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HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein WHR-System für ein Fahrzeug, das nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 einen Verbrennungsmotor und einen hydraulischen Retarder umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug, das ein WHR-System umfasst.
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Ein WHR-System (englisch: Waste Heat Recovery System; Abwärmerückgewinnungssystem) kann in Fahrzeugen eingesetzt werden, um Wärmeenergie rückzugewinnen und sie in mechanische Energie oder elektrische Energie umzuwandeln. Ein WHR-System enthält eine Pumpe, die ein Arbeitsmedium in einem geschlossenen Kreislauf unter Druck setzt und zirkuliert. Der Kreislauf umfasst einen Verdampfer, in dem das Arbeitsmedium durch eine Wärmequelle, wie zum Beispiel die Abgase von einem Verbrennungsmotor, erwärmt und und verdampft wird. Das unter Druck gesetzte und erwärmte gasförmige Arbeitsmedium wird zu einem Expander geleitet, wo es sich ausdehnt. Der Expander erzeugt mechanische Energie, die verwendet werden kann, um das Fahrzeug oder Vorrichtungen am Fahrzeug zu betreiben. Alternativ ist der Expander mit einem Generator verbunden, der elektrische Energie erzeugt. Das den Expander verlassende Arbeitsmedium wird zu einem Verflüssiger geleitet. Das Arbeitsmedium wird im Verflüssiger auf eine Temperatur erwärmt, bei der es kondensiert. Das verflüssigte Arbeitsmedium wird zur Pumpe umgeleitet, die das Arbeitsmedium unter Druck setzt. Deshalb kann die Abwärmeenergie beispielsweise von den Abgasen von einem Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug mithilfe eines WHR-Systems rückgewonnen werden. Infolgedessen kann ein WHR-System den Treibstoffverbrauch eines Verbrennungsmotors reduzieren.
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Schwere Fahrzeuge sind oft mit einer oder mehreren Zusatzbremsen ausgestattet, um einen Verschleiß an den normalen Radbremsen des Fahrzeugs zu reduzieren. Eine solche Zusatzbremse kann ein hydraulischer Retarder sein. Ein hydraulischer Retarder umfasst eine Toroidkammer, die durch eine statische Schaufel und eine dynamische Schaufel, die mit den zu bremsenden Rädern verbunden ist, definiert ist. Eine Flüssigkeit wird der Toroidkammer während einer Aktivierung des Retarders zugeführt. Die Viskositätskräfte zwischen der dynamischen Schaufel und der statischen Schaufel sorgen für eine Verlangsamung der dynamischen Schaufel und der Räder. Während des Bremsprozesses erfährt die Flüssigkeit eine rasche Erwärmung. Die Flüssigkeit kann auf eine Temperatur von ungefähr 300 °C erwärmt werden, bevor sie den Retarder verlässt. Die heiße Flüssigkeit, die den Retarder verlässt, wird zu einem Retarderkühler geleitet, wo sie durch ein Kühlmittel gekühlt wird, das in einem Kühlsystem des Fahrzeugs zirkuliert. In diesem Fall wird die während des Bremsprozesses erzeugte Wärmeenergie über einen Kühlkörper des Kühlsystems in die Umgebungsluft abgeleitet.
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JP 2010077901 zeigt eine Abwärmerückgewinnungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst einen ersten Kühlwassererhitzer, der Wasser eines Kühlwasserkreislaufs durch Wärme eines Retarders erwärmt, und einen zweiten Kühlwassererhitzer, der das Kühlwasser des Kühlwasserkreislaufs durch Abgas eines Motors erwärmt. Das Wasser des Kühlwasserkreislaufs wird dazu gebracht, zum ersten Kühlwassererhitzer zu fließen, wenn der Retarder arbeitet, und zum zweiten Kühlwassererhitzer zu fließen, wenn der Retarder nicht arbeitet. Die absorbierte Wärme wird für einen Rankine-Zyklus verwendet.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein WHR-System für ein Fahrzeug bereitzustellen, das Wärmeenergie von den Abgasen eines Verbrennungsmotors sowie Wärmeenergie von einem hydraulischen Retarder nutzen kann und die Wärmeenergie zum Antrieb des Fahrzeugs in mechanische Energie umwandeln kann.
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Die oben erwähnte Aufgabe wird durch das WHR-System nach Anspruch 1 gelöst. Bei Betriebszuständen, in denen Abgase von einem Verbrennungsmotor eine hohe Temperatur aufweisen, ist es angemessen, die Abgase zum Erwärmen und zur Verdampfung des Arbeitsmediums im ersten Verdampfer des WHR-Kreislaufs zu verwenden. Bei Betriebszuständen, in denen der Retarder aktiviert ist, wird das Fahrzeug gebremst, und es besteht kein Bedarf, mechanische Energie zum Antrieb des Fahrzeugs zu liefern. Angesichts dieser Tatsache wird die aus Retarder-Bremsprozessen erzeugte Wärmeenergie in einem Wärmespeicher gespeichert. Nach Abschluss des Retarder-Bremsprozesses ist es möglich, die gespeicherte Wärmeenergie aus den Retarder-Bremsprozessen oder Wärmeenergie von den Abgasen zum Antrieb des Fahrzeugs zu verwenden. Die gespeicherte Wärmeenergie aus einem Retarder-Bremsprozess kann bei Betriebszuständen verwendet werden, bei denen der Energiepegel in den Abgasen niedrig ist. Während eines Bremsprozesses eines hydraulischen Retarders wird eine große Menge an Wärmeenergie erzeugt. Die Möglichkeit, diese Wärmeenergie zu speichern und bei geeigneten Betriebszuständen zu verwenden, wenn die Wärmeenergie in den Abgasen gering ist, erhöht die Kapazität des WHR-Systems.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Wärmespeicher ausgelegt, Wärmeenergie aus der Retarderflüssigkeit zu absorbieren, die im hydraulischen Retarder verwendet wird. Die Retarderflüssigkeit kann ein geeignetes Öl sein. Die Retarderflüssigkeit, die den Retarder verlässt, weist üblicherweise eine sehr hohe Temperatur auf und sie enthält eine große Menge an Wärmeenergie, die absorbiert und im Wärmespeicher gespeichert werden kann.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Wärmespeicher einen Tank, der ausgelegt ist, Retarderflüssigkeit, die den Retarder verlässt, aufzunehmen und zu speichern. Ein solcher Wärmespeicher kann eine sehr einfache Konstruktion aufweisen. Der Behälter kann mit einer Wärmeisolationsschicht versehen sein, um während einer relativ langen Zeitspanne eine hohe Temperatur der Retarderflüssigkeit beizubehalten. Der Wärmespeicher kann jedoch eine andere Konstruktion aufweisen. Er kann beispielsweise ein geeignetes Material umfassen, das Wärmeenergie aus der Retarderflüssigkeit absorbiert.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das WHR-System eine Wärmeübertragungsanordnung, die ausgelegt ist, Wärme vom Wärmespeicher auf den zweiten Verdampfer zu übertragen. Die Wärmeübertragungsanordnung kann einen Wärmeübertragungskreislauf umfassen, eine Pumpe, die ausgelegt ist, eine Wärmeübertragungsflüssigkeit im Kreislauf vom Wärmespeicher zum zweiten Verdampfer zu zirkulieren. Wenn es Zeit ist, die gespeicherte Wärmeenergie zu verwenden, wird die Pumpe gestartet, und sie stellt eine Zirkulation der Wärmeübertragungsflüssigkeit im Wärmeübertragungskreislauf bereit. Während dieser Zirkulation überträgt die Wärmeübertragungsflüssigkeit Wärmeenergie vom Wärmeenergiespeicher auf das Arbeitsmedium im zweiten Verdampfer. Der Wärmeübertragungskreislauf kann ein geschlossener Kreislauf sein, sodass die Wärmeübertragungsflüssigkeit zurück zum Wärmespeicher geleitet wird, nachdem sie dem Arbeitsmedium im zweiten Verdampfer Wärmeenergie zugeführt hat. Es ist jedoch möglich, andere Arten von Wärmeübertragungsanordnungen wie beispielsweise Heizrohre zu verwenden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Wärmeübertragungsflüssigkeit die gleiche Flüssigkeit, wie sie im Retarderkreislauf verwendet wird. Falls der Wärmespeicher einen Behälter mit heißer Retarderflüssigkeit umfasst, ist es möglich, die gespeicherte Retarderflüssigkeit zur Erwärmung des Arbeitsmediums im WHR-Kreislauf zum zweiten Verdampfer zu zirkulieren. Alternativ kann die Wärmeübertragungsflüssigkeit eine von der Retarderflüssigkeit separate Flüssigkeit sein. In einem solchen Fall kann die Wärmeübertragungsflüssigkeit Wärmeenergie im Wärmespeicher absorbieren und die absorbierte Wärmeenergie an das Arbeitsmedium im zweiten Verdampfer freigeben.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das WHR-System eine Steuereinheit, die ausgelegt ist, die Ventilanordnung angesichts einer Information über mindestens einen Betriebsparameter zu steuern. Angesichts einer solchen Information kann die Steuereinheit ermitteln, ob die Wärmeenergie in den tatsächlichen Abgasen oder die Wärmeenergie im Wärmespeicher zum Erwärmen des Arbeitsmediums im WHR-Kreislauf zu verwenden ist. Der Parameter kann die Temperatur der Abgase und/oder die Temperatur im Wärmespeicher sein. In diesem Fall ist es möglich, die Wärmequelle mit der höchsten Temperatur zum Erwärmen des Arbeitsmediums zu verwenden. Es ist jedoch möglich, eine Information von weiteren relevanten Parametern zu empfangen. Die Steuereinheit kann beispielsweise eine Information von einer GPS-Einheit über die Topografie der voraus liegenden Straße empfangen.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Verdampfer und der zweite Verdampfer an parallelen Leitungen im WHR-Kreislauf angeordnet. Eine solche Konstruktion ermöglicht die Verwendung einer relativ einfachen Ventilanordnung zum Leiten des zirkulierenden Arbeitsmediums zum Verdampfer, um es zur Verdampfung des Arbeitsmediums zu verwenden. Die Ventilanordnung kann ein Dreiwegeventil umfassen, das an einem Verzweigungspunkt der zwei parallelen Leitungen an einer den Verdampfern vorgeschalteten Position angeordnet ist. Ein solches Dreiwegeventil ermöglicht die Leitung des Flusses des Arbeitsmediums zur parallelen Leitung und die Verwendung des Verdampfers auf eine sehr einfache Weise. Alternativ kann jede parallele Leitung ein Zweiwegeventil enthalten, das in einer den jeweiligen Verdampfern vorgeschalteten Position angeordnet ist. In diesem Fall ist eines der Zweiwegeventile in eine offene Position gestellt, während das andere Zweiwegeventil in eine geschlossene Position gestellt ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Ventilanordnung Rückschlagventile, die jeweils in einer den Verdampfern nachgeschalteten Position in den parallelen Leitungen angeordnet sind. Die Rückschlagventile verhindern einen Fluss des Arbeitsmediums in eine falsche Richtung zum nicht verwendeten Verdampfer. Alternativ kann die Ventilanordnung ein Dreiwegeventil umfassen, das an einem Verbindungspunkt der zwei parallelen Leitungen an einer den Verdampfern nachgeschalteten Position angeordnet ist. Ein solches Dreiwegeventil leitet das Arbeitsmedium vom in Verwendung befindlichen Verdampfer zum Verflüssiger, während es gleichzeitig einen Fluss des Arbeitsmediums in eine falsche Richtung zum nicht verwendeten Verdampfer verhindert.
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Figurenliste
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Im Folgenden werden als Beispiele bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 ein Kühlsystem nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt und
- 2 ein Kühlsystem nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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1 zeigt ein schematisch offenbartes Fahrzeug 1, das von einem Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird. Das Fahrzeug 1 kann ein schweres Fahrzeug sein und der Verbrennungsmotor 2 kann ein Dieselmotor sein. Eine Abgasleitung 3 leitet Abgase vom Verbrennungsmotor 2. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Kühlsystem, das eine Motoreinlassleitung 4 umfasst, die mit einer Pumpe 5 versehen ist, die ein Kühlmittel im Kühlsystem zirkuliert. Nach Zirkulieren des Kühlmittels durch den Verbrennungsmotor 2 wird es in einer Motorauslassleitung 6 aufgenommen. Die Motorauslassleitung 6 umfasst einen Retarderkühler 7. Ein erstes Dreiwegeventil 8 ist an einem Ende der Motorauslassleitung 6 angeordnet. Das erste Dreiwegeventil 8 leitet Kühlmittel zu einem Kühlkörper 9 oder einer Kühlkörper-Umgehungsleitung 10. Das erste Dreiwegeventil 8 wird von einer Steuereinheit 11 gesteuert. Das erste Dreiwegeventil 8 kann auf stufenlose Weise justiert werden. Deshalb ist es möglich, dass das erste Dreiwegeventil 8 einen Teil des Kühlmittelflusses auf den Kühlkörper 9 und einen restlichen Teil des Kühlmittelflusses auf die Kühlkörper-Umgehungsleitung 10 verteilt.
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Das Kühlsystem umfasst ein zweites Dreiwegeventil 12. Das zweite Dreiwegeventil 12 wird von der Steuereinheit 11 gesteuert. Das zweite Dreiwegeventil 12 kann auf stufenlose Weise justiert werden. Das zweite Dreiwegeventil 12 kann Kühlmittel von der Kühlkörper-Umgehungsleitung 10 aufnehmen und einen Teil davon zu einer Verflüssigerleitung 13 und einen restlichen Teil davon zu einer Verflüssiger-Umgehungsleitung 14 leiten. Alternativ kann das zweite Dreiwegeventil 12 Kühlmittel vom Kühlkörper 9 aufnehmen und es zur Verflüssiger-Umgehungsleitung 14 leiten. Die Verflüssigerleitung 13 leitet Kühlmittel vom Kühlkörper 9 zu einem Verflüssiger 15 eines WHR-Kreislaufs 16.
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Der WHR-Kreislauf 16 umfasst eine Pumpe 17, die ein Arbeitsmedium im WHR-Kreislauf 16 unter Druck setzt und zirkuliert. In diesem Fall ist das Arbeitsmedium Ethanol. Es ist jedoch möglich, andere Arten von Arbeitsmedien wie zum Beispiel R145fa einzusetzen. Die Pumpe 17 setzt das Arbeitsmedium unter Druck und zirkuliert es zu einem ersten Verdampfer 18 oder einem zweiten Verdampfer 19. Das Arbeitsmedium kann im ersten Verdampfer 18 durch Abgase erwärmt werden, die durch die Abgasleitung 3 des Verbrennungsmotors 2 fließen. Das Arbeitsmedium kann in einem zweiten Verdampfer 19 durch Wärmeenergie von einem hydraulischen Retarder 20 erwärmt werden. Der erste Verdampfer 18 ist an einer ersten parallelen Leitung 16a angeordnet und der zweite Verdampfer 19 ist an einer zweiten parallelen Leitung 16b des WHR-Kreislaufs 16 angeordnet. Der WHR-Kreislauf umfasst ein Dreiwegeventil 21, durch das das Arbeitsmedium zur ersten parallelen Leitung 16a und zum ersten Verdampfer 18 oder zur zweiten parallelen Leitung 16b und zum zweiten Verdampfer 19 geleitet wird. Jede parallele Leitung 16a, 16b umfasst ein Rückschlagventil 22, 23 in einer dem jeweiligen Verdampfer 18, 19 nachgeschalteten Position. Aufgabe der Rückschlagventile 22, 23 ist es, einen Fluss des Arbeitsmediums in eine falsche Richtung zum nicht verwendeten Verdampfer 18, 19 zu verhindern. Das Arbeitsmedium wird in einem der Verdampfer 18, 19 auf eine Temperatur erwärmt, bei der es verdampft. Das verdampfte Arbeitsmedium wird zu einem Expander 24 geleitet. Der Expander 24 kann eine Turbine oder ein Kolben sein. Das unter Druck gesetzte und erwärmte Arbeitsmedium expandiert im Expander 24. Der Expander 24 erzeugt eine Drehbewegung, die über ein geeignetes mechanisches Getriebe 25 an eine Welle 26 des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 1 übertragen werden kann. Deshalb wandelt der Verflüssiger 24 Wärmeenergie zum Antrieb des Fahrzeugs 1 in mechanische Energie um. Der Verflüssiger 24 kann alternativ Wärmeenergie in elektrische Energie umwandeln, die in einem Akkumulator gespeichert werden kann.
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Das den Expander 24 verlassende Arbeitsmedium wird zum Verflüssiger 15 geleitet. Das Arbeitsmedium wird im Kondensator 15 durch Kühlmittel vom Kühlsystem auf eine Temperatur abgekühlt, bei der es kondensiert. Die Temperatur und die Flussrate der Abgase und deshalb die Heizwirkung des Arbeitsmediums in den Verdampfern 18, 19 variieren bei verschiedenen Betriebszuständen. Um einen im Wesentlichen fortlaufend hohen thermischen Wirkungsgrad im WHR-Kreislauf 16 beizubehalten, ist es wünschenswert, einen Kondensationsdruck herzustellen, der so niedrig wie möglich ist. Geeigneterweise wird jedoch aus praktischen Gründen ein negativer Druck im WHR-Kreislauf vermieden. Angesichts dieser Tatsachen wird geeigneterweise eine Kühlung des Arbeitsmediums im Kondensator 15 auf einen Kondensationsdruck gerade über 1 bar bereitgestellt. Um einen hohen thermischen Wirkungsgrad beizubehalten, steuert die Steuereinheit 11 die Dreiwegeventile 8, 12 so, dass das Kühlmittel mit einer variablen Temperatur und Durchflussrate das Arbeitsmedium im Verflüssiger 15 auf eine solche Weise kühlt, dass der Kondensationsdruck gerade über 1 bar liegt. Das Arbeitsmedium Ethanol weist bei 1 bar eine Kondensationstemperatur von 78 °C auf. In diesem Fall wird geeigneterweise eine Kondensationstemperatur von gerade über 78 °C im Kondensator 15 erzielt. Das Arbeitsmedium wird vom Kondensator 15 zu einer Aufnahme 27 geleitet. Die Pumpe 17 saugt das Arbeitsmedium von der Aufnahme 27 an und leitet es zu einem der Verdampfer 18, 19. Die Steuereinheit 11 steuert auch den Betrieb der Pumpe 15 und des Expanders 24.
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Das Fahrzeug umfasst einen Retarderkreislauf 29. Der Retarderkreislauf 29 umfasst eine Retarderpumpe 30, die ausgelegt ist, eine Retarderflüssigkeit wie Öl zum Retarder 20 zu lenken, wenn die Steuereinheit 11 einen Bremsprozess des Retarders 20 initiiert. Die Retarderflüssigkeit wird üblicherweise während des Bremsprozesses im Retarder 20 auf eine hohe Temperatur erwärmt. Die den Retarder 20 verlassende Retarderflüssigkeit wird in einem Behälter in Form eines Wärmespeichers 28 gespeichert. Während der Aktivierung des Retarders wird die Flüssigkeit vom Wärmespeicher 28 zum Retarderkühler 7 geleitet, wo sie durch Kühlmittel gekühlt wird, das im oben erwähnten Kühlsystem zirkuliert, bevor es wieder zum Retarder 20 geleitet wird. Das Fahrzeug umfasst einen Wärmeübertragungsschaltkreis 31, der ausgelegt ist, bei Betriebsbedingungen, bei denen die gespeicherte Wärmeenergie verwendet wird, um das Arbeitsmedium im zweiten Verdampfer 19 zu erwärmen, Wärme vom Wärmespeicher 28 an den zweiten Verdampfer 19 zu übertragen. Eine Pumpe 32 zirkuliert eine Wärmeübertragungsflüssigkeit im Wärmeübertragungskreislauf 31.
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Bei Betriebszuständen, bei denen sich das Fahrzeug 1 eine lange Anhöhe hinunter bewegt, kann der Fahrer den hydraulischen Retarder 20 aktivieren, um sich mit einer gewählten konstanten Geschwindigkeit die Anhöhe hinunter zu bewegen. Die Steuereinheit 11 aktiviert die Retarderpumpe 30, die eine geeignete Flüssigkeitsströmung zum Retarder 20 leitet, sodass sich das Fahrzeug 1 mit der ausgewählten Geschwindigkeit die Anhöhe hinunter bewegt. Die heiße Retarderflüssigkeit, die den Retarder 20 verlässt, wird im Wärmespeicher 28 gesammelt. Solange der Bremsprozess andauert, wird ein Teil der Retarderflüssigkeit im Wärmespeicher 28 über den Retarderkühler 6 an den Retarder 20 weitergeleitet. Sobald die Steuereinheit 11 eine Information empfängt, die anzeigt, dass der Retarderprozess abgeschlossen ist. Die Steuereinheit 11 schaltet die Retarderpumpe 30 ab und die heiße Retarderflüssigkeit wird im Wärmespeicher 28 gesammelt. Die Retarderpumpe 30 kann durch ein Ventil ersetzt werden, das in eine offene Position gesetzt wird, wenn der Retarder aktiviert ist. In diesem Fall sorgt der Retarder 20 für die Zirkulation der Retarderflüssigkeit im Retarderkreislauf 29. Die Steuereinheit 11 empfängt eine Information über Betriebsparameter p wie die Temperatur der Flüssigkeit im Wärmespeicher 28 und die Temperatur der Abgase in der Abgasleitung 3.
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Wenn die Steuereinheit 11 eine Information empfängt, die anzeigt, dass ein Antriebsbedarf des Fahrzeugs besteht, aktiviert die Steuereinheit 11 den Verbrennungsmotor 2. Die Steuereinheit vergleicht die Temperaturen der Retarderflüssigkeit im Wärmespeicher 28 und die Temperatur der Abgase in der Abgasleitung 3. Falls die Abgase eine höhere Temperatur als die Retarderflüssigkeit im Wärmespeicher 28 aufweisen, zeigt die Steuereinheit 11 eine Bewegung des Dreiwegeventils 21 an eine erste Position an, in der es den Fluss des Arbeitsmediums zur ersten parallelen Leitung 16a und zum ersten Verdampfer 18 leitet. Die heißen Abgase heizen das Arbeitsmedium im ersten Verdampfer 19 so auf, dass es verdampft wird. Das unter Druck gesetzte und erwärmte Arbeitsmedium verlässt den ersten Verdampfer 18 und tritt in den Expander 24. Das Arbeitsmedium expandiert im Expander 24. Der Expander 24 erzeugt eine Drehbewegung, die über das mechanische Getriebe 25 an die Welle 26 des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 1 übertragen wird.
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Falls andererseits die Abgase eine niedrigere Temperatur als die Retarderflüssigkeit im Wärmespeicher 28 aufweisen, initiiert die Steuereinheit 11 eine Bewegung des Dreiwegeventils 21 an eine zweite Position, in der es den Fluss des Arbeitsmediums zur zweiten parallelen Leitung 16b und zum zweiten Verdampfer 19 leitet. Gleichzeitig aktiviert die Steuereinheit 11 die Pumpe 32, sodass sie beginnt, die Wärmeübertragungsflüssigkeit im Wärmeübertragungskreislauf 31 zu zirkulieren. Die Wärmeübertragungsflüssigkeit kann die gleiche Flüssigkeit sein, wie sie im Retarderkreislauf 29 verwendet wird. In diesem Fall zirkuliert die Pumpe 31 heiße Retarderflüssigkeit vom Wärmespeicher 28 zum zweiten Verdampfer 19, wo sie das Arbeitsmedium auf eine Verdampfungstemperatur erwärmt. Das unter Druck gesetzte und erwärmte Arbeitsmedium verlässt den zweiten Verdampfer 19 und tritt in den Expander 24. Das Arbeitsmedium dehnt sich im Expander 24 aus, sodass der Expander 24 eine Drehbewegung erzeugt, die über das mechanische Getriebe 25 an die Welle 26 des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 1 übertragen wird. Die verbrauchte Retarderflüssigkeit wird zurück zum Wärmespeicher 28 zirkuliert. Deshalb verringert sich die Temperatur der Retarderflüssigkeit im Wärmespeicher, solange der Bremsprozess andauert. Sobald die Steuereinheit 11 eine Information empfängt, die anzeigt, dass die Abgase eine höhere Temperatur als die Retarderflüssigkeit im Wärmespeicher 28 aufweisen, schaltet sie die Pumpe 31 ab und initiiert eine Bewegung des Dreiwegeventils 21 an die erste Position, sodass das Arbeitsmedium zum ersten Verdampfer 18 geleitet wird.
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2 zeigt eine alternative Ausführungsform des WHR-Systems. In diesem Fall ist die Wärmeübertragungsflüssigkeit eine von der Retarderflüssigkeit separate Flüssigkeit. Die Wärmeübertragungsflüssigkeit absorbiert mithilfe eines Wärmetauschers 34 Wärme aus der Retarderflüssigkeit im Wärmespeicher 28. Darüber hinaus umfasst die Ventilanordnung abgesehen vom Dreiwegeventil 21 ein weiteres Dreiwegeventil 33, das an einem Verbindungspunkt der parallelen Leitungen 16a, 16b an einer den Verdampfern 18, 19 nachgeschalteten Position angeordnet ist. Das weitere Dreiwegeventil 33 verhindert einen Fluss des Arbeitsmediums in eine falsche Richtung zum nicht verwendeten Verdampfer 18, 19.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche frei variiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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