[發(fā)明專利]用于控制內(nèi)燃機(jī)的廢熱利用系統(tǒng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680040637.0
• 申請(qǐng)日: 2016-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107896502B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·紐恩特費(fèi);O·拉克納;G·格萊德沃;M·布切爾;F·可可塞塔;I·卡勞恩;M·格倫斯威格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: AVL里斯脫有限公司;依維柯股份公司;菲亞特工業(yè)股份公司;馬勒艾莫維斯有限公司
• 主分類號(hào): F01K23/06
• 分類號(hào): F01K23/06;F01K23/14
• 代理公司: 31100 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 江漪

本發(fā)明涉及一種用于控制車輛的內(nèi)燃機(jī)的廢熱利用系統(tǒng)的方法，廢熱利用系統(tǒng)具有至少一個(gè)膨脹機(jī)、至少一個(gè)蒸發(fā)器和至少一個(gè)工作介質(zhì)泵。膨脹機(jī)(22)具有在至少一個(gè)工作模式下到內(nèi)燃機(jī)的輔助驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)連接。廢熱利用系統(tǒng)的工作模式通過(guò)控制裝置根據(jù)至少一個(gè)輸入變量來(lái)選擇，廢熱利用系統(tǒng)在工作模式下工作。第一工作模式與膨脹機(jī)的預(yù)熱階段相關(guān)聯(lián)，并且第二工作模式與膨脹機(jī)的正常工作階段相關(guān)聯(lián)。在第一工作模式下，旁通流路(25)打開(kāi)并且膨脹機(jī)沒(méi)有連接到內(nèi)燃機(jī)的輔助驅(qū)動(dòng)軸。在第二工作模式下，旁通流路關(guān)閉并且膨脹機(jī)連接到內(nèi)燃機(jī)。如果膨脹機(jī)下游的工作介質(zhì)的壓力和/或溫度超過(guò)限定值，則第二工作模式被選中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制車輛的內(nèi)燃機(jī)的廢熱利用系統(tǒng)的方法，其中廢熱利用系統(tǒng)包括：至少一個(gè)膨脹機(jī)，其能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)燃機(jī)并且能夠經(jīng)由旁通流路被旁路(繞過(guò))；至少一個(gè)蒸發(fā)器；以及用于工作介質(zhì)的至少一個(gè)泵、工作介質(zhì)特別是乙醇，并且至少蒸發(fā)器設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的廢氣系統(tǒng)的區(qū)域中，其中可以在幾個(gè)工作模式下工作的膨脹機(jī)在至少一個(gè)工作模式下驅(qū)動(dòng)地連接到內(nèi)燃機(jī)的輔助驅(qū)動(dòng)軸，并且根據(jù)至少一個(gè)輸入量，在各種情況下，通過(guò)控制裝置從廢熱利用系統(tǒng)的至少兩個(gè)工作模式中選擇出一個(gè)工作模式，并且廢熱利用系統(tǒng)在該工作模式下工作、優(yōu)選通過(guò)地觸發(fā)(操控)設(shè)置在膨脹機(jī)的旁通流路中的膨脹機(jī)的至少一個(gè)旁通閥而在該工作模式下工作。

本發(fā)明還涉及一種由內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)的車輛的廢熱利用系統(tǒng)，包括用于控制廢熱利用系統(tǒng)的控制裝置，其中廢熱利用系統(tǒng)包括：至少一個(gè)膨脹機(jī)，其能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)燃機(jī)并且能夠經(jīng)由旁通流路被旁路；至少一個(gè)蒸發(fā)器；以及用于工作介質(zhì)的至少一個(gè)泵、工作介質(zhì)特別是乙醇，并且至少蒸發(fā)器設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的廢氣系統(tǒng)的區(qū)域中，其中可以在幾個(gè)工作模式下工作的膨脹機(jī)在至少一個(gè)工作模式下驅(qū)動(dòng)地連接到內(nèi)燃機(jī)的輔助驅(qū)動(dòng)軸，并且根據(jù)至少一個(gè)輸入量，在各種情況下，從膨脹機(jī)的至少兩個(gè)工作模式中選擇出一個(gè)工作模式，并且膨脹機(jī)可在該工作模式下工作、優(yōu)選地通過(guò)觸發(fā)(操控)設(shè)置在膨脹機(jī)的旁通流路中的至少一個(gè)旁通閥而在該工作模式下工作。

背景技術(shù)

利用內(nèi)燃機(jī)的廢熱是公知的。被稱為WHR(廢熱回收)系統(tǒng)的這種裝置將內(nèi)燃機(jī)廢氣的廢熱轉(zhuǎn)換成例如機(jī)械能或電能。這種WHR系統(tǒng)例如從公開(kāi)文本US 8635871A1，US 2011/0209473A1或US 2013/0186087A1中得知。

WO2006/138459A2公開(kāi)了一種機(jī)械地和熱學(xué)上聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)的有機(jī)朗肯循環(huán)。這里，內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接到廢熱利用系統(tǒng)的渦輪機(jī)，該廢熱利用系統(tǒng)從內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入空氣、冷卻劑、油和廢氣中提取廢熱。電機(jī)溫度通過(guò)旁通閥控制。為了適應(yīng)不同的負(fù)載狀態(tài)、壓力比、轉(zhuǎn)速和渦輪機(jī)的溫度，各種系統(tǒng)參數(shù)、特別是渦輪機(jī)的壓力比可以通過(guò)控制單元借助于旁通閥來(lái)控制。超越離合器設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)和渦輪機(jī)之間，其使內(nèi)燃機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)而同時(shí)并不驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)。沒(méi)有從WO 2006/138459 A2中得知：在第一工作模式下打開(kāi)渦輪機(jī)的旁路流路，在第一工作模式下渦輪機(jī)未連接到內(nèi)燃機(jī)的輔助驅(qū)動(dòng)軸，并且在第二工作模式下關(guān)閉旁通流路，在第二工作模式下膨脹機(jī)連接到內(nèi)燃機(jī)。此外，沒(méi)有從該公開(kāi)中推導(dǎo)出：當(dāng)膨脹機(jī)下游的工作介質(zhì)的壓力或溫度超過(guò)限定值時(shí)，選擇第二工作模式。

US2009/0071156A1公開(kāi)了一種廢熱回收裝置，其具有帶壓縮機(jī)和膨脹機(jī)的朗肯循環(huán)，其中膨脹機(jī)可以通過(guò)旁通管線被旁路(繞過(guò))。溫度傳感器和壓力傳感器布置在渦輪機(jī)的上游，壓力傳感器布置在渦輪機(jī)的下游。根據(jù)與位于膨脹裝置上游的朗肯循環(huán)的介質(zhì)的過(guò)熱狀態(tài)相關(guān)的信息來(lái)調(diào)節(jié)膨脹裝置的轉(zhuǎn)速。沒(méi)有提供膨脹裝置與內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸的機(jī)械連接。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供廢熱利用系統(tǒng)的安全且可靠的工作。