具有涡轮旁通回路的涡轮增压器系统的制作方法

1.本公开涉及具有旁通回路的涡轮增压发动机系统，所述旁通回路被配置为在发动机冷起动期间绕过一个或多个涡轮增压器。

背景技术：

2.车辆可以包括内燃发动机，所述内燃发动机经涡轮增压以增加动力输出而不会显著增加发动机的排量。涡轮增压器具有与排气系统用管道连接的涡轮和与进气口用管道连接的压缩机。在操作期间，由发动机产生的排气驱动涡轮。旋转地联接到涡轮的压缩机向发动机的进气歧管提供增压空气，即，压力高于大气压的空气。涡轮增压器通常在催化转化器上游附接到发动机。

技术实现要素：

3.根据一个实施例，一种发动机系统包括发动机，所述发动机具有第一排气歧管和第二排气歧管，所述第一排气歧管和所述第二排气歧管各自具有出口端口和旁通流道。第一涡轮增压器与第一歧管的出口端口流体连通，并且第二涡轮增压器与第二歧管的出口端口流体连通。排气后处理装置与第一涡轮增压器和第二涡轮增压器流体连通。一种涡轮增压器旁通回路包括：阀总成，所述阀总成具有与第一歧管和第二歧管的旁通流道流体连通地连接的入口侧、与后处理装置流体连通的出口侧以及具有打开位置和关闭位置的阀，在所述打开位置中，入口侧和出口侧流体连通，在所述关闭位置中，入口侧和出口侧不流体连通。
4.根据另一个实施例，一种涡轮增压器系统包括与第一组发动机气缸流体连通的第一涡轮增压器和与第二组发动机气缸流体连通的第二涡轮增压器。一种涡轮增压器旁通回路包括阀总成，所述阀总成具有与第一组发动机气缸和第二组发动机气缸流体连通的入口侧和与排气后处理装置流体连通的出口侧。控制器被编程为响应于后处理装置的催化剂温度低于阈值，将阀总成的阀命令到打开位置，并且响应于后处理装置的催化剂温度超过阈值，将阀命令到关闭位置。
5.根据另一个实施例，一种在发动机冷起动期间操作涡轮增压器系统的方法包括：当催化转化器的温度低于阈值温度时，关闭涡轮增压器的可变几何涡轮的叶片并且打开涡轮增压器旁通回路的阀。所述方法还包括：当催化转化器的温度超过阈值温度时，打开可变几何涡轮的叶片并且关闭涡轮增压器旁通回路的阀。
附图说明
6.图1是根据一个或多个实施例的发动机系统的示意图。
7.图2是发动机系统的发动机的截面端视图。
8.图3是发动机系统的截面俯视图。
9.图4是发动机的气缸盖的侧视图。
10.图5是发动机系统的阀总成的后透视图。
11.图6是阀总成的前透视图。
12.图7a和图7b分别是处于关闭位置和打开位置的可变几何涡轮的透视图。
13.图8是用于控制涡轮增压器系统的算法的流程图。
具体实施方式
14.本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
15.参考图1和图2，发动机系统20包括发动机22，所述发动机具有限定多个气缸26的发动机缸体24。所示的缸体24是直列六缸发动机(也称为“直列六缸”)，然而，本公开设想了许多发动机配置，诸如直列四缸、直列八缸、v6、v8或任何其他已知的配置。活塞28被支撑在气缸26中。活塞28中的每一者包括与曲轴32连接的杆30。气缸盖34连接在缸体24的顶部上。气缸盖34与缸体24配合以形成燃烧室36。燃烧室36从进气歧管38接收进气。类似地，排气燃烧气体离开燃烧室36并且由一个或多个排气歧管40输送走。进气门42和排气门44选择性地将燃烧室36与进气歧管38和排气歧管40连接成流体连通。进气门42和排气门44由一个或多个凸轮轴(未示出)打开和关闭。在所示实施例中，发动机20具有双顶置凸轮轴，每个气缸具有四个气门，但这仅是一个示例。
16.发动机系统20是涡轮增压的并且包括一个或多个涡轮增压器。在所示实施例中，发动机系统20包括具有双级涡轮增压器50、52的涡轮增压器系统54。在其他实施例中，可以仅提供单个涡轮增压器。另外，涡轮增压器系统可以包括多于两个涡轮增压器。涡轮增压器包括涡轮56、58和压缩机60、62。涡轮56、58分别诸如通过轴等旋转地联接到压缩机60、62。
17.发动机22可以包括各自服务于气缸组或气缸子集的两个排气歧管。例如，第一排气歧管40a与气缸1、2和3相关联，并且第二排气歧管40b与气缸4、5和6相关联。第一排气歧管40a与第一涡轮增压器50相关联，并且第二排气歧管40b与第二涡轮增压器52相关联。例如，涡轮56包括与排气歧管40a的出口流体连通的入口。涡轮56的出口与后处理装置64(例如，催化转化器)流体连通地连接。涡轮58包括与排气歧管40b的出口流体连通的入口，并且涡轮58的出口与后处理装置64流体连通。如下面将更详细解释的，涡轮增压器系统54还包括涡轮旁通回路66，所述涡轮旁通回路被配置为将排气直接从排气歧管40输送到后处理装置64以减少后处理装置64的起燃时间。旁通回路66包括阀总成68，所述阀总成被配置为控制流过涡轮增压器50、52的涡轮56、58的排气量。
18.涡轮增压器50、52可以具有并联布置的涡轮(例如，每个涡轮从专用排气歧管接收并行的排气流)以及串联布置的压缩机。压缩机60可以被称为低压压缩机，并且压缩机62可以被称为高压压缩机。压缩机60包括入口，所述入口通过气箱和相关联的管道70接收处于
大气压力的空气。低压压缩机60的出口通过一个或多个导管72与高压压缩机62的入口流体连通地连接。第一热交换器74(例如，中间冷却器)设置在压缩机之间以在第二压缩机62之前降低空气温度。可以提供压缩机再循环阀系统76以引导空气绕过压缩机60。阀系统76可以是双向的，从而允许空气沿反向方向流动以避免在诸如节气门松加速器踏板的瞬态操纵期间的压缩机喘振。如果需要，阀系统76还可以允许空气沿正向方向绕过压缩机60流动。阀系统76可以包括阀和导管。阀可以通过电信号、真空等来控制。
19.第二压缩机62包括与第一压缩机60的出口流体连通地连接的入口，并且包括经由一个或多个导管75与节气门体80流体连通地连接的出口。节气门体80包括节气门82，例如蝶阀，所述节气门控制进入进气歧管38的空气量。可以提供另一个热交换器84(例如，中间冷却器)以冷却空气并且增加进气空气充气的密度，从而改善发动机性能。第二压缩机62还可以包括相关联的阀系统78。
20.在正常操作期间，离开排气歧管40的排气进入涡轮增压器50、52的涡轮中。排气使涡轮以高角速度旋转。涡轮的旋转被传递到压缩机60、62，所述压缩机继而旋转以压缩被输送到进气歧管38的进气。增压量取决于排气的流量和涡轮增压器的设计。在所示实施例中，涡轮增压器50和52可以是相同的设计，然而，在其他实施例中，涡轮增压器的尺寸可以不同，以提供期望的增压和性能，例如，减少涡轮迟滞、增加增压压力等。
21.排气系统90可以包括一个或多个排气管92、后处理装置64、一个或多个消声器、排气尾管等。后处理装置64包括容纳催化器96的壳体或主体94。主体94还可以限定三个入口：与涡轮56流体连通的第一入口88、与涡轮58流体连通的第二入口100以及与旁通回路66流体连通的第三入口102。催化器96可以是将氧气与一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物结合以产生二氧化碳和水的双元转化器，或者是也还原氮的氧化物的三元转化器。催化器96可以包括具有多个通道的陶瓷载体基质。将高度多孔的陶瓷涂层(有时称为涂层)施加到通道的表面以增加表面积。诸如贵金属铂、钯和/或铑之类的化学催化剂被嵌入涂层中。
22.一旦达到操作温度，催化器96就高效地将原始排气转化成期望的反应产物。低于此温度，并且更具体地低于起燃温度，例如，300摄氏度，化学反应不发生或不完全。因此，快速加热催化剂是有利的。在发动机冷起动期间产生的排放物可能占行驶循环期间的总排放物的三分之一。因此，减少后处理装置64的预热时间对于减少排放是有效的。
23.涡轮增压器50和52在后处理装置64的上游，并且与自然进气式发动机相比可以延迟催化器96的起燃。涡轮增压器50和52包括壳体以及充当散热器的若干其他部件，所述散热器从排气中吸收热能，否则这些热能将直接输送到后处理装置64。发动机系统20包括旁通回路66，以引导排气流绕过涡轮增压器50和52并且将其直接输送到后处理装置64，以利于催化器96的加热并且减少起燃时间。
24.参考图3和图4，排气歧管40可以集成到气缸盖34中。这可以被称为集成排气歧管。在此配置中，与将单独的部件栓接到发动机侧面的传统设计相比，气缸盖34的铸件限定排气歧管。当然，在其他实施例中，可以利用常规的排气歧管。气缸盖34的铸件限定歧管40a的多个排气流道101和歧管40b的排气流道103。流道的数量可以等于排气门的数量，在所示实施例中为12个。
25.流道101单独从相关联的气缸延伸并且逐渐与其他流道会聚，直到它们都在出口端口104处会聚为止。流道103被类似地构造并且在出口端口106处离开气缸盖34。出口端口
104、106可以设置在气缸盖34的侧面上。气缸盖34可以包括限定端口104、106并且提供安装件的凸台108和110。涡轮增压器50可以在凸台108处诸如通过螺栓等直接附接到气缸盖34。涡轮56的入口附接到凸台108，使得其与出口端口104对准以流体连通地连接歧管40a和涡轮56。涡轮增压器52可以在凸台110处诸如通过螺栓等直接附接到气缸盖34。涡轮58的入口附接到凸台110，使得其与出口端口106对准以流体连通地连接歧管40b和涡轮58。
26.歧管40中的每一者可以包括由气缸盖的铸件或在其他实施例中由单独的排气歧管限定的至少一个旁通流道。例如，第一歧管40a包括从歧管的主要部分延伸到出口端口114的旁通流道112。旁通流道112可以被布置成与排气流道101中的每一者流体连通。第二歧管140b包括从歧管的主要部分延伸到出口端口118的另一个旁通流道116。旁通流道116可以被布置成与所有排气流道103流体连通。旁通流道112和116是分叉的，使得它们在气缸盖34内完全分开。也就是说，这些流道内的流体不能彼此混合。如图4中所示，出口114和118由壁120分开。出口端口114和118可以限定在第三凸台122上，所述第三凸台被配置为与旁通回路66附接。
27.参考图3、图5和图6，旁通回路66包括阀总成68，所述阀总成具有与第一歧管和第二歧管的旁通流道112、116流体连通地连接的入口侧126，以及与后处理装置64流体连通的出口侧128。阀总成68包括主体130，所述主体具有附接到凸台122的前凸缘132和连接到与后处理装置64相关联的导管或凸缘的后凸缘134。导管或凸缘将出口侧128与后处理装置64的入口102连接。阀主体130限定从入口侧126延伸到阀座140的一对分叉的入口通道136和138。主体130的壁142将通道一直分隔到阀座140。入口通道136与第一歧管40a相关联，并且当阀总成附接到气缸盖时与旁通流道112对准并且流体连通。入口通道138与歧管40b相关联，并且当阀总成附接到气缸盖时与旁通流道116对准并且流体连通。阀144可移动地支撑在阀主体130内。阀144可以包括由枢转构件148枢转地支撑的挡板146。挡板146可在关闭位置与打开位置之间枢转，在所述关闭位置，挡板146抵靠阀座140密封，从而防止排气流过旁通回路66，在所述打开位置，挡板146与阀座140间隔开，从而允许排气流过旁通回路66。阀144可以由包括电动马达或其他致动器的致动器装置(未示出)电子地致动。阀总成68被设计成使得当阀144处于关闭位置时，入口通道136、138彼此流体地隔离。
28.排气流道112和116以及入口通道136和138被设计成形成从歧管到阀144的两个分叉的流动路径。这消除了气缸或气缸组之间的脉冲干扰(一种称为脉冲分离的技术)。当阀144关闭时，防止气缸间干扰。在打开阀时，排气流被直接引导到后处理装置以减少实现催化剂起燃所需的时间。阀144还可以用作外部废气门装置以限制增压压力和/或涡轮增压器速度以进行超速保护。
29.参考图7a和图7b，涡轮56和58可以是可变几何涡轮(vgt)。涡轮中的每一者可以包括限定空腔152的壳体150。涡轮叶轮154设置在空腔152内。多个叶片156环绕涡轮叶轮154并且可旋转地支撑在支撑盘158上。叶片156可旋转以改变涡轮增压器的有效纵横比。致动器160与叶片156可操作地联接并且被配置为使它们在如图7a所示的关闭位置与多个打开位置之间旋转，在图7b中示出其中一个打开位置。当叶片156处于关闭位置时，通过涡轮的空气流动路径受到高度地限制，以基本上抑制排气流过涡轮。
30.在发动机冷起动期间，可变几何涡轮的叶片156可以关闭并且阀总成68可以打开以将大部分排气直接引导到催化器96，以便减少起燃时间并且继而减少发动机排放。虽然
一些排气可以通过关闭的涡轮，但是当阀68在发动机冷起动期间打开时，涡轮增压器有效地关闭以便经由旁通回路66将大部分排气直接引导到后处理装置64。
31.返回参考图1，发动机系统20包括一个或多个控制器200，诸如动力传动系统控制单元(pcu)和/或发动机控制模块(ecm)。虽然被示出为一个控制器，但是控制器200可以是较大控制系统的一部分，并且可以由整个机动车辆中的各种其他控制器(诸如车辆系统控制器(vsc))控制。因此，应当理解，控制器200和一个或多个其他控制器可以统称为“控制器”，所述控制器响应于来自各种传感器的信号来控制各种致动器以控制功能。对控制器的任何引用是指一个或多个控制器。控制器200可以包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(cpu)。计算机可读存储装置或介质可以包括例如呈只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)和保活存储器(kam)的易失性和非易失性存储装置。kam是可用于在cpu断电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可使用许多已知存储器装置中的任一种来实施，诸如prom(可编程只读存储器)、eprom(电prom)、eeprom(电可擦除prom)、快闪存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置，所述数据中的一些表示由控制器用于控制车辆的可执行指令。
32.控制器200经由输入/输出(i/o)接口与各种车辆传感器和致动器通信，所述i/o接口可以实施为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短路保护等的单个集成接口。替代地，可在将特定信号供应给cpu之前使用一个或多个专用硬件或固件芯片来调节和处理所述特定信号。尽管未明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到可以由上文标识的系统和子系统中的每一者内的控制器200控制的各种功能或部件。例如，控制器可以被编程为感测发动机冷起动状况并且相应地控制vgt和阀总成68。控制器还可以被编程为感测催化剂的起燃状况并且将涡轮系统控制到正常操作模式。当然，这些仅仅是控制器200的能力的几个示例。
33.由控制器200执行的控制逻辑或功能可以由一个或多个附图中的流程图或类似图表示。这些附图提供了可以使用一个或多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实施的代表性控制策略和/或逻辑。因此，示出的各种步骤或功能可以按示出的序列执行、并行地执行、或者在一些情况下被省略。尽管没有总是明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，根据所使用的特定处理策略，可重复执行示出的步骤或功能中的一个或多个。类似地，处理次序不一定是实现本文中描述的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。控制逻辑可以主要在由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如控制器200)执行的软件中实施。当然，根据特定应用，控制逻辑可以在一个或多个控制器中以软件、硬件或软件与硬件的组合实施。当以软件实施时，控制逻辑可提供在一个或多个计算机可读存储装置或介质中，所述计算机可读存储装置或介质存储有表示由计算机执行以控制车辆或车辆子系统的代码或指令的数据。计算机可读存储装置或介质可包括利用电存储、磁性存储和/或光学存储来保存可执行指令和相关联校准信息、操作变量等的多种已知物理装置中的一种或多种。
34.图8是用于控制涡轮增压器系统的算法的流程图210。控制在操作212处开始，其中控制器确定后处理装置中的催化剂的温度。如本领域中已知的，可以直接测量或基于模拟和建模从其他测量值和数据推断出催化剂的温度。在操作214处，控制器确定催化剂是否低
于阈值温度。阈值温度可以基于起燃温度，并且在一些实施例中，可以等于起燃温度。如果是，则检测到发动机冷起动状况。作为响应，涡轮增压器系统被致动到冷起动例程。在操作216处，控制器打开与旁通回路相关联的旁通阀以允许排气直接从发动机流到后处理装置，从而将大部分排气引导绕过涡轮增压器。为了进一步利于排气流过旁通回路，在操作218处抑制排气流过涡轮增压器的涡轮。仍然可以允许一些流量通过涡轮。在一个实施例中，涡轮增压器具有可变几何涡轮，所述可变几何涡轮在操作218处被命令到关闭位置以抑制流动。在替代实施例中，阀可以定位在涡轮与排气歧管之间。在冷起动例程期间可以将阀致动到关闭位置以抑制流向涡轮。关闭位置可以是或可以不是完全关闭位置。
35.涡轮增压器系统将保持在冷起动例程中，直到催化剂温度超过阈值为止。如果在操作214处为否，则控制转到操作220并且关闭旁通阀。在操作222处，致动涡轮增压器系统以进行正常操作，其中排气自由地流过涡轮。例如，如果涡轮增压器系统具有vgt，则控制器在操作222处命令vgt到达打开位置中的一个。替代地，如果提供了上游涡轮阀，则在操作222处命令它们打开。在一些实施例中，首先打开vgt以允许一些流量通过涡轮，同时继续通过旁路加热催化剂可能是有利的。以这种方式，当旁路关闭并且所有流量都通过涡轮时，离开涡轮的流量将比流量一次全部开关时更热。如果一次全部开关，则来自涡轮的冷流可能使催化剂处的温度下降到阈值以下，从而导致催化剂效率的损失。
36.尽管上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可做出各种改变。如先前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。尽管各种实施例可能已经被描述为就一个或多个期望的特性而言提供优点或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性以实现期望的整体系统属性，这取决于具体应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实施方式期望的实施例处在本公开的范围内，并且对于特定应用来说可能是期望的。
37.根据本发明，提供了一种发动机系统，所述发动机系统具有：发动机，所述发动机包括第一排气歧管和第二排气歧管，所述第一排气歧管和所述第二排气歧管各自具有出口端口和旁通流道；第一涡轮增压器，所述第一涡轮增压器与第一歧管的出口端口流体连通；第二涡轮增压器，所述第二涡轮增压器与第二歧管的出口端口流体连通；排气后处理装置，所述排气后处理装置与第一涡轮增压器和第二涡轮增压器流体连通；以及涡轮增压器旁通回路，所述涡轮增压器旁通回路包括阀总成，所述阀总成具有与第一歧管和第二歧管的旁通流道流体连通地连接的入口侧、与后处理装置流体连通的出口侧以及具有打开位置和关闭位置的阀，在所述打开位置中，入口侧和出口侧流体连通，在所述关闭位置中，入口侧和出口侧不流体连通。
38.根据一个实施例，涡轮增压器中的每一者包括可变几何涡轮。
39.根据一个实施例，本发明的特征还在于控制器，所述控制器被编程为响应于后处理装置的催化剂温度低于阈值，将阀命令到打开位置并且将可变几何形状涡轮中的每一者命令到关闭位置，使得排气从发动机引导到旁通回路以利于加热后处理装置。
40.根据一个实施例，控制器还被编程为响应于后处理装置的催化剂温度超过阈值，将阀命令到关闭位置并且将可变几何形状涡轮中的每一者命令到打开位置，使得排气被引导通过涡轮增压器。
41.根据一个实施例，阀总成还具有主体，所述主体限定与第一歧管的旁通流道流体连通的第一入口通道和与第二歧管的旁通流道流体连通的第二入口通道，并且其中所述阀在处于关闭位置时设置在第一入口通道和第二入口通道上。
42.根据一个实施例，发动机还包括多个气缸，并且其中第一排气歧管与第一组气缸相关联，并且第二排气歧管与第二组气缸相关联。
43.根据一个实施例，排气后处理装置包括与第一涡轮增压器流体连通地连接的第一入口、与第二涡轮增压器流体连通地连接的第二入口以及与阀总成的出口侧流体连通地连接的第三入口。
44.根据一个实施例，第一涡轮增压器还包括压缩机，并且第二涡轮增压器还包括与第一涡轮增压器的压缩机串联布置的压缩机。
45.根据一个实施例，发动机还包括气缸盖，所述气缸盖在其中限定第一排气歧管和第二排气歧管。
46.根据一个实施例，气缸盖具有限定第一歧管的出口端口的第一凸台、限定第二歧管的出口端口的第二凸台，以及限定第一歧管的旁通流道的第一出口端口和第二歧管的旁通流道的第二出口端口的第三凸台，并且其中第一涡轮增压器附接到第一凸台，第二涡轮增压器附接到第二凸台，并且阀总成附接到第三凸台。
47.根据一个实施例，阀总成还具有主体，所述主体限定抵靠第一出口端口设置的第一入口通道和抵靠第二出口端口设置的第二入口通道。
48.根据本发明，提供了一种涡轮增压器系统，所述涡轮增压器系统具有：第一涡轮增压器，所述第一涡轮增压器与第一组发动机气缸流体连通；第二涡轮增压器，所述第二涡轮增压器与第二组发动机气缸流体连通；涡轮增压器旁通回路，所述涡轮增压器旁通回路包括阀总成，所述阀总成具有与第一组发动机气缸和第二组发动机气缸流体连通的入口侧和与排气后处理装置流体连通的出口侧；以及控制器，所述控制器被编程为：响应于后处理装置的催化剂温度低于阈值，将阀总成的阀命令到打开位置，并且响应于后处理装置的催化剂温度超过阈值，将阀命令到关闭位置。
49.根据一个实施例，涡轮增压器中的每一者包括可变几何涡轮，并且其中控制器还被编程为：响应于催化剂温度低于阈值，将可变几何涡轮命令到关闭位置，并且响应于催化剂温度超过阈值，将可变几何形状涡轮命令到打开位置。
50.根据一个实施例，排气后处理装置包括催化剂，并且阈值是基于催化剂的起燃温度。
51.根据一个实施例，阀总成还具有主体，所述主体限定与第一组发动机气缸流体连通的第一入口通道和与第二组发动机气缸流体连通的第二入口通道。
52.根据一个实施例，阀具有挡板，所述挡板在处于关闭位置时设置在第一入口通道和第二入口通道上，并且在处于打开位置时与第一入口通道和第二入口通道间隔开。
53.根据一个实施例，第一入口通道和第二入口通道是分叉的。
54.根据一个实施例，第一涡轮增压器还包括压缩机，并且第二涡轮增压器还包括与
第一涡轮增压器的压缩机串联布置的压缩机。
55.根据本发明，一种在发动机冷起动期间操作涡轮增压器系统的方法包括：当催化转化器的温度低于阈值温度时，关闭涡轮增压器的可变几何涡轮的叶片并且打开涡轮增压器旁通回路的阀；并且当催化转化器的温度超过阈值温度时，打开可变几何涡轮的叶片并且关闭涡轮增压器旁通回路的阀。
56.在本发明的一个方面，所述方法包括：使空气循环通过涡轮增压器的压缩机，并且随后使空气循环通过第二涡轮增压器的压缩机。

技术特征：

1.一种发动机系统，其包括：发动机，所述发动机包括第一排气歧管和第二排气歧管，所述第一排气歧管和所述第二排气歧管各自具有出口端口和旁通流道；第一涡轮增压器，所述第一涡轮增压器与所述第一歧管的所述出口端口流体连通；第二涡轮增压器，所述第二涡轮增压器与所述第二歧管的所述出口端口流体连通；排气后处理装置，所述排气后处理装置与所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器流体连通；以及涡轮增压器旁通回路，所述涡轮增压器旁通回路包括：阀总成，所述阀总成具有与所述第一歧管和所述第二歧管的所述旁通流道流体连通地连接的入口侧、与所述后处理装置流体连通的出口侧以及具有打开位置和关闭位置的阀，在所述打开位置中，所述入口侧和所述出口侧流体连通，在所述关闭位置中，所述入口侧和所述出口侧不流体连通。2.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述涡轮增压器中的每一者包括可变几何涡轮。3.如权利要求2所述的发动机系统，其还包括控制器，所述控制器被编程为响应于所述后处理装置的催化剂温度低于阈值，将所述阀命令到所述打开位置并且将所述可变几何形状涡轮中的每一者命令到关闭位置，使得排气从所述发动机引导到所述旁通回路以利于加热所述后处理装置。4.如权利要求3所述的发动机系统，其中所述控制器还被编程为响应于所述后处理装置的所述催化剂温度超过所述阈值，将所述阀命令到所述关闭位置并且将所述可变几何形状涡轮中的每一者命令到打开位置，使得所述排气被引导通过所述涡轮增压器。5.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述阀总成还具有主体，所述主体限定与所述第一歧管的所述旁通流道流体连通的第一入口通道和与所述第二歧管的所述旁通流道流体连通的第二入口通道，并且其中所述阀在处于所述关闭位置时设置在所述第一入口通道和所述第二入口通道上。6.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述发动机还包括多个气缸，并且其中所述第一排气歧管与第一组气缸相关联，并且所述第二排气歧管与第二组气缸相关联。7.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述排气后处理装置包括与所述第一涡轮增压器流体连通地连接的第一入口、与所述第二涡轮增压器流体连通地连接的第二入口以及与所述阀总成的所述出口侧流体连通地连接的第三入口。8.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述第一涡轮增压器还包括压缩机，并且所述第二涡轮增压器还包括与所述第一涡轮增压器的所述压缩机串联布置的压缩机。9.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述发动机还包括气缸盖，所述气缸盖在其中限定所述第一排气歧管和所述第二排气歧管。10.如权利要求9所述的发动机系统，其中所述气缸盖具有限定所述第一歧管的所述出口端口的第一凸台、限定所述第二歧管的所述出口端口的第二凸台，以及限定所述第一歧管的所述旁通流道的第一出口端口和所述第二歧管的所述旁通流道的第二出口端口的第三凸台，并且其中所述第一涡轮增压器附接到所述第一凸台，所述第二涡轮增压器附接到所述第二凸台，并且所述阀总成附接到所述第三凸台。11.如权利要求10所述的发动机系统，其中所述阀总成还具有主体，所述主体限定抵靠
所述第一出口端口设置的第一入口通道和抵靠所述第二出口端口设置的第二入口通道。12.一种涡轮增压器系统，其包括：第一涡轮增压器，所述第一涡轮增压器与第一组发动机气缸流体连通；第二涡轮增压器，所述第二涡轮增压器与第二组发动机气缸流体连通；涡轮增压器旁通回路，所述涡轮增压器旁通回路包括阀总成，所述阀总成具有与所述第一组发动机气缸和所述第二组发动机气缸流体连通的入口侧和与排气后处理装置流体连通的出口侧；以及控制器，所述控制器被编程为：响应于所述后处理装置的催化剂温度低于阈值，将所述阀总成的阀命令到打开位置，并且响应于所述后处理装置的所述催化剂温度超过所述阈值，将所述阀命令到关闭位置。13.如权利要求12所述的涡轮增压器系统，其中所述涡轮增压器中的每一者包括可变几何涡轮，并且其中所述控制器还被编程为：响应于所述催化剂温度低于所述阈值，将所述可变几何涡轮命令到关闭位置，并且响应于所述催化剂温度超过所述阈值，将所述可变几何涡轮命令到打开位置。14.如权利要求12所述的涡轮增压器系统，其中所述排气后处理装置包括催化剂，并且所述阈值是基于所述催化剂的起燃温度。15.如权利要求12所述的涡轮增压器系统，其中所述阀总成还具有主体，所述主体限定与所述第一组发动机气缸流体连通的第一入口通道和与所述第二组发动机气缸流体连通的第二入口通道，其中所述阀具有挡板，所述挡板在处于所述关闭位置时设置在所述第一入口通道和所述第二入口通道上并且在处于所述打开位置时与所述第一入口通道和所述第二入口通道间隔开。

技术总结

本公开提供了“具有涡轮旁通回路的涡轮增压器系统”。一种发动机系统包括发动机，所述发动机具有第一排气歧管和第二排气歧管，所述第一排气歧管和所述第二排气歧管各自具有出口端口和旁通流道。第一涡轮增压器与第一歧管的出口端口流体连通，并且第二涡轮增压器与第二歧管的出口端口流体连通。排气后处理装置与第一涡轮增压器和第二涡轮增压器流体连通。一种涡轮增压器旁通回路包括：阀总成，所述阀总成具有与第一歧管和第二歧管的旁通流道流体连通地连接的入口侧、与后处理装置流体连通的出口侧以及具有打开位置和关闭位置的阀，在所述打开位置中，入口侧和出口侧流体连通，在所述关闭位置中，入口侧和出口侧不流体连通。入口侧和出口侧不流体连通。入口侧和出口侧不流体连通。