汽车动力系统的制作方法

本发明涉及一种包括电动机械增压器的汽车动力系统(powertrain，动力总成)。特别地，描述了一种汽车动力系统，用于驱动包括电动机械增压器的汽车，并且电动机械增压器提供了用于提升发动机的输出的单独的系统。

背景技术

在客车行业中的新发动机开发方案由减少二氧化碳(co2)排放的需求强烈导向，其中，其他发动机行业类别(车辆和非车辆)或者由相似的立法驱动，由与二氧化碳排放相关的燃料经济性驱动，或者在不久的将来经受类似的立法的威胁之下。到目前为止，已经采用许多技术方法来减少二氧化碳排放并提高燃料经济性。发动机小型化是使用的最有效的措施之一。发动机功率提升技术对于小型化发动机平台的开发至关重要。该技术是一种强制气体(air，空气)增压系统，用于增压发动机进入气体到气缸中。最广泛使用的增压系统是涡轮增压器，其利用废气来驱动涡轮，并且然后通过同轴装配的气体压缩机。近年来市场中涡轮增压车辆数量的显著增加证明了在客运市场中使用小型化发动机的普及。

使用涡轮增压器的缺点之一是其在低发动机速度下缺乏响应。这已限制了可以达到的发动机小型化的程度。涡轮增压器的选择通常是低速响应和高速性能的折衷。该折衷限制了涡轮增压器效率(参见，例如，wo2014140529)。从那时起已开发并引入了不同类型的增压策略，其范围从双/双涡轮增压、两级增压系统布置到最近的可变几何涡轮增压器(vgt)、可变喷嘴涡轮增压器(vnt)和双涡管涡轮增压器。然而，这些布置通常是复杂且昂贵的，并且仅部分地缓解了该问题。低速响应与高速性能权衡的根本问题源于涡轮增压器的“涡轮机”特性，即气体流动与速度平方成比例，而通过活塞或汪克尔发动机的气体流动与速度(无平方)成比例。因此，涡轮增压器永远不能被优化以提升发动机遍及气体流速的宽范围，代替的是，理论上仅在一个“匹配点”处。匹配点的选择和远离匹配点的固有折衷的缓和被统称为“涡轮增压匹配”的问题。

最近开发的新“绿色汽车”的研究表明，它们中的大部分仍未达到欧盟国家2021年车队平均燃料消耗95克/公里的立法需要。(世界各地的不同地区中有不同的排放法规)。由于原始装备制造商(oem)不遵守法规会引起严重的经济处罚，显然在所有oem上都有显著的压力，以改进他们的产品的整体车队燃料消耗。该研究的结果还表明，较小发动机的在co2的改进中的趋势与对于较大发动机的co2减少中的趋势并不保持同步。这被认为与涡轮迟滞对装配有小发动机的车辆的驱动能力上的更显著影响相关联。

另一强制引入系统是电动机械增压器。如同传统的机械增压器，电动机械增压器包括用于将气体加压到发动机的进口中的压缩机。然而，电动机械增压器可以与发动机机械地分离并利用电动机来驱动压缩机。迄今为止，这种系统已经协力地(串联地，一前一后地)使用并且仅与相关联的涡轮增压器一起使用。这是因为机械增压器为在低速的发动机提供扭矩提升，同时涡轮增压器正在加速，然后在更高的速度下机械增压器被绕过。虽然电动机械增压器是已知的，但由于不能以足够高的稳态额定值运行，这种装置还没有单独地用于提升发动机的输出。

另外，电动机械增压器的扭矩响应已经被用于补充和增加到涡轮增压器的扭矩响应图。由于对于发动机要求以足够的速度产生排气以使涡轮绕轴，涡轮增压器在高发动机速度下提供扭矩提升。该双提升装置要求增加了复杂性和成本。

需要新技术来解决或改善以上问题。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种用于驱动汽车的汽车动力系统，所述动力系统包括：具有曲轴的发动机；以及用于提升发动机的输出扭矩的电动机械增压器，所述机械增压器包括：用于将气体加压到发动机的进口中的压缩机；以及用于为压缩机提供动力的电动机；其中电动机械增压器与发动机机械地分离，并且其中电动机械增压器提供用于提升发动机的输出的单独的系统。

与传统的、已知的电动机械增压器系统不同，本发明通过仅使用电动机械增压器来单独地提升发动机的输出而牺牲了与双涡轮增压系统相关联的益处。

通过机械地分离，理解为意味着发动机和机械增压器之间的传统机械连结被分开，使得机械增压器的压缩机的旋转速度与发动机的曲轴的旋转速度独立。因此机械增压器不是由曲轴机械地驱动。

与不使用增压装置相比，使用电动机械增压器来增压发动机的优点包括：

1.有机会增加发动机的比功率并因此小型化发动机以最小化摩擦损失以及(在汽油燃料发动机的情况下)减少节流损失，致使改进的燃料经济性；以及

2.以上第1点也致使降低co2排放；

3.有机会比更大的发动机更便宜或更紧凑地提高整体发动机功率，或者不需要投资开发更大的发动机(允许一个发动机在多个细分市场中服务而只对其增压构造进行微小改动)。

与使用涡轮增压器相比，使用电动机械增压器作为发动机上的单独的增压装置的一些优点是：

1.在低发动机速度下达到更高的峰值扭矩，而传统的涡轮增压器通常将不能提供有效的排气能量回收，并且因此不适合提供高水平的增压(特别有用的在城市驾驶中，其中峰值功率不如发动机在低速度下响应性重要)；

2.更简单的布局，并且特别是在前轮驱动车辆中其中排气通常在横向安装的发动机的后部，进一步后部朝向乘客驾驶室的布局(对于较小的车辆和较小的发动机而言是特别常见的布置)；

3.通过使用软件调整压缩机速度来加强高度独立性；

4.更冷的发动机舱，允许更紧凑的布局和避免昂贵的材料；

5.由于第2点的原因，以及由于避免使用“交叉管”将压缩气体从安装在发动机后部的涡轮增压器携带到安装在前部的进气歧管的原因，更简单地符合于行人撞击立法；

6.通过扭矩的软件控制和扭矩响应，特别是在低发动机速度下，加强了产品差异化；

7.通过删除涡轮更快地预热任何催化转化器，导致更低的以下的排放：氮氧化物(nox)，一氧化碳(co)以及颗粒，特别与具有启动停止循环工况的城市驱动车辆相关的；

8.有机会在增压装置中避免旋转速度高于200000rpm，其特别是在小型发动机涡轮增压应用中增加，以便涡轮可以设计成在非常低的气体流速下运行。

类似地，与机械驱动的机械增压器相比，使用电动机械增压器作为发动机上的单独的增压装置的一些优点是：

1.与通常不能结合能量存储的机械的机械增压器相比，当发动机未经受峰值负荷时，用于电动机械增压器的动力有时可以被提取，并存储在电池、电容器、超级电容器或其他存储装置中，以待用于峰值负荷情况中。

2.当发动机不在有效的制动特定燃料消耗(bsfc)区域中工作时，用于电动机械增压器的动力有时可以被提取。动力补充可以设计为在高发动机效率区域进行，使得可以降低总体燃料消耗。

3.电动机械增压器的布局布置可以更灵活，不需要与发动机的曲轴单独连接，并且不需要与曲轴皮带轮在同一平面中的安装位置。

4.电动机械增压器可以设计成以独立于发动机速度的速度运行，而不是机械地连接到发动机。这允许使用涡轮机压缩机，其需要旋转速度远远超过发动机速度(例如，高于50000rpm)。与其他类型的压缩机相比，涡轮机压缩机通常更紧凑、更高效并且制造成本更低。与传统的罗茨机械压缩机或螺旋式机械压缩机相比，这些优点中的任何一个都为电动驱动涡轮机压缩机作为机械增压器提供了优点，特别是在小型发动机应用中。

另外，与多级增压发动机(具有多个增压装置)相比，使用电动机械增压器作为发动机上的单独的增压装置的一些优点通常将包括专家将理解的以上描述的优点的组合，以及尤其：

1.单独的增压装置通常比多级增压系统便宜。

2.多级增压装置通常难以布局，尤其是在具有较小发动机的较小车辆中。

动力系统还可以包括主要与汽车相关联的电池，并且其中电动机至少部分地由电池提供动力。通过利用汽车的现有电池为电动机提供动力，不需要单独的电源。

动力系统还可以包括用于向该电池或向电池供应电能的发电系统，所述系统包括：制动能量回收系统，用于将来自汽车的传动系的热能转换成电能和/或用于生成来自发动机的曲轴的电能的交流发电机；其中电动机由发电系统直接或间接地电动地提供动力。这种发电系统的使用辅助移除对于电动机的替代电源，诸如涡轮增压器。

在实施方式中，电动机可以由电池单独地提供动力。

电动机械增压器可以向发动机进口处的气体供应焓，其大于发动机出口处损失的焓。动力系统还可以包括催化转化器，位于发动机的排气口中，在任何热抽取装置的上游，诸如涡轮增压器的涡轮或其他排气能量回收装置。

例如，通过给进气阀和排气阀定时，可以显示进气和排气之间的不平衡。这致使来自发动机的排气更快地预热任何催化转化器，产生上述优点。

电动机械增压器可以在发动机的稳态负荷需要期间提供连续运行。

电动机可以包括永磁电动机。电动机械增压器还可以包括控制器，该控制器被配置为向电动机供应大体方波电流信号。

在实施方式中，电动机械增压器可以至少部分地被水冷。

根据本发明的第二方面，提供一种用于提升汽车动力系统的输出扭矩的电动机械增压器，所述动力系统包括发动机和用于驱动汽车的曲轴，其中电动机械增压器包括：用于将气体加压到发动机的进口中的压缩机；以及用于为压缩机提供动力的电动机，其中机械增压器与发动机和曲轴机械地分离，并提供用于提升发动机输出的单独的系统。

可以理解，关于第一方面描述的相关联的优点可以同样适用于第二方面。

在实施方式中，电动机可以包括永磁电动机。机械增压器还可以包括控制器，该控制器被配置为向电动机供应大体方波电流信号。

电动机械增压器可以在发动机的稳态负荷需要期间提供连续运行。这种运行允许机械增压器满足发动机的动力需求。可以理解的是，可以使用超额定值的时期，然后是休息时期，然而这种休息时期是处于更高的额定值比传统的稳态强制引入系统。

电动机还可包括耦接到压缩机的转子和驱动转子的定子，其中转子用作将冷却气体吸入机械增压器的离心泵。转子可以包括提供气体通道的多个径向孔和中心腔，使得转子的旋转将冷却气体吸入腔中。冷却气体也可以通过转子的旋转从入口，越过该控制器或控制器的电气部件，并且到转子中而被吸入机械增压器中。该冷却通道提供有效的气体冷却，并且可以是特别有用的对于被动冷却的部件，诸如电过滤器。

水冷却系统可以用于减少来自机械增压器的热能热量损失。该水冷却系统被配置为冷却电动机和电动机的该控制器或控制器的电气部件。该水冷却系统可包括围绕电动机械增压器的部件的多个腔室。该水冷却系统可以包括一个或多个水冷却管，配置成将水喷射到腔室中和/或喷射到部件上。水冷却系统可以允许该控制器或控制器的该或任何主动冷却的电气部件在它们的额定条件之外运行。水冷却系统可以引起在控制器的电气部件周围的冷却剂的湍流。

下面描述本发明的更通常的优点。

本发明的目的是由提供所有发动机所需的进气通过电动驱动的涡轮机压缩机来缓解涡轮匹配的问题，由此驱动涡轮机压缩机的电动机被控制成使得，目标(理想的，由通常被称为ecu-电子控制单元的车载计算机计算)发动机的进气压力通过电动机速度设定值和发动机容积流速和发动机进气歧管以及压缩机的气体动力学性质来达到。

目前开发的被称为电动机械增压器或发动机电动超级增压器(esupercharger)的电气化的机械增压器。它们具有能够在需要时投入使用的优点。aeristech有限责任公司还开发了高能量密度高速电动机，并且电动机械增压器的设计紧凑，其是如此功率强大的以至于可以为小型、但高功率额定的发动机提供气体需要，同时是紧凑的足以装配在汽车发动机盖下。

然后这使得可以使用发动机电动超级增压器作为支持小排量发动机的单独的增压装置，其中扭矩高于现有涡轮增压所能达到的扭矩和/或在较低发动机旋转速度下达到的扭矩。换句话说，电动机械增压器支持在高速下的发动机性能和在低速响应性之间的更好权衡，由此在小型发动机应用中将最敏锐地感受到相关优点，因为低速响应性的改进(其中传统涡轮增压器在小型发动机上表现特别差)。然后，这将有助于进一步增加发动机效率和减小发动机尺寸，其两者都有助于减少co2排放和燃料消耗。

这特别适合于较小的发动机应用，因为(1)涡轮增压器特别差地适于较小的发动机，当寻求在非常低的流速下(在小型发动机应用中在低发动机速度下)达到足够的排气能量回收时，其具有在涡轮增压器中需要极高旋转速度的特性，以及(2)电动机械增压器虽然在不断开发，但易于由它们的尺寸、成本和效率限制，使得较小且功率较小的电动机械增压器比较大的电动机械增压器更技术地和商业地可行，以及这对应于具有较小发动机和较低气体流动需要的应用。作为以上第2点的推论，车辆上可用于支持电动增压的动力是由经济性和技术开发阶段驱动的，以及较小的发动机车辆易于比较大的发动机车辆具有更小的底盘和更低的电气负荷，表明来自较大车辆的车辆电气部件(交流发电机和电池)可以足以在这些大型车辆部件被转移到具有通常较低电气要求的较小发动机应用之后以最小更改来驱动电动机械增压器(允许对于电动机械增压器的净空以提取其功率)。小型汽车的主要目标应用通常是在城市地区中及其周围通勤出行，其中通常选择的传动装置用于低速响应性。在这种情况下，涡轮增压很难有效地工作。因此，很有可能即使不使用涡轮进行能量回收，电动机械增压器将比涡轮增压车辆更有效地运行。

本发明特别具体指明了用于小型发动机应用的电动驱动的机械增压器，通常称为机械地分离电动机械增压器。通过与它们的动力源于与发动机的曲轴的物理连接的机械驱动的机械增压器相比，电动驱动地机械增压器可以划算地设计成在比与发动机曲轴物理连接的机械增压器更高的旋转速度下运行。这允许使用低成本、有效率的涡轮机压缩机，优先于排量式鼓风机和压缩机，诸如罗茨鼓风机和螺旋压缩机。因此，本发明特别涉及压缩机，其比机械驱动的压缩机更紧凑并且成本更低。通过特别涉及电动机械增压器，本发明还结合了其动力源不会受到可用曲轴动力的瞬时限制的优点。在具有较小惯性和较低空转扭矩的小型发动机应用中，本发明的该特征可以特别重要，因为其意味着在临界短暂情况期间通过需要向机械增压器瞬时地提供动力，发动机功率不会减少。相反，机械增压器的动力可以源于车辆的电池和电气结构，仅具有需要对于来自发动机曲轴的平均净功率提取，经由电动交流发电机或发电机以在驱动期间为电动机械增压器提供动力。这可以在运行条件下构造，由于发动机在发电方面更有效，并且因此具有改进的燃料效率。例如，在如下条件下，即向发动机增加扭矩负荷允许去节流并将发动机推入更热效率的运行条件时可以发生增压(充电)。

小型发动机通常是具有1.4升(1400cc)或更小的(诸如1.3、1.2、1.1、1或小于1升)排量的发动机。

可以理解，尽管上面描述的某些示例和实施方式主要是关于单个方面描述的，但是所描述的特征也适用于本文限定的其他方面。

从以下描述的实施方式，本发明的这些以及其它方面将是显而易见的并参考以下描述的实施方式阐明。以上讨论并非意在代表当前或未来权利要求设置范围内的每个示例实施方式或每个实现。以下的附图和具体实施方式也是对各种示例实施方式的举例说明。考虑以下结合附图的具体实施方式，可以更加完整地理解各种示例实施方式。

附图说明

将仅以示例的形式参照附图来描述实施方式，在附图中：

图1示出了根据本发明的方面的动力系统的示意图；

图2示出了形成图1的动力系统的一部分的电动机械增压器，为了清楚起见，机械增压器的压缩机和转子被隐藏；

图3示出了图2的纵向截面图；

图4示出了图3的平面图；

图5示出了图3的横向截面图，示出了转子；

图6a示出了用于控制图2至图5中示出的电动机械增压器的电气部件；

图6b示出了连接到图6a的部件的另外的电气部件；以及

图7示出了自然吸气发动机和由图1中示出的由本动力系统增压的发动机速度响应-扭矩的示意图。

应当注意，附图是示意性的并且不按比例绘制。在附图中为了清楚和便利，已经在尺寸上夸大或者缩小地示出了这些附图的一部分的相对尺寸和比例。一般使用相同的附图标记在更改的实施方式和不同的实施方式中表示对应或类似的特征。

具体实施方式

图1示意性地示出了体现本发明的动力系统100的概览。特别地，动力系统100包括发动机110，在这个示例中示出为3缸发动机，虽然可以利用任何合适的发动机。然而，本发明特别适合于1.4升或更低的低排量发动机，并且也适合于汽车发动机。

动力系统100还包括曲轴112，该曲轴耦接到发动机并且构造成以传统方式由发动机110驱动。设置发动机气体进入或输入114以供应进入气体到发动机110，并且使用相应的发动机排气116以排出废气和蒸气。

动力系统100以耦接到发动机输入114的电动机械增压器120为特征。电动机械增压器与发动机机械地分离，因此不像传统的机械增压器那样由曲轴机械地直接驱动。电动机械增压器120包括压缩机122和机械增压器动力系统124，稍后将对其进行详细描述。

如果例如需要标准的吸气扭矩响应，机械增压器旁通阀130允许气体进入绕过电动机械增压器120。旁通阀130经由旁通管线132耦接到气体进入管线114。

在气体进入管线114上还有中间冷却器140，其用于在由于机械增压器压缩机122的作用气体被加热之后，冷却进入发动机的气体。

为了本发明的目的，还定义为动力系统的一部分的是电池150。电池通常是形成主要汽车的一部分的电池，意味着其主要与汽车相关联。

电池150具有电动输出152，其经由机械增压器动力线152向机械增压器120提供动力。电池可以从交流发电机或发电机160补充，或者经由运动或制动能量回收系统(通常称为kers)156补充。相应的动力线154、158电连接动力回收系统。

被认为是本公开中的动力线的一部分的最终核心部件是催化转化器170。催化转化器是排放控制装置，并且通常适合于汽油或柴油燃料的发动机。可以理解，所描述的动力系统100与任一燃料发动机类型一起工作。

在性能方面，如果在未增压条件下发动机的功率输出可以正常化到值100，交流发电机可以能够恢复该功率的5个单位并将该电力提供给电池150。kers可以恢复另外的5个单位。电池150可以将这些单位中的3个供应给电动机械增压器120。在损失之后，这些单位中的大约2个可以用于加压附随的气体进入发动机112，然而该加压导致发动机输出增加20个单位。然后可以将该性能增益考虑在发动机选择中，允许使用具有较低排放的更小、更省油的发动机来产生相同的合成功率。

图2示出了图1的电动机械增压器120的立体图，为了方便起见，其已被重新指定为200。已经省略了压缩机122和转子以更便于观察壳体。概括地，机械增压器200包括具有花盘(面板)210的壳体，压缩机安装在该花盘上。还示出了电气部件220、222、224，即电容器组220、222和换流器组224，其形成控制器的一部分。水冷却管道230、232布置在壳体的侧面上，并且将在下面更详细地讨论。

图3示出了图2的局部纵向截面图。图4示出了非常好的侧视图。在这些图中，示出了另外的电气部件，感应器组226和由igbt开关228形成的dc转换器。还示出了另外的水冷却管道234。

示出了机械增压器的其他部件，即用于使机械增压器200的压缩机旋转的电动机的定子260。定子围绕转子布置，如下面将进一步详细描述的。

为了有助于冷却电气部件222、226、228和定子260，在机械增压器200的壳体内提供腔室240、242、244、246、248，其中提供冷却剂流体，诸如水/乙二醇50：50混合。冷却剂流体由水冷系统230-234供应。冷却剂流体可以由水冷却管道内的喷嘴或孔供应，使得流体喷射到电气部件和/或定子上。冷却剂流体可以以引起湍流的方式喷射。

腔室240-248一起提供围绕机械增压器的水冷却外罩。另外，除了水冷却定子260之外，通过水冷却电气部件，特别是igbt228和感应器226，这些部件可以被高估超过它们的额定性能。这有助于增加机械增压器的输出并且辅助其提供足够的扭矩，以在稳态下单独地提升发动机的输出，连续运行而不需要辅助涡轮增压器。

图5示出了通过机械增压器200的横向截面图300。为方便起见，在已经添加转子的同时省略了壳体和多余部件。

机械增压器200包括具有转子腔室312的转子310。转子310构造成具有一系列径向孔。因此，当转子310旋转时，气体经由孔被吸入腔室312中，冷却转子。气体入口路径越过一个或多个电子部件，使得发生这些部件的附加主动冷却。以这种方式，当转子旋转时，转子310用作离心泵，将气体吸入转子腔室312中越过电气部件。

围绕转子布置的是电极314，其是永磁体，诸如ndfeb钕磁体(nd2fe14b)或seco磁体。电极由电极间距315分开。可以理解，所示出的电极构造高于传统转子——电极间距小，使得电极314在转子周围形成半完整磁壳体。通常，转子的大于75％的部分被电极覆盖。该转子结构适合于由施加到电动机绕组的方波电流脉冲驱动，该电动机绕组布置并缠绕在定子260的齿340之间。在gb2482762和相关同族成员中描述了能够提供这种电流脉冲的合适的控制器。另外，可以使用可以控制供应给绕组的电流振幅独立于电流的换相的控制器。

围绕电极的是转子套筒320，通常是碳纤维的，以将电极314保持就位。然后，气隙330将转子310与定子齿340分开。

示出的腔室或外罩240围绕定子260。还示出了入口350，其中冷却剂可以喷射到转子上以形成外罩240。可以理解，外罩240的构造允许冷却更多数量的部件。即使未直接冷却的部件，诸如过滤器可以由外罩240被动地冷却。

图6a和图6b更详细地示出了机械增压器的电子部件。特别地，图6a示出了dc转换器400，而图6b示出了换流器450。

通常在48v的dc输入410、412被馈送直到输出420、422。电容器组430和换流器组440用于转换dc输入。换流器组耦合到感应器232并且包括多个igbt开关441-444。

霍尔效应电流传感器448经由感应器446耦合到换流器组440，并且用于使用所生成的反电动势信号来确定转子/定子的相关位置，以确定信号的换相时间。

输出420、422在输入460、462处被馈送到换流器450。然后，另外的电容器组470和igbt换流器组480与控制器482使用，以提供三相电流源490、492、494。

图7示出了自然吸气发动机(虚线)与当前构造之间的扭矩与发动机速度响应的比较。该图示出了稳态响应。由当前构造示出的这种响应对于某些发动机用途(诸如高速公路巡航)可能不太理想，但是可以理想地适合于期望在中等发动机速度下的高扭矩响应的城市驾驶。

从图中可以看出，示出了“踩加速器踏板”情况(存在发动机的目标扭矩输出的值增加)。特别地，当前构造在较低发动机速度下提供较大的扭矩提升，但在中等发动机速度下提供最大扭矩。

该构造允许电动机的控制器增加电动机械增压器的目标速度设定值。在保持符合于最大电动机械增压器电动机电流和最大允许车辆电流提取的电流上的限制的同时，控制器可以增加输送到电动机械增压器电动机的电流，并且从而增加电动机扭矩输出。该较高的电动机扭矩引起电动机械增压器的速度随时间的变化。因此，根据电动机械增压器的压缩机图，增加的电动机械增压器速度引起在机械增压器的出口和发动机的进气歧管处的压力的增加。该较高的进气歧管压力又对应于较高的密度并且允许发动机消耗更大量的气体。

(汽油发动机)发动机的控制器然后检测增加的气体消耗，如果需要通过节流阀的作用限制它，并且然后通过喷射更大量的燃料来响应以增加发动机的扭矩输出，并且从而满足“踩加速器踏板”情况。

(柴油发动机)加强的气体流动然后可以允许柴油燃料的更完全燃烧，并且从而允许更多的发动机扭矩输出，符合于“踩加速器踏板”情况。在大多数情况下，燃料流动受到控制器的限制，其将在允许喷射额外燃料之前检测加强的气体流动，以实现一致的目标燃烧质量，类似于汽油发动机控制。

在踩加速器踏板情况之后，在大多数情况下，发动机的速度将响应于增加的扭矩输出而增加，引起气体消耗率的增加。响应于到发动机的增加的气体流动，电动机械增压器的控制器将根据机械增压器的压缩机图的气体动力学特性根据需要调节机械增压器的目标速度以维持目标进气歧管压力。

在许多情况下，发动机的扭矩目标然后将由驾驶员减小到未增压水平(压力比＝1)或较低增压水平。在某些情况下，将从上面的步骤4保持相同或几乎相同的压力比。

无论上述预期如何，电动机械增压器都需要能够在稳态下保持高水平的出口压力，以允许发动机正常运行，如通常预期的那样。通过使用在高速下能够连续输送扭矩的电动机来满足该需要。这就涉及到使用具有降低的开关频率和开关损失的高速电动机控制器(例如，参见gb2482762和相关的同族成员)。保持连续歧管压力和发动机扭矩输出的能力是本设计的有益特征。这符合于机械地驱动的机械增压器，但不符合其他随时间过热并且不能在满负荷下连续运行的电动机械增压器。非连续电动机械增压器不能满足本申请的需要，其包括立法需要(在欧洲)以保持在任何速度下的额定发动机扭矩输出至少90秒，以及在典型发动机用户中的更广泛需要(全球)，所有发动机行为均可在稳态下获得，并且可通过多个连续情况重复，而没有任何冷却期间。

以下条款，不是权利要求，广泛地限定了本发明。

1.电动机械增压器作为单独的发动机增压装置；

2.如以上的，在小型发动机应用中(例如小于1.4l的排量容量)，其中特别的益处诸如在低发动机速度下的扭矩是特别有意义的；

3.如以上的，特别具有布局灵活性的优势；

4.如以上的，特别具有速度独立于发动机(无机械连接)允许使用涡轮机压缩机的优势；

5.如以上的，特别具有引入能量存储以在需要来自发动机的功率输出水平时避免对发动机的曲轴作用负荷的优势；

6.如以上的，特别具有在汽油发动机应用中的减少节流益处的优势；

7.如以上的，特别具有通过删除涡轮增压器涡轮来快速预热催化转化器的优势。

通过阅读本公开，其他变型和更改对于本领域技术人员将是显而易见的。这种变型和更改可以涉及通常在电动机械增压器和强制引入系统的技术中已知的等同和其他特征，并且其可以用于代替或补充本文已经描述的特征。

虽然所附的权利要求是针对特征的特定组合，但是应该理解的是，本发明的公开范围还包括这里明确或隐含公开的或其任何归纳的任何新颖特征或特征的任何新颖组合，不管其是否涉及与任何权利要求中当前所要求保护的相同的发明，以及其是否减轻了如本发明的任何或所有相同的技术问题。

在分开的实施方式的上下文中描述的特征也可以在单个实施方式中组合提供。相反，为简洁起见，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以分开提供或在任何合适的子组合中提供。申请人在此通知，在本申请或由其衍生的任何进一步申请的审查期间，可以对这些特征和/或这些特征的组合制定新的权利要求。

为了完整起见，还指出术语“包括”不排除其他元件或步骤，术语“一(a)”或“一(an)”不排除多个，可以满足权利要求中记载的几个装置的功能的单个处理器或其他单元和权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。另外，可以理解的是，权利要求的结构，包括权利要求从属的排序，并不一定意在将任何从属特征限制于其从属的权利要求中的所有特征，如果所述特征可以彼此独立利用是显而易见的。