CN105275587B - 具有停缸和多级涡轮增压系统的发动机 - Google Patents

具有停缸和多级涡轮增压系统的发动机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有停缸和多级涡轮增压系统的发动机。一种内燃发动机包括限定第一和第二汽缸的汽缸体、和联接至汽缸体的气缸盖。发动机还包括通道，所述通道具有用于从汽缸盖排出燃烧后气体的第一出口和第二出口。发动机还包括用于选择性地激活和停用第一汽缸的机构以及具有低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机的涡轮增压系统。低流量涡轮增压机由来自第一出口的气体驱动，高流量涡轮增压机由来自第二出口的气体驱动。涡轮增压系统还包括第一流动控制装置，当第一和第二汽缸被激活时，第一流动控制装置将气体经由第一和第二出口导向至涡轮增压机。当第一汽缸被停缸时，第一流动控制装置还将气体经由第一出口仅导向至低流量涡轮增压机并阻挡第二出口。

Description

具有停缸和多级涡轮增压系统的发动机
技术领域
本公开涉及一种具有停缸和多级涡轮增压系统的内燃发动机。
背景技术
内燃发动机(ICE)常常被调用以基于可靠的基础在延长的时间段内产生可观水平的功率。许多这样的ICE组件采用涡轮增压装置，诸如排气涡轮机驱动的涡轮增压机，以在气流进入发动机的进气歧管之前压缩所述气流，以便增加功率和效率。
具体地，涡轮增压机是离心压气机，其迫使与可通过环境大气压实现的相比更多空气、且因此更多氧气进入ICE的燃烧腔室。被迫入ICE的含氧空气的附加质量改进发动机的容积效率，允许其在给定循环中燃烧更多燃料，且由此产生更多功率。
另外，ICE在方法上被开发为消耗更少量的燃料。各种技术常常被并入ICE中，以产生要求的功率，同时允许目标发动机以更加燃料高效的模式操作。这样的燃料节省技术可当发动机功率需求减少时切断一些发动机汽缸的操作，并且甚至当不需要发电机功率时完全停止发动机。
发明内容
本发明涉及一种内燃发动机，包括：
汽缸体，限定第一汽缸和第二汽缸；
汽缸盖，联接至汽缸体，并配置为供应空气和燃料至第一汽缸以及第二汽缸，用于在其中的相应燃烧，以及从第一和第二汽缸排出燃烧后气体；
通道，与汽缸盖流体连通，并具有用于排出燃烧后气体的第一出口和第二出口；
机构，配置为选择性地激活和停用第一汽缸；和
涡轮增压系统，配置为将正从环境接收的空气流加压，用于递送至汽缸盖，涡轮增压系统包括：
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机，其中，每一个涡轮增压机配置为将空气流加压，用于递送至汽缸盖，且其中，低流量涡轮增压机由来自第一出口的燃烧后气体驱动，高流量涡轮增压机由来自第二出口的燃烧后气体驱动；和
第一流动控制装置，配置为当第一和第二汽缸激活时选择性地将燃烧后气体经由第一和第二出口导向至相应的低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机，以及当第一汽缸经由所述机构停用时将燃烧后气体经由第一出口导向至低流量涡轮增压机并阻挡第二出口。
在该发动机中，进一步包括操作地连接至汽缸盖的排气歧管，其中排气歧管限定第一出口和第二出口中的每一个。
在该发动机中，排气歧管集成到汽缸盖中。
在该发动机中，第一流动控制装置安装在第二出口处。
在该发动机中，第一流动控制装置还配置为：当第一和第二汽缸激活且发动机运行不超过(up to)预定速度时，将燃烧后气体经由第一出口导向至低流量涡轮增压机并阻挡第二出口。
在该发动机中，进一步包括可编程控制器，所述控制器配置为调节第一流动控制装置的操作；
其中，控制器被编程为：
打开第一流动控制装置，以导向燃烧后气体用于驱动低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机；以及
关闭第一流动控制装置，以导向燃烧后气体用于驱动低流量涡轮增压机，并阻止燃烧后气体驱动高流量涡轮增压机。
在该发动机中，
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机中的每一个包括相应的涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮配置为接收燃烧后气体；以及
高流量涡轮增压机包括废气门阀，所述废气门阀配置为选择性地打开和关闭用于高流量涡轮增压机的涡轮机叶轮周围的燃烧后气体的旁路。
在该发动机中，
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机中的每一个包括相应的压缩机，所述压缩机配置为将空气流加压；
每一个压缩机包括入口和出口；且
涡轮增压系统还包括第二流动控制装置，该第二流动控制装置配置为选择性地打开和关闭低流量涡轮增压机的压缩机的入口和出口之间的流体路径。
在该发动机中，控制器还配置为调节第二流动控制装置的操作并对打开第二流动控制装置连同打开第一流动控制装置进行协调。
在该发动机中，低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机串联布置，使得空气流在已经被高流量涡轮增压机的压缩机接收且已通过其之后被低流量涡轮增压机的压缩机接收。
本发明还涉及一种车辆，包括：
从动轮；和
动力传动系，包括内燃发动机和变速器组件，所述变速器组件操作地连接至发动机并配置为将发动机扭矩传递至从动轮，所述发动机包括：
汽缸体，限定第一汽缸和第二汽缸；
汽缸盖，联接至汽缸体，并配置为供应空气和燃料至第一汽缸以及第二汽缸，用于在其中的相应燃烧，以及从第一和第二汽缸排出燃烧后气体；
通道，与汽缸盖流体连通，并具有用于排出燃烧后气体的第一出口和第二出口；
机构，配置为选择性地激活和停用第一汽缸；和
涡轮增压系统，配置为将正从环境接收的空气流加压，用于递送至汽缸盖，涡轮增压系统包括：
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机，其中，每一个涡轮增压机配置为将空气流加压，用于递送至汽缸盖，且其中，低流量涡轮增压机由来自第一出口的燃烧后气体驱动，高流量涡轮增压机由来自第二出口的燃烧后气体驱动；和
第一流动控制装置，配置为当第一和第二汽缸激活时选择性地将燃烧后气体经由第一和第二出口导向至相应的低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机，以及当第一汽缸经由所述机构停用时将燃烧后气体经由第一出口导向至低流量涡轮增压机并阻挡第二出口。
在该车辆中，发动机还包括操作地连接至汽缸盖的排气歧管，且其中，排气歧管限定第一出口和第二出口。
在该车辆中，排气歧管集成到汽缸盖中。
在该车辆中，第一流动控制装置安装在第二出口处。
在该车辆中，第一流动控制装置还配置为：当第一和第二汽缸激活且发动机运行不超过(up to)预定速度时，将燃烧后气体经由第一出口导向至低流量涡轮增压机并阻挡第二出口。
在该车辆中，还包括可编程控制器，所述控制器配置为调节第一流动控制装置的操作；其中，控制器被编程为：
打开第一流动控制装置，以导向燃烧后气体用于驱动低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机，以及
关闭第一流动控制装置，以导向燃烧后气体用于驱动低流量涡轮增压机，并阻止燃烧后气体驱动高流量涡轮增压机。
在该车辆中，
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机中的每一个包括相应的涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮配置为接收燃烧后气体；以及
高流量涡轮增压机包括废气门阀，所述废气门阀配置为选择性地打开和关闭用于高流量涡轮增压机的涡轮机叶轮周围的燃烧后气体的旁路。
在该车辆中，
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机中的每一个包括相应的压缩机，所述压缩机配置为将空气流加压；
每一个压缩机包括入口和出口；且
涡轮增压系统还包括第二流动控制装置，该第二流动控制装置配置为选择性地打开和关闭低流量涡轮增压机的压缩机的入口和出口之间的流体路径。
在该车辆中，控制器还配置为调节第二流动控制装置的操作并对打开第二流动控制装置连同打开第一流动控制装置进行协调。
在该车辆中，低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机串联布置，使得空气流在已经被高流量涡轮增压机的压缩机接收且已通过其之后被低流量涡轮增压机的压缩机接收。
本发明的一个实施例涉及一种内燃发动机，包括汽缸体，该汽缸体限定第一汽缸和第二汽缸。发动机还包括汽缸盖，连接至汽缸体，并配置为供应空气和燃料至第一汽缸以及第二汽缸以用于在其中的相应燃烧，以及从第一和第二汽缸排出燃烧后气体。发动机还包括通道，其与汽缸盖流体连通并具有用于排出燃烧后气体的第一出口和第二出口。发动机还包括配置为选择性地激活和停用第一汽缸的机构、和配置为将正从环境接收的空气流加压以用于递送至汽缸盖的涡轮增压系统。
涡轮增压系统包括低流量(高压)涡轮增压机和高流量(低压)涡轮增压机。每一个涡轮增压机配置为将空气流加压，用于递送至汽缸盖。低流量涡轮增压机由来自第一出口的燃烧后气体驱动，高流量涡轮增压机由来自第二出口的燃烧后气体驱动。涡轮增压系统还包括第一流动控制装置(旁通阀)。第一流动控制装置当第一和第二汽缸激活时选择性地将燃烧后气体经由第一和第二出口导向至相应的低流量和高流量涡轮增压机，以及当第一汽缸经由所述机构而被停用时将燃烧后气体经由第一出口导向至低流量涡轮增压机并阻挡第二出口。
发动机可还包括操作地连接至汽缸盖的排气歧管。在这种情况下，排气歧管可限定第一出口和第二出口中的每一个。
排气歧管可集成到汽缸盖中。另外，汽缸盖可集成到汽缸体中或与汽缸体一起铸造。
第一流动控制装置可安装在第二出口处。
第一流动控制装置可还配置为，当第一和第二汽缸激活且发动机操作不超过(upto)预定速度时，将燃烧后气体经由第一出口导向至低流量涡轮增压机并阻挡第二出口。
发动机可还包括可编程控制器，所述控制器配置为调节第一流动控制装置的操作。控制器被编程为打开第一流动控制装置，以导向燃烧后气体，以用于驱动低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机。控制器可还被编程为关闭第一流动控制装置，以导向燃烧后气体用于驱动低流量涡轮增压机，以及阻止燃烧后气体驱动高流量涡轮增压机。
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机中的每一个可包括相应的涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮配置为接收燃烧后气体。另外，高流量涡轮增压机可包括废气门阀，所述废气门阀配置为选择性地打开和关闭用于高流量涡轮增压机的涡轮机叶轮周围的燃烧后气体的旁路。
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机中的每一个可包括相应的压缩机，所述压缩机配置为将空气流加压。在这样的情况下，每个压缩机可包括相对低压入口和相对高压出口。涡轮增压系统可还包括第二流动控制装置，该第二流动控制装置配置为选择性地打开和关闭低流量涡轮增压机的压缩机的入口和出口之间的流体路径。
控制器可还配置为调节第二流动控制装置的操作和对打开第二流动控制装置连同打开第一流动控制装置进行协调，即，控制器可配置为基本同时打开第一和第二流动控制装置二者。
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机可串联布置。在这样的布置中，空气流在已经被高流量涡轮增压机的压缩机接收且已通过其之后被低流量涡轮增压机的压缩机接收。
本公开的另一实施例涉及采用如上所述的发动机的车辆。
本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施所述发明的最佳模式(一个或多个)和实施例(一个或多个)的以下详细描述连同附图和所附权利要求时显而易见。
附图说明
图1是车辆的示意性描绘，该车辆具有带有根据本公开的多级涡轮增压系统的发动机；
图2是发动机的示意性部分横截面顶视图，其具有图1中所示的多级涡轮增压系统，其以停缸模式操作；
图3是发动机的示意性部分横截面顶视图，其具有图1中所示的多级涡轮增压系统，其以全汽缸激活模式操作；
图4是图1-3中所示的发动机的示意图。
具体实施方式
参考附图，其中在几幅图中相同的附图标记对应于相同或相似的构件，图1示出车辆10，车辆10采用动力传动系12，用于经由从动轮14进行车辆的推进。如所示的，动力传动系12包括内燃发动机16，诸如火花-或压缩-点火类型，以及操作地连接至发动机的变速器组件18。动力传动系12可还包括一个或多个电马达/发电机，所述电马达/发电机均未示出，但本领域技术人员可设想其存在。
如图2所示，发动机16包括汽缸体20和汽缸盖24，多个汽缸22布置在所述汽缸体20中，所述汽缸盖24联接至汽缸体。如图2-4所示，汽缸盖24可集成到汽缸体20中或与汽缸体20一起铸造。汽缸盖24从进气系统25接收将在汽缸22内使用以用于之后的燃烧的空气和燃料。空气和燃料或空气单独地被许可经由适当配置的阀(一个或多个)而进入汽缸盖24，以用于每一个单独的汽缸22，所示阀未示出，但对本领域技术人员已知。
汽缸22被分为第一汽缸或第一组汽缸22-1和第二汽缸或第二组汽缸22-2。发动机16还包括机构26，该机构26配置为在发动机操作期间选择性地激活和停用第一组汽缸22-1。机构26可包括可折叠气门挺杆(图2中示出)、可脱开接合气门摇臂、机电或电磁阀促动装置，所述阀促动装置用于操作地连接至被包括在第一组汽缸22-1中的每一个汽缸的每一个阀。尽管上述可脱开接合气门摇臂和单独的机电或电磁阀促动装置未在图中具体示出，但这样的装置对本领域技术人员已知。
每一个汽缸22包括活塞，活塞未具体示出，但对本领域技术人员已知其在汽缸中往复运动。燃烧腔室28形成在汽缸22内，在汽缸盖24的底部表面和活塞的顶部之间。如本领域技术人员已知的，每一个燃烧腔室28从汽缸盖24接收形成燃料-空气混合物以用于在目标燃烧腔室内的后续燃烧的燃料和空气。尽管示出了直列式四缸发动机，但不妨碍本发明应用于具有不同数量和/或布置的汽缸的发动机。
在图中所描绘的直列式四缸发动机的情况下，第一组汽缸22-1可包括两个单独的汽缸，而第二组汽缸22-1可包括余下的两个单独的汽缸。第一组汽缸22-1经由机构26的停用意于允许：当发动机上的负载足够低以使得不需要来自第一和第二组汽缸22-1、22-2二者的功率来驱动车辆10时，发动机16仅运行第二组汽缸22-2。例如，这样的低负载操作可当车辆10以稳态高速公路速度巡航、且发动机16主要用于克服车辆的空气阻力和滚动阻力时发生。因而，当不需要来自第一组汽缸22-1的发动机功率来驱动车辆10时，发动机16仅运行第二组汽缸22-2允许减少的燃料消耗。
发动机16还包括配置为在汽缸体20内旋转的曲轴(未示出)。如本领域技术人员已知的，由于适当配比的燃料-空气混合物在燃烧腔室28中燃烧，曲轴通过活塞而被旋转。在燃料-空气混合物在指定燃烧腔室28内燃烧后，特定活塞的往复运动用于从相应汽缸22排出燃烧后气体32。汽缸盖24还配置为将燃烧后气体32从燃烧腔室28经由排气歧管34排出至排气系统33。排气系统33可还包括废气再循环(EGR)系统31(图4中示出)，如本领域技术人员所理解的。如图2所示，排气歧管34可在内部铸造(即，集成)到汽缸盖24中。排气歧管34限定通道35的至少一部分，所述通道35与汽缸盖24流体连通。第一组汽缸22-1和第二组汽缸22-2将燃烧后气体排放至通道35中。通道35包括两个分开的出口，第一出口35-1和第二出口35-2，其中，第一和第二出口35-1和35-2中的每一个由排气歧管34限定。相应地，来自第一和第二组汽缸22-1、22-2中的每一个的燃烧后气体32可经由第一出口35-1和第二出口35-2中的每一个离开排气歧管34。
发动机16还包括涡轮增压系统36，其配置为产生升压，即，为从环境接收的空气流38加压，用于递送至汽缸22。涡轮增压系统36配置为用于发动机16的两级增压进气设备。涡轮增压系统36包括低流量涡轮增压机40，其与通道35流体连通、并配置为由来自第一出口35-1的燃烧后气体32驱动。低流量涡轮增压机40为空气流38加压并将空气流38排放至汽缸盖24。空气流38在燃烧后气体32的较低流量下因此被加压且继而被递送至第一和第二组汽缸22-1、22-2，该较低流量通常在发动机16的较低旋转速度下产生，诸如约3000RPM以下。另外，当第一组汽缸22-1经由机构26被停用时，低流量涡轮增压机40可被来自第二组汽缸22-2的燃烧后气体32驱动，并供应被增压的空气流38以供给第二组汽缸22-2，以用于与其中的适量的燃料一起燃烧。
涡轮增压系统36还包括高流量涡轮增压机42，其与通道35流体连通并配置为由来自第二出口35-2的燃烧后气体32驱动。低流量涡轮增压机40和高流量涡轮增压机42操作性地串联布置，使得燃烧后气体32可初始地通过低流量涡轮增压机，且随后被引导至高流量涡轮增压机。高流量涡轮增压机42在燃烧后气体32的较高流量下将空气流38加压并将其排放至汽缸盖24，该较高流量通常在发动机16的中间和较高旋转速度下产生，诸如3000RPM附近或以上。另外，当第一组汽缸22-1经由机构26被停用时，高流量涡轮增压机42没有被来自任何汽缸22的燃烧后气体32驱动，且因此怠速。因而，高流量涡轮增压机42意于被处于较高流量下的燃烧后气体32驱动，并将被加压空气流38递送至第一和第二组汽缸22-1、22-2二者，且从而当第一和第二组汽缸二者以较高RPM产生功率时支持发动机16的运行。为了支持这种不同的发动机速度范围和空气流38的速率，低流量涡轮增压机40通常设置尺寸为较小，且因此与高流量涡轮增压机42相比具有更小的旋转惯性。这样，排气歧管34操作地连接至汽缸盖24，而两个分开的出口35-1和35-2允许两个涡轮增压器40、42足够隔开地安装。
如图2和3所示，每一个涡轮增压机40和42包括各自的旋转组件40-1和旋转组件42-1。旋转组件40-1和42-1包括各自的涡轮机叶轮40-2和42-2，分别安装在轴40-3和42-4上。涡轮机叶轮40-2和42-2通过燃烧后气体32与各自的轴40-3、42-3一起旋转。旋转组件42-1实体上大于旋转组件40-1，使得高流量涡轮增压机42可产生从其需要的较高空气流率。涡轮机叶轮40-2和42-2布置在相应涡轮机壳体40-4和42-4内。每一个涡轮机壳体40-4和42-4包括适当配置的(即设计且配置尺寸的)涡轮蜗旋部或蜗壳、相对高压的入口、和相对低压的出口(未详细示出，但对本领域技术人员已知)，其与各自的涡轮机叶轮40-2、42-2一起生成各自的涡轮子组件，又称，涡轮机40A、40B。涡轮机壳体40-4和42-4的涡轮蜗壳接收燃烧后气体32，并将所述气体导向至各自的涡轮机叶轮40-2和42-2。涡轮蜗壳配置为实现各涡轮增压机40和42的特定性能特征，诸如效率或响应。高流量涡轮增压机42的涡轮机壳体42-4包括废气门阀44(图2-4中示出)，该废气门阀配置为选择性地打开和关闭旁路45，该旁路45用于高流量涡轮增压机的涡轮机周围的燃烧后气体。另一方面，低流量涡轮增压机40的涡轮机壳体40-4可配置为没有相应的废气门阀。
每一个旋转组件40-1、42-1还包括各自的压缩机叶轮40-6和42-6，安装在各自的轴40-3和42-3上。压缩机叶轮40-6和42-6配置为将正从环境接收的空气流38加压，用于最终递送至汽缸22。压缩机叶轮40-6和42-6布置在相应压缩机覆盖件40-7和42-7内。每一个压缩机覆盖件40-7和42-7包括压缩机蜗旋部或蜗壳，各自的相对低压入口40-8、42-8，和各自的相对高压出口40-9、42-9，其与各自的压缩机叶轮40-6、42-6一起生成各自的压缩机子组件，又称，压缩机40B、42B。如本领域技术人员所理解的，燃烧后气体32的可变流和力影响可在发动机16的操作范围内由各自的涡轮增压机40和42的每一个压缩机叶轮40-6和42-6产生的升压量。因为低流量涡轮增压机40和高流量涡轮增压机42串联布置，如上所述，空气流38可在已经被高流量涡轮增压机的压缩机42B接收且已通过其之后被低流量涡轮增压机的压缩机40B接收。
在第一和第二组汽缸22-1、22-1中的每一组中包括多个汽缸的发动机16(诸如所示的四缸配置)中，排气歧管34中的第一出口35-1和第二出口35-2中的每一个可还被分叉为分开的分支(未示出)。在这种情况下，每一个出口分支35-1、35-2可连接至单独的通道35，该通道35分别地通向相应的第一和第二组汽缸22-2、22-2。在涡轮增压系统36对于低流量涡轮增压机40和高流量涡轮增压机42的每一个采用双蜗壳配置的情况下，排气歧管34的这种替代配置可能是有用的，如本领域技术人员所理解的。
还如在图2和3中所示的，涡轮增压系统36包括第一流动控制装置46。第一流动控制装置46配置为旁通阀，以将燃烧后气体32经由第一和第二出口35-1和35-2选择性地导向至相应的低流量和高流量涡轮增压机40、42。当第一和第二汽缸22-1、22-1被激活且运行时，即，当发动机16以全汽缸激活模式操作时，第一流动控制装置46将燃烧后气体32经由第一出口35-1导向至低流量涡轮增压机40以及经由第二出口35-2导向至高流量涡轮增压机42(图3中示出)。另一方面，当第一汽缸22-1经由机构26被停用时，即，当发动机16以停缸模式运行时，第一流动控制装置46将燃烧后气体32经由第一出口35-1导向至低流量涡轮增压机40并阻挡第二出口35-2(图2中示出)。如所示的，第一流动控制装置46可安装在第二出口35-2处。涡轮增压系统进一步包括第二流动控制装置48，其布置为选择性地打开和关闭在低流量涡轮增压机的压缩机40B的入口40-8和出口40-9之间的流体路径48A(图4中示出)。因而，第二流动控制装置48可配置为外部控制的单向阀。
如在图1至3中每一个所示的，车辆10可还包括可编程控制器50，控制器50配置为调节发动机的操作，诸如通过控制正被注入到汽缸22用于与被加压空气流38混合以及后续燃烧的燃料的量。控制器50可以是专用发动机或动力传动系控制器，或用于整个车辆10的中央电子控制单元(ECU)。控制器50还配置为调节第一流动控制装置46的操作。更特别地，控制器50编程为：当第一和第二组汽缸22-1、22-2中的每一个被激活时，打开第一流动控制装置46，以导向燃烧后气体32用于驱动低流量涡轮增压机40和高流量涡轮增压机42的每一个。控制器50还编程为：当第一组汽缸22-1被停用时，关闭第一流动控制装置46用于导向燃烧后气体32驱动低流量涡轮增压机40，并阻止燃烧后气体驱动高流量涡轮增压机42。因此，当控制器50命令第一流动控制装置46关闭第二出口25-2时，仅由第二组汽缸22-2产生的燃烧后气体32的较低的流量将能够高效地驱动低流量涡轮增压机40。控制器50可还编程为：当第一和第二组汽缸22-1、22-2二者都被激活且发动机10操作不超过(up to)预定速度时，关闭第一流动控制装置46以阻挡第二出口35-2并将燃烧后气体32经由第一出口导向至低流量涡轮增压机40。这样的预定发动机速度可约3000RPM，其处于低流量涡轮增压机40的操作能力内，如上所述。
控制器50还配置为调节第二流动控制装置48的操作。替代地，控制器50对第二流动控制装置48的打开连同第一流动控制装置46的打开进行协调。此外，控制器40可同时打开第一和第二流动控制装置46、48，以便与打开第二出口35-2大致同时打开流体路径48A。第一流动控制装置46和第二流动控制装置48的这种同时打开允许发动机16仅对第二组汽缸22-2进行升压操作和对第一和第二组汽缸22-1、22-2进行升压操作(即，当第一组汽缸22-1被激活时)之间的平滑过渡
详细描述和附图或视图支持和描述本公开，但是本公开的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，存在各种替换设计和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。此外，附图中所示的实施例或本说明书中提到的各实施例的特征不必被理解为独立于彼此的实施例。而是，实施例的例子中的一个中描述的每一个特征可与来自其他实施例的一个或多个其他期望特征结合，得到在文中或通过参考附图未描述的其他实施例。相应地，这样的其他实施例落入所附权利要求的范围的框架中。

Claims (8)

1.一种内燃发动机，包括：
汽缸体，限定第一汽缸和第二汽缸；
汽缸盖，联接至汽缸体，并配置为供应空气和燃料至第一汽缸以及第二汽缸，用于在其中的相应燃烧，以及从第一和第二汽缸排出燃烧后气体；
通道，与汽缸盖流体连通，并具有用于排出燃烧后气体的第一出口和第二出口；
机构，配置为选择性地激活和停用第一汽缸；
可编程控制器；和
涡轮增压系统，配置为将正从环境接收的空气流加压，用于递送至汽缸盖，涡轮增压系统包括：
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机，其中，每一个涡轮增压机配置为将空气流加压，用于递送至汽缸盖，且其中，低流量涡轮增压机由来自第一出口的燃烧后气体驱动，高流量涡轮增压机由来自第二出口的燃烧后气体驱动；
第一流动控制装置，配置为当第一和第二汽缸激活时选择性地将燃烧后气体经由第一和第二出口导向至相应的低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机，当第一和第二汽缸激活且发动机运行不超过预定速度时，将燃烧后气体经由第一出口导向至低流量涡轮增压机并阻挡第二出口，以及当第一汽缸经由所述机构停用时将燃烧后气体经由第一出口导向至低流量涡轮增压机并阻挡第二出口；和
第二流动控制装置；
其中
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机中的每一个包括相应的压缩机，所述压缩机配置为将空气流加压；
每一个压缩机包括入口和出口；且
该第二流动控制装置配置为选择性地打开和关闭低流量涡轮增压机的压缩机的入口和出口之间的流体路径；和
可编程控制器配置为调节第一流动控制装置和第二流动控制装置的操作。
2.如权利要求1所述的发动机，进一步包括操作地连接至汽缸盖的排气歧管，其中排气歧管限定第一出口和第二出口中的每一个。
3.如权利要求2所述的发动机，其中，排气歧管集成到汽缸盖中。
4.如权利要求2所述的发动机，其中，第一流动控制装置安装在第二出口处。
5.如权利要求1所述的发动机，其中，控制器还被编程为：
打开第一流动控制装置，以导向燃烧后气体用于驱动低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机；以及
关闭第一流动控制装置，以导向燃烧后气体用于驱动低流量涡轮增压机，并阻止燃烧后气体驱动高流量涡轮增压机。
6.如权利要求5所述的发动机，其中，
低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机中的每一个包括相应的涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮配置为接收燃烧后气体；以及
高流量涡轮增压机包括废气门阀，所述废气门阀配置为选择性地打开和关闭用于高流量涡轮增压机的涡轮机叶轮周围的燃烧后气体的旁路。
7.如权利要求1所述的发动机，其中，控制器还配置为对打开第二流动控制装置连同打开第一流动控制装置进行协调。
8.如权利要求1所述的发动机，其中，低流量涡轮增压机和高流量涡轮增压机串联布置，使得空气流在已经被高流量涡轮增压机的压缩机接收且已通过其之后被低流量涡轮增压机的压缩机接收。
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