之前被输送通过一个或多个后处理装置，并且因此如果发动机正在冷启动状况下运转，方法600进入到620，以使排气系统在第一旁路模式下运转，这将会在下面关于图9更详细地进行解释。

如果发动机未正在冷启动状况下运转，例如如果发动机温度在阈值温度之上，方法600进入到610，以确定发动机中出来的微粒物质浓度是否大于阈值浓度。发动机中出来的微粒物质浓度可以基于工况估计，或它可以通过位于排气装置中的微粒物质传感器测量。如果微粒物质浓度大于阈值，当微粒物质冲击涡轮机叶片时，涡轮机则会经历退化，并且因此会希望首先输送排气通过微粒过滤器。例如，阈值微粒物质浓度可以基于涡轮机抵抗微粒物质的容限。

相应地，如果发动机中出来的微粒物质浓度大于阈值，方法600进入到620，以在第一旁路模式下运转，这将会参照图9进行讨论。方法600然后返回。

如果发动机中出来的微粒物质浓度不大于阈值，方法600进入到612，以检测发动机怠速状况是否存在，诸如通过检测发动机转速在阈值之下(例如，小于500RPM)，检测节气门位置小于阈值，和/或通过检测车辆在发动机运行的情况下在静止位置中。如果发动机怠速状况被检测到，方法600进入到622，以使排气系统在第二旁路模式下运转。在第二旁路模式期间，通过涡轮机的排气流可以通过将一部分排气引导到大气而被减少从而减少泵送损失，这将会参照图10进行讨论。如果发动机怠速状况不满足，该方法进入到614并且使排气系统在第一运转模式下运转。方法600然后返回。

因此，方法600包括使排气系统在第一标准运转模式下运转，其中在大多数发动机工况(包括加速期间的扭矩需求)下，排气在行进通过一个或多个后处理装置之前首先行进通过涡轮机，然而，排气系统可以在第二标准运转模式下运转，其中在发动机峰值功率和/或负荷状况下，一部分排气被引导远离涡轮机、朝向至少一个后处理装置，以降低涡轮机上的负荷。即使发动机不在峰值功率或负荷下，当发动机的进气系统中的升压压力超过请求的升压压力时，排气系统也可以在第二标准运转模式下运转。排气系统可以在第一旁路模式下运转，其中响应于某些工况，排气在行进通过涡轮机之前首先行进通过至少一个后处理装置。这些可以包括在冷启动状况下和当发动机中出来的微粒物质浓度大于阈值时。在另一示例中，当后处理装置中的一个(诸如微粒过滤器)的再生被指示时，发动机可以在第一旁路模式下运转，以便防止会延迟或拖延再生的通过涡轮机的热损失。

排气系统可以在第二旁路模式下运转，其中从至少一个后处理装置到涡轮机的排气流被部分地引导到大气，例如以在发动机怠速状况下减少泵送损失。另外，在加速事件期间，特别是当升压压力相对低时或当排气温度低时，第一标准运转模式可以优先，以便确保请求的扭矩被迅速输送。这种优先可以包括，即使当发动机正在冷启动状况下运转、微粒物质浓度在阈值之上等，也响应于加速事件而在标准模式下运转。然而，如果排气温度相对高，即使在加速事件期间，排气系统也可以在第一旁路模式运转，以防止高温排气使涡轮机退化。

图7是图示用于使排气系统(诸如图1-5的排气系统70)在第一标准运转模式下运转的方法700的流程图。例如响应于检测到的加速事件，方法700可以作为方法600的一部分被执行。在702处，方法700包括将第一、第二和第三三通阀中的每一个置于相应的第一位置中。如在上面关于图2解释的，当第一三通阀222、第二三通阀224和第三三通阀226都被置于第一位置中时，排气沿着第一流动路径行进通过排气系统。第一流动路径包括使排气从排气歧管流至涡轮机，如在704处指示的。第一流动路径进一步包括使排气从涡轮机流至(并且流过)至少一个排气后处理装置，如在705处指示的。第一流动路径进一步包括使排气从至少一个后处理装置流至大气，如在706处指示的。

当被指示时，方法700还包括，在708处，经由HP-EGR通道(例如，在图2中图示的HP-EGR通道250)将至少一部分排气传送回到发动机的进气装置。通过HP-EGR通道的排气流可以通过控制通过EGR阀230的流动来调节。当压缩机仍然正在旋转至所需的RPM以满足对增加的扭矩的需求时，HP-EGR可以被输送给进气装置以减少涡轮机迟滞。在第一位置中的第三阀可以产生背压，这可以使得高压力能够被给予通过HP-EGR通道在压缩机的下游流至进气装置的EGR。经由HP-EGR通道传送至进气装置的排气量可以基于发动机转速与负荷、燃烧稳定性、和/或其他状况，以便维持期望的进气氧气浓度、燃烧温度、发动机中出来的NOx浓度等。

在710处，方法700包括确定到第二标准运转模式的转变是否被指示。这可以包括发动机到达峰值功率和/或负荷状况(例如，持续加速达给定的时间段)、排气温度增加至阈值之上等。如果到第二标准模式的转变被指示，方法700进入到715，以将第一阀设置在第三位置中，维持第二和第三阀中的每一个设置在相应的第一位置中，并且使排气经由在下面参照图8描述的流动路径流动。如果到第二标准模式的转变未被指示，方法700进入到712，以评估到第一旁路模式的转变是否被指示。

如果到第一旁路模式的转变被指示，例如，如果在第一标准模式下运转的状况已经过去(例如，一旦发动机不再加速)之后或当PM负荷超过阈值时发动机仍然正在冷启动状况下运转，方法700进入到将第一、第二和第三三通阀中的每一个设置在相应的第二位置中并且使排气经由在图9中图示的流动路径流动。

在从第一标准模式到第一旁路模式的转变期间，当排气系统从使排气从排气歧管直接流至涡轮机切换并且反而开始使排气首先流过(一个或多个)后处理装置时，升压压力的短暂下降会由于到达涡轮机的排气的延迟而发生。当排气最初流过后处理装置时，会存在排气不使涡轮机旋转的短时间间隔。另外，到达涡轮机的排气会更冷或处于与当在第一标准模式下运转时不同的压力。共同地，这可以导致升压压力在转变期间的下降。

相应地，方法700包括可以被采取以减轻升压压力的这种下降的一个或多个措施。这可以包括，在717处，调整进气节气门以在转变期间维持期望的进气气流。额外地或替代地，方法700包括，在718处，调整EGR阀以在转变期间维持期望的进气和HP-EGR流。例如，EGR阀可以被打开更大的程度，以使更多EGR在转变期间流动，从而对涡轮机下游的短暂下降的排气压力进行补偿。进气节气门和/或EGR阀被调整的程度可以基于最初的涡轮机转速和/或排气温度。

如果到第一旁路模式的转变未被指示，方法700进入到714，以评估到第二旁路模式的转变是否被指示，例如，发动机是否开始在发动机怠速状况下运转。如果是，在720处，方法700转变为第二旁路模式，以将第二阀设置到第三位置，将第一和第三阀设置在相应的第二位置中，并且使排气经由在图10中图示的流动路径流动。

在722处，方法700可以包括调整进气节气门以在从第一标准模式到第二旁路模式的转变期间维持期望的进气气流。额外地或替代地，方法700包括，在724处，调整EGR阀以在转变期间维持期望的进气和HP-EGR流。例如，EGR阀可以被打开更大的程度，以使更多EGR在转变期间流动，从而对涡轮机下游的短暂下降的排气压力进行补偿。进气节气门和/或EGR阀被调整的程度可以基于最初的涡轮机转速和/或排气温度。方法700然后返回。

在714处，如果到第二旁路模式的转变未被指示，方法700进入到726，在726处排气系统被维持在第一标准模式下，其中第一、第二和第三三通阀在第一位置中以继续使排气沿着第一流动路径流动。方法700然后返回。

图8是图示用于使排气系统(诸如图1-5的排气系统70)在第二标准运转模式下运转的方法800的流程图。例如，响应于发动机峰值功率和/或负荷状况，方法800可以作为方法600或700的一部分被执行。即使发动机不在峰值功率或负荷下，当发动机的进气系统中的升压压力超过请求的升压压力时，排气系统也可以在第二标准运转模式下运转。在802处，方法800包括，将第一三通阀设置在第三位置中并且将第二三通阀和第三三通阀设置在相应的第一位置中，以使排气沿着第二流动路径流动。如在上面关于图3解释的，第二流动路径包括，在804处，使第一部分排气通过在第三位置中的第一阀沿着第一通道流至涡轮机，并且通过在第一位置中的第三阀从涡轮机流至至少一个后处理装置。在806处，第二部分排气通过在第三位置中的第一阀被引导到至少一个后处理装置，从而绕过涡轮机。在808处，排气通过在第一位置中的第二阀从至少一个后处理装置流至大气。

当被指示时，方法800还包括，在809处，经由HP-EGR通道将至少一部分排气传送回到发动机的进气装置。通过HP-EGR通道的排气流可以通过控制通过在第一位置中的EGR阀230的流动来调节，如在图3中图示的。类似于方法700，在方法800中，HP-EGR可以被输送给进气装置，并且在第一位置中的第三阀可以产生背压，这可以使得高压力能够被给予流至进气装置的EGR。经由HP-EGR通道传送至进气装置的排气量可以基于发动机转速与负荷、燃烧稳定性、和/或其他状况，以便维持期望的进气氧气浓度、燃烧温度、发动机中出来的NOx浓度等。

在810处，方法800包括确定到第一旁路运转模式的转变是否被指示。这可以包括当发动机仍然正在冷启动状况下运转时发动机退出峰值功率/负荷状况、排气中的微粒物质上升至阈值之上等。如果到第一旁路模式的转变被指示，方法800进入到815，以将第一、第二和第三三通阀设置在相应的第二位置中，并且使排气经由在下面参照图9描述流动路径流动。

类似于从第一标准模式到第一旁路模式的转变，在从第二标准模式到第一旁路模式的转变期间，当排气系统从使所有排气都从排气歧管直接流至涡轮机切换为反而使排气首先流过(一个或多个)后处理装置时，升压压力的短暂下降会由于到达涡轮机的排气的延迟而发生。当排气最初流过后处理装置从而绕过涡轮机时，会存在排气不使涡轮机旋转的短时间间隔。另外，到达涡轮机的排气会更冷或处于与当在第二标准模式下运转时不同的压力。共同地，这可以导致升压压力在转变期间的下降。

相应地，方法800包括可以被采取以减轻升压压力的这种下降的一个或多个措施。这可以包括，在816处，调整进气节气门以在转变期间维持期望的进气气流。额外地或替代地，方法800包括，在817处，调整EGR阀以在转变期间维持期望的进气和HP-EGR流。进气节气门和/或EGR阀被调整的程度可以基于最初的涡轮机转速和/或排气温度。

如果到第一旁路模式的转变未被指示，方法800进入到812，以评估到第二旁路模式的转变是否被指示。如果到第二旁路模式的转变被指示，例如，如果发动机开始在发动机怠速/低负荷状况下运转，方法800进入到818，以将第一和第三三通阀中的每一个设置在相应的第二位置，将第二阀设置在第三位置中，并且使排气经由在图10中例示的并在下面更详细地描述的流动路径流动。在820处，进气节气门被调整以在转变期间维持期望的进气气流。额外地或替代地，方法800包括，在822处，调整EGR阀以在转变期间维持期望的进气和EGR流。进气节气门和/或EGR阀被调整的程度可以基于最初的涡轮机转速和/或排气温度。

如果到第二旁路模式的转变未被指示，方法800进入到814，以评估到第一标准模式的转变是否被指示，例如，发动机加速的扭矩需求的增加是否被检测到。如果是，在824处，通过将第一阀设置在第一位置中并且维持第二和第三阀在相应的第一位置中以流过在图7中图示的流动路径，方法800转变为第一标准模式。

在814处，如果到第一标准模式的转变未被指示，例如，当发动机继续在峰值功率/负荷下运转，方法800进入到826，在826处排气系统被维持在如在上面描述的第二标准模式下，其中第一阀在第三位置中并且第二和第三阀在第一位置中。方法800然后返回。

图9是图示用于使排气系统(诸如图1-5的排气系统70)在第一旁路运转模式下运转的方法900的流程图。例如响应于冷启动状况，方法900可以作为方法600、700或800的一部分被执行。在902处，方法900包括将第一、第二和第三三通阀中的每一个置于相应的第二位置中。如在上面参照图4解释的，当第一、第二和第三三通阀都被置于相应的第二位置中时，排气沿着第三流动路径行进通过排气系统，所述第三流动路径包括使排气从排气歧管流至(并且流过)至少一个后处理装置，如在904处指示的。该流动路径进一步包括使排气从至少一个排气后处理装置流至涡轮机，如在906处指示的，并且在908处，使排气从涡轮机流至大气。

当被指示时，方法900还包括，在910处，经由LP-EGR通道在压缩机的上游将至少一部分排气传送回到发动机的进气装置。经由LP-EGR通道传送至进气装置的排气量可以基于发动机转速与负荷、燃烧稳定性、和/或其他状况，以便维持期望的进气氧气浓度、燃烧温度、发动机中出来的NOx浓度等。

在912处，方法900包括确定到第二旁路运转模式的转变是否被指示。这可以包括发动机开始在发动机怠速状况下运转、发动机负荷降至阈值之下、或其他合适的参数。如果在912处确定到第二旁路模式的转变被指示，方法900进入到916，以将第二阀设置在第三位置中并且维持第一和第三三通阀在相应的第二位置中，并且使排气沿着在图10中图示并下面描述的流动路径流动。

如果到第二旁路模式的转变未被指示，方法900进入到914，以确定到第一标准模式的转变是否被指示。如果是，方法900进入到918，以将第一、第二和第三三通阀移动到相应的第一位置，因此使排气沿着在上面参照图7讨论的第一流动路径流动。

在从第一旁路模式到第一标准模式的转变期间，第一和第二三通阀的移动的正时可以被控制，以确保在排气从第一通道到达涡轮机之前排气不经由第二三通阀被送至大气。因此，方法900可以包括，在919处，相对于第一三通阀到第一位置的移动延迟第二三通阀到第一位置的移动。例如，控制器可以响应于转变为第一标准模式的指示而发送将第一三通阀从第二位置移动到第一位置的信号。控制器可以延迟发送将第二三通阀从第二位置移动到第一位置的信号给定时间量。延迟时间可以基于第一通道的长度、通过第一通道的排气质量流量等，使得第二通道中的排气同时或刚好在当第一通道中的排气到达涡轮机之前开始被送至大气。方法900然后返回。

如果到第一标准模式的转变未被指示，在915处，方法900确定到第二标准模式的转变是否被指示。例如，当在冷启动状况下运转时踩加速器踏板事件被检测到时，从第一旁路模式到第二标准模式的转变可以被检测到。如果是，在920处，方法900包括将第一阀设置在第三位置中并且将第二和第三阀设置在相应的第一位置中，因此使排气经由参照图8描述的流动路径流动。在从第一旁路模式到第二标准模式的转变期间，方法900可以包括，在921处，相对于第一三通阀到第三位置的移动延迟第二三通阀到第一位置的移动，以确保排气从第一通道到达涡轮机之前排气不经由第二三通阀被送至大气。

如果到第二标准模式的转变未被指示，方法900进入到922，在922处该系统被维持在第一旁路模式下，其中第一、第二和第三三通阀在第二位置中。方法900然后返回。

图10是图示用于使排气系统(诸如图1-5的排气系统70)在第二旁路运转模式下运转的方法950的流程图。例如响应于发动机怠速状况或响应于发动机微粒物质浓度超过阈值，方法950可以作为方法600、700、800或900的一部分被执行。在952处，方法950包括将第一和第三三通阀中的每一个置于相应的第二位置中并且将第二阀置于第三位置中。如在上面关于图5解释的，当第一和第三三通阀中的每一个在相应的第二位置中并且第二三通阀在第三位置中时，排气沿着第四流动路径行进。

第四流动路径包括，在954处使排气从排气歧管流至(并且流过)至少一个后处理装置。在956处，方法950包括使第一部分排气通过在第三位置中的第二阀从至少一个后处理装置流至涡轮机，并且通过在第二位置中的第三阀从涡轮机流至大气。该流动路径进一步包括，在958处，使第二部分排气通过在第三位置中的第二阀从至少一个排气后处理装置流至大气。

当被指示时，方法950还包括，在959处，经由LP-EGR通道将至少一部分排气传送回到发动机的进气装置。经由LP-EGR通道传送至进气装置的排气量可以基于发动机转速与负荷、燃烧稳定性、和/或其他状况，以便维持期望的进气氧气浓度、燃烧温度、发动机中出来的NOx浓度等。

在960处，方法950包括确定到第一标准运转模式的转变是否被指示。从第二旁路模式到第一标准模式的转变可以基于发动机加速需求、或其他合适的参数检测。如果在960处确定到第一标准模式的转变被指示，方法950进入到966，以将第一、第二和第三三通阀移动到相应的第一位置，并且使排气沿着在上面参照图7描述的第一流动路径流动。

在从第二旁路模式到第一标准模式的转变期间，第一和第二三通阀的移动的正时可以被控制，以确保在排气从第一通道到达涡轮机之前排气不经由第二三通阀被传送至大气。因此，方法950可以包括，在967处，相对于第一三通阀到第一位置的移动延迟第二三通阀到第一位置的移动。例如，控制器可以响应于转变为第一标准模式的指示而发送将第一三通阀从第二位置移动到第一位置的信号。控制器可以延迟发送将第二三通阀从第二位置移动到第一位置的信号给定时间量。延迟时间可以基于第一通道的长度、通过第一通道的排气质量流量等，使得第二通道中的排气同时或刚好在当第一通道中的排气到达涡轮机之前开始被传送至大气。方法950然后返回。

如果到第一标准模式的转变未被指示，方法950进入到962，以确定到第二标准模式的转变是否被指示。例如，到第二标准模式的转变可以基于发动机到达峰值功率输出而被指示。如果是，方法950进入到968，以将第一阀移动到第三位置并且将第二和第三三通阀移动到相应的第一位置，因此使排气沿着在图8图示的第二流动路径流动。

在从第二旁路模式到第二标准模式的转变期间，第一和第二三通阀的移动的正时可以被控制，以确保排气从第一通道到达涡轮机之前排气不经由第二三通阀被传送至大气。因此，方法950可以包括，在969处，相对于第一三通阀从第二位置到第三位置的移动延迟第二三通阀到第一位置的移动。例如，控制器可以响应于转变为第二标准模式的指示而发送将第一三通阀从第二位置移动到第三位置的信号。控制器可以延迟发送将第二三通阀从第二位置移动到第一位置的信号给定时间量。延迟时间可以基于第一通道的长度、通过第一通道的排气质量流量等，使得第二通道中的排气同时或刚好在当第一通道中的排气到达涡轮机之前开始被传送至大气。方法950然后返回。

如果到第二标准模式的转变未被指示，在964处，方法950确定到第一旁路模式的转变是否被指示。如果发动机从怠速运转转变为非怠速运转(诸如在车辆发动期间)，从第二旁路模式到第一旁路模式的转变可以被指示。如果是，在970处，方法950将第一、第二和第三阀设置在相应的第二位置中，因此使排气经由参照图9描述的第三流动路径流动。如果到第一旁路模式的转变未被指示，方法950进入到972，在972处该系统被维持在第二旁路模式下。方法950然后返回。

图11图示了图2-5的排气系统70的实施例980。之前关于图2-5描述的排气系统70的特征被类似地编号，并不被重新介绍。实施例980包括排气能量回收系统254，所述排气能量回收系统254在第一三通阀222的下游且在排气系统70的涡轮机204的上游被设置在第一通道216中。从排气歧管48流过在第一位置中的第一三通阀222的排气将会流至(并且流过)被耦接至第一通道216的排气能量回收系统254。排气能量回收系统254可以从流过排气能量回收系统254的热排气提取热能，并且将热能转换为电能。转换的电能可以被存储在被耦接至排气能量回收系统254的电池256中，而经冷却的排气可以流过第一通道到达涡轮机204，并且然后流过涡轮机到达第三通道220。

在一个示例中，排气能量回收系统254可以包括至少一个热能到电能转换元件，其中至少一侧热耦接至流过第一通道216的热排气而转换元件的另一侧热耦接至冷却流体(例如，发动机冷却液)。转换元件的任一侧上的温度差都可以导致可以被存储在电池256中的电压的产生。被存储在电池256中的能量可以被用于执行其他车辆运转，例如，作为用于乘客车厢加热、用于车窗除霜等的能量的来源。

在另一示例中，排气能量回收系统可以基于兰金循环(Rankine cycle)，所述兰金循环可以包括利用排气热汽化加压的流体的热力学循环。由汽化的流体产生的气流/蒸汽压力然后可以驱动可以被直接连结到发动机的曲轴或被联接到产生电力的交流发电机的膨胀器。在一个示例中，排气能量回收系统可以是热电发电机(TEG，也被称为塞贝克(Seebeck)发电机)。TEG是将基于温度差的热直接转换为电能的固态装置。TEG可以像热发动机一样工作，而且更不庞大、没有移动零件。

从排气能量回收系统254中流出的排气比流入排气能量回收系统的排气更冷。离开能量回收系统的冷却的排气流过第一通道216到达涡轮机204，然后流过涡轮机到达第三通道220，所述第三通道220被流体地耦接至EGR通道228，所述EGR通道228分叉为LP-EGR通道252和HP-EGR通道250。取决于发动机运转参数，经冷却的排气流过EGR通道228并且流至LP-EGR通道或HP-EGR通道。因此，在LP-EGR通道或HP-EGR通道中可以不需要EGR冷却器来冷却流至进气装置42的排气，因此防止到EGR冷却器的热排放，并且改善总体燃料效率。在其他示例中，一个或多个EGR冷却器可以存在于LP-EGR通道252和/或HP-EGR通道250中，即使在高排气温度状况下，也允许相对高量的EGR被引导到发动机。

到排气能量回收系统254的排气的流动可以通过排气能量回收系统上游的第一三通阀222的位置来调节。当在第一位置中时(例如，如在图2中示出的在增加的扭矩需求期间的第一标准模式下)，第一三通阀222可以使排气流过第一通道216到达(并且通过)排气回收系统254。离开能量回收系统254的经冷却的排气可以流过第一通道216到达涡轮机204，并且流过涡轮机到达至少一个后处理装置，从至少一个后处理装置流至大气。

在第二位置中的第一三通阀222可以引导排气绕过排气回收系统254并且绕过涡轮机，并且使排气流过第二通道218、直接到达至少一个后处理装置(例如，如在图4和图5中图示的在冷启动状况下的第一旁路模式下和在发动机怠速状况下的第二旁路模式下)。

在第三位置中的第一阀可以将一部分排气引导到第一通道216，该排气流至(并且流过)排气回收系统254到达涡轮机204，并且可以引导另一部分排气流至至少一个后处理装置，从而绕过涡轮机(例如，在图3中图示的在峰值负荷状况下的第二标准模式下)。类似于在上面参照图2-10描述的排气系统和方法，在图11中图示的排气系统可以在四种运转模式(第一标准、第二标准、第一旁路、第二旁路)下运转，并且可以依据发动机工况而在四种运转模式之间转变。

图12示意地图示了具有排气系统71的发动机系统1000。排气系统71可耦接至发动机10，其包括多个气缸，在本文中被描绘为直列式布置的四个气缸，但是其他配置是可能的。如之前在图2中图示的，发动机10经由进气歧管44接收进气，并且经由排气歧管48排出排气。排气系统71包括涡轮增压器1002，所述涡轮增压器1002包括压缩机1006和涡轮机1004，所述压缩机1006被布置在进气通道42中，所述涡轮机1004沿着排气通道被布置以接收来自排气歧管48的排气。压缩机1006可以由排气涡轮机1004经由轴1008至少部分地提供动力。一些或全部排气可以经由由废气门1030控制的涡轮机旁路通道绕过涡轮机1004。被耦接至电池1021的排气能量回收系统1020可以在排气歧管的下游且在涡轮机1004的上游被流体地耦接至排气通道。

排气能量回收系统1020可以包括至少一个热能到电能转换元件，所述热能到电能转换元件将排气与冷却流体(例如，发动机冷却液)之间的温度差转换为可以被存储在电池1021中的电能。具有HP-EGR阀1017的HP-EGR通道1016可以使离开涡轮机上游的排气能量回收系统1020的经冷却的排气在压缩机的下游流至进气通道。LP-EGR通道1018可以使离开排气能量回收系统1020的经冷却的排气在压缩机1006的上游从涡轮机1004的下游流至进气通道。

排气系统71包括一个或多个排气后处理装置，类似于参照图2描述的后处理装置。如在图12中图示的，排气系统71包括第一后处理装置1010、第二后处理装置1012和第三后处理装置1014。后处理装置可以包括三元催化剂(TWC)、碳氢化合物捕集器、微粒过滤器、消声器、氧化催化剂、稀NOx捕集器(LNT)、选择性催化还原(SCR)系统、或其他合适的后处理装置中的一个或多个。在一个具体示例中，发动机10可以是汽油发动机，并且第一后处理装置可以是TWC，第二后处理装置可以是车底转化器，并且第三后处理装置可以是消声器。在另一具体示例中，发动机10可以是柴油发动机，并且第一后处理装置可以是柴油氧化催化剂，第二后处理装置可以是柴油微粒过滤器，并且第三后处理装置可以是SCR/LNT。上面提供的示例是非限制性的，并且其他配置是可能的。

排气系统71进一步包括多个排气通道和三通阀，以引导排气流通过涡轮机1004并且通过多个后处理装置。排气歧管48被流体地耦接至第一通道1024。第一通道1024通过第一三通阀1022被流体地耦接至排气能量回收系统1020，并且然后被流体地耦接至涡轮机1004。第二通道1026将涡轮机1004连接至至少一个后处理装置，并且然后将后处理装置连接至大气。第三通道1028具有通过第一三通阀1022被耦接至第一通道1024的进口，并且第三通道1028具有在涡轮机的下游且在至少一个后处理装置的上游被耦接至第二通道1026的出口。因此，当第一三通阀1022在第一位置中时，第一通道1024被配置为至少在一些状况下引导排气从排气歧管48直接通过排气能量回收系统1020到达涡轮机1004。当第一三通阀在第二位置中时，第三通道1028被配置为至少在某些工况下将排气直接引导到至少一个后处理装置，从而使排气流绕过排气能量回收系统1020和涡轮机1004。

在一个示例中，在发动机低负荷状况(包括发动机怠速状况)下，排气系统可以在第一运转模式下运转。在第一运转模式下，在第一位置中的第一三通阀1022引导排气通过第一通道1024到达排气能量回收系统1020。排气然后流过排气能量回收系统1020到达涡轮机1004。排气的热能可以被提取，并且被排气能量回收系统1020转换为电能，并且被存储在电池1021中。离开排气能量回收系统1020的经冷却的排气流至涡轮机1004，并且然后流过涡轮机到达第二通道1026，其中排气流过至少一个后处理装置到达大气。通过LP-EGR阀1019的调节，LP-EGR可以通过LP-EGR通道1018从第二通道1026在压缩机1006的上游被引导到进气装置42。流过LP-EGR通道1018的排气已经处于降低的温度，因为当排气流过排气能量回收系统1020时从排气提取了热能。在压缩机的上游被输送给进气装置的LP-EGR可以减少排放，并且增加燃料效率。

当发动机正在峰值功率和/或负荷状况下运转时，排气系统可以在第二运转模式下，其中排气通过在第一位置中的第一三通阀流至(并且流过)排气能量回收系统1020到达涡轮机1004。排气然后流过涡轮机到达至少一个后处理装置，并且然后到达大气。在排气能量回收系统的下游且在涡轮机的上游离开的经冷却的EGR可以通过HP-EGR通道在压缩机1006的下游被引导到进气装置42，从而减少发动机泵送损失，改善燃料经济性并减少排放。

在另一示例中，在当后处理装置还未到达起燃温度时的冷启动状况下，排气系统可以在第三运转模式下。在第三运转模式下，在第二位置中的三通阀1022可以使排气通过第三通道1028流至第二通道1026，然后从第二通道1026流至至少一个后处理装置，并且然后从该至少一个后处理装置流至大气，从而绕过排气能量回收系统1020和涡轮机1004。EGR不会通过HP-EGR通道和LP-EGR通道流至进气装置。

图13是图示用于选择排气系统运转模式的方法1100的流程图。方法1100可以被执行以便使排气系统(诸如图12的排气系统71)在期望的运转模式下运转。用于执行方法1100和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器(例如，控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如在上面参照图1和12描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器(诸如三通阀、废气门、节气门等)来根据在下面描述的方法调整发动机运转。

在1102处，方法1100包括确定运转参数。经确定的运转参数可以包括但不限于发动机转速、请求的扭矩、发动机温度、升压压力、发动机输出、排气成分浓度、和其他参数。在1104处，基于经确定的运转参数，方法1100包括确定发动机低负荷状况是否被检测到。当发动机为怠速时、发动机未正在阈值转速或其他参数内运转时，发动机低负荷状况可以被检测到。相应地，如果发动机低负荷状况被检测到，方法1100进入到1112，以使排气系统在第一运转模式下运转，包括使排气通过在第一位置中的第一三通阀流至排气能量回收系统，流过排气能量回收系统到达涡轮机，流过涡轮机到达至少一个后处理装置，并且流过至少一个后处理装置到达大气。通过LP-EGR通道的经冷却的EGR在压缩机的上游被引导到进气装置。方法1100然后返回。

如果发动机低负荷状况未被检测到，方法1100进入到1106，以确定发动机是否正在峰值功率和/或负荷状况下运转。峰值功率和/或负荷状况可以包括最大发动机负荷和/或功率输出，并且可以基于质量空气流量、排气温度、进气节气门位置、或其他合适的参数检测。如果确定发动机正在峰值功率和/或负荷状况下运转，方法1100进入到1114，以使排气系统在第二运转模式下运转。第二运转模式包括第一阀在第一位置中，并且还包括使排气流过排气能量回收系统到达涡轮机，流过涡轮机到达至少一个后处理装置，并且流过至少一个后处理装置到达大气。通过HP-EGR通道的经冷却的EGR在压缩机的下游被引导到进气装置。方法1100然后返回。

如果峰值负荷状况未被检测到，该方法进入到1108，以评估冷启动状况是否存在。冷启动状况可以包括发动机温度在阈值温度之下、催化剂温度在阈值温度之下、在启动时发动机温度等于环境温度、小于自发动机启动以后已经逝去的阈值时间量、或其他合适的参数。在发动机冷启动状况下，发动机温度会在标准运转温度(例如，100°F)之下，并且因此排气装置中的一个或多个后处理装置(诸如TWC)会在起燃温度之下。为了加快后处理装置升温，排气可以被输送通过一个或多个后处理装置，从而绕过排气能量回收系统和涡轮机。因此，如果发动机正在冷启动状况下运转，方法1100进入到1116，以使排气系统在第三运转模式下运转，包括使排气流过至少一个后处理装置到达大气，从而绕过排气能量回收系统和涡轮机。方法1100然后返回。

如果发动机未正在冷启动状况下运转，例如如果发动机温度在阈值温度之上，方法1100进入到1110，并且使排气系统如在上面描述那样在第一运转模式下运转。方法1100然后返回。

以此方式，车辆中的发动机系统的排气系统可以响应于发动机工况而在不同的模式下运转。在第一标准模式下的运转期间，排气在到达排气后处理装置之前首先流过涡轮机，从而允许经由涡轮增压器的最大排气能量提取。这在车辆发动或通常与涡轮增压器迟滞相关联的其他状况下会是特别有用的，因为快速的涡轮机响应(例如，加速自旋)被期望以输送请求的扭矩。当在第二标准模式下运转时，在发动机峰值负荷状况下，一些负荷可以通过将至少一部分排气流从涡轮机转向而被引导远离涡轮机，从而降低负荷并且防止涡轮机的过热。在第一旁路模式下的运转期间，排气在到达涡轮机之前流过后处理装置。这可以在冷启动状况下允许快速的催化剂升温，并且可以防止高温排气、微粒物质、或可以使涡轮机退化的其他排气成分到达涡轮机。此外，排气背压可以在第一旁路运转模式下被降低。在第二旁路模式下的运转期间，流过至少一个后处理装置到达涡轮机的排气可以通过第二阀被部分地引导到大气，以在发动机怠速状况下减少泵送损失。另外，在上述的所有运转模式下，排气仍然流过后处理装置并且被供给到涡轮机，从而在所有工况下都允许排放符合和增加的发动机性能，而不必调整发动机部件的封装。

使具有排气系统的发动机系统在第一或第二标准运转模式下运转的技术效果是，在加速事件期间提供快速的响应而在发动机峰值负荷状况下降低涡轮机上的负荷。此外，使具有排气系统的发动机系统在第一或第二旁路运转模式下运转的技术效果是，在冷启动状况下提供加快的催化剂升温而在发动机怠速状况下减少泵送损失。

一种用于发动机的方法包括，在第一状况下，使第一部分排气流至涡轮机，从所述涡轮机流至至少一个后处理装置，然后从所述至少一个后处理装置流至大气，并且使第二部分排气流至所述至少一个后处理装置，从而绕过所述涡轮机，然后从所述后处理装置流至大气；以及在第二状况下，使第三部分排气流至所述至少一个后处理装置，从所述至少一个后处理装置流至所述涡轮机，并且然后从所述涡轮机流至大气，并且使第四部分排气流至所述至少一个后处理装置，并且然后从所述至少一个后处理装置流至大气，从而绕过所述涡轮机。在所述方法的第一示例中，其中所述第一状况包含发动机输出在第一阈值输出之上，并且所述第二状况包含发动机输出在第二阈值输出之下。所述方法的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包含，使至少一部分排气经由共同的排气再循环通道流至发动机的进气装置，所述共同的排气再循环通道分叉为高压排气再循环通道和低压排气再循环通道，所述共同的排气再循环通道在所述涡轮机与所述至少一个后处理装置之间的位置处接收排气。所述方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括，在所述第一状况下，使排气流过所述共同的排气再循环到达所述高压排气再循环通道，从所述高压排气再循环通道在压缩机的下游流至所述进气装置，并且在所述第二状况下，使排气流过所述共同的排气再循环到达所述低压排气再循环通道，从所述低压排气再循环通道在压缩机的上游流至所述进气装置。所述方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中在所述第一状况下使排气流动包含，将第一三通阀置于第三位置中并且将第二三通阀和第三三通阀置于相应的第一位置中。所述方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个，并且进一步包括，在所述第二状况下使排气流动包含，将所述第一三通阀和所述第三三通阀置于相应的第二位置中并且将所述第二三通阀置于第三位置中。所述方法的第六示例可选地包括第一至第五示例中的一个或多个，并且进一步包括，响应于从所述第一状况到所述第二状况的转变，调整进气节流阀和排气再循环阀中的一个或多个以维持期望的进气流。所述方法的第七示例可选地包括第一至第六示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中所述进气节流阀和排气再循环阀中的所述一个或多个基于升压压力被进一步调整。所述方法的第八示例可选地包括第一至第七示例中的一个或多个，并且进一步包含，在第三状况下，使排气流过所述涡轮机，从所述涡轮机流至所述至少一个后处理装置，然后从所述至少一个后处理装置流至大气，并且在第四状况下，使排气流过所述至少一个后处理装置，从所述至少一个后处理装置流至所述涡轮机，然后从所述涡轮机流至大气。所述方法的第九示例可选地包括第一至第八示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中所述第三状况包含发动机加速事件，并且所述第四状况包含发动机温度在阈值温度之下。

一种用于发动机的系统包括，发动机，其具有排气歧管；涡轮增压器涡轮机，其经由第一通道被流体地耦接至所述排气歧管；第二通道，其在所述涡轮机的上游从所述第一通道分出来，并且具有被流体地耦接至所述涡轮机的出口；在所述第一通道与所述第二通道之间的交界处的第一三通阀；至少一个后处理装置，其被设置在所述第二通道中；第二三通阀，其在所述涡轮机的上游且在所述至少一个后处理装置的下游被设置在所述第二通道中，所述第二三通阀将所述第二通道耦接至大气；第三通道，其被流体地耦接至所述涡轮机的出口，并且在所述至少一个后处理装置的上游被流体地耦接至所述第二通道；第三三通阀，其将所述第三通道耦接至大气；第四三通阀，其将共同的排气再循环(EGR)通道耦接至低压EGR(LP-EGR)通道并且耦接至高压EGR(HP-EGR)通道；以及控制器，其存储可执行为以下的指令：响应于第一发动机工况，调整所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀和所述第四三通阀中的一个或多个的位置，以将所述第一通道流体地耦接至所述涡轮机和所述至少一个后处理装置中的每一个，将所述第二通道流体地耦接至大气，将所述第三通道流体地耦接至所述第二通道，并且将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述HP-EGR通道；以及响应于第二发动机工况，调整所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀和所述第四三通阀中的一个或多个的位置，以将所述第二通道流体地耦接至所述涡轮机和大气中的每一个，将所述第一通道流体地耦接至所述第二通道，将所述第三通道流体地耦接至大气，并且将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述LP-EGR通道。在所述系统的第一示例中，其中所述控制器具有可执行为以下的指令：为了将所述第一通道流体地耦接至所述涡轮机和所述至少一个后处理装置中的每一个，将所述第一三通阀的所述位置调整到被配置为将第一部分排气引导到所述第一通道并且将第二部分排气引导到所述至少一个后处理装置的第三位置，为了将所述第二通道流体地耦接至大气，将所述第二三通阀的所述位置调整到被配置为仅将排气引导到大气的第一位置，为了将所述第三通道流体地耦接至所述第二通道，将所述第三三通阀的所述位置调整到被配置为仅将排气引导到所述第二通道的第一位置，并且为了将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述HP-EGR通道，将所述第四三通阀的所述位置调整到被配置为仅将排气引导到所述HP-EGR通道的第一位置。所述系统的第二示例可选地包括第一示例，并且进一步包括，其中所述控制器具有可执行为以下的指令：为了将所述第二通道流体地耦接至所述涡轮机和大气中的每一个，将所述第二三通阀的所述位置调整到被配置为将所述第三部分排气引导到所述涡轮机并且将所述第四部分排气引导到大气的第三位置，为了将所述第一通道流体地耦接至所述第二通道，将所述第一三通阀的所述位置调整到被配置为仅将排气引导到所述第二通道的第二位置，为了将所述第三通道流体地耦接至大气，将所述第三三通阀的所述位置调整到被配置为仅将排气引导到大气的第二位置，并且为了将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述LP-EGR通道，将所述第四三通阀的所述位置调整到被配置为仅将排气引导到所述LP-EGR通道的第二位置。所述系统的第三示例可选地包括第一和第二示例，并且进一步包括，排气能量回收系统，所述排气能量回收系统被耦接至电池，且在所述第一三通阀的下游且在所述涡轮机的上游被设置在所述第一通道中。所述系统的第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中所述控制器具有可执行为调整所述第一三通阀的所述位置以将所述第一通道流体地耦接至所述排气能量回收系统的指令。所述系统的第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中所述共同的EGR通道的进口在所述第三三通阀的上游且在所述涡轮机的下游被耦接至所述第三通道。所述系统的第六示例可选地包括第一至第五示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中所述控制器进一步包含可执行为以下的指令，响应于第三发动机工况，调整所述第一、第二、第三和第四三通阀中的一个或多个的所述位置，以仅将所述第一通道流体地耦接至所述涡轮机，仅将所述第三通道流体地耦接至所述第二通道，仅将所述第二通道流体地耦接至大气，并且将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述HP-EGR通道。所述系统的第七示例可选地包括第一至第六示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中所述控制器进一步包含可执行为以下的指令，响应于第四发动机工况，调整所述第一、第二、第三和第四三通阀中的一个或多个的所述位置，以仅将所述第一通道流体地耦接至所述第二通道，以仅所述第二通道流体地耦接至所述涡轮机，以仅所述第三通道流体地耦接至大气，并且仅将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述LP-EGR通道。

另一示例方法包括，选择性地使排气通过在第一位置中的第一三通阀流至涡轮机，然后从所述涡轮机流至至少一个后处理装置，并且然后从所述至少一个后处理装置流至大气，以及响应于升压压力在阈值之上，调整所述第一三通阀的位置，以使一部分排气绕过所述涡轮机，所述部分排气通过所述第一三通阀行进至所述至少一个后处理装置，然后从所述后处理装置行进至大气。所述方法的第一示例进一步包括，其中调整所述第一三通阀的所述位置进一步包含，调整所述第一三通阀的所述位置以使第二部分排气通过所述第一三通阀流至所述涡轮机，然后从所述涡轮机流至所述至少一个后处理装置，然后从所述至少一个后处理装置流至大气。

注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中，并且可以由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件相结合的控制器的控制系统执行。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现在本文中所描述的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码，其中通过配合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令而使所描述的动作得以实现。

应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和配置和其他的特征、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。

以下权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求而得要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种方法，其包含：

在第一状况期间，使第一部分排气流至涡轮机，从所述涡轮机流至至少一个后处理装置，然后从所述至少一个后处理装置流至大气，并且使第二部分排气流至所述至少一个后处理装置，绕过所述涡轮机，然后从所述后处理装置流至大气；以及

在第二状况期间，使第三部分排气流至所述至少一个后处理装置，从所述至少一个后处理装置流至所述涡轮机，并且然后从所述涡轮机流至大气，并且使第四部分排气流至所述至少一个后处理装置，并且然后从所述至少一个后处理装置流至大气，绕过所述涡轮机。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一状况包含发动机输出在第一阈值输出之上，并且所述第二状况包含发动机输出在第二阈值输出之下。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，使至少一部分排气经由共同的排气再循环通道流至发动机的进气装置，所述共同的排气再循环通道分叉为高压排气再循环通道和低压排气再循环通道，所述共同的排气再循环通道在所述涡轮机与所述至少一个后处理装置之间的位置处接收排气。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含，在所述第一状况期间，使排气流过所述共同的排气再循环通道到达所述高压排气再循环通道，从所述高压排气再循环通道在压缩机的下游流至所述进气装置，并且在所述第二状况期间，使排气流过所述共同的排气再循环通道到达所述低压排气再循环通道，从所述低压排气再循环通道在所述压缩机的上游流至所述进气装置。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一状况期间使排气流动包含，将第一三通阀置于第三位置中并且将第二三通阀和第三三通阀置于相应的第一位置中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述第二状况期间使排气流动包含，将所述第一三通阀和所述第三三通阀置于相应的第二位置中并且将所述第二三通阀置于第三位置中。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，响应于从所述第一状况到所述第二状况的转变，调整进气节流阀和排气再循环阀中的一个或多个以维持期望的进气流。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述进气节流阀和排气再循环阀中的所述一个或多个基于升压压力被进一步调整。

9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，在第三状况期间，使排气流过所述涡轮机，从所述涡轮机流至所述至少一个后处理装置，然后从所述至少一个后处理装置流至大气，并且在第四状况期间，使排气流过所述至少一个后处理装置，从所述至少一个后处理装置流至所述涡轮机，然后从所述涡轮机流至大气。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第三状况包含发动机加速事件，并且所述第四状况包含发动机温度在阈值温度之下。

11.一种系统，其包含：

发动机，其具有排气歧管；

涡轮增压器涡轮机，其经由第一通道被流体地耦接至所述排气歧管；

第二通道，其在所述涡轮机的上游从所述第一通道分出来，并且具有被流体地耦接至所述涡轮机的出口；

在所述第一通道与所述第二通道之间的交界处的第一三通阀；

至少一个后处理装置，其被设置在所述第二通道中；

第二三通阀，其在所述涡轮机的上游且在所述至少一个后处理装置的下游被设置在所述第二通道中，所述第二三通阀将所述第二通道耦接至大气；

第三通道，其被流体地耦接至所述涡轮机的出口，并且在所述至少一个后处理装置的上游被流体地耦接至所述第二通道；

第三三通阀，其将所述第三通道耦接至大气；

第四三通阀，其将共同的排气再循环通道即共同的EGR通道耦接至低压EGR通道即LP-EGR通道并且耦接至高压EGR通道即HP-EGR通道；以及

控制器，其存储指令，该指令可执行以：

响应于第一发动机工况，调整所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀和所述第四三通阀中的一个或多个的位置，以将所述第一通道流体地耦接至所述涡轮机和所述至少一个后处理装置中的每一个，将所述第二通道流体地耦接至大气，将所述第三通道流体地耦接至所述第二通道，并且将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述HP-EGR通道；以及

响应于第二发动机工况，调整所述第一三通阀、所述第二三通阀、所述第三三通阀和所述第四三通阀中的一个或多个的位置，以将所述第二通道流体地耦接至所述涡轮机和大气中的每一个，将所述第一通道流体地耦接至所述第二通道，将所述第三通道流体地耦接至大气，并且将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述LP-EGR通道。

12.根据权利要求11所述的系统，其中为了将所述第一通道流体地耦接至所述涡轮机和所述至少一个后处理装置中的每一个，所述控制器具有可执行的指令以将所述第一三通阀调整到被配置为将第一部分排气引导到所述第一通道并且将第二部分排气引导到所述至少一个后处理装置的第三位置，为了将所述第二通道流体地耦接至大气，所述控制器具有可执行的指令以将所述第二三通阀调整到被配置为仅将排气引导到大气的第一位置，为了将所述第三通道流体地耦接至所述第二通道，所述控制器具有可执行的指令以将所述第三三通阀调整到被配置为仅将排气引导到所述第二通道的第一位置，并且为了将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述HP-EGR通道，所述控制器具有可执行的指令以将所述第四三通阀调整到被配置为仅将排气引导到所述HP-EGR通道的第一位置。

13.根据权利要求11所述的系统，其中为了将所述第二通道流体地耦接至所述涡轮机和大气中的每一个，所述控制器具有可执行的指令以将所述第二三通阀调整到被配置为将所述第三部分排气引导到所述涡轮机并且将所述第四部分排气引导到大气的第三位置，为了将所述第一通道流体地耦接至所述第二通道，所述控制器具有可执行的指令以将所述第一三通阀调整到被配置为仅将排气引导到所述第二通道的第二位置，为了将所述第三通道流体地耦接至大气，所述控制器具有可执行的指令以将所述第三三通阀调整到被配置为仅将排气引导到大气的第二位置，并且为了将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述LP-EGR通道，所述控制器具有可执行的指令以将所述第四三通阀调整到被配置为仅将排气引导到所述LP-EGR通道的第二位置。

14.根据权利要求11所述的系统，其进一步包含排气能量回收系统，所述排气能量回收系统被耦接至电池，且在所述第一三通阀的下游且在所述涡轮机的上游被设置在所述第一通道中。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述控制器具有可执行的指令以调整所述第一三通阀的所述位置以将所述第一通道流体地耦接至所述排气能量回收系统。

16.根据权利要求11所述的系统，其中所述共同的EGR通道的进口在所述第三三通阀的上游且在所述涡轮机的下游被耦接至所述第三通道。

17.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器包含进一步的可执行指令以：响应于第三发动机工况，调整所述第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀和第四三通阀中的一个或多个的所述位置，以仅将所述第一通道流体地耦接至所述涡轮机，仅将所述第三通道流体地耦接至所述第二通道，仅将所述第二通道流体地耦接至大气，并且将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述HP-EGR通道。

18.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器包含进一步的可执行指令以：响应于第四发动机工况，调整所述第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀和第四三通阀中的一个或多个的所述位置，以仅将所述第一通道流体地耦接至所述第二通道，以仅将所述第二通道流体地耦接至所述涡轮机，以仅将所述第三通道流体地耦接至大气，并且仅将所述共同的EGR通道流体地耦接至所述LP-EGR通道。

19.一种方法，其包含：

使排气通过在第一位置中的第一三通阀流至涡轮机，然后流至后处理装置，并且然后流至大气；以及

响应于升压压力在阈值之上，调整所述第一三通阀的位置，以使排气绕过所述涡轮机，并且通过所述第一三通阀到达所述后处理装置，并且然后到达大气。

20.根据权利要求19所述的方法，其中从所述三通阀到所述后处理装置并且然后到大气的所述流动直接进行，而不流过其之间的任何其他装置，并且其中调整所述第一三通阀的所述位置进一步包含，调整所述第一三通阀的所述位置以使第二部分排气通过所述第一三通阀流至所述涡轮机，然后从所述涡轮机流至所述后处理装置，然后从所述后处理装置流至大气。