用于内燃发动机的充气压力控制的方法

摘要

本发明涉及用于带有并联布置的涡轮机的内燃发动机的充气压力控制的方法，以及用于执行这种方法的内燃发动机。公开了用于在瞬时条件期间控制增压压力的实施例。在一个实例中，方法包括，响应于第一涡轮增压器的第一涡轮机的停用，使汽缸的排气阀停用以使排气从汽缸流到第二涡轮增压器的第二涡轮机，并经由耦接到第二涡轮增压器的电机以发电机模式调整第二涡轮增压器的速度；并且响应于第一涡轮机的激活，激活排气阀以使排气从汽缸流到第一涡轮机和第二涡轮机，并经由电机以辅助驱动模式调整第二涡轮增压器的速度。

权利要求

1.一种用于增压式内燃发动机的充气压力控制的方法，所述增压式内燃发动机具有至少一个汽缸盖，所述至少一个汽缸盖带有至少两个汽缸，所述方法包括：响应于重新激活被停用的第二排气涡轮增压器的第二涡轮机的命令，驱动电机作为辅助驱动，所述电机至少驱动地可连接到第一排气涡轮增压器，以额外地输出功率到所述第一排气涡轮增压器的第一压缩机以增加充气压力；且响应于停用被激活的所述第二涡轮机的命令，经由所述电机从所述第一排气涡轮增压器的第一涡轮机吸收功率以用于降低所述充气压力的目的，其中所述第一排气涡轮增压器的所述第一压缩机与所述第二排气涡轮增压器的第二压缩机并联布置在进气系统中，所述第二排气涡轮增压器的所述第二涡轮机和所述第一排气涡轮增压器的所述第一涡轮机每个均布置在排气排放系统中，其中所述至少两个汽缸中的每个汽缸具有用于排气排放的第一排气口和第二排气口，所述至少两个汽缸中的每个汽缸的所述第一排气口为可切换的排气口的形式，所述至少两个汽缸中的每个汽缸的所述第一排气口和所述第二排气口中的每个排气口邻接用于经由所述排气排放系统排放所述排气的相应的排气管路，其中所述进气系统供应增压空气到所述至少两个汽缸，

其中所述第一压缩机布置在所述进气系统的第一进气管路中，所述第二压缩机布置在所述进气系统的第二进气管路中，且所述第一进气管路和所述第二进气管路在所述第一压缩机和所述第二压缩机下游合并以形成总进气管路，其中所述第一排气口中的每个的每个所述相应的排气管路合并，其中形成第一排气歧管，以形成连接到所述第二排气涡轮增压器的所述第二涡轮机的第一总排气管路，其中所述第二排气口中的每个的每个所述相应的排气管路合并，其中形成第二排气歧管，以形成连接到所述第一排气涡轮增压器的所述第一涡轮机的第二总排气管路，且其中所述第一排气口中的每个安装有可切换的排出阀，该可切换的排出阀在被停用时关闭相关的第一排气口并且在被激活时在打开位置和闭合位置之间移动以便实现阀升程Δhmax，且这样做，在打开持续时间Δtmax期间打开所述相关的第一排气口。

2.如权利要求1所述的方法，还包括，响应于重新激活所述第二涡轮机的命令，借助所述电机作为所述辅助驱动维持所述充气压力来激活所述第二涡轮机，输出使得所述充气压力被维持的功率量到所述第一排气涡轮增压器的所述第一压缩机。

3.如权利要求1所述的方法，还包括，响应于停用所述第二涡轮机的命令，借助所述电机作为发电机维持所述充气压力使所述第二涡轮机停用，从所述第一排气涡轮增压器的所述第一涡轮机吸收使得所述充气压力被维持的功率量。

4.如权利要求1所述的方法，还包括，响应于重新激活所述第二涡轮机的命令，借助所述可切换的排出阀被依次激活来激活所述第二涡轮机。

5.如权利要求4所述的方法，其中借助所述可切换的排出阀在依次的工作循环中被激活来激活所述第二涡轮机。

6.如权利要求4所述的方法，其中借助所述可切换的排出阀以预定数量的工作循环的间隔被激活来激活所述第二涡轮机。

7.如权利要求1所述的方法，其中停用的每个可切换的排出阀使相关的第一排气口停用并关闭所述相关的第一排气口，以使得没有排气供应到停用的所述第二涡轮机。

8.如权利要求1所述的方法，其中当每个可切换的排出阀被停用时，利用降低的升程Δhlow操作每个可切换的排出阀，其中Δhlow<Δhmax，以使得供应到停用的所述第二涡轮机的排气流速降低。

9.如权利要求1所述的方法，其中每个可切换的排出阀是关于阀升程Δh可调整的排出阀，其中借助相关的阀升程逐步增加到所述阀升程Δhmax来激活被停用的可切换的排出阀。

10.如权利要求1所述的方法，其中每个可切换的排出阀是关于阀升程Δh以双级方式可调整的排出阀，其中借助相关的阀升程一步增加到所述阀升程Δhmax来激活被停用的可切换的排出阀。

11.如权利要求1所述的方法，其中每个可切换的排出阀是关于所述阀升程Δh以多级方式可调整的排出阀，其中借助相关的阀升程分级增加到所述阀升程Δhmax来激活被停用的可切换的排出阀。

12.如权利要求1所述的方法，其中打开停用的每个可切换的排出阀，且在缩短的打开持续时间Δtshort内相关的第一排气口打开，其中Δtshort<Δtmax，以使得供应到停用的所述第二涡轮机的排气流速降低。

13.如权利要求1所述的方法，其中借助相关的打开持续时间延长到所述打开持续时间Δtmax来激活被停用的可切换的排出阀。

14.如权利要求1所述的方法，其中间歇操作被停用的可切换的排出阀以使得每个相应的相关的第一排气口保持关闭以用于第一预定数量的工作循环并且每个可切换的排出阀随后被操作，且因此打开每个相应的相关的第一排气口以用于第二预定数量的工作循环，以使得供应到停用的所述第二涡轮机的排气流速通过所述可切换的排出阀的分阶段停用降低。

15.一种操作发动机的方法，其包括：

响应于第一涡轮增压器的第一涡轮机的停用，使汽缸的第一排气阀停用以使排气从所述汽缸流到第二涡轮增压器的第二涡轮机，并经由耦接到所述第二涡轮增压器的电机以发电机模式调整所述第二涡轮增压器的速度；且响应于所述第一涡轮机的激活，激活所述第一排气阀以使排气从所述汽缸流到所述第一涡轮机和所述第二涡轮机，并经由所述电机以辅助驱动模式调整所述第二涡轮增压器的所述速度。

16.如权利要求15所述的方法，还包括在所述第一排气阀的所述停用之前，打开横跨所述第二涡轮机耦接的废气门并调整第二排气阀以增加汽缸充气容积；且在激活所述第一排气阀之前，关闭所述废气门并调整所述第二排气阀以减少汽缸充气容积。

17.一种操作发动机的方法，其包括：

响应于在第一条件期间激活停用的第一涡轮机的命令，命令横跨第二涡轮机耦接的废气门关闭并调整将汽缸流体耦接到所述第二涡轮机的第一排气阀的参数以减少汽缸充气容积，并且通过激活将所述汽缸流体耦接到所述第一涡轮机的第二排气阀激活所述第一涡轮机；以及响应于在第二条件期间激活停用的所述第一涡轮机的命令，经由被耦接到所述第二涡轮机的电机调整所述第二涡轮机的速度，并且通过激活所述第二排气阀激活所述第一涡轮机。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括在激活所述第二排气阀之后，调整所述第一排气阀的所述参数以增加汽缸充气容积，并且基于所需增压压力来调整所述废气门的位置。

说明书

用于内燃发动机的充气压力控制的方法

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2015年6月22号提交的德国专利申请No.102015211437.6以及2015年7月15号提交的德国专利申请No.102015213231.5的优先权，所述申请中的每个的全部内容在此以参考的方式并入用于所有目的。

技术领域

[0003] 本公开涉及用于增压式内燃发动机的充气压力控制的方法。

[0004] 背景技术/发明内容

[0005] 内燃发动机具有汽缸体和至少一个汽缸盖，两者彼此连接以形成汽缸。为了控制充气交换，内燃发动机需要控制元件——通常为提升阀的形式，以及用于致动这些控制元件的致动设备。每个提升阀移动，以便实现，即执行打开位置和关闭位置之间的阀升程，且这样做，在打开持续时间期间，打开与阀相关联的开口。阀(包括阀自身)移动所需的阀致动机构称为阀驱动。汽缸盖常用于容纳阀驱动。

[0006] 在充气交换期间，燃烧气体经由汽缸的排气口排放，且带有增压空气的燃烧室的充气经由进气口发生。阀驱动的目的是在正确的时间打开和关闭进气口和排气口，且通常寻求最大可能的流动横截面的快速打开以便保持流入气体流和流出气体流中的低节流损失并以便确保汽缸的尽可能好的充气和排气的有效排放。因此，根据现有技术，汽缸也常设有两个或更多个进气口和排气口。

[0007] 根据现有技术，通向进气口的进气导管，和邻接排气口的排气管路至少部分整合在汽缸盖中。汽缸的排气管路通常被合并以形成一个共用的总排气管路，要么就是成组以形成两个或更多个总排气管路。排气管路合并以形成总排气管路通常称为排气歧管。

[0008] 在歧管下游，为了增压内燃发动机的目的，排气可被供应到至少两个排气涡轮增压器的涡轮机，且适宜时被供应到一个或多个排气后处理系统。

[0009] 例如，相比机械增压器，排气涡轮增压器的优点在于增压器和内燃发动机之间不存在或不需要用于传输功率的机械连接。虽然机械增压器从内燃发动机抽取完全驱动其所需的能量，且从而减少输出功率并因此不利地影响效率，但是排气涡轮增压器利用热排气的排气能量。

[0010] 排气涡轮增压器包括压缩机和涡轮机，两者都布置在相同的轴上。热排气流被给送到涡轮机且在涡轮机中膨胀，伴随能量释放，其结果是，轴发生旋转。通过排气流供应到涡轮机且最终供应到轴的能量用于驱动同样布置在轴上的压缩机。压缩机输送并压缩供应到其的增压空气，其结果是，获得至少两个汽缸的增压。可提供增压空气冷却布置，通过所述增压空气冷却布置，压缩的增压空气在进入汽缸之前被冷却。

[0011] 增压主要用于增加内燃发动机的功率。这里，燃烧过程所需的空气被压缩，其结果是，较大的空气质量在每个工作循环中能够被供应到每个汽缸。这样，燃料质量能够增加，且因此平均压力能够增加。增压是在维持不变的容积排量(swept volume)的同时增加内燃发动机的功率，或在维持相同的功率的同时减少容积排量的合适的手段。在任何情况下，增压导致容积功率输出的增加和改善的功率-重量比。如果容积排量减少，假定相同的车辆边界条件，因此朝较高负荷共同转移负荷是可行的，在所述较高负荷处具体的燃料消耗较低。

[0012] 基本寻求：尽可能接近汽缸的排气口布置排气涡轮增压器的涡轮机以便因此能够最佳利用明显通过排气压力和排气温度确定的热排气的排气焓，并确保涡轮机的快速响应行为且因此确保涡轮增压器的快速响应行为。在这方面，还寻求使热惰性以及汽缸的排气口和涡轮机的排气口之间的管路系统的容积最小化，这可通过减少排气管路的质量和长度实现。这里，排气歧管到汽缸盖中的整合有利于实现该目的。

[0013] 排气涡轮增压的配置常造成困难，其中基本寻求获得所有转动速度范围内的显著的性能增加。然而，根据现有技术，在某一发动机转速下冲的事件中观察到扭矩下降。如果有人考虑到充气压力比取决于涡轮机压力比，所述扭矩下降是可理解的。例如，如果发动机转速降低，这导致较小的排气质量流量且因此导致较低的涡轮机压力比。这具有这样的结果：朝较低的发动机转速，充气压力比和充气压力同样减少，这等同扭矩下降。

[0014] 根据现有技术，已经寻求通过各种措施改善增压式内燃发动机的扭矩特性，例如通过涡轮机横截面的小的设计和同时的排气放气。这种涡轮机也称为废气门涡轮机。如果排气流速超过临界值，在所谓的排气放气期间，一部分排气流经由穿过涡轮机的旁通管路引导。所述方法具有这样的缺点：在相对高的发动机转速处或在相对大的排气流速的情况下，增压行为是不充足的。

[0015] 扭矩特性还可受串联连接的多个排气涡轮增压器的有利影响。通过串联连接两个排气涡轮增压器，其中一个排气涡轮增压器用作高压级且一个排气涡轮增压器用作低压级，压缩机特性图能够有利地扩大，特别是在较小的压缩机流的方向上和在较大的压缩机流的方向上。

[0016] 具体地，关于用作高压级的排气涡轮增压器，喘振极限在较小压缩机流的方向上转移是可行的，其结果是，即使利用小的压缩机流也能够获得高充气压力比，这在较低发动机转速范围内可大大改善扭矩特性。这通过设计用于小的排气质量流量的高压涡轮机且通过提供旁通管路实现，通过所述旁通线路，随着排气质量流量不断增加，不断增加的排气量被引导穿过高压涡轮机。为此，旁通管路从高压涡轮机上游的排气排放系统分支出来并又通向低压涡轮机上游的排气排放系统中，其中关闭元件布置在旁通管路中以便控制被引导穿过高压涡轮机的排气流。相比带有单级增压的类似的内燃发动机，以这种方式增压的内燃发动机的响应行为大大改善，因为相对小的高压级不那么迟缓了，即较小尺寸的排气涡轮增压器的马达能够被更快地加速。

[0017] 此外，增压式内燃发动机的扭矩特性可通过并联布置的多个涡轮增压器(即通过并联布置的相对小的涡轮机横截面的多个涡轮机)被改善，其中随着排气流速不断增加，各个涡轮机可被依次激活。至少一个涡轮机可为可激活的涡轮机的形式，所述涡轮机利用排气起作用，即仅在存在相对高的排气流速的情况下被激活。

[0018] 为了进一步改善扭矩特性，内燃发动机的每个汽缸可安装有至少一个可激活的排气口。那么至少两个汽缸的排气管路以分组的方式合并以使得可激活的排气口的排气管路和其它排气口的排气管路合并(在排气歧管形成的每种情况下)，从而形成总排气管路。

[0019] 可激活的排气口的排气管路通向第一排气涡轮增压器的涡轮机，且其它排气口的排气管路通向第二排气涡轮增压器的涡轮机。被分配到可激活的排气口的第一涡轮机因此为可激活的涡轮机的形式。根据现有技术，可激活的排气口在充气交换期间打开，且激活的第一涡轮机因此仅在存在相对大的排气流速的情况下利用排气起作用。

[0020] 相比其中单一一致的排气管路系统设置在两个涡轮机上游的概念，上述分组，即两个相互独立的排气歧管的使用，明显改善内燃发动机的操作行为，尤其在低排气流速处，尤其因为排气通过其连续不断流动的第二涡轮机上游的管路容积的大小通过该措施减小，这是有利的，且尤其改善低负荷和发动机转速处(即在存在低排气流速的情况下)的响应行为。

[0021] 然而，还存在产生的缺点。当可激活的涡轮机停用时，可激活的涡轮机的转动速度大幅降低，以使得在重新激活时，所述涡轮机的马达最初必须加速以便能够在压缩机侧生成并提供期望的充气压力。响应行为因此受损。

[0022] 为了确保可激活的涡轮机的最小转动速度，即使当其排气口停用时，可激活的涡轮机可被供应小的排气流。为此，用相应的管路使第二排气歧管连接到第一涡轮机是必需的，可能使用至少一个额外的关闭元件，尽管这不利地增加涡轮机上游的排气管路系统的复杂性和空间要求。此外，管路将在两个排气歧管之间建立连接，且上面所述的分组被消除。通过使用两个相互独立的排气歧管获得的效果至少被减轻。

[0023] 使用上述类型的可激活的涡轮机(其中可激活的排气口用作切换装置)的另一缺点在于，在激活排气口用于激活涡轮机的目的时，通过第二涡轮机引导的排气流突然减少，因为在每个汽缸中现在有另外的排气口，特别是激活的排气口，该激活的排气口可用于充气交换期间的排气。在第一涡轮机激活时，由第二压缩机生成的充气压力然后突然降低。与充气压力的下降相关的扭矩下降是不可取的。在该方面，用于在第一涡轮机激活时改善排气涡轮增压布置的瞬时行为的措施是可取的。

[0024] 发明人在此已经意识到上述问题并提供至少部分解决它们的方法。在一个实例中，方法包括响应于第一涡轮增压器的第一涡轮机的停用，使汽缸的排气阀停用以使排气从汽缸流到第二涡轮增压器的第二涡轮机，并经由耦接到第二涡轮增压器的电机以发电机模式调整第二涡轮增压器的速度。该方法还包括，响应于第一涡轮机的激活，激活排气阀以使排气从汽缸流到第一涡轮机和第二涡轮机，并经由电机以辅助驱动模式调整第二涡轮增压器的速度。

[0025] 这样，当第一涡轮机在停用或激活过程中时，电机可以以发电机器模式或辅助驱动模式被激活以吸收第二涡轮增压器的转动能或将转动能供应到第二涡轮增压器。通过这样做，内燃发动机的排气涡轮增压布置和扭矩特性，尤其是瞬时行为，能够进一步改善。

[0026] 在另一实例中，在第一涡轮机的激活或停用期间可发生的增压波动可通过调整第二涡轮机的废气门并经由阀正时、升程，和/或非停用的汽缸阀的持续时间的调整调整汽缸充气量而被控制。本文提供的实例方法包括，响应于激活停用的第一涡轮机的命令，关闭横跨第二涡轮机耦接的废气门并调整第一汽缸阀的参数。该方法还包括通过激活第二汽缸阀激活第一涡轮机。在一个实例中，第一汽缸阀可为控制流体地耦接到第二涡轮机(不是第一涡轮机)的汽缸的第一开口的部分可变排气阀，且第二汽缸阀可为控制流体地耦接到第一涡轮机(不是第二涡轮机)的汽缸的第二开口的可停用的排气阀。在另一实例中，第一汽缸阀可为进气阀。在一个实例中，调整第一汽缸阀的参数可包括调整正时、升程，和/或第一汽缸阀的阀事件的持续时间以减少被准许进入汽缸的增压空气体积。

[0027] 这样，在激活停用的排气口之前，执行初步措施以便使扭矩下降在第一涡轮机激活时以有效的方式被抵消是可行的，优选没有延迟。

[0028] 因此，被引导穿过第二涡轮机的排气流速凭借至少部分关闭废气门(也称为第二关闭元件)或第二旁通管路来降低，其中第二涡轮机处由此生成的额外功率增加或将增加入口侧处的充气压力，所述额外的功率可用于额外的压缩机功率。具体地，增加的充气压力根据本公开补偿，因为汽缸新鲜充气，即充气交换之后汽缸中剩余的增压空气质量被设置并用仪器测量，且具体地能够保持恒定。后者进一步使用在入口侧和/或出口侧处提供的至少部分可变阀驱动执行。

[0029] 增加的或较高的充气压力可例如通过容积空气使用的减少来补偿。具体地，供应到汽缸的增压空气质量同时取决于充气压力和供应的容积。即，增加的或较高的充气压力能够通过减少容积效率λl被补偿，其中下面应用：

[0030] λl＝mz/mth＝Vz·ρz/Vth·ρth＝Vz/Vth

[0031] 供应的汽缸新鲜充气的质量由mz表示且理论上可供应的汽缸新鲜充气由mth表示，其中对于理论上的充气密度ρth和汽缸中的充气密度ρz，下面近似地应用：ρth＝ρz。密度ρ在每种情况下通过充气压力确定。理论上的空气使用Vth由容积排量和压缩体积一起组成。

[0032] 如果在初步措施的执行期间所需求的扭矩保持不变(即，维持)，维持汽缸新鲜充气的质量是有必要的。在存在相对高的充气压力的情况下，有必要的是，至少部分可变阀驱动然后被调整以使得容积空气使用Vz(即容积汽缸新鲜充气)减少。这里，第二压缩机在明显比实际所需的转动速度更高的转动速度处操作，且因此具有目前的转动速度储备。

[0033] 如果停用的排气口现在被激活用于激活第一涡轮机的目的，经由激活的排气口从汽缸排放的排气流速(即现在不在第二涡轮机处的排气流)通过调整另外至少部分可变阀驱动设置汽缸新鲜充气具体到提供所需求扭矩或维持目前占优势的扭矩的程度来补偿。

[0034] 当激活第一涡轮机时，通过第二涡轮机引导的排气流适当地减少。然而，根据本公开，作为充气压力损失的结果，在现有技术中观察到的扭矩下降被消除。

[0035] 在第一涡轮机激活时扭矩下降能够毫不延迟地几乎被抵消，因为根据本公开，在入口侧处，即在进气系统的侧端，使用至少部分可变阀驱动或通过正时的变化和/或所述阀驱动的阀升程的变化具体影响汽缸新鲜充气。

[0036] 该方法准许带有非常快的响应的充气压力控制。相比寻求通过调整第二关闭元件(即通过关闭第二旁通管路)增加或提高排气侧上的充气压力的方法，根据本公开用于控制充气压力的方法经证明明显更快。

[0037] 应该理解，提供上述发明内容是为以简化的形式介绍一些概念，这些概念在详细描述中被进一步描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围通过随附的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施。

附图说明

[0038] 图1示意性地示出内燃发动机的实施例。

[0039] 图2是示出用于操作图1的发动机的方法的流程图。

[0040] 图3是示出用于操作图1的发动机的另一方法的流程图。

[0041] 图4是示出用于操作图1的发动机的又一方法的流程图。

具体实施方式

[0042] 在本公开的上下文中，表述“内燃发动机”尤其涵盖奥托循环发动机，而且涵盖柴油发动机和混合动力内燃发动机，所述混合动力内燃发动机利用混合动力燃烧过程，且还利用不仅包括内燃发动机而且包括电机的混合动力驱动，所述电机驱动地可连接到内燃发动机且所述电机从内燃发动机接收功率，或所述电机作为可激活的辅助驱动额外地输出功率。

[0043] 用于燃烧发动机的典型的多涡轮增压器概念是包括主涡轮增压器和次涡轮增压器的并联顺序布局。该概念能够通过接通和断开次涡轮增压器满足非常大的速度/负荷范围内的增压需求。这通常可利用涡轮机入口处的关闭阀实现，所述关闭阀能够中断到涡轮机的排气流以使得涡轮增压器达到完全停止。该热气阀容易发生耐用性和可控性问题，且因此通过发动机排气阀挺杆代替使用可切换的排气阀挺杆和独立的排气歧管来接通或断开次涡轮增压器是可取的。

[0044] 当接通或断开次涡轮增压器时，可用于主涡轮增压器的排气流大幅波动，使得需要非常快的控制策略来补偿可能的增压压力和扭矩偏差。一种方法是通过打开/关闭主涡轮增压器的废气门来控制排气流漂移。但是通常该设备太慢而不能令人满意地使扭矩输出变得平稳。

[0045] 因此，根据本文所公开的实施例，并联顺序涡轮增压系统包括第一(次)涡轮增压器和第二(主)涡轮增压器。通过第一涡轮增压器的排气流可经由可切换的排气阀调节，以使得在第一涡轮增压器的第一涡轮机和第二涡轮增压器的第二涡轮机之间共享排气容积流量，或例如通过使用可切换的排气阀仅通向第二涡轮机。发动机的每个汽缸包括两个或更多个排气阀，以使得每个汽缸的每个第二排气阀可停用以从排气流切断第二涡轮增压器。

[0046] 为了在接通或断开第一涡轮增压器期间能够快速且可调整地控制到发动机的总气流，电气辅助涡轮增压器(EA-TC)可用作主设备。例如，如果接通第一涡轮增压器，由于排气质量流量的减少造成的第二涡轮增压器的速度降低能够通过EA-TC的电气设备被补偿，以使得涡轮增压器速度能够保持不变且因此增压压力能够保持不变，直到第一涡轮增压器已达到输送适当的增压压力的速度。

[0047] 此外，EA-TC的电动马达能够用作第二涡轮增压器的再生制动以当即将断开第一涡轮增压器时避免超速且因此过高的增压压力峰值。

[0048] 如果应用复杂的增压控制模型，可提前确定第二涡轮增压器的所需的电气辅助，从而在切换过程期间启动快速的前进控制。这可包括电气辅助涡轮增压器通常提供的专门的速度信息。

[0049] 在根据本公开的方法中，在停用的可切换的排气口激活时，驱动地连接到第二排气涡轮增压器的电机用于使扭矩下降在第一涡轮机的激活时以有效的方式被抵消可行，优选没有延迟。如本文所用的“可切换的排气口”指通过可停用的(例如，可切换的)排气阀控制的汽缸中的开口(例如，端口)。

[0050] 如果停用的排气口被激活用于激活第一涡轮机的目的，使用作为辅助驱动的电机，经由激活的排气口从汽缸排放的排气流速(即，现在不在第二涡轮机中的排气流)被补偿。电机然后额外地提供功率以驱动第二压缩机，以使得能够提供所需求的充气压力，或能够维持占优势的充气压力。

[0051] 第二压缩机的驱动的功率不足通过充当或用作辅助驱动的电机弥补，所述不足由在第一涡轮机激活时通过第二涡轮机引导的排气流减少的事实引起。即，电机补偿通过第二涡轮机引导的排气流的减少，且因此补偿涡轮机功率的减少。

[0052] 当激活第一涡轮机时，通过第二涡轮机引导的排气流适当地减少。然而，根据本公开，作为充气压力损失的结果，现有技术中观察到的扭矩下降被消除。

[0053] 第一涡轮机激活时的扭矩下降能够毫不延迟地几乎被抵消，因为根据本公开，在入口侧，即进气系统的侧端，充气压力受影响，特别是使用电机。

[0054] 该方法准许带有非常快的响应的充气压力控制。相比充气压力通过第二涡轮机的废气门的调整被设置在排气侧上的方法，根据本公开用于控制充气压力的方法经证明明显更快。

[0055] 上面关于停用的排气口的激活或第一涡轮机的激活陈述的内容也类似地适用于激活的排气口的停用或第一涡轮机的停用，其中电机然后用作发电机以便从第二排气涡轮增压器的涡轮机吸收功率且因此降低充气压力，即防止充气压力峰值。这样做，内燃发动机的排气涡轮增压布置和扭矩特性，尤其是瞬时行为，能够进一步改善。

[0056] 根据本公开的内燃发动机可具有至少一个排气再循环布置，其包括再循环管路，所述再循环管路从排气排放系统分支出来并通向进气系统。排气再循环(即燃烧气体的再循环)是减少氮氧化物排放的合适手段，其中利用不断增加的排气再循环速率大大减少氮氧化物排放是可行的。这里，排气再循环速率xEGR被确定为xEGR＝mEGR/(mEGR+mfresh air)，其中mEGR表示再循环的排气的质量，且mfresh air表示适宜时通过压缩机引导并压缩的供应的新鲜空气。为了获得氮氧化物排放的显著减少，指示高排气再循环速率，其可为xEGR≈60％至70％的数量级。

[0057] 提供增压式内燃发动机的实施例，其中用于调整再循环的排气流速的阀布置在至少一个排气再循环布置的再循环管路中。提供增压式内燃发动机的实施例，其中再循环管路从第二排气涡轮增压器的涡轮机下游的排气排放系统分支出来并通向进气系统，优选在第二排气涡轮增压器的压缩机下游。在所述所谓的高压EGR情况下，排气从涡轮机上游的排气排放系统提取出来并送到压缩机下游的进气系统中，由此排气在再循环之前不需要经受排气后处理，尤其是供应到微粒过滤器，因为不存在压缩机积垢的风险。

[0058] 然而，在操作带有排气涡轮增压的内燃发动机以及同时使用高压EGR的情况下，可出现冲突，因为再循环的排气不再可用于驱动涡轮机。在排气再循环速率增加的事件中，引入涡轮机中的排气流可能以突然的方式减少。通过涡轮机的降低的排气质量流量导致较低的涡轮机压力比，其结果是，充气压力比也下降，其等于较低的充气压力和较小的增压空气流。

[0059] 第二压缩机的驱动的功率不足可根据本公开通过辅助驱动被补偿，所述不足由作为排气再循环的结果的通过第二涡轮机引导的排气流减少的事实引起。

[0060] 另一解决方案，或额外的解决方案由所谓的低压EGR提供。相比高压EGR，在低压EGR的情况下，已流经涡轮机的排气被引入进气系统中。为此，低压EGR布置具有再循环管路，再循环管路从第二涡轮机下游的排气排放系统分支出来并进入进气系统，优选第二压缩机上游的进气系统。

[0061] 经由低压EGR布置再循环到入口侧的排气与新鲜空气混合。新鲜空气与以这种方式产生的再循环的排气的混合物形成供应到第二压缩机并压缩的增压空气。

[0062] 由于在低压EGR布置内，排气通常通过压缩机引导，所述排气之前可经受排气后处理，尤其在微粒过滤器中。可防止改变压缩机几何结构(尤其是流动横截面)且因此损害压缩机效率的压缩机中的沉积。

[0063] 基于上述原因，同样提供增压式内燃发动机的实施例，其中至少一个排气再循环布置的再循环管路从第二涡轮机下游的排气排放系统分支出来并通向相关的第二压缩机上游的进气系统中。

[0064] 根据本公开的内燃发动机也可具有两个汽缸盖。提供三个排气涡轮增压器也是可行的。在现有技术中，三缸直列式发动机很少安装有并联布置的两个涡轮机。然而，根据本公开的排气管路的合并准许这样且没有问题，即使违背原则三缸直列式发动机仅不适于分组，尤其是汽缸分组。因此，还提供实施例，其中用于执行根据本公开的方法的内燃发动机具有带有3个汽缸的汽缸盖。

[0065] 提供该方法的实施例，其中从停用的排气口开始，停用的排气口被激活用于激活第一涡轮机的目的，借助电机用作辅助驱动以便额外地输出功率到第二排气涡轮增压器的压缩机来补偿通过第二涡轮机引导的不断降低的排气流速，因此提供需求的充气压力。

[0066] 还提供该方法的实施例，其中从停用的排气口开始，借助电机用作辅助驱动维持所述充气压力来激活所述第一涡轮机，输出使得充气压力被维持的功率量到第二排气涡轮增压器的压缩机。

[0067] 在根据本公开的方法的背景下，通常所指的是所需求的充气压力的提供，其还涵盖动态过程，即考虑停用的排气口激活时负荷的变化。具体地，在第一涡轮机激活期间，所需求的充气压力也可增加或降低。

[0068] 例如，甚至可为这样的情况：在第一涡轮机激活期间，所需求的充气压力降低到使得用于提供额外的压缩机功率不必要且甚至可能准许电机用作发电机的程度，即使供应到第二涡轮机的排气流不断减少。

[0069] 然而，通常，辅助驱动是必需的以便额外地输出功率到第二排气涡轮增压器的压缩机，尤其如果充气压力维持不变或增加，即使通过第二涡轮机引导的排气流不断减少。

[0070] 上面关于停用的排气口的激活或第一涡轮机的激活进行的陈述类似地适用于激活的排气口的停用或第一涡轮机的停用。

[0071] 提供该方法的实施例，其中，从激活的排气口开始，激活的排气口停用用于使第一涡轮机停用的目的，通过第二涡轮机引导的不断增加的排气流速借助电机用作发电机以便从第二排气涡轮增压器的涡轮机吸收功率来补偿，因此提供需求的充气压力。

[0072] 提供该方法的实施例，其中从激活的排气口开始，借助作为发电机的电机维持充气压力来停用第一涡轮机，从第二排气涡轮增压器的涡轮机吸收使得充气压力被维持的功率量。

[0073] 关于上述变体，能够再次在提供所需求的充气压力且考虑动态过程的方法变体和在目前占优势的充气压力基本保持不变(即维持)的变体之间进行区分。

[0074] 例如，甚至可为这样的情况：在第一涡轮机的停用期间，所需求的充气压力增加到使得用于提供额外的压缩机功率的辅助驱动必要的程度，即使供应到第二涡轮机的排气流不断增加。作为发电机用于防止或消散充气压力峰值的电机的使用然后被省略。

[0075] 然而，通常，发电机是必需的以便从第二排气涡轮增压器的涡轮机吸收功率，尤其是如果充气压力维持不变或降低，即使通过第二涡轮机引导的排气流不断增加。

[0076] 以下具体地讨论可切换的排气口的激活和停用的不同变体。

[0077] 在该背景下，提供该方法的实施例，其中从停用的排气口开始，借助与可切换的排气口相关的可切换的排出阀被依次激活来激活第一涡轮机。在上述实施例中，在第一涡轮机激活时，可切换的排气口(即与可切换的排气口相关的可切换的排出阀)不是同时激活，而是逐渐激活。

[0078] 在该方法中，在第一涡轮机激活时，激活的排气口的数量依次增加。这样，在第一涡轮机激活时，经由激活的排气口从汽缸排放的排气流速同样依次增加，即逐渐增加，且不是以如现有技术中突然的方式充分地增加。结果，在第一涡轮机激活时，通过第二涡轮机引导的排气流也不突然减少，其结果是，根据本公开必须消除的充气压力下降或扭矩下降不那么明显。

[0079] 在激活可切换的排气口用于激活第一涡轮机的目的时，准许进入第一涡轮机的排气流逐渐增加。在该情况下，激活的涡轮机的马达逐渐加速。在该预备阶段期间，有充足的时间可用于第一排气涡轮增压器的压缩机自己参与充气压力的积累，即自己生成充气压力。在第一涡轮机激活时排气涡轮增压布置的瞬时行为大大改善，尤其因为第二压缩机在该转换阶段期间以未减少且未中断的方式提供所需求的充气压力。这通过可激活的排气口的依次激活实现，从而准许供应到第一涡轮机的排气流的依次增加。

[0080] 这里，提供该方法的实施例，其中借助与可切换的排气口相关的排气口在逐缸的基础上被激活来激活第一涡轮机。如果例如每个汽缸具有一个可切换的排气口，最初是这种情况：第一汽缸的排气口被激活，随后依次重复用于剩余汽缸。

[0081] 在该背景下，提供该方法的实施例，其中借助与可切换的排气口相关的排出阀在依次的工作循环中被激活来激活第一涡轮机。在可切换的排出阀的依次激活的情况下，该方法变体构成第一涡轮机的尽可能快的激活。

[0082] 在该背景下，也可提供该方法的实施例，其中借助与可切换的排气口相关的排出阀以预定数量的工作循环的间隔被激活来激活第一涡轮机。与可切换的排气口相关的排气阀可例如以两个或三个工作循环的间隔被激活。在多个可切换的排气口的情况下，该间隔也可变化，例如逐渐变得更小。

[0083] 提供该方法的实施例，其中停用的排出阀停用并关闭相关的排气口以使得没有排气供应到停用的第一涡轮机。在这种情况下，排气不再供应到停用的涡轮机，即排气对第一涡轮机的冲击被完全阻止。然而，关于维持停用的第一涡轮机的最小转动速度，该方法不太有利。

[0084] 因此，还提供该方法的实施例，其中停用的排出阀利用降低的升程Δhlow操作，其中在打开期间Δhlow<Δhmax，以使得供应到停用的第一涡轮机的排气流速降低。

[0085] 在上述方法变体中，在第一涡轮机停用的情况下，可切换的排气口的阀在真正意义上没有停用，而是利用降低的升程Δhlow继续不断操作并致动。

[0086] 停用的第一涡轮机然后具有供应至其的降低的排气流速，这利用与可切换的排气口相关的可切换的排出阀的使用(尤其通过相关的排出阀的升程的降低)实现。

[0087] 这样，停用的第一涡轮机的转动速度降低到较低程度上，且能够确保或维持增压器轴的最小转动速度。响应行为被改善。获得另外的优点。

[0088] 如果到停用的第一涡轮机的排气供应完全停止，由于所述增压器轴的不断降低的转动速度，油润滑的增压器轴的轴承布置的密封可渗漏。漏油对排气侧和进气侧具有严重的缺点。如果油经由可切换的第一涡轮机进入排气系统中，下游设置的排气后处理系统(即催化转换器和微粒过滤器)被油污染，由此所述排气后处理系统的转换率可严重受损。甚至可为这样的情况：排气后处理系统的使用寿命缩短，其中所述排气后处理系统的功能可基本上也处于危险境地。如果油经由相关的第一压缩机进入进气系统，供应到汽缸的油污染的新鲜充气不利地影响燃烧过程，由此具体地，未处理的颗粒排放物会大大增加。油也可沉积在进气系统的内壁上并损害进气系统中和/或压缩机中的流动条件，并污染下游布置的增压空气冷却器。

[0089] 对于内燃发动机的操作，其中可切换的排出阀为关于阀升程Δh可调整的排出阀，提供该方法的实施例，其中借助相关的阀升程逐渐增加到阀升程Δhmax来激活停用的排出阀。

[0090] 如果使用不仅能够被激活和停用而且此外能够关于阀升程Δh被调整的提升阀，阀升程Δh能够连续增加。这样，经由激活的排气口从汽缸排放的排气流能够连续增加，即逐渐增加，且不需要以突然的方式充分实现。

[0091] 在以上意义上，关于阀升程Δh可调整的排出阀可为准许至少三个不同的阀升程Δh1，Δh2，Δh3的提升阀。根据本公开，关于阀升程Δh可调整的这种提升阀使得不仅实现没有升程或带有降低的升程Δhlow的停用状态和带有正常的升程Δhmax的激活模式，而且实现带有降低的升程的至少一个另外的致动模式或带有不同升程的多个另外的致动模式。在这种情况下，当通过各自模式中的阀升程曲线时，升程可被认为是阀的最大升程且指阀的最大升程。

[0092] 对于内燃发动机的操作，其中可切换排出阀为关于阀升程Δh以双级方式可调整的排出阀，在该背景下可提供方法变体，其中借助相关的阀升程一步增加到阀升程Δhmax来激活停用的排出阀。

[0093] 对于内燃发动机的操作，其中可切换的排出阀为关于阀升程Δh以多级方式可调整的排出阀，在该背景下也可提供方法变体，其中借助相关的阀升程分级增加到阀升程Δhmax来激活停用的排出阀。

[0094] 提供该方法的实施例，其中打开停用的排出阀，且在缩短的打开持续时间Δtshort内，相关的排气口打开，其中Δtshort<Δtmax，以使得供应到停用的第一涡轮机的排气流速降低。类似地应用上面结合降低的升程Δhlow进一步所进行的陈述。

[0095] 提供该方法的实施例，其中借助相关的打开持续时间以分级或双级的方式连续延长到打开持续时间Δtmax激活停用的排出阀。

[0096] 当第一涡轮机停用时，应该可行的是，第一压缩机与其余的进气系统分开以便第二压缩机不赋予输送动作到第一压缩机中。为此，第一关闭元件布置在第一压缩机下游的相关的进气管路中。

[0097] 为了适宜时第一压缩机然后不赋予与闭合的第一关闭元件的阻力相反的输送动作，可提供排污管路，经由所述排污管路，增压空气能够逸出或排放。

[0098] 在该方面，因此还提供该方法的实施例，其中提供排污管路，排污管路从第一压缩机和第一关闭元件之间的相关的第一进气管路分支出来且在所述排污管路中存在布置的第二关闭元件，其中所述第二关闭元件优选以根据第一关闭元件的方式致动。

[0099] 提供该方法的实施例，其中间歇操作停用的排出阀以使得相关的排气口保持关闭用于第一预定数量的工作循环并被操作，且因此打开停用的排出阀用于第二预定数量的工作循环，以使得供应到停用的第一涡轮机的排气流速通过可切换的排气口的分级停用被降低。到第一涡轮机的排气供应然后不完全停止。

[0100] 然后，即使当第一涡轮机停用时，可切换的排气口的阀也没有一直保持关闭，而是在用于一个工作循环或用于多个工作循环的阶段中打开，以使得低流速的排气供应到停用的涡轮机，且停用的涡轮机的转动速度降低到较低程度。

[0101] 因此，用于执行上述类型的方法的增压式内燃发动机包括带有至少两个汽缸的至少一个汽缸盖，其中内燃发动机每个汽缸具有用于排气排放的至少两个排气口，所述至少两个排气口中的至少一个为可切换的排气口的形式，每个排气口邻接用于经由排气排放系统的排气的排放的排气管路，提供用于供应增压空气到至少两个汽缸的进气系统，提供至少两个排气涡轮增压器，每个排气涡轮增压器包括布置在排气排放系统中的涡轮机和布置在进气系统中的压缩机，所述至少两个排气涡轮增压器的压缩机并联布置在进气系统中，每个压缩机布置在进气系统的独立的进气管路中，且独立的进气管路在压缩机下游合并以便形成总进气管路，至少两个汽缸的可切换的排气口的排气管路可合并，其中第一排气歧管形成，以便形成连接到第一排气涡轮增压器的涡轮机的第一总排气管路，至少两个汽缸的其它排气口的排气管路合并，其中第二排气歧管形成，以形成连接到第二排气涡轮增压器的涡轮机的第二总排气管路，每个可切换的排气口安装有可切换的排出阀、关闭相关的排气口的停用的排出阀以及在打开位置和闭合位置之间移动以便实现阀升程Δhmax的激活的排出阀，且这样做在打开持续时间Δtmax期间打开相关的排气口，且提供排气再循环布置。内燃发动机包括至少驱动地可连接到第二排气涡轮增压器的电机，作为辅助驱动，所述电机适于额外地输出功率到第二排气涡轮增压器的压缩机以便增加充气压力，或作为发电机，适于从第二排气涡轮增压器的涡轮机吸收功率以便降低充气压力。

[0102] 结合根据本公开的方法所述的内容同样适用于根据本公开的内燃发动机。

[0103] 提供内燃发动机的实施例，其中第一关闭元件布置在第一排气涡轮增压器的压缩机下游，相关的第一进气管路中。

[0104] 在目前情况下，当第一涡轮机停用时，第一压缩机能够与其余的进气系统分开以便第二压缩机不赋予输送动作到第一压缩机中。为此，第一关闭元件布置在第一压缩机下游的相关进气管路中，所述第一关闭元件用于所述压缩机的停用。

[0105] 当涡轮机停用时，第一压缩机不主动驱动。为了适宜时第一压缩机然后不赋予与闭合的第一关闭元件的阻力相反的输送动作，提供排污管路，增压空气能够经由所述排污管路逸出或排放。

[0106] 在该方面中，因此还提供内燃发动机的实施例，其中提供排污管路，排污管路从第一压缩机和第一关闭元件之间的相关的第一进气管路分支出来，且在所述排污管路中存在布置的第二关闭元件。

[0107] 这里，提供内燃发动机的实施例，其中排污管路通向第二压缩机上游的另一进气管路中。

[0108] 在目前情况下排污管路通到第二压缩机上游的进气系统中的事实具有优点，因为负压通常在第二压缩机上游占优势，由此实现压力梯度，由第一压缩机压缩的增压空气的输送通过所述压力梯度辅助。

[0109] 提供内燃发动机的实施例，其中至少一个涡轮机为废气门涡轮机的形式，旁通管路从所述涡轮机上游的排气排放系统分支出来，且关闭元件设置在旁通管路中。

[0110] 提供内燃发动机的实施例，其中至少一个涡轮机具有可变涡轮机几何结构，这准许通过调整涡轮机几何结构或有效的涡轮机横截面广泛适应于相应的操作点。这里，用于影响流向的导向叶片布置在涡轮机叶轮的上游。相比旋转叶轮的叶轮叶片，导向叶片不与涡轮机的轴一起旋转，即不与叶轮一起旋转。导向叶片经适当地安置以便固定，但是不是完全不可移动，而是围绕它们的轴线可转动以使得接近叶轮叶片的流动能够受影响。

[0111] 相比之下，如果涡轮机具有固定的可变几何结构，导向叶片不仅固定不动，而且完全不可移动，即牢牢地固定。

[0112] 提供内燃发动机的实施例，其中至少两个汽缸的排气管路合并以在至少一个汽缸盖内形成总排气管路。

[0113] 增压式内燃发动机的汽缸盖基本上是经受高热载荷和机械载荷的组件。具体地，随着排气歧管的整合，内燃发动机的热载荷和汽缸盖的热载荷进一步增加，以使得增加的需求将被放在冷却布置上。因此提供增压式内燃发动机的实施例，其中提供液体型冷却布置。

[0114] 图1示出有各种组件的相对定位的实例配置。如果示出彼此直接接触，或直接耦接，则这种元件至少在一个实例中可分别称为直接接触或直接耦接。类似地，示出彼此相连或邻近的元件至少在一个实例中可分别为彼此相连或邻近。举例来说，彼此共面接触的组件可称为处于共面接触。举另一实例来说，彼此分开安置的其间仅有空间但没有其它组件的元件在至少一个实例中可如此称之。举又一实例来说，示出在彼此的以上/以下，在彼此的对立侧处，或在彼此的左边/右边的元件可相对于彼此如此称之。另外，如图所示，在至少一个实例中，元件的最高元件或点可称为组件的“顶部”，且元件的最低元件或点可称为组件的“底部”。如本文所用的顶部/底部，上/下，以上/以下可相对于视图的垂直轴线且用于描述视图的元件相对于彼此的定位。正因如此，在一个实例中，示出在其它元件上面的元件垂直安置在其它元件上面。然而，举另一实例来说，视图内所述元件的形状可称为具有那些形状(例如，诸如圆形的、笔直的、平坦的、弯曲的、圆的、倒棱的、有角的等等)。另外，在至少一个实例中，示出彼此相交的元件可称为相交元件或彼此相交。另外，在一个实例中，示出在另一元件内或示出在另一元件外的元件可如此称之。

[0115] 图1示意性示出增压式内燃发动机1的实施例，其安装有两个排气涡轮增压器8、9。每个排气涡轮机增压器8、9包括涡轮机8a，9a和压缩机8b，9b。热排气在涡轮机8a，9a中膨胀，伴随能量的释放。压缩机8b，9b压缩经由进气系统11、增压空气冷却器10和集气室12供应到汽缸3的增压空气，其结果是，内燃发动机1增压。第一排气涡轮增压器8包括第一涡轮机8a和第一压缩机8b。第二排气涡轮增压器9包括第二涡轮机9a和第二压缩机9b。

[0116] 所述内燃发动机为四缸直列式发动机1，在所述发动机中，4个汽缸3沿汽缸盖2的纵向轴线布置，即成直列。每个汽缸3具有被配置用于排出排气的两个排气口4。用于每个汽缸的两个排气口4包括第一开口4a和第二开口4b，两个开口邻接各自的排气管路5a，5b，其用于经由排气排放系统5排放排气。在每种情况下，每个汽缸3的第一排气口4a为可切换的排气口的形式，当下游布置的第一涡轮机8a被激活时，例如，如果排气流速超过预定的排气流速，仅激活所述可切换的排气口。

[0117] 第一排气涡轮增压器8的涡轮机8a，即第一涡轮机8a被设计为废气门涡轮机。即，在第一涡轮机8a的上游，其中存在布置的关闭元件的第一旁通管路从相关的第一总排气管路7a分支出来。所述第一旁通管路又通向第一涡轮机8a下游的总排气管路7a。

[0118] 所有汽缸3的可切换的排气口4a的排气管路5a合并，其中第一排气歧管6a形成，以形成连接到第一排气涡轮增压器8的第一涡轮机8a的第一总排气管路7a，所述第一涡轮机8a因此起可激活的涡轮机的作用。

[0119] 所有汽缸3的第二排气口4b的排气管路5b合并，其中第二排气歧管6b形成，以形成连接到第二排气涡轮增压器9的第二涡轮机9a的第二总排气管路7b。

[0120] 第二排气涡轮增压器9的涡轮机9a(即第二涡轮机9a)是废气门涡轮机。即，在第二涡轮机9a上游，第三关闭元件9d(也称为废气门)布置其中的第二旁通管路9c从排气排放系统5分支出来。第二旁通管路9c又通向第二涡轮机9a下游的排气排放系统5。

[0121] 内燃发动机1具有用于供应增压空气到汽缸3的进气系统11，其中涡轮增压器8、9的压缩机8b、9b并联布置在进气系统11中。第一压缩机8b布置在第一进气管路11a中，且第二压缩机9b布置在第二进气管路11b中。进气管路11a、11b在压缩机8a、8b下游合并以形成总进气管路。

[0122] 第一关闭元件13a布置在与第一进气管路11a(虚线所示)相关的第一压缩机8b下游，以使得当第一涡轮机8a停用时，第一压缩机8b能够完全与其余的进气系统11分开，即停用，且第二压缩机9b不赋予输送动作到第一压缩机8b中。为了第一压缩机8b不必赋予与闭合的第一关闭元件13a的阻力相反的输送动作，提供排污管路14，排污管路14每个从第一压缩机8b和第一关闭元件13a之间的第一进气管路11a分支出来且在所述排气管路14中存在布置的第二关闭元件13b(点线所示)。经由排污管路14，增压空气能够输送到第二压缩机9b上游的第二进气管路11b中。在一些实例中，第二关闭元件13b以根据第一关闭元件13a的方式优选地被致动，即被控制。

[0123] 每个可切换的排气口4a安装有可切换的提升阀，其中停用的排出阀关闭相关的排气口4a并封锁所述排气口4a。激活的排出阀在打开位置和闭合位置之间移动以实现阀升程Δhmax，且这样做，在打开持续时间Δtmax内打开相关的排气口4a。

[0124] 若有指示的话，尤其在第一涡轮机8a的激活或停用时，驱动地连接到第二排气涡轮增压器9的电机9c用于提供所需求的充气压力。

[0125] 作为辅助驱动，电机9c能够额外地输出功率到第二排气涡轮增压器9的第二压缩机9b以便确保足够高的充气压力的生成，或作为发电机，能够从第二排气涡轮增压器9的第二涡轮机9a吸收功率以便降低充气压力并消散压力峰值。

[0126] 从停用的排气口4a出发，停用的排气口4a被激活用于激活第一涡轮机8a的目的。这里，借助作为辅助驱动额外地输出功率到第二排气涡轮增压器9的第二压缩机9b的电机
9c，补偿通过第二涡轮机9a引导的排气流速的降低，以使得能够提供所需求的充气压力。

[0127] 在个别情况下，作为辅助驱动的电机9c输出使得目前占优势的充气压力被维持的功率量到第二压缩机9b。

[0128] 从激活的排气口4a出发，激活的排气口4a停用用于使第一涡轮机8a停用的目的。这里，借助作为发电机从第二排气涡轮增压器9的第二涡轮机9a吸收功率的电机9c补偿通过第二涡轮机9a引导的排气流速的增加。这样，压力峰值能够避免，且提供的充气压力能够受限。

[0129] 在另一实例中，从停用的排气口4a出发，为了激活第一涡轮机8a的目的，最初是这种情况：随着被维持的扭矩，第二旁通管路9c中的第三关闭元件9d关闭到预定程度且汽缸新鲜充气受影响。为了维持目前的扭矩，汽缸新鲜充气维持不变。

[0130] 为了能够设定汽缸新鲜充气或汽缸新鲜充气的增压空气，每个汽缸3具有可设置在入口侧和/或出口侧处的至少一个另外至少部分可变阀驱动。通过改变正时，即阀关闭时间和/或阀打开时间，或相关阀的阀升程，影响汽缸新鲜充气(即增压空气质量)是可能的，尤其是容积汽缸新鲜充气，即容积空气使用Vz。

[0131] 第二旁通管路9c中第三关闭元件9d的闭合导致入口侧上较高的充气压力，该充气压力能够通过容积空气使用Vz的减少(即通过效率λl的减少)被补偿。

[0132] 因此，至少部分可变阀驱动可经调整，以使得容积空气使用Vz(即容积汽缸新鲜充气)减少。

[0133] 在随后的方法步骤中，停用的排气口4a然后被激活用于激活第一涡轮机8a的目的，其中通过第二涡轮机9a引导的不断降低的排气流速在入口侧上产生较低充气压力，其通过增加容积汽缸新鲜充气Vz，即通过增加效率λl.补偿。为此，另外至少部分可变阀驱动经调整以使得提供需求的扭矩，或能够维持目前占优势的扭矩。

[0134] 发动机系统还可包括控制系统。控制系统可包括控制器112。控制器112在图1中被示为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、用于在该特定实例中被示为只读存储器芯片(ROM)106的可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110，和数据总线。控制器112可从耦接到发动机1的传感器接收各种信号，除之前讨论的那些信号之外，还包括：来自质量空气流量传感器的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接到冷却套管的温度传感器的发动机冷却液温度(ECT)；来自耦接到发动机的曲轴的霍尔效应传感器(或其它类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；和来自MAP传感器的绝对歧管压力(MAP)信号。发动机转速信号RPM可通过控制器112从信号PIP生成。

[0135] 存储介质只读存储器106能够用表示通过处理器102可执行的指令的计算机可读数据编程，所述指令用于执行下述方法以及预期的但没有具体列出的其它变体。参考图2描述实例方法。

[0136] 控制器112从图1的各种传感器接收信号并采用图1的各种致动器基于接收的信号以及存储在控制器的存储器上的指令调整发动机操作。例如，为了控制增压压力/充气压力，控制器可从指示发动机转速和负荷的各种传感器接收信号，且控制器可基于接收的信号调整每个与各自的可切换排气口相关的一个或多个致动器(例如，排气阀致动器)，以使得可切换的排气口基于发动机负荷被激活或停用，例如。在一个实例中，为了在充足的排气流不可用的条件期间(例如，在第二涡轮增压器的激活期间)驱动主压缩机(第二涡轮增压器的第二压缩机)，控制器可从指示排气质量流量、发动机负荷等的各种传感器接收信号，并激活电动辅助驱动的马达。在另一实例中，为了在充足的排气流不可用的条件期间(例如，在次涡轮增压器的激活期间)驱动主压缩机，控制器可从指示排气质量流量、发动机负荷等的各种传感器接收信号，并关闭第二涡轮机的废气门(例如，第三关闭阀9d)且调整部分可变阀驱动的参数。

[0137] 在一些实例中，皮带集成起动发电机(BISG)系统111可耦接到发动机1。BISG系统111可包括耦接到电池且经由皮带耦接到发动机的起动发电机马达。在一个实例中，起动发电机马达可为48伏特马达且电池可为48伏特电池。DC-DC转换器可将来自马达的48V输出转换为12V以在车辆的电力组件的子设备中使用。电机9c可通过48V BISG系统111被供以动力。正因如此，在一些实例中，当电机9c被激活时(例如，电机的马达的线圈被通电)，BISG的马达的马达扭矩可被调整。

[0138] 因此，上述系统提供增压式内燃发动机，其包括带有至少两个汽缸的至少一个汽缸盖，每个汽缸具有用于排气排放的至少两个排气口，每个汽缸的至少两个排气口中的至少一个为可切换的排气口的形式，每个排气口邻接用于经由排气排放系统的排气排放的排气管路；用于供应增压空气到至少两个汽缸的进气系统；第一排气涡轮增压器，其包括布置在排气排放系统中的第一涡轮机和布置在进气系统中的第一压缩机；第二排气涡轮增压器，其包括布置在排气排放系统中的第二涡轮机和布置在进气系统中的第二压缩机，第一压缩机和第二压缩机并联布置在进气系统中，每个压缩机布置在进气系统的独立的进气管路中，且独立的进气管路在第一压缩机和第二压缩机下游合并以形成总进气管路，其中至少两个汽缸的可切换的排气口的排气管路合并，其中第一排气歧管形成，以形成连接到第一排气涡轮增压器的第一涡轮机的第一总排气管路，至少两个汽缸的其它排气口的排气管路合并，其中第二排气歧管形成，以形成连接到第二排气涡轮增压器的第二涡轮机的第二总排气管路，且每个可切换的排气口安装有可切换的排出阀、关闭相关的排气口的停用的排出阀以及在打开位置和闭合位置之间移动以便实现阀升程Δhmax的激活的排出阀，且这样做，在打开持续时间Δtmax期间打开相关的排气口；排气再循环布置；以及至少驱动地可连接到第二排气涡轮增压器的电机，所述电机被配置为辅助驱动以用于额外地输出功率到第二排气涡轮增压器的第二压缩机以便增加充气压力，或配置为发电机以用于从第二排气涡轮增压器的第二涡轮机吸收功率以便降低充气压力。

[0139] 发动机还可包括第一关闭元件，第一关闭元件布置在相关的第一进气管路中的第一排气涡轮增压器的第一压缩机下游；以及排污管路，其从第一压缩机和第一关闭元件之间的相关的第一进气管路分支出来且在所述排污管路中存在第二关闭元件，所述排污管路通向第二压缩机上游的另一进气管路。在一个实例中，至少一个涡轮机为废气门涡轮机的形式，旁通管路从废气门涡轮机上游的排气排放系统分支出来且关闭元件设置在旁通管路中。

[0140] 现在转向图2，呈现了示出用于操作发动机的方法200的流程图。方法200可被执行以在一个实例中操作图1的发动机1。用于执行方法200以及本文所述的剩余方法的指令可通过控制器基于存储在控制器(例如，控制器112)的存储器上的指令以及从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1所述的传感器)接收的信号执行。根据下面所述的方法，控制器可利用发动机系统的发动机致动器调整发动机操作。

[0141] 在202处，方法200包括确定操作参数。确定的操作参数可包括发动机转速、发动机负荷、排气质量流量、可切换的排出阀状态(例如，激活或停用)，以及其它参数。在204处，方法200包括确定可切换的排出阀是否被激活。可切换的出口可包括图1的排气口4a，其耦接到第一涡轮增压器的第一涡轮机(例如，图1的涡轮增压器8的涡轮机8a)，且控制开口的排气阀可被激活，其中排气阀被致动以允许排气流经开口，或排气阀可停用，其中排气阀没有被致动且排气不流经开口。阀的状态可基于工况(例如，发动机负荷)被估计或阀的状态可基于来自排气阀位置传感器的反馈、阀致动机构状态，或其它参数被确定。

[0142] 如果阀没有激活，方法200前进到222，其将在下面更详细描述。如果阀当前被激活，由于所有排气阀被致动，排气正流经两个涡轮机，如206处所示。如208处所示，打开控制压缩的进气空气从第一压缩机(例如，压缩机8b)到发动机的进气系统的流动的第一关闭阀(例如，图1的阀13a)并关闭控制压缩的进气空气从第一压缩机到第二压缩机上游的流动的第二关闭阀(例如，阀13b)。正因如此，激活第一涡轮增压器。

[0143] 在210处，方法200确定发动机负荷是否已降低到阈值负荷以下。阈值负荷可为合适的负荷，在所述合适的负荷以下，由第一压缩机提供的额外的增压不需要满足发动机增压需求。在其它实例中，不是评价发动机负荷，方法200可确定排气质量流量是否低于阈值，发动机增压和/或扭矩需求是否低于各自的阈值，或指示第一涡轮机的激活是否需要满足增压需求的其它合适的参数。

[0144] 如果发动机负荷(或排气质量流量或其它参数)没有降低到阈值以下，方法200继续以激活的可切换的排出阀操作。如果发动机负荷的确降低到阈值以下，方法200前进到212以使可切换的排出阀停用。由于发动机负荷下降并伴随排气质量流量的减少和所需求的增压压力的降低，可仅利用一个涡轮增压器满足增压压力需求。因此，可切换的排出阀停用且排气然后仅流经第二涡轮机，如214处所示。为了使第一涡轮机完全停用，在216处可关闭第一关闭阀且可打开第二关闭阀。这样，由于可切换的排出阀的停用，没有排气可流经第一涡轮机，且由于第一压缩机的操作的损失可通过传送第一压缩机下游的压缩空气到第二压缩机上游降到最小。另外，在一些实例中，不是使可切换的排出阀完全停用，阀升程和/或持续时间可减少以使得少量的排气行进到第一涡轮机。

[0145] 在218处，方法200包括激活电机作为发电机。当系统从利用两个涡轮增压器操作转换到仅利用一个涡轮增压器操作时，有效的(第二涡轮增压器)可暂时接收增加的排气量，这可驱动涡轮增压器到超速事件。因此，为了防止发动机扭矩扰动或涡轮增压器退化，电机可被激活以吸收第二涡轮增压器轴的转动能并将例如转动能转换为可存储在电池中的电力。这用于降低涡轮增压器轴速度。为了激活电机，离合器可被接合以耦接电机到第二涡轮增压器。电机可保持激活，直到达到用于第二涡轮机的所需速度，这时电机可停用，如220处所示。在其它实例中，电机可基于另一参数停用，诸如通过过去的时间量、排气质量流量、增压压力等。方法200然后返回。

[0146] 返回到204，如果经确定，可切换的排出阀当前停用，方法200前进到222，在222处，排气仅流经第二涡轮机且第一关闭阀关闭且第二关闭阀打开，如224处所示。在226处，方法200确定发动机负荷是否已增加到阈值负荷以上(或排气质量流量是否在阈值以上，增压需求是否在阈值以上，或其它合适的确定)。如果不是，方法200继续以停用的第一涡轮机操作，如果是，方法200前进到228以激活可切换的排出阀。当阀被激活时，阀被致动以使得排气通过可切换的开口流出并流到第一涡轮机，且因此发动机排气流经第一涡轮机和第二涡轮机二者，如230处所示。在232处打开第一关闭阀并关闭第二关闭阀，使得来自第一压缩机下游的压缩的进气空气行进至进气系统且然后行进至发动机。

[0147] 当可切换的排出阀在停用之后最初被激活时，由于通过第二涡轮机的排气质量流量的减少，同时第一涡轮机正加速，增压压力的瞬时下降可发生。因此，为了最小化扭矩扰动，在234处电机被激活作为辅助驱动。为了激活电机作为辅助驱动，电机的马达的线圈可被激活且电机可经由离合器耦接到第二涡轮增压器的轴。结果，电机的马达可转动涡轮增压器轴，从而维持第二涡轮增压器的所需速度。一旦第一涡轮机达到所需速度，或响应于另一合适的参数，电机可被停用(如236处所示)。方法200然后返回。

[0148] 因此，方法200基于发动机负荷、排气质量流量、所需求的增压压力或其它参数激活第一涡轮机或使第一涡轮机停用。为了激活第一涡轮机，发动机的汽缸的可停用的排气阀可被激活(例如，致动)以使得来自每个汽缸的排气流到第一涡轮机以及第二涡轮机。为了使第一涡轮机停用，可停用的排气阀可被停用(例如，利用减少的升程的量或持续时间不被致动或被致动)以使得来自每个汽缸的排气(或减少的排气量)不流到第一涡轮机(但排气仍流到第二涡轮机)。

[0149] 在从激活的第一涡轮机到停用的第一涡轮机的转换期间，且因此在从致动排气阀到不致动排气阀的转换期间，可发生第二涡轮增压器的瞬时超速事件。为了防止超速事件，电机可作为发电机操作，其中电机将第二涡轮增压器轴的转动能转换为电力。这样做，第二涡轮增压器的速度可降低或维持。

[0150] 在从停用的第一涡轮机到激活的第一涡轮机的转换期间，且因此在从不致动排气阀到致动排气阀的转换期间，可发生第二涡轮增压器的瞬时降速事件。为了防止降速事件，电机可作为辅助驱动操作，其中电机的马达转动第二涡轮增压器轴。这样做，第二涡轮增压器的速度可维持或增加。

[0151] 虽然一旦从激活的第一涡轮机到停用的第一涡轮机的转换开始(或一旦从停用的第一涡轮机到激活的第一涡轮机的转换开始)上述方法200激活电机，但在一些实例中控制器可预测到转换将要发生并主动激活电机。例如，控制器可监测发动机负荷且如果发动机负荷正以给定量变化，电机可被激活，即使发动机负荷还没有越过用于转换第一涡轮机的状态的阈值。

[0152] 因此，如上所述，在并联顺序涡轮增压系统中，排气容积流量在两个涡轮机之间共享或例如通过使用带有两个或更多个排气阀的发动机上的可切换的排气阀仅通向一个涡轮机，以使得每个汽缸的每个第二排气阀能够停用以将第二涡轮增压器与排气流切断。为了避免切换操作期间增压压力波动，可激活电机。然而，在涡轮增压器为废气门涡轮增压器的发动机配置中，废气门的位置以及阀正时可经控制以避免这些增压压力波动。

[0153] 因此，如下面更详细所述，在接通次涡轮增压器之前，主涡轮增压器的废气门结合适当的凸轮正时(进气和/或排气)被关闭到限定明确的程度(例如，完全关闭)，使充足的发动机通用容积效率能够减少，以使得增压压力的增加由于更加闭合的废气门将被完全补偿且通过发动机产生的空气质量流量保持不变，从而导致恒定的发动机扭矩。

[0154] 在该工况处，主涡轮增压器速度明显比其结合标准的凸轮正时所需的更高，以使得存在所谓的涡轮增压器速度储备。

[0155] 如果现在接通次涡轮增压器，产生的主涡轮增压器的涡轮机质量流量的减少能够通过调整凸轮正时到改善的发动机通用容积效率被补偿，以使得尽管较低的排气焓，过度加速的主涡轮增压器能够立即输送所要求的增压压力以在次涡轮增压器的斜坡上升期间使产生的扭矩仍保持不变。

[0156] 对于断开次涡轮增压器，该程序可逆转地实现，从而当两个涡轮增压器之间共享的总排气质量流量然后仅被引导到主涡轮增压器时避免超增压峰值。

[0157] 图3示出流程图，其示出用于操作发动机的方法300。在一个实例中，方法300可被执行以操作图1的发动机1。用于执行方法300的指令可通过控制器基于存储在控制器(例如，控制器112)的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1所述的传感器)接收的信号执行。根据下面所述的方法，控制器可采用发动机系统的发动机致动器调整发动机操作。

[0158] 在302处，方法300包括确定操作参数。确定的操作参数可包括发动机转速、发动机负荷、排气质量流量、可切换的排出阀状态(例如，激活或停用)，以及其它参数。在304处，方法300包括确定可切换的排出阀是否被激活。可切换的出口可包括图1的排气口4a，其耦接到第一涡轮增压器的第一涡轮机(例如，图1的涡轮增压器8的涡轮机8a)，且控制开口的排气阀可被激活，其中排气阀被致动以允许排气流经开口，或排气阀可停用，其中排气阀没有被致动且排气不流经开口。阀的状态可基于工况(例如，发动机负荷)被估计或阀的状态可基于来自排气阀位置传感器的反馈、阀致动机构状态、或其它参数被确定。

[0159] 如果阀没有激活，方法300前进到320，下面将更详细描述320。如果阀当前没有被激活，由于所有排气阀被致动，排气正流经两个涡轮机，如306处所示。此外，打开控制压缩的进气空气从第一压缩机(例如，压缩机8b)到发动机的进气系统的流动的第一关闭阀(例如，图1的阀13a)并关闭控制压缩的进气空气从第一压缩机到第二压缩机上游的流动的第二关闭阀(例如，阀13b)。正因如此，激活第一涡轮增压器。当阀被激活且排气流经两个涡轮机时，第二涡轮机的废气门(例如，第三关闭阀9d)可经调整以提供所需的增压压力，如308处所示。

[0160] 在310处，方法300确定发动机负荷是否已下降到阈值负荷以下。阈值负荷可为合适的负荷，在所述合适的负荷以下，由第一压缩机提供的额外的增压不需要满足发动机增压需求。在另一些实例中，不是评价发动机负荷，方法300可确定排气质量流量是否低于阈值，发动机增压和/或扭矩需求是否低于各自的阈值，或指示第一涡轮机的激活是否需要满足增压需求的其它合适的参数。

[0161] 如果发动机负荷(或排气质量流量或其它参数)没有下降到阈值以下，方法300继续以激活的可切换的排出阀操作。如果发动机负荷的确下降到阈值以下，方法300前进到312以打开废气门并增加汽缸充气容积。废气门可完全打开，或其可移动到预定的打开位置。为了增加汽缸充气容积，可调整每个汽缸的汽缸阀的一个或多个参数，诸如阀升程、正时、或持续时间，以减少引入到汽缸中的增压空气量。调整的汽缸阀可包括进气阀或不可切换的(但是部分可变的)排气阀。这样，在第一涡轮机停用之前，第二涡轮机的速度可降低(通过打开废气门)，而扭矩需求通过增加充气容积被满足。

[0162] 在314处，方法300使可切换的排出阀停用。由于发动机负荷的下降以及伴随着排气质量流量的减少以及所需求的增压压力的降低，增压压力需求可仅利用一个涡轮增压器满足。因此，可切换的排出阀停用且排气然后仅流经第二涡轮机，如316处所示。为了使第一涡轮机完全停用，第一关闭阀可关闭且第二关闭阀可打开。这样，由于可切换的排出阀的停用，没有排气可流经第一涡轮机，且由于第一压缩机的操作的损失可通过传送第一压缩机下游的任意压缩空气到第二压缩机上游被降到最小。另外，在一些实例中，不是使可切换的排出阀完全停用，阀升程和/或持续时间可被减少以使得仅少量的排气行进到第一涡轮机。

[0163] 在318处，方法300包括通过减少充气容积而维持扭矩。当系统从利用两个涡轮增压器操作转换到仅利用一个涡轮增压器操作时，有效的(第二涡轮增压器)可暂时接收增加的排气量，这可驱动涡轮增压器到超速事件。因此，为了防止发动机扭矩扰动或涡轮增压器退化，例如，废气门可主动打开且扭矩通过增加充气容积控制。这用于降低涡轮增压器轴速度。然而，一旦第一涡轮机停用且所有排气流到第二涡轮机，充气容积可减少以防止后续的超速事件。当充气容积减少时(例如，经由汽缸阀的调整)，废气门也可基于所需增压压力调整。方法300然后返回。

[0164] 返回到304，如果经确定，可切换的排出阀当前停用，方法300前进到320，在320处，排气仅流经第二涡轮机且第一关闭阀关闭且第二关闭阀打开。在322处，方法300基于所需增压压力调整第二涡轮机的废气门的位置。在324处，方法300确定发动机负荷是否已增加到阈值负荷以上(或排气质量流量是否在阈值以上，增压需求是否在阈值以上，或其它合适的确定)。如果不是，方法300继续以停用的第一涡轮机操作。如果是，方法300前进到326以关闭废气门(在一些实例中其可包括完全关闭废气门)并减少充气容积，例如通过调整致动汽缸阀。这样做，第二涡轮机可加速而不生成额外的扭矩。在328处，方法300激活可切换的排出阀。当阀被激活时，阀被致动以使得排气通过可切换的开口流出并流到第一涡轮机，且因此排气流经第一涡轮机和第二涡轮机两者，如330处所示。打开第一关闭阀并关闭第二关闭阀以使得来自第一压缩机下游的压缩的进气空气行进至进气系统且然后行进至发动机。

[0165] 当可切换的排出阀在停用之后最初被激活时，由于通过第二涡轮机的排气质量流量的减少，同时第一涡轮机正加速，增压压力的瞬时下降可发生。因此，为了最小化扭矩扰动，主动关闭废气门以增加涡轮机速度且通过减少充气容积维持扭矩。然而，一旦发生转换到利用两个涡轮增压器操作，充气容积可增加以维持扭矩，如332处所示。在该时间期间，废气门可基于所需增压压力被再次控制。方法300然后返回。

[0166] 因此，方法300基于发动机负荷、排气质量流量、所需求的增压压力或其它参数激活第一涡轮机或使第一涡轮机停用。为了激活第一涡轮机，发动机的汽缸的可停用的排气阀可被激活(例如，致动)以使得来自每个汽缸的排气流到第一涡轮机以及第二涡轮机。为了使第一涡轮机停用，可停用的排气阀可被停用(例如，利用减少的升程的量或持续时间不被致动或被致动)以使得来自每个汽缸的排气(或减少的排气量)不流到第一涡轮机(但排气仍流到第二涡轮机)。

[0167] 在从激活的第一涡轮机到停用的第一涡轮机的转换期间，且因此在从致动排气阀到不致动排气阀的转换期间，可发生第二涡轮增压器的瞬时超速事件。为了防止超速事件，废气门可打开且充气容积可增加。这样做，第二涡轮增压器的速度可被降低或被维持。

[0168] 在从停用的第一涡轮机到激活的第一涡轮机的转换期间，且因此在从不致动排气阀到致动排气阀的转换期间，可发生第二涡轮增压器的瞬时降速事件。为了防止降速事件，废气门可关闭且充气容积减少。这样做，第二涡轮增压器的速度可被维持或被增加。

[0169] 提供该方法的实施例，其中从停用的排气口开始，第一涡轮机被激活，因为随着被维持的扭矩，废气门(第二关闭元件)关闭到预定程度且另外至少部分可变阀驱动被调整到所示程度用于维持汽缸新鲜充气的目的。

[0170] 在目前情况下，执行初步措施同时维持扭矩，即在方法的该阶段中，内燃发动机以稳定状态的方式至少相对于扭矩操作，即利用基本不变的汽缸新鲜充气操作。然而，在根据本公开的方法中，通常执行初步措施同时输出所需求的扭矩。后一种措辞因此也涵盖动态过程，即执行初步措施期间负荷的变化。供应到汽缸的扭矩和增压空气流速能够保持不变(即维持)或根据需求控制(即改变)。

[0171] 还提供该方法的实施例，其中从停用的排气口开始，激活第一涡轮机，因为停用的排气口被激活用于激活第一涡轮机的目的，通过调整另外至少部分可变阀驱动增加容积汽缸新鲜充气到提供所需求的扭矩或目前占优势的扭矩保持不变的这种程度来补偿通过第二涡轮机引导的不断减小的排气流速。

[0172] 根据本公开的方法通常称为涉及汽缸新鲜充气的设置。然而，在第一涡轮机激活时，容积汽缸新鲜充气可增加，因为当通过第二涡轮机引导的排气流减少时充气压力下降。

[0173] 尽管如此，动态过程也被根据本公开的一般方法涵盖。即，考虑停用的排气口激活时负荷的变化。具体地，在第一涡轮机激活期间所需求的扭矩也可减少，具体同样到不仅引起汽缸新鲜充气减少而且可使容积汽缸新鲜充气的减少成为必需的程度，而不管供应到第二涡轮机的排气流减少且充气压力下降的事实。

[0174] 上面关于停用的排气口的激活或第一涡轮机的激活所述的优点也类似地适用于激活的排气口的停用或第一涡轮机的停用。

[0175] 因此，还提供该方法的实施例，其中从激活的排气口开始，第一涡轮机停用，因为随着提供所需求的扭矩，第二排气涡轮增压器的涡轮机的第二旁通管路中的第二关闭元件打开到预定程度且另外至少部分可变阀驱动经调整用于设置指定的汽缸新鲜充气的目的，且激活的排气口被停用用于使第一涡轮机停用的目的，通过调整另外部分可变阀驱动设置汽缸新鲜充气到提供所需求的扭矩的这种程度来补偿通过第二涡轮机引导的不断增加的排气流速。

[0176] 在该背景下，提供该方法的实施例，其中从激活的排气口开始，第一涡轮机停用，因为随着被维持的扭矩，第二关闭元件打开到预定程度且另外至少部分可变阀驱动被调整到指定程度用于维持汽缸新鲜充气的目的。

[0177] 在该背景下，还提供该方法的实施例，其中从激活的排气口开始，第一涡轮机停用，因为激活的排气口停用用于激活第一涡轮机的目的，通过调整另外至少部分可变阀驱动减少容积汽缸新鲜充气到提供所需求的扭矩或目前占优势的扭矩保持不变的这种程度来补偿通过第二涡轮机引导的不断增加的排气流。

[0178] 关于上述变体，能够再次在提供所需求的扭矩并考虑动态过程的方法变体和在目前占优势的扭矩基本保持不变(即维持)的变体之间进行区分。

[0179] 上述方法可在具有带有至少两个汽缸的至少一个汽缸盖的增压式内燃发动机中执行，其中内燃发动机每个汽缸具有用于排气排放的至少两个排气口，其中的至少一个为可切换的排气口的形式，每个排气口邻接用于经由排气排放系统的排气排放的排气管路，提供用于供应增压空气到至少两个汽缸的进气系统，提供至少两个排气涡轮增压器，每个排气涡轮增压器包括布置在排气排放系统中的涡轮机和布置在进气系统中的压缩机，至少两个排气涡轮增压器的压缩机并联布置在进气系统中，每个压缩机布置在进气系统的独立的进气管路中，且独立的进气管路在压缩机下游合并以形成总进气管路，至少两个汽缸的可切换的排气口的排气管路合并，其中第一排气歧管形成，以形成连接到第一排气涡轮增压器的涡轮机的第一总排气管路，至少两个汽缸的其它排气口的排气管路合并，其中第二排气歧管形成，以形成连接到第二排气涡轮增压器的涡轮机的第二总排气管路，第一关闭元件布置在相关的第一进气管路中的第一排气涡轮增压器的压缩机下游，第二排气涡轮增压器的涡轮机为废气门涡轮机的形式，第二旁通管路从所述第二涡轮机上游的排气排放系统分支出来且第二关闭元件设置在第二旁通管路中，且每个可切换的排气口安装有至少部分可变阀驱动的可切换的排出阀、关闭相关的排气口的停用的排出阀以及在打开位置和闭合位置之间移动以便实现阀升程Δhmax的激活的排出阀，且这样做，在打开持续时间Δtmax期间打开相关的排气口。为了设置汽缸新鲜充气的增压空气的目的，每个汽缸安装有至少一个另外至少部分可变阀驱动，具有在阀闭合位置和阀打开位置之间可移动以便执行阀升程的阀，以便在充气交换过程中打开或关闭汽缸的专用阀(valve-specific)开口。

[0180] 关于另外至少部分可变阀驱动的可调整性，已结合可切换的排气口陈述的内容，或已结合其中的至少部分可变阀驱动陈述的内容应用。

[0181] 提供内燃发动机的实施例，其中为了设置汽缸新鲜充气的增压空气的目的，每个汽缸在入口侧处安置有至少一个另外至少部分可变阀驱动，具有在阀闭合位置和阀打开位置之间可移动以便执行阀升程的进气阀，以便在充气交换过程中打开或关闭汽缸的专用阀进气口。

[0182] 提供内燃发动机的实施例，其中为了设置汽缸新鲜充气的增压空气的目的，每个汽缸在出口侧处安装有至少一个另外至少部分可变阀驱动，具有在阀闭合位置和阀打开位置之间可移动以便执行阀升程的排出阀，以便在充气交换过程中打开或关闭汽缸的专用阀排气口。

[0183] 变化的充气压力能够根据本公开被补偿，因为汽缸新鲜充气(即充气交换后汽缸中剩余的增压空气质量)被设置并用仪表测量。为此，利用在入口侧和/或出口侧处提供的另外至少部分可变阀驱动。

[0184] 图4是示出用于操作发动机(诸如图1的发动机)的方法400的流程图。如上面参考图2和图3所述，各种方法可用于当第一(可停用的)涡轮机激活或停用时防止涡轮增压器速度波动。在存在电机和废气门/可变阀致动硬件二者的发动机配置中，在一些条件期间利用一种方法减轻涡轮增压器速度波动可为有利的，同时在其它条件期间利用另一方法减轻涡轮增压器速度波动是有利的。另外，在一些实例中，利用两种方法可为有利的。因此，方法400根据工况选择一种或两种方法。

[0185] 在402处，方法400确定操作参数，其包括但不限于发动机转速、发动机负荷、排气质量流量、涡轮增压器速度、阀正时，以及充电的电池状态。在404处，方法400确定是否指示第一涡轮机的状态的变化。状态的变化可包括从激活的第一涡轮机转换到停用的第一涡轮机，或其可包括从停用的第一涡轮机转换到激活的第一涡轮机。如果指示无状态变化，方法400前进到406以维持当前的操作参数(例如，当前的废气门位置、电机状态)且然后方法400返回。

[0186] 如果指示第一涡轮机的状态变化，方法400前进到408以确定发动机当前是否在第一条件下操作。第一条件可包括这样的工况：调整废气门位置是不可取的(例如，如果第一涡轮机将要被激活且排气质量流量相对高，如果废气门关闭，其可引起第二涡轮机的超速)。第一条件可额外地或可替换地包括其中操作电机是可取的条件。例如，如果充电的电池状态相对低且第一涡轮机将要停用，操作作为发电机的电机是可取的。如果发动机在第一条件下操作，例如根据上面参考图2所述的方法，方法400前进到410以使用电机控制涡轮增压器速度波动。方法400然后返回。

[0187] 如果发动机在第一条件下不操作，发动机因此在第二条件下操作。第二条件可包括这样的工况：操作电机是不可取的，诸如当充电的电池状态太低而不能操作电机为辅助驱动时，或第二条件可包括其它条件。例如根据上面参考图3所述的方法，方法400前进到412以使用废气门和汽缸阀控制控制涡轮增压器速度波动。方法400可选地包括在414处利用电机进一步控制涡轮增压器速度波动。

[0188] 在一些实例中，在从激活的第一涡轮机到停用的第一涡轮机的转换期间，且因此从致动排气阀到不致动排气阀的转换期间，可通过主动打开废气门并增加充气容积防止第二涡轮增压器的瞬时超速事件，且还通过以发电机模式操作电机防止第二涡轮增压器的瞬时超速事件。具体地，如果废气门和充气容积调整不足以减少第二涡轮机的速度，可以以发电机模式激活电机以进一步减少第二涡轮机的速度。这样做，将减少或维持第二涡轮增压器的速度。

[0189] 在从停用的第一涡轮机到激活的第一涡轮机的转换期间，且因此从不致动排气阀到致动排气阀的转换期间，可通过主动关闭废气门并减少充气容积防止第二涡轮增压器的瞬时降速事件，且还通过以辅助驱动模式操作电机防止第二涡轮增压器的瞬时降速事件。具体地，如果废气门和充气容积调整不足以增加第二涡轮机的速度，可激活电机以进一步增加第二涡轮机的速度。这样做，将维持或增加第二涡轮增压器的速度。

[0190] 注意的是，本文所包括的实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。本文所公开的控制方法和程序可作为可执行指令储存在非暂时性存储器中且可通过包括控制器的控制系统和各种传感器、致动器，和其它发动机硬件的结合实施。本文所述的具体程序可表示任何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。正因如此，所示的各种动作、操作，和/或功能可按照所示次序、平行地执行，或在一些情况下省略。同样地，处理顺序不是实现本文所述的实例实施例的特征和优点所必须要求的，而是为方便说明和描述而提供。所示动作、操作和/或功能中的一个或多个可根据正使用的特定策略被重复执行。另外，所述动作、操作和/或功能可用图形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，其中通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件组件的系统中的指令实施所述动作。

[0191] 应该明白，本文所公开的配置和程序在本质上是示例性的，且这些具体的实施例不认为具有限制意义，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够适用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸，和其它发动机类型。本公开的主题包括各种系统和配置，以及本文所公开的其它特征、功能、和/或特性的所有新型且非明显的的组合和子组合。

[0192] 上述权利要求特别指出被认为是新型且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可涉及“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权利要求应该理解为包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可通过本申请权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。此类权利要求，无论是否宽于、窄于、等于或不同于原权利要求的范围，也可被认为包括在本公开的主题内。