CN106368799B - 排气控制阀 - Google Patents

Abstract

本申请提供用于调整双涡旋涡轮增压器系统中的分支连通阀的方法和系统。在一个示例中，方法可包含在某些发动机工况期间调整布置在第一适配器与第二适配器之间的阀的位置，以使得能够混合从排气歧管接收的排气，所述排气被递送到涡轮增压器的第一涡旋和第二涡旋以驱动涡轮。

Description

排气控制阀

技术领域

本发明涉及发动机的涡轮增压器。

背景技术

双级涡旋(或双涡旋)涡轮增压器配置可用于涡轮增压发动机中。双涡旋涡轮增压器配置可将涡轮的入口分离成连接到排气歧管流道的两个单独通道。以此方式，流体地分离来自发动机汽缸的排气，所述发动机汽缸的排气脉冲可彼此干扰。

举例来说，在具有排气歧管流道1-3-4-2的汽缸点火次序的I4发动机上，排气歧管流道1和4可连接到双涡旋涡轮的第一入口，且排气歧管流道2和3可连接到所述双涡旋涡轮的第二入口，其中第二入口不同于第一入口，且与第一入口流体地分离。以此方式，使排气脉冲分离可导致在一些状况下排气到涡轮的递送效率增加。

然而，在一些发动机工况下，如上文所描述使排气脉冲分离可减小排气到涡轮的递送效率。举例来说，在某些发动机工况(例如高速和高负荷条件)下，使排气脉冲分离可导致背压和泵送功的增加。与单一涡旋涡轮中并未分离的通道相比较，背压和泵送功的这种增加可归因于排气与双涡旋涡轮中的涡轮之间的更受限的、更小容积的通道。因此，与容积相对较大的未分离通道相比较，汽缸中的排气的量可使容积较小的通道中的压力升高。背压的增加也可导致汽缸中较高含量的具有过度温度的残余气体，由此减小发动机的输出功率和发动机效率。

Styles等人在美国2014/0219849中显示了用于减少双涡旋涡轮增压器中的背压和泵送功的一个示例方法。其中提供了一种系统，所述系统定位双级涡旋(例如，双涡旋)涡轮增压器系统中的第一涡旋与第二涡旋之间的分支连通阀。在示例中，分支连通阀可定位于壁内的通道中，所述壁将双级涡轮增压器的第一涡旋和第二涡旋分离。在打开位置中，分支连通阀可增加第一和第二涡旋之间的流体连通，且在关闭位置中，分支连通阀可减少第一和第二涡旋之间的流体连通。Styles等人的分支连通阀包括可围绕铰链旋转的阀板，铰链被定位在第二涡旋的凹口内。阀板可在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置阀板覆盖分隔壁内的开口，在第二位置阀板处于凹口内。

本文中，本发明者已认识到Styles等人的示例方法的潜在问题。举例来说，可存在与在涡轮增压器和发动机系统中具有可围绕铰链旋转的阀板的分支连通阀的以上配置相关联的成本、重量和封装缺陷。举例来说，在第二涡旋的凹口中显示所示的铰链，其增加了涡轮增压器系统的制造尺寸和复杂度。此外，分支连通阀包括阀板和阀杆，阀板可滑动以覆盖开口。因此，例如阀板和阀杆等这些组件暴露于高温，且因此可随时间而磨损。在发动机工况上调整前述系统时，该组件也可能成为发动机控制和监视系统的额外负担。

发明内容

本文中，本发明者提出一种方法来至少部分地解决以上问题。在示例中，提供用于发动机的方法，包括响应于发动机负荷和发动机速度而调整布置在第一适配器与第二适配器之间的阀的位置，以使得能够混合从排气歧管接收的排气，排气被递送到涡轮增压器的第一涡旋和第二涡旋，其中第一适配器包含第一分隔物，第二适配器包含第二分隔物，且阀包含第三分隔物。以此方式，在某些发动机工况(例如高发动机速度及/或高发动机负荷)期间，可以降低流动限制。

在一个示例中，方法可调整阀以提供排气的分离和排气的混合中的一者，其中阀可改变从排气歧管接收的排气的混合度。因此，第一适配器和第二适配器中的每一者可为静止的，而阀可围绕中心轴旋转以选择性地改变阀的第三分隔物相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物的对准度。以此方式，方法可提供简单明了且不复杂的控制和系统以便基于各种发动机工况调节到涡轮增压器的脉动流。

应理解，上述概述的提供是为了以简化形式引入在详细描述中进一步描述的概念的选择。它并非意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所述所要求保护的主题的范围唯一地由所附权利要求书来限定。此外，期望求保护的主题并不限于解决了上文所提到的或在本发明的任何部分中的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1显示包含双涡旋(双级涡旋)涡轮增压器和分支连通阀的示例发动机的示意图。

图2A到2D说明在第一和第二位置中的示例分支连通阀的示意图。

图3A到3B显示在第一和第二位置中的示例分支连通阀和来自排气歧管，穿过阀组装件且到第一及第二涡旋中的排出气流的示意图。

图4显示用于调整示例分支连通阀的示例方法。

图5显示用于调整示例分支连通阀和废气门的示例方法。

图6显示用于调整示例分支连通阀以用于检测汽缸不平衡的示例方法。

图7显示用于响应于发动机工况来调整示例分支连通阀的示例操作曲线图。

具体实施方式

以下描述涉及用于控制双(即双级)涡旋涡轮增压器系统中的第一及第二涡旋之间的流体连通的系统和方法，所述双涡旋涡轮增压器系统具有例如图1中的发动机系统的发动机系统中的分支连通阀和废气门阀。如图2A和2B中所示，在一些实施例中，可提供分支连通阀，其中分支连通阀可在分支连通阀的第二端耦合到第一适配器，且在分支连通阀的第一端耦合到第二适配器。具有分支连通阀、第一适配器和第二适配器的前述系统可控制第一和第二涡旋之间的流体连通和穿过涡轮的排气流的增加和/或下降。可在各种发动机工况期间相对于第一和第二适配器的位置和/或定向来调整分支连通阀的位置和/或定向。举例来说，将分支连通阀调整到第二位置可允许增加第一和第二涡旋之间的流体连通，而将分支连通阀调整到第一位置可减少第一和第二涡旋之间的流体连通，如图3A和3B中所示。因此，第一涡旋与第二涡旋之间的流体连通和输送的量可基于发动机工况来调整，如下文参考图4所示。图5中显示了基于发动机工况的示例阀调整。

现在转向图1，显示发动机10的示意图，所述发动机可包含于车辆的推进系统中。发动机10可至少部分由包含控制器12的控制系统及由从车辆驾驶员14经由输入装置16的输入控制。控制器12可为微型计算机，包含微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子介质存储介质、随机存取存储器、不失效存储器和数据总线。如所描绘，控制器12可从多个传感器(未图示)接收输入，所述输入可包含用户输入和/或传感器(例如传动齿轮位置、油门输入、排气歧管温度、空气燃料比、车辆速度、发动机速度、穿过发动机的质量空气流量、升压压力、环境温度、环境湿度、进气温度、冷却系统传感器和其它输入)。控制器还可将多个控制信号发送到各种发动机致动器(未图示)，以便基于从传感器(未图示)接收的信号来调整发动机操作。在此示例中，输入装置16包含加速踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器18。发动机10可包含于例如道路车辆等车辆以及其它类型的车辆中。虽然将参考车辆描述发动机10的示例应用，但应了解可使用各种类型的发动机和车辆推进系统，包含客车、卡车等。

发动机10可包含多个燃烧室(即，汽缸)。在图1中所示的示例中，发动机10可包含布置成直列式四缸配置的燃烧室20、22、24和26。然而，应理解尽管图1显示四个汽缸，但发动机10可包含任何数目的汽缸。举例来说，发动机10可包含呈任何配置(例如V-6、I-6、V-12、对置4缸等)的任何合适数目个汽缸，例如2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个汽缸。尽管图1中未图示，但发动机10的每一燃烧室(即汽缸)可包含燃烧室壁，其中活塞被定位在燃烧室壁内。活塞可耦合到曲轴，以使得活塞的往复运动转化成曲轴的旋转运动。曲轴可例如经由中间传动系统耦合到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可经由飞轮耦合到曲轴，以启用发动机10的起动操作。

每一燃烧室可经由进气通道30从进气歧管28接收进气。进气歧管28可经由进气端口耦合到燃烧室。举例来说，在图1中，进气歧管28经显示为分别经由进气端口32、34、36和38耦合到汽缸20、22、24和26。每一相应进气端口可将空气和/或燃料供应到相应汽缸以进行燃烧。

每一燃烧室可经由与其耦合的排气端口排出燃烧气体。举例来说，排气端口40、42、44和46在图1中经显示为分别耦合到汽缸20、22、24、26。每一相应排气端口可将排出的燃烧气体从相应汽缸引导到排气歧管或排气通道。

每一汽缸进气端口可选择性地经由进气阀与汽缸连通。举例来说，汽缸20、22、24和26在图1中经显示为分别具有进气门48、50、52和54。同样，每一汽缸排气端口可选择性地经由排气门与汽缸连通。举例来说，汽缸20、22、24和26在图1中经显示为分别具有排气门56、58、60和62。在一些示例中，每一燃烧室可包含两个或两个以上进气门和/或两个或两个以上排气门。

尽管图1中未图示，但在一些示例中，每一进气门和排气门可分别由进气凸轮和排气凸轮操作。或者，进气门和排气门中的一个或多个可由机电控制阀线圈和电枢组装件(未图示)操作。进气凸轮的位置可由进气凸轮传感器(未图示)确定。排气凸轮的位置可由排气凸轮传感器(未图示)确定。

进气通道30可包含具有节流板66的节气门64。在一个示例中，节流板66的位置可通过控制器12经由信号改变，所述信号被提供到节气门64所包含的电动马达或致动器，其为通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。以此方式，节气门64可操作以改变提供到燃烧室的进气。可通过来自节气门位置传感器68的节气门位置信号TP将节流板66的位置提供到控制器12。进气通道30可包含用于将相应信号MAF和MAP提供到控制器12的空气质量流量传感器70和歧管气压传感器72。在一些实施例中，MAP和MAF可以不同时存在，且可仅使用一个传感器。

在图1中，燃料喷射器经显示为直接耦合到燃烧室，以用于与例如经由电子驱动器从控制器12接收的信号FPW的脉宽成比例地将燃料直接喷射到燃烧室中。举例来说，燃料喷射器74、76、78和80在图1中经显示为分别耦合到汽缸20、22、24和26。以此方式，燃料喷射器提供所谓的燃料的直接喷射到燃烧室中。举例来说，每一相应燃料喷射器可安装于相应燃烧室的侧面，或在相应燃烧室的顶部上。在其它示例中，一个或多个燃料喷射器可以被用提供所谓的燃料的进气道喷射到在燃烧室上游的进气端口(例如，进气端口32、34、36和38)的配置布置在空气进气歧管28中。尽管图1中未图示，但燃料喷射器可经配置以递送经由高压燃料泵(未图示)和燃料轨(未图示)接收的燃料。可替换地，可由单级燃料泵在低压下递送燃料，在此状况下直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间可比使用高压燃料系统的情况下的正时更多地受到限制。此外，燃料箱可具有将信号提供到控制器12的压力传感器。在一些示例中，燃料可被直接喷射到每一相应燃烧室中(被称作直接喷射)。在其它示例中，可使用间接喷射。

发动机10的燃烧室可在具有或不具有点火火花的情况下以压缩点火模式操作。在一些示例中，无分电器点火系统(未图示)可响应于控制器12将点火火花提供到耦合到燃烧室的火花塞。举例来说，火花塞82、84、86和88在图1中经显示为分别耦合到汽缸20、22、24和26。

如上文所提及，进气通道30可与发动机10的一个或多个汽缸连通。在一些实施例中，进气通道中的一个或多个可包含升压装置，例如涡轮增压器90。涡轮增压器90可包含在公共轴96上耦合的涡轮92和压缩机94。当从发动机10排放的排气流或流动的一部分冲击涡轮的叶片时，可导致涡轮92的叶片围绕公共轴96旋转。压缩机94可耦合到涡轮92以使得可在导致涡轮92的叶片旋转时致动压缩机94。在致动压缩机时，压缩机94接着可将加压的新鲜气体引导到进气歧管28，在所述进气歧管中，所述气体接着可被引导到发动机10。涡轮的速度可从一个或多个发动机工况推断。在一些示例中，涡轮92的转速可用传感器测量。例如，速度传感器97可与公共轴96耦合。例如，指示速度的信号可被递送到控制器12。

发动机10可使用双涡旋(或双级涡旋或两脉冲)涡轮增压器系统98，其中至少两个分离的排气进入路径流入且穿过涡轮92。双涡旋涡轮增压器系统可经配置以分离来自汽缸的排气，所述汽缸的排气脉冲在供应到涡轮92时彼此干扰。举例来说，图1显示第一涡旋100和第二涡旋102，其中第一涡旋和第二涡旋中的每一者可用以将分离的排气流供应到涡轮92。第一涡旋100和第二涡旋102的截面形状可具有各种形状，包含圆形、正方形、矩形、D形等。

涡轮92可包含至少一个废气门来控制由所述涡轮提供的升压量。在双涡旋系统中，两个涡旋可共享废气门以控制穿过涡轮92的排气的量。举例来说，在图1中，第一涡旋100和第二涡旋102包含废气门104。穿过废气门104的排气流可由例如下文论述的阀140等阀控制，以调节绕过涡轮92的排气的量。在一个实施例中，废气门104的开口的面积可被相等地定位以开向涡旋中的每一者，以使得在某些状况期间基本上类似的排气流量可以离开涡旋中的每一者进入废气门104。

举例来说，如果四汽缸发动机(例如，例如图1中所示的I4发动机)具有1-3-4-2的点火序列(例如，汽缸20后跟着汽缸24，后跟着汽缸26，后跟着汽缸22)，那么汽缸20可结束其膨胀冲程，且打开其排气门，同时汽缸22仍使其排气门打开。在单涡旋或未分隔排气歧管41中，来自汽缸20的排气压力脉冲可干扰汽缸22排放其排气的能力。然而，通过使用双涡旋涡轮增压器系统(其中来自汽缸20和26的排气端口40和46连接到第一涡旋100的一个入口，且来自汽缸22和24的排气端口42和44连接到第二涡旋102)，排气脉冲或气流可以被分离，且驱动涡轮的脉冲能量可以被增加。

排气经由第一废气门104和/或第二废气门108离开涡轮92和/或废气门的排气可穿过排放控制装置112。在一个示例中，排放控制装置112可包含多个催化剂砖。在另一示例中，可使用多个排放控制装置，其每个具有多个砖。在一些示例中，排放控制装置112可为三元型催化剂。在其它示例中，排放控制装置112可包含柴油机氧化催化剂(DOC)、选择性催化还原催化剂(SCR)和柴油机微粒过滤器(DPF)中的一个或多个。在穿过排放控制装置112之后，排气可被引导到尾管114。

发动机10可包含排气再循环(EGR)系统116。EGR系统116可将离开发动机10的排气的一部分递送到发动机进气通道30中。EGR系统包含EGR管道118，其被耦合到涡轮92下游的管道或排气通道122，且耦合到进气通道30。在一些示例中，EGR管道118可包含EGR阀120，所述EGR阀经配置以控制再循环排气的量。如图1中所示，EGR系统116为低压EGR系统，将排气从涡轮92的下游投送到压缩机94的上游。在一些示例中，EGR冷却器(未图示)可沿着EGR管道118放置，EGR冷却器可用以减小再循环的排气的温度。在另一示例中，除了低压EGR系统以外或代替低压EGR系统，可使用高压EGR系统。因此，高压EGR系统可将排气从涡轮92上游的第一涡旋100和第二涡旋102中的一个或多个投送到压缩机34下游的进气通道30。

在一些条件下，EGR系统116可用以调节燃烧室内空气和燃料混合物的温度和/或稀释，因此提供在一些燃烧模式期间用于控制点火正时的方法。此外，在一些状况期间，可通过控制排气门正时将一部分燃烧气体保留或捕集在燃烧室中。

在一些示例中，控制器12可为微型计算机，包含微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器、不失效存储器和数据总线。如所描绘，控制器12可从多个传感器接收输入，所述输入可包含用户输入和/或传感器(例如变速器档位位置、油门输入、排气歧管温度、空气燃料比、车辆速度、发动机速度、穿过发动机的质量空气流量、环境温度、环境湿度、进气温度、冷却系统传感器和其它输入)。控制器还可基于从传感器(未图示)接收的信号将多个控制信号发送到各种发动机致动器(未图示)以便调整发动机操作。在此示例中，输入装置16包含加速踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器18。此外，图1中显示的控制器12从耦合到发动机10的传感器接收除了先前论述的那些信号之外的各种信号，包含：来自温度传感器128的发动机冷却剂温度(ECT)；发动机位置传感器130，例如感测曲轴位置的霍耳效应传感器。也可感测(传感器未图示)气压以供控制器12处理。在一些示例中，发动机位置传感器130在曲轴的每一旋转产生预定数目的等间距脉冲，可由此确定发动机速度(RPM)。另外，可使用各种传感器来确定涡轮增压器升压压力。举例来说，压力传感器132可安置在压缩机94下游的进气通道30内以确定升压压力。

另外，双涡旋涡轮增压器系统98的每一涡旋可包含用于监视双涡旋系统的工况的各种传感器。举例来说，第一涡旋100可包含排气传感器134，且第二涡旋102可包含排气传感器136。排气传感器134和136可为用于提供排气空气/燃料比的指示的任何合适传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热EGO)、NOx、HC或CO传感器。在一些状况下，单个传感器可用以例如感测空气/燃料比。代替使用传感器134和136，可使用单个传感器，且所述单个传感器可被定位例如在管道或排气通道122中涡轮的下游。在其它示例中，可包含一个或多个额外或替代传感器(例如传感器137)以感测紧接在阀组装件(例如，下文描述的阀组装件145)下游的空气/燃料比，阀组装件经配置以混合在燃烧室下游的排气流。

每一涡旋可经由特定排气歧管区段和相异的入口从特定的一组汽缸接收排气。流动穿过第一涡旋100的排气和流动穿过第二涡旋102的排气由分隔壁138分离。如上文所论述，使第一和第二涡旋中的排气流(即排气脉冲)分离可增加低端发动机转矩，且减少达到所述转矩的持续时间。结果，在例如高发动机负荷等某些状况期间，使排气脉冲分离可导致到涡轮92的排气流递送效率增加。然而，在一些发动机工况期间，使排气脉冲分离可减小到涡轮的排气递送效率。举例来说，在高发动机速度期间，与组合式的未分离单涡轮入口涡旋相比较，部分由于排气门与涡轮之间的更限制且较低的涡旋容积，如上文所描述使排气脉冲分离可增加背压和泵送功。。换句话说，离开汽缸(多个)的大量排气可使前述双涡旋配置中的压力升高得更多，因为分离的第一涡旋和第二涡旋与涡旋或通道不分离的涡旋配置相比较，可具有相对较小的容积。作为响应，可减少发动机功率输出。

在例如高速和/或高负荷等某些发动机工况期间增加第一和第二涡旋之间和/或上游的流体连通和输送可允许发动机效率和功率输出增加。因此，发动机10可进一步包含阀组装件145，其中阀组装件145可包含第一适配器150、第二适配器152和/或耦合于第一适配器150和第二适配器152中的每一者之间的分支连通阀154(本文中被称作阀154)。阀组装件145可经配置以选择性地允许混合在第一涡旋100和第二涡旋102的入口中的每一者的上游的第一组或分支汽缸或燃烧室(例如，汽缸20和26)和第二组或分支汽缸或燃烧室(例如，汽缸22和24)的排气。因此，在一个实施例中，阀组装件145可经布置在具有第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气歧管41的下游，且在第一涡旋100和第二涡旋102的入口中的每一者的上游。在另一实施例中，阀组装件145可集成于第一涡旋100和第二涡旋102中。值得注意的是，如本文所使用的术语“阀”可理解为意味着阻挡部件，其可移动或可定位以控制流体的流动，且可理解为意味着可移动的阻挡部件，其可容纳于例如外壳或本体等各种组件中和/或与各种组件耦合。

在一个实施例中，第一适配器150可与在汽缸下游的发动机10的排气歧管41的出口可操作地耦合且共面接触，如图1中所示。用另一种方式陈述，第一适配器150可经配置以从排气歧管41的第一组汽缸(例如汽缸20和26)和第二组汽缸(例如排气歧管41的汽缸22和24)接收排气。

类似地，第二适配器152可以被可操作地耦合到且共面接触双涡旋涡轮增压器系统98的第一涡旋100的入口和/或第二涡旋102的入口。如图2中将详细论述，第二适配器152的第一开口和第二开口可分别与双涡旋涡轮增压器系统98的第一涡旋100和第二涡旋102对准。在另一示例中，第一适配器150的第一开口和第二开口也可分别与双涡旋涡轮增压器系统98的第一涡旋100和第二涡旋102对准。

在一个实施例中，阀154可设置于第一适配器150与第二适配器152之间，从而选择性地允许或实现来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气的混合，在某些发动机工况期间排气被向下游递送到第一涡旋100和第二涡旋102的入口中的每一者。在一个实施例中，阀154可经配置以相对于第一适配器150和第二适配器152独立地旋转，以使得对于第一涡旋100和/或第二涡旋102中的每一者来说，阀154可完全打开，部分打开和/或关闭。阀154的位置可通过控制器12经由提供到阀154所包含的致动器153的信号改变。在一个示例中，致动器153可为电致动器(例如，电动机)。举例来说，阀154可通过下文论述的选择位置或范围经由从控制器12接收的一个或多个信号以连续的方式定位或调整。在一个示例中，阀154可经由在一个方向上(例如，顺时针)以连续方式旋转而被调整。在另一示例中，阀154可经由在一个以上方向上(例如，顺时针和逆时针)的旋转来调整。在又一示例中，阀154可经由间歇方式的旋转而被调整，以使得阀154可仅被移动到预定或离散位置。

因此，可在选择位置之间调整阀154。举例来说，阀154可在第一位置(例如，关闭位置)与第二位置(例如，打开位置)之间移动，如参考图2和3所示。作为示例，将阀154调整到第一位置可减少多个汽缸之间的排气的流体连通和输送，排气被递送到涡轮，例如涡轮92。相对比地，第二位置可提供多个汽缸之间的排气的流体连通和输送，由此允许混合排气(例如，来自排气歧管的一个或多个分支的排气)流动到第一涡旋100和第二涡旋102中的每一者。

具体来说，在一个实施例中，在例如低负荷和低发动机速度等其它车辆工况期间，阀154可完全关闭(例如，在第一位置中)，以使得来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)中的每一者的排气可在分离和单独流动路径中流动到第一涡旋100和第二涡旋102的入口中的每一者。换句话说，阀154可完全关闭以使得没有相当多的来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气可以经由阀组装件145连通和混合。因此，来自第一组汽缸和第二组汽缸的基本上所有的排气流可单独地且独立地经由第一涡旋100和第二涡旋102的阀组装件145被引导到涡轮，例如涡轮92。

在另一实施例中，在例如高负荷和高发动机速度等某些车辆工况期间，阀154可被完全打开(例如，在第一位置中)，以使得来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)的排气的量可与来自第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气的量混合和组合。同样，来自第二组汽缸(例如，汽缸22和23)的排气的量可与来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)的排气的量混合和组合。换句话说，来自第一组汽缸和第二组汽缸合的排气的一部分可被混合和组合，且随后经由第一涡旋100和第二涡旋102被引导到涡轮，例如涡轮92。结果，从来自发动机10的多个汽缸的排气流路径之间的所述混合产生的湍流可降低阀组装件内的流动限制，由此在期望的发动机工况期间减少泵送损失，且增加发动机和燃料效率。此外，可通过减少横跨涡轮的压力损失而减少发动机泵送损失。在阀打开时，来自一个或多个汽缸的所有排气可流动穿过两个涡旋，因此由于横跨涡轮的流道的截面面积的增加而减少了压力损失。

在又一实施例中，可以按计量的量打开阀154以使得阀组装件154中的排气连通可被限于期望的量。换句话说，在某些发动机工况期间，在第一涡旋100和第二涡旋102的入口中的每一者上游，来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气的量的仅一部分。因此，可组合和混合的来自第一组和第二组汽缸的排气的量的所述部分小于当阀154完全或全部打开时可以混合和组合的来自第一组和第二组汽缸的排气的量。

结果，对阀154的位置的调整可控制涡轮92的转速(如所描述)，且又调节压缩机94的速度。因此，在一些实施例中，例如阀154等阀可以响应于发动机负荷和发动机速度使得从排气歧管接收的排气混合，排气被递送到发动机10中的双涡旋涡轮增压器系统98的第一涡旋和第二涡旋。增加流体连通和输送可包含允许来自排气歧管的分离分支的排气在阀154在第二和/或第三位置中时经由阀组装件145混合。

在替代实施例中，例如阀154等阀可经定位以提供排气穿过第一废气门104和/或第二废气门108的控制。因此，废气门控制可包含允许来自第一涡旋100和第二涡旋102中的每一者的排气的至少一部分进入第一废气门104和/或第二废气门108，由此绕过涡轮92。在其它示例中，废气门控制可包含关闭废气门以防止来自第一和第二涡旋(和/或额外涡旋(多个))的基本上所有排气绕过涡轮。因为阀154的位置可控制涡轮的转速，在一些示例中，废气门位置也可响应于阀154的位置(例如，计量或规定的量，或完全打开或完全关闭)，以及响应于一个或多个发动机工况，例如发动机速度、发动机负荷、期望或所需转矩和/或增加或下降的转矩。

换句话说，废气门位置可基于阀154的位置(例如，打开量)来调整。举例来说，第一废气门104和/或第二废气门108的打开量可基于阀154的位置和所需的转矩，如参考图5将论述。在一个示例中，在转矩需求增加的状况期间，与在阀154在第一位置中时一个或多个废气门的打开量相比较，一个或多个废气门的打开量可在阀154在第二位置中时更大。在另一示例中，在转矩需求下降的状况期间，与在阀154在第二位置中时一个或多个废气门的打开量相比较，一个或多个废气门的打开量可在阀154在第一位置中时更少。

在又一示例中，汽缸不平衡的检测可部分基于阀154的位置或阀154的打开量，如图6中将论述。举例来说，响应于用于检测汽缸不平衡的请求，可将阀154从第二位置或第三位置调整到第一位置。因此，可测量第一和第二涡旋中的每一者中的空气燃料比，且可基于所述测量的空气燃料比来调整燃料喷射量和/或节流阀中的一者。根据本发明，未具体说明的其它布置也是可能的。

现在参考图2A和2B，其显示阀组装件145的示例分解视图，所述阀组装件包括第一适配器150、第二适配器152和在第一位置或状态(图2A)和第二位置或状态(图2B)中的例如阀154的分支连通阀。阀组装件145可具有中心轴202，以使得第一适配器150、第二适配器152和阀154中的每一者共享共同中心轴202。在一个实施例中，中心轴202基本上平行于第一涡旋100和第二涡旋102中的排气的流动。如上文所论述，第一适配器150的第一端222可与例如发动机10的排气歧管41的排气歧管的出口接合和耦合。类似地，第二适配器152的第二端228可与第一涡旋100的入口和第二涡旋102的入口接合和耦合。此外，第一适配器150和第二适配器152中的每一者可为不可移动的或固定的，以使得仅阀154可相对于第一适配器150和第二适配器152中的每一者旋转。换句话说，第一适配器150和第二适配器152中的每一者可分别被不可移动地固定到排气歧管和第一和第二涡旋的每一入口。

阀154可以用气密且可旋转的方式布置在第一适配器150和第二适配器152中的每一者之间，以使得可在某些发动机工况期间提供阀154的调整。确切地说，阀154可在垂直于排气流动的方向上围绕中心轴202在一个或多个位置(例如阀154的第一位置、第二位置和/或第三位置)之间旋转。阀154的第一端230可旋转地耦合到第一适配器150的第二端224，第二端224与第一适配器150的第一端222相对。阀154的第二端232可旋转地耦合到第二适配器152的第一端226，第一端226与第二适配器152的第二端228相对。以此方式，第一适配器150可经配置以接收离开排气歧管41的排气，且允许排气流穿过阀154且经由第二适配器152到涡轮92中。

在图2A和2B中所示的示例中，第一适配器150和/或第二适配器152中的每一者可为中空的，且具有圆柱形形状，所述圆柱形形状具有环形截面。在另一示例中，第一适配器150和/或第二适配器152中的每一者可具有另一几何形状，例如矩形形状。此外，第一适配器150和/或第二适配器152中的每一者可为中空的，且包含沿着第一适配器150和/或第二适配器152中的每一者的内表面布置的分隔物。换句话说，第一适配器150和/或第二适配器152中的每一者的分隔物可分别将第一适配器150和/或第二适配器152中的每一者的内部容积二等分。举例来说，第一适配器150可包含第一分隔物210。类似地，第二适配器152可包含第二分隔物212。第一分隔物210和第二分隔物212中的每一者可沿着其相应适配器的纵向长度横跨直径。用另一种方式陈述，第一分隔物210横跨第一适配器150的直径，且第二分隔物212横跨第二适配器152的直径，以使得第一分隔物210和第二分隔物212中的每一者分别跨越第一适配器150和第二适配器152的内部容积。另外，如图2A到2B中所示，第一分隔物210和第二分隔物212中的每一者可分别横跨第一适配器150和第二适配器152中的每一者的整个纵向长度。

在替代示例中，两个或两个以上分隔物可布置在第一适配器150和/或第二适配器152的内表面上。在另一示例中，第一适配器150可具有单个分隔物，而第二适配器152可具有两个分隔物。将了解到，可在需要时在每一适配器内提供任何数个分隔物和分隔物的组合。在又一示例中，布置在任何适配器内的一个或多个分隔物可不横跨适配器的直径，而是改为可横跨适配器的弦的长度。

第一适配器150的每一分隔物210和第二适配器152的分隔物212可分别在第一适配器150和第二适配器152内形成一个或多个开口。举例来说，第一适配器150的分隔物210可形成第一开口204和第二开口214。类似地，第二适配器152的分隔物212可形成第一开口206和第二开口216。

在一个实施例中，如图2A和2B中所示，第一适配器150的每一分隔物210和第二适配器152的分隔物212的定向可在阀组装件145集成于双涡旋涡轮增压器系统98中时基本上相同。换句话说，每一分隔物210和分隔物212可相对于其相应适配器内的中心轴202以基本上类似的方式成角度和布置，以使得第一适配器150的第一开口204与第二适配器152的第一开口206对准，且适配器150的第二开口214与适配器152的第二开口216对准。

在一个实施例中，第一适配器150的第一开口204和第二开口214可各自与来自发动机10的一组或多组汽缸的排气歧管41的每一出口基本上对准，如图1中所示。用另一种方式陈述，第一适配器150的第一开口204可从第一组燃烧室或汽缸(例如汽缸20和26)接收排气，且第一适配器150的第二开口214可经布置以从第二组燃烧室或汽缸(例如汽缸22和24)接收排气。

同样，第二适配器152的第一开口206和第二开口216可各自分别与双涡旋系统98的第一涡旋100的入口和/或第二涡旋102的入口基本上对准。因此，在第二适配器152的第二端228处的第一开口206和第二开口216可分别将排气流递送到双涡旋涡轮增压器系统98的第一涡旋100和第二涡旋102。在一个实施例中，第一适配器150的分隔物210和第二适配器152的分隔物212中的每一者的定向可为基本上固定或不可移动的，以使得每一分隔物的定向相对于另一分隔物不可以调整。以此方式，仅对阀154进行的调整(多个)可控制穿过第一适配器150和第二适配器152进入第一涡旋100和第二涡旋102的排气流的混合量。然而，在未图示的替代实施例中，第一适配器150和/或第二适配器152可相对于彼此旋转。

如图2A和2B中所说明，阀154可包括空心圆柱物。在另一示例中，阀154可具有另一几何形状。在一个实施例中，阀154可基本上垂直于第一涡旋100和第二涡旋102中的每一者内的排气的流动绕着中心轴202旋转。

在一个实施例中，阀154可包含第三分隔物220，所述第三分隔物在中心轴202上基本上垂直于第一和第二涡旋中的每一者内的排气流旋转。类似于第一适配器150和第二适配器152中的每一者，第三分隔物220可横跨阀154的直径。另外，如图2A到2B中所示，第三分隔物220可横跨阀154的整个纵向长度。以此方式，对阀154进行调整可提供从第一组和第二组汽缸到第一涡旋100和第二涡旋102的排气的选择性流体连通和输送。在其它实施例中，对阀154进行调整可提供第一涡旋100、第二涡旋102和/或第一废气门104和/或第二废气门108的一个或多个组合到涡轮92下游的点之间的选择性流体连通和输送。

在一个实施例中，阀154可以响应于从控制器12接收的一个或多个信号通过选择范围、位置或状态经由致动器153以连续方式调整和移动。举例来说，阀154可沿第一方向(例如，逆时针)以连续方式围绕中心轴202旋转来调整。在另一示例中，阀154可沿第一方向和相反的第二方向(例如，逆时针和顺时针)围绕中心轴202旋转来调整。在又一示例中，阀154可通过以间歇方式围绕中心轴202旋转来调整，以使得阀154可仅被移动到预定或离散位置。

如图2A中所示，阀组装件145经描绘为具有第一适配器150、第二适配器152和阀154，其中阀154在第一位置中。同样，图2B说明具有第一适配器150、第二适配器152和阀154的阀组装件145，其中阀154在第二位置中。阀154可沿第一方向(此处经显示为方向240)旋转，以使得第三分隔物220的定向可在第一位置和第二位置和/或其间的任何位置之间变化。举例来说，阀154可沿方向240旋转大约90度以从第一位置(图2A)到第二位置(图2B)。结果，阀154的第三分隔物220可从第一位置附随地旋转90度到第二位置。参考图3A和3B详细地论述了阀154的第一位置和第二位置中的每一者。应了解到，在调整阀154时，第一适配器150和/或适配器152可为固定的，以使得第一适配器150和/或第二适配器152不能以旋转方式调整，且保持分别不可移动地耦合到排气歧管41的出口和第一和第二涡旋的每一入口。

现转而参考图2C到2D，其显示在阀154在第一位置(图2C)中和在第二位置(图2D)中时阀组装件145的示例正视图。出于定向的目的，显示阀组装件145的正视图以使得第二适配器152最接近于观察者，后跟着阀154和在第二适配器的相对端处的第一适配器150。此外，阀组装件145的正视图平行于中心轴202，以使得排气的流动将由观察者观察到朝向观察者移动。

在此示例中，图2C中所示的阀组装件145的正视图说明在阀154在第一位置中时上文所论述的第一、第二和第三分隔物的各自定向。如图所示，第二适配器152的第二分隔物212与阀154的第三分隔物220和第一适配器150的第一分隔物210中的每一者重叠。以此方式，仅第二适配器152的第二分隔物212为可观察到的。换句话说，第一分隔物210和第二分隔物212中的每一者相对于阀154的第三分隔物220之间的角度242约为0度。因此，在第一位置中的阀154可完全关闭，以使得几乎没有来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气会在双涡旋系统98中连通和混合。换句话说，来自第一组汽缸和第二组汽缸的基本上所有排出气流可被分离，且经由第一涡旋100和第二涡旋102被独立地引导到涡轮，例如涡轮92。

转而参考图2D，所示的阀组装件145的正视图说明在阀154在第二位置或打开位置中时上文所论述的第一、第二和第三分隔物的各自定向。在一个实施例中，第二适配器152的第二分隔物212与第一适配器150的第一分隔物210重叠。与图2C相对比，第三分隔物220经布置成基本上垂直于第二适配器152的第二分隔物212和第一适配器150的第一分隔物210中的每一者。换句话说，第一分隔物210和第二分隔物212中的每一者相对于阀154的第三分隔物220之间的角度242约为90度。因此，第二适配器152的第二分隔物212和第三分隔物220两者皆可被观察到。因此，在此示例中，阀154可被打开以使得来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气的量可在双涡旋系统98中连通和混合。

以此方式，经由对阀154进行的调整穿过阀组装件145的排气流可基于例如发动机速度和负荷、废气门位置和/或期望的升压压力和转矩等发动机工况而变化。举例来说，在高发动机负荷和/或高发动机速度条件期间，可调整阀154的位置以允许从第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)流动的排气混合和组合。因此，可通过减少横跨涡轮的压力损失而减少发动机泵送损失。在阀打开时，来自一个或多个汽缸的所有排气可流动穿过两个涡旋，因此由于横跨涡轮的流道的截面面积的增加而减少了压力损失。另一方面，在低发动机负荷和/或低发动机速度状况期间，可调整阀154以减少来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气进行混合和组合，因为发动机10的活塞上的背压和泵送功的增加可以不成问题。

现转而参考图3A，其显示阀组装件145的示例分解图示，其中阀154在第一位置中。来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)排气流的第一路径312和来自第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气流的第二路径314经显示为分别离开排气歧管41的第一出口302和第二出口304。换句话说，来自第一组汽缸的排气可离开排气歧管41的第一出口302，且来自第二组汽缸的排气可离开排气歧管41的第二出口304。在一个实施例中，在阀154在第一位置中时，来自第一组汽缸的排气可遵循与排气流的第一路径312基本上相同或类似的流动路径。类似地在阀154在第一位置中时，来自第二组汽缸的排气可遵循与排出气流的第一路径314基本上相同或类似的流动路径。

可经由调整阀154来至少部分地控制排气流的路径(例如，排气流的第一路径312和/或排气流的第二路径314)。举例来说，可在将阀154调整为关闭(例如，在第一位置中)时产生图3A中所描绘的排气流的第一路径312和/或排气流的第二路径314。具体来说，在阀154在第一位置中时，第一适配器150的第一开口204与第二适配器152的第一开口206对准，且第一适配器150的第二开口214与第二适配器152的第二开口216对准。此外，阀154的第一开口208也可与适配器150的第一开口204和第二适配器152的第一开口206中的每一者对准。类似地，阀154的第二开口218也可与第一适配器150的第二开口214和第二适配器152的第二开口216中的每一者对准。如图3A中所示，在阀154在第一位置中时，第一适配器150的第一开口204、第二适配器152的第一开口206和阀154的第一开口208中的每一者可与第一涡旋100基本上对准。在阀154在第一位置中时，第一适配器150的第二开口214、第二适配器152的第二开口216和阀154的第二开口218中的每一者可与第二涡旋102基本上对准。

因此，阀154的第一位置可基本上允许来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)的所有排气流被基本上包含且被传递到第一涡旋100，且传递到涡轮92。同样，阀154的第一位置可基本上允许来自第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的所有排气流被基本上包含且被传递到第二涡旋102，且传递到涡轮92。以此方式，将阀154调整到第一位置可减少来自分支或汽缸组的排气之间的流体连通。在替代实施例中，将阀154调整到第一位置也可限制排气流从第一和第二涡旋到废气门。因此，在第一位置中，阀154可以用分离和独立的方式将排气流从排气歧管41引导到涡轮92。

在一个实施例中，在发动机负荷小于阈值负荷和/或发动机速度小于阈值发动机速度中的一个或多个的状况期间，阀154可在第一位置或与第一位置基本上类似的位置中。作为示例，阈值负荷可为这样的发动机负荷，当高于所述发动机负荷时就可被视为高发动机负荷条件，例如在车辆在牵引拖车或爬坡时。在又一示例中，阈值发动机速度可为这样的速度，在所述速度处或高于所述速度时，过度发动机排气背压可出现于双涡旋涡轮增压器系统中。在其它示例中，阈值负荷和/或阈值发动机速度可基于其它发动机工况。

现转而参考图3B，其显示了阀154的示例第二位置，其中对于第一涡旋100和第二涡旋102中的每一者来说，阀154可为基本上打开的。在一个实施例中，在阀154在第二位置中时，来自第一组汽缸的排气可遵循与排出气流的第一路径312基本上相同或类似的流动路径。类似地，来自第二组汽缸的排气可遵循与排出气流的第一路径314基本上相同或类似的流动路径。举例来说，在将阀154被调整为打开(例如，在第二位置中)时可产生图3B中所描绘的排气流的第一路径312和/或排气流的第二路径314。

如图所示，由于第一适配器150的第一分隔物210的定向，来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)的排气可离开第一出口302，且进入第一适配器150的第一开口204，而来自第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气可离开第二出口304，且进入第一适配器150的第二开口214。在离开第一适配器150的第一开口204之后，来自第一组汽缸的排气可由阀154的第三分隔物220以大约相等的部分分流(divert)或分裂到阀154的第一开口208和第二开口218中的每一者中，因为第三分隔物220经显示为相对于第一分隔物210的定向基本上垂直或以90度角定位。类似地，在离开第一适配器150的第二开口214之后，来自第二组汽缸的排气可由阀154的第三分隔物220以大约相等的量分流或分裂到阀154的第一开口208和第二开口218中的每一者中。因此，阀154提供接口或区域，其中与单独的第一及第二涡旋相比较，双涡旋涡轮增压器系统98中的湍流排气的组合和混合可发生在较大容积中。

因此，在离开阀154的第一开口208之后，来自第一组汽缸的排气可再次由第二分隔物212分隔进而以大约相等的量进入第二适配器152的第一开口206和第二适配器152的第二开口216中的每一者中，因为第二分隔物212经显示为相对于第三分隔物220的定向基本上垂直或以90度角定位。类似地，在离开阀154的第二开口218之后，来自第二组汽缸的排气可再次由第二分隔物212分隔进而以大约相等的量进入第二适配器152的第一开口206和第二开口216中的每一者中。因此，第二适配器152可提供额外接口或区域，其中双涡旋系统98中的排气的组合和混合可在与单独的第一及第二涡旋相比较的更大容积中发生。以此方式，可减小发动机10的活塞所经受的背压，由此增加发动机效率和燃料经济性。

当阀154被调整为打开(例如，在第二位置中)时可形成排气流的前述路径(例如，排气流的第一路径312和/或排气流的第二路径314)。具体来说，在阀154在第二位置中时，第一适配器150的第一开口204与第二适配器152的第一开口206对准，且第一适配器150的第二开口214与第二适配器152的第二开口216对准。相对比地，阀154的第一开口208可相对于适配器150的第一开口204和第二适配器152的第一开口206中的每一者旋转大约90度。类似地，阀154的第二开口218也可相对于第一适配器150的第二开口214和第二适配器152的第二开口216中的每一者旋转大约90度。如图3B中所示，在阀154在第二位置中时，第一适配器150的第一开口204和第二适配器152的第一开口206以及阀154的第一开口208的一部分(例如，一半)中的每一者可与第一涡旋100基本上对准。在阀154在第二位置中时，第一适配器150的第二开口214和第二适配器152的第二开口216以及阀154的第二开口218的一部分(例如，一半)中的每一者可与第二涡旋102基本上对准。

总而言之，在阀154在第二位置中或完全打开时，来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)的排气的量可与来自第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气的量混合。同样，来自第二组汽缸(例如，汽缸22和23)的排气的量可与来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)的排气的量混合。因此，在第二位置中的阀154可允许经由第一涡旋100和第二涡旋102引导到双涡旋涡轮增压器系统98中的涡轮92的排气的相当大的混合。

如上文所论述，处于第二位置的阀154可允许双涡旋系统98中的排气流“吹进”(“blow down”)第一和第二适配器之间形成的阀组装件145的容积内。如所论述，与在阀154关闭(例如，阀154在第一位置中)时的每个单独的涡旋内的容积相比较，所述容积具有较大的容积。以此方式，在第二位置中的阀154可允许增加排气流连通和输送，以使得阀组装件145中的较大容积可导致泵送功和排气背压的减少。因此，第二位置可增加到涡轮的排气流和能量以更迅速地增加升压压力，由此增加发动机效率。

在一个示例中，在发动机负荷大于阈值负荷和/或发动机速度大于阈值速度的条件期间，阀154可处于第二位置或与第二位置基本上类似的位置。在另一示例中，可基于例如涡轮速度、期望的升压压力和/或转矩需求等其它发动机工况将阀154调整到第二位置。因此，在第二位置中的阀154可提供升压压力的量以达成期望的升压压力，同时在高发动机速度和/或负荷期间减少排气歧管背压。

根据本发明，额外和/或可替代的位置或状态或范围是可能的。举例来说，可以按计量的量(本文中被称作第三位置)打开阀154，从而允许在第一涡旋100与第二涡旋102之间部分混合和合并第一组汽缸(例如，汽缸20和26)与第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气。以计量的量打开阀154可包括调整阀154以使得第一分隔物210和第二分隔物212中的每一者相对于阀154的第三分隔物220之间的角度242在15度与75度之间。在另一示例中，以计量的量打开阀154可包括调整阀154以使得在第一和第二分隔物中的每一者与第三分隔物之间形成的一个或多个角度为锐角。以此方式，与在第二位置中的阀相比较，因为阀154的打开的计量的量可以被限制，所以在第三位置中的阀154可减少来自排气歧管的一个或多个分支的排气的排气混合，且因此减少来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)与第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气的混合。

在一个示例中，当发生发动机负荷中小于阈值负荷和/或发动机速度小于阈值发动机速度中的一个或多个时，阀154可在第三位置或与第三位置基本上类似的位置中。在另一示例中，阀154的打开的计量的量可基于发动机速度、发动机负荷、废气门位置和/或所需转矩。因此，在示例中，阀154的打开的计量的量可随着发动机负荷或所需转矩的降低而增加。在另一示例中，阀154的打开的计量的量可随着发动机速度的增加而增加。以此方式，在第三位置中的阀154可响应于一个或多个发动机工况实现期望的排气组合量。

因此，在一个实施例中，可提供具有双涡旋涡轮增压器的系统，其包括第一涡旋、经由分隔壁与第一涡旋流体地分离的第二涡旋、耦合到排气歧管的出口的第一适配器(所述第一适配器包括具有横越第一适配器的内部容积的第一分隔物的第一空心圆柱物)、耦合到第一涡旋的入口和第二涡旋的入口的第二适配器(所述第二适配器包括第二空心圆柱物，所述第二空心圆柱物包括横越第二适配器的内部容积的第二分隔物)和耦合到且定位于第一适配器与第二适配器之间以控制从排气歧管接收的排气的混合量的阀，所述排气被递送到涡轮增压器的第一涡旋和第二涡旋，所述阀包括第三空心圆柱物，所述第三空心圆柱物包括横越阀的内部容积的第三分隔物。

在一个示例中，阀可以通过选择的位置用连续方式定位，所述选择的位置包含：第一位置，其中阀被关闭以将到第一涡旋和第二涡旋中的每一者的排气流分离；第二位置，其中阀被打开以使得能够混合到第一和第二涡旋中的每一者的排气流；以及第三位置，其中阀被以计量的量打开以使得能够部分混合到第一和第二涡旋中的每一者的排气流。

此外，阀、第一适配器和第二适配器可共享中心轴。阀可围绕中心轴旋转，以相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者的定向选择性地改变阀的第三分隔物的定向，所述中心轴平行于穿过第一涡旋和第二涡旋中的每一者的排气流的方向。

在另一示例中，第一位置可包含阀的第三分隔物与第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者的定向基本上对准，第二位置可包含阀的第三分隔物被定向基本上垂直于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者的定向，且第三位置可包含阀的第三分隔物被定向在相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者的定向的15到75度之间。

在示例中，在发动机速度小于速度阈值且发动机负荷小于负荷阈值时可将阀调整到第一位置，从而减少从排气歧管接收的排气的混合。此外，在发动机速度大于速度阈值且发动机负荷大于负荷阈值时可将阀调整到第二位置，从而增加从排气歧管接收的排气的混合。在另一示例中，在发动机速度和/或发动机负荷增加时可将阀从第一位置调整到第三位置。

现参考图4到6，其显示用于响应于发动机工况调整分支连通阀的位置的方法或例程和用于基于分支连通阀的位置调整废气门阀的方法或例程。图4到6的方法或例程可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令被至少部分地并入到图1的系统中。此外，图4到6的方法或例程包含物理世界中执行的动作。图4到6的方法或例程可提供图7中所示的操作序列。换句话说，如图4到6中所示，本文中所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，且可由控制系统进行，所述控制系统包含与各种传感器、致动器和其它发动机硬件结合的控制器。

图4说明示例例程400，其用于调整可调整或可定位的一个或多个可移动阻挡部件(例如图1到3中所示的阀154)以提供多个位置，所述位置允许将来自排气歧管的一个或多个分支例如第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)的排气混合到第一涡轮入口涡旋(例如，第一涡旋100)和/或第二涡轮入口涡旋(例如，第二涡旋102)再到涡轮(例如，涡轮92)。具体来说，阀的位置可基于一个或多个发动机工况和/或期望或所需的发动机操作来调整。举例来说，阀154的位置可响应于发动机速度和负荷以及车辆驾驶员所请求的所需转矩。在替代示例中，阀154的位置可响应于其它发动机工况，例如涡轮速度、期望和/或所测量的升压压力和/或废气门位置。

在402处，例程400估计和/或测量车辆工况。车辆工况可经由接收车辆系统中的传感器和致动器的输出来确定。在一个示例中，车辆工况包含，但不限于发动机温度、驾驶员需求转矩、发动机速度、车辆速度、发动机空气燃料比、废气门位置和车辆行进的距离。在确定车辆工况之后，例程400前进到404。

在404处，可确定发动机速度是否大于预定阈值速度和/或发动机负荷是否大于预定阈值负荷。在一个示例中，阈值负荷可以为这样的发动机负荷，在所述发动机负荷处或高于所述发动机负荷时，例如在爬坡或牵引期间高发动机负荷可以存在。换句话说，阈值发动机负荷可以为这样的状况，高于所述状况时，需要高发动机负荷(转矩)，发动机负荷是由各种发动机工况确定。在另一示例中，阈值发动机速度可以为排气歧管中的背压增加可以发生时的速度或速度范围。在又一示例中，在404处，可另外或替代地确认所需转矩是否在增加。

如果在404处确认发动机速度大于阈值发动机速度和/或发动机负荷大于阈值发动机负荷中的一者，那么例程400继续到406，其中将例如阀154的阀调整到第二位置，如参考图2B和3B所描述，其中阀154被旋转以使得阀分隔物(例如阀154的第三分隔物220)被布置成基本上垂直于第一适配器150和第二适配器152的分隔物中的每一者。作为示例，阀154可从第一位置逆时针旋转90度。以此方式，如果发动机负荷大于阈值负荷，发动机速度大于阈值速度，和/或所需转矩增加中的一者发生，那么例程400可在406处调整阀以增加可以经由阀154混合以引导到涡轮的排气的量以便降低背压和泵送功增加的风险。

如果在404处确认发动机速度小于阈值发动机速度和/或发动机负荷小于阈值发动机负荷中的一者，那么例程400前进到408。在408处，可确定发动机速度、发动机负荷和/或转矩需求中的一个或多个是否在增加。如果并未确认发动机速度、发动机负荷和/或转矩需求中的一个或多个在增加，那么例程400前进到410。

在410处，例程400可将阀154调整到第一位置，如上文参考图2A和3A所描述。因此，阀154的第三分隔物220基本上对准且平行于第一适配器150的第一分隔物210和第二适配器152的第二分隔物212中的每一者。在另一示例中，可将阀调整到与第一位置基本上类似的位置，以使得第一涡旋和第二涡旋中的每一者内的基本上所有的排气流被分离地引导到涡轮。以此方式，第一和第二涡旋中的每一者内的几乎所有排气流可驱动涡轮以便在发动机速度小于阈值发动机速度(例如，在低发动机速度状况期间)且发动机负荷小于阈值发动机负荷(例如，在低发动机负荷状况期间)中的一者发生时提供期望升压压力。

然而，如果在410处确认发动机速度、发动机负荷和转矩需求中的一者在增加，那么例程400在412处将阀154调整到第三位置，如上文参考图2到3所描述。在一个示例中，可将阀154调整到与第三位置基本上类似的位置，以使得阀看被至少部分地开向第一和第二涡旋中的每一者，从而允许来自第一组和第二组汽缸的排气的一部分组合和混合。因此，在412处，阀154可被定位在相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者的定向的15到75度之间。在另一示例中，阀154可经定位以使得在第一和第二分隔物中的每一者与第三分隔物之间形成的一个或多个角度为锐角。因此，来自第一组汽缸的排气的计量的量可在双涡旋系统98的阀组装件145中与来自第二组汽缸的排气的计量的量混合和组合。在一个实施例中，可基于各种发动机工况调整阀154的开口的计量的量。作为示例，第一和第二分隔物中的每一者相对于第三分隔物之间的角度242可从15度调整到75度。在一个示例中，开口的计量的量可随着发动机转矩需求和/或发动机负荷的增加而增加。在另一示例中，阀154的开口的计量的量可随着发动机速度的增加而增加。以此方式，将阀154调整到第三位置可在例如低发动机速度、低发动机负荷和/或低转矩或需求降低的转矩期间维持或减少升压压力。

结果，在第三位置或与第三位置基本上类似的位置中的阀可允许在第一和第二涡旋中将来自第一组和第二组汽缸的每一者的排气的计量的量混合，以驱动涡轮，例如涡轮92。因此，阀154的第三位置可提供升压压力的增加以满足对于转矩的增加需求。在另一示例中，阀154的第三位置可在发动机速度和/或发动机负荷中的一者增加但仍小于其相应阈值时提供升压压力的增加。在响应于发动机速度、发动机负荷和/或所需转矩中的一个或多个对阀154作出一个或多个调整之后，例程400结束。

因此，调整分支连通阀(例如阀154)可启用或停用从排气歧管接收的排气的混合，所述排气被递送到涡轮增压器的第一涡旋和第二涡旋。换句话说，来自第一组和第二组汽缸中的每一者的排气的流体连通和输送的量也可由控制器12基于各种发动机工况(例如发动机负荷、发动机速度、期望的升压和/或所需转矩)来调整。因此，涡轮(和涡轮增压器)的效率和排气歧管中的背压的量可以被控制以达到期望的升压水平和发动机转矩。在其它实施例中，调整阀可使涡轮增压器的效率和背压在预定范围内。可例如通过监视进气压力来确定效率，所述进气压力可例如用压力传感器132测量。可另外或替代地使用其它发动机传感器和/或当前未在本文中描述的传感器和/或当前发动机设计中不可以使用的传感器。举例来说，排气脉冲轮廓可由一个或多个传感器读数或其它测量值直接测量和/或确定，且由控制器(例如控制器12)推断或计算。

因此，提供用于发动机的方法，包括响应于发动机负荷和发动机速度而调整布置在第一适配器与第二适配器之间的阀的位置以使得能够混合从排气歧管接收的排气，所述排气被递送到涡轮增压器的第一涡旋和第二涡旋，其中第一适配器包含第一分隔物，第二适配器包含第二分隔物，且阀包含第三分隔物。

确切地说，第一适配器和第二适配器中的每一者可为固定的。第一适配器的第一分隔物可将第一适配器的内部容积二等分，第二适配器的第二分隔物可将第二适配器的内部容积二等分，且阀的第三分隔物可将阀的内部容积二等分。另外，阀、第一适配器和第二适配器中的每一者可共享中心轴，其中阀可围绕中心轴旋转，从而选择性地改变阀的第三分隔物相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物的对准度，中心轴平行于穿过第一涡旋和第二涡旋中的每一者的排气流的方向。

在一个实施例中，调整可以能够混合从排气歧管接收的排气的阀的位置包含降低阀的第三分隔物相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物的对准度，且其中调整阀以使得能够混合从排气歧管接收的排气包含增加阀的第三分隔物相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物的对准度。

在另一实施例中，方法可进一步包括在发动机速度大于速度阈值时且在发动机负荷大于负荷阈值时调整阀的位置以使得能够混合从排气歧管接收的排气，且在发动机速度小于速度阈值时且在发动机负荷小于负荷阈值时调整阀的位置以停用从排气歧管接收的排气的混合。

在一个示例中，调整阀的位置以使得能够混合从排气歧管接收的排气可包含将阀调整到第一位置，所述第一位置包含阀的第三分隔物与第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者基本上对准。在另一示例中，调整阀的位置以使得能够混合从排气歧管接收的排气可包含将阀调整到第二位置，所述第二位置包含阀的第三分隔物与第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者基本上垂直。

在又一示例中，方法可包含调整阀的位置以使得能够部分混合从排气歧管接收的排气，其中调整阀以使得能够部分混合从排气歧管接收的排气包含将阀的位置调整到第三位置，所述第三位置包含阀的第三分隔物被以相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者的15到75度之间的角度定位。

此外，方法可包含随着发动机速度和发动机负荷的增加而增加第三分隔物与第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者之间的角度，且随着发动机速度和发动机负荷的降低而降低第三分隔物与第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物中的每一者之间的角度。

在另一实施例中，方法也可包括：响应于用于检测汽缸不平衡的请求，将阀从第二位置或第三位置调整到第一位置，测量第一涡旋和第二涡旋中的每一者中的空气燃料比，和基于第一涡旋和第二涡旋中的每一者中的空气燃料比来调整燃料喷射量和节流阀中的一者。在又一实施例中，方法也可包括基于阀的位置和发动机工况来调整废气门的打开度。

现转而参考图5，其显示示例例程500，示例例程500用于响应于一个或多个可移动阻挡部件(例如图1到3中所示的阀154)的位置来调整一个或多个废气门(例如图1的第一废气门104和/或第二废气门108)的打开量。基于阀154的位置对一个或多个废气门做出调整可以是期望的，因为发动机效率可以取决于阀154的位置和一个或多个发动机工况而变化。举例来说，一个或多个废气门(例如，图1的第一废气门104和/或第二废气门108)的废气门阀的位置可响应于阀154处于第一位置和/或第二位置(如参考图2到4所论述)，以及响应于发动机速度和负荷和/或车辆驾驶员所请求的所需转矩。在替代示例中，废气门阀的位置可响应于其它发动机工况，例如涡轮速度和期望升压压力与测量升压压力的比较。

在502处，例程500估计和/或测量车辆工况。车辆工况可经由接收车辆系统中的传感器和致动器的输出来确定。在一个示例中，车辆工况包含，但不限于，发动机温度、驾驶员需求转矩、发动机速度、车辆速度、发动机空气燃料比、废气门位置和车辆行进的距离。在确定车辆工况之后，例程500前进到504。

在504处，可确定发动机速度是否高于预定阈值速度和/或发动机负荷是否高于预定阈值负荷。在一个示例中，阈值负荷可以是这样的发动机负荷，在所述发动机负荷处或高于所述发动机负荷时，例如在爬坡或牵引期间，高发动机负荷可以存在。换句话说，阈值发动机负荷可以是这样的状况，高于所述状况时需要高发动机负荷(转矩)，其中高发动机负荷可基于各种发动机工况。在另一示例中，阈值发动机速度可以是排气歧管中的背压增加发生时的速度或速度范围。

如果在504处确认发动机速度大于阈值发动机速度和/或发动机负荷大于阈值发动机负荷，那么例程继续到506，其中将例如阀154的阀调整到第二位置，如参考图2B和3B所描述。在第二位置中，阀154被旋转以使得阀分隔物(例如阀154的第三分隔物220)被布置成基本上垂直于第一适配器150和第二适配器152的分隔物中的每一者。

此外，在替代实施例中，可响应于阀处于第二位置而命令废气门完全打开。以此方式，如果发动机负荷大于阈值负荷和发动机速度大于阈值速度中的一者出现，那么例程500可在506处完全打开废气门以增加可从涡轮分流的排气的量，同时经由阀154增加排气的混合以便降低背压和泵送功增加的风险。例程500接着前进到508。

在508处，例程500确定所测量的升压压力是否大于期望的升压压力。在一个示例中，期望的升压压力可以是响应于变化的发动机速度和/或发动机负荷的升压压力。举例来说，期望的升压压力可随着发动机速度和/或发动机负荷的增加而增加。在另一示例中，期望的升压压力可随着发动机速度和/或发动机负荷的下降而下降。

如果确认升压压力大于期望的升压压力，那么在510处增加废气门打开量。结果，车辆生成的排气中的较多量可经由废气门(例如，第一废气门104和/或第二废气门108)绕过涡轮以使升压压力减小到期望的升压压力。因此，控制器(例如控制器12)可响应于阀154的位置和期望升压压力与测量升压压力的比较而调整废气门。以此方式，双涡旋涡轮增压器系统98的过度热磨损的风险可以被降低。接着，例程500可结束。

然而，如果在508处确认升压压力不大于期望的阈值，那么例程500在514处确定升压压力是否小于期望的升压压力。如果在514处升压压力小于期望升压压力，那么在518处降低废气门打开量。结果，减少量的排气可经由废气门(例如，第一废气门104和/或第二废气门108)绕过涡轮以使由车辆产生的升压压力增加到期望升压压力。以此方式，控制器(例如控制器12)可响应于阀154的位置和期望升压压力与测量升压压力的比较而调整废气门。接着，例程500可结束。

如果在514处例程500未确认升压压力小于期望升压压力，那么，例程500在516处不调整废气门。接着，例程500可结束。

如果在504处确认发动机速度小于阈值发动机速度和/或发动机负荷小于阈值发动机负荷，那么例程继续到520，其中将例如阀154的阀调整到第一位置，如参考图2A和3A所描述。在第一位置中，阀154被旋转以使得阀分隔物(例如阀154的第三分隔物220)经布置成与第一适配器150和第二适配器152的分隔物中的每一者基本上对准。在另一示例中，可将阀调整到与第一位置基本上类似的位置，以使得第一涡旋和第二涡旋中的每一者内的基本上所有的排气流被分离地引导到涡轮，因为过度的背压可以不成问题。

此外，在替代示例中，响应于阀处于第一位置，可以命令废气门部分关闭。以此方式，第一和第二涡旋中的每一者内的几乎所有的排气流可驱动涡轮以便在发动机速度小于阈值发动机速度(例如，在低发动机速度条件期间)和发动机负荷小于阈值发动机负荷(例如，在低发动机负荷条件期间)中的一者出现时提供期望的升压压力。因此，如果出现发动机负荷小于阈值负荷和发动机速度小于阈值速度中的一者，那么例程500可在514处调整阀以减少排气的量，所述排气可经由阀154混合而被引导到涡轮。例程500接着前进到516。

在522处，例程500确定测量升压压力是否大于期望升压压力。在一个示例中，期望阈值可以是响应于变化的发动机速度和/或发动机负荷的升压压力。举例来说，期望升压压力可随着发动机速度和/或发动机负荷的增加而增加。在另一示例中，期望升压压力可随着发动机速度和/或发动机负荷的下降而下降。

如果确认测量升压压力大于期望升压压力，那么在524处增加废气门打开量。结果，由车辆产生的排气的较多量可经由废气门(例如，第一废气门104和/或第二废气门108)绕过涡轮以使升压压力减小到期望升压压力。因此，控制器(例如控制器12)可响应于阀154的位置和期望升压压力与测量升压压力的比较而调整废气门。以此方式，双涡旋涡轮增压器系统98的过度热磨损的风险可以被降低。接着，例程500可结束。

然而，如果在522处确认升压压力不大于期望的升压压力，那么例程500在526处确定升压压力是否小于期望升压压力。如果在526处升压压力小于期望升压压力，那么在528处降低废气门打开量。结果，减少量的排气可经由废气门(例如，第一废气门104和/或第二废气门108)绕过涡轮以使由车辆产生的升压压力增加到期望升压压力阈值。以此方式，控制器(例如控制器12)可响应于阀154的位置和期望升压压力与测量升压压力的比较而调整废气门，以便满足期望升压压力需求。接着，例程500可结束。

如果在526处例程500未确认升压压力小于期望阈值，那么，例程500在530处不调整废气门。接着，例程500可结束。

因此，一个或多个废气门可以基于分支连通阀(例如阀154)的位置和各种发动机工况(例如发动机负荷、发动机速度、期望升压和/或所需转矩)而被调整。因此，涡轮(和涡轮增压器)的效率可以被控制以达到期望升压水平(多个)和发动机转矩。以此方式，调整一个或多个废气门可使涡轮增压器的效率和背压处于预定的范围(多个)内。

现转而参考图6，其显示示例例程600，示例例程600用于响应于检测汽缸不平衡的请求而将阀(例如阀154)从第二位置或第三位置调整到第一位置，测量第一和第二涡旋中的每一者中的空气燃料比，且基于第一和第二涡旋中的每一者中的空气燃料比调整燃料喷射量和节流阀中的一者。在阀在第二和/或第三位置中时，在请求检测汽缸不平衡之后对阀154做出调整可以是期望的。举例来说，在阀154在第二位置中时，来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)中的每一者的排气可混合和组合，由此掩盖汽缸排气输出中变化的检测。因此，为感测汽缸不平衡对阀154作出调整可以是期望的。

在602处，例程600估计和/或测量车辆工况。车辆工况可经由接收车辆系统中的传感器和致动器的输出来确定。在一个示例中，车辆工况包含，但不限于，发动机温度、驾驶员需求转矩、发动机速度、车辆速度、发动机空气燃料比、废气门位置和车辆行进的距离。在确定车辆工况之后，例程600前进到604。

在604处，可以启动用于汽缸不平衡监视的请求。在一个示例中，用于汽缸不平衡检测模式的请求可基于车辆工况，例如经由一个或多个传感器(例如排气传感器134和136)的空气燃料比。

从604继续进行，在606处，确认阀(例如关于图1到3所论述的布置在第一和第二适配器之间的阀154)是否在第一位置中。举例来说，阀154可在第二和/或第三位置中。因此，为了检测和/或监视汽缸不平衡，来自排气歧管的分支，例如第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)中的每一者的排气可以被分离以便减少第一涡旋100和第二涡旋102中排气的混合。

因此，在608处，如果并未确认阀154在第一位置(例如，在第二或第三位置中，如参考图1到3所描述)，那么将阀154调整到第一位置。换句话说，如果阀154在第二位置中，例如使得阀154的第三分隔物220与第一和第二分隔物中的每一者基本上垂直，那么以连续方式旋转阀154，以使得第一、第二和第三分隔物各自彼此对准。在一个示例中，阀154可沿第一方向(例如关于图3A所论述的方向240)或第二方向旋转，所述第二方向与第一方向相反。以此方式，阀154可以被调整以减少第一涡旋100与第二涡旋102之间的任何流体连通和输送，以便监视汽缸不平衡。例程600接着前进到610。

如果在606处确认阀154在第一位置，那么例程600前进到610。在610处，例程600确定第一涡旋100中的空气燃料比是否与第二涡旋102中的空气燃料比基本上相同。所述确定可包含检测和/或接收来自排气氧传感器的信号。在一个实施例中，第一和第二涡旋中的每一者中的空气燃料比的确定可包含由一个或多个排气传感器(例如排气传感器134和136)进行测量。因此，在一个示例中，在610处的所述确定可包含将来自一组汽缸的排气投送到期望排气传感器，和/或将来自发动机汽缸的子组的排气投送到期望排气传感器。此外，针对排气传感器中的每一者检测的信号可包含在选择频率处或高于选择频率时的排气传感器的响应。所检测的信号可以在发动机汽缸排中的各个汽缸连续点火时反映发动机汽缸排中的各个汽缸的空气/燃料比，且可与发动机汽缸排中的汽缸的逐缸空气/燃料比差量相关。

如果在610处确定第一涡旋100中的空气燃料比并未与第二涡旋102中的空气燃料比基本上相同或在可接受范围内，那么例程600可在612处调整燃料喷射量、点火正时和/或节流阀中的一个或多个以补偿和/或纠正所检测的汽缸不平衡。在其它示例中，可提供对车辆工况做出的额外或可替代的调整。

然而，如果确认第一涡旋100中的空气燃料比与第二涡旋102中的空气燃料比基本上相同或在可接受范围内，那么例程600前进到614，其中可不执行对燃料喷射量、点火正时和/或节流阀中一个或多个的调整。接着，例程600可终止。

以此方式，在阀在第二和/或第三位置时，在请求检测汽缸不平衡之后对阀154作出调整可以是期望的，以便减少来自第一组汽缸(例如，汽缸20和26)和第二组汽缸(例如，汽缸22和24)中的每一者的排气进行混合和掺混，进而掩盖控制器对汽缸不平衡的辨识。结果，可以实现对汽缸不平衡的可靠且有效的检测和监视。

图7包含曲线图700，其说明响应于发动机工况(包含发动机负荷、发动机速度和废气门位置中的一者)对阀的位置做出的示例调整。具体来说，曲线图700在曲线702处显示对阀位置的调整，在曲线704处显示发动机负荷的改变，在曲线706处显示发动机速度的改变，在曲线708处显示废气门位置的改变，且在曲线710处显示升压压力的改变。图7中所论述的阀可为分支连通阀，如上文参考图1到6所描述。举例来说，图7的阀可为图2和3中所描绘的阀154。此外，在此示例中，阀的位置可为如上文参考图2和3所论述的第一位置(由“1”表示)、第二位置(由“2”表示)和第三位置(由“3”表示)中的一者。另外，在此示例中，废气门可以为参考图1和6描述的第一废气门104和第二废气门108中的一者。沿着x轴绘制时间，且时间在x轴从左向右增加。此外，阈值发动机负荷(例如，T1)由线714表示，且阈值发动机速度(例如，T2)由线716显示。

在时间t1之前，发动机关闭以使得没有燃烧发生。在时间t1，发动机被激活，且可开始燃烧。在时间t1与时间t2之间，车辆可沿着稍微倾斜的道路行驶。因此，发动机负荷逐渐增加，但保持低于阈值发动机负荷T1(例如，线714)。类似地，发动机速度稳定地增加，但仍保持低于阈值发动机速度T2(例如，线716)。

响应于前述发动机工况，在时间t1可以将阀调整到第三位置(或与第三位置基本上类似的位置)，且在时间t1与时间t2之间将阀维持处于第三位置。举例来说，在第三位置中，可以按计量的量打开阀，以使得来自排气歧管的分支中的每一者的排气的量可相互作用以在涡轮增压器的第一和第二涡旋的入口上游形成湍流。此外，通过减少横跨涡轮的压力损失可以减少发动机泵送损失。在阀打开时，来自一个或多个汽缸的所有排气可流动穿过两个涡旋，因此由于横跨涡轮的流道的截面面积的增加而减少压力损失。因此，来自第一组汽缸和分离的第二组汽缸的排气的计量的量可经由阀154混合和组合，因为发动机速度和发动机负荷两者皆在增加。此外，在时间t1与时间t2之间，废气门可以以逐步的方式从较小开口打开到较大开口，从而允许排气的一部分绕过涡轮，且经由废气门离开。

在时间t2，车辆可在更陡的倾斜道路上行驶。因此，发动机负荷满足且接着超出阈值发动机负荷T1，高于所述阈值发动机负荷时，车辆驾驶员需要升压压力和/或转矩在时间t2增加。类似地，发动机速度达到且接着超出阈值发动机速度T2。如上文所论述，阈值发动机速度可为这样的速度，在所述速度处或高于所述速度时，双涡旋涡轮增压器系统中可出现过度发动机排气背压。车辆在时间t2与时间t3之间继续爬坡，且发动机速度和发动机负荷两者皆高于其相应阈值T1和T2。因此，可将阀调整到第二位置或与第二位置基本上类似的位置，其中阀被开向第一和第二涡旋中的每一者。以此方式，在时间t2与时间t3之间，来自排气歧管的分支中的每一者的排气的一部分可相互作用以在涡轮增压器的第一和第二涡旋的入口上游形成湍流。此外，通过减少横跨涡轮的压力损失可以减少发动机泵送损失。在阀打开时，来自一个或多个汽缸的所有排气可流动穿过两个涡旋，因此由于横跨涡轮的流道的截面面积的增加而减少压力损失。以此方式，可以降低背压和泵送功，同时增加了到涡轮的排气的量以增加测量升压压力，从而满足期望升压压力。因此，将废气门调整到更加打开的位置，以便将排气的相当大部分投送到废气门。

在时间t3，车辆并未爬坡，而是改为在较小倾斜的道路上行驶。在其它示例中，车辆可向坡下移动。在前述示例中，发动机负荷降到低于阈值发动机负荷。然而，发动机速度仍高于阈值发动机速度。因此，在时间t3与时间t4之间，升压压力响应于发动机负荷的下降而降低，且将阀调整到第三位置或与第三位置基本上类似的位置。在第三位置中，阀被以计量的量打开，以使得阀的分隔物可以被以相对于第一和第二适配器的分隔物的75度成角度。结果，排气的量混合和组合以降低由于较高的发动机速度产生背压的风险，但是比第二位置降低的程度低。在时间t3与时间t4之间，将废气门调整到半打开位置，因为发动机负荷在下降。在其它示例中，阀可在时间t3与时间t4之间移动到第一位置。

在时间t4，车辆继续向下坡移动或在较小倾斜的道路上移动，且发动机速度降到低于阈值发动机速度T2。此外，发动机负荷继续稳定地下降，由此在时间t4与时间t5之间减少期望升压压力。在此示例中，期望升压压力和测量升压压力在时间t4与时间t5之间基本上相同。因为发动机负荷和升压压力并未增加，所以将阀调整到第一位置以减少排气流混合的量，其中阀(例如阀154)对于第一和第二涡旋中的每一者是关闭的。因此，升压压力附随地下降。此外，在时间t4与时间t5之间，废气门处于更加关闭的位置，以将一部分排气引导向涡轮。

在时间t5，例如车辆再次开始上坡行进。在另一示例中，车辆可牵引拖车。如此示例中所示，发动机速度和发动机负荷中的每一者在增加，但尚未分别达到阈值发动机速度和阈值发动机负荷。因为测量发动机负荷尚未满足阈值发动机负荷，且测量发动机速度尚未满足阈值发动机速度，所以阀被调整到第三位置或与第三位置基本上类似的位置。如所论述，在第三位置中，以计量的量打开阀，以使得在一个示例中，阀的分隔物可以被以相对于第一和第二适配器的分隔物的75度成角度。结果，排气的量可混合和组合以降低由于发动机速度的增加引起背压的风险。升压压力附随地增加。此外，在时间t5与时间t6之间，可将废气门调整到半打开位置以便将排气的一部分投送到涡轮。以此方式，第三位置允许一些排气流驱动涡轮以满足增加的转矩需求。

在时间t6，在此示例中，发动机负荷和发动机速度两者皆达到和/或超过阈值发动机负荷T1和阈值发动机速度T2。响应于发动机负荷超出阈值发动机负荷和发动机速度超出阈值发动机速度中的每一者，可将阀调整到第二位置或与第二位置基本上类似的位置，从而允许混合来自第一组和第二组汽缸的排气，且将第一和第二涡旋内的基本上所有的排气流引导到涡轮，由此增加转矩和升压压力。因此，升压压力附随地增加。此外，在时间t6与t7之间，废气门处于更加打开的位置，以增加排气经由废气门的逸出。以此方式，在响应于高发动机负荷和发动机速度将期望量的排气驱动到涡轮时，背压和泵送功可以减少。

在时间t7，车辆开始在具有小到没有倾斜的道路上行驶，以使得发动机负荷和发动机速度各自降至低于阈值发动机负荷T1和阈值发动机速度T2。响应于下降的发动机负荷和发动机速度中的每一者，将阀调整到第一位置。在第一位置，阀对于第一和第二涡旋中的每一者是完全关闭的。因此，升压压力下降。此外，在时间t7与时间t8之间，将废气门调整到半打开和/或较少打开位置。以此方式，第一和第二涡旋中的每一者中的一些排气可被引导到涡轮。在时间t8，包括时间t1与时间t8之间的所有事件的车辆周期结束。

调整布置在第一适配器与第二适配器之间的阀的位置以使得能够混合从排气歧管接收的排气的技术效果为响应于变化的发动机负荷和发动机速度而减少背压和泵送功。确切地说，通过减少横跨涡轮的压力损失可以减少发动机泵送损失。在阀打开时，来自一个或多个汽缸的所有排气可流动穿过两个涡旋，因此由于横跨涡轮的流道的截面面积的增加而减少了压力损失。因此，可以在期望发动机工况期间增加发动机效率和燃料经济性。此外，与安装具有多个组件(例如阀板、铰链和凹口)的分支连通阀相比较，可以降低与在涡轮增压器和发动机系统中包含简单阀组装件系统相关联的成本、重量和封装损失。在仅单个阀可基于发动机工况而由前述系统调整时，对发动机控制和监视系统的负担也可变轻。

因此，在一个实施例中，可提供发动机系统，其包括：第一通道，其用于从燃烧室的第一分支到涡轮的流体输送；第二通道，其用于从燃烧室的第二分支到涡轮的流体输送且通过分隔壁与第一通道分离；第一适配器，其耦合到燃烧室的第一分支的出口和燃烧室的第二分支的出口，所述第一适配器具有横跨第一适配器的内部容积的第一分隔物；第二适配器，其耦合到第一通道的入口和第二通道的入口，所述第二适配器具有横跨第二适配器的内部容积的第二分隔物；以及阀，其定位于第一适配器与第二适配器之间，以用于选择性地允许流体从燃烧室的第一及第二分支中的一者到燃烧室的第一和第二分支中的另一者，所述阀具有横跨阀的内部容积的第三分隔物。

在一个实施例中，所述阀可围绕中心轴旋转，从而选择性地控制所述阀相对于所述第一适配器和所述第二适配器的位置，所述中心轴平行于穿过所述第一通道和所述第二通道中的每一者的排气流的方向。所述阀可经由从控制器接收的信号通过选择范围以连续方式定位，所述选择范围包含：其中在发动机负荷小于阈值发动机负荷且发动机速度小于阈值发动机速度时所述阀在第一位置；且其中在发动机负荷大于所述阈值发动机负荷且发动机速度大于所述阈值发动机速度时所述阀在第二位置。

在一个示例中，所述第一位置可包含所述阀的所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物对准，且所述第二位置可包含所述阀的所述第三分隔物被布置成垂直于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物。

在另一表示中，提供用于发动机的方法，调整阀以提供排气的分离和排气的混合中的一者，其中阀改变从排气歧管接收的排气的混合度。具体来说，阀可通过围绕中心轴旋转以选择性地改变阀的第三分隔物相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物的对准度来改变混合度，中心轴平行于穿过第一涡旋和第二涡旋中的每一者的排气流的方向。

在一个示例中，阀可通过降低阀的第三分隔物相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物的对准度或通过增加阀的第三分隔物相对于第一适配器的第一分隔物和第二适配器的第二分隔物的对准度来改变混合度。

应注意，在本文中包含的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文中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，且可由包含控制器与各种传感器、致动器和其它发动机硬件组合的控制系统执行。本文中所描述的特定的例程可以表示任何数目的处理策略中的一者或多者，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程及类似者。由此，所说明的各种动作、操作或功能可以按所说明的顺序、并行地执行，或者在一些情况下省略。同样，处理顺序并不是获得本文中所描述的示例实施例的特征和优势所必需的，而是为了便于说明和描述而被提供。取决于所使用的特定策略，可以重复地执行一个或多个所说明的动作、操作和/或功能。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形方式表示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，其中所描述动作是通过执行包含各种发动机硬件组件与电子控制器组合的系统中的指令而被完成。

与上文方法和系统中的任一者组合，响应于发动机负荷和发动机速度而调整布置在第一适配器与第二适配器之间的阀的位置，以使得能够混合从排气歧管接收的排气，所述排气被递送到涡轮增压器的第一涡旋和第二涡旋，其中所述第一适配器包含第一分隔物，所述第二适配器包含第二分隔物，且所述阀包含第三分隔物。

与上文方法和系统中的任一者组合，所述第一适配器和第二适配器中的每一者为固定的，且其中所述第一适配器的所述第一分隔物将所述第一适配器的内部容积二等分，所述第二适配器的所述第二分隔物将所述第二适配器的内部容积二等分，且所述阀的所述第三分隔物将所述阀的内部容积二等分。

与上文方法和系统中的任一者组合，所述阀、所述第一适配器和所述第二适配器中的每一者共享中心轴，且其中所述阀围绕所述中心轴旋转，从而选择性地改变所述阀的所述第三分隔物相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物的对准度，所述中心轴平行于穿过所述第一涡旋和所述第二涡旋中的每一者的排气流的方向。

与上文方法和系统中的任一者组合，在发动机速度大于速度阈值时且在发动机负荷大于负荷阈值时调整所述阀的所述位置以使得能够混合从所述排气歧管接收的排气，以及在发动机速度小于所述速度阈值时且在发动机负荷小于负荷阈值时调整所述阀的所述位置以停用从排气歧管接收的排气的混合。

与上文方法和系统中的任一者组合，调整所述阀的所述位置以使得能够混合从所述排气歧管接收的排气包含将所述阀调整到第一位置，所述第一位置包含所述阀的所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者基本上对准。

与上文方法和系统中的任一者组合，调整所述阀的所述位置以使得能够部分混合从所述排气歧管接收的排气，其中所述调整所述阀以使得能够部分混合从所述排气歧管接收的排气包含将所述阀的所述位置调整到第三位置，所述第三位置包含所述阀的所述第三分隔物被以相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者的15到75度之间的角度定位。

与上文方法和系统中的任一者组合，随着发动机速度和发动机负荷的增加而增加所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者之间的所述角度，以及随着发动机速度和发动机负荷的降低而降低所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者之间的所述角度。

与上文方法和系统中的任一者组合，响应于检测汽缸不平衡的请求，将所述阀从所述第二位置或第三位置调整到所述第一位置，测量所述第一涡旋和第二涡旋中的每一者中的空气燃料比，和基于所述第一涡旋和第二涡旋中的每一者中的所述空气燃料比来调整燃料喷射量和节流阀中的一者。

与上文方法和系统中的任一者组合，其进一步包括基于阀的所述位置和发动机工况来调整废气门的打开度。

与上文方法和系统中的任一者组合，调整所述阀的所述位置以使得能够混合从所述排气歧管接收的排气可包含降低所述阀的所述第三分隔物相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物的所述对准度，以及其中调整所述阀以使得能够混合从排气歧管接收的排气包含增加所述阀的所述第三分隔物相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物的所述对准度。

应了解，本文中所公开的配置和例程在本质上是示例性的，并且并不将这些具体实施例视为具有限制意义，因为许多的变化都是可能的。例如，上述技术可以应用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型中。本发明的主题包含本文中所公开的多种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合以及子组合。

所附权利要求书具体指出里被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指代“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元件的并入，但是既不需要也不排除两个或两个以上此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合可通过权利要求的修正或通过在此申请或相关申请中提出新的权利要求来请求保护。此类权利要求，无论在范围上与原始权利要求相比是更宽广的、更狭窄的、相同的还是不同的，也被视为包括在本发明的主题内。

Claims (18)

1.一种用于发动机的方法，其包括：

当发动机负荷小于负荷阈值并且发动机速度小于速度阈值并且所述发动机负荷或所述发动机速度不增加时，将布置在第一适配器与第二适配器之间的阀调整到第一位置，在所述第一位置中分离从排气歧管接收的排气，其中所述排气从所述阀被递送到涡轮增压器的第一涡旋和第二涡旋，并且其中所述第一适配器包含第一分隔物，所述第二适配器包含第二分隔物，且所述阀包含第三分隔物；

当所述发动机负荷大于所述负荷阈值并且所述发动机速度大于所述速度阈值时，将所述阀调整到第二位置，在所述第二位置中所述阀混合从所述排气歧管接收的排气；并且

当所述发动机负荷小于所述负荷阈值并且所述发动机速度小于所述速度阈值并且所述发动机负荷和所述发动机速度中的一者或两者增加时，将所述阀调整到第三位置，在所述第三位置中所述阀部分地混合从所述排气歧管接收的排气。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一适配器和第二适配器中的每一者为固定的，且其中所述第一适配器的所述第一分隔物将所述第一适配器的内部容积二等分，所述第二适配器的所述第二分隔物将所述第二适配器的内部容积二等分，且所述阀的所述第三分隔物将所述阀的内部容积二等分，且所述方法进一步包括调整所述阀以提供排气的分离和排气的混合中的一者，其中所述阀改变从所述排气歧管接收的排气的混合度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述阀、所述第一适配器和所述第二适配器中的每一者共享中心轴，且其中所述阀围绕所述中心轴旋转，从而选择性地改变所述阀的所述第三分隔物相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物的对准度，所述中心轴平行于穿过所述第一涡旋和所述第二涡旋中的每一者的排气流的方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述阀调整到所述第二位置包含降低所述阀的所述第三分隔物相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物的所述对准度，且其中将所述阀调整到所述第一位置包含增加所述阀的所述第三分隔物相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物的所述对准度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述阀调整到所述第一位置包含将所述阀的所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者基本上对准。

6.根据权利要求4所述的方法，其中将所述阀调整到所述第二位置包含将所述阀的所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者基本上垂直。

7.根据权利要求4所述的方法，其进一步将所述阀调整到所述第三位置包含将所述阀的所述第三分隔物以相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者的15到75度之间的角度定位。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括随着发动机速度和发动机负荷的增加而增加所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者之间的所述角度，以及随着发动机速度和发动机负荷的降低而降低所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者之间的所述角度。

9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应于检测汽缸不平衡的请求，将所述阀从所述第二位置或所述第三位置调整到所述第一位置，测量所述第一涡旋和第二涡旋中的每一者中的空气燃料比，以及基于所述第一涡旋和第二涡旋中的每一者中的所述空气燃料比来调整燃料喷射量和节流阀中的一者。

10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于阀的所述位置和发动机工况来调整废气门的打开度。

11.一种具有双涡旋涡轮增压器的系统，其包括：

第一涡旋；

第二涡旋，其经由分隔壁与所述第一涡旋流体地分离；

第一适配器，其耦合到排气歧管的出口，所述第一适配器包括第一空心圆柱物，所述第一空心圆柱物具有横越所述第一适配器的内部容积的第一分隔物；

第二适配器，其耦合到所述第一涡旋的入口和所述第二涡旋的入口，所述第二适配器包括第二空心圆柱物，所述第二空心圆柱物包括横越所述第二适配器的内部容积的第二分隔物；

阀，其耦合到且定位于所述第一适配器与所述第二适配器之间以控制从所述排气歧管接收的排气的混合量，所述排气被递送到所述涡轮增压器的所述第一涡旋和所述第二涡旋，所述阀包括第三空心圆柱物，所述第三空心圆柱物包括横越所述阀的内部容积的第三分隔物；

传感器，其测量所述第一涡旋和所述第二涡旋中的每一者中的空气燃料比；以及

控制器，其配置为：响应于检测汽缸不平衡的请求，调整所述阀的位置以使得能够分离从所述排气歧管接收的排气，以及基于所述第一涡旋和所述第二涡旋中的每一者中的所述空气燃料比来调整燃料喷射量和节流阀中的一者。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述阀可以通过选择位置以连续方式定位，所述选择位置包含：

第一位置，其中所述阀关闭，从而将到所述第一涡旋和第二涡旋中的每一者的排气流分离；

第二位置，其中所述阀打开，从而使得能够将到所述第一涡旋和第二涡旋中的每一者的排气流混合；以及

第三位置，其中所述阀被以计量的量打开，从而使得能够将到所述第一涡旋和第二涡旋中的每一者的排气流部分混合。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述阀、所述第一适配器和所述第二适配器中的每一者共享中心轴，且其中所述阀围绕所述中心轴旋转，从而相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者的定向，选择性地改变所述阀的所述第三分隔物的定向，所述中心轴平行于穿过所述第一涡旋和所述第二涡旋中的每一者的排气流的方向。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述第一位置包含所述阀的所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者的所述定向基本上对准，其中所述第二位置进一步包含所述阀的所述第三分隔物被定向基本上垂直于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者的所述定向，且其中所述第三位置进一步包含所述阀的所述第三分隔物被定位在相对于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物中的每一者的所述定向的15到75度之间。

15.根据权利要求14所述的系统，其中在发动机速度小于速度阈值且发动机负荷小于负荷阈值时将所述阀调整到所述第一位置，从而减少从所述排气歧管接收的排气的混合，其中在发动机速度大于所述速度阈值且发动机负荷大于所述负荷阈值时将所述阀调整到所述第二位置，从而增加从所述排气歧管接收的排气的混合，且其中在发动机速度和/或发动机负荷增加时将所述阀从所述第一位置调整到所述第三位置。

16.一种发动机系统，其包括：

第一通道，其用于从燃烧室的第一分支到涡轮的流体输送；

第二通道，其用于从燃烧室的第二分支到所述涡轮的流体输送，且通过分隔壁与所述第一通道分离；

第一适配器，其耦合到燃烧室的所述第一分支和燃烧室的第二分支中的每一者的出口，所述第一适配器具有横跨所述第一适配器的内部容积的第一分隔物；

第二适配器，其耦合到所述第一通道的入口和所述第二通道的入口，所述第二适配器具有横跨所述第二适配器的内部容积的第二分隔物；以及

阀，其定位在所述第一适配器与所述第二适配器之间以用于选择性地允许流体从燃烧室的所述第一分支及第二分支中的一者到燃烧室所述第一分支和第二分支中的另一者，所述阀具有横跨所述阀的内部容积的第三分隔物；

传感器，其测量所述第一通道和所述第二通道中的每一者中的空气燃料比；以及

控制器，其配置为：响应于检测汽缸不平衡的请求，调整所述阀的位置以使得能够分离从所述燃烧室的所述第一分支和所述第二分支接收的排气，以及基于所述第一通道和所述第二通道中的每一者中的所述空气燃料比来调整燃料喷射量和节流阀中的一者。

17.根据权利要求16所述的发动机系统，其中所述阀围绕中心轴旋转，从而选择性地控制所述阀相对于所述第一适配器和所述第二适配器的位置，所述中心轴平行于穿过所述第一通道和所述第二通道中的每一者的排气流的方向。

18.根据权利要求16所述的发动机系统，其中所述阀可经由从所述控制器接收的信号通过选择范围以连续方式定位，所述选择范围包含：

在发动机负荷小于阈值发动机负荷且发动机速度小于阈值发动机速度时为第一位置；以及

在发动机负荷大于所述阈值发动机负荷且发动机速度大于所述阈值发动机速度时为第二位置；

其中所述第一位置包含所述阀的所述第三分隔物与所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物对准，且其中所述第二位置包含所述阀的所述第三分隔物被布置成垂直于所述第一适配器的所述第一分隔物和所述第二适配器的所述第二分隔物。

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