[发明专利]包括电辅助涡轮增压器的系统及其使用方法

权利要求书

1.一种电辅助涡轮增压器的产品，包括：

涡轮机，所述涡轮机通过轴操作性地连接到压缩机，以及电动机，所述电动机操作性地联接到所述轴以辅助驱动所述压缩机；连接到所述涡轮机的入口的排气管道；连接到所述压缩机的出口的泄放路径，所述泄放路径具有连接到所述涡轮机上游的所述排气管道的端部，所述涡轮机构造和布置成使空气从所述压缩机流入所述涡轮机；

在所述泄放路径中的阀，所述阀构造和布置成用于控制从所述压缩机通过所述泄放路径的空气流；

连接到所述阀以控制所述阀的运动的控制器，所述控制器连接到所述电动机以控制所述电动机；

构造和布置成用于感测压力、声音和振动中的至少一个的传感器，所述控制器构造和布置成从所述传感器接收数据，以便通过监测压力、声音和振动中的至少一个确定所述压缩机是否在喘振中运行或者所述压缩机是否接近喘振状态；

其中，所述控制器还被构造和布置成在确定所述压缩机在喘振中运行时，通过打开所述阀来调节所述阀，从而控制所述泄放路径中的空气流；并且

其中，所述传感器和所述控制器被设置成通过监测所述电动机随时间的电流消耗并且确定在所述电动机的电流消耗中是否存在指示所述涡轮增压器在喘振中运行的高频振荡来确定所述压缩机是否在喘振中运行。

2.如权利要求1所述的产品，其中，在所述泄放路径中的阀构造和布置成用于控制通过所述端部的空气流，所述端部连接到所述涡轮机上游的所述排气管道，所述涡轮机构造和布置成使空气从所述压缩机流入所述涡轮机中。

3.如权利要求1所述的产品，进一步包括操作性地连接到所述阀的电致动器，并且进一步包括连接到所述电致动器以便对其进行控制的控制器。

4.如权利要求1所述的产品，其中所述电动机包括连接到所述涡轮机和压缩机的电动机/发电机。

5.如权利要求1所述的产品，进一步包括连接到所述涡轮机的发电机。

6.如权利要求1所述的产品，进一步包括：燃料喷射器，其操作性地连接到所述压缩机的泄放路径上以便将燃料喷射到所述泄放路径中；以及点火器，其操作性地连接到所述泄放路径上以点燃所述泄放路径中的燃料，从而增加通过所述涡轮机的气体流。

7.一种用于电辅助涡轮增压器的产品的使用方法，包括如下步骤：

提供操作性地连接到压缩机的涡轮机；提供连接到所述涡轮机的入口的排气管道；提供连接到所述压缩机的出口的泄放路径，所述泄放路径包括连接到所述涡轮机的上游的排气管道上的端部，所述涡轮机构造和布置成使空气从所述压缩机流入所述涡轮机；提供所述泄放路径中的阀；提供连接以辅助所述压缩机旋转的电动机；提供连接到所述电动机以驱动所述电动机的电力源；提供连接到所述阀以控制所述阀的运动的控制器，所述控制器连接到所述电动机以控制所述电动机；提供构造和布置成用于感测所述压缩机的压力、声音和振动中的至少一个的传感器，所述控制器构造和布置成从所述传感器接收数据，以便确定所述压缩机是否在喘振中运行或者所述压缩机是否接近喘振状态；

从所述电力源向所述电动机供应电力，驱动所述电动机并使所述压缩机旋转；

使用所述传感器和所述控制器来确定以下各项中的至少一项：所述压缩机是否在喘振中运行或者所述压缩机是否在预定范围内接近喘振状态；

响应于确定所述压缩机是否在喘振中运行或者所述压缩机是否在预定范围内接近喘振状态，调节所述阀以控制所述泄放路径中的空气流；

其中，使用所述传感器和所述控制器来确定所述压缩机是否在喘振中运行包括：监测所述压缩机随时间的压力、声音和振动中的至少一个，并且确定在所述电动机的电流消耗中是否存在指示所述涡轮增压器在喘振中运行的高频振荡；并且

其中，调节所述阀以控制所述泄放路径中的空气流包括：如果确定所述压缩机在喘振中运行或者如果所述压缩机在预定范围内接近喘振状态，则打开所述阀。