[发明专利]双端电动机械增压器

权利要求书

1.一种发动机系统，其包括：

发动机；

第一压缩机，所述第一压缩机由排气涡轮机驱动；

进气道，所述进气道包括所述第一压缩机和旁通阀；

第二压缩机，所述第二压缩机包括两个对称叶轮，所述两个对称叶轮经由输出轴联接到电动马达的相对端；以及

旁路通道，所述旁路通道包括所述第二压缩机，所述旁路通道的入口联接到所述旁通阀上游和所述第一压缩机下游的所述进气道，并且所述旁路通道的出口联接到所述旁通阀下游的所述进气道。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述旁路通道的所述入口位于所述第二压缩机的所述两个叶轮中的第一个的第一入口和所述第二压缩机的所述两个叶轮中的第二个的第二入口的汇合处的上游，并且其中所述旁路通道的所述出口位于所述两个叶轮中的所述第一个的第一出口和所述两个叶轮中的所述第二个的第二出口的另一汇合处的下游。

3.如权利要求1所述的系统，其还包括控制器，所述控制器具有存储在非暂态存储器上的计算机可读指令，用于基于驾驶员扭矩需求和涡轮转速来调整所述旁通阀的位置。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述调整包括：

响应于所述驾驶员扭矩需求的增加，

当所述涡轮转速高于阈值转速时，打开所述旁通阀以经由所述第一压缩机向所述发动机提供压缩空气；以及

当所述涡轮转速低于所述阈值转速时，关闭所述旁通阀以经由所述第二压缩机的所述两个叶轮中的每一个向所述发动机提供压缩空气。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述控制器包括用于进行以下操作的另外的指令：在关闭所述旁通阀之后，基于驾驶员扭矩需求的所述增加来调整所述电动马达的输出，其中所述电动马达的所述输出同时以共同的转速旋转所述两个叶轮中的每一个。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述控制器包括用于进行以下操作的另外的指令：选择性地关闭所述旁通阀并增加所述电动马达的输出，同时响应于跨所述第一压缩机的压力比在所述第一压缩机的喘振极限或扼流极限的阈值内而经由所述第一压缩机使压缩空气流到所述发动机。

7.如权利要求6所述的系统，其中所述排气涡轮为位于所述发动机的排气道中的可变几何涡轮，其中所述系统还包括用于使排气从所述涡轮的上游的所述排气道再循环到所述旁路通道的所述出口的下游的所述进气道的高压排气再循环(HP-EGR)通道，并且其中所述控制器包括用于进行以下操作的另外的指令：调整所述可变几何涡轮的喷嘴流动面积以改变通过所述HP-EGR通道的EGR流。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述控制器包括用于进行以下操作的另外的指令：

响应于跨所述第一压缩机的所述压力比在所述喘振极限的所述阈值内，将所述喷嘴流动面积减小第一量；以及

响应于跨所述第一压缩机的所述压力比在所述扼流极限的所述阈值内，将所述喷嘴流动面积增加第二量，所述第一量和所述第二量中的每一个都基于所述电动马达的所述增加的输出。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述第一压缩机和所述排气涡轮包括在双级涡轮增压系统中。

10.一种用于增压发动机系统的方法，其包括：

响应驾驶员扭矩需求的增加，

关闭废气门以对涡轮增压器加速；

关闭联接在空气进气道中的旁通阀，以将空气转移到旁路中；以及

操作位于所述旁路中的双端电动机械增压器的电动马达，以经由所述机械增压器的一对压缩机中的每一个将压缩空气引导到发动机。