CN103032153A - 具有两个转子组的增压器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有两个转子组的增压器组件。在发动机组件中提供了具有两组转子的增压器。在高发动机空气流状况下两组转子都被用来对空气流进行增压，而在低空气流状况下，仅其中一组转子可操作成将由节流损失压降产生的转矩转化为储存在负载装置中的能量。所捕获的节流损失可以是例如在车辆巡航期间经由电动机/发电机储存在电池中的电能。

Description

具有两个转子组的增压器组件
相关申请
本申请要求2011年9月30日提交的美国专利申请No.61/541,601和2012年8月16日提交的美国专利申请No.61/683,931的权益，所述申请的全部内容通过引用结合入本文中。
技术领域
本教导总体上涉及一种具有与发动机节气门串联布置的两组转子的增压器。
背景技术
小尺寸的具有能量效率的发动机对于燃油经济性和降低成本来说是期望的。较小的发动机与较大的发动机相比提供较小的转矩。有时采用增压器来增加可从发动机得到的转矩。在低发动机速度时，当车辆驾驶员通过下压加速器踏板而要求获得更高的转矩时，增压器向发动机进气歧管提供额外的空气，对空气压力进行增压，由此使得发动机可以在较低的发动机速度下产生更大的转矩。
发明内容
本教导总体上包括一种用于控制通往发动机的空气流的组件。发动机具有气缸和在位于通往气缸的空气流中的节气门本体中的发动机节气门。所述组件包括具有第一组转子和第二组转子的增压器，所述第一组转子和第二组转子与发动机节气门串联地布置在空气流中并且相互平行(并联)。齿轮装置可操作性地连接至增压器。诸如电动机/发电机的负载装置可操作性地通过齿轮装置连接到增压器。可控制的阀包括可操作成控制第一组转子的空气入口和空气出口之间的空气流的第一阀，和可操作成控制从第一组转子的出口到节气门的空气流的第二阀。第一阀、第二阀和节气门可选择性地定位成，在第一预定的发动机运行状况下允许两组转子向发动机气缸提供增压压力，并且在第二预定的发动机运行状况下仅允许第二组转子通过齿轮系向负载装置施加转矩，以再捕获节流损失。节流损失的再捕获也被称为节流损失的再生或回收。节流损失或节气门损失是与由于由在发动机气缸中往复运动的活塞所产生的真空而在节气门上(在节气门前后两侧)发生的压降相关的未利用的能量，并且是由于在低节气门(即，仅部分打开的节气门)状况下由在节气门周围的空气流中的涡流所产生的低效性而产生的。通过控制所述阀，节流损失可被置于第二组转子，并在第二组转子上产生转矩，该转矩被可变负载装置转化为能量，例如储存的电能。
由此，在高发动机空气流状况下两组转子都能被用来提供充足的空气流增压，而在低空气流需求期间，例如车辆巡航期间，仅第二组转子可操作成能捕获节流损失作为储存的能量。
本教导的上述特点和优点以及其他特点和优点将在下面结合附图对用于实施本教导的最佳模式的详细描述中变得显而易见。
附图说明
图1是带有具有两组转子和阀的增压器的发动机组件的部分剖视的示意图。
图2是图1的发动机组件的输入驱动部的部分剖视的示意图。
图3是根据本教导的一个可选择方面的在图1的发动机组件中使用的增压器沿图4中的3-3线的部分剖视示意图。
图4是图3中的增压器的一部分的侧视图，用虚线示出了两组转子。
图5是图3和4的增压器的平面示意图，示出了增压器的空气出口，并用虚线示出了两组转子。
图6是根据本教导的一个可选择方面的具有包括两组转子的增压器的发动机组件的一部分的部分剖开的示意图。
图7是图2的输入驱动部的双位置离合器的一个实施例的部分剖开的局部示意图。
图8是根据本教导的一个可选择方面的用于图2中的输入驱动部的齿轮装置的示意性立体图。
具体实施方式
参考附图，所有附图中相同的参考标记指示相同的部件，图1示出了发动机组件10，其包括与布置在发动机进气歧管20中的集气室18的空气流上游侧的节气门本体16中的节气门14串联的增压器12，空气通过进气歧管引入到发动机13的发动机气缸11中。节气门14在本文中也被称为节流阀。增压器12可具有两组独立的转子22、24，每一组都具有第一转子26、30，它们分别与第二转子28、32啮合。每个转子26、28、30、32都可具有多个叶片。两组转子22、24可相互平行地布置在通往发动机气缸11的空气流中，并与节气门14串联。发动机气缸11内的活塞运动产生使空气通过集气室18的真空。节气门14在空气流中位于增压器12的下游并控制从节气门本体16到发动机气缸11的空气流。在本文中，当空气流被引导通过两个部件时，如果空气流的方向要求空气在流经第一部件之前流经第二部件，则第一部件位于第二部件的空气流的“下游”。类似地，当空气流被引导通过两个部件时，如果空气流的方向要求空气在流经第二部件之前流经第一部件，则第一部件位于第二部件的空气流的“上游”。节气门14被示出为位于增压器12的下游。应当理解，当增压器12位于节气门14的下游时也能够获得本文描述的增压器12的功能。在任一结构中，节气门14和增压器12被认为在通往发动机气缸11的空气流中相互串联。当流过一个部件的空气随后流过另一个部件时，则这两个部件在通往发动机13的空气流中相互“串联”。此处，第一组转子22与第二组转子24平行，因为空气可通过第一组转子22或者通过第二组转子24流到集气室18，而不需要像两组转子22、24串联布置那样必须先通过另一组转子。
增压器12可增加集气室18上游的空气压力，迫使更多的空气进入发动机气缸11，进而可表现为增加发动机功率。如本文进一步描述地，因为具有两组独立的转子22、24以及可选择性控制的第一阀34和第二阀36，因此对于作为高功率需求运行状况的第一预定的发动机运行状况，例如在相对低的发动机转速下的加速，能够提供充足的发动机增压，而在第二预定的发动机运行状况中例如车辆巡航时(即，在相对恒定的发动机转速下运行，低功率需求运行状况)，能够发生高效的节流损失捕获。阀34、36在本文中也被称为旁通阀。
节气门14和阀34、36被示出为蝶形阀，每一个都可以绕通过阀14、34或36的中心的各自的枢轴在打开位置和关闭位置之间枢转。在关闭位置，阀34或36大体上垂直于各环绕的空气通路35、37的壁。当节气门14处于关闭位置时，其大体上垂直于环绕的节气门本体16壁。在打开位置，阀34或36大体上平行于各环绕的通路35、37，或者在节气门14的情形中，平行于环绕的节气门本体16的壁。阀14、34、36也可以移动到打开位置和关闭位置之间的各种中间位置。在图1中，阀14、34、36都示出为处于中间位置。控制器68A控制阀14、34、36的操作。控制器68A可以是发动机控制器。
增压器12可以是固定排量的增压器，如罗茨式增压器，其每组转子22、24在每次旋转中都输出固定量的空气。从增压器12输出的增加的空气随后在受迫进入集气室18时被加压。罗茨式增压器是一种容积式装置，因此其不依靠旋转速度来增加压力。每次增压器转子旋转时罗茨式增压器输送的空气量是固定的(即，不随速度而变化)。罗茨式增压器因而可以在低发动机速度下增加压力，因为罗茨式增压器作为泵而不是作为压缩机运行。罗茨式增压器输送的空气的压缩发生在增压器下游的发动机集气室18中。可选择地，增压器12可以是压缩机，如基于旋转速度来增加压力的离心式压缩机。离心式增压器在空气经过增压器时压缩空气，但是要获得预定的压力，必须以比罗茨式增压器高的速度运行。另外，两组转子22、24中的一个可以是罗茨式增压器，而两组转子22、24中的另一个可以是离心式增压器。
图1的发动机组件10包括图2中更详细示出的输入驱动部40。输入驱动部40具有能够实现变速驱动的齿轮装置41。齿轮装置可以是具有太阳齿轮部件42、齿圈部件44和行星架部件46的行星齿轮组41，所述行星架部件46以可旋转的方式支持能够与太阳齿轮部件42和齿圈部件44啮合的一组小齿轮47。发动机曲轴48能够通过带驱动器49与行星架部件46一起旋转。电动机/发电机50具有可旋转的电机轴52，在电机轴52上固定有可旋转齿轮54。电动机/发电机50是一种负载装置，当作为发电机运行以将转矩转化为电能时其可以产生负载，当作为电动机运行时其可以施加转矩负载。负载为可变负载，因为电动机/发电机50的速度是可控的。电机轴52由电机转子53驱动。定子55固定到诸如电机壳体的静止部件64上。可旋转齿轮54可以与齿圈部件44啮合。太阳齿轮部件42可以连接成通过本文描述的双位离合器60与增压器12的第一转子26、30一起旋转。第一转子26、30可通过图1所示的一组啮合齿轮56、58引起第二转子28、32的旋转。在本教导的具有可选择的离合器72(下文将描述)的一些方面中，当离合器72接合时，附加的一组啮合齿轮57、59可以控制第二转子28相对于第一转子26的旋转速度。
图3示出了本教导的包括增压器112的一个方面，增压器112与增压器12类似但是没有离合器72和啮合齿轮组57、59。增压器112可以用在组件10中替代增压器12。增压器112具有第一组转子122、第二组转子124、和一组啮合齿轮156、158。图3示出了允许空气绕过两组转子122、124的入口174、176并进入到图5所示的出口178、180的旁通阀115。尽管在图3的截面中不可见，但是附加的空气通路和与阀34、36类似地构造的阀可以使得增压器112具有与图1中的增压器12相同的功能。图4示出了增压器112的侧视图，用虚线示出了一组转子124。图5示出了增压器112的俯视图，示出了两组转子122、124的空气出口178、180，两组转子122、124用虚线示出。
在本教导的某些方面，输入驱动部40并不局限于图2中所示的布置。在另一些方面中，替代图2所示的齿轮装置41，齿轮装置可以为图7所示的行星齿轮组141。行星齿轮组141是复合式双行星齿轮组，其具有两个齿圈部件144A、144B、两个太阳齿轮部件142A、142B、和一个共用行星架部件146，该共用行星架部件146支持与一个齿圈部件144A和一个太阳齿轮部件142A啮合的第一组小齿轮147A和与另一个齿圈部件144B和另一个太阳齿轮部件142B啮合的第二组小齿轮147B。尽管每组小齿轮147A、147B包括多个小齿轮，但是图中为了清楚起见仅示出每组小齿轮147A、147B中的一个小齿轮。图2中的发动机曲轴48可操作性地与输入太阳齿轮部件142A连接。如图3所示的电动机/发电机具有电机轴，该电机轴可以与能够与齿圈部件144A啮合的可旋转齿轮154一起旋转。可旋转齿轮154与图2中的齿轮54类似被离合(通过离合器连接)。齿圈部件144B固定到静止部件64B上。太阳齿轮部件142B可连接成与图1中的增压器12的每组转子22、24的第一转子26、30一起旋转。
图2中的输入驱动部40可以选择性地连接成通过双位离合器60驱动第一组转子22和第二组转子24，双位离合器60选择性连接太阳齿轮部件42与轴62。第一组转子24的转子30安装到轴62上且与轴62一起旋转。双位离合器60可被电子控制器68B和致动器94控制，如关于图7示出和描述的，在两个可选的位置之间移动。在第一位置，离合器60可以将图2中的太阳齿轮部件42固定到静止部件64A(即，非旋转部件)例如输入驱动部40的壳体上。在具有复合式行星齿轮组141的一个实施例中，离合器60可以将太阳齿轮部件142B固定到静止部件64C上。当电动机/发电机50被控制成作为电动机运行时，电池66可以用来向电动机/发电机50提供电力，而当电动机/发电机50被控制成作为发电机运行时，电池66可以用来接收来自电动机/发电机50的电力。车载电气装置也可以从电池66获取电力。控制器68可控制电动机/发电机50作为电动机或发电机的运行。当电动机/发电机50被控制成作为发电机运行时，电力逆变器70可以用来将由电动机/发电机50提供的能量从交流电转化成要储存在电池66中的直流电；而当电动机/发电机50被控制成作为电动机运行时，将直流电转化成交流电。
当离合器60处于图7中以虚像所示的第一位置时，行星齿轮组41并不操作性地连接至增压器12。在关于图7示出和描述的第二位置中，(假定在本教导的具有可选择断开的离合器72的各个方面中离合器72接合)离合器60将太阳齿轮部件42连接成与增压器12的两组转子22、24的第一转子26、30一起共同旋转(即，以相同的速度旋转)。即使当双位离合器60处于第一位置时，可选择断开的离合器72也可操作成当接合时使第一组转子22从输入驱动部40断开。如下文讨论的，已表明这种布置允许发动机组件10在节流损失再生模式下更有效地运行。
当输入驱动部40通过双位离合器60和可选择断开的离合器72操作性地连接至两组转子22、24中的一组或两组时，取决于第一阀34和第二阀36a的控制位置，在节气门14的上游，从每组转子22、24的空气入口74、76到每组转子22、24的空气出口78、80将在一组或两组转子22、24上产生压差。空气可以通过空气滤清器21并分别通过通路31、33流到空气入口74、76。取决于阀34、36和节气门14的位置，空气可以经由通路37、39从空气出口78、80流到节气门本体16。如下文所述，在增压运行模式下，当发动机运行需求需要相对高的发动机转矩时，节气门14、双位离合器60和阀34、36的位置可选择性地被控制成向发动机气缸11提供所需要的进气压力。节气门14、双位离合器60和阀34、36的位置也可以被控制成在再生运行模式中允许增压器12和电动机/发电机50向电池66提供再生电力以用于向车辆电气装置提供电力，和/或用于当电动机/发电机50在发动机起动运行模式中被控制成用作电动机时向曲轴48提供转矩。另外，当既不需要增压也不需要再生时，可以建立旁通运行模式。
当需要发动机增压时，例如当驾驶员下压加速器踏板时，通过将第一阀34置于关闭位置且将第二阀36置于打开位置，能够建立发动机增压模式。第一阀34在关闭位置中在图1中将是垂直的，而第二阀36在打开位置中在图1中将是垂直的。图2和7中的双位离合器60被置于第二位置，以使得太阳齿轮部件42连接成与轴62一起转动且发动机曲轴48驱动两组转子22、24。如关于图7所描述的，当离合器60的致动器的线圈96不通电时获得第二位置。如果设有离合器72，其可以接合。
当阀34处于关闭位置时，没有空气流过通路35，因此除非经过增压器12，第一组转子22的空气入口74并不与第一组转子22的空气出口78连体连通，使得通过第一组转子22建立压差成为可能。换句话说，当阀34处于关闭位置时，不会发生如箭头表示的空气流过旁路35的情况。另外，关闭阀34避免了第二组转子24的空气入口76与空气出口80处于同一压力，从而允许通过第二组转子24建立压差。
因为第二阀36处于打开位置，来自第一组转子22的出口78的空气流可以通过通路37提供给节气门本体16和集气室18，并最终提供给发动机气缸11。第二组转子24的出口80也与节气门本体16和集气室18流体连通。当需要发动机增压时，例如响应于加速器踏板的下压，节气门14可以移动到相对图1中所示位置进一步打开的位置。两组转子22、24都可以有效的作为泵运行来增加通往节气门本体16和集气室18的空气流以满足驾驶员的需求。因此，在增压模式中，两组转子22、24都可以操作成增加通往发动机气缸11的空气增压。
当在例如既不需要发动机增压也不需要节流损失再生(即，捕获)的运行状况时，可以通过打开第一阀34和第二阀36来建立旁通运行模式。当两个阀34、36打开时，由于所有的空气通路31、33、35、37、39之间都相互连接，第一组转子22的空气入口74可以通过通路35与第一组转子22的空气出口78流体连通，第二组转子24的空气入口76也可以与第二组转子24的空气出口80流体连通。因此，在任一组转子22、24上都没有产生压差。同样，发动机增压和节流损失再生都不会实现。
当在需要节流损失再生的运行状况时，第一阀34可以置于打开位置且第二阀36可以置于关闭位置。用于再生的典型运行状况可以包括当发动机以稳定的速度如每分钟1500转运行时，和电池66的充电状态低于预定的最大充电状态阀值以使得要储存额外的电能。当阀34处于打开位置时，在第一组转子22上将不产生任何压降，因为入口74通过旁通通路35与出口78流体连通。如果设有断开的离合器72，其可以置于分离状态，使得第一组转子22不可操作性地连接到输入驱动部40。可以看出能够避免旋转损失，而如果第一组转子22通过输入驱动部40旋转但不提供增压或再生时则会发生旋转损失。在本教导的没有断开离合器72和啮合齿轮57、59的各种方面，与图3的增压器112类似，第一组转子22可以仍与图2的输入驱动部40和第一组转子24连接，但是由于阀34、36的位置，将不存在由第一组转子引起的压差。
在节流损失回收模式，因为第二阀36处于关闭位置，所有通往发动机13的空气都可以经过第二组转子24。控制器68可以控制电动机/发电机50作为发电机。由用作发电机的电动机/发电机50施加的转矩负载可以有效地降低第二组转子24的速度，使得节气门14打开进而在第二组转子24上施加压差。也就是说，当节气门14打开而阀36关闭时，由发动机气缸11中的往复运动的活塞产生的真空从节气门14移到第二组转子24。所产生的从第二组转子24的入口76到出口80的压降在转子30、32处产生了转矩。第二组转子24能够有效地起到空气电动机的功能，提取通过行星齿轮组41传递的转矩并允许电动机/发电机50将该转矩转化成储存的电能。
电动机/发电机50可被控制成使得在节流损失回收模式中产生的电能率可以平衡车辆电气部件使用的电能，保持电池66的充电状态相对恒定。控制器68可以具有构造成使得再生率和由电动机/发电机50拖曳的相关转矩与增压器12所施加到发动机曲轴48的转矩相平衡的处理器，以避免或者最小化在长期的车辆巡航期间所必需的电池66的循环充电和耗电。可以使用各种传感器向控制器68提供曲轴48转矩信息和电池66的充电状态数据。
替代电动机/发电机50，可选择的可变负载装置可以例如在图2中的行星齿轮组的齿圈部件44处操作性地连接至变速驱动器。例如，蓄能器或者滑动摩擦离合器可操作性地连接至齿圈部件44并被控制成通过增压器12捕获节流损失能量。在蓄能器的情形中，能量可以作为液压或者气压被储存。在滑动摩擦离合器的情形中，能量可以通过使离合器滑动而转化成热，然后被捕获成在车辆加热或冷却系统中使用。由电动机/发电机50、蓄能器或滑动离合器施加的负载也可以降低太阳齿轮部件42和所连接的增压器12的速度，且可被控制成管理尤其在否则过量的空气流进入发动机气缸11时以高速度进入发动机气缸11的空气流。
另外，电动机/发电机50可被控制成起电动机的功能，以通过将双位离合器60置于关于图7所描述的第一位置来固定太阳齿轮部件42从而起动发动机13。例如，如果发动机13在停止灯处关闭，则电动机/发电机50可被用于通过经行星齿轮组41旋转曲轴48而重起发动机13。因而，在发动机13关闭期间可以实现燃料节约，且可以通过由再捕获的节流损失产生的电能来实现发动机13的重起。当太阳齿轮部件42被离合器60固定并且电动机/发电机50被控制成起发电机功能时，发动机13也可以经由曲轴48通过行星齿轮组41提供转矩来给电池66充电。当可选择性接合的牙嵌离合器81被接合来将齿轮部件54固定到静止部件64A从而也保持齿圈部件44和电动机/发电机50静止时，曲轴48可以提供转矩来通过行星齿轮组41运行增压器12。可选择地，通过控制通往电动机/发电机50的电能以施加转矩来停止电动机/发电机50，电动机/发电机50可以保持静止。然而，牙嵌离合器81可被用来避免使用储存的电能来保持电动机/发电机50静止。
图6示出了本教导的另一个方面，包括与图1和3-5的增压器类似的具有两组转子222、224的增压器212。两组转子222、224在通往发动机气缸11的空气流中相互平行，并在节气门214的上游与其串联布置。啮合齿轮256、258控制每组转子222、224中的转子的相对正时。当阀237处于所示的打开位置时，空气经过空气滤清器到达入口275，然后被分成通往转子222、224的两个独立的入口274、276。当相对于转子222、224的出口278、280的出口侧(空气流的下游侧)定位的阀236处于如图6所示的打开位置时，旁通阀234关闭以阻塞空气通路235，通过两组转子222、224在节气门214处提供空气压力增加。如果运行状况指示节流损失再生模式是期望的，则阀236、237移动到图6中虚像示出的关闭位置236A、237A。节气门214移动到完全打开位置，将由在发动机气缸11中往复运动的活塞产生的真空置于第二组转子处以在第二组转子224上产生转矩。图2的电动机/发电机50操作性地通过轴62连接到两组转子222、224，并被控制成起发电机的功能，因此转子224的转矩被转化为电能储存在电池66中。当所有的阀234、236、237都打开时，可以使用旁通模式。
图7更详细地示出了图2中的双位离合器60。离合器60包括花键连接到延伸部84的反作用盘82，所述延伸部花键连接到轴62。反作用盘82通过轴承85支承在轴86上。太阳齿轮部件42固定到轴86上或与其一体形成，并与轴86一起旋转。包含在弹簧壳体90中的弹簧88偏压摩擦盘92使之与反作用盘82接合。当摩擦盘92与反作用盘82如图7所示接合时，离合器60处于第二位置，轴62因此通过离合器60连接成与太阳齿轮部件42以相同的速度旋转。离合器60包括致动器94，该致动器带有保持在线圈支承件98中的线圈96，该线圈支承件固定到静止部件66A如齿轮组41的壳体上。电池66A可以由控制器68B控制成选择性地给线圈96通电。电池66A和控制器68B可以与用来控制电动机/发电机50的电池66和控制器68相分离。可选择地，可使用相同的电池66和控制器68来控制离合器60。当线圈96被通电时，摩擦盘92通过磁力被朝向线圈96拉到如虚像所示的第一位置92A。通电的线圈96的磁力克服弹簧88的力，且弹簧88被摩擦盘92压缩。在第一位置92A，摩擦盘92被保持到静止部件64A上，制动太阳齿轮部件42。在第一位置摩擦盘92不与反作用盘82相接触，使得轴62不被离合器60保持静止。
说明书和附图中所使用的附图标记和对应的部件如下：
10  发电机组件
11  发动机气缸
12  增压器
13  发动机
14  节气门
16  节气门本体
18  集气室
20  歧管
21  空气滤清器
22  第一组转子
24  第二组转子
26  第一组的第一转子
28  第一组的第二转子
30  第二组的第一转子
31  空气通路
32  第二组的第二转子
33  空气通路
34  第一阀
35  空气通路
36  第二阀
37  空气通路
39  空气通路
40  输入驱动部
41  齿轮装置
42  太阳齿轮部件
44  齿圈部件
46  行星架部件
47  小齿轮
48  曲轴
49  带驱动器
50  电动机/发电机
52  电机轴
53  电机转子
54  可旋转齿轮
55  定子
56  啮合齿轮
57  啮合齿轮
58  啮合齿轮
59  啮合齿轮
60  双位离合器
62  轴
64  静止部件
64A 静止部件
64B 静止部件
64C 静止部件
66  电池
68  控制器
68A 控制器
68B 控制器
70  电力逆变器
72  可选择的离合器
74  空气入口
76  空气入口
78  空气出口
80  空气出口
81  牙嵌离合器81
82  反作用盘
84  延伸部
85  轴承
86  轴
88  弹簧
90  弹簧壳体
92   摩擦盘
92A  摩擦盘的第一位置
94   致动器
96   线圈
98   线圈支承件
112  增压器
115  旁通阀
122  第一组转子
124  第二组转子
141  复合式行星齿轮组
142A 太阳齿轮部件
142B 太阳齿轮部件
144A 齿圈部件
144B 齿圈部件
146  行星架
147A 小齿轮
147B 小齿轮
154  可旋转齿轮
156  啮合齿轮
158  啮合齿轮
174  空气入口
176  空气入口
178  空气出口
180  空气出口
212  增压器
214  节气门
222  第一组转子
224  第二组转子
234  阀
235  通路
236  阀
236A 阀236的关闭位置
237  阀
237A 阀237的关闭位置
256  啮合齿轮
258  啮合齿轮
274  空气入口
275  空气入口
276  空气入口
278  空气出口
280  空气出口
尽管已经详细地描述了用于实施本教导的许多方面的最佳模式，但是熟悉本教导相关领域的技术人员将会认识到包括在所附权利要求的范围内的用于实现本教导的各种可选择的方面。

Claims (20)

1.一种用于控制通往发动机的空气流的组件，所述发动机具有气缸和在位于通往所述气缸的空气流中的节气门本体中的节气门，所述组件包括：
增压器，所述增压器具有第一组转子和第二组转子，所述第一组转子和第二组转子与所述节气门串联地布置在通往所述气缸的空气流中并且相互平行；
齿轮装置，所述齿轮装置可操作性地连接至所述增压器；
负载装置，所述负载装置可操作性地通过所述齿轮装置连接至所述增压器；以及
可控制的阀，所述可控制的阀包括可操作成控制所述第一组转子的空气入口和空气出口之间的空气流的第一阀和可操作成控制从所述第一组转子的出口到所述节气门的空气流的第二阀；所述第一阀、所述第二阀和所述节气门可选择性地定位成，在第一预定的发动机运行状况下允许两组转子都向所述气缸提供增压压力，并且在第二预定的发动机运行状况下仅允许所述第二组转子通过所述齿轮装置向所述负载装置传递由于所述第二组转子上的压差而产生的转矩，从而再捕获节流损失。
2.如权利要求1所述的组件，其中，所述负载装置是电动机/发电机，所述电动机/发电机可选择性地作为电动机运行以通过所述齿轮装置向所述两组转子施加转矩并可选择性地作为发电机运行以将由所述第二组转子施加的转矩转化为电能。
3.如权利要求1所述的组件，其中，所述发动机具有曲轴，并且所述齿轮装置具有与所述负载装置操作性地连接的第一部件、与所述曲轴操作性地连接的第二部件、和可连接成与所述增压器一起旋转的第三部件。
4.如权利要求3所述的组件，其中，所述第一部件是齿圈部件，所述第二部件是行星架部件，并且所述第三部件是太阳齿轮部件。
5.如权利要求3所述的组件，还包括可控制成在第一位置和第二位置之间移动的离合器，其中，所述离合器可操作成在处于所述第一位置时使所述第三部件与静止部件固定在一起且在处于所述第二位置时将所述第三部件连接成与所述第二组转子一起旋转。
6.如权利要求5所述的组件，其中，当所述离合器处于所述第一位置时，所述负载装置可作为电动机运行，以通过所述齿轮装置向所述曲轴提供负载来起动所述发动机。
7.如权利要求5所述的组件，还包括：
电池，所述电池操作性地连接至所述负载装置；并且
其中，当所述离合器处于所述第一位置时，所述负载装置可作为发电机运行，以通过所述齿轮装置将从所述曲轴提供的转矩转化为储存在所述电池中的电能。
8.如权利要求7所述的组件，还包括：
控制器，所述控制器操作性地连接至所述电池和所述负载装置；
其中，所述控制器可操作成控制所述负载装置作为电动机和发电机的运行，以维持所述电池的相对恒定的充电状态。
9.如权利要求3所述的组件，还包括离合器，所述离合器可控制成保持所述第一部件和所述负载装置静止，以使得来自所述曲轴的转矩通过所述齿轮装置提供给所述增压器。
10.如权利要求1所述的组件，其中，所述可控制的阀包括可选择性地从防止所述第一组转子的空气入口与所述第一组转子的空气出口流体连通的关闭位置移动到所述第一组转子的空气入口与所述第一组转子的空气出口流体连通从而防止所述第一组转子上的任何压差的打开位置的所述第一阀；并且
所述可控制的阀包括可选择性地从防止所述第一组转子的空气出口与所述节气门本体流体连通的第一位置移动到所述第一组转子的空气出口与所述节气门本体流体连通的第二位置的所述第二阀。
11.如权利要求10所述的组件，其中，在所述第一预定的发动机运行状况下，所述第一阀处于所述关闭位置且所述第二阀处于所述打开位置，以允许两组转子向所述气缸提供增压压力；并且
在所述第二预定的发动机运行状况下，所述第一阀处于所述打开位置，所述第二阀处于所述关闭位置，并且所述节气门处于相对打开的位置，以使得所述第二组转子通过所述齿轮装置向所述负载装置施加转矩，从而再捕获节流损失。
12.如权利要求1所述的组件，还包括离合器，所述离合器可选择性地接合以将所述第一组转子的第一转子连接成以与所述第二组转子的第一转子相同的速度旋转，其中，所述离合器在所述第二预定的发动机运行状况下分离。
13.如权利要求1所述的组件，还包括一组互相啮合的齿轮，所述一组互相啮合的齿轮包括连接成与所述第二组转子的第一转子一起旋转的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合并连接成与所述第二组转子的第二转子一起旋转的第二齿轮。
14.一种用于控制通往发动机的空气流的组件，所述发动机具有曲轴、气缸和在位于通往所述气缸的空气流中的节气门本体中的节气门，所述组件包括：
进气歧管，所述进气歧管在所述节气门本体的下游限定出集气室；
增压器，所述增压器与所述节气门串联地布置在通往所述气缸的空气流中，其中，所述增压器具有第一组转子和与所述第一组转子平行地设置在通往所述气缸的空气流中的第二组转子，并且所述增压器构造成使得每组转子都具有独立的空气入口和独立的空气出口；
负载装置；
齿轮装置，所述齿轮装置具有与所述负载装置操作性地连接的第一部件、与所述曲轴操作性地连接的第二部件、和可选择性地连接成与所述第二组转子一起旋转的第三部件；
离合器，所述离合器当处于第一位置时可操作成选择性地使所述第三部件与静止部件接合以将所述第三部件固定到所述静止部件，而当处于第二位置时可操作成选择性地使所述第三部件与所述第二组转子接合；以及
可控制的阀，所述可控制的阀包括可操作成控制所述第一组转子的空气入口和空气出口之间的空气流的第一阀和可操作成控制从所述第一组转子的出口到所述节气门的空气流的第二阀；所述第一阀、所述第二阀和所述节气门可选择性地定位成，在第一预定的发动机运行状况下允许两组转子向所述气缸提供增压压力，并且在第二预定的发动机运行状态下仅允许所述第二组转子通过所述齿轮装置向所述负载装置施加转矩，使得当双位置离合器处于所述第二位置时，通过所述齿轮装置从所述增压器向所述负载装置提供由于所述增压器上的压降而产生的转矩。
15.如权利要求14所述的组件，还包括：
位于连接所述第一组转子的空气出口和所述第一组转子的空气入口的旁通通路中的所述第一阀，其中，所述第一阀可选择性地从防止所述第一组转子的空气入口通过所述旁通通路与所述第一组转子的空气出口流体连通的关闭位置移动到所述第一组转子的空气入口通过所述旁通通路与所述第一组转子的空气出口流体连通从而防止所述第一组转子上的压差的打开位置；和
可选择性地从防止所述第一组转子的空气出口与所述节气门流体连通的第一位置移动到所述第一组转子的空气出口与所述节气门流体连通的第二位置的所述第二阀；
其中，不论所述第一阀和所述第二阀的位置如何，所述第二组转子的空气出口与所述节气门持续地流体连通；并且
所述离合器、所述负载装置以及所述第一阀、所述第二阀和所述节气门可控制成建立：
所述第一组转子和所述第二组转子都可操作成对通往所述发动机的空气流进行增压的增压模式；
没有任何一组转子被操作成对通往所述发动机的空气流进行增压或者能够在所述负载装置中捕获节流损失的旁通模式；和
仅所述第二组转子可操作成影响所述负载装置中节流损失的捕获并且没有任何一组转子可操作成对通往所述发动机的空气流进行增压的再生模式。
16.一种用于控制通往发动机的空气流的组件，所述发动机具有气缸和在位于通往所述气缸的空气流中的节气门本体中的节气门，所述组件包括：
增压器，所述增压器具有第一组转子和第二组转子，所述第一组转子和第二组转子与所述节气门串联地布置在通往所述气缸的空气流中并且相互平行；
齿轮装置，所述齿轮装置可操作性地连接至所述增压器；
电动机/发电机，所述电动机/发电机可操作性地通过所述齿轮装置连接至所述增压器，所述电动机/发电机可选择性地作为电动机运行以通过所述齿轮装置向所述两组转子施加转矩，并可选择性地作为发电机运行以将由所述第二组转子施加的转矩转化为电能；
电池，所述电池操作性地连接至所述电动机/发电机；
控制器，所述控制器操作地连接至所述电池和所述电动机/发电机；以及
可控制的阀，所述可控制的阀包括可操作成控制所述第一组转子的空气入口和空气出口之间的空气流的第一阀和可操作成控制从所述第一组转子的出口到所述节气门的空气流的第二阀；所述第一阀、所述第二阀和所述节气门可选择性地定位成，在第一预定的发动机运行状况下允许两组转子都向所述气缸提供增压压力，并且在第二预定的发动机运行状况下仅允许所述第二组转子通过所述齿轮装置向所述电动机/发电机传递由于所述第二组转子上的压差而产生的转矩，从而再捕获节流损失；
其中，所述电动机/发电机当离合器处于第一位置时可作为发电机运行，以通过所述齿轮装置将从曲轴提供的转矩转化为储存在所述电池中的电能；并且
所述控制器可操作成控制所述电动机/发电机作为电动机和发电机的运行，以维持所述电池的相对恒定的充电状态。
17.如权利要求16所述的组件，其中，所述可控制的阀包括可选择性地从防止所述第一组转子的空气入口与所述第一组转子的空气出口流体连通的关闭位置移动到所述第一组转子的空气入口与所述第一组转子的空气出口流体连通从而防止所述第一组转子上的任何压差的打开位置的所述第一阀；并且
所述可控制的阀包括可选择性地从防止所述第一组转子的空气出口与所述节气门本体流体连通的第一位置移动到所述第一组转子的空气出口与所述节气门本体流体连通的第二位置的所述第二阀。
18.如权利要求17所述的组件，其中，在所述第一预定的发动机运行状况下，所述第一阀处于所述关闭位置且所述第二阀处于所述打开位置，以允许两组转子向所述气缸提供增压压力；并且
在所述第二预定的发动机运行状况下，所述第一阀处于所述打开位置，所述第二阀处于所述关闭位置，并且所述节气门处于相对打开的位置，以使得所述第二组转子通过所述齿轮装置向所述电动机/发动机施加转矩，从而再捕获节流损失。
19.如权利要求16所述的组件，还包括可选择性地接合以将所述第一组转子的第一转子连接成以与所述第二组转子的第一转子相同的速度旋转的所述离合器，其中，所述离合器在所述第二预定的发动机运行状况下分离。
20.如权利要求16所述的组件，还包括一组互相啮合的齿轮，所述一组互相啮合的齿轮包括连接成与所述第二组转子的第一转子一起旋转的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合并连接成与所述第二组转子的第二转子一起旋转的第二齿轮。
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