Si miras el código fuente de pymongo , encontrará que la update la función no recibirá ningún parámetro sobre arrayFilters , por lo que debe usar update_one , que aceptaría un parámetro opcional llamado array_filters :
db.dept.update_one(
{"emps._id" : {"$gte" : 1111, "$lte" : 1114}},
{"$inc" : {"emps.$[idx].salary" : 20000}},
upsert=True,
array_filters=[{"idx._id" : {"$gte" : 1111, "$lte" : 1114}}]
)