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DE112017002878T5 - Internal combustion engine intake system and valve assembly - Google Patents

Internal combustion engine intake system and valve assembly Download PDF

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Publication number
DE112017002878T5
DE112017002878T5 DE112017002878.7T DE112017002878T DE112017002878T5 DE 112017002878 T5 DE112017002878 T5 DE 112017002878T5 DE 112017002878 T DE112017002878 T DE 112017002878T DE 112017002878 T5 DE112017002878 T5 DE 112017002878T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electric
valve
intake system
flow path
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112017002878.7T
Other languages
German (de)
Inventor
Asveen Seebooa
Alan Baker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jaguar Land Rover Ltd
Original Assignee
Jaguar Land Rover Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority claimed from GB1609997.0A external-priority patent/GB2551160B/en
Application filed by Jaguar Land Rover Ltd filed Critical Jaguar Land Rover Ltd
Publication of DE112017002878T5 publication Critical patent/DE112017002878T5/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Ansaugsystem zum Abgeben von Luft an einen Verbrennungsmotor eines Automobils bereit, wobei das Ansaugsystem zwei elektrische Superlader umfasst, die angeordnet sind, um Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, vor der Abgabe an den Verbrennungsmotor bei der Verwendung zu verdichten. Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben eines Ansaugsystems eines Verbrennungsmotors eines Automobils bereit, wobei das Verfahren das Abgeben von Luft an den Verbrennungsmotor durch das Ansaugsystem; das Leiten von Luft durch zwei elektrische Superlader, die in dem Ansaugsystem bereitgestellt sind; und das Verwenden der beiden elektrischen Superlader zum Verdichten von Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, vor der Abgabe an den Verbrennungsmotor umfasst.

Figure DE112017002878T5_0000
The present invention provides an intake system for delivering air to an internal combustion engine of an automobile, the intake system including two electric superchargers arranged to compress air flowing through the intake system prior to delivery to the internal combustion engine in use. The present invention also provides a method of operating an intake system of an internal combustion engine of an automobile, the method comprising discharging air to the internal combustion engine through the intake system; passing air through two electric superchargers provided in the intake system; and using the two electric superchargers to compress air flowing through the intake system prior to delivery to the internal combustion engine.
Figure DE112017002878T5_0000

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Offenbarung betrifft Ansaugsysteme für Verbrennungsmotoren eines Automobils. Erfindungsgemäße Aspekte betreffen ein Ansaugsystem zum Abgeben von Luft an einen Verbrennungsmotor eines Automobils und ein Verfahren zum Betreiben eines Ansaugsystems eines Verbrennungsmotors eines Automobils.The present disclosure relates to intake systems for internal combustion engines of an automobile. Aspects of the invention relate to an intake system for delivering air to an internal combustion engine of an automobile and a method of operating an intake system of an internal combustion engine of an automobile.

Die vorliegende Offenbarung betrifft ebenfalls eine Ventilbaugruppe für ein Gasstromsystem und insbesondere, aber nicht ausschließlich, eine Ventilbaugruppe für ein Gasstromsystem eines Verbrennungsmotors eines Automobils. Erfindungsgemäße Aspekte betreffen eine Ventilbaugruppe, ein Gasstromsystem und einen Verbrennungsmotor.The present disclosure also relates to a valve assembly for a gas flow system, and more particularly, but not exclusively, to a valve assembly for a gas flow system of an internal combustion engine of an automobile. Aspects of the invention relate to a valve assembly, a gas flow system, and an internal combustion engine.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Gegenwärtig ist ein Trend in der Automobilindustrie in Richtung der Verwendung von Motoren mit geringerer Kapazität vorhanden, hauptsächlich aufgrund der Kraftstoffeffizienz. Um die reduzierte Leistung, die durch das Auswählen einer geringeren Kapazität für einen Motor resultiert, auszugleichen, ist es üblich, einen Motor mit einem Ladesystem zu versehen, um die Dichte der Luft zu erhöhen, die dem Motor bereitgestellt wird, wodurch das Drehmoment und die Leistung, die vom Motor verfügbar sind, erhöht werden.There is currently a trend in the automotive industry towards the use of lower capacity engines, mainly due to fuel efficiency. In order to compensate for the reduced power resulting from selecting a smaller capacity for an engine, it is common to provide a motor with a charging system to increase the density of the air provided to the engine, thereby reducing torque and torque Power available from the engine can be increased.

Herkömmliche Ladesysteme beinhalten häufig einen Superlader (umfassend einen Verdichter, der durch den Motor über einen Riemen, ein Zahnrad, eine Welle oder eine andere mechanische Einrichtung angetrieben wird) und/oder einen Turbolader (umfassend einen Verdichter, der durch eine über Abgas angetriebene Turbine angetrieben wird). Ein Turbolader stellt im Allgemeinen ein erhöhtes Drehmoment und erhöhte Leistung mit hoher Effizienz bereit, erfährt jedoch ein Turboloch, da die Turbine und der Verdichter Zeit benötigen, um nach einer Erhöhung der Drosselposition hochzufahren. Im Gegensatz dazu stellt ein Superlader im Allgemeinen eine schnelle Reaktion auf eine erhöhte Drosselposition bereit, ist jedoch weniger effizient als ein Turbolader. Die Nachteile jedes Verdichtertyps können durch das Einsetzen von sowohl einem Turbolader als auch einem Superlader in einem einzelnen Ladesystem, das üblicherweise als ein Doppelladesystem bekannt ist, bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen werden.Conventional charging systems often include a supercharger (comprising a compressor driven by the engine via a belt, gear, shaft or other mechanical means) and / or a turbocharger (comprising a compressor driven by an exhaust driven turbine becomes). A turbocharger generally provides increased torque and power with high efficiency, but undergoes a turbo lag as the turbine and compressor require time to ramp up after an increase in throttle position. In contrast, a supercharger generally provides a quick response to an increased throttle position, but is less efficient than a turbocharger. The disadvantages of each type of compressor can be offset to some extent by employing both a turbocharger and a supercharger in a single charging system, commonly known as a dual charging system.

Es ist möglich, einen Turbolader mit einem Elektromotor zu versehen, der verwendet werden kann, um beim Hochfahren des Verdichters zu helfen. Turbolader, die einen Elektromotor zum Hochfahren des Verdichters beinhalten, sind als elektrische Turbolader bekannt. Elektrische Turbolader können eine schnellere Reaktion auf eine erhöhte Drosselposition als reguläre Turbolader bereitstellen, und zwar aufgrund der Fähigkeit des Elektromotors, den Verdichter hochzufahren. Diese Systeme sind jedoch relativ komplex und bei Automobilanwendungen nicht üblich.It is possible to provide a turbocharger with an electric motor that can be used to assist in starting up the compressor. Turbochargers including an electric motor for starting up the compressor are known as electric turbochargers. Electric turbochargers can provide a faster response to an increased throttle position than regular turbochargers due to the ability of the electric motor to start the compressor. However, these systems are relatively complex and not common in automotive applications.

Ein jüngeres Konzept im Bereich der Automobilmotorladung ist die Verwendung elektrischer Superlader. Elektrische Superlader sind Ladevorrichtungen, die einen Elektromotor zum Antreiben eines Verdichters verwenden. In einem elektrischen Superlader wird der Verdichter nur durch den Elektromotor angetrieben. (Elektrische Superlader unterscheiden sich von elektrischen Turboladern, bei welchen der Verdichter angeordnet ist, um durch eine abgasangetriebene Turbine zusätzlich zum Antrieb durch einen Elektromotor angetrieben zu werden). Elektrische Superlader können verwendet werden, um die Dichte der Luft, die dem Motor bereitgestellt wird, als Reaktion auf eine erhöhte Drosselposition schnell zu erhöhen. Die Verwendung elektrischer Superlader bei Automobilanwendungen ist jedoch noch immer recht unüblich und elektrische Superlader waren bisher nicht in der Lage, alle der Nachteile zu beheben, die mit herkömmlichen Ladesystemen assoziiert sind.A recent concept in the field of automotive engine charging is the use of electric superchargers. Electric superchargers are chargers that use an electric motor to drive a compressor. In an electric supercharger, the compressor is driven only by the electric motor. (Electric superchargers are different from electric turbochargers in which the compressor is arranged to be driven by an exhaust driven turbine in addition to driving by an electric motor). Electric superchargers may be used to rapidly increase the density of air provided to the engine in response to an increased throttle position. However, the use of electric superchargers in automotive applications is still quite uncommon and electric superchargers have not been able to overcome all the disadvantages associated with conventional charging systems.

Ein Ansaug- oder Abgassystem für einen Verbrennungsmotor eines Automobils kann zwei oder mehr getrennte Strömungswege beinhalten, wobei jeder davon mit einem Ventil versehen ist, das betrieben werden kann, um die Strömung von Gasen durch seinen entsprechenden Strömungsweg zu steuern. Zum Beispiel kann ein Ansaug- oder Abgassystem zwei (oder mehr) alternative parallele Strömungswege in einer selektiv konfigurierbaren Anordnung beinhalten, die gesteuert werden können, um zu bewirken, dass Gase, die durch das Ansaug- oder Abgassystem strömen, entweder durch einen ersten der Strömungswege in einer ersten Konfiguration oder alternativ durch einen zweiten der Strömungswege in einer zweiten Konfiguration strömen.An intake or exhaust system for an internal combustion engine of an automobile may include two or more separate flow paths, each of which is provided with a valve that may be operated to control the flow of gases through its respective flow path. For example, an intake or exhaust system may include two (or more) alternative parallel flow paths in a selectively configurable arrangement that may be controlled to cause gases flowing through the intake or exhaust system to pass either through a first one of the flow paths in a first configuration or, alternatively, through a second of the flow paths in a second configuration.

Im Allgemeinen umfasst jedes Ventil, das zum Steuern der Strömung von Gasen durch einen Strömungsweg eines Ansaug- oder Abgassystems verwendet wird, ein Gehäuse, ein Ventilelement, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, zum Steuern der Strömung der Gase durch seinen entsprechenden Strömungsweg, und einen Aktor zum Steuern der Position des Ventilelements.In general, each valve used to control the flow of gases through a flow path of an intake or exhaust system includes a housing, a valve member disposed within the housing, for controlling the flow of the gases through its respective flow path, and Actuator for controlling the position of the valve element.

Während mehrere Strömungswege des Ansaug- oder Abgassystems wie gewünscht gesteuert werden, trägt die Verwendung von Ventilen zu den Kosten, dem Gewicht, der Anzahl der Teile und der Steuerkomplexität des gesamten Ansaug- oder Abgassystems bei.While multiple flow paths of the intake or exhaust system are controlled as desired, the use of valves adds to the cost, weight, number of parts and control complexity of the entire intake or exhaust system.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile zu beheben. The present invention aims to overcome the disadvantages associated with the prior art.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ansaugsystem zum Abgeben von Luft an einen Verbrennungsmotor eines Automobils bereitgestellt, wobei das Ansaugsystem zwei elektrische Superlader umfasst, die angeordnet sind, um Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, vor der Abgabe an den Verbrennungsmotor bei der Verwendung zu verdichten. Durch das Bereitstellen des Ansaugsystems mit zwei elektrischen Superladern ist es möglich, das Drehmoment und die Leistung, die durch einen Motor mit einem gegebenen Hubraum verfügbar sind, zu erhöhen und eine schnelle Reaktion auf eine erhöhte Drosselposition mit einem hohen Wirkungsgrad bereitzustellen.According to one aspect of the present invention, there is provided an intake system for discharging air to an internal combustion engine of an automobile, the intake system comprising two electric superchargers arranged to direct air flowing through the intake system prior to delivery to the internal combustion engine in use to condense. By providing the intake system with two electric superchargers, it is possible to increase the torque and power available by an engine with a given displacement and to provide a quick response to an increased throttle position with a high efficiency.

Durch das Einsetzen zweier elektrischer Superlader ist es möglich, die vorteilhaften Effekte der elektrischen Superlader zu maximieren und ein äußerst optimiertes Ladesystem bereitzustellen. Außerdem gestattet die Verwendung zweier elektrischer Superlader anstelle eines einzelnen elektrischen Superladers mit einer höheren Anschlussleistung, dass die elektrischen Superlader aus einem größeren Bereich von verfügbaren Modellen ausgewählt werden; sie gestattet eine größere Flexibilität für den Aufbau und den Betrieb des Ladesystems, reduziert Reaktionszeiten aufgrund niedrigerer Trägheit in jedem elektrischen Superlader und reduziert die Gesamtkosten und das Gesamtgewicht des Ladesystems.By employing two electric superchargers it is possible to maximize the beneficial effects of the electric superchargers and provide a highly optimized charging system. In addition, using two electric superchargers instead of a single higher load capacity electric super charger allows the electric superchargers to be selected from a wider range of available models; it allows greater flexibility in the design and operation of the charging system, reduces response times due to lower inertia in each electric supercharger, and reduces the overall cost and weight of the charging system.

Das Ansaugsystem kann ferner eine zusätzliche Ladevorrichtung umfassen. Die zusätzliche Ladevorrichtung kann zum Beispiel ein Superlader oder ein Turbolader sein. Wenn sie in Kombination mit einer zusätzlichen Ladevorrichtung verwendet werden, können die beiden elektrischen Superlader dabei helfen, einige der Nachteile auszugleichen, die mit der zusätzlichen Ladevorrichtung assoziiert sind. Wenn sie zum Beispiel insbesondere in Kombination mit einem Turbolader verwendet werden, können die beiden elektrischen Superlader dazu dienen, eine Verzögerung zu reduzieren und eine schnellere Reaktion auf eine erhöhte Drosselposition bereitzustellen, insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen.The intake system may further include an additional charging device. The additional charging device may be, for example, a supercharger or a turbocharger. When used in combination with an additional charging device, the two electric superchargers can help to overcome some of the disadvantages associated with the additional charging device. For example, when used in particular in combination with a turbocharger, the two electric superchargers may serve to reduce deceleration and provide a faster response to an increased throttle position, particularly at low engine speeds.

Die beiden elektrischen Superlader können in Reihe mit (und vorzugsweise stromabwärts ) der zusätzlichen Ladevorrichtung oder alternativ parallel zu der zusätzlichen Ladevorrichtung angeordnet sein.The two electric superchargers may be arranged in series with (and preferably downstream of) the additional charging device or alternatively in parallel with the additional charging device.

Die beiden elektrischen Superlader können in Reihe zueinander angeordnet sein. Wenn die beiden elektrischen Superlader in Reihe miteinander angeordnet sind, strömt Luft bei der Verwendung durch einen ersten der elektrischen Superlader und wird durch ihn verdichtet, bevor sie durch einen zweiten der elektrischen Superlader strömt und durch diesen weiter verdichtet wird. Das Anordnen der beiden elektrischen Superlader in Reihe miteinander stellt maximierte Druckaufladung bei niedrigen Motordrehzahlen bereit, wodurch eine schnellere Reaktion auf eine erhöhte Drosselposition und schnellere Beschleunigung gestattet werden.The two electric superchargers can be arranged in series with each other. When the two electric superchargers are arranged in series with each other, in use, air flows through and is condensed by a first one of the electric superchargers before flowing through and secondarily condensed by a second one of the electric superchargers. Placing the two electric superchargers in series provides maximized supercharging at low engine speeds, allowing faster response to increased throttle position and faster acceleration.

Alternativ können die beiden elektrischen Superlader parallel zueinander angeordnet sein. Wenn die beiden elektrischen Superlader parallel zueinander angeordnet sind, strömt ein Teil der Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, bei der Verwendung durch einen ersten der elektrischen Superlader (aber nicht durch einen zweiten der elektrischen Superlader) und wird durch ihn verdichtet, während ein anderer Teil der Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, durch den zweiten der elektrischen Superlader strömt (aber nicht den ersten der elektrischen Superlader) und durch ihn verdichtet wird. Das Anordnen der beiden elektrischen Superlader parallel zueinander gestattet das Erreichen einer höheren maximalen Luftmassenströmungsrate durch die beiden elektrischen Superlader, wodurch der Motordrehzahlbereich erweitert wird, über welchem die beiden elektrischen Superlader beim Verdichten von Luft zur Abgabe an einen Motor effektiv sind.Alternatively, the two electric superchargers may be arranged parallel to each other. When the two electric superchargers are arranged in parallel with each other, part of the air flowing through the intake system flows through and is compressed by a first one of the electric superchargers (but not by a second one of the electric superchargers) while another Part of the air that flows through the intake system, flows through the second of the electric superchargers (but not the first of the electric superchargers) and is compressed by it. Placing the two electric superchargers in parallel allows one to achieve a higher maximum mass air flow rate through the two electric superchargers, thereby expanding the engine speed range over which the two electric superchargers are effective in compressing air for delivery to an engine.

Die beiden elektrischen Superlader können in einer konfigurierbaren Anordnung bereitgestellt sein, die während der Verwendung des Ansaugsystems selektiv zwischen einer Reihenkonfiguration, bei welcher die beiden elektrischen Superlader in Reihe zueinander angeordnet sind, und einer Parallelkonfiguration umgeschaltet werden kann, bei welcher die beiden elektrischen Superlader parallel zueinander angeordnet sind. Durch das Bereitstellen einer derartig konfigurierbaren Anordnung ist es möglich, die Vorteile von sowohl der Reihen- als auch der Parallelanordnung selektiv zu erreichen, sodass die Motorleistung vollständiger über einen größeren Bereich von Betriebsbedingungen (insbesondere während vorübergehender Betriebsmodi) optimiert werden kann.The two electric superchargers may be provided in a configurable arrangement which, during use of the induction system, may be selectively switched between a series configuration in which the two electric superchargers are arranged in series and a parallel configuration in which the two electric superchargers are parallel to one another are arranged. By providing such a configurable arrangement, it is possible to selectively achieve the benefits of both the in-line and the parallel arrangement so that engine performance can be more fully optimized over a wider range of operating conditions (particularly during transient operating modes).

Das Ansaugsystem kann einen ersten Strömungsweg zum Abgeben von Luft von einem Auslass eines ersten der beiden elektrischen Superlader an einen Einlass eines zweiten der beiden elektrischen Superlader, wenn die beiden elektrischen Superlader in der Reihenkonfiguration betrieben werden, einen zweiten Strömungsweg zum Abgeben von Luft von dem Auslass des ersten elektrischen Superladers und Umgehen des zweiten elektrischen Superladers, wenn die beiden elektrischen Superlader in der Parallelkonfiguration betrieben werden, und einen dritten Strömungsweg zum Umgehen des ersten elektrischen Superladers und Abgeben von Luft an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers, wenn die beiden elektrischen Superlader in der Parallelkonfiguration betrieben werden, umfassen.The intake system may include a first flow path for discharging air from an outlet of a first one of the two electric superchargers to an inlet of a second of the two electric superchargers when the two electric superchargers are operated in the series configuration, a second flow path for discharging air from the outlet of the first electric supercharger and bypassing the second electric supercharger when the two electric superchargers are operated in the parallel configuration, and a third flow path for bypassing the first electric supercharger and discharging air to the inlet of the second electric supercharger when the two electric superchargers are operated in the parallel configuration.

Der erste Strömungsweg kann mit einem ersten Ventilelement versehen sein, das geöffnet werden kann, um zu gestatten, dass Luft vom ersten elektrischen Superlader zum zweiten elektrischen Superlader strömt; der zweite Strömungsweg kann mit einem zweiten Ventilelement versehen sein, das geöffnet werden kann, um zu gestatten, dass Luft von dem ersten elektrischen Superlader strömt und den zweiten elektrischen Superlader umgeht; und der dritte Strömungsweg kann mit einem dritten Ventilelement versehen sein, das geöffnet werden kann, um zu gestatten, dass Luft den ersten elektrischen Superlader umgeht und zum zweiten elektrischen Superlader strömt.The first flow path may be provided with a first valve element that may be opened to allow air to flow from the first electric supercharger to the second electric supercharger; the second flow path may be provided with a second valve element that may be opened to allow air to flow from the first electric supercharger and bypass the second electric supercharger; and the third flow path may be provided with a third valve element that may be opened to allow air to bypass the first electric supercharger and to flow to the second electric supercharger.

Das zweite und dritte Ventilelement können angeordnet sein, um phasengleich miteinander betrieben zu werden, und das erste Ventilelement kann angeordnet sein, um phasenungleich mit dem zweiten und dritten Ventilelement betrieben zu werden.The second and third valve elements may be arranged to operate in phase with each other, and the first valve element may be arranged to operate in phase with the second and third valve elements.

Zwei oder mehr des ersten, zweiten und dritten Ventilelements können angeordnet sein, um durch einen gemeinsamen Aktor zusammen betrieben zu werden.Two or more of the first, second and third valve members may be arranged to be operated together by a common actuator.

Zwei oder mehr des ersten, zweiten und dritten Ventilelements können an eine gemeinsame Welle gekoppelt sein.Two or more of the first, second and third valve members may be coupled to a common shaft.

Zwei oder mehr des ersten, zweiten und dritten Ventilelements können innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses bereitgestellt sein.Two or more of the first, second, and third valve members may be provided within a common housing.

Das Ansaugsystem kann ferner eine gemeinsame Ladungskühlungsvorrichtung umfassen, die stromabwärts von beiden elektrischen Superladern angeordnet ist, um Luft zu kühlen, die durch einen oder beide der beiden elektrischen Superlader geströmt ist. Alternativ können separate parallele Ladungskühlungsvorrichtungen bereitgestellt sein, wobei jede Ladungskühlungsvorrichtung angeordnet ist, um Luft zu kühlen, die durch einen entsprechenden der beiden elektrischen Superlader geströmt ist. Die Ladungskühlungsvorrichtung(en) können zum Beispiel wassergekühlte Luftkühler sein.The intake system may further include a common charge cooling device disposed downstream of both electric superchargers for cooling air that has passed through one or both of the two electric superchargers. Alternatively, separate parallel charge cooling devices may be provided, each charge cooling device being arranged to cool air that has passed through a corresponding one of the two electric superchargers. The charge cooling device (s) may be, for example, water-cooled air coolers.

Das Ansaugsystem kann ferner eine Umgehungsleitung umfassen, die betrieben werden kann, um mindestens einen der beiden elektrischen Superlader selektiv zu umgehen. Die Umgehungsleitung kann mit einem Ventil versehen sein, das geöffnet werden kann, um den/die elektrischen Superlader selektiv zu umgehen. Das Ansaugsystem kann eine erste Umgehungsleitung umfassen, die betrieben werden kann, um einen ersten der beiden elektrischen Superlader selektiv zu umgehen, und kann eine zweite Umgehungsleitung umfassen, die betrieben werden kann, um einen zweiten der beiden elektrischen Superlader selektiv zu umgehen.The intake system may further include a bypass line operable to selectively bypass at least one of the two electric superchargers. The bypass may be provided with a valve that can be opened to selectively bypass the electric supercharger (s). The intake system may include a first bypass line operable to selectively bypass a first of the two electric superchargers, and may include a second bypass line that may be operated to selectively bypass a second of the two electric superchargers.

Die Umgehungsleitung kann betrieben werden, um beide der beiden elektrischen Superlader selektiv zu umgehen.The bypass line may be operated to selectively bypass both of the two electric superchargers.

Die beiden elektrischen Superlader können innerhalb des Ansaugsystems platziert sein, um auf gegenüberliegenden Seiten eines Motors platziert zu sein, in welchem das Ansaugsystem montiert sein kann.The two electric superchargers may be placed inside the intake system to be placed on opposite sides of an engine in which the intake system may be mounted.

Das Ansaugsystem kann ferner eine Drosselvorrichtung umfassen, wobei die beiden elektrischen Superlader beide stromaufwärts der Drosselvorrichtung angeordnet sind.The intake system may further include a throttle device, wherein the two electric superchargers are both disposed upstream of the throttle device.

Die beiden elektrischen Superlader können dieselbe Anschlussleistung aufweisen. Die beiden elektrischen Superlader können dasselbe Modell sein. Alternativ können die beiden elektrischen Superlader unterschiedliche Modelle sein, die in diesem Fall unterschiedliche Anschlussleistungen und/oder andere unterschiedliche Betriebseigenschaften aufweisen können.The two electric superchargers can have the same connected load. The two electric superchargers can be the same model. Alternatively, the two electric superchargers may be different models, which in this case may have different connection powers and / or different different operating characteristics.

Mindestens einer der beiden elektrischen Superlader kann eine Anschlussleistung von mindestens 2 kW, vorzugsweise mindestens 3 kW und äußerst bevorzugt mindestens 5 kW aufweisen. Andere Anschlussleistungen sind ebenfalls möglich, zum Beispiel 10 kW oder höher.At least one of the two electric superchargers may have a connected load of at least 2 kW, preferably at least 3 kW and most preferably at least 5 kW. Other connection capacities are also possible, for example 10 kW or higher.

Die beiden elektrischen Superlader können angeordnet sein, um durch eine Hauptbatterie eines Fahrzeugs, in welchem das Ansaugsystem installiert ist, bestromt zu werden, oder durch eine/n oder mehrere separate/n Batterien oder Kondensatoren. Die/der eine oder die mehreren separate/n Batterien oder Kondensatoren können in dem Ansaugsystem enthalten sein (zum Beispiel daran montiert) und können zum Beispiel durch einen Motor, an welchem das Ansaugsystem installiert ist, und/oder durch regeneratives Bremsen aufgeladen werden.The two electric superchargers may be arranged to be energized by a main battery of a vehicle in which the intake system is installed, or by one or more separate batteries or condensers. The one or more separate batteries or capacitors may be included in the intake system (eg, mounted thereon) and may be charged by, for example, an engine to which the intake system is installed and / or regenerative braking.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Verbrennungsmotor eines Automobils bereit, der mit einem Ansaugsystem, wie vorstehend beschrieben, ausgestattet ist. Der Motor ist vorzugsweise ein 4-Takt-Kolbenmotor. Der Motor kann einen Hubraum von nicht mehr als 4 l oder nicht mehr als 3 l oder nicht mehr als 2 l aufweisen, obwohl größere Motorhubräume möglich sind.Another aspect of the present invention provides an internal combustion engine of an automobile equipped with an intake system as described above. The engine is preferably a 4-stroke piston engine. The engine may have a displacement of not more than 4 liters or not more than 3 liters or not more than 2 liters, although larger engine displacement is possible.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Fahrzeug bereit, das einen Verbrennungsmotor, wie vorstehend beschrieben, umfasst. Das Fahrzeug kann zum Beispiel ein Straßenfahrzeug, wie zum Beispiel ein Auto oder ein Lastwagen/Transporter, oder alternativ ein Geländefahrzeug sein.Another aspect of the present invention provides a vehicle including an internal combustion engine as described above. The vehicle may be, for example, a road vehicle, such as a car or a truck / van, or alternatively an off-highway vehicle.

Das Fahrzeug kann ein Steuermodul umfassen, das angeordnet ist, um den Betrieb der beiden elektrischen Superlader zu steuern.The vehicle may include a control module arranged to control the operation of the two electric superchargers.

Das Steuermodul kann angeordnet sein, um jedem der beiden elektrischen Superlader bei der Verwendung dieselbe Leistung bereitzustellen. Indem immer dieselbe Leistung für jeden der beiden elektrischen Superlader bereitgestellt wird, wird die Steuerkomplexität minimiert. Alternativ kann das Steuermodul angeordnet sein, um die Leistung, die jedem der beiden elektrischen Superlader bereitgestellt wird, individuell zu steuern und jedem der beiden elektrischen Superlader bei der Verwendung eine unterschiedliche Leistung bereitzustellen, um zum Beispiel deren Betriebseffizienz zu maximieren.The control module may be arranged to provide the same performance to each of the two electric superchargers in use. By always providing the same power to each of the two electric superchargers, the control complexity is minimized. Alternatively, the control module may be arranged to individually control the power provided to each of the two electric superchargers and provide different power to each of the two electric superchargers in use, for example, to maximize their operational efficiency.

Das Steuermodul kann angeordnet sein, um die elektrischen Superlader nur während vorübergehender Betriebsmodi des Motors zu betätigen. Dies kann zum Beispiel eine Reaktion auf eine erhöhte Drosselposition sein. Alternativ kann das Steuersystem angeordnet sein, um die elektrischen Superlader ebenfalls zu anderen Zeitpunkten zu betätigen, wenn zum Beispiel ein Unterschied zwischen der Zielleistung und der gemessenen Leistung oder ein Unterschied zwischen dem Zielladedruck und dem gemessenen Ladedruck vorhanden ist.The control module may be arranged to operate the electric superchargers only during transient operating modes of the engine. This may be, for example, a response to an increased throttle position. Alternatively, the control system may be arranged to also operate the electric superchargers at other times when, for example, there is a difference between the target power and the measured power or a difference between the target boost pressure and the measured boost pressure.

Man wird zu schätzen wissen, dass das Ansaugsystem nicht darauf beschränkt ist, exakt zwei elektrische Superlader aufzuweisen, und dass ein Ansaugsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls zusätzliche elektrische Superlader umfassen kann. Das Ansaugsystem kann zum Beispiel einen dritten elektrischen Superlader beinhalten, der in Reihe mit oder parallel zu oder in einer konfigurierbaren Anordnung mit den beiden elektrischen Superladern angeordnet ist.It will be appreciated that the intake system is not limited to having exactly two electric superchargers, and that an intake system according to the present invention may also include additional electric superchargers. For example, the intake system may include a third electric supercharger disposed in series with or parallel to or in a configurable configuration with the two electric superchargers.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Betreiben eines Ansaugsystems eines Verbrennungsmotors eines Automobils bereit, wobei das Verfahren das Abgeben von Luft an den Verbrennungsmotor durch das Ansaugsystem; das Leiten von Luft durch zwei elektrische Superlader, die in dem Ansaugsystem bereitgestellt sind; und das Verwenden der beiden elektrischen Superlader zum Verdichten von Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, vor der Abgabe an den Verbrennungsmotor, umfasst. Die beiden elektrischen Superlader können in Reihe miteinander oder parallel zueinander angeordnet sein. Das Verfahren kann beim Betreiben eines Ansaugsystems, wie vorstehend beschrieben, verwendet werden und kann beliebige Schritte beinhalten, die mit dem normalen Betrieb eines Ansaugsystems assoziiert sind, das beliebige der vorstehend beschriebenen Merkmale beinhaltet. Das Verfahren kann beim Betreiben eines Ansaugsystems verwendet werden, in welchem zwei elektrische Superlader dauerhaft in Reihe miteinander angeordnet sind oder in welchem die beiden elektrischen Superlader dauerhaft parallel zueinander angeordnet sind oder in welchem die beiden elektrischen Superlader in einer konfigurierbaren Anordnung, die selektiv zwischen einer Reihenkonfiguration und einer Parallelkonfiguration umgeschaltet werden kann, bereitgestellt sind.Another aspect of the present invention provides a method of operating an intake system of an internal combustion engine of an automobile, the method comprising discharging air to the internal combustion engine through the intake system; passing air through two electric superchargers provided in the intake system; and using the two electric superchargers to compress air flowing through the intake system prior to delivery to the internal combustion engine. The two electric superchargers can be arranged in series with each other or parallel to each other. The method may be used in operating an intake system as described above and may include any steps associated with the normal operation of an intake system incorporating any of the features described above. The method may be used in operating an intake system in which two electric superchargers are permanently connected in series or in which the two electric superchargers are permanently arranged in parallel or in which the two electric superchargers are in a configurable arrangement that selectively between a series configuration and a parallel configuration can be switched.

Das Verfahren kann das Umschalten der beiden elektrischen Superlader zwischen einer Reihenkonfiguration, bei welcher die beiden elektrischen Superlader in Reihe zueinander angeordnet sind, und einer Parallelkonfiguration, bei welcher die beiden elektrischen Superlader parallel zueinander angeordnet sind, während der Verwendung des Motors umfassen.The method may include switching the two electric superchargers between a series configuration in which the two electric superchargers are arranged in series with each other and a parallel configuration in which the two electric superchargers are arranged in parallel with each other during use of the motor.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ventilbaugruppe für ein Gasstromsystem bereitgestellt, die Folgendes umfasst:

  • ein erstes und zweites Ventilelement, wobei das erste Ventilelement zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen ersten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstroms durch den ersten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann, und wobei das zweite Ventilelement zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen zweiten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstrom durch den zweiten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann; und
  • einen gemeinsamen Aktor, der angeordnet ist, um die Position von jedem des ersten und zweiten Ventilelements zu steuern;
  • wobei das erste und zweite Ventilelement angeordnet sind, um phasenungleich miteinander betrieben zu werden.
According to another aspect of the present invention, there is provided a gas flow system valve assembly comprising:
  • a first and second valve element, wherein the first valve element is movable between an open position for permitting gas flow through a first flow path of the gas flow system and a closed position for restricting gas flow through the first flow path of the gas flow system, and wherein the second valve element is between an open one Position for permitting a gas flow through a second flow path of the gas flow system and a closed position for restricting the gas flow through the second flow path of the gas flow system can be moved; and
  • a common actuator arranged to control the position of each of the first and second valve members;
  • wherein the first and second valve elements are arranged to operate in phase with each other.

Die Ventilbaugruppe kann optional eine Ventilbaugruppe für ein Gasstromsystem eines Verbrennungsmotors eines Automobils sein.The valve assembly may optionally be a valve assembly for a gas flow system of an internal combustion engine of an automobile.

Das erste und zweite Ventilelement sind in der Lage, den Gasstrom durch einen ersten und zweiten Strömungsweg zu steuern, wenn die Ventilbaugruppe in ein Gasstromsystem integriert ist, welches den ersten und zweiten Strömungsweg beinhaltet. Es versteht sich jedoch, dass die Ventilanordnung separat für das Gasstromsystem bereitgestellt werden kann, in welches es integriert werden soll.The first and second valve members are capable of controlling the flow of gas through first and second flow paths when the valve assembly is integrated with a gas flow system including the first and second flow paths. It will be understood, however, that the valve assembly may be provided separately for the gas flow system into which it is to be integrated.

Die Ventilbaugruppe der vorliegenden Erfindung gestattet einem Gasstromsystem (z. B. einem Gasstromsystem eines Verbrennungsmotors eines Automobils), in welchem die Ventilbaugruppe integriert sein kann, das Öffnen eines ersten Strömungswegs während des Schließens eines zweiten Strömungswegs (und umgekehrt), ohne die Verwendung zweier separater Ventile zu erfordern, die durch zwei separate Aktoren betrieben werden. Die vorliegende Erfindung gestattet daher eine Reduzierung der Kosten, des Gewichts, der Anzahl der Teile und der Steuerkomplexität eines Gasstromsystems (zum Beispiel eines Gasstromsystems eines Verbrennungsmotors eines Automobils). Die vorliegende Erfindung kann in einem beliebigen Gasstromsystem eines Verbrennungsmotors eines Automobils verwendet werden, in welchem es gewünscht wird, mindestens einen Strömungsweg während des Schießens mindestens eines anderen Strömungswegs zu öffnen. The valve assembly of the present invention allows a gas flow system (eg, a gas flow system of an internal combustion engine of an automobile) in which the valve assembly can be integrated to open a first flow path during closing of a second flow path (and vice versa) without the use of two separate ones Require valves that are operated by two separate actuators. The present invention therefore permits a reduction in the cost, weight, number of parts and control complexity of a gas flow system (for example, a gas flow system of an internal combustion engine of an automobile). The present invention may be used in any gas flow system of an internal combustion engine of an automobile in which it is desired to open at least one flow path during the firing of at least one other flow path.

Der gemeinsame Aktor kann angeordnet sein, um die Position von jedem des ersten und zweiten Ventilelements gleichzeitig unter Verwendung eines einzelnen Ausgangs, an welchen jedes des ersten und zweiten Ventilelements gekoppelt ist, zu steuern.The common actuator may be arranged to control the position of each of the first and second valve members simultaneously using a single outlet to which each of the first and second valve members is coupled.

Der Aktor kann ein drehbarer Aktor oder alternativ ein linearer Aktor sein.The actuator may be a rotary actuator or alternatively a linear actuator.

Das erste und zweite Ventilelement können angeordnet sein, um 90 Grad phasenungleich miteinander betrieben zu werden, derart, dass, wenn sich das erste Ventilelement in seiner geschlossenen Position befindet, sich der zweite Aktor in einer Position mit maximaler Öffnung befindet, und umgekehrt.The first and second valve members may be arranged to operate in phase opposition with one another by 90 degrees, such that when the first valve member is in its closed position, the second actuator is in a maximum opening position, and vice versa.

Das erste und zweite Ventilelement können ein festes Phasenverhältnis miteinander aufweisen.The first and second valve elements may have a fixed phase relationship with each other.

Das erste und zweite Ventilelement können angeordnet sein, um zwischen ihren entsprechenden offenen und geschlossenen Positionen gedreht zu werden.The first and second valve members may be arranged to be rotated between their respective open and closed positions.

Das erste und zweite Ventilelement können Schmetterlingsventilelemente sein. Alternativ kann eine beliebige andere Form eines Ventilelements, die für das selektive Beschränken oder Verhindern des Gasstroms durch einen Strömungskanal geeignet ist, eingesetzt werden.The first and second valve elements may be butterfly valve elements. Alternatively, any other form of valve member suitable for selectively restricting or preventing gas flow through a flow channel may be employed.

Das erste und zweite Ventilelement können entlang einer gemeinsamen Schwenkachse angeordnet sein, um welche jedes des ersten und zweiten Ventilelements angeordnet ist, um zwischen seiner offenen und geschlossenen Position gedreht zu werden. Alternativ können das erste und zweite Ventilelement angeordnet sein, um um separate Schwenkachsen geschwenkt zu werden, bei welchen es sich um parallele Schwenkachsen handeln kann.The first and second valve members may be disposed along a common pivot about which each of the first and second valve members is disposed to be rotated between its open and closed positions. Alternatively, the first and second valve members may be arranged to pivot about separate pivot axes, which may be parallel pivot axes.

Das erste und zweite Ventilelement können voneinander winkelversetzt sein, um phasenungleich miteinander zu arbeiten. Zum Beispiel können das erste und zweite Ventilelement um etwa 90 Grad um die gemeinsame Schwenkachse (oder um ihre jeweilige Schwenkachse) voneinander versetzt sein. Winkelversätze von weniger als 90 Grad sind ebenfalls möglich, wenn zum Beispiel jedes der Ventilelemente angeordnet ist, um sich um weniger als 90 Grad zwischen seiner geschlossenen Position und seiner Position mit maximaler Öffnung zu drehen.The first and second valve elements may be angularly offset from each other to operate in phase with each other. For example, the first and second valve members may be offset by about 90 degrees about the common pivot axis (or about their respective pivot axis). Angular offsets of less than 90 degrees are also possible if, for example, each of the valve members is arranged to rotate less than 90 degrees between its closed position and its maximum open position.

Das erste und zweite Ventilelement können an einer gemeinsamen Welle fixiert sein.The first and second valve elements may be fixed to a common shaft.

Die gemeinsame Welle kann direkt an einen drehbaren Ausgang des Aktors gekoppelt sein. Alternativ kann die gemeinsame Welle an einen drehbaren oder linearen Ausgang des Aktors über einen Kopplungsmechanismus gekoppelt sein, der ermöglicht, dass der gemeinsame Aktor die gemeinsame Welle dreht. Ein derartiger Kopplungsmechanismus kann zum Beispiel ein/e/n oder mehrere Zahnräder, Kurbeln oder Hebel beinhalten.The common shaft may be coupled directly to a rotatable output of the actuator. Alternatively, the common shaft may be coupled to a rotatable or linear output of the actuator via a coupling mechanism that allows the common actuator to rotate the common shaft. Such a coupling mechanism may include, for example, one or more gears, cranks, or levers.

Alternativ können das erste und zweite Ventilelement jeweils an separaten Wellen fixiert sein. In diesem Fall kann eine erste der Wellen direkt an einen drehbaren Ausgang des Aktors gekoppelt sein oder kann alternativ an einen drehbaren oder linearen Ausgang des Aktors über einen Kopplungsmechanismus gekoppelt sein. Die zweite der Wellen kann ebenfalls an den Ausgang des Aktors über einen weiteren Kopplungsmechanismus gekoppelt sein oder alternativ an die erste der Wellen über einen weiteren Kopplungsmechanismus, um zu ermöglichen, dass der Aktor die Position von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Ventilelement steuert.Alternatively, the first and second valve element may each be fixed to separate shafts. In this case, a first of the shafts may be coupled directly to a rotatable output of the actuator, or alternatively may be coupled to a rotatable or linear output of the actuator via a coupling mechanism. The second of the shafts may also be coupled to the output of the actuator via another coupling mechanism, or alternatively to the first of the shafts via another coupling mechanism to allow the actuator to control the position of both the first and second valve members.

Das erste und zweite Ventilelement können angeordnet sein, um mindestens im Wesentlichen einen Gasstrom durch ihre entsprechenden Strömungswege zu verhindern, wenn sie sich in ihren geschlossenen Positionen befinden. Es kann daher möglich sein, beide des ersten und zweiten Strömungswegs im Wesentlichen oder alternativ vollständig abzudichten, wenn sich das entsprechende Ventilelement in seiner geschlossenen Position befindet.The first and second valve members may be arranged to at least substantially prevent gas flow through their respective flow paths when in their closed positions. It may therefore be possible to substantially or alternatively completely seal both of the first and second flow paths when the corresponding valve member is in its closed position.

Die Ventilbaugruppe kann ferner ein Vorspannsystem zum Vorspannen der Ventilbaugruppe in eine Position, in welcher sich eins des ersten und zweiten Ventilelements in seiner offenen Position befindet und sich das andere des ersten und zweiten Ventilelements in seiner geschlossenen Position befindet, umfassen.The valve assembly may further include a biasing system for biasing the valve assembly to a position in which one of the first and second valve members is in its open position and the other of the first and second valve members is in its closed position.

Der erste und zweite Strömungsweg können im Wesentlichen parallel zueinander bei der Position der Ventilelemente verlaufen. The first and second flow paths may be substantially parallel to each other at the position of the valve elements.

Die Ventilbaugruppe kann ferner ein gemeinsames Gehäuse umfassen, wobei das erste und zweite Ventilelement innerhalb des gemeinsamen Gehäuses platziert und/oder daran montiert sind. Wenn das erste und zweite Ventilelement an einer gemeinsamen Welle fixiert sind, kann die gemeinsame Welle drehbar am Gehäuse montiert sein. Alternativ kann das Gasstromsystem separate Gehäuse für das erste und das zweite Ventilelement umfassen.The valve assembly may further include a common housing, wherein the first and second valve elements are placed within and / or mounted within the common housing. When the first and second valve members are fixed to a common shaft, the common shaft may be rotatably mounted to the housing. Alternatively, the gas flow system may include separate housings for the first and second valve members.

Die Ventilbaugruppe kann einen ersten und zweiten Strömungskanal umfassen, wobei das erste Ventilelement betrieben werden kann, um den Gasstrom durch den ersten Strömungskanal zu steuern, und wobei das zweite Ventilelement betrieben werden kann, um den Gasstrom durch den zweiten Strömungskanal zu steuern. Der erste Strömungskanal kann angeordnet sein, um einen Teil des ersten Strömungswegs auszubilden, und der zweite Strömungskanal kann angeordnet sein, um einen Teil des zweiten Strömungswegs auszubilden, wenn die Ventilbaugruppe in ein Gasstromsystem integriert ist, das den ersten und zweiten Strömungsweg beinhaltet. Der erste und zweite Strömungskanal können durch das gemeinsame Gehäuse oder alternativ durch separate Gehäuse bereitgestellt werden. In jedem Fall können der erste und zweite Strömungskanal im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.The valve assembly may include first and second flow channels, wherein the first valve element is operable to control the gas flow through the first flow channel, and wherein the second valve element is operable to control the gas flow through the second flow channel. The first flow channel may be arranged to form part of the first flow path, and the second flow channel may be arranged to form part of the second flow path when the valve assembly is integrated with a gas flow system including the first and second flow paths. The first and second flow channels may be provided by the common housing or, alternatively, by separate housings. In any case, the first and second flow channels may be substantially parallel to each other.

Das erste Ventilelement kann in dem ersten Strömungskanal angeordnet sein und das zweite Ventilelement kann in dem zweiten Strömungskanal angeordnet sein. Alternativ kann/können eins oder beide des ersten und zweiten Ventilelements außerhalb des ersten und zweiten Strömungskanals angeordnet sein, zum Beispiel bei den Enden des ersten und zweiten Strömungskanals.The first valve element can be arranged in the first flow channel and the second valve element can be arranged in the second flow channel. Alternatively, one or both of the first and second valve members may be disposed outside of the first and second flow channels, for example at the ends of the first and second flow channels.

Die Ventilbaugruppe kann ferner ein drittes Ventilelement umfassen, das zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen dritten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstroms durch den dritten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann. Man wird zu schätzen wissen, dass beliebige Merkmale des ersten und/oder zweiten Ventilelements, wie vorstehend beschrieben, gleichermaßen für das dritte Ventilelement gelten. Insbesondere kann der gemeinsame Aktor außerdem angeordnet sein, um die Position des dritten Ventilelements zu steuern. Man wird ferner zu schätzen wissen, dass die Ventilbaugruppe in einigen Ausführungsformen mehr als drei Ventilelemente umfassen kann.The valve assembly may further include a third valve member that is movable between an open position for permitting gas flow through a third flow path of the gas flow system and a closed position for restricting gas flow through the third flow path of the gas flow system. It will be appreciated that any features of the first and / or second valve element as described above apply equally to the third valve element. In particular, the common actuator may also be arranged to control the position of the third valve member. It will also be appreciated that in some embodiments, the valve assembly may include more than three valve elements.

Das dritte Ventilelement kann angeordnet sein, um phasenungleich mit dem ersten Ventilelement und phasengleich mit dem zweiten Ventilelement betrieben zu werden.The third valve element may be arranged to operate in phase with the first valve element and in phase with the second valve element.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Gasstromsystem (zum Beispiel ein Gasstromsystem eines Automobils oder für einen Verbrennungsmotor eines Automobils) bereit, das einen ersten und zweiten Strömungsweg und eine Ventilbaugruppe, wie vorstehend beschrieben, umfasst. Das erste Ventilelement kann betrieben werden, um den Gasstrom durch den ersten Strömungsweg zu steuern, und das zweite Ventilelement kann betrieben werden, um den Gasstrom durch den zweiten Strömungsweg zu steuern. Wie vorstehend erwähnt, versteht es sich jedoch, dass die Ventilanordnung separat für das Gasstromsystem bereitgestellt werden kann, in welches es integriert werden soll. Der erste Strömungsweg kann offen sein, während der zweite Strömungsweg geschlossen ist, indem der Aktor betrieben wird, um das erste Ventilelement in seine offene Position zu bewegen (oder das erste Ventilelement darin zu halten) und um das zweite Ventilelement in seine geschlossene Position zu bewegen (oder das zweite Ventilelement darin zu halten) oder umgekehrt. Der erste und zweite Strömungsweg können alternative Strömungswege sein, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Ventilbaugruppe kann betrieben werden, um selektiv zu bewirken, dass Gase, die durch das Gasstromsystem strömen, entweder über den ersten Strömungsweg (aber nicht den zweiten Strömungsweg) oder über den zweiten Strömungsweg (aber nicht den ersten Strömungsweg) strömen.Another aspect of the present invention provides a gas flow system (for example, a gas flow system of an automobile or an internal combustion engine of an automobile) comprising first and second flow paths and a valve assembly as described above. The first valve element may be operated to control the flow of gas through the first flow path, and the second valve element may be operated to control the flow of gas through the second flow path. As mentioned above, however, it should be understood that the valve assembly may be provided separately for the gas flow system into which it is to be integrated. The first flow path may be open while the second flow path is closed by operating the actuator to move the first valve element to its open position (or to hold the first valve element therein) and to move the second valve element to its closed position (or to hold the second valve element therein) or vice versa. The first and second flow paths may be alternative flow paths arranged in parallel with each other. The valve assembly may be operated to selectively cause gases flowing through the gas flow system to flow through either the first flow path (but not the second flow path) or the second flow path (but not the first flow path).

Wenn die Ventilbaugruppe ein drittes Ventilelement umfasst, kann das Gasstromsystem ferner einen dritten Strömungsweg umfassen, wobei das dritte Ventilelement betrieben werden kann, um den Gasstrom durch den dritten Strömungsweg zu steuern. In diesem Fall können der erste, zweite und dritte Strömungsweg je nach Bedarf durch den Betrieb des gemeinsamen Aktors jeweils offen oder geschlossen sein. Der erste, zweite und dritte Strömungsweg können alternative Strömungswege sein, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Ventilbaugruppe kann betrieben werden, um selektiv zu bewirken, dass Gase, die durch das Gasstromsystem strömen, entweder über den ersten Strömungsweg (aber nicht den zweiten oder dritten Strömungsweg) oder über den zweiten und dritten Strömungsweg (aber nicht den ersten Strömungsweg) strömen.When the valve assembly includes a third valve member, the gas flow system may further include a third flow path, wherein the third valve member is operable to control the gas flow through the third flow path. In this case, the first, second and third flow paths may be open or closed as required by the operation of the common actuator. The first, second and third flow paths may be alternative flow paths arranged in parallel with each other. The valve assembly may be operated to selectively cause gases flowing through the gas flow system to flow through either the first flow path (but not the second or third flow paths) or the second and third flow paths (but not the first flow path).

Das Gasstromsystem kann ein Ansaugsystem sein (zum Beispiel ein Ansaugsystem eines Automobils oder für einen Verbrennungsmotor eines Automobils).The gas flow system may be an intake system (for example, an intake system of an automobile or an internal combustion engine of an automobile).

Wenn das Ansaugsystem einen ersten und zweiten Strömungsweg umfasst, kann der erste Strömungsweg angeordnet sein, um Luft von einem Auslass eines ersten elektrischen Superladers an einen Einlass eines zweiten elektrischen Superladers abzugeben, und kann der zweite Strömungsweg angeordnet sein, um Luft von dem Auslass des ersten elektrischen Superladers abzugeben und den zweiten elektrischen Superlader zu umgehen, oder kann der zweite Strömungsweg alternativ angeordnet sein, um den ersten elektrischen Superlader zu umgehen und Luft an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers abzugeben. When the intake system includes first and second flow paths, the first flow path may be arranged to discharge air from an outlet of a first electric supercharger to an inlet of a second electric supercharger, and the second flow path may be arranged to supply air from the outlet of the first alternately to dispense the electric supercharger and bypass the second electric supercharger, or the second flow path may alternatively be arranged to bypass the first electric supercharger and to deliver air to the inlet of the second electric supercharger.

Wenn das Ansaugsystem einen ersten, zweiten und dritten Strömungsweg umfasst, kann der erste Strömungsweg angeordnet sein, um Luft von einem Auslass eines ersten elektrischen Superladers an einen Einlass eines zweiten elektrischen Superladers abzugeben, kann der zweite Strömungsweg angeordnet sein, um Luft von dem Auslass des ersten elektrischen Superladers abzugeben und den zweiten elektrischen Superlader zu umgehen, und kann der dritte Strömungsweg angeordnet sein, um den ersten elektrischen Superlader zu umgehen und Luft an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers abzugeben.When the intake system includes first, second and third flow paths, the first flow path may be arranged to discharge air from an outlet of a first electric supercharger to an inlet of a second electric supercharger, the second flow path may be arranged to draw air from the outlet of the second electric supercharger first electric supercharger and bypass the second electric supercharger, and the third flow path may be arranged to bypass the first electric supercharger and to deliver air to the inlet of the second electric supercharger.

Das Gasstromsystem kann ein Abgassystem sein (zum Beispiel ein Abgassystem eines Automobils oder für einen Verbrennungsmotor eines Automobils). In diesem Fall kann der erste Strömungsweg ein erster Abgasströmungsweg sein und kann der zweite Strömungsweg ein alternativer Abgasströmungsweg sein, der parallel zum ersten Abgasströmungsweg angeordnet ist.The gas flow system may be an exhaust system (for example, an exhaust system of an automobile or an internal combustion engine of an automobile). In this case, the first flow path may be a first exhaust flow path, and the second flow path may be an alternative exhaust flow path that is parallel to the first exhaust flow path.

Die Ventilbaugruppe der vorliegenden Erfindung kann gleichermaßen in einem beliebigen anderen Gasstromsystem eines Verbrennungsmotors eines Automobils (neben den vorstehend beschriebenen) verwendet werden, bei welchem es gewünscht wird, mindestens einen Strömungsweg während des Schießens mindestens eines anderen Strömungswegs zu öffnen.The valve assembly of the present invention may equally be used in any other gas flow system of an internal combustion engine of an automobile (other than those described above) in which it is desired to open at least one flow path while firing at least one other flow path.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Verbrennungsmotor (zum Beispiel einen Verbrennungsmotor eines Automobils) bereit, der mit einem Gasstromsystem, wie vorstehend beschrieben, ausgestattet ist.Another aspect of the present invention provides an internal combustion engine (for example, an internal combustion engine of an automobile) equipped with a gas flow system as described above.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Fahrzeug bereit, das einen Motor, wie vorstehend beschrieben, umfasst. Das Fahrzeug kann zum Beispiel ein Straßenfahrzeug, wie zum Beispiel ein Auto oder ein Lastwagen/Transporter, oder alternativ ein Geländefahrzeug sein.Another aspect of the present invention provides a vehicle including an engine as described above. The vehicle may be, for example, a road vehicle, such as a car or a truck / van, or alternatively an off-highway vehicle.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Ventilbaugruppe für ein Gasstromsystem (zum Beispiel ein Gasstromsystem eines Verbrennungsmotors eines Automobils) bereit, die Folgendes umfasst:

  • einen ersten und zweiten Strömungskanal, die angeordnet sind, um Gas dadurch strömen zu lassen;
  • ein erstes und zweites Ventilelement, wobei das erste Ventilelement zwischen einer offenen Position, in welcher ein Gasstrom durch den ersten Strömungskanal erlaubt ist, und einer geschlossenen Position, in welcher der Gasstrom durch den ersten Strömungskanal beschränkt ist, bewegt werden kann; und wobei das zweite Ventilelement zwischen einer offenen Position, in welcher ein Gasstrom durch den zweiten Strömungskanal erlaubt ist, und einer geschlossenen, in welcher der Gasstrom durch den zweiten Strömungskanal beschränkt ist, Position bewegt werden kann; und
  • einen gemeinsamen Aktor, der angeordnet ist, um die Position von jedem des ersten und zweiten Ventilelements zu steuern;
Another aspect of the present invention provides a valve assembly for a gas flow system (eg, a gas flow system of an internal combustion engine of an automobile), comprising:
  • first and second flow passages arranged to flow gas therethrough;
  • first and second valve members, wherein the first valve member is movable between an open position in which a gas flow is allowed through the first flow passage and a closed position in which the gas flow is restricted through the first flow passage; and wherein the second valve member is movable between an open position in which a gas flow is allowed through the second flow channel and a closed one in which the gas flow through the second flow channel is restricted; and
  • a common actuator arranged to control the position of each of the first and second valve members;

Das erste und zweite Ventilelement können angeordnet sein, um phasenungleich miteinander betrieben zu werden.The first and second valve elements may be arranged to operate in phase with each other.

Die Ventilbaugruppe kann im Allgemeinen beliebige der Merkmale beinhalten, die vorstehend in Verbindung mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind.The valve assembly may generally include any of the features described above in connection with the first aspect of the present invention.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Ventilbaugruppe für ein Gasstromsystem (zum Beispiel ein Gasstromsystem eines Verbrennungsmotors eines Automobils) bereit, die Folgendes umfasst:

  • ein erstes und zweites Ventilelement, wobei das erste Ventilelement zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen ersten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstroms durch den ersten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann, und wobei das zweite Ventilelement zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen zweiten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstrom durch den zweiten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann; und
  • einen gemeinsamen Aktor, der angeordnet ist, um die Position von jedem des ersten und zweiten Ventilelements zu steuern.
Another aspect of the present invention provides a valve assembly for a gas flow system (eg, a gas flow system of an internal combustion engine of an automobile), comprising:
  • a first and second valve element, wherein the first valve element is movable between an open position for permitting gas flow through a first flow path of the gas flow system and a closed position for restricting gas flow through the first flow path of the gas flow system, and wherein the second valve element is between an open one Position for permitting a gas flow through a second flow path of the gas flow system and a closed position for restricting the gas flow through the second flow path of the gas flow system can be moved; and
  • a common actuator arranged to control the position of each of the first and second valve members.

Das erste und zweite Ventilelement können an einer gemeinsamen Welle fixiert sein, auf welcher jedes des ersten und zweiten Ventilelements angeordnet ist, um zwischen seiner offenen und geschlossenen Position gedreht zu werden. The first and second valve members may be fixed to a common shaft on which each of the first and second valve members is arranged to be rotated between its open and closed positions.

Optional können das erste und zweite Ventilelement angeordnet sein, um phasenungleich miteinander betrieben zu werden. Dies ist jedoch nicht in allen Ausführungsformen erforderlich, und in einigen Ausführungsformen können das erste und zweite Ventilelement angeordnet sein, um phasengleich miteinander betrieben zu werden. Optionally, the first and second valve elements may be arranged to operate in phase with each other. However, this is not required in all embodiments, and in some embodiments, the first and second valve members may be arranged to operate in phase with each other.

Insbesondere wenn das erste und zweite Ventilelement angeordnet sind, um phasengleich miteinander betrieben zu werden, kann die Ventilbaugruppe in einem Ansaugsystem eines Automobils oder für einen Verbrennungsmotor eines Automobils enthalten sein, umfassend einen ersten und zweiten Strömungsweg, wobei der erste Strömungsweg angeordnet ist, um Luft von einem Auslass eines ersten elektrischen Superladers abzugeben und einen zweiten elektrischen Superlader zu umgehen, und wobei der zweite Strömungsweg angeordnet ist, um den ersten elektrischen Superlader zu umgehen und Luft an einen Einlass des zweiten elektrischen Superladers abzugeben. Die Ventilbaugruppe kann im Allgemeinen beliebige der Merkmale beinhalten, die vorstehend in Verbindung mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind. Innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung wird ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Patentansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt werden, und insbesondere deren individuellen Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Weise und/oder Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Antragsteller behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder jeden neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Patentanspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.In particular, when the first and second valve members are arranged to operate in phase with each other, the valve assembly may be included in an intake system of an automobile or for an internal combustion engine of an automobile comprising first and second flow paths, the first flow path being arranged to receive air from an outlet of a first electric supercharger and bypassing a second electric supercharger, and wherein the second flow path is arranged to bypass the first electric supercharger and to supply air to an inlet of the second electric supercharger. The valve assembly may generally include any of the features described above in connection with the first aspect of the present invention. It is expressly intended, within the scope of this application, that the various aspects, embodiments, examples, and alternatives illustrated in the preceding paragraphs, claims, and / or description and drawings, and in particular, their individual features, are independently of each other or in any combination. This means that all embodiments and / or features of any embodiment can be combined in any manner and / or combination, as long as these features are not incompatible. The Applicant reserves the right to change any claim originally filed or to file any new claim, including the right to alter any originally filed claim, to depend on and / or integrate any feature of any other claim although it has not been claimed in this way before.

Figurenlistelist of figures

Eine oder mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun ausschließlich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei Folgendes gilt:

  • 1 veranschaulicht ein Auto mit einem Verbrennungsmotor eines Automobils, der mit einem Ansaugsystem gemäß einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
  • 2 veranschaulicht schematisch den Motor, das Ansaugsystem und das Abgassystem des Fahrzeugs aus 1;
  • die 3 bis 8 veranschaulichen schematisch verschiedene Verbrennungsmotoren von Automobilen, die mit Ansaugsystemen gemäß alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgestattet sind;
  • die 9a und 9b veranschaulichen schematisch eine Ventilbaugruppe aus der in den 7 und 8 veranschaulichten Ausführungsform; und
  • die 10 und 11 veranschaulichen schematisch Verbrennungsmotoren von Automobilen, die mit Ansaugsystemen gemäß noch anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgestattet sind.
  • 12 veranschaulicht schematisch den Motor, das Ansaugsystem und die Ventilbaugruppe des Fahrzeugs aus 1;
  • die 13, 14 und 15 veranschaulichen schematisch die Ventilbaugruppe während unterschiedlicher Betriebsmodi des Ansaugsystems;
  • die 16 und 17 veranschaulichen schematisch verschiedene Verbrennungsmotoren von Automobilen, die mit Ansaugsystemen, die Ventilbaugruppen umfassen, gemäß anderen möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgestattet sind; und
  • 18 veranschaulicht einen Abschnitt eines Abgassystems, das eine Ventilbaugruppe umfasst, gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
One or more embodiments of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:
  • 1 Fig. 10 illustrates a car having an internal combustion engine of an automobile equipped with an intake system according to a possible embodiment of the present invention;
  • 2 schematically illustrates the engine, the intake system and the exhaust system of the vehicle 1 ;
  • the 3 to 8th schematically illustrate various internal combustion engines of automobiles equipped with intake systems according to alternative embodiments of the present invention;
  • the 9a and 9b schematically illustrate a valve assembly of the in the 7 and 8th illustrated embodiment; and
  • the 10 and 11 schematically illustrate internal combustion engines of automobiles equipped with intake systems according to still other embodiments of the present invention.
  • 12 schematically illustrates the engine, the intake system and the valve assembly of the vehicle 1 ;
  • the 13 . 14 and 15 schematically illustrate the valve assembly during different operating modes of the intake system;
  • the 16 and 17 schematically illustrate various internal combustion engines of automobiles equipped with intake systems including valve assemblies according to other possible embodiments of the present invention; and
  • 18 illustrates a portion of an exhaust system including a valve assembly according to another possible embodiment of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Ausführungsform der Figuren 1 und 2Embodiment of Figures 1 and 2

1 veranschaulicht ein Auto 100, das einen Verbrennungsmotor 1 eines Automobils umfasst. Der Motor 1 ist mit einem Abgassystem 2 zum Entfernen von Verbrennungsgasen aus dem Motor und einem Ansaugsystem 3 zum Abgeben von Luft an den Motor ausgestattet, wie schematisch in 2 veranschaulicht. Das Ansaugsystem 3 ist ein Ansaugsystem gemäß einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Motor 1 kann im Allgemeinen ein beliebiger Typ von Automobilmotor sein, zum Beispiel ein 4-Takt-Motor mit 4 Zylindern und einem Hubraum von etwa 2 I. 1 illustrates a car 100 that is an internal combustion engine 1 of an automobile. The motor 1 is with an exhaust system 2 for removing combustion gases from the engine and an intake system 3 equipped for discharging air to the engine, as shown schematically in 2 illustrated. The intake system 3 is an intake system according to a possible embodiment of the present invention. The motor 1 may generally be any type of automobile engine, for example, a 4-stroke engine with 4 cylinders and a displacement of about 2 I.

Das Ansaugsystem 3 umfasst ein Luftfilter 4, durch das Luft in das Ansaugsystem eintritt. Das Ansaugsystem 3 umfasst ferner einen herkömmlichen Turbolader 5, der eine Turbine, die angeordnet ist, um durch die Abgase angetrieben zu werden, die durch das Abgassystem 2 strömen, umfasst, und umfasst einen Verdichter, der durch die Turbine angetrieben wird und der angeordnet ist, um Luft zu verdichten, die durch das Ansaugsystem strömt. Herkömmliche Turbolader sind dem Fachmann hinreichend bekannt, sodass die Merkmale und der Betrieb des Turboladers 5 nicht weiter erörtert werden. The intake system 3 includes an air filter 4 through which air enters the intake system. The intake system 3 further includes a conventional turbocharger 5 , which is a turbine arranged to be driven by the exhaust gases passing through the exhaust system 2 flow, and includes a compressor driven by the turbine and arranged to compress air flowing through the intake system. Conventional turbochargers are well known to those skilled in the art, so the characteristics and operation of the turbocharger 5 will not be discussed further.

Das Ansaugsystem 3 umfasst ferner einen ersten und zweiten elektrischen Superlader 6, 7. Jeder der elektrischen Superlader6, 7 umfasst einen Verdichter, der angeordnet ist, um Luft, die durch das Ansaugsystem 3 strömt, vor der Abgabe an den Motor 1 zu verdichten, und umfasst einen Elektromotor, der angeordnet ist, um den Verdichter anzutreiben. Die elektrischen Superlader 6, 7 sind vom selben Modell und weisen jeweils eine identische Anschlussleistung von 5 kW auf.The intake system 3 further includes first and second electric superchargers 6 . 7 , Each of the electric superchargers 6, 7 includes a compressor, which is arranged to move air through the intake system 3 flows, before delivering to the engine 1 to compress and includes an electric motor which is arranged to drive the compressor. The electric superchargers 6 . 7 are of the same model and each have an identical connected load of 5 kW.

Der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 werden durch eine Hauptbatterie 20 des Autos 100 bestromt und deren Betrieb wird durch ein Steuermodul 21 gesteuert, bei welchem es sich um die Haupt-ECU des Autos 100 oder alternativ um eine separate Steuerung handeln kann. Das Steuermodul 21 ist angeordnet, um den ersten und zweiten elektrischen Superlader 6, 7 gemeinsam zu betreiben und um stets dieselbe Leistung für jeden des ersten und zweiten elektrischen Superladers 6, 7 bereitzustellen, um die Steuerkomplexität des Ladesystems zu minimieren.The first and second electric supercharger 6 . 7 be through a main battery 20 of the car 100 energized and their operation is controlled by a control module 21 controlled, which is the main ECU of the car 100 or alternatively may be a separate controller. The control module 21 is arranged to the first and second electric superchargers 6 . 7 operate the same power for each of the first and second electric superchargers 6 . 7 to minimize the control complexity of the charging system.

Der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 sind in Reihe miteinander entlang eines aufgeladenen Strömungswegs 8 angeordnet, derart, dass Luft, die entlang des aufgeladenen Strömungswegs 8 strömt, durch den ersten elektrischen Superlader 6 strömt und durch diesen verdichtet wird, bevor sie durch den zweiten elektrischen Superlader 7 strömt und durch diesen weiter verdichtet wird. Der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 sind ebenfalls in Reihe mit dem und stromabwärts des Turboladers 5 angeordnet, und so sind alle angeordnet, um Luft, die durch den Turbolader bereits verdichtet worden ist, weiter zu verdichten, obwohl in anderen Ausführungsformen der erste und zweite elektrische Superlader gleichermaßen parallel zum Turbolader angeordnet sein könnten.The first and second electric supercharger 6 . 7 are in series with each other along a charged flow path 8th arranged, such that air, along the charged flow path 8th flows through the first electric supercharger 6 flows through and is compressed by this before passing through the second electric supercharger 7 flows and is further compressed by this. The first and second electric supercharger 6 . 7 are also in series with and downstream of the turbocharger 5 are arranged, and so are all arranged to further compress air that has already been compressed by the turbocharger, although in other embodiments, the first and second electric superchargers could equally well be arranged parallel to the turbocharger.

Der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Motors 1 angeordnet, obwohl sie gleichermaßen auf derselben Seite des Motors angeordnet sein könnten.The first and second electric supercharger 6 . 7 are on opposite sides of the engine 1 although they could equally be located on the same side of the engine.

Der aufgeladene Strömungsweg 8 ist versehen mit einer gemeinsamen Ladungskühlungsvorrichtung 9 in der Form eines wassergeladenen Luftkühlers zum Kühlen von Luft, die durch den ersten und zweiten elektrischen Superlader 6, 7 verdichtet worden ist.The charged flow path 8th is provided with a common charge cooling device 9 in the form of a water-charged air cooler for cooling air passing through the first and second electric superchargers 6 . 7 has been compressed.

Der aufgeladene Strömungsweg 8 führt zu einer Drosselvorrichtung 10, die betrieben wird, um den Betrieb des Motors 1 zu steuern, und einem Ansaugkrümmer 11 zum Abgeben der Luft aus dem Ansaugsystem 3 direkt in die Zylinder des Motors 1, wobei der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 stromaufwärts der Drosselvorrichtung 10 und des Ansaugkrümmers 11 angeordnet sind.The charged flow path 8th leads to a throttle device 10 which is operated to the operation of the engine 1 to control, and an intake manifold 11 for discharging the air from the intake system 3 directly into the cylinder of the engine 1 , wherein the first and second electric superchargers 6 . 7 upstream of the throttle device 10 and the intake manifold 11 are arranged.

Das Ansaugsystem 3 umfasst ferner eine Umgehungsleitung 12, die betrieben werden kann, um den ersten und zweiten elektrischen Superlader 6, 7 selektiv zu umgehen. Die Umgehungsleitung 12 ist in Reihe mit dem und stromabwärts des Turboladers 5 angeordnet, verläuft aber parallel zu dem aufgeladenen Strömungsweg 8, in welchem der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 bereitgestellt sind. Die Umgehungsleitung 12 ist mit einem Umgehungsventil 13 versehen, das selektiv geöffnet werden kann, um Luft, die durch das Ansaugsystem 3 strömt, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 6, 7 umgehen zu lassen, und das geschlossen werden kann, um die Umgehungsleitung 12 zu schließen, derart, dass Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, über den aufgeladenen Strömungsweg 8 und durch den ersten und zweiten elektrischen Superlader 6, 7 strömt. Die Umgehungsleitung 12 ist versehen mit ihrer eigenen Ladungskühlungsvorrichtung 14 in der Form eines wassergeladenen Luftkühlers zum Kühlen von Luft, die durch den Turbolader 5 verdichtet worden ist und durch die Umgehungsleitung 12 strömt (statt über den aufgeladenen Strömungsweg 8). Die Umgehungsleitung 12 führt ebenfalls zur Drosselvorrichtung 10 und zum Ansaugkrümmer 11.The intake system 3 further comprises a bypass 12 that can be operated to the first and second electric superchargers 6 . 7 selectively bypass. The bypass line 12 is in series with and downstream of the turbocharger 5 arranged, but runs parallel to the charged flow path 8th in which the first and second electric superchargers 6 . 7 are provided. The bypass line 12 is with a bypass valve 13 which can be selectively opened to allow air to pass through the intake system 3 flows, the first and second electric superchargers 6 . 7 to get around, and that can be closed to the bypass line 12 such that air flowing through the intake system passes over the charged flow path 8th and by the first and second electric superchargers 6 . 7 flows. The bypass line 12 is provided with its own charge cooling device 14 in the form of a water-charged air cooler for cooling air passing through the turbocharger 5 has been compressed and by the bypass line 12 flows (instead of over the charged flow path 8th ). The bypass line 12 also leads to the throttle device 10 and to the intake manifold 11 ,

In anderen Ausführungsformen können die beiden Ladungskühlungsvorrichtungen 9, 14 durch eine einzelne Ladungskühlungsvorrichtung ersetzt werden, die in Reihe mit und stromabwärts des Turboladers 5 und beiden des ersten und zweiten elektrischen Superladers 6, 7 angeordnet ist.In other embodiments, the two charge cooling devices 9 . 14 be replaced by a single charge cooling device connected in series with and downstream of the turbocharger 5 and both of the first and second electric superchargers 6 . 7 is arranged.

Der Betrieb des Ansaugsystems 3 wird nun beschrieben.The operation of the intake system 3 will now be described.

Während des normalen stationären Betriebs des Motors 1 wird das Umgehungsventil 13 durch einen Aktor in seiner offenen Position gehalten. In diesem Zustand wird Luft, die durch das Ansaugsystem 3 an den Motor 1 abgegeben wird, durch den Turbolader 5 verdichtet und strömt dann durch die Umgehungsleitung 12, wodurch der aufgeladene Strömungsweg 8 und der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 umgangen werden. Die verdichtete Luft wird dann durch die Ladungskühlungsvorrichtung 14 der Umgehungsleitung gekühlt, bevor sie durch die Drosselvorrichtung 10 strömt und über den Ansaugkrümmer 11 in den Motor 1 eintritt.During normal stationary operation of the engine 1 becomes the bypass valve 13 held by an actuator in its open position. In this condition, air is passing through the intake system 3 to the engine 1 is discharged through the turbocharger 5 compressed and then flows through the bypass line 12 , causing the charged flow path 8th and the first and second electrical supercharger 6 . 7 to be bypassed. The compressed air is then passed through the charge cooling device 14 the bypass line cooled before passing through the throttle device 10 flows and over the intake manifold 11 in the engine 1 entry.

Wenn die Drosselposition erhöht ist, wird der Aktor des Umgehungsventils 13 gesteuert, um das Umgehungsventil in seine geschlossene Position zu bewegen, wodurch die Umgehungsleitung 12 geschlossen wird und bewirkt wird, dass Luft, die durch das Ansaugsystem 3 strömt, über den aufgeladenen Strömungsweg 8 strömt. Der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 werden durch das Steuermodul 21 betätigt und dienen dem weiteren Verdichten der Luft, die bereits durch den Turbolader 5 verdichtet worden ist, wodurch eine weitere Erhöhung des Luftdrucks bereitgestellt wird. Die weiter verdichtete Luft wird dann durch die Ladungskühlungsvorrichtung 9 des aufgeladenen Strömungswegs gekühlt, bevor sie durch die Drosselvorrichtung 10 strömt und über den Ansaugkrümmer 11 in den Motor 1 eintritt. In diesem Betriebsmodus stellen der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 zusätzliche Verdichtung der Luft bereit, die an den Motor 1 abgegeben wird, um dadurch das Drehmoment und die Leistung zu erhöhen, die vom Motor verfügbar sind, nachdem die Drosselposition erhöht wurde, wodurch eine schnellere Reaktion auf die erhöhte Drosselposition bereitgestellt wird. Der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 fahren ebenfalls schneller hoch als der Turbolader 5 und dienen daher der Reduzierung der Effekte von Turbolöchern, die dem Turbolader innewohnen.When the throttle position is increased, the actuator of the bypass valve becomes 13 controlled to move the bypass valve to its closed position, eliminating the bypass line 12 is closed and causes air to pass through the intake system 3 flows over the charged flow path 8th flows. The first and second electric supercharger 6 . 7 be through the control module 21 operated and serve to further compress the air, already through the turbocharger 5 has been compressed, whereby a further increase in the air pressure is provided. The further compressed air is then passed through the charge cooling device 9 the charged flow path cooled before passing through the throttle device 10 flows and over the intake manifold 11 in the engine 1 entry. In this mode of operation set the first and second electric superchargers 6 . 7 additional compression of the air ready to the engine 1 in order to thereby increase the torque and power available from the engine after the throttle position has been increased, thereby providing a faster response to the increased throttle position. The first and second electric supercharger 6 . 7 also drive faster than the turbocharger 5 and thus serve to reduce the effects of turbochargers inherent in the turbocharger.

Wenn der Motor 1 in den stationären Betrieb zurückkehrt, können der erste und zweite elektrische Superlader 6, 7 deaktiviert werden und das Umgehungsventil 13 kann geöffnet werden, um die Umgehungsleitung 12 erneut zu öffnen.If the engine 1 returns to stationary operation, the first and second electric superchargers 6 . 7 be deactivated and the bypass valve 13 can be opened to the bypass line 12 to open again.

Da der maximale Luftstrom durch den ersten und zweiten elektrischen Superlader 6, 7 durch die Größe und die Drehzahl der elektrischen Superlader eingeschränkt ist, kann der aufgeladene Strömungsweg 8 nur unter einer vorbestimmten Motordrehzahl und/oder einer vorbestimmten Luftmassenströmungsrate verwendet werden.Because the maximum air flow through the first and second electric superchargers 6 . 7 limited by the size and speed of the electric supercharger, the charged flow path can 8th be used only at a predetermined engine speed and / or a predetermined mass air flow rate.

Ausführungsform von Figur 3Embodiment of Figure 3

3 veranschaulicht schematisch einen Motor 101, der mit einem Ansaugsystem 103 ausgestattet ist, gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform von 3 ist der Ausführungsform von 2 im Allgemeinen ähnlich und wird somit nicht in vollem Umfang beschrieben und stattdessen werden nur die Unterschiede im Vergleich zur Ausführungsform von 2 beschrieben. Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform von 2 beschrieben wurden, erhalten äquivalente Bezugszeichen in der 100er-Reihe. 3 schematically illustrates a motor 101 that with a suction system 103 is equipped, according to another possible embodiment of the present invention. The embodiment of 3 is the embodiment of 2 is generally similar and therefore not fully described and instead only the differences compared to the embodiment of 2 described. Features already associated with the embodiment of 2 are given equivalent reference numerals in the 100 series.

Wie bei der Ausführungsform von 2 sind der erste und zweite elektrische Superlader 106, 107 in Reihe miteinander und ebenfalls in Reihe mit dem und stromabwärts eines herkömmlichen Turboladers 105 angeordnet. In dieser Ausführungsform beinhaltet das Ansaugsystem 103 statt einer einzelnen Umgehungsleitung, die betrieben werden kann, um sowohl den ersten als auch den zweiten elektrischen Superlader 106, 107 zu umgehen, stattdessen eine erste Umgehungsleitung 112a, die betrieben werden kann, um den ersten elektrischen Superlader 106 zu umgehen, und eine separate zweite Umgehungsleitung 112b, die betrieben werden kann, um den zweiten elektrischen Superlader 107 zu umgehen.As in the embodiment of 2 are the first and second electric superchargers 106 . 107 in series with each other and also in series with and downstream of a conventional turbocharger 105 arranged. In this embodiment, the intake system includes 103 instead of a single bypass that can be operated to both the first and the second electric supercharger 106 . 107 to bypass, instead a first bypass line 112a that can be operated to the first electric supercharger 106 to bypass, and a separate second bypass line 112b that can be operated to the second electric supercharger 107 to get around.

In dieser Ausführungsform ist es möglich, beide des ersten und zweiten elektrischen Superladers 106, 107 durch das Halten der Umgehungsventile 113a, 113b der Umgehungsleitungen 112a, 112b in den offenen Positionen zu umgehen. Die Umgehungsventile 113a, 113b können dann in geschlossene Positionen bewegt werden, wenn es gewünscht wird, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 106, 107 zu betreiben, um Luft, die durch das Ansaugsystem 103 an den Motor 101 abgegeben wird, weiter zu verdichten.In this embodiment, it is possible to use both of the first and second electric superchargers 106 . 107 by holding the bypass valves 113a . 113b the bypass lines 112a . 112b to get around in the open positions. The bypass valves 113a . 113b can then be moved to closed positions, if desired, the first and second electric superchargers 106 . 107 operate on air passing through the intake system 103 to the engine 101 is discharged, further compress.

Wie bei der Ausführungsform von 2 umfasst das Ansaugsystem 103 zwei Ladungskühlungsvorrichtungen 109, 114. Statt einer ersten Ladungskühlungsvorrichtung 9 im aufgeladenen Strömungsweg 8 zum Kühlen von Luft, die durch den ersten und zweiten elektrischen Superlader 6, 7 verdichtet wurde, und einer zweiten Ladungskühlungsvorrichtung 14 in der Umgehungsleitung 12 zum Kühlen von Luft, die durch den Turbolader 5 verdichtet wurde, die aber den ersten und zweiten elektrischen Superlader umgeht, beinhaltet das Ansaugsystem 103 aus 3 jedoch einen ersten Ladungskühler 109 in Reihe mit dem und stromabwärts des Turboladers 105 und des ersten elektrischen Superladers 106 zum Kühlen von Luft, die durch den Turbolader und optional ebenfalls durch den ersten elektrischen Superlader verdichtet wurde, und eine zweite Ladungskühlungsvorrichtung 114 in Reihe mit dem und stromabwärts des zweiten elektrischen Superladers 107 zum Kühlen von Luft, die zusätzlich durch den zweiten elektrischen Superlader verdichtet wurde.As in the embodiment of 2 includes the intake system 103 two charge cooling devices 109 . 114 , Instead of a first charge cooling device 9 in the charged flow path 8th for cooling air passing through the first and second electric superchargers 6 . 7 has been compressed, and a second charge cooling device 14 in the bypass 12 for cooling air passing through the turbocharger 5 has been compressed, but bypasses the first and second electric superchargers, includes the intake system 103 out 3 however, a first charge cooler 109 in series with and downstream of the turbocharger 105 and the first electric supercharger 106 for cooling air compressed by the turbocharger and optionally also by the first electric supercharger and a second charge cooling device 114 in series with and downstream of the second electric supercharger 107 for cooling air additionally compressed by the second electric supercharger.

Ausführungsform von Figur 4Embodiment of Figure 4

4 veranschaulicht schematisch einen Motor 201, der mit einem Ansaugsystem 203 ausgestattet ist, gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform von 3 weist viele Gemeinsamkeiten mit der Ausführungsform von 2 auf und wird somit nicht in vollem Umfang beschrieben und stattdessen werden nur die Unterschiede im Vergleich zur Ausführungsform von 2 beschrieben. Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform von 2 beschrieben wurden, erhalten äquivalente Bezugszeichen in der 200er-Reihe und werden nicht individuell beschrieben. 4 schematically illustrates a motor 201 that with a suction system 203 is equipped, according to another possible embodiment of the present invention. The embodiment of 3 has many similarities with the embodiment of 2 up and will thus not fully described and instead only the differences compared to the embodiment of 2 described. Features already associated with the embodiment of 2 are given equivalent reference numerals in the 200 series and are not described individually.

Wie bei der Ausführungsform von 2 umfasst das Ansaugsystem 203 einen ersten und zweiten elektrischen Superlader 206, 207. Statt in Reihe miteinander angeordnet zu sein, sind der erste und zweite elektrische Superlader in dieser Ausführungsform jedoch parallel zueinander in parallelen aufgeladenen Strömungswegen 208a, 208b angeordnet. Der erste und zweite elektrische Superlader 206, 207 sind ebenfalls in Reihe mit einem und stromabwärts eines herkömmlichen Turboladers 205 angeordnet. Durch das Anordnen der elektrischen Superlader206, 207 parallel zueinander ist es möglich, die maximale Luftmassenströmungsrate zu erhöhen, die durch die beiden elektrischen Superlader erreicht werden kann. Es ist daher möglich, den Motordrehzahlbereich zu erhöhen, über welchem die elektrischen Superlader 206, 207 beim Verdichten der Luft zur Abgabe an den Motor 201 effektiv sind (wenn auch mit einem reduzierten Ladedruck bei niedrigeren Motordrehzahlen).As in the embodiment of 2 includes the intake system 203 a first and second electric supercharger 206 . 207 , However, instead of being arranged in series with each other, the first and second electric superchargers in this embodiment are parallel to each other in parallel charged flow paths 208a . 208b arranged. The first and second electric supercharger 206 . 207 are also in series with and downstream of a conventional turbocharger 205 arranged. By placing the electric supercharger 206 . 207 parallel to each other, it is possible to increase the maximum mass air flow rate that can be achieved by the two electric superchargers. It is therefore possible to increase the engine speed range, above which the electric supercharger 206 . 207 when compressing the air for delivery to the engine 201 are effective (albeit with a reduced boost at lower engine speeds).

Der erste und zweite elektrische Superlader 206, 207 sind auf derselben Seite des Motors 101 angeordnet, obwohl sie gleichermaßen auf gegenüberliegenden Seiten des Motors angeordnet sein könnten.The first and second electric supercharger 206 . 207 are on the same side of the engine 101 although they could equally be located on opposite sides of the engine.

Das Ansaugsystem 203 umfasst eine einzelne Umgehungsleitung 212, die ein Umgehungsventil 213 beinhaltet, das in einer offenen Position gehalten werden kann, um zu ermöglichen, dass Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 206, 207 umgeht. Das Umgehungsventil 213 kann dann in eine geschlossene Position bewegt werden, wenn es gewünscht wird, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 106, 107 zu verwenden, um Luft, die durch das Ansaugsystem 103 an den Motor 101 abgegeben wird, weiter zu verdichten.The intake system 203 includes a single bypass line 212 that has a bypass valve 213 which can be maintained in an open position to allow air flowing through the intake system to carry the first and second electric superchargers 206 . 207 bypasses. The bypass valve 213 can then be moved to a closed position, if desired, the first and second electric superchargers 106 . 107 to use air through the intake system 103 to the engine 101 is discharged, further compress.

Das Ansaugsystem 203 umfasst eine einzelne Ladungskühlungsvorrichtung 209, die angeordnet ist, um Luft zu kühlen, welche den ersten und zweiten Superlader 206, 207 umgeht (wenn die Umgehungsleitung 212 aktiv ist), sowie um Luft zu kühlen, die durch einen der elektrischen Superlader zusätzlich zum Turbolader 205 verdichtet wurde (wenn die Umgehungsleitung 212 geschlossen ist). In anderen Ausführungsformen können gleichermaßen mehrere Ladungskühlungsvorrichtungen vorhanden sein, zum Beispiel eine erste Ladungskühlungsvorrichtung, die in Reihe mit und stromabwärts des ersten und zweiten Superladers 206, 207 angeordnet ist, um Luft zu kühlen, die durch den ersten und zweiten elektrischen Superlader zusätzlich zum Turbolader 205 verdichtet wurde, und eine zweite Ladungskühlungsvorrichtung, die in der Umgehungsleitung 212 angeordnet ist, zum Kühlen von Luft, die den ersten und zweiten Superlader 206, 207 umgeht.The intake system 203 includes a single charge cooling device 209 , which is arranged to cool air, which the first and second superchargers 206 . 207 bypasses (if the bypass line 212 active), as well as to cool the air by one of the electric superchargers in addition to the turbocharger 205 was compressed (if the bypass 212 closed is). In other embodiments, there may equally be multiple charge cooling devices, for example, a first charge cooling device connected in series with and downstream of the first and second superchargers 206 . 207 is arranged to cool air passing through the first and second electric superchargers in addition to the turbocharger 205 was compressed, and a second charge cooling device, which in the bypass line 212 is arranged to cool air, the first and second superchargers 206 . 207 bypasses.

Das Ansaugsystem 203 aus 4 wird im Allgemeinen auf dieselbe Weise wie dasjenige aus 2 betrieben, wobei der erste und zweite elektrische Superlader 206, 207 aktiviert werden, um den Luftdruck während vorübergehender Betriebsmodi des Motors zu erhöhen, aber während des stationären Betriebs und bei höheren Motordrehzahlen umgangen werden. Aufgrund der parallelen Anordnung der elektrischen Superlader 206, 207 kann es möglich sein, die elektrischen Superlader bei höheren Motordrehzahlen und höheren Luftmassenströmungsraten zu betreiben.The intake system 203 out 4 is generally done in the same way as the one 2 operated, wherein the first and second electric superchargers 206 . 207 be activated to increase the air pressure during transient operating modes of the engine, but be bypassed during stationary operation and at higher engine speeds. Due to the parallel arrangement of electric superchargers 206 . 207 It may be possible to operate the electric superchargers at higher engine speeds and higher mass air flow rates.

Ausführungsform von Figur 5Embodiment of Figure 5

5 veranschaulicht schematisch einen Motor 301, der mit einem Ansaugsystem 303 ausgestattet ist, gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform von 2 beschrieben wurden, erhalten äquivalente Bezugszeichen in der 300er-Reihe und werden nicht individuell beschrieben. Die Ausführungsform von 5 ist der Ausführungsform von 4 im Allgemeinen ähnlich und somit werden nur die Unterschiede im Vergleich zur Ausführungsform von 4 beschrieben. 5 schematically illustrates a motor 301 that with a suction system 303 is equipped, according to another possible embodiment of the present invention. Features already associated with the embodiment of 2 are given equivalent reference numerals in the 300 series and will not be described individually. The embodiment of 5 is the embodiment of 4 are generally similar and thus only the differences compared to the embodiment of 4 described.

Wie bei der Ausführungsform von 4 sind der erste und zweite elektrische Superlader 306, 307 parallel zueinander angeordnet. In dieser Ausführungsform sind der erste und zweite elektrische Superlader 306, 307 jedoch parallel zum Turbolader 305 statt in Reihe mit dem Turbolader angeordnet.As in the embodiment of 4 are the first and second electric superchargers 306 . 307 arranged parallel to each other. In this embodiment, the first and second electric superchargers 306 . 307 however, parallel to the turbocharger 305 instead of being arranged in series with the turbocharger.

Ausführungsform von Figur 6Embodiment of Figure 6

6 veranschaulicht schematisch einen Motor 401, der mit einem Abgassystem 402 und einem Ansaugsystem 403 ausgestattet ist, gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 schematically illustrates a motor 401 that with an exhaust system 402 and an intake system 403 is equipped, according to another possible embodiment of the present invention.

Das Ansaugsystem 403 umfasst ein Luftfilter 404, durch das Luft in das Ansaugsystem eintritt. Das Ansaugsystem 403 umfasst ferner einen herkömmlichen Turbolader 405, der eine Turbine, die angeordnet ist, um durch die Abgase angetrieben zu werden, die durch das Abgassystem 402 strömen, umfasst, und umfasst einen Verdichter, der durch die Turbine angetrieben wird und der angeordnet ist, um Luft zu verdichten, die durch das Ansaugsystem strömt. Herkömmliche Turbolader sind dem Fachmann hinreichend bekannt, sodass die Merkmale und der Betrieb des Turboladers 5 nicht weiter erörtert werden.The intake system 403 includes an air filter 404 through which air enters the intake system. The intake system 403 further includes a conventional turbocharger 405 , which is a turbine arranged to be driven by the exhaust gases passing through the exhaust system 402 flow, and includes a compressor driven by the turbine and arranged to compress air flowing through the intake system. Conventional turbochargers are well known to those skilled in the art, so the characteristics and operation of the turbocharger 5 will not be discussed further.

Das Ansaugsystem 403 umfasst ferner einen ersten und zweiten elektrischen Superlader406, 407. Jeder der elektrischen Superlader 406, 407 umfasst einen Verdichter, der angeordnet ist, um Luft, die durch das Ansaugsystem 403 strömt, vor der Abgabe an den Motor 401 zu verdichten, und einen Elektromotor, der angeordnet ist, um den Verdichter anzutreiben. Die elektrischen Superlader 406, 407 sind vom selben Modell und weisen jeweils eine identische Anschlussleistung von 5 kW auf.The intake system 403 further includes first and second electric superchargers 406, 407. Each of the electric superchargers 406 . 407 includes a compressor that is arranged to move air through the intake system 403 flows, before delivering to the engine 401 to compress, and an electric motor, which is arranged to drive the compressor. The electric superchargers 406 . 407 are of the same model and each have an identical connected load of 5 kW.

Der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 werden durch eine Hauptbatterie 420 des Autos bestromt und deren Betrieb wird durch ein Steuermodul 421 gesteuert, bei welchem es sich um die Haupt-ECU des Autos oder alternativ um eine separate Steuerung handeln kann. Das Steuermodul 421 ist angeordnet, um den ersten und zweiten elektrischen Superlader 406, 407 gemeinsam zu betreiben und um stets dieselbe Leistung für jeden des ersten und zweiten elektrischen Superladers 406, 407 bereitzustellen, um die Steuerkomplexität des Ladesystems zu minimieren.The first and second electric supercharger 406 . 407 be through a main battery 420 powered by the car and its operation is controlled by a control module 421 controlled, which may be the main ECU of the car or alternatively a separate controller. The control module 421 is arranged to the first and second electric superchargers 406 . 407 operate the same power for each of the first and second electric superchargers 406 . 407 to minimize the control complexity of the charging system.

Der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 sind in einer konfigurierbaren Anordnung bereitgestellt, die während der Verwendung des Motors 401 selektiv zwischen einer Reihenkonfiguration, bei welcher die beiden elektrischen Superlader in Reihe zueinander angeordnet sind, und einer Parallelkonfiguration, bei welcher die beiden elektrischen Superlader parallel zueinander angeordnet sind, umgeschaltet werden kann. Der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 sind beide in Reihe mit dem und stromabwärts des Turboladers 405 angeordnet und so sind alle angeordnet, um Luft, die durch den Turbolader bereits verdichtet worden ist, weiter zu verdichten, obwohl in anderen Ausführungsformen der erste und zweite elektrische Superlader gleichermaßen parallel zum Turbolader angeordnet sein könnten.The first and second electric supercharger 406 . 407 are provided in a configurable arrangement during use of the motor 401 selectively between a series configuration in which the two electric superchargers are arranged in series with each other, and a parallel configuration in which the two electric superchargers are arranged in parallel with each other, can be switched. The first and second electric supercharger 406 . 407 Both are in series with and downstream of the turbocharger 405 arranged and so are all arranged to further compress air that has already been compressed by the turbocharger, although in other embodiments, the first and second electric superchargers could equally be arranged parallel to the turbocharger.

Der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Motors 401 angeordnet, obwohl sie gleichermaßen auf derselben Seite des Motors angeordnet sein könnten.The first and second electric supercharger 406 . 407 are on opposite sides of the engine 401 although they could equally be located on the same side of the engine.

Wenn sich der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 in der Reihenkonfiguration befinden, ist der erste elektrische Superlader 406 in Reihe mit und stromaufwärts des zweiten elektrischen Superladers 407 angeordnet. Ein Auslass des ersten elektrischen Superladers ist mit einem Einlass des zweiten elektrischen Superladers 407 durch einen ersten Strömungsweg 408a verbunden, um Luft vom ersten elektrischen Superlader an den zweiten elektrischen Superlader abzugeben. Der erste Strömungsweg 408a ist mit einem ersten Ventil 413a versehen, das durch einen Aktor betrieben wird, um den Luftstrom durch den ersten Strömungsweg von dem ersten elektrischen Superlader zu dem zweiten elektrischen Superlader zu steuern.When the first and second electric superchargers 406 . 407 in the series configuration is the first electric supercharger 406 in series with and upstream of the second electric supercharger 407 arranged. An outlet of the first electric supercharger is connected to an inlet of the second electric supercharger 407 through a first flow path 408a connected to deliver air from the first electric supercharger to the second electric supercharger. The first flow path 408a is with a first valve 413a Operated by an actuator to control the flow of air through the first flow path from the first electric supercharger to the second electric supercharger.

Das Ansaugsystem 403 umfasst ferner einen zweiten Strömungsweg 408b zum Abgeben von Luft vom Auslass des ersten elektrischen Superladers 406 und zum Umgehen des zweiten elektrischen Superladers 407, wenn sich der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 in der Parallelkonfiguration befinden. Der zweite Strömungsweg 408b ist mit einem zweiten Ventil 413b versehen, das durch einen Aktor betrieben wird, um den Luftstrom durch den zweiten Strömungsweg zu steuern.The intake system 403 further includes a second flow path 408b for discharging air from the outlet of the first electric supercharger 406 and bypassing the second electric supercharger 407 when the first and second electric superchargers 406 . 407 in the parallel configuration. The second flow path 408b is with a second valve 413b operated by an actuator to control the flow of air through the second flow path.

Das Ansaugsystem 403 umfasst ferner einen dritten Strömungsweg 408c zum Umgehen des ersten elektrischen Superladers 406 und zum Abgeben von Luft an den zweiten elektrischen Superlader 407, wenn sich der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 in der Parallelkonfiguration befinden. Der dritte Strömungsweg 408c ist mit einem dritten Ventil 413c versehen, das durch einen Aktor betrieben wird, um den Luftstrom durch den dritten Strömungsweg zu steuern.The intake system 403 further includes a third flow path 408c to bypass the first electric supercharger 406 and for delivering air to the second electric supercharger 407 when the first and second electric superchargers 406 . 407 in the parallel configuration. The third flow path 408c is with a third valve 413c operated by an actuator to control the flow of air through the third flow path.

Das erste, zweite und dritte Ventil 413 a, 413b, 413c umfassen jeweils ein Ventilelement, zum Beispiel ein Schmetterlingsventilelement, das innerhalb eines Gehäuses platziert ist. Das Gehäuse von jedem des ersten, zweiten und dritten Ventils 413a, 413b, 413c bildet einen Teil eines entsprechenden des ersten, zweiten und dritten Strömungswegs 408a, 408b, 408c aus.The first, second and third valves 413 a, 413b, 413c each include a valve element, for example a butterfly valve element, which is placed inside a housing. The housing of each of the first, second and third valves 413a . 413b . 413c forms part of a corresponding one of the first, second and third flow paths 408a . 408b . 408c out.

Der erste, zweite und dritte Strömungsweg 408a, 408b, 408c stellen zusammen einen konfigurierbaren aufgeladenen Strömungsweg bereit.The first, second and third flow paths 408a . 408b . 408c provide a configurable charged flow path together.

Wenn es gewünscht ist, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 406, 407 in der Reihenkonfiguration zu betreiben, kann das erste Ventil 413a in einer offenen Position gehalten werden, um dadurch den ersten Strömungsweg 408a zu öffnen, während das zweite und dritte Ventil 413b, 413c in den geschlossenen Positionen gehalten werden, um dadurch den zweiten und dritten Strömungsweg 408b, 408c zu schließen. In dieser Konfiguration strömt Luft, die entlang des aufgeladenen Strömungswegs strömt, durch den ersten elektrischen Superlader 306 und wird durch diesen verdichtet, bevor sie durch den zweiten elektrischen Superlader 407 strömt und durch diesen weiter verdichtet wird.If desired, the first and second electric superchargers 406 . 407 operate in the series configuration, the first valve 413a held in an open position to thereby the first flow path 408a to open while the second and third valve 413b . 413c held in the closed positions, thereby the second and third flow paths 408b . 408c close. In this configuration, air flowing along the charged flow path flows through the first electric supercharger 306 and is compacted by this before passing through the second electric supercharger 407 flows and is further compressed by this.

Wenn es im Gegensatz dazu gewünscht ist, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 406, 407 in der Parallelkonfiguration zu betreiben, kann das erste Ventil 413a in einer geschlossenen Position gehalten werden, um dadurch den ersten Strömungsweg 408a zu schließen, während das zweite und dritte Ventil 413b, 413c in den offenen Positionen gehalten werden, um dadurch den zweiten und dritten Strömungsweg 408b, 408c zu schließen. In dieser Konfiguration strömt ein Teil der Luft, die entlang des aufgeladenen Strömungswegs strömt, durch den ersten elektrischen Superlader 306 und wird durch diesen verdichtet, und strömt der Rest der Luft, die durch den aufgeladenen Strömungsweg strömt, durch den zweiten elektrischen Superlader 407 und wird durch diesen weiter verdichtet.In contrast, if desired, the first and second electric superchargers 406 . 407 operate in parallel configuration, the first valve 413a held in a closed position to thereby the first flow path 408a close while the second and third valve 413b . 413c held in the open positions, thereby the second and third flow paths 408b . 408c close. In this configuration, part of the air flowing along the charged flow path flows through the first electric supercharger 306 and is compressed by this, and flows the rest of the air flowing through the charged flow path through the second electric supercharger 407 and is further condensed by this.

Das Ansaugsystem 403 umfasst ferner eine Umgehungsleitung 412, die betrieben werden kann, um den aufgeladenen Strömungsweg 408a, 408b, 408c selektiv zu umgehen (einschließlich des ersten und zweiten elektrischen Superladers 406, 407). Die Umgehungsleitung 412 ist in Reihe mit dem und stromabwärts des Turboladers 5 angeordnet, verläuft aber parallel zu dem aufgeladenen Strömungsweg 408a, 408b, 408c und jedem des ersten und zweiten elektrischen Superladers 406, 407. Die Umgehungsleitung 412 ist mit einem Umgehungsventil 413d versehen, das selektiv geöffnet wird, um Luft, die durch das Ansaugsystem 403 strömt, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 406, 407 umgehen zu lassen, und das geschlossen werden kann, um die Umgehungsleitung 412 zu schließen, derart, dass Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, über den aufgeladenen Strömungsweg 408a, 408b, 408c und durch den ersten und zweiten elektrischen Superlader 406, 407 strömt.The intake system 403 further comprises a bypass 412 that can be operated to the charged flow path 408a . 408b . 408c to selectively bypass (including the first and second electric superchargers 406 . 407 ). The bypass line 412 is in series with and downstream of the turbocharger 5 arranged, but runs parallel to the charged flow path 408a . 408b . 408c and each of the first and second electric superchargers 406 . 407 , The bypass line 412 is with a bypass valve 413d which is selectively opened to allow air to pass through the intake system 403 flows, the first and second electric superchargers 406 . 407 to get around, and that can be closed to the bypass line 412 such that air flowing through the intake system passes over the charged flow path 408a . 408b . 408c and by the first and second electric superchargers 406 . 407 flows.

Das Ansaugsystem umfasst ferner eine Ladungskühlungsvorrichtung 409, eine Drosselvorrichtung 410 und einen Ansaugkrümmer 411, die in Reihe mit und stromabwärts von jedem des Turboladers 405 und des ersten und zweiten elektrischen Superladers 406, 407 angeordnet sind.The intake system further includes a charge cooling device 409 , a throttle device 410 and an intake manifold 411 in line with and downstream of each of the turbocharger 405 and the first and second electric superchargers 406 . 407 are arranged.

Der Betrieb des Ansaugsystems 403 wird nun beschrieben.The operation of the intake system 403 will now be described.

Während des normalen stationären Betriebs des Motors 401 wird das Umgehungsventil 413d in seiner offenen Position gehalten. In diesem Zustand wird Luft, die durch das Ansaugsystem 403 an den Motor 401 abgegeben wird, durch den Turbolader 405 verdichtet und strömt dann durch die Umgehungsleitung 412, wodurch der aufgeladene Strömungsweg und der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 umgangen werden. Die verdichtete Luft wird dann durch die Ladungskühlungsvorrichtung 409 gekühlt, bevor sie durch die Drosselvorrichtung 410 strömt und über den Ansaugkrümmer 411 in den Motor 401 eintritt.During normal stationary operation of the engine 401 becomes the bypass valve 413d held in its open position. In this condition, air is passing through the intake system 403 to the engine 401 is discharged through the turbocharger 405 compressed and then flows through the bypass line 412 , whereby the charged flow path and the first and second electric superchargers 406 . 407 to be bypassed. The compressed air is then passed through the charge cooling device 409 cooled before passing through the throttle device 410 flows and over the intake manifold 411 in the engine 401 entry.

Wenn die Drosselposition erhöht ist, können der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 betrieben werden, um die Luft, die durch das Ansaugsystem 403 an den Motor 401 abgegeben wird, weiter zu verdichten, um eine schnellere Reaktion auf die erhöhte Drosselposition bereitzustellen und ein Turboloch zu bekämpfen. Die ECU des Fahrzeugs bestimmt, welche Konfiguration verwendet werden sollte. Diese Bestimmung kann zum Beispiel auf der Drosselposition und/oder der Motordrehzahl oder der Luftmassenströmungsrate basieren. Zum Beispiel kann die Reihenkonfiguration ausgewählt werden, wenn eine große Erhöhung des Drosselwinkels detektiert wird und/oder wenn die Motordrehzahl niedrig ist, und es kann die Parallelkonfiguration bei höheren Motordrehzahlen ausgewählt werden.When the throttle position is increased, the first and second electric superchargers may 406 . 407 be operated to control the air passing through the intake system 403 to the engine 401 is delivered to further compress to provide a faster response to the increased throttle position and to combat turbo lag. The ECU of the vehicle determines which configuration should be used. This determination may be based, for example, on the throttle position and / or the engine speed or the mass air flow rate. For example, the series configuration may be selected when a large increase in the throttle angle is detected and / or when the engine speed is low, and the parallel configuration may be selected at higher engine speeds.

Wenn bestimmt wird, dass der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 in der Reihenkonfiguration betrieben werden sollten, wird das erste Ventil in seine offene Position bewegt oder in dieser gehalten und es werden das zweite und dritte Ventil in deren geschlossene Positionen bewegt oder in diesen gehalten. In dieser Konfiguration werden der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 zusammen in Reihe miteinander betrieben, um Luft, die über den ersten Strömungsweg 408a durch das Ansaugsystem 403 strömt, sequenziell weiter zu verdichten.When it is determined that the first and second electric superchargers 406 . 407 In the series configuration, the first valve is moved to or held in its open position and the second and third valves are moved to or held in their closed positions. In this configuration, the first and second electric superchargers 406 . 407 operated together in series with each other to supply air via the first flow path 408a through the intake system 403 flows to further sequentially compress.

Wenn alternativ bestimmt wird, dass der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 in der Parallelkonfiguration betrieben werden sollten, wird das erste Ventil in seine geschlossene Position bewegt oder in dieser gehalten und werden das zweite und dritte Ventil in deren offene Positionen bewegt oder in diesen gehalten. In dieser Konfiguration werden der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 zusammen parallel betrieben und jeder verdichtet einen Teil der Luft, die über den zweiten und dritten Strömungsweg 408b, 408c durch das Ansaugsystem 403 strömt.Alternatively, if it is determined that the first and second electric superchargers 406 . 407 should be operated in the parallel configuration, the first valve is moved to or held in its closed position and the second and third valves are moved to or held in their open positions. In this configuration, the first and second electric superchargers 406 . 407 operated in parallel and each compresses a portion of the air through the second and third flow paths 408b . 408c through the intake system 403 flows.

Wenn der Motor 401 in den stationären Betrieb zurückkehrt, können der erste und zweite elektrische Superlader 406, 407 deaktiviert werden und kann das Umgehungsventil 413d geöffnet werden, um die Umgehungsleitung 412 erneut zu öffnen, wodurch gestattet wird, dass Luft, die durch das Ansaugsystem 403 strömt, den aufgeladenen Strömungsweg und den ersten und zweiten elektrischen Superlader 406, 407 umgeht.If the engine 401 returns to stationary operation, the first and second electric superchargers 406 . 407 can be disabled and the bypass valve 413d be opened to the bypass line 412 reopen, allowing air to pass through the intake system 403 flows, the charged flow path and the first and second electric superchargers 406 . 407 bypasses.

Die vorstehend beschriebene konfigurierbare Anordnung ermöglicht, dass die vorteilhafteste Konfiguration der beiden elektrischen Superlader 406, 407 für eine beliebige gegebene Betriebsbedingung des Motors 401 ausgewählt wird, derart, dass die Gesamtleistung des Ladesystems über einen größeren Bereich von Betriebsbedingungen optimiert werden kann.The configurable arrangement described above allows the most advantageous configuration of the two electric superchargers 406 . 407 for any given operating condition of the engine 401 is selected such that the overall performance of the charging system over a larger Range of operating conditions can be optimized.

Ausführungsform von Figur 7Embodiment of Figure 7

7 veranschaulicht schematisch einen Motor 501, der mit einem Ansaugsystem 503 ausgestattet ist, gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform von 7 ist der Ausführungsform von 6 im Allgemeinen ähnlich und wird somit nicht in vollem Umfang beschrieben und stattdessen werden nur die Unterschiede im Vergleich zur Ausführungsform von 6 beschrieben. Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform von 6 beschrieben wurden, erhalten äquivalente Bezugszeichen in der 500er-Reihe. 7 schematically illustrates a motor 501 that with a suction system 503 is equipped, according to another possible embodiment of the present invention. The embodiment of 7 is the embodiment of 6 is generally similar and therefore not fully described and instead only the differences compared to the embodiment of 6 described. Features already associated with the embodiment of 6 are given equivalent reference numerals in the 500 series.

Das in 7 veranschaulichte Ansaugsystem weist denselben allgemeinen Aufbau wie das in 6 veranschaulichte Ansaugsystem auf und wird auf dieselbe Weise betrieben. Statt der Verwendung dreier separater Ventile, die jeweils durch einen separaten Aktor betrieben werden, um die konfigurierbare Reihen-/Parallelkonfiguration des ersten und zweiten elektrischen Superladers zu steuern, ersetzt die Ausführungsform von 7 die drei separaten Ventile durch eine einzelne integrierte Ventilbaugruppe 530, wie in den 7, 8, 9a und 9b veranschaulicht.This in 7 illustrated intake system has the same general structure as that in 6 illustrated intake system and operated in the same way. Instead of using three separate valves, each operated by a separate actuator, to control the configurable series / parallel configuration of the first and second electric superchargers, the embodiment of FIG 7 the three separate valves through a single integrated valve assembly 530 as in the 7 . 8th . 9a and 9b illustrated.

Die Ventilbaugruppe 530 umfasst ein gemeinsames Gehäuse 531, das drei separate Ventilkanäle 532a, 532b, 532c bereitstellt. Der erste Ventilkanal 532a bildet einen Teil des ersten Strömungswegs 508a zum Abgeben von Luft von dem ersten elektrischen Superlader 506 an den zweiten elektrischen Superlader 507 aus, wenn der erste und zweite elektrische Superlader in der Reihenkonfiguration betrieben werden. Der zweite Ventilkanal 532b bildet einen Teil des zweiten Strömungswegs 508b zum Abgeben von Luft von dem ersten elektrischen Superlader 506 und Umgehen des zweiten elektrischen Superladers 507 aus, wenn der erste und zweite elektrische Superlader in der Parallelkonfiguration betrieben werden. Der dritte Ventilkanal 532c bildet einen Teil des dritten Strömungswegs 508c zum Umgehen des ersten elektrischen Superladers 506 und Abgeben von Luft an den zweiten elektrischen Superlader 507 aus, wenn der erste und zweite elektrische Superlader in der Parallelkonfiguration betrieben werden.The valve assembly 530 includes a common housing 531 , the three separate valve channels 532a . 532b . 532c provides. The first valve channel 532a forms part of the first flow path 508a for discharging air from the first electric supercharger 506 to the second electric supercharger 507 when the first and second electric superchargers are operated in the series configuration. The second valve channel 532b forms part of the second flow path 508b for discharging air from the first electric supercharger 506 and bypassing the second electric supercharger 507 when the first and second electric superchargers are operated in the parallel configuration. The third valve channel 532c forms part of the third flow path 508c to bypass the first electric supercharger 506 and discharging air to the second electric supercharger 507 when the first and second electric superchargers are operated in the parallel configuration.

Jeder des ersten, zweiten und dritten Ventilkanals 532a, 532b, 532c ist mit einem entsprechenden Ventilelement 513a, 513b, 513c, zum Beispiel einem Schmetterlingsventilelement, versehen. Jedes Ventilelement 513a, 513b, 513c kann zwischen einer geschlossenen Position, in welcher es dem Verhindern des Luftstroms durch seinen entsprechenden Ventilkanal 532a, 532b, 532c (und daher durch einen entsprechenden des ersten, zweiten und dritten Strömungswegs 508a, 508b, 508c) dient, und einer offenen Position bewegt werden, in welcher der Fluidstrom aktiviert ist. Jedes Ventilelement 513a, 513b, 513c kann angeordnet sein, um seinen entsprechenden Ventilkanal 532a, 532b, 532c mindestens im Wesentlichen vollständig zu versiegeln, wenn es sich in der geschlossenen Position befindet. Außerdem kann/können eins oder mehrere der Ventilelemente 513a, 513b, 513c Federvorspannung beinhalten.Each of the first, second and third valve channels 532a . 532b . 532c is with a corresponding valve element 513a . 513b . 513c , for example a butterfly valve element. Each valve element 513a . 513b . 513c can be between a closed position in which it prevents the flow of air through its corresponding valve channel 532a . 532b . 532c (and therefore by a corresponding one of the first, second and third flow paths 508a . 508b . 508c) serves, and be moved to an open position in which the fluid flow is activated. Each valve element 513a . 513b . 513c may be arranged to its corresponding valve channel 532a . 532b . 532c at least substantially completely seal when in the closed position. In addition, one or more of the valve elements can 513a . 513b . 513c Spring preload include.

Die drei Ventilelemente 513a, 513b, 513c sind entlang einer gemeinsamen Welle 534 angeordnet, die drehbar an dem gemeinsamen Gehäuse 531 montiert ist, und sind fest daran angebracht. Das erste Ventilelement 513a ist angeordnet, um phasenungleich mit dem zweiten und dritten Ventilelement 513b, 513c zu sein, derart, dass, wenn sich das erste Ventilelement 513a in seiner offenen Position befindet, sich das zweite und dritte Ventilelement 513b, 513c in ihren geschlossenen Positionen befinden und umgekehrt.The three valve elements 513a . 513b . 513c are along a common shaft 534 disposed rotatably on the common housing 531 is mounted, and are firmly attached. The first valve element 513a is arranged to be in phase with the second and third valve elements 513b . 513c such that when the first valve element 513a is in its open position, the second and third valve element 513b . 513c in their closed positions and vice versa.

Die gemeinsame Welle 534 kann zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position gedreht werden. Wenn sich die gemeinsame Welle 534 in ihrer ersten Position befindet, befindet sich das erste Ventilelement 513a in seiner offenen Position und befinden sich das zweite und dritte Ventilelement 513b, 513c in ihren geschlossenen Positionen, wie in 9a gezeigt. In dieser Position bleibt der erste Strömungsweg 508a offen, während der zweite und dritte Strömungsweg geschlossen bleiben, und so ist es möglich, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 506, 507 in der Reihenkonfiguration zu betreiben. Wenn sich die gemeinsame Welle 534 in ihrer zweiten Position befindet, befindet sich das erste Ventilelement 513a in seiner geschlossenen Position und befinden sich das zweite und dritte Ventilelement 513b, 513c in ihren offenen Positionen, wie in 9b gezeigt. In dieser Position ist der erste Strömungsweg 508a geschlossen, während der zweite und dritte Strömungsweg offen sind, und so ist es möglich, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 506, 507 in der Parallelkonfiguration zu betreiben.The common wave 534 can be rotated between a first position and a second position. When the common wave 534 is in its first position, there is the first valve element 513a in its open position and are the second and third valve element 513b . 513c in their closed positions, like in 9a shown. In this position remains the first flow path 508a open, while the second and third flow paths remain closed, and so it is possible, the first and second electric superchargers 506 . 507 to operate in the series configuration. When the common wave 534 is in its second position, there is the first valve element 513a in its closed position and are the second and third valve element 513b . 513c in their open positions, like in 9b shown. In this position is the first flow path 508a closed while the second and third flow paths are open, and so it is possible, the first and second electric superchargers 506 . 507 to operate in the parallel configuration.

Die Ventilbaugruppe 530 ist mit einem gemeinsamen Aktor 535, zum Beispiel einem Drehaktor, versehen, der betrieben werden kann, um die gemeinsame Welle 534 zu drehen, um dadurch die Position des ersten, zweiten und dritten Ventilelements zu steuern. Die Ventilbaugruppe 530 ist ferner mit einem Vorspannelement 536 zum Vorspannen der gemeinsamen Welle 534 in Richtung ihrer ersten Position versehen. Durch das Vorspannen der gemeinsamen Welle 534 in diese Richtung ist es möglich, einen ausfallsicheren Modus zu erreichen, wobei sich das erste Ventilelement 513a in seiner offenen Position befindet und sich das zweite und dritte Ventilelement 513a, 513c in ihren geschlossenen Positionen befinden, derart, dass die konfigurierbare Anordnung der elektrischen Superlader die Reihenkonfiguration standardmäßig annimmt. In anderen Ausführungsformen könnte ein Vorspannelement jedoch gleichermaßen dazu dienen, die gemeinsame Welle in die entgegengesetzte Richtung vorzuspannen.The valve assembly 530 is with a common actor 535 , For example, a Drehaktor, provided that can be operated to the common shaft 534 to thereby rotate to control the position of the first, second and third valve elements. The valve assembly 530 is further provided with a biasing element 536 for biasing the common shaft 534 provided in the direction of their first position. By biasing the common shaft 534 In this direction, it is possible to achieve a fail-safe mode, wherein the first valve element 513a is in its open position and the second and third valve element 513a . 513c are in their closed positions such that the configurable arrangement of the electric superchargers will default to the row configuration. However, in other embodiments, a biasing member could equally serve to bias the common shaft in the opposite direction.

Das Ansaugsystem 503 aus 7 wird auf dieselbe Weise wie dasjenige aus 6 betrieben. Wenn jedoch bei dem Ansaugsystem aus 7 bestimmt wird, dass der erste und zweite elektrische Superlader 506, 507 entweder in der Reihenkonfiguration oder Parallelkonfiguration betrieben werden sollten, kann die gewünschte Konfiguration einfach durch das Steuern des einzelnen gemeinsamen Aktors 535 erreicht werden, um die Position des ersten, zweiten und dritten Ventilelements 513a, 513b, 513c zusammen zu steuern.The intake system 503 out 7 will look like the one in the same way 6 operated. However, if the intake system off 7 it is determined that the first and second electric superchargers 506 . 507 should be operated in either the series configuration or parallel configuration, the desired configuration can be easily controlled by the single common actuator 535 be achieved to the position of the first, second and third valve element 513a . 513b . 513c to control together.

Durch das Ersetzen des ersten, zweiten und dritten Ventils der Ausführungsform von 6 durch eine einzelne Ventilbaugruppe 530, die drei Ventilelemente umfasst, die innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses bereitgestellt sind und durch einen gemeinsamen Aktor betrieben werden, ist es möglich, die Anzahl der Teile, die Kosten, das Gewicht und die Komplexität der konfigurierbaren Anordnung der elektrischen Superlader zu reduzieren.By replacing the first, second and third valves of the embodiment of 6 through a single valve assembly 530 , which includes three valve members provided within a common housing and operated by a common actuator, it is possible to reduce the number of parts, the cost, the weight and the complexity of the configurable arrangement of the electric superchargers.

In anderen Ausführungsformen ist es möglich, dass eine integrierte Ventilbaugruppe angeordnet ist, um den Luftstrom nur durch zwei des ersten, zweiten und dritten Strömungswegs 508a, 508b, 508c zu steuern. Zum Beispiel veranschaulicht 10 schematisch eine alternative integrierte Ventilbaugruppe 530 in Vergleich zu derjenigen, die in 7 veranschaulicht wurde,. In dieser alternativen Ausführungsform beinhaltet die Ventilbaugruppe 530 nur zwei Ventilelemente 513b, 513c, die innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses bereitgestellt und an einer gemeinsamen Welle montiert sind und die angeordnet sind, um den Luftstrom durch den zweiten und dritten Strömungsweg 508b, 508c zu steuern. In dieser Ausführungsform sind die beiden Ventilelemente 513b, 513c angeordnet, um phasengleich miteinander betrieben zu werden. Ein separates Ventil 513a, das durch einen separaten Aktor betrieben wird, wird zum Steuern des Luftstroms durch den ersten Strömungsweg 508a verwendet. Als ein weiteres Beispiel veranschaulicht 11 schematisch eine andere alternative Ventilbaugruppe 530, die nur zwei Ventilelemente 513a, 513c beinhaltet, die innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses bereitgestellt und an einer gemeinsamen Welle montiert sind und die angeordnet sind, um den Luftstrom durch den ersten und dritten Strömungsweg 508a, 508c zu steuern. In dieser Ausführungsform sind die beiden Ventilelemente 513a, 513c angeordnet, um phasenungleich miteinander betrieben zu werden. Ein separates Ventil 513b, das durch einen separaten Aktor betrieben wird, wird zum Steuern des Luftstroms durch den zweiten Strömungsweg 508b verwendet.In other embodiments, it is possible for an integrated valve assembly to be arranged to restrict the flow of air through only two of the first, second, and third flow paths 508a . 508b . 508c to control. For example, illustrated 10 schematically an alternative integrated valve assembly 530 in comparison to those in 7 was illustrated. In this alternative embodiment, the valve assembly includes 530 only two valve elements 513b . 513c which are provided within a common housing and mounted on a common shaft and which are arranged to control the flow of air through the second and third flow paths 508b . 508c to control. In this embodiment, the two valve elements 513b . 513c arranged to be operated in phase with each other. A separate valve 513a Operated by a separate actuator is used to control the flow of air through the first flow path 508a used. As another example illustrated 11 schematically another alternative valve assembly 530 that only has two valve elements 513a . 513c which are provided within a common housing and mounted on a common shaft and which are arranged to control the flow of air through the first and third flow paths 508a . 508c to control. In this embodiment, the two valve elements 513a . 513c arranged to be operated in phase with each other. A separate valve 513b Operated by a separate actuator is used to control the flow of air through the second flow path 508b used.

12 veranschaulicht einen Motor 1001 schematisch, der ein beliebiger Typ von Automobilmotor sein kann, zum Beispiel ein 4-Takt-Motor mit 4 Zylindern und einem Hubraum von etwa 2 l. 12 illustrates a motor 1001 schematically, which may be any type of automobile engine, for example, a 4-stroke engine with 4 cylinders and a displacement of about 2 l.

Das Ansaugsystem 1003 umfasst ein Luftfilter 1004, durch das Luft in das Ansaugsystem eintritt. Das Ansaugsystem 1003 umfasst ferner einen herkömmlichen Turbolader 1005, der eine Turbine, die angeordnet ist, um durch die Abgase angetrieben zu werden, die durch das Abgassystem 1002 strömen, umfasst, und umfasst einen Verdichter, der durch die Turbine angetrieben wird und der angeordnet ist, um Luft zu verdichten, die durch das Ansaugsystem strömt. Herkömmliche Turbolader sind dem Fachmann hinreichend bekannt, sodass die Merkmale und der Betrieb des Turboladers 1005 nicht weiter erörtert werden.The intake system 1003 includes an air filter 1004 through which air enters the intake system. The intake system 1003 further includes a conventional turbocharger 1005 , which is a turbine arranged to be driven by the exhaust gases passing through the exhaust system 1002 flow, and includes a compressor driven by the turbine and arranged to compress air flowing through the intake system. Conventional turbochargers are well known to those skilled in the art, so the characteristics and operation of the turbocharger 1005 will not be discussed further.

Das Ansaugsystem 1003 umfasst ferner einen ersten und zweiten elektrischen Superlader 1006, 1007. Jeder der elektrischen Superlader 1006, 1007 umfasst einen Verdichter, der angeordnet ist, um Luft, die durch das Ansaugsystem 1003 strömt, vor der Abgabe an den Motor 1001 zu verdichten, und einen Elektromotor, der angeordnet ist, um den Verdichter anzutreiben. Die elektrischen Superlader 1006, 1007 sind vom selben Modell und weisen jeweils eine identische Anschlussleistung von 5 kW auf.The intake system 1003 further includes first and second electric superchargers 1006 . 1007 , Each of the electric superchargers 1006 . 1007 includes a compressor that is arranged to move air through the intake system 1003 flows, before delivering to the engine 1001 to compress, and an electric motor, which is arranged to drive the compressor. The electric superchargers 1006 . 1007 are of the same model and each have an identical connected load of 5 kW.

Der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 werden durch eine Hauptbatterie 1020 des Autos bestromt und deren Betrieb wird durch ein Steuermodul 1021 gesteuert, bei welchem es sich um die Haupt-ECU des Autos oder alternativ um eine separate Steuerung handeln kann. Das Steuermodul 1021 ist angeordnet, um den ersten und zweiten elektrischen Superlader 1006, 1007 gemeinsam zu betreiben und um stets dieselbe Leistung für jeden des ersten und zweiten elektrischen Superladers 1006, 1007 bereitzustellen, um die Steuerkomplexität des Ladesystems zu minimieren.The first and second electric supercharger 1006 . 1007 be through a main battery 1020 powered by the car and its operation is controlled by a control module 1021 controlled, which may be the main ECU of the car or alternatively a separate controller. The control module 1021 is arranged to the first and second electric superchargers 1006 . 1007 operate the same power for each of the first and second electric superchargers 1006 . 1007 to minimize the control complexity of the charging system.

Der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 sind in einer konfigurierbaren Anordnung bereitgestellt, die während der Verwendung des Motors 1001 selektiv zwischen einer Reihenkonfiguration, bei welcher die beiden elektrischen Superlader in Reihe zueinander angeordnet sind, und einer Parallelkonfiguration umgeschaltet werden kann, bei welcher die beiden elektrischen Superlader parallel zueinander angeordnet sind. Die Reihenkonfiguration ist eine Konfiguration, bei welcher Luft durch den ersten elektrischen Superlader 1006 strömt, bevor sie durch den zweiten elektrischen Superlader 1007 strömt, während die Parallelkonfiguration eine Konfiguration ist, bei welcher ein erster Luftstrom durch den ersten elektrischen Superlader (aber nicht durch den zweiten elektrischen Superlader) strömt, während ein paralleler zweiter Luftstrom durch den zweiten elektrischen Superlader (aber nicht durch den ersten elektrischen Superlader) strömt. Die konfigurierbare Anordnung ist angeordnet, um selektiv zwischen der Reihenkonfiguration und der Parallelkonfiguration durch eine Ventilbaugruppe 1050 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die nachstehend ausführlicher beschrieben ist, umgeschaltet zu werden.The first and second electric supercharger 1006 . 1007 are provided in a configurable arrangement during use of the motor 1001 selectively switchable between a series configuration in which the two electric superchargers are arranged in series with each other, and a parallel configuration in which the two electric superchargers are arranged in parallel with each other. The series configuration is a configuration in which air passes through the first electric supercharger 1006 flows through before passing through the second electric supercharger 1007 flows while the parallel configuration one A configuration is where a first airflow passes through the first electric supercharger (but not through the second electric supercharger) while a second parallel airflow flows through the second electric supercharger (but not through the first electric supercharger). The configurable assembly is arranged to selectively connect between the series configuration and the parallel configuration through a valve assembly 1050 according to an embodiment of the present invention, which is described in more detail below, to be switched.

Der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 sind beide in Reihe mit dem und stromabwärts des Turboladers 1005 angeordnet und so sind alle angeordnet, um Luft, die durch den Turbolader bereits verdichtet worden ist, weiter zu verdichten, obwohl in anderen Ausführungsformen der erste und zweite elektrische Superlader gleichermaßen parallel zum Turbolader angeordnet sein könnten oder der Turbolader durch einen herkömmlichen mechanischen Superlader ersetzt werden könnte oder insgesamt weggelassen werden könnte.The first and second electric supercharger 1006 . 1007 Both are in series with and downstream of the turbocharger 1005 are arranged and so are all arranged to further compress air that has already been compressed by the turbocharger, although in other embodiments the first and second electric superchargers could be equally disposed parallel to the turbocharger or the turbocharger replaced by a conventional mechanical supercharger could or could be left out altogether.

Der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Motors 1001 angeordnet, obwohl sie gleichermaßen auf derselben Seite des Motors angeordnet sein könnten.The first and second electric supercharger 1006 . 1007 are on opposite sides of the engine 1001 although they could equally be located on the same side of the engine.

Wenn sich der erste und zweite Superlader 1006, 1007 in der Reihenkonfiguration befinden, ist ein Auslass des ersten elektrischen Superladers mit einem Einlass des zweiten elektrischen Superladers 1007 durch einen ersten Strömungsweg 1008a verbunden, um Luft vom ersten elektrischen Superlader an den zweiten elektrischen Superlader abzugeben.When the first and second superchargers 1006 . 1007 in the series configuration is an outlet of the first electric supercharger with an inlet of the second electric supercharger 1007 through a first flow path 1008a connected to deliver air from the first electric supercharger to the second electric supercharger.

Das Ansaugsystem 1003 umfasst ferner einen zweiten Strömungsweg 1008b zum Abgeben von Luft vom Auslass des ersten elektrischen Superladers 1006 und zum Umgehen des zweiten elektrischen Superladers 1007, wenn sich der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 in der Parallelkonfiguration befinden.The intake system 1003 further includes a second flow path 1008b for discharging air from the outlet of the first electric supercharger 1006 and bypassing the second electric supercharger 1007 when the first and second electric superchargers 1006 . 1007 in the parallel configuration.

Das Ansaugsystem 1003 umfasst ferner einen dritten Strömungsweg 1008c zum Umgehen des ersten elektrischen Superladers 1006 und zum Abgeben von Luft an den zweiten elektrischen Superlader 1007, wenn sich der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 in der Parallelkonfiguration befinden.The intake system 1003 further includes a third flow path 1008c to bypass the first electric supercharger 1006 and for delivering air to the second electric supercharger 1007 when the first and second electric superchargers 1006 . 1007 in the parallel configuration.

Der erste, zweite und dritte Strömungsweg 1008a, 1008b, 1008c verlaufen alle parallel zueinander und stellen zusammen einen konfigurierbaren aufgeladenen Strömungsweg bereit.The first, second and third flow paths 1008a . 1008b . 1008c all run parallel to each other and together provide a configurable charged flow path.

Das Ansaugsystem ist mit einer Ventilbaugruppe 1050 zum selektiven Umschalten des ersten und zweiten elektrischen Superladers 1006, 1007 zwischen der Reihen- und Parallelkonfiguration versehen. Die Ventilbaugruppe 1050 umfasst ein Gehäuse 1051, das einen ersten, zweiten und dritten Strömungskanal 1052a, 1052b, 1052c bereitstellt, wie schematisch in den 13 und 14 veranschaulicht. Der erste, zweite und dritte Strömungskanal verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Der erste Strömungskanal 1052a bildet einen Teil des ersten Strömungswegs 1008a zum Abgeben von Luft von dem ersten elektrischen Superlader 1006 an den zweiten elektrischen Superlader 1007 aus, wenn der erste und zweite elektrische Superlader in der Reihenkonfiguration betrieben werden. Der zweite Strömungskanal 1052b bildet einen Teil des zweiten Strömungswegs 1008b zum Abgeben von Luft von dem ersten elektrischen Superlader 1006 und Umgehen des zweiten elektrischen Superladers 1007 aus, wenn der erste und zweite elektrische Superlader in der Parallelkonfiguration betrieben werden. Der dritte Strömungskanal 1052c bildet einen Teil des dritten Strömungswegs 8c zum Umgehen des ersten elektrischen Superladers 1006 und Abgeben von Luft an den zweiten elektrischen Superlader 1007 aus, wenn der erste und zweite elektrische Superlader in der Parallelkonfiguration betrieben werden.The intake system is equipped with a valve assembly 1050 for selectively switching the first and second electric superchargers 1006 . 1007 provided between the serial and parallel configuration. The valve assembly 1050 includes a housing 1051 having a first, second and third flow channel 1052a . 1052b . 1052c provides as schematic in the 13 and 14 illustrated. The first, second and third flow passages are substantially parallel to one another. The first flow channel 1052a forms part of the first flow path 1008a for discharging air from the first electric supercharger 1006 to the second electric supercharger 1007 when the first and second electric superchargers are operated in the series configuration. The second flow channel 1052b forms part of the second flow path 1008b for discharging air from the first electric supercharger 1006 and bypassing the second electric supercharger 1007 when the first and second electric superchargers are operated in the parallel configuration. The third flow channel 1052c forms part of the third flow path 8c to bypass the first electric supercharger 1006 and discharging air to the second electric supercharger 1007 when the first and second electric superchargers are operated in the parallel configuration.

Jeder des ersten, zweiten und dritten Strömungskanals 1052a, 1052b, 1052c ist mit einem entsprechenden Ventilelement 1053a, 1053b, 1053c, zum Beispiel einem Schmetterlingsventilelement, versehen, wie schematisch in den 13 und 14 veranschaulicht. Jedes Ventilelement 1053a, 1053b, 1053c kann zwischen einer geschlossenen Position, in welcher es dem Verhindern des Luftstroms durch seinen entsprechenden Strömungskanal 1052a, 1052b, 1052c (und daher durch seinen entsprechenden Strömungsweg 1008a, 1008b, 1008c) dient, und einer offenen Position gedreht werden, in welcher der Fluidstrom aktiviert ist. Jedes Ventilelement 1053a, 1053b, 1053c kann angeordnet sein, um seinen entsprechenden Strömungskanal 1052a, 1052b, 1052c mindestens im Wesentlichen vollständig zu versiegeln, um dadurch seinen entsprechenden Strömungsweg 1008a, 1008b, 1008c zu versiegeln, wenn es sich in der geschlossenen Position befindet.Each of the first, second and third flow channels 1052a . 1052b . 1052c is with a corresponding valve element 1053a . 1053b . 1053c , For example, a butterfly valve element, as shown schematically in the 13 and 14 illustrated. Each valve element 1053a . 1053b . 1053c can be between a closed position in which it prevents the flow of air through its respective flow channel 1052a . 1052b . 1052c (and therefore through its corresponding flow path 1008a . 1008b . 1008c) serves to be rotated and an open position in which the fluid flow is activated. Each valve element 1053a . 1053b . 1053c may be arranged to its corresponding flow channel 1052a . 1052b . 1052c at least substantially completely to thereby seal its corresponding flow path 1008a . 1008b . 1008c to seal when it is in the closed position.

Das erste, zweite und dritte Ventilelement 1053a, 1053b, 1053c sind jeweils entlang einer gemeinsamen Schwenkachse angeordnet und an einer gemeinsamen Welle 1054 fixiert, wie schematisch in 15 veranschaulicht. Die gemeinsame Welle 1054 ist drehbar am Gehäuse 1051 montiert. Die gemeinsame Welle 1054 ist an einen Ausgang eines gemeinsamen Aktors 1055 (wie ebenfalls in 15 gezeigt) gekoppelt, der betrieben werden kann, um die gemeinsame Welle zu drehen, um dadurch die Position von jedem des ersten, zweiten und dritten Ventilelements 1053a, 1053b, 1053c zu steuern.The first, second and third valve element 1053a . 1053b . 1053c are each arranged along a common pivot axis and on a common shaft 1054 fixed as shown schematically in 15 illustrated. The common wave 1054 is rotatable on the housing 1051 assembled. The common wave 1054 is to an output of a common actuator 1055 (as well as in 15 shown) which is operable to rotate the common shaft to thereby position each of the first, second and third valve members 1053a . 1053b . 1053c to control.

Das zweite und dritte Ventilelement 1053b, 1053c sind vom ersten Ventilelement 1053a um etwa 90° versetzt. Das zweite und dritte Ventilelement sind daher angeordnet, um etwa 90 Grad phasenungleich zum ersten Ventilelement 1053a betrieben zu werden, derart, dass, wenn sich das erste Ventilelement 1053a in seiner geschlossenen Position befindet, sich das zweite und dritte Ventilelement 1053b, 1053c jeweils in ihren Positionen mit maximaler Öffnung befinden. Das zweite und dritte Ventilelement 1053b, 1053c sind voneinander nicht winkelversetzt und sind so angeordnet, um phasengleich miteinander betrieben zu werden. Das erste, zweite und dritte Ventilelement 1053a, 1053b, 1053b weisen ein festes Phasenverhältnis auf, da jedes an der gemeinsamen Welle 1054 fixiert ist.The second and third valve element 1053b . 1053c are from the first valve element 1053a offset by about 90 °. The second and third valve members are therefore arranged about 90 degrees out of phase with the first valve member 1053a to be operated, such that when the first valve element 1053a is in its closed position, the second and third valve element 1053b . 1053c each in their positions with maximum opening. The second and third valve element 1053b . 1053c are not angularly offset from each other and are arranged so as to be operated in phase with each other. The first, second and third valve element 1053a . 1053b . 1053b have a fixed phase relationship, since each on the common shaft 1054 is fixed.

Der gemeinsame Aktor 1055 kann betrieben werden, um die gemeinsame Welle 1054 in eine erste Position zu drehen (oder die gemeinsame Welle darin zu halten), in welcher sich das erste Ventilelement 1053a in einer Position mit maximaler Öffnung befindet und sich das zweite und dritte Ventilelement 1053b, 1053c in ihren geschlossenen Positionen befinden, wie schematisch in 13 veranschaulicht. In dieser Position bleibt der erste Strömungsweg 1008a offen, während der zweite und dritte Strömungsweg 1008b, 1008c geschlossen bleiben, und so ist es möglich, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 1006, 1007 in der Reihenkonfiguration zu betreiben. Der gemeinsame Aktor kann ebenfalls betrieben werden, um die gemeinsame Welle 1054 in eine zweite Position zu drehen (oder die gemeinsame Welle darin zu halten), in welcher sich das erste Ventilelement 1053a in seiner geschlossenen Position befindet und sich das zweite und dritte Ventilelement 1053b, 1053c in ihren Positionen mit maximaler Öffnung befinden, wie schematisch in 14 veranschaulicht. In dieser Position ist der erste Strömungsweg 1008a geschlossen, während der zweite und dritte Strömungsweg 1008b, 1008c offen sind, und so ist es möglich, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 1006, 1007 in der Parallelkonfiguration zu betreiben.The common actor 1055 can be operated to the common wave 1054 to turn into a first position (or to keep the common shaft therein), in which the first valve element 1053a located in a position with maximum opening and the second and third valve element 1053b . 1053c in their closed positions, as shown schematically in 13 illustrated. In this position remains the first flow path 1008a open, while the second and third flow path 1008b . 1008c remain closed, and so it is possible the first and second electric superchargers 1006 . 1007 to operate in the series configuration. The common actuator can also be operated to the common shaft 1054 to rotate to a second position (or to keep the common shaft therein), in which the first valve element 1053a is in its closed position and the second and third valve element 1053b . 1053c in their maximum opening positions, as shown schematically in 14 illustrated. In this position is the first flow path 1008a closed, while the second and third flow path 1008b . 1008c are open, and so it is possible the first and second electric superchargers 1006 . 1007 to operate in the parallel configuration.

Die Ventilbaugruppe 1050 ist ferner mit einem Vorspannelement 1056 zum Vorspannen der gemeinsamen Welle 1054 in Richtung ihrer ersten Position versehen. Durch das Vorspannen der gemeinsamen Welle 1054 in diese Richtung ist es möglich, einen ausfallsicheren Modus zu erreichen, wobei sich das erste Ventilelement 1053a in seiner offenen Position befindet und sich das zweite und dritte Ventilelement 1053b, 1053c in ihren geschlossenen Positionen befinden, derart, dass die konfigurierbare Anordnung der elektrischen Superlader die Reihenkonfiguration standardmäßig annimmt. In anderen Ausführungsformen könnte ein Vorspannelement jedoch gleichermaßen dazu dienen, die gemeinsame Welle in die entgegengesetzte Richtung vorzuspannen.The valve assembly 1050 is further provided with a biasing element 1056 for biasing the common shaft 1054 provided in the direction of their first position. By biasing the common shaft 1054 In this direction, it is possible to achieve a fail-safe mode, wherein the first valve element 1053a is in its open position and the second and third valve element 1053b . 1053c are in their closed positions such that the configurable arrangement of the electric superchargers will default to the row configuration. However, in other embodiments, a biasing member could equally serve to bias the common shaft in the opposite direction.

Das Ansaugsystem 1003 umfasst ferner eine Umgehungsleitung 1012, die betrieben werden kann, um den aufgeladenen Strömungsweg 1008a, 1008b, 1008c selektiv zu umgehen (einschließlich des ersten und zweiten elektrischen Superladers 1006, 1007). Die Umgehungsleitung 1012 ist in Reihe mit dem und stromabwärts des Turboladers 1005 angeordnet, verläuft aber parallel zu dem aufgeladenen Strömungsweg 1008a, 1008b, 1008c und jedem des ersten und zweiten elektrischen Superladers 1006, 1007. Die Umgehungsleitung 1012 ist mit einem Umgehungsventil 1013 versehen, das selektiv geöffnet werden kann, um Luft, die durch das Ansaugsystem 1003 strömt, den ersten und zweiten elektrischen Superlader 1006, 1007 umgehen zu lassen, und das geschlossen werden kann, um die Umgehungsleitung 1012 zu schließen, derart, dass Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, über den aufgeladenen Strömungsweg 1008a, 1008b, 1008c und durch den ersten und zweiten elektrischen Superlader 1006, 1007 strömt.The intake system 1003 further comprises a bypass 1012 that can be operated to the charged flow path 1008a . 1008b . 1008c to selectively bypass (including the first and second electric superchargers 1006 . 1007 ). The bypass line 1012 is in series with and downstream of the turbocharger 1005 arranged, but runs parallel to the charged flow path 1008a . 1008b . 1008c and each of the first and second electric superchargers 1006 . 1007 , The bypass line 1012 is with a bypass valve 1013 which can be selectively opened to allow air to pass through the intake system 1003 flows, the first and second electric superchargers 1006 . 1007 to get around, and that can be closed to the bypass line 1012 such that air flowing through the intake system passes over the charged flow path 1008a . 1008b . 1008c and by the first and second electric superchargers 1006 . 1007 flows.

Das Ansaugsystem umfasst ferner eine Ladungskühlungsvorrichtung 1009, eine Drosselvorrichtung 1010 und einen Ansaugkrümmer 1011, die in Reihe mit und stromabwärts von jedem des Turboladers 1005 und des ersten und zweiten elektrischen Superladers 1006, 1007 angeordnet sind.The intake system further includes a charge cooling device 1009 , a throttle device 1010 and an intake manifold 1011 in line with and downstream of each of the turbocharger 1005 and the first and second electric superchargers 1006 . 1007 are arranged.

Der Betrieb des Ansaugsystems 1003 und der Ventilbaugruppe 1050 wird nun beschrieben.The operation of the intake system 1003 and the valve assembly 1050 will now be described.

Während des normalen stationären Betriebs des Motors 1001 wird das Umgehungsventil 1013 in seiner offenen Position gehalten. In diesem Zustand wird Luft, die durch das Ansaugsystem 1003 an den Motor 1001 abgegeben wird, durch den Turbolader 1005 verdichtet und strömt dann durch die Umgehungsleitung 1012, wodurch der aufgeladene Strömungsweg 1008a, 1008b, 1008c und der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 umgangen werden. Die verdichtete Luft wird dann durch die Ladungskühlungsvorrichtung 1009 gekühlt, bevor sie durch die Drosselvorrichtung 1010 strömt und über den Ansaugkrümmer 1011 in den Motor 1001 eintritt.During normal stationary operation of the engine 1001 becomes the bypass valve 1013 held in its open position. In this condition, air is passing through the intake system 1003 to the engine 1001 is discharged through the turbocharger 1005 compressed and then flows through the bypass line 1012 , causing the charged flow path 1008a . 1008b . 1008c and the first and second electric superchargers 1006 . 1007 to be bypassed. The compressed air is then passed through the charge cooling device 1009 cooled before passing through the throttle device 1010 flows and over the intake manifold 1011 in the engine 1001 entry.

Wenn die Drosselposition erhöht ist, können der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 betrieben werden, um die Luft, die durch das Ansaugsystem 1003 an den Motor 1001 abgegeben wird, weiter zu verdichten, um eine schnellere Reaktion auf die erhöhte Drosselposition bereitzustellen und ein Turboloch zu bekämpfen. Die ECU des Fahrzeugs bestimmt, welche Konfiguration verwendet werden sollte. Diese Bestimmung kann zum Beispiel auf der Drosselposition und/oder der Motordrehzahl oder der Luftmassenströmungsrate basieren. Zum Beispiel kann die Reihenkonfiguration ausgewählt werden, wenn eine große Erhöhung des Drosselwinkels detektiert wird und/oder wenn die Motordrehzahl niedrig ist, und es kann die Parallelkonfiguration bei höheren Motordrehzahlen ausgewählt werden.When the throttle position is increased, the first and second electric superchargers may 1006 . 1007 be operated to control the air passing through the intake system 1003 to the engine 1001 is delivered to further compress to provide a faster response to the increased throttle position and to combat turbo lag. The ECU of the vehicle determines which configuration should be used. This provision may be for Example based on the throttle position and / or the engine speed or the mass air flow rate. For example, the series configuration may be selected when a large increase in the throttle angle is detected and / or when the engine speed is low, and the parallel configuration may be selected at higher engine speeds.

Wenn bestimmt wird, dass der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 in der Reihenkonfiguration betrieben werden sollten, wird der gemeinsame Aktor 1055 betrieben, um die gemeinsame Welle 1054 in ihre erste Position zu bewegen (oder die gemeinsame Welle darin zu halten), derart, dass der erste Strömungsweg 1008a offen ist, während der zweite und dritte Strömungsweg 1008b, 1008c geschlossen bleiben. In dieser Konfiguration werden der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 zusammen in Reihe miteinander betrieben, um Luft, die über den ersten Strömungsweg 1008a durch das Ansaugsystem 1003 strömt, sequenziell weiter zu verdichten.When it is determined that the first and second electric superchargers 1006 . 1007 should be operated in the series configuration, the common actuator 1055 operated to the common wave 1054 to move into its first position (or to keep the common shaft in it), such that the first flow path 1008a is open while the second and third flow paths 1008b . 1008c stay closed. In this configuration, the first and second electric superchargers 1006 . 1007 operated together in series with each other to supply air via the first flow path 1008a through the intake system 1003 flows to further sequentially compress.

Wenn alternativ bestimmt wird, dass der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 in der Parallelkonfiguration betrieben werden sollten, wird der gemeinsame Aktor 1055 betrieben, um die gemeinsame Welle 1054 in ihre zweite Position zu bewegen (oder die gemeinsame Welle darin zu halten), derart, dass der erste Strömungsweg 1008a geschlossen ist, während der zweite und dritte Strömungsweg 1008b, 1008c offen sind. In dieser Konfiguration werden der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 zusammen parallel betrieben und jeder verdichtet einen Teil der Luft, die über den zweiten und dritten Strömungsweg 1008b, 1008c durch das Ansaugsystem 1003 strömt.Alternatively, if it is determined that the first and second electric superchargers 1006 . 1007 in the parallel configuration should be the common actuator 1055 operated to the common wave 1054 to move into its second position (or to keep the common shaft therein), such that the first flow path 1008a is closed while the second and third flow paths 1008b . 1008c are open. In this configuration, the first and second electric superchargers 1006 . 1007 operated in parallel and each compresses a portion of the air through the second and third flow paths 1008b . 1008c through the intake system 1003 flows.

Wenn der Motor 1001 in den stationären Betrieb zurückkehrt, können der erste und zweite elektrische Superlader 1006, 1007 deaktiviert werden und es kann das Umgehungsventil 1013 geöffnet werden, um die Umgehungsleitung 1012 erneut zu öffnen, wodurch gestattet wird, dass Luft, die durch das Ansaugsystem 1003 strömt, den aufgeladenen Strömungsweg 1008a, 1008b, 1008c und den ersten und zweiten elektrischen Superlader 1006, 1007 umgeht.If the engine 1001 returns to stationary operation, the first and second electric superchargers 1006 . 1007 it can be disabled and it can be the bypass valve 1013 be opened to the bypass line 1012 reopen, allowing air to pass through the intake system 1003 flows, the charged flow path 1008a . 1008b . 1008c and the first and second electric superchargers 1006 . 1007 bypasses.

Die vorstehend beschriebene konfigurierbare Anordnung ermöglicht, dass die vorteilhafteste Konfiguration der beiden elektrischen Superlader 1006, 1007 für eine beliebige gegebene Betriebsbedingung des Motors 1001 ausgewählt wird, derart, dass die Gesamtleistung des Ladesystems über einen größeren Bereich von Betriebsbedingungen optimiert werden kann.The configurable arrangement described above allows the most advantageous configuration of the two electric superchargers 1006 . 1007 for any given operating condition of the engine 1001 is selected such that the overall performance of the charging system can be optimized over a wider range of operating conditions.

Die Verwendung einer gemeinsamen Ventilbaugruppe 1050 zum Steuern des Öffnens und Schließens des ersten, zweiten und dritten Strömungswegs 1008a, 1008b, 1008c gestattet eine Reduzierung der Kosten, des Gewichts, der Anzahl der Teile und der Steuerkomplexität im Vergleich zu einer alternativen Lösung, bei welcher drei separate Ventile, die durch drei separate Aktoren gesteuert werden, zum Öffnen und Schließen des ersten, zweiten und dritten Strömungswegs 1008a, 1008b, 1008c verwendet werden.The use of a common valve assembly 1050 for controlling the opening and closing of the first, second and third flow paths 1008a . 1008b . 1008c allows a reduction in cost, weight, number of parts, and control complexity compared to an alternative solution in which three separate valves controlled by three separate actuators open and close the first, second and third flow paths 1008a . 1008b . 1008c be used.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst die Ventilbaugruppe 1050 drei Ventilelemente 1053a, 1053b, 1053c, die angeordnet sind, um drei unterschiedliche Strömungswege 1008a, 1008b, 1008c zu öffnen und zu schließen, die parallel zueinander in einem Gasstromsystem angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen kann eine Ventilbaugruppe jedoch nur zwei Ventilelemente umfassen, die angeordnet sind, um zwei unterschiedliche Strömungswege zu öffnen und zu schließen. Zum Beispiel veranschaulichen die 16 und 17 zwei alternative Ausführungsformen, die der Ausführungsform von 12 in Bezug auf den Aufbau und den Betrieb im Allgemeinen ähneln. Bereits in Bezug auf die Ausführungsform aus 12 beschriebene Merkmale enthalten Bezugszeichen in der 1100er- bzw. 1200er-Reihe und es werden nur die Unterschiede im Vergleich zur Ausführungsform von 12 beschrieben.In the embodiment described above, the valve assembly comprises 1050 three valve elements 1053a . 1053b . 1053c which are arranged around three different flow paths 1008a . 1008b . 1008c to open and close, which are arranged parallel to each other in a gas flow system. However, in other embodiments, a valve assembly may include only two valve elements arranged to open and close two different flow paths. For example, illustrate the 16 and 17 two alternative embodiments, that of the embodiment of 12 generally similar in construction and operation. Already in terms of the embodiment 12 described features include reference numerals in the 1100 or 1200 series and only the differences compared to the embodiment of 12 described.

In der Ausführungsform von 16 umfasst die Ventilbaugruppe 1150 nur zwei Strömungskanäle, die jeweils einen Teil eines ersten Strömungswegs 1108a zum Abgeben von Luft von dem Auslass des ersten elektrischen Superladers 1106 an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers 1107 und eines zweiten Strömungswegs 1108c zum Umgehen des ersten elektrischen Superladers 1106 und Abgeben von Luft an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers 1107 ausbilden. In dieser Ausführungsform sind ein erstes und zweites Ventilelement 1153a, 1153c der Ventilbaugruppe 1150 an einer gemeinsamen Welle 1154 fixiert und angeordnet, um durch einen gemeinsamen Aktor 1155 gesteuert zu werden, um den ersten und zweiten Strömungsweg 1108a, 1108c zu öffnen und zu schließen. Die beiden Ventilelemente 1153a, 1153c sind angeordnet, um phasenungleich miteinander betrieben zu werden. Ein separates Ventil 1153b, das durch einen separaten Aktor gesteuert wird, wird zum Öffnen und Schließen eines weiteren Strömungswegs 1108b zum Abgeben von Luft von dem ersten elektrischen Superlader 1106 und Umgehen des zweiten elektrischen Superladers 1107 verwendet.In the embodiment of 16 includes the valve assembly 1150 only two flow channels, each part of a first flow path 1108a for discharging air from the outlet of the first electric supercharger 1106 to the inlet of the second electric supercharger 1107 and a second flow path 1108c to bypass the first electric supercharger 1106 and discharging air to the inlet of the second electric supercharger 1107 form. In this embodiment, a first and second valve element 1153a . 1153C the valve assembly 1150 on a common wave 1154 fixed and arranged to move through a common actuator 1155 to be controlled to the first and second flow path 1108a . 1108c to open and close. The two valve elements 1153a . 1153C are arranged to operate in phase with each other. A separate valve 1153b , which is controlled by a separate actuator, is used to open and close another flow path 1108b for discharging air from the first electric supercharger 1106 and bypassing the second electric supercharger 1107 used.

Man wird zu schätzen wissen, dass in einer anderen Ausführungsform eine ähnliche Ventilbaugruppe gleichermaßen angeordnet sein könnte, um den Strömungsweg 1108a zum Abgeben von Luft von dem Auslass des ersten elektrischen Superladers 1106 an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers 1107 und den Strömungsweg 1108b zum Abgeben von Luft von dem ersten elektrischen Superlader 1106 und Umgehen des zweiten elektrischen Superladers 1107 zu steuern. In einer derartigen Ausführungsform können die Strömungswege 1108a, 1108b als erster und zweiter Strömungsweg innerhalb der Bedeutung der beigefügten Patentansprüche betrachtet werden.It will be appreciated that in another embodiment, a similar valve assembly could be equally disposed to the flow path 1108a for discharging air from the outlet of the first electric supercharger 1106 to the inlet of the second electric supercharger 1107 and the flow path 1108b for discharging air from the first electric supercharger 1106 and bypassing the second electric supercharger 1107 to control. In such an embodiment, the flow paths 1108a . 1108b are considered as first and second flow paths within the meaning of the appended claims.

In der Ausführungsform von 17 umfasst die Ventilbaugruppe 1250 nur zwei Strömungskanäle, die jeweils einen Teil eines ersten Strömungswegs 1208b zum Abgeben von Luft von dem ersten elektrischen Superlader 1206 und Umgehen des zweiten elektrischen Superladers 1207 und eines zweiten Strömungswegs 1208c zum Umgehen des ersten elektrischen Superladers 1206 und Abgeben von Luft an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers 1207 ausbilden. In dieser Ausführungsform sind ein erstes und zweites Ventilelement 1253b, 1253c der Ventilbaugruppe 1250 an einer gemeinsamen Welle 1254 fixiert und angeordnet, um durch einen gemeinsamen Aktor 1255 gesteuert zu werden, um den ersten und zweiten Strömungsweg 1208b, 1208c zu öffnen und zu schließen. Die beiden Ventilelemente 1253b, 1253c sind angeordnet, um phasengleich miteinander betrieben zu werden. Ein separates Ventil 1253a, das durch einen separaten Aktor gesteuert wird, wird zum Öffnen und Schließen eines weiteren Strömungswegs 1208a zum Abgeben von Luft von dem Auslass des ersten elektrischen Superladers 1206 an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers 1207 verwendet.In the embodiment of 17 includes the valve assembly 1250 only two flow channels, each part of a first flow path 1208b for discharging air from the first electric supercharger 1206 and bypassing the second electric supercharger 1207 and a second flow path 1208C to bypass the first electric supercharger 1206 and discharging air to the inlet of the second electric supercharger 1207 form. In this embodiment, a first and second valve element 1253b . 1253c the valve assembly 1250 on a common wave 1254 fixed and arranged to move through a common actuator 1255 to be controlled to the first and second flow path 1208b . 1208C to open and close. The two valve elements 1253b . 1253c are arranged to be operated in phase with each other. A separate valve 1253a , which is controlled by a separate actuator, is used to open and close another flow path 1208a for discharging air from the outlet of the first electric supercharger 1206 to the inlet of the second electric supercharger 1207 used.

Man wird zu schätzen wissen, dass eine Ventilbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls in anderen Einlass- und Abgassystemen verwendet werden kann, bei welchen es gewünscht wird, mehrere Gasstromwege zu öffnen und zu schließen. Zum Beispiel veranschaulicht 18 schematisch einen Abschnitt eines Abgassystems 1301, das sich in einen ersten Abgasströmungsweg 1302 und einen alternativen Abgasströmungsweg 1303 aufteilt, der parallel zum ersten Abgasströmungsweg angeordnet ist. Das Abgassystem 1301 ist mit einer Ventilbaugruppe 1304 versehen, die einen ersten und zweiten Strömungskanal umfasst, die jeweils einen Teil des ersten Abgasströmungswegs 1302 und des alternativen Abgasströmungswegs 1303 ausbilden. Die Ventilbaugruppe 1304 umfasst ferner ein erstes und zweites Ventilelement 1305, 1306, die jeweils angeordnet sind, um einen entsprechenden des ersten Abgasströmungswegs 1302 und des alternativen Abgasströmungswegs 1303 zu öffnen und zu schließen. Das erste und zweite Ventilelement 1305, 1306 sind an einer gemeinsamen Welle 1308 fixiert und sind angeordnet, um phasenungleich miteinander betrieben zu werden, derart, dass, wenn sich das erste Ventilelement 1305 in seiner offenen Position befindet, sich das zweite Ventilelement 1306 in seiner geschlossenen Position befindet, und umgekehrt. Die Ventilbaugruppe 1304 umfasst einen gemeinsamen Aktor 1307 zum Steuern der Position von jedem des ersten und zweiten Ventilelements 1305, 1306. Durch das Betreiben des gemeinsamen Aktors 1307 ist es möglich, einen des ersten Abgasströmungswegs 1302 und des alternativen Abgasströmungswegs 1303 zu öffnen, während der andere des ersten Abgasströmungswegs 1302 und des alternativen Abgasströmungswegs 1303 geschlossen wird, um dadurch die Route zu steuern, welche die Abgase, die durch das Abgassystem 1301 strömen, einschlagen.It will be appreciated that a valve assembly according to the present invention may also be used in other intake and exhaust systems in which it is desired to open and close multiple gas flow paths. For example, illustrated 18 schematically a portion of an exhaust system 1301 , which is in a first exhaust gas flow path 1302 and an alternative exhaust flowpath 1303 splits, which is arranged parallel to the first exhaust gas flow path. The exhaust system 1301 is with a valve assembly 1304 comprising a first and second flow channel, each a part of the first exhaust gas flow path 1302 and the alternative exhaust flow path 1303 form. The valve assembly 1304 further comprises a first and second valve element 1305 . 1306 each disposed to a corresponding one of the first exhaust gas flow path 1302 and the alternative exhaust flow path 1303 to open and close. The first and second valve element 1305 . 1306 are on a common wave 1308 fixed and are arranged to be operated in phase with each other, such that when the first valve element 1305 is in its open position, the second valve element 1306 in its closed position, and vice versa. The valve assembly 1304 includes a common actor 1307 for controlling the position of each of the first and second valve members 1305 . 1306 , By operating the common actuator 1307 it is possible, one of the first exhaust gas flow path 1302 and the alternative exhaust flow path 1303 open while the other of the first exhaust flow path 1302 and the alternative exhaust flow path 1303 is closed to thereby control the route which the exhaust gases passing through the exhaust system 1301 pour in, hit.

Zahlreiche Modifikationen können an beliebigen der vorstehenden Beispiele vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung nach der Definition in den beigefügten Patentansprüchen abzuweichen. Zum Beispiel kann der Turbolader, der in jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen enthalten ist, durch einen anderen Typ von Ladevorrichtung ersetzt werden, wie zum Beispiel einen herkömmlichen mechanischen Superlader, oder er kann alternativ insgesamt weggelassen werden. Andere Modifikationen und Variationen sind dem Fachmann ersichtlich.Numerous modifications may be made to any of the foregoing examples without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims. For example, the turbocharger included in each of the embodiments described above may be replaced by another type of charging device, such as a conventional mechanical supercharger, or alternatively may be omitted altogether. Other modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.

Claims (47)

Ansaugsystem zum Abgeben von Luft an einen Verbrennungsmotor eines Automobils, wobei das Ansaugsystem zwei elektrische Superlader umfasst, die angeordnet sind, um Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, vor der Abgabe an den Verbrennungsmotor bei der Verwendung zu verdichten.An intake system for delivering air to an internal combustion engine of an automobile, the intake system comprising two electrical superchargers arranged to compress air flowing through the intake system prior to delivery to the internal combustion engine in use. Ansaugsystem nach Anspruch 1, wobei das Ansaugsystem ferner eine zusätzliche Ladevorrichtung umfasst.Intake system after Claim 1 wherein the intake system further comprises an additional charging device. Ansaugsystem nach Anspruch 2, wobei die beiden elektrischen Superlader in Reihe mit der zusätzlichen Ladevorrichtung angeordnet sind.Intake system after Claim 2 wherein the two electric superchargers are arranged in series with the additional charging device. Ansaugsystem nach Anspruch 2, wobei die beiden elektrischen Superlader parallel zu der zusätzlichen Ladevorrichtung angeordnet sind.Intake system after Claim 2 wherein the two electric superchargers are arranged parallel to the additional charging device. Ansaugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden elektrischen Superlader in Reihe zueinander angeordnet sind.Intake system according to one of the preceding claims, wherein the two electric superchargers are arranged in series with each other. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die beiden elektrischen Superlader parallel zueinander angeordnet sind.Intake system according to one of the Claims 1 to 4 , wherein the two electric superchargers are arranged parallel to each other. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die beiden elektrischen Superlader in einer konfigurierbaren Anordnung bereitgestellt sind, die während der Verwendung des Ansaugsystems selektiv zwischen einer Reihenkonfiguration, bei welcher die beiden elektrischen Superlader in Reihe zueinander angeordnet sind, und einer Parallelkonfiguration umgeschaltet werden kann, bei welcher die beiden elektrischen Superlader parallel zueinander angeordnet sind.Intake system according to one of the Claims 1 to 4 wherein the two electric superchargers are provided in a configurable arrangement, the during use of the intake system, selectively switching between a series configuration in which the two electric superchargers are arranged in series with each other and a parallel configuration in which the two electric superchargers are arranged in parallel with each other. Ansaugsystem nach Anspruch 7, wobei das Ansaugsystem einen ersten Strömungsweg zum Abgeben von Luft von einem Auslass eines ersten der beiden elektrischen Superlader an einen Einlass eines zweiten der beiden elektrischen Superlader, wenn die beiden elektrischen Superlader in der Reihenkonfiguration betrieben werden, einen zweiten Strömungsweg zum Abgeben von Luft von dem Auslass des ersten elektrischen Superladers und Umgehen des zweiten elektrischen Superladers, wenn die beiden elektrischen Superlader in der Parallelkonfiguration betrieben werden, und einen dritten Strömungsweg zum Umgehen des ersten elektrischen Superladers und Abgeben von Luft an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers, wenn die beiden elektrischen Superlader in der Parallelkonfiguration betrieben werden, umfasst.Intake system after Claim 7 wherein the intake system includes a first flow path for discharging air from an outlet of a first one of the two electric superchargers to an inlet of a second one of the two electric superchargers when the two electric superchargers are operated in the series configuration, a second flow path for discharging air therefrom Outlet of the first electric supercharger and bypassing the second electric supercharger when the two electric superchargers are operated in the parallel configuration, and a third flow path for bypassing the first electric supercharger and discharging air to the inlet of the second electric supercharger when the two electric superchargers in the parallel configuration. Ansaugsystem nach Anspruch 8, wobei der erste Strömungsweg mit einem ersten Ventilelement versehen ist, das geöffnet werden kann, um zu gestatten, dass Luft vom ersten elektrischen Superlader zum zweiten elektrischen Superlader strömt, der zweite Strömungsweg mit einem zweiten Ventilelement versehen ist, das geöffnet werden kann, um zu gestatten, dass Luft von dem ersten elektrischen Superlader strömt und den zweiten elektrischen Superlader umgeht, und wobei der dritte Strömungsweg mit einem dritten Ventilelement versehen ist, das geöffnet werden kann, um zu gestatten, dass Luft den ersten elektrischen Superlader umgeht und zum zweiten elektrischen Superlader strömt.Intake system after Claim 8 wherein the first flow path is provided with a first valve element that can be opened to allow air to flow from the first electric supercharger to the second electric supercharger, the second flow path is provided with a second valve element that can be opened to allow air to flow from the first electric supercharger and bypass the second electric supercharger, and the third flow path is provided with a third valve element that can be opened to allow air to bypass the first electric supercharger and the second electric supercharger flows. Ansaugsystem nach Anspruch 9, wobei das zweite und dritte Ventilelement angeordnet sind, um phasengleich miteinander betrieben zu werden, und wobei das erste Ventilelement angeordnet ist, um phasenungleich mit dem zweiten und dritten Ventilelement betrieben zu werden.Intake system after Claim 9 wherein the second and third valve members are arranged to operate in phase with each other, and wherein the first valve member is arranged to operate in phase with the second and third valve members. Ansaugsystem nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei zwei oder mehr des ersten, zweiten und dritten Ventilelements angeordnet sind, um durch einen gemeinsamen Aktor zusammen betrieben zu werden.Intake system after Claim 9 or Claim 10 wherein two or more of the first, second and third valve members are arranged to be operated together by a common actuator. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei zwei oder mehr des ersten, zweiten und dritten Ventilelements an eine gemeinsame Welle gekoppelt sind.Intake system according to one of the Claims 9 to 11 wherein two or more of the first, second and third valve members are coupled to a common shaft. Ansaugsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei zwei oder mehr des ersten, zweiten und dritten Ventilelements innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses bereitgestellt sind.Intake system according to one of the Claims 9 to 12 wherein two or more of the first, second and third valve members are provided within a common housing. Ansaugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ansaugsystem ferner eine gemeinsame Ladungskühlungsvorrichtung umfasst, die stromabwärts von beiden elektrischen Superladern angeordnet ist, um Luft zu kühlen, die durch einen oder beide der beiden elektrischen Superlader geströmt ist.The intake system of any one of the preceding claims, wherein the intake system further comprises a common charge cooling device disposed downstream of both electric superchargers for cooling air that has passed through one or both of the two electric superchargers. Ansaugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ansaugsystem ferner eine Umgehungsleitung umfasst, die betrieben werden kann, um mindestens einen der beiden elektrischen Superlader selektiv zu umgehen.An intake system according to any one of the preceding claims, wherein the intake system further comprises a bypass line operable to selectively bypass at least one of the two electric superchargers. Ansaugsystem nach Anspruch 15, wobei die Umgehungsleitung betrieben werden kann, um beide der beiden elektrischen Superlader selektiv zu umgehen.Intake system after Claim 15 wherein the bypass line is operable to selectively bypass both of the two electric superchargers. Ansaugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden elektrischen Superlader dieselbe Anschlussleistung aufweisen.Intake system according to one of the preceding claims, wherein the two electric superchargers have the same connected load. Verbrennungsmotor eines Automobils, der mit einem Ansaugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestattet ist.An internal combustion engine of an automobile equipped with an intake system according to any one of the preceding claims. Fahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 18.A vehicle comprising an internal combustion engine Claim 18 , Fahrzeug nach Anspruch 19, wobei das Fahrzeug ein Steuermodul umfasst, das angeordnet ist, um den Betrieb der beiden elektrischen Superlader zu steuern.Vehicle after Claim 19 wherein the vehicle comprises a control module arranged to control the operation of the two electric superchargers. Fahrzeug nach Anspruch 20, wobei das Steuermodul angeordnet ist, um jedem der beiden elektrischen Superlader bei der Verwendung dieselbe Leistung bereitzustellen.Vehicle after Claim 20 wherein the control module is arranged to provide the same performance to each of the two electric superchargers in use. Verfahren zum Betreiben eines Ansaugsystems eines Verbrennungsmotors eines Automobils, wobei das Verfahren das Abgeben von Luft an den Verbrennungsmotor durch das Ansaugsystem; das Leiten von Luft durch zwei elektrische Superlader, die in dem Ansaugsystem bereitgestellt sind; und das Verwenden der beiden elektrischen Superlader zum Verdichten von Luft, die durch das Ansaugsystem strömt, vor der Abgabe an den Verbrennungsmotor, umfasst.A method of operating an intake system of an internal combustion engine of an automobile, the method comprising discharging air to the internal combustion engine through the intake system; passing air through two electric superchargers provided in the intake system; and using the two electric superchargers to compress air flowing through the intake system prior to delivery to the internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Verfahren das Umschalten der beiden elektrischen Superlader zwischen einer Reihenkonfiguration, bei welcher die beiden elektrischen Superlader in Reihe zueinander angeordnet sind, und einer Parallelkonfiguration, bei welcher die beiden elektrischen Superlader parallel zueinander angeordnet sind, während der Verwendung des Motors umfasst.Method according to Claim 22 wherein the method comprises switching the two electric superchargers between a series configuration in which the two electric superchargers are in series to each other, and a parallel configuration in which the two electric superchargers are arranged in parallel with each other during use of the motor. Ventilbaugruppe für ein Gasstromsystem für einen Verbrennungsmotor eines Automobils, umfassend: ein erstes, zweites und drittes Ventilelement, wobei das erste Ventilelement zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen ersten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstroms durch den ersten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann, wobei das zweite Ventilelement zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen zweiten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstroms durch den zweiten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann; und wobei das dritte Ventilelement zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen dritten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstroms durch den dritten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann; und einen gemeinsamen Aktor, der angeordnet ist, um die Position von jedem des ersten, zweiten und dritten Ventilelements zu steuern; wobei das erste und zweite Ventilelement angeordnet sind, um phasenungleich miteinander betrieben zu werden.A valve assembly for a gas flow system for an internal combustion engine of an automobile, comprising: first, second and third valve members, wherein the first valve member is movable between an open position for permitting gas flow through a first flow path of the gas flow system and a closed position for restricting gas flow through the first flow path of the gas flow system; open position for allowing a gas flow through a second flow path of the gas flow system and a closed position for restricting the gas flow through the second flow path of the gas flow system can be moved; and wherein the third valve element is movable between an open position for permitting gas flow through a third flow path of the gas flow system and a closed position for restricting gas flow through the third flow path of the gas flow system; and a common actuator arranged to control the position of each of the first, second and third valve members; wherein the first and second valve elements are arranged to operate in phase with each other. Ventilbaugruppe nach Anspruch 24, wobei die Ventilelemente angeordnet sind, um zwischen ihren entsprechenden offenen und geschlossenen Positionen gedreht zu werden.Valve assembly after Claim 24 wherein the valve elements are arranged to be rotated between their respective open and closed positions. Ventilbaugruppe nach Anspruch 25, wobei die Ventilelemente Schmetterlingsventilelemente sind.Valve assembly after Claim 25 , wherein the valve elements are butterfly valve elements. Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei die Ventilelemente entlang einer gemeinsamen Schwenkachse angeordnet sind, um welche jedes der Ventilelemente angeordnet ist, um zwischen seiner offenen und geschlossenen Position gedreht zu werden.Valve assembly according to one of Claims 24 to 26 wherein the valve elements are arranged along a common pivot axis about which each of the valve elements is arranged to be rotated between its open and closed positions. Ventilbaugruppe nach Anspruch 27, wobei die Ventilelemente an einer gemeinsamen Welle fixiert sind.Valve assembly after Claim 27 , wherein the valve elements are fixed to a common shaft. Ventilbaugruppe nach Anspruch 28, wobei die gemeinsame Welle direkt an einen drehbaren Ausgang des Aktors gekoppelt ist.Valve assembly after Claim 28 wherein the common shaft is coupled directly to a rotatable output of the actuator. Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 24 bis 29, ferner umfassend ein Vorspannsystem zum Vorspannen der Ventilbaugruppe in eine Position, in welcher sich eins des ersten und zweiten Ventilelements in seiner offenen Position befindet und sich das andere des ersten und zweiten Ventilelements in seiner geschlossenen Position befindet.Valve assembly according to one of Claims 24 to 29 further comprising a biasing system for biasing the valve assembly to a position in which one of the first and second valve members is in its open position and the other of the first and second valve members is in its closed position. Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 24 bis 30, wobei der erste und zweite Strömungsweg im Wesentlichen parallel zueinander bei der Position der Ventilelemente verlaufen.Valve assembly according to one of Claims 24 to 30 wherein the first and second flow paths are substantially parallel to each other at the position of the valve elements. Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 24 bis 31, ferner umfassend ein gemeinsames Gehäuse, wobei das erste und zweite Ventilelement innerhalb des gemeinsamen Gehäuses platziert und/oder daran montiert sind.Valve assembly according to one of Claims 24 to 31 further comprising a common housing, wherein the first and second valve elements are placed within and / or mounted within the common housing. Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 24 bis 32, wobei die Ventilbaugruppe einen ersten und zweiten Strömungskanal umfasst, wobei das erste Ventilelement betrieben werden kann, um den Gasstrom durch den ersten Strömungskanal zu steuern, und wobei das zweite Ventilelement betrieben werden kann, um den Gasstrom durch den zweiten Strömungskanal zu steuern.Valve assembly according to one of Claims 24 to 32 wherein the valve assembly includes first and second flow channels, wherein the first valve element is operable to control the flow of gas through the first flow channel, and wherein the second valve element is operable to control the flow of gas through the second flow channel. Ventilbaugruppe nach Anspruch 33, wobei das erste Ventilelement in dem ersten Strömungskanal angeordnet ist und das zweite Ventilelement in dem zweiten Strömungskanal angeordnet ist.Valve assembly after Claim 33 wherein the first valve element is arranged in the first flow channel and the second valve element is arranged in the second flow channel. Ventilbaugruppe nach Anspruch 24, wobei das dritte Ventilelement angeordnet ist, um phasenungleich mit dem ersten Ventilelement und phasengleich mit dem zweiten Ventilelement betrieben zu werden.Valve assembly after Claim 24 wherein the third valve element is arranged to operate in phase with the first valve element and in phase with the second valve element. Gasstromsystem für einen Verbrennungsmotor eines Automobils, umfassend einen ersten und zweiten Strömungsweg und eine Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 24 bis 35, wobei das erste Ventilelement betrieben werden kann, um den Gasstrom durch den ersten Strömungsweg zu steuern, und das zweite Ventilelement betrieben werden kann, um den Gasstrom durch den zweiten Strömungsweg zu steuern.A gas flow system for an internal combustion engine of an automobile comprising first and second flow paths and a valve assembly according to any one of Claims 24 to 35 wherein the first valve element is operable to control the flow of gas through the first flow path and the second valve element is operable to control the flow of gas through the second flow path. Gasstromsystem nach Anspruch 36, wobei das Gasstromsystem ein Ansaugsystem ist.Gas flow system after Claim 36 wherein the gas flow system is an intake system. Ansaugsystem nach Anspruch 37, wobei der erste Strömungsweg angeordnet ist, um Luft von einem Auslass eines ersten elektrischen Superladers an einen Einlass eines zweiten elektrischen Superladers abzugeben, und wobei der zweite Strömungsweg angeordnet ist, um Luft von dem Auslass des ersten elektrischen Superladers abzugeben und den zweiten elektrischen Superlader zu umgehen, oder wobei der zweite Strömungsweg angeordnet ist, um den ersten elektrischen Superlader zu umgehen und Luft an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers abzugeben.Intake system after Claim 37 wherein the first flow path is arranged to deliver air from an outlet of a first electric supercharger to an inlet of a second electric supercharger, and wherein the second flow path is arranged to discharge air from the outlet of the first electric supercharger and the second electric supercharger handle, or wherein the second flow path is arranged to bypass the first electric supercharger and To deliver air to the inlet of the second electric supercharger. Ansaugsystem nach Anspruch 37, wobei der erste Strömungsweg angeordnet ist, um Luft von einem Auslass eines ersten elektrischen Superladers an einen Einlass eines zweiten elektrischen Superladers abzugeben, wobei der zweite Strömungsweg angeordnet ist, um Luft von dem Auslass des ersten elektrischen Superladers abzugeben und den zweiten elektrischen Superlader zu umgehen, und wobei der dritte Strömungsweg angeordnet ist, um den ersten elektrischen Superlader zu umgehen und Luft an den Einlass des zweiten elektrischen Superladers abzugeben.Intake system after Claim 37 wherein the first flowpath is arranged to deliver air from an outlet of a first electric supercharger to an inlet of a second electric supercharger, the second flowpath being arranged to discharge air from the outlet of the first electric supercharger and bypass the second electric supercharger and wherein the third flow path is arranged to bypass the first electric supercharger and to deliver air to the inlet of the second electric supercharger. Gasstromsystem nach Anspruch 36, wobei das Gasstromsystem ein Abgassystem ist.Gas flow system after Claim 36 wherein the gas flow system is an exhaust system. Abgassystem nach Anspruch 40, wobei der erste Strömungsweg ein erster Abgasströmungsweg ist und der zweite Strömungsweg ein alternativer Abgasströmungsweg ist, der parallel zum ersten Abgasströmungsweg angeordnet ist.Exhaust system after Claim 40 wherein the first flow path is a first exhaust flow path and the second flow path is an alternative exhaust flow path that is parallel to the first exhaust flow path. Verbrennungsmotor eines Automobils, umfassend ein Gasstromsystem nach einem der Ansprüche 36 bis 41.An internal combustion engine of an automobile, comprising a gas flow system according to any one of Claims 36 to 41 , Fahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor eines Automobils nach Anspruch 42.A vehicle comprising an internal combustion engine of an automobile Claim 42 , Ventilbaugruppe für ein Gasstromsystem für einen Verbrennungsmotor eines Automobils, umfassend: ein erstes und zweites Ventilelement, wobei das erste Ventilelement zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen ersten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstroms durch den ersten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann, und wobei das zweite Ventilelement zwischen einer offenen Position zum Gestatten eines Gasstroms durch einen zweiten Strömungsweg des Gasstromsystems und einer geschlossenen Position zum Beschränken des Gasstroms durch den zweiten Strömungsweg des Gasstromsystems bewegt werden kann; und einen gemeinsamen Aktor, der angeordnet ist, um die Position von jedem des ersten und zweiten Ventilelements zu steuern.A valve assembly for a gas flow system for an internal combustion engine of an automobile, comprising: a first and second valve element, wherein the first valve element is movable between an open position for permitting gas flow through a first flow path of the gas flow system and a closed position for restricting gas flow through the first flow path of the gas flow system, and wherein the second valve element is between an open one Position for permitting a gas flow through a second flow path of the gas flow system and a closed position for restricting the gas flow through the second flow path of the gas flow system can be moved; and a common actuator arranged to control the position of each of the first and second valve members. Ventilbaugruppe nach Anspruch 44, wobei das erste und zweite Ventilelement an einer gemeinsamen Welle fixiert sind, auf welcher jedes des ersten und zweiten Ventilelements angeordnet ist, um zwischen seiner offenen und geschlossenen Position gedreht zu werden.Valve assembly after Claim 44 wherein the first and second valve members are fixed to a common shaft on which each of the first and second valve members is arranged to be rotated between its open and closed positions. Ventilbaugruppe nach Anspruch 45, wobei das erste und zweite Ventilelement angeordnet sind, um phasengleich miteinander betrieben zu werden.Valve assembly after Claim 45 wherein the first and second valve elements are arranged to be operated in phase with each other. Ansaugsystem eines Automobils oder für einen Verbrennungsmotor eines Automobils, wobei das Ansaugsystem einen ersten und zweiten Strömungsweg und eine Ventilbaugruppe nach Anspruch 46 umfasst, wobei der erste Strömungsweg angeordnet ist, um Luft von einem Auslass eines ersten elektrischen Superladers abzugeben und einen zweiten elektrischen Superlader zu umgehen, und wobei der zweite Strömungsweg angeordnet ist, um den ersten elektrischen Superlader zu umgehen und Luft an einen Einlass des zweiten elektrischen Superladers abzugeben.An intake system of an automobile or an internal combustion engine of an automobile, wherein the intake system comprises a first and second flow path and a valve assembly according to Claim 46 wherein the first flow path is arranged to discharge air from an outlet of a first electric supercharger and bypass a second electric supercharger, and wherein the second flow path is arranged to bypass the first electric supercharger and supply air to an inlet of the second electric supercharger Superladers deliver.
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