[發明專利]用于廢熱回收的廢氣旁通流量控制

有效

• 申請號: 201110132323.2
• 申請日: 2011-04-01
• 公開（公告）號: CN102235212A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: M·G·雷諾德斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02;F01N13/00;F01N9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;譚祐祥

1.一種用于內燃發動機的排氣系統，包括：

配置成從所述內燃發動機的排氣端口接收廢氣的廢氣管路；

配置成接收所述廢氣的下游廢熱回收裝置，所述廢熱回收裝置進一步包括：

與所述廢氣管路流體連通的第一流動通道；

與所述廢氣管路流體連通的第二流動通道；

設置于所述第二流動通道內用于與輸送到其中的所述廢氣交換熱量的熱交換器/能量回收單元；以及

流量控制閥，所述流量控制閥設置于所述第一流動通道和所述第二流動通道的下游，位于所述廢熱回收裝置的低溫區域內，以選擇性地引導廢氣通過所述第一流動通道、所述第二流動通道、或它們的組合。

2.如權利要求1所述的用于內燃發動機的排氣系統，進一步包括：

流量控制閥致動器；

控制器，所述控制器與傳感器信號連通，并且配置成致動所述流量控制閥致動器和流量控制閥，以便基于來自所述傳感器的信號選擇性地引導廢氣通過所述第二流動通道和相關聯的熱交換器/能量回收單元，或者引導廢氣通過所述第一流動通道。

3.如權利要求2所述的用于內燃發動機的排氣系統，其中，來自工作流體的熱量被輸送至車輛系統。

4.如權利要求3所述的用于內燃發動機的排氣系統，其中，所述車輛系統可包括內燃發動機、變速器、車輛內部的HVAC系統、或它們的組合。

5.如權利要求3所述的用于內燃發動機的排氣系統，其中，所述車輛系統可以包括配置成產生電力的熱電發電機。

6.如權利要求1所述的用于內燃發動機的排氣系統，進一步包括被動流量控制閥，所述被動流量控制閥設置于所述第一流動通道內，并且能夠以跨其兩端的預定壓差來操作，以便引導所述廢氣通過所述第一流動通道。

7.如權利要求6所述的用于內燃發動機的排氣系統，其中，所述被動流量控制閥包括在所述被動流量控制閥上施加預定關閉力的偏置構件。

8.一種用于內燃發動機的排氣系統，包括：

配置成從所述內燃發動機的排氣端口接收廢氣的廢氣管路；

配置成接收所述廢氣的下游廢熱回收裝置，所述廢熱回收裝置進一步包括：

體積擴大部分；

設置于所述體積擴大部分內的縱向延伸的流量分配器，所述流量分配器限定出與所述廢氣管路流體連通的第一流動通道以及與所述廢氣管路流體連通的第二流動通道；

設置于所述第二流動通道內的熱交換器/能量回收單元，所述熱交換器/能量回收單元具有工作流體入口和出口，用于工作流體從中循環通過從而將來自所述廢氣的熱量交換給所述工作流體；以及

流量控制閥，所述流量控制閥被連接到所述縱向延伸的流量分配器的下游端，位于所述廢熱回收裝置的低溫區域內，并配置成選擇性地引導所述廢氣通過所述第一流動通道、所述第二流動通道、或它們的組合。

9.如權利要求8所述的用于內燃發動機的排氣系統，進一步包括：

流量控制閥致動器；

控制器，所述控制器與傳感器信號連通，并且配置成致動所述流量控制閥致動器和所述流量控制閥，以便基于來自所述傳感器的信號選擇性地引導廢氣通過所述熱交換器/能量回收單元、所述第一流動通道、或它們的組合。

10.一種操作用于內燃發動機的排氣系統的方法，所述排氣系統具有：配置成從內燃發動機的排氣端口接收廢氣的廢氣管路；配置成接收所述廢氣的下游廢熱回收裝置；所述廢熱回收裝置包括：與所述廢氣管路流體連通的第一流動通道、與所述廢氣管路流體連通的第二流動通道、設置于所述第二流動通道內并且具有供工作流體從其中循環通過從而將來自所述廢氣的熱量交換給所述工作流體的工作流體入口和出口的熱交換器/能量回收單元、以及設置于所述第一流動通道和所述第二流動通道下游并且處于所述廢熱回收裝置的低溫區域內以引導廢氣通過所述第一流動通道或所述第二流動通道的流量控制閥，所述方法包括：

確定車輛系統的熱量或能量需求；

如果所述車輛系統需要熱量或能量，那么就致動所述流量控制閥以引導廢氣通過所述第二流動通道和所述熱交換器/能量回收單元；以及

如果所述車輛系統不需要熱量或能量，那么就致動所述流量控制閥以引導廢氣通過所述第一流動通道。