具有一个或多个电动机的涡轮增压系统的制作方法

文档序号:12170697阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种内燃发动机,其包括:

限定汽缸的汽缸体;

汽缸盖,其安装到所述汽缸体并配置成将空气和燃料供应到所述汽缸用于在其中燃烧;

排气歧管,其能够操作地连接至所述汽缸盖并具有第一出口和第二出口,其中所述第一出口和第二出口中的每一个配置成从所述汽缸排出燃烧后气体;以及

涡轮增压系统,其配置成加压从所述环境接收的气流用于输送到所述汽缸,所述涡轮增压系统包括:

低流量涡轮增压器,其配置成由来自所述第一出口的所述燃烧后气体驱动以便加压所述气流并将所述加压气流排放到所述汽缸;

高流量涡轮增压器,其配置成由来自所述第二出口的所述燃烧后气体驱动以便加压所述气流并将所述加压气流排放到所述汽缸;

流量控制装置,其配置成选择性地将所述燃烧后气体引导至所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器;以及

第一电动机-发电机,其能够操作地连接至所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器之一并配置成选择性地协助所述燃烧后气体驱动所述一个涡轮增压器并当经由所述一个涡轮增压器驱动时产生电流。

2.根据权利要求1所述的发动机,其进一步包括第二电动机-发电机,其配置成选择性地协助所述燃烧后气体驱动所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器中的另一个并当经由所述另一个涡轮增压器驱动时产生电流。

3.根据权利要求2所述的发动机,其中所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器中的每一个包括轴承系统,所述轴承系统布置在轴承壳体内部并配置成支撑所述相应低流量和高流量涡轮增压器的旋转部件,且其中所述第一电动机-发电机和所述第二电动机-发电机中的每一个布置在所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器的所述相应轴承壳体内部。

4.根据权利要求3所述的发动机,其中所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器中的每一个的所述轴承壳体包括冷却套,且其中所述第一电动机-发电机和所述第二电动机-发电机通过所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器的所述相应冷却套进行冷却。

5.根据权利要求2所述的发动机,进一步包括可编程控制器,所述可编程控制器配置成调节并协调所述流量控制装置、所述第一电动机-发动机和所述第二电动机-发电机的操作。

6.根据权利要求5所述的发动机,其中所述控制器经编程为:

关闭所述流量控制装置并选择性地操作所述第一电动机-发电机以协助所述燃烧后气体在低于所述燃烧后气体的预定流率下驱动所述低流量涡轮增压器;以及

在所述燃烧后气体的所述预定流率或之上打开所述流量控制装置并选择性地操作所述第二电动机-发电机以便当经由所述高流量涡轮增压器驱动时产生电流。

7.根据权利要求5所述的发动机,其中所述发动机应用到具有电能存储装置的车辆中,且所述控制器附加地编程为将由所述第一电动机-发电机和所述第二电动机-发电机中的每一个生成的所述电流引导至能量存储装置。

8.一种车辆,其包括:

从动轮;以及

动力系,其包括内燃发动机和变速器组件,所述变速器组件能够操作地连接至所述发动机并配置成将发动机转矩传递到所述从动轮,所述发动机包括:

限定汽缸的汽缸体;

汽缸盖,其安装到所述汽缸体并配置成将空气和燃料供应到所述汽缸用于在其中燃烧;

排气歧管,其能够操作地连接至所述汽缸盖并具有第一出口和第二出口,其中所述第一出口和第二出口中的每一个配置成从所述汽缸排出燃烧后气体;以及

涡轮增压系统,其配置成加压从所述环境接收的气流用于输送到所述汽缸,所述涡轮增压系统包括:

低流量涡轮增压器,其配置成由来自所述第一出口的所述燃烧后气体驱动以便加压所述气流并将所述加压气流排放到所述汽缸;

高流量涡轮增压器,其配置成由来自所述第二出口的所述燃烧后气体驱动以便加压所述气流并将所述加压气流排放到所述汽缸;

流量控制装置,其配置成选择性地将所述燃烧后气体引导至所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器;以及

第一电动机-发电机,其能够操作地连接至所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器之一并配置成选择性地协助所述燃烧后气体驱动所述一个涡轮增压器并当经由所述一个涡轮增压器驱动时产生电流。

9.根据权利要求8所述的车辆,其还包括第二电动机-发电机,所述第二电动机-发电机配置成选择性地协助所述燃烧后气体驱动所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器中的另一个并当经由所述另一个涡轮增压器驱动时产生电流,其中:

所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器中的每个包括轴承系统,所述轴承系统布置在轴承壳体内且配置成支撑所述相应的低流量涡轮增压器和高流量涡轮增压器的旋转部件;

所述第一电动机-发电机和所述第二电动机-发电机中的每一个布置在所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器的所述相应轴承壳体内部;

所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器中的每一个的所述轴承壳体包括冷却套;以及

所述第一电动机-发电机和所述第二电动机-发电机通过所述低流量涡轮增压器和所述高流量涡轮增压器的所述相应冷却套进行冷却。

10.根据权利要求9所述的车辆,进一步包括可编程控制器,所述可编程控制器配置成调节并协调所述流量控制装置、所述第一电动机-发动机和所述第二电动机-发电机的操作,其中,所述控制器经编程为:

关闭所述流量控制装置并选择性地操作所述第一电动机-发电机以协助所述燃烧后气体在低于所述燃烧后气体的预定流率下驱动所述低流量涡轮增压器;以及

在所述燃烧后气体的所述预定流率或之上打开所述流量控制装置并选择性地操作所述第二电动机-发电机以便当经由所述高流量涡轮增压器驱动时产生电流。

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