用于帶有停缸特征的內(nèi)燃機(jī)的雙級渦輪增壓器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于帶有停缸特征的內(nèi)燃機(jī)的雙級渦輪增壓器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]此部分提供了未必為現(xiàn)有技術(shù)的與本公開相關(guān)的背景信息。
[0003]在汽車市場上的當(dāng)前的法規(guī)條件導(dǎo)致在當(dāng)前車輛中改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性和降低排放的增加的需求。這些法規(guī)條件必須與消費(fèi)者的對于車輛的高性能和快速響應(yīng)的需求相平衡。停缸是經(jīng)常應(yīng)用于自然吸氣內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)，以通過關(guān)閉選擇的數(shù)量的氣缸來改進(jìn)發(fā)動機(jī)在部分負(fù)荷條件下的效率，因此剩余氣缸以降低的泵氣損失運(yùn)行[見“ActiveFuel Management Technology: Hardware Development on a 2007 GM 3.9L V_6 OHV SIEngine, ” SAE Paper 2007-01-1292， 2007]0
[0004]停缸可應(yīng)用于渦輪增壓的發(fā)動機(jī)，如在美國專利N0.6，715，289和N0.6，786，190中公開。然而，當(dāng)發(fā)動機(jī)裝配有單個渦輪增壓器時，發(fā)動機(jī)在停缸模式中的運(yùn)行范圍可能受到渦輪增壓器壓縮機(jī)的流動和增壓能力的限制[見“The 1.4-L TSI GasolineEngine with Cylinder Deactivat1n, ” MTZ, 73 卷，2012 年 3 月]。
[0005]將渦輪增壓器壓縮機(jī)定尺寸為有利于主要在較低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機(jī)的停缸運(yùn)行是可能的。這將通過損害高發(fā)動機(jī)速度下的發(fā)動機(jī)性能而要求使用更小的壓縮機(jī)。壓縮機(jī)的尺寸可能使得單個固定幾何形狀的渦輪機(jī)不能驅(qū)動壓縮機(jī)以滿足性能要求。如所期望，希望較小的渦輪機(jī)滿足低發(fā)動機(jī)速度目標(biāo)，而希望較大的渦輪機(jī)滿足高發(fā)動機(jī)速度目標(biāo)。
[0006]當(dāng)不關(guān)心封裝和復(fù)雜性時，可采用雙級渦輪增壓器系統(tǒng)，其具有與使用單個渦輪增壓器所實(shí)現(xiàn)的情況相比更大的靈活性。隨著添加另一個渦輪增壓器，所謂的高壓渦輪增壓器可定尺寸為用于停缸運(yùn)行。
[0007]本公開提供了構(gòu)造為用于帶有停缸特征的發(fā)動機(jī)及其運(yùn)行模式的增強(qiáng)的雙級渦輪增壓器系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]此部分提供了對于本公開的總體概述，且不是本公開的全部范圍或其全部特征的全面公開。
[0009]內(nèi)燃機(jī)包括限定了多個氣缸的發(fā)動機(jī)，所述氣缸包括全時工作氣缸和能夠被停缸的氣缸。渦輪增壓器系統(tǒng)具有與來自全時工作的氣缸的排氣道連通的高壓渦輪增壓器和與來自能夠被停缸的氣缸的排氣道連通的低壓渦輪增壓器。控制閥設(shè)置為與來自全時工作的氣缸的排氣道連通，且可在打開位置運(yùn)行以允許來自全時工作的氣缸的排氣與來自能夠被停缸的氣缸的排氣一起通過第二渦輪增壓器，且可在關(guān)閉位置運(yùn)行以將來自全時工作的氣缸的排氣引導(dǎo)通過第一渦輪增壓器。
[0010]另外的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)脑诖颂峁┑拿枋鲋酗@見。在此
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述和特定的示例意圖于僅用于說明目的且不意圖于限制本公開的范圍。
【附圖說明】
[0011]在此描述的附圖僅為說明所選擇的實(shí)施例而并非所有可能的實(shí)施的目的，且不意圖于限制本公開的范圍。
[0012]圖1是根據(jù)本公開的原理的帶有停缸特征的發(fā)動機(jī)和雙級渦輪增壓器系統(tǒng)的示意圖；
圖2是如在圖1中所示的帶有停缸特征的發(fā)動機(jī)和雙級渦輪增壓器系統(tǒng)的示意圖，其中氣缸被停缸以在低速和低負(fù)荷下運(yùn)行且高壓渦輪增壓器運(yùn)行；
圖3是如在圖1中所示的帶有停缸特征的發(fā)動機(jī)和雙級渦輪增壓器系統(tǒng)的示意圖，其中所有氣缸可運(yùn)行且將排氣引導(dǎo)到低壓渦輪增壓器；
圖4是根據(jù)本公開的原理的帶有停缸特征的發(fā)動機(jī)和雙級渦輪增壓器系統(tǒng)的示意圖，其中排氣歧管是氣缸蓋的整體部分。
[0013]在所有數(shù)個附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)號指示了相應(yīng)的零件。
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)在將參考附圖更完整地描述示例實(shí)施例。
[0015]示例實(shí)施例提供為使得此公開將是全面的且將完全地將范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域一般技術(shù)人員。多個特定的細(xì)節(jié)被闡述，例如具體部件、裝置和方法的示例，以提供對于本公開的實(shí)施例的透徹的理解。對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將顯見的是具體的細(xì)節(jié)不需要被使用，示例實(shí)施例可以多種不同形式實(shí)施，且也不應(yīng)解釋為限制公開的范圍。在一些示例實(shí)施例中，已熟知的過程、已熟知的裝置結(jié)構(gòu)和已熟知的技術(shù)不詳細(xì)描述。
[0016]在此使用的術(shù)語僅用于描述特定的示例實(shí)施例的目的且不意圖于是限制性的。如在此所使用，單數(shù)形式“一個”和“該”可意圖于也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地指明。術(shù)語“含有”、“包含”、“包括”、“具有”是包含性的且因此指定了所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或添加。在此描述的方法步驟、過程和操作不解釋為必需地要求它們以所論述或圖示的特定次序的執(zhí)行，除非特別地指示為一個執(zhí)行的次序。應(yīng)理解的是也可使用另外的或替代的步驟。
[0017]當(dāng)一個元件或?qū)臃Q為“處在另一個元件或?qū)由稀?、“接合到”、“連接到”或“聯(lián)接到”另一個元件或?qū)訒r，所述元件或?qū)涌芍苯拥靥幵诹硪粋€元件或?qū)由匣蚪雍系?、連接到或聯(lián)接到另一個元件或?qū)?，或可存在中間的元件或?qū)?。相比之下，?dāng)一個元件稱為“直接在另一個元件或?qū)由稀薄ⅰ爸苯咏雍系健?、“直接連接到”或“直接聯(lián)接到”另一個元件或?qū)訒r，可不存在中間的元件或?qū)印Ｆ渌糜诿枋鲈g的關(guān)系的詞語應(yīng)以類似的方式解釋(例如，“在……之間”相對于“直接在……之間”、“相鄰”相對于“直接相鄰”等)。如在此所使用，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)地所列的項中的任何項和所有組合。
[0018]雖然術(shù)語第一、第二、第三等可在此用于描述不同的元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)通過這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分進(jìn)行區(qū)分。例如“第一”、“第二”的術(shù)語和其他數(shù)字術(shù)語當(dāng)在此使用時不意味著序列或次序，除非通過上下文清楚地指明。因此，在下文中論述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分，而不偏離示例實(shí)施例的教示。
[0019]空間上相關(guān)的術(shù)語，例如“內(nèi)部”、“外部”、“下方”、“下面”、“低于”、“上方”、“上面”
等可在此用于描述的方便以描述一個元件或特征與附圖中所圖示的另外的元件(多個元件)或特征(多個特征)的關(guān)系。空間上相關(guān)的術(shù)語可意圖于包含裝置在使用或運(yùn)行中的除了在附圖中描繪的定向之外的不同的定向。例如，如果附圖中的裝置翻轉(zhuǎn)，則描述為在其他元件或特征“下面”或“下方”的元件將定向為在其他元件或特征“上方”。因此，示例術(shù)語“下面”可包括上方和下方的定向。裝置可以另外的方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他的定向)，且在此使用的空間上相關(guān)的描述詞相應(yīng)地被解釋。
[0020]發(fā)動機(jī)組件10在圖1中圖示且包括發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)12。發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)12可包括氣缸體14和氣缸蓋16。發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)12可限定第一、第二、第三和第四氣缸18、20、22、24。描述為簡單起見包括第一、第二、第三和第四氣缸18、20、22、24，且應(yīng)理解為本教示應(yīng)用于許多活塞-氣缸布置和多種往復(fù)式發(fā)動機(jī)構(gòu)造，包括但不限制于V型發(fā)動機(jī)、直列發(fā)動機(jī)和水平對置發(fā)動機(jī)，以及頂置凸輪軸構(gòu)造和氣缸體內(nèi)置凸輪軸構(gòu)造。發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)支承了曲軸和多個活塞，所述活塞布置在各自氣缸18、20、22、24內(nèi)，如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的。
[0021]發(fā)動機(jī)10的特征是氣缸停缸，使得例如控制器26可將氣缸18、20、22、24中的一個或多個停缸。在所示的示例中，氣缸20和22可被控制器26停缸。氣缸停缸作為車輛所需求的負(fù)荷或轉(zhuǎn)矩要求的函數(shù)發(fā)生，該負(fù)荷或轉(zhuǎn)矩要求由例如歧管壓力的變量來確定。如果內(nèi)燃機(jī)處于能以部分排量輸送希望的轉(zhuǎn)矩