DE102017111122A1 - Verfahren und Systeme zum Steuern von Luftflusswegen in einer Maschine - Google Patents

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Abstract

Verfahren und Systeme werden zum Steuern einer Temperatur von Gasen innerhalb eines Wärmeaustauschers, eines Verhältnisses von Gasen, die von dem Wärmeaustauscher ausgegeben werden, und zum selektiven Laden/Entladen von Gasen aus dem Wärmeaustauscher zu einem Ansaugsystem und/oder einem Abgassystem bereitgestellt. Bei einem Beispiel kann das Verfahren das Steuern des Betriebs einer Energierückgewinnungsvorrichtung, die mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist, als Reaktion auf Maschinenbetriebszustände aufweisen, und Erhöhen oder Verringern des Flusses von Abgas und/oder verdichteter Ansaugluft in den Wärmeaustauscher als Reaktion auf Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern von Luftflusswegen einer Brennkraftmaschine.
  • Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • Maschinensysteme können Abgasrückführung von einem Maschinenabgassystem zu einem Maschinenansaugsystem einsetzen, das heißt einen Prozess, der Abgasrückführung (AGR) genannt wird, um geregelte Schadstoffemissionen zu verringern. Turbo-aufgeladene Maschinen können ein Niederdruck-AGR(ND-AGR)-System, ein Hochdruck-AGR(HD-AGR)-System oder beide aufweisen. Das ND-AGR-System leitet Abgase um, nachdem die Abgase durch die Turbine des Turboladers durchgegangen sind, und spritzt die Gase vor dem Verdichter ein, während das HD-AGR-System Abgase vor der Turbine umleitet und die Gase nach der Saugdrossel einspritzt. Ein AGR-Ventil kann in jedem der Beispiele gesteuert werden, um eine wünschenswerte Ansaugluftverdünnung zu erzielen, wobei die gewünschte Ansaugluftverdünnung auf Maschinenbetriebszuständen beruht, um eine gewünschte Verbrennungsstabilität der Maschine aufrechtzuerhalten, während Vorteile für Emissionen und Kraftstoffeinsparung bereitgestellt werden.
  • Ein Maschinensystem kann auch einen anderen getrennten Ansatz zum Verringern von Schadstoffemissionen einsetzen, der das Erhöhen von Abgastemperaturen durch Betreiben der Maschine fett (zum Beispiel Erhöhen des Luft-/Kraftstoffverhältnisses, das zu den Zylindern der Maschine geliefert wird), um hohe Niveaus an Maschinenausgangskohlenstoffmonoxid (CO), Wasserstoff (H2) und Kohlenwasserstoffen zu erzeugen und gleichzeitig Luft (was hier Sekundärlufteinspritzung oder SAE) genannt wird) in den Abgaskrümmer stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung (wie zum Beispiel eines Abgaskatalysators) zu pumpen. Die Luft, die in den Abgaskrümmer gepumpt wird, kann mit den Abgasen reagieren, indem eine exotherme Reaktion erzeugt wird. Schnelles Erhitzen der Emissionssteuervorrichtung kann daher erzielt werden und die Leistung der Emissionssteuervorrichtung steigt, was in verringerten Schadstoffemissionen resultiert.
  • Die Erfinder dieser Patentschrift haben jedoch potenzielle Probleme bei den oben stehenden Ansätzen erkannt. Ein Maschinensystem, das nur ein ND-AGR-System aufweist, hat eine lange Transportfrist, während die Abgase durch den Turboladerverdichter, Hochdruck-Ansaugluft-Rohrleitungen, Ladeluftkühler und Saugrohr durchgehen, bevor sie die Brennkammer erreichen. Es kann daher insbesondere während Übergangsbedingungen schwierig sein, die gewünschte Menge an AGR zu den Zylindern bereitzustellen. Das ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass sich in dem Zeitpunkt, in dem die AGR den Zylinder erreicht, die Maschinendrehzahl/der Maschinenlastzustand geändert haben kann, und dass eine andere AGR-Rate gewünscht werden kann. Ein Maschinensystem, das nur ein HD-AGR-System aufweist, hat eine verringerte AGR-Lieferzeit, aber der Prozentsatz an AGR-Gasen kann im Vergleich zu den Ansauggasen begrenzt sein, und die Fähigkeit, anhaltende AGR-Lieferung bereitzustellen kann durch niedrige Abgasdrücke in Frage gestellt werden. Ein Maschinensystem, das sowohl ein ND-AGR-System als auch ein HD-AGR-System aufweist, kann Energieverluste aufgrund erhöhten Kühlens heißer Abgase und einer gesteigerten Komplexheit der Ventilanordnung erfahren. Zusätzlich kann die Fähigkeit, Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem zu liefern, durch ein zusätzliches System, getrennt von dem ND- und HD-System, gesteuert werden, was die Komplexheit der Maschinensystemanordnung weiter steigert. Ferner werden auch AGR-Gase oft über einen AGR-Kühler gekühlt, um eine Gefahr von Maschinen- und/oder Verdichterverschlechterung aufgrund von Einspritzung hoher AGR-Gase in das Ansaugsystem zu verringern. Wärmeenergie der heißen AGR-Gase wird daher verschwendet (zum Beispiel wird die Wärmeenergie von dem Kühlmittel absorbiert, das durch den AGR-Kühler zirkuliert), und das Maschinensystem kann erhöhte Energieverluste aufgrund erhöhter Maschinenlast erfahren (zum Beispiel erhöhte Gebläsedrehzahlen, erhöhte Kühlmittelzirkulations- und Pumpgeschwindigkeiten usw.), um die AGR-Gase über den AGR-Kühler zu kühlen.
  • Bei einem Beispiel kann den Problemen, die oben beschrieben sind, durch ein Verfahren zum Fließenlassen von Ansaugluft durch einen Wärmeaustauscher und selektives Fließen jeweils zu einem Ansaugsystem und einem Abgassystem; Fließen von Abgas durch eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist, durch den Wärmeaustauscher und selektiv jeweils zu dem Ansaug- und Abgassystem und Einstellen des Ansaugluftflusses und des Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher als Reaktion auf eine Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung begegnet werden. Bei einem Beispiel des Wärmeaustauschers können Abgase selektiv sowohl von stromaufwärts als auch von stromabwärts einer Emissionssteuervorrichtung in den Wärmeaustauscher und durch die Energierückgewinnungsvorrichtung fließen. Zusätzlich kann verdichtete Ansaugluft selektiv von stromabwärts eines Verdichters und in den Wärmeaustauscher fließen. Die Energierückgewinnungsvorrichtung kann Wärmeenergie von den heißen Abgasen empfangen, die in den Wärmeaustauscher eintreten, und die Wärmeenergie in elektrische Energie umwandeln. Die Abgase können dann durch den Rest des Wärmeaustauschers durchgehen, wo ein Teil der Wärmeenergie, die in den Abgasen verbleibt, zu Frischluft innerhalb des Wärmeaustauschers übertragen werden kann, was in erhöhter Temperatur der Frischluft resultiert. Die Frischluft kann dann zu dem Abgassystem in der Form von Sekundärlufteinspritzung bereitgestellt werden, mit der erhöhten Temperatur der Frischluft, die eine effizientere exotherme Reaktion zwischen der Frischluft und den Maschinenabgasen ermöglicht, oder zu dem Ansaugsystem stromaufwärts des Verdichters zurückgegeben werden, um Verdichterpumpen zu verringern. Die Abgase, die aus dem Wärmeaustauscher austreten, können zu dem Ansaugsystem in Form von ND-AGR oder HD-AGR mit der verringerten Temperatur der Abgase bereitgestellt werden, die ein effizienteres Verdichten für erhöhte Verdichter- und/oder Maschinenleistung ermöglicht. Auf diese Art kann die Ausgabe des Wärmeaustauschers gesteuert werden, um Niederdruck-ND-AGR, HD-AGR, Sekundärlufteinspritzung, Luft für Verdichterpumpsteuerung und Abgasenergierückgewinnung zu liefern. Durch steuern der Temperatur der Gase innerhalb des Wärmeaustauschers und des Verhältnisses der Gase, die von dem Wärmeaustauscher ausgegeben werden, kann Wärmeaustauscher mit einer umfassenden Vielfalt an Maschinenbetriebszuständen eingesetzt werden, um Maschinenleistung zu erhöhen und Emissionen zu senken.
  • Man muss verstehen, dass die Kurzdarstellung oben bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben sind. In ihr sollen keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifiziert werden, dessen Schutzumfang durch die Ansprüche, die der ausführlichen Beschreibung folgen, eindeutig definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen begrenzt, die oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angemerkte Nachteile lösen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine erste Skizze eines Systems für eine Maschine, die einen Wärmeaustauscher aufweist, der zwischen einem Ansaugsystem und einem Abgassystem der Maschine positioniert ist.
  • 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines Wärmeaustauschers, der Gas- und Kühlmittelpassagen innerhalb des Wärmeaustauschers und Einlass- und Auslassports, die mit den inneren Gas- und Kühlmittelpassagen gekoppelt sind aufweist.
  • Die 3A–3B veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zum Einstellen eines Flusses von Kühlmittel zu einem Wärmeaustauscher basierend auf Maschinenbetriebszuständen.
  • 4 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zum Auslassen von Druckluft von einem Wärmeaustauscher als Sekundärlufteinspritzung entweder in den Abgaskrümmer oder in eine Turbinenbypasspassage um eine Turbine, basierend auf Maschinenbetriebszuständen.
  • 5 zeigt Grafiken, die beispielhafte Lade- und Entladevorgänge aus einem Wärmeaustauscher basierend auf Maschinenbetriebszuständen veranschaulichen.
  • 6 zeigt eine eine zweite Skizze eines Systems für eine Maschine, die einen Wärmeaustauscher aufweist, der zwischen einem Ansaugsystem und einem Abgassystem der Maschine positioniert ist, und eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist.
  • 7 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Wärmeaustauschers, der Gaspassagen innerhalb des Wärmeaustauschers, Gaseinlass- und Gasauslassports, die mit den inneren Gaspassagen gekoppelt sind, und eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist, aufweist.
  • 8 zeigt eine dritte Skizze eines Systems für eine Maschine, die einen Wärmeaustauscher, der zwischen einem Ansaugsystem und einem Abgassystem der Maschine positioniert ist, eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist, und Kühlmittel, das durch den Wärmeaustauscher zirkuliert, aufweist.
  • 9 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Wärmeaustauschers, der Gas- und Kühlmittelpassagen innerhalb des Wärmeaustauschers, Einlass- und Auslassports, die mit den inneren Gas- und Kühlmittelpassagen gekoppelt sind, und eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist, aufweist.
  • 10 zeigt ein Verfahren zum Erhöhen oder Verringern von Energierückgewinnung von einer Energierückgewinnungsvorrichtung eines Wärmeaustauschers als Reaktion auf Maschinenbetriebszustände.
  • 11 zeigt ein Verfahren zum Einstellen von Ansaug-, Auslass- und/oder Kühlmittelfluss zu einem Wärmeaustauscher als Reaktion auf Energierückgewinnungsvorrichtungs-Betriebszustände.
  • 12 zeigt Grafiken, die beispielhaften Energierückgewinnungsvorrichtungsbetrieb eines Wärmeaustauschers basierend auf Maschinenbetriebszuständen veranschaulicht.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Sammeln und/oder Verteilen von Abgasen und Ansaugluft durch ein aufgeladenes Maschinensystem, wie zum Beispiel das Maschinensystem, das von 1 gezeigt wird, wobei das Maschinensystem einen Wärmeaustauscher (der hier Mischtank, Flussmischtank oder Gasmischtankvorratsbehälter genannt werden kann) aufweist. Durch Sammeln, Mischen und/oder Fließenlassen von Abgasen und Ansaugluft innerhalb des Wärmeaustauschers, wie zum Beispiel des Wärmeaustauschers, der von 2 gezeigt wird, können Gase in ein Ansaugsystem und/oder ein Abgassystem entladen werden, um Niederdruck-Abgasrückführung, Hochdruck-Abgasrückführung, Sekundärlufteinspritzung und/oder Verdichterpumpverringerung bereitzustellen. Eine Maschinensteuervorrichtung kann konfiguriert sein, um eine Steuerroutine auszuführen, wie das beispielhafte Verfahren der 3A–3B, um den Wärmeaustauscher mit verbrannten Abgasen von dem Abgassystem und/oder frischer Ansaugluft von dem Ansaugsystem (wenn Ladegelegenheiten verfügbar sind) zu laden, und/oder die mit Druck beaufschlagte Ladung aus dem Mischtank in das Ansaugsystem und/oder das Abgassystem basierend auf Maschinenbetriebszuständen sowie der Zusammensetzung der Ladung, die in dem Mischtank verfügbar ist, zu entladen. Ferner kann der Kühlmittelfluss durch den Wärmeaustauscher gesteuert werden, um Luft von dem Wärmeaustauscher zu dem Ansaug- und/oder Abgassystem mit einer gewünschten Temperatur für die Lufteinspritzanwendung (zum Beispiel HD-AGR, ND-AGR oder Sekundärlufteinspritzung) zu liefern. Die Steuervorrichtung kann auch konfiguriert sein, um eine Steuerroutine auszuführen, wie das beispielhafte Verfahren der 4, um zu bestimmen, ob ein Entladen von Gasen aus dem Wärmeaustauscher zu dem Abgaskrümmer und/oder der Turbinenbypasspassage eingestellt werden soll, wenn Sekundärlufteinspritzung und/oder eine Erhöhung der Turbinendrehzahl vorteilhaft ist. Beispielhafte Lade- und Entladevorgänge sind in 5 gezeigt.
  • Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Maschinensystem, wie zum Beispiel das Maschinensystem, das von 6 gezeigt wird, eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die mit einem Wärmeaustauscher gekoppelt ist, aufweisen. Heiße Abgase aus einem Abgassystem können in den Wärmeaustauscher und durch die Energierückgewinnungsvorrichtung fließen, wo ein Teil der Wärmeenergie der Abgase von der Energierückgewinnungsvorrichtung in elektrische Energie umgewandelt wird. Die Abgase können dann Wärmeenergie zu Ansauggasen, die durch den Wärmeaustauscher über eine Vielzahl von Passagen innerhalb des Wärmeaustauschers, wie von 7 gezeigt, fließen, bereitstellen. Bei noch einer anderen Ausführungsform kann ein Maschinensystem, wie das Maschinensystem, das von 8 gezeigt wird, einen Wärmeaustauscher aufweisen, der eine Energierückgewinnungsvorrichtung und einen Kühler, der Kühlmittel zwischen dem Wärmeaustauscher und dem Kühler zirkuliert, einsetzen. Das Kühlmittel kann durch einen Raum (zum Beispiel eine Reihe von Passagen) innerhalb des Wärmeaustauschers zirkulieren und Wärmeenergie mit den Ansauggasen und den Abgasen, die durch den Wärmeaustauscher (zum Beispiel durch separate Flusspassagen innerhalb des Wärmeaustauschers), wie von 9 gezeigt, fließen, austauschen. Kühlmittelpassagen können zum Beispiel nahe der Gaspassagen eingerichtet werden, um es Wärme zu erlauben, von den Gasen in das Kühlmittel übertragen zu werden. Bei einem Beispiel kann der Wärmeaustauscher separate Gaspassagen für Kühlmittelfluss, Abgasfluss und Ansaugluftfluss derart aufweisen, dass sich das Kühlmittel, die Abgase und die Ansaugluft innerhalb des Wärmeaustauschers nicht miteinander mischen. Der Betrieb der Energierückgewinnungsvorrichtung innerhalb des Wärmeaustauschers kann als Reaktion auf Maschinenbetriebszustände, wie von 10 gezeigt, gesteuert werden. Bei einem Beispiel können Maschinenbetriebszustände, die die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung bestimmen können, Abgastemperatur, Maschinenlast, Partikelfilter-Regenerationsaktivierung usw. aufweisen. Als Reaktion auf den Betrieb der Energierückgewinnungsvorrichtung, kann der Fluss an Abgasen, Ansauggasen und Kühlmittel zu dem Wärmeaustauscher, wie von 11 gezeigt, eingestellt werden. Beispielhafter Betrieb der Energierückgewinnungsvorrichtung, darunter Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung als Reaktion auf Maschinenbetriebszustände, wird von 12 gezeigt.
  • Durch Entladen von Gasen aus dem Wärmeaustauscher in das Abgassystem, kann das Turbinenhochlaufen beschleunigt werden, und/oder Betriebstemperaturen für eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen können rasch erreicht werden. Durch Einsetzen der Ausgabe des Wärmeaustauschers, um zu ermöglichen, dass Hochdruck-AGR während hoher Maschinendrehzahlnachfrage bereitgestellt wird, Niederdruck-AGR während niedriger bis mittlerer Maschinendrehmomentnachfrage und Verdichterpumpsteuerung beim Einstellen von hoher Maschinendrehzahlnachfrage auf niedrige Maschinendrehzahlnachfrage bereitgestellt wird, kann die Maschinenleistung erhöht werden. Ferner kann durch Einstellen des Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf einer Temperatur des Kühlmittels und gewünschter Lufteinspritzanwendung eine Temperatur der Luft, die in das Ansaug- oder Abgassystem von dem Wärmeaustauscher eintritt, auf eine gewünschte Temperatur gesteuert werden. Das kann in einer Erhöhung der Maschineneffizienz, Verringerung der Maschinenemissionen und einer Verringerung der Verdichterverschlechterung resultieren. Zusätzlich kann Energie durch Einsetzen heißer Abgase zum Umwandeln von Wärmeenergie in elektrische Energie über die Energierückgewinnungsvorrichtung und zum Erhitzen der Ansaugluft innerhalb des Wärmeaustauschers effizienter zwischen Medien übertragen werden, ohne zusätzliche Vorrichtungen und/oder Energiespeichermittel zu verwenden. Diverse elektrische Lasten der Maschine können zum Beispiel unterstützt werden, indem Energie verwendet wird, die von der Energierückgewinnungsvorrichtung aus Abgasen zurückgewonnen wird, wodurch eine Leistungsnutzung der Maschine verringert und/oder zusätzliche Batterien oder elektrische Steuermittel verringert werden. Ferner kann bei einem Beispiel durch Übertragen von Hitze zwischen Abgasen und Ansaugluft innerhalb des Wärmeaustauschers zusätzliches Kühlen von einem Kühlsystem (zum Beispiel Kühlmittel von einem Kühler) verringert oder vollständig weggelassen werden. Das kann es der Maschine erlauben, effizienter zu arbeiten und Leistungsnutzung zu verringern.
  • 1 zeigt schematische Aspekte eines beispielhaften Maschinensystems 166, das eine Maschine 168 aufweist. Bei der abgebildeten Ausführungsform weist die Maschine 168 ein Ansaugsystem 170 und ein Abgassystem 172 auf. Die Maschine 168 weist auch einen Turbolader 174 mit einem Verdichter 184, der innerhalb des Ansaugsystems 170 eingerichtet ist, und eine Turbine 186, die innerhalb des Abgassystems 172 angeordnet ist, auf. Der Verdichter 184 ist mit der Turbine 186 durch eine Welle 171 gekoppelt und wird von der Drehbewegung der Turbine 186 angetrieben. Insbesondere wird Frischluft entlang einer Ansaugluftpassage 181 in die Maschine 168 über einen Luftreiniger 183 eingeführt und fließt zu dem Verdichter 184. Der Verdichter kann irgendein geeigneter Ansaugluftverdichter sein, wie zum Beispiel ein von einem Motor angetriebener oder von einer Antriebswelle angetriebener Turboladerverdichter. In dem Maschinensystem 166 ist der Verdichter jedoch ein Turboladerverdichter, der mechanisch mit der Turbine 186 über die Welle 171 gekoppelt ist, und die Turbine 186 wird zum Drehen durch Dehnen von Maschinenabgas angetrieben. Bei einer Ausführungsform können der Verdichter und die Turbine innerhalb eines Twin]-Scroll-Turboladers gekoppelt sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Turbolader ein Turbolader mit variabler Geometrie (Variable Geometry Turbocharger – VGT) sein, wobei die Turbinengeometrie aktiv in Abhängigkeit von einer Maschinendrehzahl variiert wird.
  • Wie in 1 gezeigt, ist der Verdichter 184 durch einen Ladeluftkühler 185 mit einem Drosselventil 187 gekoppelt. Das Drosselventil 187 ist mit einem Maschinensaugrohr 176 gekoppelt. Von dem Verdichter fließt die verdichtete Luftladung durch den Ladeluftkühler 185 und das Drosselventil 187 zu dem Saugrohr 176. Der Ladeluftkühler 185 kann zum Beispiel ein Luft-zu-Luft- oder ein Luft-zu-Wasser-Wärmeaustauscher sein. Bei der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, wird der Druck der Luftladung innerhalb des Saugrohrs 176 durch einen Saugrohrdruck(MAP)-Sensor 175 erfasst. Ein Verdichterbypassventil (nicht gezeigt) kann in Serie zwischen dem Einlass und dem Auslass des Verdichters 184 geschaltet sein. Das Verdichterbypassventil kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das konfiguriert ist, um sich unter ausgewählten Betriebszuständen zu öffnen, um überschüssigen Ladedruck abzulassen. Das Verdichterbypassventil kann zum Beispiel während Zuständen des Verringerns der Maschinendrehzahl zum Vermeiden von Verdichterpumpen geöffnet werden.
  • Das Saugrohr 176 ist mit einer Reihe von Brennkammern 180 durch eine Reihe von Ansaugventilen (nicht gezeigt) gekoppelt. Die Brennkammern sind ferner mit dem Abgaskrümmer 178 über eine Reihe von Abgasventilen (nicht gezeigt) gekoppelt. Auf den Brennkammern 180 sitzt ein Zylinderkopf 182, und sie sind mit Kraftstoffeinspritzern 179 gekoppelt. Bei der abgebildeten Ausführungsform ist ein einziger Abgaskrümmer 178 gezeigt. Bei anderen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten aufweisen. Konfigurationen, die eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten haben, können ermöglichen, dass Abfluss aus unterschiedlichen Brennkammern zu unterschiedlichen Stellen in dem Maschinensystem gelenkt wird. Bei der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, wird der Druck der Abgase innerhalb des Abgaskrümmers 178 durch den Saugrohrdruck(MAP)-Sensor 177 erfasst.
  • Bei einer Ausführungsform kann jedes der Abgas- und Ansaugventile elektronisch betätigt oder gesteuert werden. Bei einer anderen Ausführungsform kann jedes der Abgas- und Ansaugventile elektronisch von Nocken betätigt oder gesteuert werden. Ob sie nun elektronisch oder von Nocken betätigt werden, kann die Zeitsteuerung des Öffnens und des Schließens des Abgas- und Ansaugventils wie gewünscht zur Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung eingestellt werden.
  • Die Maschine 168 kann mindestens teilweise von einem Steuersystem 167, das eine Steuervorrichtung 169 aufweist, und durch Eingabe von einem Fahrzeugbediener über eine Eingabevorrichtung (nicht gezeigt) gesteuert werden. Das Steuersystem 167 ist konfiguriert, um Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 165 (für welche diverse Beispiele hier beschrieben sind) zu empfangen und Steuersignale zu einer Vielzahl von Aktuatoren 163 zu senden. Bei einem Beispiel können Sensoren 165 einen Temperatursensor 158, der mit der Kühlmitteleinlaspassage 160 gekoppelt ist, einen Temperatursensor 139, der mit dem Flussmischtank (hier auch ein Wärmeaustauscher genannt) 100 gekoppelt ist, einen Temperatursensor 189, der mit einer ersten Emissionssteuervorrichtung 188 gekoppelt ist, einen Temperatursensor 191, der mit einer Abgasleitung 193 gekoppelt ist, einen Temperatursensor 195, der mit einer zweiten Emissionssteuervorrichtung 190 gekoppelt ist, einen Saugrohrluftdrucksensor 175, der mit dem Saugrohr 176 gekoppelt ist, einen Abgaskrümmerdrucksensor 177, der mit dem Abgaskrümmer 178 gekoppelt ist, und einen Drucksensor 159, der mit dem Flussmischtank 100 gekoppelt ist, aufweisen. Diverse Abgassensoren können auch in dem Abgassystem 172, innerhalb und/oder stromabwärts des Abgaskrümmers 178 enthalten sein, wie zum Beispiel Feinstaub(PM)-Sensoren, Temperatursensoren, Drucksensoren, NOx-Sensoren, Sauerstoffsensoren, Ammoniaksensoren, Kohlenwasserstoffsensoren usw. Andere Sensoren, wie zum Beispiel zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft-/Kraftstoffverhältnis- und Zusammensetzungssensoren, können an diversen Stellen in die Maschinensystem 166 gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel können Aktuatoren 163 eine Kraftstoffeinspritzdüse 179, das Ventil 150, das mit der Pumpsteuerpassage 152 gekoppelt ist, ein Ventil 146, das mit einer Niederdruck-Abgasrückführpassage 148 gekoppelt ist, ein Ventil 138, das mit einer Hochdruck-Abgasrückführpassage 140 gekoppelt ist, ein Ventil 110, das mit einer Ladeluftpassage 108 gekoppelt ist, ein Ventil 118, das mit einer Abgaseinlasspassage 116 gekoppelt ist, ein Wastegate 133, das mit einer Turbinenbypasspassage 135 gekoppelt ist, ein Ventil 162, das mit einer Kühlmitteleinlasspassage 160 gekoppelt ist, und eine Ansaugdrossel 187 aufweisen. Stellantriebe 163 können auch ein Dreiwegeventil 130 aufweisen, das mit der zweiten externen geteilten Passage 129 gekoppelt ist, eine erste Sekundärlufteinspritzpassage 132 und eine zweite Sekundärlufteinspritzpassage 131 aufweisen. Andere Stellantriebe, wie eine Vielfalt zusätzlicher Ventile und Drosseln, können mit diversen Stellen in dem Maschinensystem 166 gekoppelt sein. Die Steuervorrichtung 169 kann Eingabedaten von diversen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Aktuatoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten basierend auf Anweisung oder Code, die/der darin programmiert ist, gemäß einer oder mehreren Routinen auslösen.
  • Die Steuervorrichtung 169 kann ein Mikrocomputer sein und kann eine Mikroprozessoreinheit, Eingangs-/Ausgangsports, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, wie Nurlesespeicherchip, Direktzugriffsspeicher, Haltespeicher und/oder ein Datenbus aufweisen. Die Steuervorrichtung 169 kann diverse Signale von Sensoren, die an die Maschine 168 gekoppelt sind, zusätzlich zu den oben besprochenen Signalen empfangen, darunter Messung induzierten Luftmassenstroms (MAF) von einem Luftmassenstromsensor; Maschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor, der mit einer Kühlhülse gekoppelt ist; ein Profilzündungsaufnahmesignal (PIP) von einem Halleffektsensor (oder anderen Typ), der an eine Kurbelwelle gekoppelt ist; Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor; Absolut-Saugrohrdrucksignal (MAP) von einem oder mehreren Saugrohr- und Abgaskrümmersensoren, Zylinder-Luft-/Kraftstoffverhältnis von einem Abgassauerstoffsensor und anormale Verbrennung von einem Klopfsensor und einem Kurbelwellenbeschleunigungssensor. Das Kraftmaschinendrehzahlsignal, RPM, kann von der Steuervorrichtung 169 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Saugrohrdrucksignal MAP von einem Saugrohrdrucksensor kann verwendet werden, um eine Anzeige von Vakuum oder Druck im Saugrohr bereitzustellen.
  • Das Nur-Lese-Speichermedium kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von einem Prozessor zum Ausführen der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen aber nicht spezifisch aufgelistet sind, ausgeführt werden können. Beispielhafte Routinen sind unter Bezugnahme auf die 3A bis 6 gezeigt.
  • 1 zeigt das elektronische Steuersystem 167, das ein elektronisches Steuersystem des Fahrzeugs sein kann, in dem das Maschinensystem 166 installiert ist. Bei Ausführungsformen, bei welchen mindestens ein Ansaug- oder Abgasventil konfiguriert ist, um sich gemäß einer einstellbaren Zeitsteuerung zu öffnen und zu schließen, kann die einstellbare Zeitsteuerung über das elektronische Steuersystem gesteuert werden, um eine Abgasmenge, die in einer Brennkammer während des Zündens vorhanden ist, zu regulieren. Das elektronische Steuersystem kann auch konfiguriert sein, um das Öffnen, Schließen und/oder Einstellen diverser anderer elektronisch betätigter Ventile in dem Maschinensystem zu steuern, wie Drosselventile, Verdichterbypassventile, Wastegates, AGR-Ventile und Absperrventile, Sekundärluftventile, diverse Vorratsbehälteransaug- und Abgasventile, um eine der hier beschriebenen Steuerfunktionen umzusetzen. Um ferner die Betriebszustände in Verbindung mit den Steuerfunktionen des Maschinensystems zu beurteilen, kann das elektronische Steuersystem betrieblich mit einer Vielzahl von Sensoren gekoppelt sein, die in dem Maschinensystem durchgehend eingerichtet sind, wie Flusssensoren, Temperatursensoren, Pedalpositionssensoren, Drucksensoren usw.
  • Brennkammern 180 können mit einem oder mehreren Kraftstoffen versorgt werden, wie zum Beispiel mit Benzin, Alkohol-Kraftstoff-Gemischen, Diesel, Bio-Diesel, verdichtetem Erdgas usw. Kraftstoff kann zu den Brennkammern über Direkteinspritzung, Saugrohreinspritzung, Drosselventilkörpereinspritzung oder eine Kombination davon eingespritzt werden. In den Brennkammern kann Verbrennung durch Funkenzündung und/oder Kompressionszündung eingeleitet werden.
  • Wie in 1 gezeigt, wird Abgas von dem einen oder den mehreren Abgaskrümmerabschnitten zu der Turbine 186 gelenkt, um die Turbine 186 anzutreiben. Das Abgas läuft durch eine erste Emissionssteuervorrichtung 188, während es zu der Turbine 186 fließt. Wenn reduziertes Turbinendrehmoment gewünscht wird, kann etwas Abgas statt durch ein Wastegate 133 in eine Turbinenbypasspassage 135, die die Turbine umgeht, gelenkt werden. Der kombinierte Fluss von der Turbine 186 und dem Wastegate 133 fließt dann durch die zweite Emissionssteuervorrichtung 190. Bei der Ausführungsform des Maschinensystems 166, die von 1 gezeigt wird, hat die zweite Emissionssteuervorrichtung 190 höhere Abgasverarbeitungsfähigkeit als die erste Emissionssteuervorrichtung 188, kann aber eine erhöhte Menge an Zeit erfahren, um Betriebstemperatur zu erreichen. Bei alternativen Ausführungsformen (nicht gezeigt), kann das Maschinensystem eine unterschiedliche Anzahl, Einrichtung und/oder relative Verarbeitungskapazität der Emissionssteuervorrichtungen besitzen. Die erste Emissionssteuervorrichtung 188 und die zweite Emissionssteuervorrichtung 190 können einen oder mehrere Abgasnachbehandlungskatalysatoren aufweisen, die konfiguriert sind, um den Abgasfluss katalytisch zu behandeln und dadurch eine Menge einer oder mehrerer Substanzen in dem Abgasfluss zu verringern. Zum Beispiel kann ein Abgasnachbehandlungskatalysator konfiguriert sein, um NOx von dem Abgasfluss einzufangen, wenn der Abgasfluss mager ist, und das gefangene NOx zu reduzieren, wenn der Abgasfluss reichhaltig ist. Bei anderen Beispielen kann ein Abgasnachbehandlungskatalysator konfiguriert sein, um NOx zu disproportionieren oder NOx selektiv mit der Unterstützung eines Reduktionsmittels zu reduzieren. Bei noch anderen Beispielen kann ein Abgasnachbehandlungskatalysator konfiguriert sein, um restliche Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenmonoxid in dem Abgasfluss zu oxidieren. Unterschiedliche Abgasnachbehandlungskatalysatoren, die eine solche Funktionalität haben, können in Washcoats oder anderswo in den Abgasnachbehandlungsstufen entweder getrennt oder gemeinsam eingerichtet sein. Bei einigen Ausführungsformen können die Abgasnachbehandlungsstufen ein regeneriertes Rußfilter aufweisen, das konfiguriert ist, um Rußpartikel in dem Abgasfluss einzufangen und zu oxidieren.
  • Alle oder ein Teil der behandelten Abgase aus den Emissionssteuervorrichtungen 188 und 190 können in die Umgebung über die Abgasleitung 193 freigesetzt werden. Der Temperatursensor 191 und der Flusssensor 192 sind an die Abgasleitung 193 gekoppelt, um Betriebszustände zu überwachen. Zusätzliche Sensoren (nicht gezeigt) können enthalten sein, um Abgasdruck, Zusammensetzung usw. zu erfassen. Je nach Betriebszuständen, kann etwas Abgas statt zu einer Abgaseinlasspassage 116 eines Gasmischtankvorratsbehälters 100 über das Ventil 118 umgeleitet werden. Ein Abgaseinlassport 120 des Gasmischtankvorratsbehälters 100 ist fluidisch mit der Abgaseinlasspassage 116 gekoppelt, um es Abgasen zu erlauben, in den Gasmischtank 100 zu fließen (der hier Mischtank oder Flussmischtank genannt werden kann). Auf diese Art ist der Flussmischtank 100 konfiguriert, um Abgas einzulassen, das von stromaufwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung 188 und stromabwärts des Abgaskrümmers 178 entnommen wird. Das Ventil 118 kann geöffnet werden, um eine gesteuerte Abgasmenge zu dem Flussmischtank 100 für wünschenswerten Vorratsbehälterdruck und Gaszusammensetzung einzulassen. Ein Rückschlagventil 119 ist in der Abgaseinlasspassage 116 stromabwärts des Ventils 118 enthalten, um die Wahrscheinlichkeit, dass Inhalt des Mischtanks durch die Abgaseinlasspassage 116 zu dem Abgaskrümmer 178 zurückfließt, verringert wird. Auf diese Art ist das Maschinensystem 166 angepasst, um Abgase innerhalb des Flussmischtanks 100 anzusammeln. Der Flussmischtank 100 stellt gesteigerte Homogenisierung des Abgases in die Ansaugluftladung bereit. Ferner stellt das Mischen von Abgas mit Ansaugluftladung innerhalb des Flussmischtanks 100 effektives Kühlen des Abgases für erhöhte verfügbare AGR-Masse und erhöhte Leistung bereit.
  • Bei dem Maschinensystem 166 ist der Verdichter 184 eine Quelle verdichteter Ansaugluft, aber bei einigen Zuständen kann die Menge an Ansaugluft, die von dem Verdichter verfügbar ist, unangemessen sein. Solche Zustände können Perioden schnell ansteigender Maschinenlast aufweisen, wie zum Beispiel unmittelbar nach dem Anlassen, beim Tip-in oder beim Verlassen der Verlangsamungskraftstoffabsperrung (DFSO). Während eines DFSO-Betriebs, kann daher die Kraftstoffeinspritzung zu einem oder mehreren Maschinenzylindern selektiv als Reaktion auf ausgewählte Fahrzeugverlangsamungs- oder Bremszustände deaktiviert werden. Während mindestens einigen dieser Zustände schnell steigender Maschinenlast, kann die Menge an verdichteter Ansaugluft, die von dem Verdichter verfügbar ist, eingeschränkt sein, weil die Turbine nicht zu einer ausreichend hohen Drehzahl hochgelaufen ist (zum Beispiel aufgrund niedriger Abgastemperatur oder niedrigen Abgasdrucks). Die Zeit für die Turbine, um hochzulaufen und den Verdichter anzutreiben, um eine Menge verdichteter Ansaugluft bereitzustellen, wird daher Turboloch genannt. Während des Turbolochs entspricht die bereitgestellte Drehmomentmenge eventuell nicht der Drehmomentnachfrage, was zu einem Abfall der Maschinenleistung führt.
  • Angesichts der oben aufgeführten Probleme, kann der Flussmischtank 100 des Maschinensystems 166 ein beliebiger Vorratsbehälter mit geeigneter Größe sein, der konfiguriert ist, um eine mit Druck beaufschlagte Ladung zum späteren Entladen zu speichern. Wie hier verwendet, verweist die mit Druck beaufschlagte Ladung auf Gas, das in dem Flussmischtank 100 gespeichert ist. Die mit Druck beaufschlagte Ladung, die in dem Flussmischtank 100 gespeichert ist, kann daher saubere Ansaugluft (zum Beispiel verdichtete Ansaugluft, die von dem Saugrohr bezogen wird), verbranntes Abgas (zum Beispiel verbrannte Abgase, die von dem Abgaskrümmer bezogen werden) oder eine Kombination dieser aufweisen (zum Beispiel ein Gemisch aus Ansaugluft und Abgas, das einen definierten und kontrollierten AGR-Prozentsatz hat). Bei einer Ausführungsform kann der Flussmischtank 100 konfiguriert sein, um die Ladung an dem maximalen Druck, der von dem Verdichter 184 erzeugt wird, zu speichern. Diverse Einlässe, Auslässe und Sensoren können mit dem Flussmischtank 100, wie unten dargelegt, gekoppelt sein. Bei der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, ist der Drucksensor 159 mit dem Flussmischtank 100 gekoppelt und konfiguriert, um auf den Ladedruck in ihm zu reagieren. Der Temperatursensor 139 ist auch mit dem Flussmischtank 100 gekoppelt und konfiguriert, um auf die Temperatur der Ladung in ihm zu reagieren.
  • Bei dem Maschinensystem 166 wird der Flussmischtank 100 auswählbar mit dem Ansaugsystem 170 sowohl stromaufwärts des Verdichters 184 als auch stromabwärts des Verdichters 184 gekoppelt. Genauer genommen ist der Flussmischtank 100 konfiguriert, um mit Druck beaufschlagte Ladung zu dem Ansaugsystem 170 entweder zu einem ersten Bereich stromaufwärts des Verdichters 184 und stromabwärts des Luftreinigers 183 oder zu einem zweiten Bereich stromabwärts des Verdichters 184 und stromaufwärts des Ladeluftkühlers 185 zu entladen. Das Entladen zu dem ersten Bereich erfolgt über das Ventil 146, das an/innerhalb der Niederdruck-Abgasrückführpassage 148 (zum Beispiel ND-EGR Passage 148) und/oder über ein Ventil 150, das an/innerhalb einer Pumpsteuerpassage 152 gekoppelt ist. Die ND-AGR-Passage 148 und die Pumpsteuerpassage 152 sind an den Gasmischtank 100 über die externe geteilte Passage 149 (zu Beispiel außerhalb oder innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters 100) gekoppelt. Das Entladen zu dem zweiten Bereich erfolgt über das Ventil 138, das mit der Hochdruck-Abgasrückführpassage 140 (zum Beispiel HD-AGR-Passage 140) gekoppelt ist. Das Ventil 150, das Ventil 146 und das Ventil 138 können normalerweise geschlossene Ventile sein, die auf offen (oder Erhöhung einer Öffnungsmenge zu einer Position zwischen vollständig geschlossen und vollständig offen) gesteuert werden, wenn ein Ladungsfluss von dem Flussmischtank zu dem Ansaugsystem gewünscht wird. Bei einigen Szenarien kann die mit Druck beaufschlagte Ladung geliefert werden, wenn das Drosselventil mindestens teilweise offen ist. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Druckrückgewinnungskegel (nicht gezeigt) fluidisch zwischen dem Flussmischtank und dem Ansaugsystem derart gekoppelt sein, dass mit Druck beaufschlagte Ladung durch den Druckrückgewinnungskegel beim Entladen aus dem Flussmischtank geleitet wird. Falls er vorhanden ist, wandelt der Druckrückgewinnungskegel Flussenergie in Druckenergie während Flusszuständen zurück, indem Flussablösung von den Leitungswänden unterdrückt wird. Bei alternativen Ausführungsformen ist der Druckrückgewinnungskegel jedoch eventuell nicht enthalten.
  • Der Flussmischtank 100 kann auch mit Luft geladen werden, die von dem Ansaugsystem stromabwärts des Verdichters 184 und stromaufwärts des Ladeluftkühlers 185 bezogen wird. Spezifischer ist der Flussmischtank 100 konfiguriert, um mit verdichteter Ansaugluft von dem Ansaugsystem, die stromabwärts des Verdichters 184 und stromaufwärts des Ansaugdrosselventils 187 über das Ventil 110, das mit der Ladeluftpassage 108 gekoppelt ist, bezogen wird, geladen zu werden. Das Ventil 110 kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das zum Öffnen (oder Erhöhen einer Öffnungsmenge) gesteuert wird, wenn ein Fluss von mit Druck beaufschlagter Ansaugluftladung von dem Ansaugsystem zu dem Flussmischtank gewünscht wird. Bei einem Beispiel, während niedrigen Ladezuständen, kann das Ventil 110 geöffnet werden, um mindestens etwas Ansaugluft, die von dem Verdichter mit Druck beaufschlagt ist, in den Flussmischtank 100 zu treiben. Als ein anderes Beispiel kann das Ventil 110 während hohen Ladezuständen geöffnet werden, um etwas verdichtete Ansaugluft in den Flussmischtank 100 zu treiben, wo sie mit vorab gespeichertem verbranntem Abgas gemischt wird, um Hochdruck-AGR zu erzeugen. Dann, wenn während geladenen Zuständen eine vorübergehende ADR-Anfrage empfangen wird, wird die Hochdruck-AGR in das Ansaugsystem über das Ventil 138 entladen, um die angefragte Hochdruck-AGR bereitzustellen. Ein Rückschlagventil 111, das stromaufwärts des Ventils 110 gekoppelt ist, erlaubt es, verdichtete Luft von dem Verdichter in den Flussmischtank bei Zuständen mit hohem Drosseleinlassdruck (TIP) fließen zu lassen und darin zu speichern, es verringert aber die Wahrscheinlichkeit, dass gespeicherte verdichtete Luft zu dem Verdichter bei Zuständen mit niedrigem TIP zurückfließt.
  • Der Flussmischtank 100 ist auch auswählbar an das Abgassystem 172 sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts der Turbine 186 gekoppelt gezeigt. Genauer genommen ist der Flussmischtank 100 mit der zweiten externen geteilten Passage 129 gekoppelt, und der Fluss von Gasen von der Flussmischkammer 100 durch die zweite externe geteilte Passage 129 kann durch Betätigen des Dreiwegeventils 130 eingestellt werden. Das Dreiwegeventil 130 ist mit der zweiten externen geteilten Passage 129, der ersten Sekundärlufteinspritzpassage 132 und einer zweiten Sekundärlufteinspritz(SAI)-Passage 131 verbunden. Das Dreiwegeventil 130 kann normalerweise zu jeder der gekoppelten Passagen hin (zum Beispiel zweite externe geteilte Passage 129, erste SAI-Passage 132 und zweite SAI-Passage 131) geschlossen sein, so dass Gase nicht durch das Dreiwegeventil 130 fließen. Das Dreiwegeventil 130 kann jedoch von der Steuervorrichtung 169 betätigt werden, um es Gasen zu erlauben, durch das Dreiwegeventil 130 von einer oder mehreren der gekoppelten Passagen zu fließen.
  • Bei einem ersten Beispiel kann das Dreiwegeventil 130 betätigt (zum Beispiel geöffnet) werden, um den Fluss von Gasen von der zweiten externen geteilten Passage 129 in die erste SAI-Passage 132 zu erhöhen, aber den Fluss von Gasen von der zweiten externen geteilten Passage 129 in die zweite SAI-Passage 131 zu verringern. Durch Öffnen auf diese Art, erlaubt es das Dreiwegeventil 130 Gasen, von dem Flussmischtank 100 in den Abgaskrümmer 178 stromaufwärts der Turbine 186 zu fließen. Bei einem zweiten Beispiel kann das Dreiwegeventil 130 geöffnet werden, um den Fluss von Gasen von der zweiten externen geteilten Passage 129 in die zweite SAI-Passage 131 zu erhöhen, während der Fluss von Gasen von der ersten SAI-Passage 132 entweder in die zweite externe geteilte Passage 129 oder die zweite SAI-Passage 131 verringert wird. Durch Öffnen auf diese Art erlaubt es das Dreiwegeventil 130 Gasen, von dem Flussmischtank 100 in die zweite SAI-Passage 131 zu fließen. Die zweite SAI-Passage 131 ist mit der Turbinenbypasspassage 135 gekoppelt. Gase fließen von dem Flussmischtank 100 durch das Dreiwegeventil 130 in die zweite SAI-Passage 131 und in die Turbinenbypasspassage 135.
  • Durch Betätigen des Dreiwegeventils 130 gemäß dem oben beschriebenen ersten Beispiel, kann der Flussmischtank 100 Gase in den Abgaskrümmer 178 stromaufwärts der Turbine 186 (zum Beispiel zum Erhitzen der ersten Emissionssteuervorrichtung 188, zum Drehen der Turbine 186 usw.) entladen. Durch Betätigen des Dreiwegeventils 130 gemäß dem oben beschriebenen zweiten Beispiel, kann der Flussmischtank 100 Gase stromabwärts der Turbine 186 (zum Beispiel zum Erhitzen der zweiten Emissionssteuervorrichtung 190, zum Verringern der Wahrscheinlichkeit des Steigens der Turbinendrehzahl usw.) entladen. Das Betätigen des Dreiwegeventils 130 kann das vollständige Öffnen oder Schließen des Ventils aufweisen, um Fluss von einer oder mehreren der gekoppelten Passagen beim Fließen durch das Dreiwegeventil 130 zu erhöhen oder zu verringern. Das Betätigen kann auch das Erhöhen oder Verringern einer Öffnungsmenge des Dreiwegeventils 130 zu einer Position zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen aufweisen, um den Fluss von einer oder mehreren der gekoppelten Passagen beim Fließen durch das Dreiwegeventil 130 zu erhöhen oder zu verringern.
  • Der Flussmischtank 100 kann auch mit verbrannten Abgasen, die von dem Abgaskrümmer stromaufwärts der Turbine 186 bezogen werden, geladen werden. Genauer genommen ist der Flussmischtank 100 konfiguriert, um mit verbrannten Abgasen, die von dem Abgaskrümmer stromaufwärts der Turbine 186 über das Ventil 118 bezogen werden, geladen zu werden. Das Ventil 118 kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das zum Öffnen gesteuert wird, wenn ein Fluss verbrannten Abgases von dem Abgaskrümmer zu dem Flussmischtank gewünscht wird. Bei einem Beispiel, während niedrigen Ladezuständen oder niedrigen Maschinendrehzahl-Lastzuständen, kann das Ventil 118 geöffnet werden, um mindestens etwas verbranntes Abgas in den Flussmischtank 100 zu treiben. Auf diese Art kann der AGR-Prozentsatz der Flussmischtankladung erhöht werden. Das Rückschlagventil 119, das stromabwärts des Ventils 118 gekoppelt ist, erlaubt es verbranntem Abgas von dem Abgaskrümmer, in den Flussmischtank 100 zu fließen und in ihm gespeichert zu werden, verringert aber die Wahrscheinlichkeit, dass Abgas zurückfließt.
  • Auf diese Art kann der Flussmischtank 100 während eines ersten Zustands selektiv mit Ansaugluft von dem Ansaugsystem stromabwärts eines Verdichters geladen werden, während der Flussmischtank während eines zweiten Zustands selektiv mit verbranntem Abgas aus dem Abgaskrümmer stromaufwärts der Turbine geladen werden kann. Während eines dritten Zustands, kann der Flussmischtank 100 selektiv sowohl mit Ansaugluft von dem Ansaugsystem als auch mit verbranntem Abgas aus dem Abgaskrümmer geladen werden.
  • Der Flussmischtank 100 weist eine Vielzahl von Einlass-/Auslassports zum Empfangen und Übertragen von Gasen auf. Der Flussmischtank 100 weist zum Beispiel einen Ladeluftport 112, der mit der Ladeluftpassage 108 gekoppelt ist, einen Abgaseinlassport 120, der mit der Abgaseinlasspassage 116 gekoppelt ist, einen ersten Gasauslassport 144, der mit der ersten externen geteilten Passage 149 gekoppelt ist, einen zweiten Gasauslassport 136, der mit der HD-AGR-Passage 140 gekoppelt ist, und einen dritten Gasauslassport 128, der mit der zweiten externen geteilten Passage 129 gekoppelt ist, auf. Obwohl der Flussmischtank 100, der von 1 gezeigt wird, die oben erwähnten Einlass- und Auslassports aufweist, können alternative Ausführungsformen des Flussmischtanks eine unterschiedliche Anzahl und/oder Anordnung von Einlass- und/oder Auslassports aufweisen.
  • Der Flussmischtank 100 weist zusätzlich einen Kühlmitteleinlassport 164 und einen Kühlmittelauslassport 154 derart auf, dass der Flussmischtank 100 Kühlmittel zu/von einem Kühler 161, der innerhalb des Maschinensystems 166 enthalten ist, übertragen und empfangen kann. Kühlmittel, das durch den Flussmischtank 100 fließt, kann Wärme mit den Gasen, die in dem Gasmischtank gespeichert sind/durch ihn fließen, austauschen. Das Kühlmittel kann daher Wärme entfernen oder zu den Gasen, die in dem Gasmischtank gespeichert sind, in Abhängigkeit von einem Temperaturunterschied zwischen den Gasen und dem Kühlmittel bereitstellen. Eine Kühlmitteleinlasspassage 160 ist sowohl mit dem Kühlmitteleinlassport 164 des Flussmischtanks 100 als auch mit dem Kühler 161 gekoppelt. Ein Ventil 162 und ein Temperatursensor 158 sind in der Kühlmitteleinlasspassage 160 enthalten (zum Beispiel mit ihr gekoppelt). Eine Messung von dem Temperatursensor 158 kann zu der Steuervorrichtung 169 übertragen werden, und die Steuervorrichtung 169 kann das Ventil 162 betätigen, um den Kühlmittelfluss durch die Kühlmitteleinlasspassage 160 in den Flussmischtank 100 zu regulieren. Kühlmittel kann dann aus dem Flussmischtank 100 durch den Kühlmittelauslassport 154, der mit einer Kühlmittelauslasspassage 156 gekoppelt ist, fließen, um zu dem Kühler 161 zurückzukehren. Obwohl der Kühler 161 mit dem Flussmischtank 100 in 1 gekoppelt gezeigt ist, kann der Kühler zusätzlich an andere Bauteile des Maschinensystems gekoppelt sein (zum Beispiel an den Zylinderkopf 182 oder an andere Bauteile, die von 1 nicht gezeigt werden). Mit anderen Worten können die Kühlmitteleinlasspassage 160 und die Kühlmittelauslasspassage 156 Passagen umfänglich (zum Beispiel sekundär) zu anderen Kühlmittelpassagen (nicht gezeigt), die mit dem Kühler gekoppelt sind, sein.
  • Der Fluss des Kühlmittels durch den Flussmischtank 100 kann in Abhängigkeit von Maschinenzuständen, wie in der Besprechung der 3A–3B und 5 unten beschrieben, variieren.
  • Die Konfiguration des Flussmischtanks 100 in Bezug zu Maschinenansaug- und -abgassystemen ermöglicht diverse Optionen zum Laden und Entladen des Flussmischtanks 100. Als ein erstes Beispiel, wie zum Beispiel, wenn das Maschinensystem in einem ersten Modus betrieben wird, kann der Mischtank mit verdichteter Ansaugluft von dem Ansaugsystem geladen werden, und dann, als Reaktion auf ein Tip-in (oder während hoher Ladezustände), kann die verdichtete Ansaugluft zu dem Ansaugsystem entladen werden, um Turboloch zu verringern und das Hochlaufen der Turbine zu unterstützen. Als ein zweites Beispiel, wie zum Beispiel, wenn das Maschinensystem in einem zweiten Modus betrieben wird, kann der Mischtank mit verdichteter Ansaugluft von dem Ansaugsystem geladen werden, die verdichtete Ansaugluft kann zu dem Abgaskrümmer entladen werden, um Abgastemperaturen zu erhöhen und das Hochlaufen der Turbine zu unterstützen. Als ein drittes Beispiel, zum Beispiel, wenn das Maschinensystem in einem dritten Modus betrieben wird, kann der Mischtank mit verbranntem Abgas von dem Abgaskrümmer geladen werden, und dann, während geladenen Zuständen, wenn AGR angefragt wird, kann das verbrannte Abgas zu dem Ansaugsystem entladen werden, um die gewünschte AGR bereitzustellen. Als ein viertes Beispiel, wie zum Beispiel, wenn das Maschinensystem in einem vierten Modus betrieben wird, kann der Mischtank mit verbranntem Abgas von dem Abgaskrümmer geladen werden, und dann, als Reaktion auf ein Tip-in, kann das verbrannte Abgas zu dem Abgaskrümmer entladen werden, um den Abgasdruck stromaufwärts der Turbine zu erhöhen und beim Hochlaufen der Turbine zu unterstützen. Bei noch weiteren Beispielen kann der Vorratsbehälter mit mindestens etwas verbranntem Abgas und mindestens etwas verdichteter Ansaugluft geladen werden, um eine Aufladeladung mit einer ausgewählten Zusammensetzung bereitzustellen (zum Beispiel gewünschter AGR-Prozentsatz, gewünschtes AFR usw.), und dann, später, kann die mit Druck beaufschlagte Ladung entweder zu dem Ansaugsystem (zum Beispiel zum Bereitstellen von Hochdruck-AGR, Niederdruck-AGR und/oder Verdichterpumpverringerung), oder zu dem Abgaskrümmer (zum Beispiel zum Erhöhen des Auslassdrucks und/oder Bereitstellen von Sekundärlufteinspritzung zur Schadstoffemissionsreduzierung) oder zu der Turbinenbypasspassage (zum Beispiel zum Beschleunigen des Aufwärmens des Katalysators) entladen werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der Luftmischtank 100 auch mit Abfluss aus einem oder mehreren Zylindern ohne Kraftstoff (das heißt, die mit Abgas ohne Kraftstoff und nicht verbranntem Abgas geladen sind) entladen werden. Insbesondere wenn die Maschine 168 in dem DFSO-Modus betrieben wird, bei dem einige der Brennkammern keinen Kraftstoff erhalten und nur die Luft, die durch ihre jeweiligen Ansaugventile eingelassen wird, pumpen, kann die gepumpte und dadurch durch die Brennstoffkammer ohne Kraftstoff verdichtete Luft von dem Abgaskrümmer über das Ventil 118 bezogen und in dem Mischtank 100 gespeichert werden.
  • Bei den diversen Maschinensystemen, die oben besprochen sind, oder bei anderen in voller Übereinstimmung mit dieser Offenbarung, kann das Beaufschlagen von Luft oder eines Luft-Kraftstoffgemischs in einem Mischtank mit Druck das Kondensieren von Wasserdampf innerhalb des Mischtanks verursachen. Bei einigen Ausführungsformen kann daher ein Ablassventil (nicht gezeigt) mit dem Flussmischtank 100 gekoppelt sein. Das Abblasventil kann durch das elektronische Steuersystem 167 geöffnet werden, um Kondensat aus dem Mischtank auf die Straßenfläche unterhalb des Fahrzeugs in flüssiger Form abzulassen, oder zu dem Abgassystem des Fahrzeugs gelenkt, verdampft und als Dampf entladen werden.
  • Die Konfiguration von 1 ermöglicht es Luft, die in dem Flussmischtank gespeichert ist, als Reaktion auf mindestens einen Tip-in-Zustand entladen zu werden, wobei das Drosselventil plötzlich öffnet und der Verdichter zu langsam dreht, um den gewünschten Saugrohrdruck (MAP) bereitzustellen. Wie hier unten dargelegt, kann während mindestens einiger Tip-in-Zustände (wie wenn das Ladeniveau beim Tip-in niedriger ist und vorweggenommenes Turboloch höher ist) während des Entladens von Luft aus dem Flussmischtank, eine größere Menge an Zündverzögerung verwendet werden, um die Temperatur des Abgases rasch zu erhöhen und das Hochlaufen der Turbine zu beschleunigen. Während anderen Tip-in-Zuständen (wie wenn das Ladeniveau bei einem Tip-in höher und das vorweggenommene Turboloch niedriger ist), kann während des Ausladens von Luft aus dem Flussmischtank eine kleinere Menge an Zündverzögerung (zum Beispiel keine Zündverzögerung) verwendet werden, um zusätzliches Maschinendrehmoment (das der entladenen Ladeluft Menge entspricht) bereitzustellen, um die Drehmomentnachfrage zu erfüllen, während der Verdichter die gewünschte Kapazität erreicht.
  • Bei einigen Ausführungsformen können mindestens einige Zylinder der Maschine konfiguriert sein, um Zündzeitsteuerung verzögert zu haben, während Ladeluft in das Ansaugsystem zum Zweck des Erhitzens von Abgas und Beschleunigen des Turbinenhochlaufens entladen wird. Gleichzeitig können andere Zylinder konfiguriert sein, um Zündzeitsteuerung aufrechtzuerhalten, während Ladeluft zum Zweck der Drehmomenterzeugung entladen wird. Um potentielle Probleme zu verringern, die sich aus einem Drehmomentdifferenzial zwischen den Zylindern ergeben, können die Zylinder, die Abgaserhitzen ermöglichen, und die Zylinder, die Drehmomenterzeugung ermöglichen, basierend auf ihrer Zündreihenfolge ausgewählt werden. Auf diese Art kann durch Beschleunigen des Turbinenhochlaufens, während Drehmoment bereitgestellt wird, Turboloch verringert werden, während das Nettomaschinenverbrennungsdrehmoment erhöht wird.
  • Die oben beschriebenen Konfigurationen ermöglichen diverse Verfahren zum Bereitstellen von Ladung, die Luft und/oder verbranntes Abgas enthält, für eine Brennkammer einer Maschine, zum Hochlaufenlassen einer Turbine, zum Liefern von Hochdruck- und/oder Niederdruck-AGR-Gasen zu einem Ansaugsystem, zum Liefern von Sekundärlufteinspritzung zu einem Abgaskrümmer und/oder zu einer Turbinenbypasspassage, sowie zum Liefern von Gasen zu einem Verdichter oder zum Verringern des Verdichterpumpens. Folglich werden einige solcher Verfahren jetzt beispielhaft unter laufender Bezugnahme auf die oben stehende Konfiguration beschrieben. Es ist jedoch klar, dass die hier beschriebenen Verfahren und andere, die voll innerhalb des Geltungsbereichs dieser Offenbarung liegen, anhand anderer Konfigurationen ebenfalls ermöglicht werden können. Die hier präsentierten Verfahren weisen diverse Mess- und/oder Erfassungsereignisse auf, die anhand eines oder mehrerer Sensoren, die in dem Maschinensystem angeordnet sind, umgesetzt werden. Die Verfahren weisen auch diverse Rechen-, Vergleichs- und Entscheidungsereignisse auf, die in einem elektronischen Steuersystem, das mit den Sensoren wirkverbunden ist, umgesetzt werden. Die Verfahren weisen ferner diverse Hardwarebetätigungsereignisse auf, die das elektronische Steuersystem selektiv als Reaktion auf die Entscheidungsereignisse steuern können.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform eines Gasmischtanks (wie des Gasmischtankvorratsbehälters 100, der in 1 gezeigt ist, der auch ein Mischtank, Vorratsbehälter oder Wärmeaustauscher genannt werden kann), der mit einem Ansaugsystem, einem Abgassystem und einem Kühler eines Maschinensystems (wie des Maschinensystems 166, das von 1 gezeigt wird) gekoppelt sein kann. Der Mischtank 200, der von 2 gezeigt wird, weist ein Gehäuse 202 und eine Vielzahl innerer Kühlmittel-/Gaspassagen (zum Beispiel innerhalb des Gehäuses 202 des Mischtanks 200) auf. Das Gehäuse 202 der Ausführungsform des Mischtanks 200, der von 2 gezeigt wird, ist derart gebildet, dass die Form des Mischtanks 200 etwa quaderförmig ist. Alternative Ausführungsformen, bei welchen der Mischtank eine unterschiedliche Form (zum Beispiel kann das Gehäuse zylindrisch usw. sein) und/oder eine unterschiedliche Anordnung von Oberflächen, und/oder eine unterschiedliche Anzahl von Oberflächen besitzt, können existieren.
  • Innerhalb des Gehäuses 202 des Mischtanks 200 (zum Beispiel innerhalb des Mischtanks 200) befindet sich ein Kühlmittelverteiler 206. Der Kühlmittelverteiler 206 weist eine Vielzahl von Kühlmittelpassagen innerhalb des Mischtanks 200 (zum Beispiel im Inneren des Mischtanks 200) auf. 2 zeigt auch eine Kühlmitteleinlasspassage 260 (wie zum Beispiel die Kühlmitteleinlasspassage 160, die von 1 gezeigt wird) sowie eine Kühlmittelauslasspassage 256 (wie zum Beispiel die Kühlmittelauslasspassage 156, die von 1 gezeigt wird). Die Kühlmitteleinlasspassage 260 und die Kühlmittelauslasspassage 256 sind beide außerhalb des Mischtanks 200 (zum Beispiel außerhalb eines Inneren des Mischtanks 200). Kühlmittel kann von der Kühlmitteleinlasspassage 260 und in einen Kühlmitteleinlassport 264 (wie zum Beispiel den Kühlmitteleinlassport 164, der von 1 gezeigt wird) des Mischtanks 200 fließen. Der Kühlmitteleinlassport 264 weist ein Loch (zum Beispiel eine Öffnung) in dem Gehäuse 202 des Mischtanks 200 auf, und erlaubt den Transfer von Kühlmittel von der Kühlmitteleinlasspassage 260 in den Kühlmittelverteiler 206. Mit anderen Worten ist die Kühlmitteleinlasspassage 260 fluidisch mit dem Kühlmitteleinlassport 264 gekoppelt, und der Kühlmitteleinlassport 264 ist fluidisch mit dem Kühlmittelverteiler 206 gekoppelt.
  • Die Kühlmitteleinlasspassage 260 weist ein Ventil 262 (wie zum Beispiel das Ventil 162, das von 1 gezeigt wird) und einen Temperatursensor 258 (wie zum Beispiel den Temperatursensor 158, der von 1 gezeigt wird) auf. Das Ventil 262 kann von einer Steuervorrichtung (wie zum Beispiel der Steuervorrichtung 169, die von 1 gezeigt wird) basierend auf Maschinenbetriebszuständen betätigt werden. Die Steuervorrichtung (in 2 nicht gezeigt) kann die Einstellung des Kühlmittelflusses von der Kühlmitteleinlasspassage 260 zu dem Kühlmitteleinlassport 264 basierend mindestens zum Teil auf der Temperatur des Kühlmittels, wie sie von dem Temperatursensor 258 gemessen und/oder erfasst wird, bestimmen. Auf diese Art kann der Fluss von Kühlmittel zu dem Kühlmitteleinlassport 264 in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels, wie sie von dem Temperatursensor 258 bestimmt wird, erhöht oder verringert werden.
  • Kühlmittel läuft von der Kühlmitteleinlasspassage 260 durch den Kühlmitteleinlassport 264 und in den Kühlmittelverteiler 206. Kühlmittel fließt durch die Vielzahl von Passagen, die innerhalb des Kühlmittelverteilers 206 vorhanden sind, und während das Kühlmittel durch die Vielzahl von Passagen fließt, überträgt das Kühlmittel Wärmeenergie zu und/oder von Gasen, die innerhalb des Gasmischverteilers 204 des Mischtanks 200 enthalten sind. Auf diese Art kann die Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischverteilers 204 des Gasmischtanks 200 in Abhängigkeit von dem Zustand (zum Beispiel der Temperatur) des Kühlmittels, das durch den Kühlmittelverteiler 206 fließt, steigen oder sinken.
  • Das Kühlmittel tritt aus dem Kühlmittelverteiler 206 durch einen Kühlmittelauslassport 254 (wie zum Beispiel den Kühlmittelauslassport 154, der von 1 gezeigt wird) aus. Der Kühlmittelauslassport 254 weist ein Loch (zum Beispiel eine Öffnung) in dem Gehäuse 202 des Mischtanks 200 auf, und erlaubt den Transfer von Kühlmittel von dem Kühlmittelverteiler 206 in die Kühlmittelauslasspassage 256. Mit anderen Worten ist der Kühlmittelverteilers 206 fluidisch mit dem Kühlmittelauslassport 254 gekoppelt, und der Kühlmittelauslassport 254 ist fluidisch mit dem Kühlmittelauslasspassage 256 gekoppelt.
  • Ein Kühler (wie zum Beispiel der Kühler 161, der von 1 gezeigt wird) kann Kühlmittel in die Kühlmitteleinlasspassage 260 routen. Zusätzlich kann die Kühlmittelauslasspassage 256 Kühlmittel in den Kühler routen. Der Gasmischtankvorratsbehälter 200 weist einen Gastemperatursensor 263 und einen Gasdrucksensor 259 auf. Gemessene und/oder geschätzte Werte für Gastemperatur und Gasdruck können von dem Temperatursensor 263 und dem Drucksensor 259 (jeweils) bestimmt und von einer Steuervorrichtung (wie zum Beispiel der Steuervorrichtung 169, die von 1 gezeigt wird) eingesetzt werden, um den Fluss des Kühlmittels und der Gase zu und von dem Gasmischtankvorratsbehälter 200 (wie in der Besprechung der 3A–3B und 4 und 5 beschrieben), zu steuern.
  • Gemäß der Anordnung des Kühlmittelverteilers 206 und den Verbindungspassagen, die oben beschrieben sind, kann ein Kühlmittelzirkulationsprozess zwischen dem Kühler und dem Mischtank 200 auftreten. Das Kühlmittel kann von dem Kühler über die Kühlmitteleinlasspassage 260 geroutet werden. Der Kühlmittelfluss von der Kühlmitteleinlasspassage 260 in den Kühlmitteleinlassport 264 des Mischtanks 200 wird durch das Betätigen des Ventils 262 basierend auf Kühlmitteltemperatur, die von dem Temperatursensor 258 gemessen und/oder erfasst wird, erhöht oder verringert. Das Kühlmittel, das in den Kühlmitteleinlassport 264 eintritt, läuft dann durch die Vielzahl von Passagen, die innerhalb des Kühlmittelverteilers 206 enthalten sind, und ein Austausch von Wärmeenergie kann zwischen dem Kühlmittel und den Gasen in dem Gasmischverteiler 204 des Mischtanks 200 auftreten. Das Kühlmittel tritt dann aus dem Mischtank 200 über den Kühlmittelauslassport 254 aus und tritt in die Kühlmittelauslasspassage 256 ein. Die Kühlmittelauslasspassage 256 lenkt das Kühlmittel in den Kühler zurück.
  • Der oben beschriebene Kühlmittelzirkulationsprozess kann ein kontinuierlicher Prozess sein (zum Beispiel ist das Ausmaß an Kühlmittelfluss innerhalb eines kontinuierlichen Bereichs einstellbar), ein binärer Prozess (zum Beispiel ist der Kühlmittelfluss von Ein auf Aus oder von Aus auf Ein einstellbar), und/oder selektiv konfiguriert sein, um einen kontinuierlichen Prozess oder einen binären Prozess basierend auf Energiezuständen auszuführen.
  • Wie oben erwähnt, weist der Mischtank 200 den Gasmischverteiler 204 zum Speichern von Gasen von einem Ansaugsystem (wie zum Beispiel dem Ansaugsystem 170, das von 1 gezeigt wird) und/oder einem Abgassystem (wie zum Beispiel dem Abgassystem 172, das von 1 gezeigt wird) auf. Gase von dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem können sich mischen und innerhalb einer Vielzahl von Gaspassagen 207, die innerhalb des Gasmischverteilers 204 und innerhalb des Gehäuses 202 enthalten sind, konvergieren. Innerhalb des Gasmischverteilers 204 sind auch ein Gaseinlassverteiler 203 und ein Gasauslassverteiler 205 enthalten. Der Gaseinlassverteiler 203 weist Passagen auf, die konfiguriert sind, um Gase von dem Ansaugsystem und dem Abgassystem zu empfangen. Der Gasauslassverteiler 205 weist Passagen auf, die konfiguriert sind, um Gase aus dem Flussmischtank 200 in das Ansaugsystem und/oder das Abgassystem zu entladen. Der Gasmischverteiler 204 ist fluidisch mit einer Vielzahl von Gaseinlassports des Mischtanks 200 über den Gaseinlassverteiler 203 und mit einer Vielzahl von Gasauslassports des Mischtanks 200 über den Gasauslassverteiler 205 gekoppelt, um die Transfers von Gasen zu und/oder von dem Mischtank 200 zu erlauben.
  • Eine Ladeluftpassage 208 (zum Beispiel die Ladeluftpassage 108, die von 1 gezeigt wird) ist zwischen dem Mischtank 201 Saugrohr einer Maschine (wie zum Beispiel dem Saugrohr 176, das von 1 gezeigt wird) gekoppelt. Die Ladeluftpassage 208 ist außerhalb eines Inneren des Mischtanks 200. Die Ladeluftpassage 208 ist fluidisch mit einem Ladeluftport 212 (wie zum Beispiel dem Ladeluftport 112, der von 1 gezeigt wird) des Mischtanks 200 gekoppelt, und der Fluss von Gasen durch die Ladeluftpassage 208 zu dem Ladeluftport 212 kann durch ein Ventil 210 (wie zum Beispiel das Ventil 110, das von 1 gezeigt wird) eingestellt werden. Das Ventil 210 kann von einer Steuervorrichtung (wie zum Beispiel der Steuervorrichtung 169, die von 1 gezeigt wird) basierend auf Maschinenbetriebszuständen betätigt werden.
  • Der Ladeluftport 212 ist fluidisch mit einer inneren Ladeluftpassage 214 des Mischtanks 200 gekoppelt. Die innere Ladeluftpassage 214 ist im Inneren des Mischtanks 200. Der Ladeluftport 212 weist ein Loch (zum Beispiel eine Öffnung) innerhalb des Gehäuses 202 des Mischtanks 200 auf und erlaubt den Transfer von Ansauggasen von der Ladeluftpassage 208 in die innere Ladeluftpassage 214.
  • Eine Abgaseinlasspassage 216 (wie zum Beispiel die Abgaseinlasspassage 116, die von 1 gezeigt wird), ist zwischen dem Mischtank 200 und einem Abgaskrümmer einer Maschine (wie zum Beispiel dem Abgaskrümmer 178, der von 1 gezeigt wird) gekoppelt. Die Abgaseinlasspassage 216 ist außerhalb eines Inneren des Mischtanks 200. Die Abgaseinlasspassage 216 ist fluidisch mit einem Abgaseinlassport 220 (wie zum Beispiel dem Abgaseinlassport 120, der von 1 gezeigt wird) des Mischtanks 200 gekoppelt, und der Fluss von Gasen durch die Abgaseinlasspassage 216 zu dem Abgaseinlassport 220 ist durch ein Ventil 218 (wie zum Beispiel das Ventil 118, das von 1 gezeigt wird) einstellbar.
  • Der Abgaseinlassport 220 ist fluidisch mit einer inneren Abgaseinlasspassage 222 des Mischtanks 200 gekoppelt. Die innere Abgaseinlasspassage 222 ist im Inneren des Mischtanks 200. Der Abgaseinlassport 220 weist ein Loch (zum Beispiel eine Öffnung) innerhalb des Gehäuses 202 des Mischtanks 200 auf und erlaubt den Transfer von Abgasen aus der Abgaseinlasspassage 216 in die innere Abgaseinlasspassage 222.
  • Die innere Abgaseinlasspassage 222 und die innere Ladeluftpassage 214 fließen im Inneren des Mischtanks 200 zusammen und bilden eine innere Ansaugpassage 224. Die innere Ansaugpassage 224 kann Gase von dem Saugrohr über die innere Ladeluftpassage 214, von dem Abgaskrümmer über die innere Abgaseinlasspassage 222 oder sowohl von dem Saugrohr als auch von dem Abgaskrümmer (über jeweilige Passagen, die oben beschrieben sind) empfangen. Die innere Ansaugpassage 224 ist fluidisch mit der Mehrzahl von Gaspassagen innerhalb des Gasmischverteilers 204 gekoppelt. Gase sowohl von dem Saugrohr als auch von dem Abgaskrümmer können sich mischen und innerhalb der inneren Ansaugpassage 224 und der Vielzahl von Passagen innerhalb des Gasmischkrümmers 204 konvergieren.
  • Die Vielzahl von Passagen innerhalb des Gasmischverteilers 204 wird zu einer inneren Auslasspassage 225 geroutet. Die innere Auslasspassage 225 ist im Inneren des Mischtanks 200. Die innere Auslasspassage 225 ist mit einer Vielzahl von Gasauslasspassagen im Inneren des Mischtanks 200 gekoppelt und dient als eine Verbindung zum Transferieren von Gasen von dem Gasmischverteiler 204 zu den Gasauslasspassagen. Die Ausführungsform des Mischtanks 200, die von 2 gezeigt wird, weist drei Gasauslasspassagen im Inneren des Mischtanks auf (zum Beispiel erste innere Gasauslasspassage 242, zweite innere Gasauslasspassage 234 und dritte innere Gasauslasspassage 226). Andere Ausführungsformen des Mischtanks können eine unterschiedliche Anzahl und/oder Anordnung von Gasauslasspassagen aufweisen.
  • Die erste innere Gasauslasspassage 242 ist zwischen der inneren Auslasspassage 225 und einem ersten Gasauslassport 244 (wie zum Beispiel dem ersten Gasauslassport 144, der von 1 gezeigt wird) gekoppelt. Der erste Gasauslassport 244 ist fluidisch mit einer ersten externen geteilten Passage 249 gekoppelt (wie zum Beispiel der ersten externen geteilten Passage 149, die von 1 gezeigt wird). Die erste externe geteilte Passage 249 ist außerhalb eines Inneren des Mischtanks 200. Der erste Gasauslassport 244 weist ein Loch (zum Beispiel eine Öffnung) innerhalb des Gehäuses 202 des Mischtanks 200 auf, und erlaubt den Transfer von Gasen von der ersten inneren Gasauslasspassage 242 in die erste externe geteilte Passage 249.
  • Die erste externe geteilte Passage 249 ist fluidisch mit einer Pumpsteuerpassage 252 (wie zum Beispiel der Pumpsteuerpassage 152, die von 1 gezeigt wird) und einer Niederdruck-Abgasrückführpassage 248 (wie zum Beispiel der Niederdruck-Abgasrückführpassage 148, die von 1 gezeigt wird) gekoppelt. Ein Ventil 250 (wie zum Beispiel das Ventil 150, das von 1 gezeigt wird) ist innerhalb der Pumpsteuerpassage 252 enthalten, und ein Ventil (wie zum Beispiel das Ventil 146, das von 1 gezeigt wird) ist innerhalb der Niederdruck-Abgasrückführpassage 248 (die hier ND-AGR-Passage 248 genannt werden kann) enthalten. Das Ventil 250 und das Ventil 246 können durch eine Steuervorrichtung (zum Beispiel die Steuervorrichtung 169, die von 1 gezeigt wird) betätigt werden, um es Gasen zu erlauben, von der ersten geteilten Passage 249 in die Pumpsteuerpassage 252 und/oder die ND-AGR-Passage 248 zu fließen.
  • Die zweite Gasauslasspassage 234 ist zwischen der inneren Auslasspassage 225 und einem zweiten Gasauslassport 236 (wie zum Beispiel dem zweiten Gasauslassport 136, der von 1 gezeigt wird) gekoppelt. Der zweite Gasauslassport 236 ist fluidisch mit einer zweiten Hochdruck-Abgasrückführpassage 240 (wie zum Beispiel der Hochdruck-Abgasrückführpassage 140, die von 1 gezeigt wird) gekoppelt. Die Hochdruck-Abgasrückführpassage 240 (die hier HD-AGR-Passage 240 genannt werden kann) ist außerhalb eines Inneren des Mischtanks 200. Der zweite Gasauslassport 236 weist ein Loch (zum Beispiel eine Öffnung) innerhalb des Gehäuses 202 des Mischtanks 200 auf, und erlaubt den Transfer von Gasen von der zweiten inneren Gasauslasspassage 234 in die erste HD-AGR-Passage 240. Ein Ventil 238 (wie zum Beispiel das Ventil 138, das von 1 gezeigt wird) ist innerhalb der HD-AGR-Passage 240 enthalten. Das Ventil 238 kann von einer Steuervorrichtung (wie zum Beispiel der Steuervorrichtung 169, die von 1 gezeigt wird) betätigt werden, um es Gasen zu erlauben, von der zweiten inneren Gasauslasspassage 234 in die HD-AGR-Passage 240 zu fließen.
  • Die dritte Gasauslasspassage 226 ist zwischen der inneren Auslasspassage 225 und einem dritten Gasauslassport 228 (wie zum Beispiel dem dritten Gasauslassport 128, der von 1 gezeigt wird) gekoppelt. Der dritte Gasauslassport 228 ist fluidisch mit einer zweiten externen geteilten Passage 229 gekoppelt (wie zum Beispiel mit der zweiten externen geteilten Passage 129, die von 1 gezeigt wird). Die zweite externe geteilte Passage 229 ist außerhalb eines Inneren des Mischtanks 200. Der dritte Gasauslassport 228 weist ein Loch (zum Beispiel eine Öffnung) innerhalb des Gehäuses 202 des Mischtanks 200 auf, und erlaubt den Transfer von Gasen von der dritten inneren Gasauslasspassage 226 in die zweite externe geteilte Passage 229.
  • Der zweite Gasauslassport 229 ist fluidisch mit einer ersten externen Sekundärlufteinspritzpassage 232 gekoppelt (wie zum Beispiel mit der ersten Sekundärlufteinspritzpassage 132, die von 1 gezeigt wird), und einer zweiten Sekundärlufteinspritzpassage 231 (wie zum Beispiel mit der zweiten Sekundärlufteinspritzpassage 131, die von 1 gezeigt wird) gekoppelt. Ein Dreiwegeventil 230 (wie zum Beispiel das Dreiwegeventil 130, das von 1 gezeigt wird) ist fluidisch mit der zweiten externen geteilten Passage 229, der ersten Sekundärlufteinspritzpassage 232 (die hier erste SAI-Passage 232 genannt werden kann) und der zweiten Sekundärlufteinspritzpassage 231 (die hier zweite SAI-Passage 231 genannt werden kann) gekoppelt gezeigt. Das Dreiwegeventil 230 kann durch eine Steuervorrichtung (zum Beispiel Steuervorrichtung 169, die von 1 gezeigt wird) betätigt werden, um es Gasen zu erlauben, von der zweiten externen geteilten Passage 229 in die erste SAI-Passage 232 und/oder die zweite SAI-Passage 231 zu fließen.
  • Auf diese Art können Gase von dem Gasmischverteiler 204 in die innere Auslasspassage 225 fließen. Die Gase, die in die innere Auslasspassage 225 fließen, können dann selektiv zu der ersten inneren Gasauslasspassage 242 anhand der Betätigung des Ventils 250 und/oder des Ventils 246, der zweiten inneren Gasauslasspassage 234 über die Betätigung des Ventils 238 und/oder der dritten inneren Gasauslasspassage 226 anhand der Betätigung des Dreiwegeventils 230 geroutet werden.
  • Gase, die durch die erste innere Gasauslasspassage 242 geroutet werden, fließen durch den ersten Gasauslassport 244 und in die erste externe geteilte Passage 249. Die Gase, die durch die erste externe geteilte Passage 249 fließen, können selektiv zu der Pumpsteuerpassage 252 durch Betätigen des Ventils 250, zu der Ende-AGR-Passage 248 durch Betätigen des Ventils 246 oder sowohl zu der Pumpsteuerpassage 252 als auch der ND-AGR-Passage 248 jeweils durch Betätigen des Ventils 250 und des Ventils 246 umgelenkt werden.
  • Gase, die durch die zweite innere Gasauslasspassage 234 geroutet werden, fließen durch den zweiten Gasauslassport 236 und in die HD-AGR-Passage 240. Der Fluss des Gases in die HD-AGR-Passage 240 wird durch Betätigen des Ventils 238 gesteuert.
  • Gase, die durch die dritte innere Gasauslasspassage 226 geroutet werden, fließen durch den dritten Gasauslassport 228 und in die zweite externe geteilte Passage 229. Die Gase, die durch die zweite externe geteilte Passage 229 fließen, können selektiv zu der ersten SAI-Passage 232 und/oder der zweiten SAI-Passage 231 durch Betätigen des Dreiwegeventils 230 umgelenkt werden.
  • Während die Gase durch den Gasmischverteiler 204 zu der inneren Auslasspassage 225 fließen, können die Gase eine Erhöhung oder Verringerung der Wärmeenergie aufgrund der Nähe des Kühlmittelverteilers 206 zu dem Gasmischverteiler 204 erfahren. Die Vielzahl der Passagen innerhalb des Kühlmittelverteilers 206 ist nicht in fluidischer Verbindung mit der Vielzahl von Passagen innerhalb des Gasmischverteilers 204. Mit anderen Worten wird es keinem Kühlmittel erlaubt, in die Passagen des Gasmischverteilers 204 einzutreten, und es wird keinen Abgasen und/oder Ansauggasen erlaubt, in die Passagen des Kühlmittelverteilers 206 einzutreten. Die Passagen des Kühlmittelverteilers 206 können jedoch von den Passagen des Gasmischverteilers 204 durch ein Wärme leitendes Material (zum Beispiel Metall) derart getrennt werden, dass es Wärmeenergie erlaubt wird, von einem Verteiler auf den anderen überzugehen.
  • Falls die Temperatur des Kühlmittels innerhalb des Kühlmittelverteilers 206 niedriger ist als die Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischverteilers 204, kann Wärmeenergie auf diese Art von den Gasen in dem Gasmischverteiler 204 zu dem Kühlmittel innerhalb des Kühlmittelverteilers 206 über das Wärme leitende Material, das die Passagen der Verteiler trennt, übertragen werden. Auf ähnliche Art, falls die Temperatur des Kühlmittels innerhalb des Kühlmittelverteilers 206 höher ist als die Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischverteilers 204, kann die Wärmeenergie von dem Kühlmittel in dem Kühlmittelverteiler 206 zu den Gasen innerhalb des Gasmischverteilers 204 über das Wärme leitende Material, das die Passagen der Verteiler trennt, übertragen werden.
  • Das Betätigen des Ventils 250, Ventils 246, Ventils 238 und Dreiwegeventils 230 kann mindestens zum Teil von der Temperatur des Kühlmittels und/oder der Temperatur der Gase, wie in der Besprechung der 3A–3B unten beschrieben, gesteuert werden.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Konfiguration mit relativer Positionierung der diversen Bauteile. Falls sie direkt miteinander in Berührung oder direkt gekoppelt gezeigt sind, können solche Elemente jeweils bei mindestens einem Beispiel direkt berührend oder direkt gekoppelt genannt werden. Ähnlich können Elemente, die als angrenzend oder benachbart zueinander gezeigt sind, jeweils bei mindestens einem Beispiel angrenzend oder benachbart sein. Als ein Beispiel können Bauteile, die in Seitenteilungsberührung miteinander liegen, in Seitenteilungsberührung genannt werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander beabstandet mit nur einem Raum zwischen ihnen und keinen anderen Bauteilen positioniert sind, bei mindestens einem Beispiel so genannt werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die oberhalb/unterhalb voneinander, auf entgegengesetzten Seiten voneinander oder auf der linken/rechten Seite voneinander gezeigt sind, zueinander als solche bezeichnet werden. Ferner, wie in den Figuren gezeigt, kann bei mindestens einem Beispiel das oberste Element oder der oberste Punkt des Elements eine „Oberseite“ des Bauteils genannt werden, und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann „Unterseite“ des Bauteils genannt werden. Wie hier verwendet, können sich Oberseite/Unterseite, oberer/unterer, oberhalb/unterhalb auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und verwendet werden, um Positionierung von Elementen der Figuren zueinander zu beschreiben. Elemente, die oberhalb anderer Elemente gezeigt sind, sind daher bei einem Beispiel vertikal oberhalb anderer Elemente positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die innerhalb der Figuren abgebildet sind, als diese Formen besitzend genannt werden (zum Beispiel kreisförmig, gerade, planar, gekrümmt, gerundet, abgefast, abgewinkelt oder dergleichen). Ferner können Elemente, die einander schneidend gezeigt sind, bei mindestens einem Beispiel sich schneidende Elemente oder einander schneidende Elemente genannt werden. Ferner kann bei einem Beispiel ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, als solches bezeichnet werden.
  • Die 3A–3B zeigen ein Verfahren zum Einstellen eines Flusses eines Kühlmittels zu einem Gasmischbehälter (wie zum Beispiel dem Gasmischtankvorratsbehälters 100, der von 1 gezeigt wird, oder Gasmischtankvorratsbehälter 200, der von 2 gezeigt wird) basierend auf einer Anfrage um Entladen von Gasinhalt aus dem Tank und einer Temperatur des Kühlmittels, das in den Tank eintritt. Der Kühlmittelfluss zu dem Gasmischtankvorratsbehälter 200 kann gesteuert werden, um die Temperatur der Gase, die in dem Gasmischtankvorratsbehälter enthalten sind (und/oder in ihn eintreten) einzustellen. Die Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters kann (über Einstellen des Kühlmittelflusses durch den Gasmischtankvorratsbehälter) auf eine gewünschte Temperatur basierend auf einer angegebenen Lage zum Einspritzen von Gasen von dem Vorratsbehälter zu dem Ansaugsystem und/oder Abgassystem eingestellt werden. Mit anderen Worten kann die Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf eine gewünschte Temperatur eingestellt werden, indem der Kühlmittelfluss zu dem Gasmischtankvorratsbehälter erhöht oder verringert wird, und die gewünschte Temperatur der Gase kann auf einer beabsichtigten Einspritzstelle für die Gase in das Ansaugsystem und/oder das Abgassystem basieren. Bei einem Beispiel kann die Temperatur des Kühlmittels, das in den Gasmischtankvorratsbehälter eintritt, eine gemessene oder geschätzte Kühlmitteltemperatur basierend auf einer Ausgabe eines Temperatursensors (wie zum Beispiel des Temperatursensors 258, der von 2 gezeigt wird) sein.
  • Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 und der Rest der Verfahren, die hier enthalten sind, können von einer Steuervorrichtung basierend auf Anweisungen ausgeführt werden, die auf einem Speicher der Steuervorrichtung gespeichert sind, und verbunden mit Signalen, die von Sensoren in dem Maschinensystem empfangen werden, wie zum Beispiel die Sensoren, die unter Bezugnahme auf 1B oben beschrieben wurden. Die Steuervorrichtung kann Kraftmaschinenaktuatoren des Kraftmaschinensystems (wie zum Beispiel Ventile 162, 146, 150, 110, 130 und 118) einsetzen, um den Kraftmaschinenbetrieb gemäß den unten beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Unter Bezugnahme auf 3A, weist das Verfahren 300 das Schätzen und/oder Messen von Maschinenbetriebsbedingungen bei 301 basierend auf einer oder mehreren Ausgaben diverser Sensoren in dem Maschinensystem und/oder Betriebszustände des Maschinensystems (wie zum Beispiel diverse Temperatursensoren, Drucksensoren usw., wie oben beschrieben) auf. Die Maschinenbetriebszustände können Maschinendrehzahl und -last, AGR-Flussrate (ND und/oder HD), Masseluftstromrate, Turbinendrehzahl, Verdichtereinlassdruck, Emissionssteuervorrichtungstemperatur, Kühlmittelflussrate usw. aufweisen. Die Betriebszustände können auch Betriebszustände des Gasmischtankvorratsbehälters aufweisen (zum Beispiel Kühlmitteltemperatur, Temperatur gespeicherter Gase, Gasdruck, Menge an gespeichertem Gas, Prozentsatz an Gas, das mit Ansaugluft gemischt ist usw.).
  • Bei 302 weist das Verfahren das Bestimmen, ob Sekundärlufteinspritzung angefragt wird, auf. Basierend auf den gemessenen und/oder abgeleiteten Maschinenbetriebszuständen, die bei 301 bestimmt wurden, kann die Steuervorrichtung bestimmen, dass es für den Maschinenbetrieb (zum Beispiel für verringerte Emissionen, Turbinendrehzahlerhöhung usw.) vorteilhaft wäre, Sekundärlufteinspritzung (SAI) bereitzustellen. Bei einem Beispiel kann SAI als Reaktion auf Kaltstartzuständen und/oder Maschinentemperatur unterhalb einer Schwellentemperatur und/oder Katalysatortemperatur unter der Katalysator-Light-off-Temperatur angefragt werden. Bei einem anderen Beispiel kann SAI als Reaktion auf eine Konzentration unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Abgas angefragt werden (zum Beispiel basierend auf einem Abgas-Luft-/Kraftstoffverhältnis unterhalb eines Schwellen-Luft-Kraftstoffverhältnisses, das erhöhte unverbrannte Kohlenwasserstoffe in dem Abgas angibt). Bei noch einem anderen Beispiel kann SAI als Reaktion auf eine Turbinendrehzahl einer Turbine, die unterhalb einer gewünschten Turbinendrehzahl ist (zum Beispiel aufgrund einer Erhöhung der Drehmomentnachfrage, wie zum Beispiel eines Tip-ins), angefragt werden.
  • Das Verfahren setzt zu 304 fort, falls SAI von der Steuervorrichtung angefragt wird. Bei 304 weist das Verfahren das Bestimmen auf, ob die SAI-Anfrage auf einer Anfrage zum Erhöhen der Turbinendrehzahl der Turbine basiert (zum Beispiel basierend darauf, dass die Maschinendrehzahl unterhalb einer gewünschten Maschinendrehzahl ist). Als ein Beispiel kann die Drehzahl der Turbine unterhalb einer gewünschten Drehzahl aufgrund einer plötzlichen Erhöhung der Maschinendrehmomentnachfrage (zum Beispiel während eines Drossel-Tip-in-Ereignisses) sein. Eine Erhöhung der Turbinendrehzahl kann daher gewünscht werden, um die Ausgabe des Verdichters des Turboladers zu erhöhen. Bei diesem Beispiel kann SAI bereitgestellt werden, um die Massenflussrate von Gasen, die durch den Abgaskrümmer durchgehen, zu erhöhen, wodurch die Flussrate durch die Turbine erhöht wird und die Turbinendrehzahl erhöht wird.
  • Falls die SAI-Anfrage die Reaktion auf eine niedrige Turbinendrehzahl ist (zum Beispiel Turbinendrehzahl unterhalb einer gewünschten Turbinendrehzahl, die auf Drehmomentnachfrage basiert), wie bei 304 bestimmt, geht das Verfahren weiter zu 306, wo das Verfahren das Aufrechterhalten des Kühlmittelflusses durch den Gasmischtankvorratsbehälter mit dem aktuellen Niveau aufweist (zum Beispiel ohne Einstellen des Kühlmitteldurchflusses). Als ein Beispiel, falls kein Kühlmittel durch einen Kühlmittelverteiler (wie zum Beispiel den Kühlmittelverteiler 206, der von 2 gezeigt wird) des Gasmischtankvorratsbehälters fließt, wenn die Steuervorrichtung bestimmt, dass eine SAI-Anfrage auf niedrige Turbinendrehzahl zurückzuführen ist, lässt der Gasmischtankvorratsbehälter weiterhin kein Kühlmittel durch den Kühlmittelverteiler fließen. Als ein zweites Beispiel, falls Kühlmittel durch den Kühlmittelverteiler des Gasmischtankvorratsbehälters mit einer bestimmten Rate (wie von einem oder mehreren Sensoren bestimmt) fließt, wenn die Steuervorrichtung bestimmt, dass eine SAI-Anfrage auf niedrige Turbinendrehzahl zurückzuführen ist, lässt der Gasmischtankvorratsbehälter weiterhin Kühlmittel mit derselben Rate durch den Kühlmittelverteiler fließen.
  • Das Verfahren geht von 306 bei 314 weiter, wo das Verfahren das Bereitstellen von SAI zu dem Abgaskrümmer aufweist, um die Drehzahl der Turbine zu erhöhen. Bei einem Beispiel kann SAI zu dem Abgaskrümmer verzögert werden, bis eine Emissionssteuervorrichtung Betriebstemperatur erreicht, wie weiter in der Besprechung der 4 unten beschrieben.
  • Unter Rückkehr zu 304, falls die SAI-Anfrage keine Anfrage zum Erhöhen der Turbinendrehzahl ist, setzt das Verfahren bei 308 weiter. Eine alternative Funktion der SAI ist es, die Temperatur einer oder mehrerer Emissionssteuervorrichtungen zu erhöhen, falls bestimmt wird, dass die Vorrichtungen unterhalb der Betriebstemperatur sind. Eine andere alternative Funktion für SAI ist das Fördern der Verbrennung überschüssiger Kohlenwasserstoffe innerhalb von Abgasen. Die Gegenwart überschüssiger Kohlenwasserstoffe kann auf einer Messung des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Abgases (wie von einem Sensor in dem Abgassystem gemessen) basieren. Das Verfahren weist bei 308 das Bestimmen auf, ob eine Temperatur des Kühlmittels an dem Gasmischtankvorratsbehälter (zum Beispiel stromaufwärts von und fließend zu dem Gasmischtankvorratsbehälter) höher ist als eine Schwellenkühlmitteltemperatur. Die Schwellenkühlmitteltemperatur kann von der Steuervorrichtung als Reaktion auf Maschinenbetriebszustände, die bei 301 gemessen werden, und auf die Bestätigung einer SAI-Anfrage bei 302 bestimmt werden. Bei einem Beispiel kann die Schwellenkühlmitteltemperatur auf der Temperatur des Abgases basieren, das aus dem Abgaskrümmer austritt, und/oder auf der Temperatur der Ansaugluft, die in den Gasmischtankvorratsbehälter eintritt (oder in ihm enthalten ist). Anders ausgedrückt kann die Schwellentemperatur auf einer Temperatur von Gasen basieren, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters gespeichert sind.
  • Falls die bestimmte Kühlmitteltemperatur nicht höher ist als die Schwellenkühlmitteltemperatur, wie bei 308 bestimmt, setzt das Verfahren zu 310 weiter, wo das Verfahren das Nichtzirkulieren von Kühlmittel zu (oder Verringern des Kühlmittelflusses zu) dem Gasmischtankvorratsbehälter aufweist. Falls Kühlmittel zum Beispiel aktuell zu dem Gasmischtankvorratsbehälter fließt, kann das Verfahren bei 310 das Stoppen (oder Verringern) des Kühlmittelflusses zu dem Mischtankvorratsbehälter aufweisen. Falls Kühlmittel jedoch aktuell nicht zu dem Gasmischtankvorratsbehälter fließt, kann das Verfahren 310 bei 310 das Aufrechterhalten des Nichtfließens von Kühlmittel zu dem Mischtankvorratsbehälter aufweisen. Der Kühlmittelfluss zu dem Gasmischtankvorratsbehälter kann durch Betätigen eines Ventils (wie zum Beispiel des Ventils 262, das von 2 gezeigt wird) in einer Kühlmittelpassage stromaufwärts des Gasmischtankvorratsbehälters, wie in der Besprechung der 2 beschrieben, gestoppt (oder verringert) werden. Bei einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 310 das Verringern des Kühlmittelflusses (zum Beispiel über Verringern einer Öffnungsmenge des Ventils) zu dem Gasmischtankvorratsbehälter aufweisen. Jedes Mal, wenn das Verfahren Zirkulieren oder Nichtzirkulieren von Kühlmittel zu dem Gasmischtankvorratsbehälter aufweist, kann das Verfahren 300 stattdessen das Erhöhen des Kühlmittelflusses (von einem aktuellen Niveau, das zu dem Gasmischtankvorratsbehälter geliefert wird) oder Verringern des Kühlmittelflusses (ab dem aktuellen Niveau) aufweisen. Auf diese Art können diese Verfahren das Einstellen des Kühlmittelventils, das oben erwähnt wurde, auf eine Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offener (zum Fließen von Kühlmittel mit einer maximalen Flussrate) oder vollständig geschlossener (zum Stoppen des Kühlmittelflusses überhaupt) Position aufweisen.
  • Das Verfahren setzt dann zu 314 fort, wo das Verfahren das Bereitstellen der angefragten SAI über den Gasmischtankvorratsbehälter aufweist. Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 314 das Verzögern des Bereitstellens der angefragten SAI aufweisen, bis die Gastemperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf einer gewünschten Einspritztemperatur für die SAI-Anfrage ist. SAI kann zum Beispiel verzögert werden, bis die Temperatur von Gasen innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters (aufgrund verringerten Kühlmittelflusses) auf ein für SAI gewünschtes Niveau steigt.
  • Unter Rückkehr zu 308, falls die bestimmte Kühlmitteltemperatur höher ist als die Schwellentemperatur, setzt das Verfahren zu 312 fort, wo das Verfahren das Zirkulieren von Kühlmittel durch den Gasmischtankvorratsbehälter (oder Erhöhen des Kühlmittelflusses zu dem Gasmischtankvorratsbehälter) aufweist. Wie oben erklärt, kann die Schwellentemperatur auf der Temperatur von Gasen innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters und/oder der Temperatur der Ansaugluft, die in den Gasmischtankvorratsbehälter eintritt (oder in ihm enthalten ist) basieren. Falls die Temperatur des Kühlmittels höher ist als die Schwellentemperatur (zum Beispiel die Temperatur der Ansaugluft), wird Kühlmittel durch den Gasmischtankvorratsbehälter zirkuliert, um die Temperatur der Ansaugluft innerhalb des Vorratsbehälters zu erhöhen. Die Temperaturerhöhung der Ansaugluft erlaubt eine effizientere Verbrennung unverbrannter Kohlenwasserstoffe und eine beschleunigte Erhöhung der Emissionssteuervorrichtungstemperatur, wie oben beschrieben. Das Verfahren setzt dann zu 314 fort, um die angefragte SAI bereitzustellen. Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 314 das Verzögern des Bereitstellens der angefragten SAI aufweisen, bis die Gastemperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf einer gewünschten Einspritztemperatur für die SAI-Anfrage ist. SAI kann zum Beispiel verzögert werden, bis die Temperatur von Gasen innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters (aufgrund erhöhten Kühlmittelflusses) auf ein für SAI gewünschtes Niveau steigt. Das Verfahren weist dann bei 314 das Liefern der angefragten SAI auf, wenn die Gastemperatur an der gewünschten Einspritztemperatur ist.
  • Falls SAI bei 302 nicht angefragt wird oder falls SAI bei 314 bereitgestellt wird, setzt das Verfahren zu 316 fort, wo das Verfahren das Bestimmen, ob Verdichterpumpen erwartet und/oder erfasst wird, aufweist. Das Bestimmen des Zustands des Verdichters kann auf einem Druckunterschied zwischen dem Verdichtereinlass und -auslass, der Ansaugluftströmungsrate durch den Verdichter usw. basieren. Der Druck und die Flussrate an dem Einlass und dem Auslass des Verdichters können von einem oder mehreren Sensoren an dem Verdichter und/oder Saugrohr (wie zum Beispiel dem Saugrohrluftsensor 175) gemessen werden. Der Verdichter und/oder das Saugrohr können auch einen oder mehrere Temperatursensoren, Flusssensoren usw. aufweisen.
  • Falls Verdichterpumpen basierend auf den Ausgaben der diversen Sensoren (wie oben beschrieben) und/oder zusätzlichen Maschinenbetriebszuständen erwartet und/oder erfasst wird, setzt das Verfahren zu 318 fort. Bei 318 weist das Verfahren das Bestimmen auf, ob die Temperatur des Kühlmittels, das in den Gasmischtankvorratsbehälter eintritt (oder fließt) höher ist als eine Schwellenkühlmitteltemperatur. Die Schwellenkühlmitteltemperatur kann von der Steuervorrichtung basierend auf den Maschinenbetriebszuständen bei 301 und dem Erwarten und/oder Erfassen von Verdichterpumpen bei 316 bestimmt werden. Bei einem Beispiel kann die Schwellentemperatur auf der Temperatur der Gase, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters enthalten sind, basieren.
  • Falls bei 318 die Kühlmitteltemperatur nicht höher ist als die Schwellentemperatur, setzt das Verfahren zu 322 fort, wo das Verfahren das Nichtzirkulieren von Kühlmittel zu und durch den Gasmischtankvorratsbehälter (oder alternativ, wie oben erklärt, das Verringern des Kühlmittelflusses zu dem Gasmischtankvorratsbehälter) aufweist. Falls die Schwellentemperatur zum Beispiel auf der Temperatur der Gase, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters enthalten sind, basiert, und die Kühlmitteltemperatur niedriger ist als die Gastemperatur innerhalb des Vorratsbehälters, kann Kühlmittel nicht zirkuliert werden, so dass die Temperatur der Gase innerhalb des Vorratsbehälters nicht weiter sinken. Stattdessen kann die Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters steigen. Die höhere Temperatur der Gase innerhalb des Vorratsbehälters stellt eine größere Druckerhöhung an dem Verdichtereinlass bereit, wenn die Gase in den Verdichtereinlass entladen werden. Das Verfahren setzt dann zu 324 fort, wo die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters gespeicherte Ladung in eine Ansaugpassage stromaufwärts des Verdichtereinlasses entladen wird, um den Druck und/oder den Fluss an dem Verdichtereinlass zu erhöhen. Auf diese Art kann das Bereitstellen von Gasen zu dem Verdichtereinlass aus dem Gasmischtankvorratsbehälter Verdichterpumpen verringern. Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 324 das Verzögern des Entladens stromaufwärts des Verdichtereinlasses aufweisen, bis die Gastemperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf einer gewünschten Einspritztemperatur für die Entladeanfrage ist. Das Entladen kann zum Beispiel verzögert werden, bis die Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters (zum Beispiel aufgrund des erhöhten Kühlmittelflusses) auf ein Niveau steigt, das für das Entladen stromaufwärts des Verdichtereinlasses zum Verringern des Verdichterpumpens gewünscht wird. Das Verfahren weist dann bei 324 das Liefern der angefragten Entladung auf, wenn die Gastemperatur an der gewünschten Einspritztemperatur ist.
  • Falls die bestimmte Kühlmitteltemperatur bei 318 als über der Schwellenkühlmitteltemperatur bestimmt wird, setzt das Verfahren zu 320 weiter, wo das Verfahren das Zirkulieren von Kühlmittel zu (oder Verringern des Kühlmittelflusses zu) dem Gasmischtankvorratsbehälter aufweist. Falls die Schwellentemperatur zum Beispiel auf der Temperatur der Gase basiert, die innerhalb Gasmischtankvorratsbehälters enthalten ist, wird Kühlmittel derart zirkuliert, dass die Temperatur der Gase innerhalb des Vorratsbehälters steigt. Die höhere Temperatur der Gase innerhalb des Vorratsbehälters stellt eine größere Druckerhöhung an dem Verdichtereinlass bereit, wenn die Gase in den Verdichtereinlass entladen werden. Das Verfahren setzt dann zu 324 fort, wo die die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters gespeicherte Ladung stromaufwärts des Verdichtereinlasses entladen wird, um den Druck und/oder Fluss an dem Verdichtereinlass zu erhöhen. Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 324 das Verzögern des Entladens stromaufwärts des Verdichtereinlasses aufweisen, bis die Gastemperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf einer gewünschten Einspritztemperatur für die Entladeanfrage ist. Das Entladen kann zum Beispiel verzögert werden, bis die Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters (zum Beispiel aufgrund erhöhten Kühlmittelflusses) auf ein Niveau steigt, das für das Entladen stromaufwärts des Verdichtereinlasses zum Verringern des Verdichterpumpens gewünscht wird. Das Verfahren weist dann bei 324 das Liefern der angefragten Entladung auf, wenn die Gastemperatur an der gewünschten Einspritztemperatur ist.
  • Falls bei 316 Verdichterpumpen nicht erwartet und/oder nicht erfasst wird, oder falls gespeicherte Luft stromaufwärts des Verdichters bei 324 entladen wird, setzt das Verfahren zu 326 fort. Bei 326 weist das Verfahren das Bestimmen, ob Niederdruck-Abgasrückführung (ND-AGR) angefragt wird, auf. Bei einem Beispiel kann die Steuervorrichtung bestimmen, dass ND-AGR basierend auf einem oder mehreren Maschinenbetriebszuständen angefragt wird. Das Verfahren kann bei 324 ferner das Bestimmen, ob eine Erhöhung der ND-AGR angefragt wird und/oder Bestimmung eines gewünschten Prozentsatzes an ND-AGR, der angefragt wird, aufweisen. Das Bestimmen bei 326 kann als Reaktion auf einen oder mehrere Betriebszustände des Gasmischtankvorratsbehälters (zum Beispiel gespeicherte Ladungsmenge), Zuständen an dem Verdichter (zum Beispiel Kondensat bildende Zustände an dem Verdichtereinlass) usw. erfolgen.
  • Falls ND-AGR bei 326 angefragt wird, setzt das Verfahren zu 328 fort, wo das Verfahren das Bestimmen, ob die Temperatur des Kühlmittels, das in den Gasmischtankvorratsbehälter eintritt, höher ist als eine Schwellenkühlmitteltemperatur aufweist. Die Schwellenkühlmitteltemperatur kann von der Steuervorrichtung als Reaktion auf den Maschinenbetriebszustand, der bei 301 gemessen wird, und die Betriebszustände des Gasmischtankvorratsbehälters (zum Beispiel Temperatur der Gase, die innerhalb des Vorratsbehälters enthalten sind, Fluss von Gasen durch den Vorratsbehälter usw.) bestimmt werden. Bei einem Beispiel kann die Schwellentemperatur auf der Temperatur der Gase, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters enthalten sind, basieren.
  • Falls die Kühlmitteltemperatur bei 328 als oberhalb der Schwellentemperatur bestimmt wird, setzt das Verfahren zu 330 fort, wo das Verfahren das Bestimmen, ob Kondensatbildung (zum Beispiel der Kondensatmenge) an dem Verdichtereinlass größer ist als ein Kondensatschwellenwert, aufweist. Der Kondensatschwellenwert kann auf einer Kondensatmenge basieren, die in Verschlechterung des Verdichters resultieren kann. Kondensat an dem Verdichtereinlass kann zum Beispiel Korrosion oder Verschlechterung des Verdichterlaufrads verursachen, wenn die Kondensatmenge oberhalb eines Schwellenwerts liegt. Die Kondensatmenge an dem Verdichtereinlass kann sich basierend auf einer Vielfalt von Zuständen, wie der Umgebungstemperatur der Atmosphäre (zum Beispiel Temperatur der Ansaugluft), der Feuchtigkeit der Ansaugluft, der Temperatur von AGR-Gasen, die stromaufwärts des Verdichters eingespritzt werden usw., ändern.
  • Falls die Kondensatmenge an dem Verdichtereinlass, die bei 330 bestimmt wird, unter dem Kondensatschwellenwert liegt, setzt das Verfahren zu 336 fort, wo das Verfahren das Nichtzirkulieren von Kühlmittel (oder Verringern der Flussrate oder der fließenden Kühlmittelmenge) zu dem Gasmischtankvorratsbehälter aufweist. Als ein Beispiel kann das Kondensat an dem Verdichtereinlass an einem akzeptablen Niveau für Dauerbetrieb des Verdichters sein. Zusätzlich ist die Temperatur des Kühlmittels an dem Gasmischtankvorratsbehälter oberhalb der Schwellentemperatur basierend auf der Temperatur der Gase, die innerhalb des Mischtanks enthalten sind. Als Reaktion auf diese Zustände, lässt die Steuervorrichtung kein Kühlmittel durch den Mischtank zirkulieren, um die Wärmeenergie, die zu den Gasen, die innerhalb des Tanks gespeichert sind, von dem Kühlmittel zu verringern.
  • Das Verfahren setzt dann zu 338 fort, wo das Verfahren das Bereitstellen des gewünschten Prozentsatzes an AGR (zum Beispiel gewünschte AGR-Menge) von dem Gasmischtankvorratsbehälter stromaufwärts des Verdichters in das Ansaugsystem aufweist, um ND-AGR bereitzustellen. Der Prozentsatz an ND-AGR, der in das Ansaugsystem eingespritzt wird, kann zum Teil durch das Verhältnis der Abgase zu dem Ansauggas innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters bestimmt werden. Durch Verringern der Zirkulation von Kühlmittel innerhalb des Mischtanks bei 336, vor dem Entladen der Gase bei 338, können die Gase mit einer niedrigeren Temperatur eingespritzt werden, als wenn Kühlmittel zirkuliert worden wäre.
  • Unter Rückkehr zu 330, falls die Kondensatmenge an dem Verdichter als oberhalb des Kondensatschwellenwerts bestimmt wird, setzt das Verfahren zur 332 weiter, wo das Verfahren das Zirkulieren von Kühlmittel durch den Gasmischtankvorratsbehälter (oder Erhöhen des Kühlmittelflusses zu dem Gasmischtankvorratsbehälter) aufweist. Das Zirkulieren von Kühlmittel durch den Gasmischtankvorratsbehälter kann die Temperatur der Gase anheben, die innerhalb des Tanks vor dem Einspritzen in das Ansaugsystem stromaufwärts des Verdichters gespeichert sind.
  • Das Verfahren setzt dann zu 338 fort, wo das Verfahren das Bereitstellen des gewünschten Prozentsatzes an ND-AGR stromaufwärts des Verdichters in das Ansaugsystem aus dem Gasmischtankvorratsbehälter aufweist. Die Menge an Gasen, die in das Ansaugsystem aus dem Vorratsbehälter eingespritzt wird, kann zum Teil durch das Abgas-Ansauggas-Verhältnis innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters und dem gewünschten Prozentsatz an ND-AGR bestimmt werden. Indem die Zirkulation von Kühlmittel innerhalb des Mischtanks bei 332 vor dem Entladen der Gase bei 338 erlaubt wird, können die Gase mit einer höheren Temperatur eingespritzt werden als wenn Kühlmittel nicht zirkuliert worden wäre. Die Gase mit höherer Temperatur können das Bilden von Kondensation an dem Verdichtereinlass verringern. Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 338 das Verzögern des Bereitstellens der angefragten ND-AGR-Einspritzung aufweisen, bis die Gastemperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf einer gewünschten Einspritztemperatur für die ND-AGR-Anfrage ist. ND-AGR-Einspritzung kann zum Beispiel verzögert werden, bis die Temperatur von Gasen innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters (aufgrund erhöhten Kühlmittelflusses) auf ein für ND-AGR gewünschtes Niveau steigt. Das Verfahren weist dann bei 338 das Liefern der angefragten ND-AGR auf, wenn die Gastemperatur an der gewünschten Einspritztemperatur ist.
  • Unter Rückkehr zu 328, falls die Kühlmitteltemperatur als unterhalb der Schwellentemperatur bestimmt wird, setzt das Verfahren zu 334 fort, wo das Verfahren das Bestimmen, ob die Kondensatmenge an dem Verdichtereinlass größer ist als ein Kondensatschwellenwert, aufweist. Der Kondensatschwellenwert kann auf einem akzeptablen Kondensatniveau für Verdichterbetrieb, wie in der Besprechung von 330 oben beschrieben, basieren.
  • Falls die Kondensatmenge an dem Verdichtereinlass, die bei 334 bestimmt wird, unter dem Kondensatschwellenwert liegt, setzt das Verfahren zu 332 fort, wo das Verfahren das Zirkulieren von Kühlmittel (oder Verringern der Flussrate oder der fließenden Kühlmittelmenge) zu dem Gasmischtankvorratsbehälter aufweist. Als ein Beispiel kann das Kondensat an dem Verdichtereinlass an einem akzeptablen Niveau für Dauerbetrieb des Verdichters sein. Zusätzlich ist die Temperatur des Kühlmittels an dem Gasmischtankvorratsbehälter unter der Schwellentemperatur basierend auf der Temperatur der Gase, die innerhalb des Mischtanks enthalten sind. Als Reaktion auf diese Zustände, lässt die Steuervorrichtung Kühlmittel durch den Mischtank zirkulieren, um die Temperatur zu verringern und die Dichte der Gase, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters enthalten sind, zu erhöhen.
  • Das Verfahren setzt dann zu 338 fort, wo das Verfahren das Bereitstellen des gewünschten Prozentsatzes an AGR (zum Beispiel gewünschte AGR-Menge) von dem Gasmischtankvorratsbehälter stromaufwärts des Verdichters in das Ansaugsystem aufweist, um ND-AGR bereitzustellen. Der Prozentsatz an ND-AGR, der in das Ansaugsystem eingespritzt wird, kann zum Teil durch das Verhältnis der Abgase zu dem Ansauggas innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters bestimmt werden. Indem die Zirkulation von Kühlmittel innerhalb des Mischtanks bei 332 vor dem Entladen der Gase bei 338 erlaubt wird, können die Gase mit einer höheren Temperatur eingespritzt werden, als wenn Kühlmittel nicht zirkuliert worden wäre.
  • Unter Rückkehr zu 334, falls die Kondensatmenge an dem Verdichtereinlass als 334 oberhalb des Kondensatschwellenwerts bestimmt wird, setzt das Verfahren zur 336 weiter, wo das Verfahren das Nichtzirkulieren von Kühlmittel durch den Gasmischtankvorratsbehälter (oder Verringern des Kühlmittelflusses zu dem Gasmischtankvorratsbehälter) aufweist. Das Nichtzirkulieren von Kühlmittel durch den Gasmischtankvorratsbehälter kann die Temperatur der Gase anheben, die innerhalb des Tanks vor dem Einspritzen in das Ansaugsystem stromaufwärts des Verdichters gespeichert sind.
  • Das Verfahren setzt dann zu 338 fort, wo das Verfahren das Bereitstellen des gewünschten Prozentsatzes an ND-AGR stromaufwärts des Verdichters in das Ansaugsystem aus dem Gasmischtankvorratsbehälter aufweist. Die Menge an Gasen, die in das Ansaugsystem aus dem Vorratsbehälter eingespritzt wird, kann zum Teil durch das Abgas-Ansauggas-Verhältnis innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters und dem gewünschten Prozentsatz an ND-AGR bestimmt werden. Durch Verringern der Zirkulation von Kühlmittel innerhalb des Mischtanks bei 336 vor dem Entladen der Gase bei 338, können die Gase mit einer höheren Temperatur eingespritzt werden, als wenn Kühlmittel nicht verringert worden wäre. Die Gase mit höherer Temperatur können das Bilden von Kondensation an dem Verdichtereinlass verringern. Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 338 das Verzögern des Bereitstellens der angefragten ND-AGR-Einspritzung aufweisen, bis die Gastemperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf einer gewünschten Einspritztemperatur für die ND-AGR-Anfrage ist. ND-AGR-Einspritzung kann zum Beispiel verzögert werden, bis die Temperatur von Gasen innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters (aufgrund erhöhten Kühlmittelflusses) auf ein für ND-AGR gewünschtes Niveau steigt. Das Verfahren weist dann bei 338 das Liefern der angefragten ND-AGR auf, wenn die Gastemperatur an der gewünschten Einspritztemperatur ist.
  • Falls ND-AGR bei 326 nicht angefragt wird, oder falls der bestimmte Prozentsatz an ND-AGR bei 338 bereitgestellt wird, setzt das Verfahren 300 zu 340 fort, wie von 3B gezeigt, wobei das Verfahren das Bestimmen aufweist, ob Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR) als Reaktion auf die bei 301 geschätzten und/oder abgeleiteten Zustände angefragt wird. Das Bestimmen bei 340 kann zum Teil als Reaktion auf Betriebszustände des Gasmischtankvorratsbehälters (zum Beispiel gespeicherte Ladungsmenge) erfolgen.
  • Falls HD-AGR bei 340 angefragt wird, setzt das Verfahren zu 342 fort, wo das Verfahren das Bestimmen aufweist, ob die Temperatur des Kühlmittels, das in den Gasmischtankvorratsbehälter eintritt, höher ist als eine Schwellenkühlmitteltemperatur. Die Schwellenkühlmitteltemperatur kann von der Steuervorrichtung als Reaktion auf den Maschinenbetriebszustand, der bei 301 gemessen wird, und die Betriebszustände des Gasmischtankvorratsbehälters (zum Beispiel Temperatur der Gase, die innerhalb des Vorratsbehälters enthalten sind, Fluss von Gasen durch den Vorratsbehälter usw.) bestimmt werden. Bei einem Beispiel kann die Schwellentemperatur auf der Temperatur der Gase, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters enthalten sind, basieren.
  • Falls die bestimmte Kühlmitteltemperatur nicht höher ist als die Schwellentemperatur, wie bei 342 bestimmt, setzt das Verfahren zu 346 weiter, wo das Verfahren das Nichtzirkulieren von Kühlmittel zu (oder Verringern des Kühlmittelflusses oder der fließenden Kühlmittelmenge) zu dem Gasmischtankvorratsbehälter aufweist. Wie oben erklärt, kann die Schwellentemperatur auf den Gasen, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters enthalten sind, und/oder der Temperatur von Ansauggasen, die in den Gasmischtankvorratsbehälter eintreten (oder in ihm enthalten sind) basieren. Falls die Temperatur des Kühlmittels niedriger ist als die Schwellentemperatur, wird Kühlmittel derart zirkuliert, dass die Temperatur der Gase innerhalb des Vorratsbehälters sinkt. Die niedrigere Temperatur der Gase ermöglicht es, eine gesteigerte Ladungsmenge innerhalb des Vorratsbehälters mit einem Druck, der für das Entladen stromabwärts des Verdichters geeignet ist, zu speichern. Das Kühlmittel kann dann auch zirkuliert werden, um die Temperatur von Abgasen, die in den Gasmischtankvorratsbehälter eintreten, zu verringern, um die Verschlechterung des Mischtanks und/oder des Ansaugsystems zu verringern.
  • Das Verfahren setzt dann zu 348 weiter, wo das Verfahren das Entladen der Ladung innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters stromabwärts des Verdichterauslasses aufweist, um die gewünschte Menge an HD-AGR-Gasen zu dem Ansaugsystem zu bereitzustellen. Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 348 das Verzögern des Bereitstellens der angefragten HD-AGR-Einspritzung aufweisen, bis die Gastemperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf einer gewünschten Einspritztemperatur für die HD-AGR-Anfrage ist. HD-AGR-Einspritzung kann zum Beispiel verzögert werden, bis die Temperatur von Gasen innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters (aufgrund erhöhten Kühlmittelflusses) auf ein für HD-AGR gewünschtes Niveau sinkt. Das Verfahren weist dann bei 338 das Liefern der angefragten HD-AGR auf, wenn die Gastemperatur an der gewünschten Einspritztemperatur ist.
  • Unter Rückkehr zu 342, falls die bestimmte Kühlmitteltemperatur höher ist als eine Schwellentemperatur, setzt das Verfahren zu 344 fort, wo das Verfahren das Nichtzirkulieren von Kühlmittel zu dem Gasmischtankvorratsbehälter (oder Verringern des Kühlmittelflusses zu dem Gasmischtankvorratsbehälter) aufweist. Wie oben erklärt, kann die Schwellentemperatur auf den Gasen, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters enthalten sind, und/oder der Temperatur der Ansaugluft, die in den Gasmischtankvorratsbehälter eintritt (oder in ihm enthalten ist), basieren. Falls die Temperatur des Kühlmittels höher ist als die Schwellentemperatur, wird Kühlmittel nicht zirkuliert, so dass die Temperatur der Gase innerhalb des Vorratsbehälters nicht steigt. Die niedrigere Temperatur der Gase ermöglicht es, eine gesteigerte Ladungsmenge innerhalb des Vorratsbehälters mit einem Druck, der für das Entladen stromabwärts des Verdichters geeignet ist, zu speichern, und kann die Verschlechterung von Systembauteilen, wie oben beschrieben, verringern.
  • Das Verfahren setzt dann zu 348 weiter, wo das Verfahren das Entladen der Ladung innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters stromabwärts des Verdichterauslasses aufweist, um die gewünschte Menge an HD-AGR-Gasen zu dem Ansaugsystem zu bereitzustellen. Bei einem Beispiel kann das Verfahren bei 348 das Verzögern des Bereitstellens der angefragten HD-AGR-Einspritzung aufweisen, bis die Gastemperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf einer gewünschten Einspritztemperatur für die HD-AGR-Anfrage ist. HD-AGR-Einspritzung kann zum Beispiel verzögert werden, bis die Temperatur von Gasen innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters (aufgrund verringerten Kühlmittelflusses) auf ein für HD-AGR gewünschtes Niveau sinkt. Das Verfahren weist dann bei 338 das Liefern der angefragten HD-AGR auf, wenn die Gastemperatur an der gewünschten Einspritztemperatur ist.
  • Falls HD-AGR bei 340 nicht angefragt wird, oder falls der bestimmte Prozentsatz an HD-AGR bei 348 bereitgestellt wird, setzt das Verfahren zu 350 weiter, wo das Verfahren das Bestimmen, ob eine Gelegenheit zum Speichern von Ladung von dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem an dem Gasmischtankvorratsbehälter besteht, aufweist. Das Bestimmen bei 350 kann zum Teil als Reaktion auf Betriebszustände des Gasmischtankvorratsbehälters (zum Beispiel gespeicherte Ladungsmenge) erfolgen. Bei einem Beispiel können Vorratsbehälterladezustände vorliegen, falls der Gasmischtankvorratsbehälter ausreichend leer ist (zum Beispiel der Druck des Gasmischtankvorratsbehälters niedriger ist als ein Schwellenwert). Bei einem anderen Beispiel kann die Speichergelegenheit eine Verringerung der Ladungsnachfrage, wie von dem Verfahren 300 beschrieben, (zum Beispiel eine Erhöhung der Nachfrage nach SAI, Verdichterpumpverringerung, ND-AGR und/oder HD-AGR) aufweisen. Als ein anderes Beispiel können die Vorratsbehälterladezustände vorliegen, falls die Maschine mit einem ausreichend hohen Ladeniveau (zum Beispiel Betrieb mit Laden höher als ein Schwellenwert) arbeitet. Als noch ein anderes Beispiel können die Vorratsbehälterladezustände während einer Maschinenverlangsamungs-Kraftstoffabsperrvorgangs bestätigt werden. Als noch ein anderes Beispiel können die Vorratsbehälterladezustände während eines Übergangs im Anschluss an ein Tip-out-Ereignis bestätigt werden. Eine Speichergelegenheit kann auch einen Zustand aufweisen, bei dem eine oder mehrere Entladungsanfragen von der Steuervorrichtung aktiviert werden, mit dem potentiellen Hereinfließen von Gasen in den Gasmischtankvorratsbehälter von dem Ansaug- oder Abgassystem, das größer ist als die Nachfrage nach Herausfließen aus dem Mischtank. Bei einem solchen Beispiel kann der Gasmischtankvorratsbehälter Ladung ansammeln, während gleichzeitig ein Prozentsatz der Gesamtladung zu dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem entladen wird. Mit anderen Worten kann der Gasmischtankvorratsbehälter unter bestimmten Bedingungen in der Lage sein, Ladung schneller anzusammeln als er Ladung verteilt. Solche Situationen können als Speichergelegenheiten betrachtet werden. Basierend auf Maschinenbetriebszuständen in dem Zeitpunkt, in dem die Speichergelegenheit bestätigt wird, kann daher bestimmt werden, ob der Gasmischtankvorratsbehälter mit verdichteter Luft von dem Saugrohr und/oder verbrannten Abgasen von dem Abgaskrümmer geladen werden soll.
  • Gasmischtankvorratsbehälterzustände können unter Verwenden eines oder mehrerer Sensoren, die mit dem Vorratsbehälter gekoppelt sind, wie Druck-, Temperatur- und Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensoren, wie oben unter Bezugnahme auf 301 beschrieben, geschätzt werden. Bei anderen Beispielen können jedoch ein oder mehrere Gasmischtankvorratsbehälterzustände abgeleitet oder aus einem Speicher der Steuervorrichtung abgerufen werden, statt als solche erfasst zu werden. Wenn der Gasmischtankvorratsbehälter zuvor unter Verwenden von Luft von dem Ansaugsystem geladen wurde, kann zum Beispiel basierend auf Verdichterzuständen, Ansauglufttemperatur und Druckzuständen sowie den AGR-Anfragen im Zeitpunkt des Ladens, ein Zustand der Ladung in dem Gasmischtankvorratsbehälter abgeleitet werden. Als ein anderes Beispiel, bei dem der Gasmischtankvorratsbehälter zuvor mit verbranntem Abgas aus dem Abgaskrümmer geladen wurde, kann basierend auf Maschinenbetriebszuständen, Abgaszuständen und AGR-Nachfragen im Zeitpunkt des Ladens ein Zustand der Ladung in dem Ansauglufttemperatur abgeleitet werden. Ebenso, wenn der Gasmischtankvorratsbehälter zuvor zu dem Ansaugsystem entladen wurde, kann basierend auf der Dauer des Entladens sowie auf Ladezuständen während des Entladens ein Ladezustand (falls vorhanden), der in dem Gasmischtankvorratsbehälter verbleibt, abgeleitet werden. Auf dieselbe Art, wenn der Gasmischtankvorratsbehälter zuvor zu dem Abgaskrümmer entladen wurde, kann basierend auf der Dauer des Entladens sowie auf Maschinenzuständen während des Entladens ein Zustand von Ladung (falls vorhanden), der in dem Gasmischtankvorratsbehälter verbleibt, abgeleitet werden.
  • Basierend auf den geschätzten Zuständen, kann bestimmt werden, ob eine Gasmischtankvorratsbehälter-Speichergelegenheit vorliegt. Bei einem Beispiel können Vorratsbehälterladezustände vorliegen, falls der Gasmischtankvorratsbehälter ausreichend leer ist (zum Beispiel der Druck des Gasmischtankvorratsbehälters niedriger ist als ein Schwellenwert). Als ein anderes Beispiel können die Vorratsbehälterladezustände vorliegen, falls die Maschine mit einem ausreichend hohen Ladeniveau (zum Beispiel Betrieb mit Laden höher als ein Schwellenwert) arbeitet. Als noch ein anderes Beispiel können die Vorratsbehälterladezustände während einer Maschinen-DFSO-Vorgangs bestätigt werden. Als noch ein anderes Beispiel können die Vorratsbehälterladezustände während eines Übergangs im Anschluss an ein Tip-out-Ereignis bestätigt werden. Basierend auf Maschinenbetriebszuständen in dem Zeitpunkt, in dem die Speichergelegenheit bestätigt wird, kann daher bestimmt werden, ob der Gasmischtankvorratsbehälter mit verdichteter Luft von dem Ansaugsystem und/oder verbrannten Abgasen von dem Abgaskrümmer geladen werden soll. Wie unten dargelegt, kann der Gasmischtankvorratsbehälter zum Beispiel selektiv basierend auf Maschinendrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Saugrohrdruck usw. im Zeitpunkt der Ladegelegenheit geladen werden.
  • Falls bei 350 keine Ladegelegenheit verfügbar ist, geht das Verfahren zu 354 weiter, wo das Verfahren das Nichtladen des Gasmischtankvorratsbehälters mit Frischluft aus dem Ansaugsystem und/oder verbranntem Gas aus dem Abgassystem aufweist. Mit anderen Worten wird der Gasmischtankvorratsbehälter nicht mit Gasen aus dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem geladen.
  • Falls bei 350 eine Ladegelegenheit verfügbar ist, setzt das Verfahren zu 352 weiter, wo das Verfahren das Laden des Gasmischtankvorratsbehälters mit Frischluft aus dem Ansaugsystem und/oder verbranntem Abgas aus dem Abgassystem aufweist. Mit anderen Worten wird der Gasmischtankvorratsbehälter mit Gasen aus dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem geladen.
  • Durch Laden des Gasmischtankvorratsbehälters mit verbranntem Abgas aus dem Abgaskrümmer, kann Abgasenergie in dem Vorratsbehälter vorab gespeichert und in einem späteren Zeitpunkt entladen werden, um entweder AGR bereitzustellen (beim Entladen in das Ansaugsystem) oder den Abgasdruck zu erhöhen (beim Entladen in den Abgaskrümmer). Durch Laden des Gasmischtankvorratsbehälters mit Druck beaufschlagter Ansaugluft aus dem Ansaugsystem, kann Aufladeenergie vorab in dem Vorratsbehälter gespeichert und in einem späteren Zeitpunkt entladen werden, um den Abgasdruck zu erhöhen (beim Entladen in den Abgaskrümmer). Insbesondere kann Turbinenenergie erhöht werden, indem der Abgasdruck vor der Turbine erhöht wird. Auf jeden Fall kann durch Speichern von Ladung in dem Gasmischtankvorratsbehälter für den Gebrauch in einem späteren Zeitpunkt aufgeladene Maschinenleistung erhöht werden.
  • Ein Ventil (wie zum Beispiel das Ventil 210, das von 2 gezeigt wird), das fluidisch mit einem Ladeluftport (wie zum Beispiel dem Ladeluftport 212, der von 2 gezeigt wird) des Vorratsbehälters gekoppelt ist, kann während einer Dauer geöffnet werden, um den Vorratsbehälter mit verdichteter Ansaugluft von dem Ansaugsystem zu laden, und/oder ein Ventil (wie zum Beispiel das Ventil 218, das von 2 gezeigt wird), das fluidisch mit einem Abgaseinlassport (wie zum Beispiel dem Abgaseinlassport 220, der von 2 gezeigt ist) des Vorratsbehälters gekoppelt ist, kann während einer Dauer geöffnet werden, um den Vorratsbehälter mit Abgas aus dem Abgaskrümmer zu laden. Eine Dauer des Öffnens des Ansaugladungsventils und/oder des Abgasladungsventils kann eingestellt werden, um die Zusammensetzung der Ladung, die in dem Vorratsbehälter gespeichert ist, anzupassen, um einen gewünschten Gasmischtankvorratsbehälterladungs-AGR-Prozentsatz (oder Verdünnung) bereitzustellen. Bei einem Beispiel kann der Gasmischtankvorratsbehälter mit Luft und verbranntem Abgas geladen werden, um eine Ladung mit einem gewünschten AGR-Prozentsatz und gewünschten Druck bereitzustellen, so dass, wenn die mit Druck beaufschlagte Ladung schlussendlich während eines darauffolgenden aufgeladenen Maschinenbetriebs entladen wird, AGR mit hohem Druck ermöglicht werden kann.
  • Während eines ersten Zustands, wenn ein Tip-in bei hohen Maschinendrehzahlen vorhergesagt wird, kann der Gasmischtankvorratsbehälter mit verbrannten Abgasen geladen werden. Die Maschine kann hier mit höheren Maschinendrehzahlen mit einer Pedalposition nahe einer geschlossenen Position und mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die höher ist als eine Schwellengeschwindigkeit, aber mit einem Abgasdruck, der höher ist als ein Schwellendruck, arbeiten. Vergleichsweise, wenn während eines zweiten Zustands ein Tip-in bei niedrigen Maschinendrehzahlen vorhergesagt wird, kann der Gasmischtankvorratsbehälter mit frischer Ansaugluft und verbrannten Abgasen mit einem Verhältnis der frischen Ansaugluft zu den verbrannten Abgasen, das basierend auf einem gewünschten Gasmischtankvorratsbehälter-AGR-Prozentsatz eingestellt ist, geladen werden.
  • Während einigen Zuständen kann der Gasmischtankvorratsbehälter mit einer ersten Menge an verbranntem Abgas mit einem ersten, niedrigeren Druck aus dem Abgaskrümmer stromaufwärts der Turbine geladen werden. Dieses anfängliche Laden erhöht den AGR-Prozentsatz der Vorratsbehälterladung, aber das gespeicherte Abgas hat einen niedrigeren Druck. Um den Druck der gespeicherten Ladung weiter zu erhöhen, kann der Gasmischtankvorratsbehälter anschließend weiter mit einer zweiten Menge frischer Ansaugluft mit einem zweiten, höheren Druck von dem Ansaugsystem stromabwärts des Verdichters geladen werden. Dieses spätere Laden verringert den AGR-Prozentsatz der Vorratsbehälterladung leicht, hebt aber den Leitungsdruck an. Die erste und die zweite Menge können eingestellt werden, um einen gewünschten AGR-Prozentsatz zu der mit Druck beaufschlagten Ladung bereitzustellen. Die gespeicherte Ladung kann man vorteilhafterweise während ausgewählter aufgeladener Maschinenzustände entladen werden, um die Vorteile von Hochdruck-AGR bereitzustellen.
  • Als ein anderes Beispiel kann der Gasmischtankvorratsbehälter mit mindestens etwas verbrannten Abgasen (zum Beispiel nur mit verbrannten Abgasen) während eines Tip-outs bei niedrigeren Maschinendrehzahlen geladen werden. Vergleichsweise kann die Steuervorrichtung während eines Tip-outs bei höheren Maschinendrehzahlen den Gasmischtankvorratsbehälter mit mindestens etwas verdichteter Ansaugluft von dem Ansaugsystem (zum Beispiel nur mit verdichteter Ansaugluft) laden. Als noch ein anderes Beispiel, wenn die Ladezustände während eines Maschinen-DFSO-Vorgangs bestätigt werden, kann der Vorratsbehälter mit unverbranntem Abgas, das aus den Zylindern, die Kraftstoffunterbrechung haben, geladen werden.
  • Im Anschluss an das Laden können daher Gasmischtankvorratsbehälterzustände in dem Speicher der Steuervorrichtung aktualisiert werden. Bei einem Beispiel können die Gasmischtankvorratsbehälterzustände unter Verwenden eines oder mehrerer Sensoren, die mit dem Vorratsbehälter gekoppelt sind, wie Druck-, Temperatur- und Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensoren, aktualisiert werden. Bei anderen Beispielen können jedoch Gasmischtankvorratsbehälterzustände abgeleitet und in dem Speicher der Steuervorrichtung aktualisiert werden, statt als solche erfasst zu werden. Wenn der Gasmischtankvorratsbehälter kürzlich unter Verwenden von Luft von dem Ansaugsystem, kann zum Beispiel basierend auf Verdichterzuständen, Ansauglufttemperatur und Druckzuständen sowie der AGR-Anfragen im Zeitpunkt des Ladens geladen wurde, ein Zustand der Ladung in dem Gasmischtankvorratsbehälter abgeleitet und aktualisiert werden. Als ein anderes Beispiel, bei dem der Gasmischtankvorratsbehälter aktuell mit verbranntem Abgas aus dem Abgaskrümmer geladen wurde, kann basierend auf Maschinenbetriebszuständen, Abgaszuständen und AGR-Nachfragen im Zeitpunkt des Ladens ein Zustand der Ladung in dem Gasmischtankvorratsbehälter abgeleitet und aktualisiert werden.
  • Bei einem Beispiel kann der ADR-Prozentsatz des Gasmischtankvorratsbehälters basierend auf einer Abgas-Luft-Kraftstoffverhältnis-Sensorausgabe und/oder MAF und/oder einer Kraftstoffeinspritzdüsen-Impulsbreite geschätzt oder abgeleitet werden. Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um ein Gasvolumen, das in dem Vorratsbehälter gespeichert wurde, basierend auf einem Gasmischtankvorratsbehälterdruck zu schätzen. Die Steuervorrichtung kann dann basierend auf MAF-Änderungen im Anschluss an das Entladen der mit Druck beaufschlagten Ladung schätzen, wie viel von dem Volumen Luft war, und, basierend auf Kraftstoffeinspritzeinstellungen im Anschluss an das Entladen der mit Druck beaufschlagten Ladung (zum Beispiel basierend auf einer Kraftstoffeinspritzdüsen-Impulsbreite), wie viel von dem Volumen Kraftstoff enthielt. Ein geschätztes Luft-Kraftstoffverhältnis kann dann basierend auf den Luft- und Kraftstoffschätzungen geschätzt werden. Bei einem alternativen Beispiel kann das geschätzte Luft-Kraftstoffverhältnis auf der Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors basieren. Das geschätzte Luft-Kraftstoffverhältnis kann dann mit einem gemessenen Luft-Kraftstoffverhältnis verglichen werden, um einen Fehler darzustellen. Der Fehler kann dann verwendet werden, um eine AGR-Prozentsatzschätzung der Gasmischtankvorratsbehälterladung zu aktualisieren. Die gespeicherten Gasmischtankvorratsbehälterzustände können während eines darauffolgenden Entladevorgangs abgerufen werden. Es ist klar, dass das Laden in allen Fällen während eines Maschinenzyklus, der einem Tip-in-Ereignis vorausgeht, bei dem mit Druck beaufschlagte Ladung entladen wird, ausgeführt werden kann.
  • Auf diese Art kann ein Gasmischtankvorratsbehälter selektiv mit frischer Ansaugluft aus einem Ansaugsystem und/oder verbranntem Abgas aus einem Abgaskrümmer geladen werden. Das Laden mit frischer Ansaugluft und verbranntem Abgas kann ausgeführt werden, um das Speichern einer Gasmischtankvorratsbehälterladung, die einen ausgewählten AGR-Prozentsatz hat, zu ermöglichen. Im Anschluss an das selektive Laden, wie zum Beispiel als Reaktion auf ein Tip-in, kann die mit Druck beaufschlagte Ladung von dem Gasmischtankvorratsbehälter zu dem Ansaugsystem und/oder dem Abgaskrümmer basierend auf Maschinenbetriebszuständen in dem Zeitpunkt des Tip-ins entladen werden, um dadurch Turboloch zu verringern und aufgeladene Maschinenleistung zu erhöhen.
  • 4 zeigt ein Verfahren 400 zum Entladen von Gasinhalt eines Gasmischtankvorratsbehälters (zum Beispiel des Gasmischtankvorratsbehälters 100, der von 1 gezeigt wird, oder des Gasmischtankvorratsbehälters 200, der von 2 gezeigt wird) als Sekundärlufteinspritzung entweder in einen Abgaskrümmer oder in eine Turbinenbypasspassage um eine Turbine basierend auf Maschinenbetriebszuständen. Bei einem Beispiel können die Maschinenbetriebszustände eine Messung oder Schätzung der Temperatur einer ersten Emissionssteuervorrichtung (zum Beispiel der ersten Emissionssteuervorrichtung 188, die von 1 gezeigt wird), eine Messung oder Schätzung der Temperatur einer zweiten Emissionssteuervorrichtung (zum Beispiel der zweiten Emissionssteuervorrichtung 190, die von 1 gezeigt wird), und eine Messung oder Schätzung der Drehzahl einer Turbine (wie zum Beispiel der Turbine 186, die von 1 gezeigt wird) aufweisen. Wie während der Besprechung der 1 beschrieben, können die erste Emissionssteuervorrichtung und die zweite Emissionssteuervorrichtung einen oder mehrere Abgasnachbehandlungskatalysatoren aufweisen, die konfiguriert sind, um den Abgasfluss katalytisch zu behandeln und dadurch eine Menge einer oder mehrerer Substanzen in dem Abgasfluss zu verringern. Bei einer beispielhaften Anordnung (referenziert durch Verfahren 400 unten und schematisch von 1 gezeigt), ist die erste Emissionssteuervorrichtung stromaufwärts einer Abgasturbine positioniert, und die zweite Emissionssteuervorrichtung ist stromabwärts der Abgasturbine positioniert.
  • Bei 401 weist das Verfahren das Schätzen und/oder Messen von Maschinenbetriebszuständen basierend auf Ausgaben von einem oder mehreren Temperatursensoren, Drucksensoren usw. und/oder einem oder mehreren zusätzlichen Maschinenbetriebszuständen auf. Die Maschinenbetriebszustände können ferner Maschinendrehzahl und -last, AGR-Flussrate (ND und/oder HD), Masseluftstromflussrate, Verdichtereinlassdruck, Kühlmittelflussrate und/oder andere Parameter basierend auf Messungen von Sensoren innerhalb eines Maschinensystems aufweisen. Die Maschinenbetriebszustände können auch Betriebszustände des Gasmischtankvorratsbehälters aufweisen (zum Beispiel Kühlmitteltemperatur, Gasdruck, Menge an gespeichertem Gas, Prozentsatz an Gas, das mit Ansaugluft gemischt ist usw.).
  • Bei 402 weist das Verfahren das Bestimmen, ob die Temperatur der ersten Emissionssteuervorrichtung höher ist als eine Schwellentemperatur, auf. Die Schwellentemperatur kann zum Beispiel auf eine Betriebstemperatur, bei der die Emissionssteuervorrichtung effizient Kohlenwasserstoffe und/oder andere schädliche Verbindungen aus dem Abgas entfernen kann, basieren. Bei einem anderen Beispiel kann die Schwellentemperatur eine Katalysator-Light-off-Temperatur der ersten Emissionssteuervorrichtung sein.
  • Falls die Temperatur der ersten Emissionssteuervorrichtung nicht höher ist als der Temperaturschwellenwert bei 402, setzt das Verfahren zu 404 weiter, wo das Verfahren das Erhöhen des Flusses an Sekundärlufteinspritzung (SAI) zu dem Abgaskrümmer aufweist. Bei einem Beispiel kann das Verfahren 404 aufweisen, dass die Steuervorrichtung ein Ventil in einer Passage zwischen dem Gasmischtankvorratsbehälter und dem Abgaskrümmer betätigt, um die Menge an SAI, die zu dem Abgaskrümmer von dem Gasmischtankvorratsbehälter fließt, zu erhöhen. Das kann in der Verbrennung unverbrannter Kohlenwasserstoffe in dem Abgas resultieren, wodurch die Wärmeenergie des Abgases erhöht und die Temperatur der ersten Emissionssteuervorrichtung erhöht wird.
  • Falls die Temperatur der ersten Emissionssteuervorrichtung bei 402 höher ist als der Temperaturschwellenwert, setzt das Verfahren zu 406 fort. Bei 406 weist das Verfahren das Bestimmen, ob die Drehzahl der Turbine größer ist als ein Schwellenwert, auf. Der Schwellenwert kann zum Beispiel auf einem gewünschten Verdichterfluss, der zum Liefern von Luftladung zu der Maschine und/oder dem Gasmischtankvorratsbehälter ausgegeben wird, basieren. Der Schwellenwert kann auch auf Fahrer-Drehmomentnachfrage basieren (zum Beispiel basierend auf einer Drosselposition oder Gaspedalposition).
  • Falls die Turbinendrehzahl, die bei 406 bestimmt wird, nicht größer ist als der Schwellenwert, setzt das Verfahren zu 404 fort, wo das Verfahren das Erhöhen von Sekundärlufteinspritzung (SAI) zu dem Abgaskrümmer aus dem Gasmischtankvorratsbehälter, wie oben erklärt, erhöht. Auf diese Art kann der erhöhte Luftfluss zu dem Abgassystem (zum Beispiel Abgaspassage) stromaufwärts der Turbine die Turbinendrehzahl erhöhen, wodurch die Drehung des Verdichters erhöht und verlangtes Drehmoment geliefert wird.
  • Falls bei 406 die Turbinendrehzahl größer ist als der Schwellenwert, setzt das Verfahren zu 408 weiter. Bei 408 weist das Verfahren das Bestimmen, ob die Temperatur der zweiten Emissionssteuervorrichtung höher ist als einer Schwellentemperatur, auf. Die Schwellentemperatur kann zum Beispiel auf einer Betriebstemperatur, bei der die zweite Emissionssteuervorrichtung effizient Kohlenwasserstoffe und/oder andere Schadstoffverbindungen aus dem Abgas entfernen kann, basieren. Bei einem Beispiel kann die Schwellentemperatur eine Katalysator-Light-off-Temperatur der zweiten Emissionssteuervorrichtung sein.
  • Falls die Temperatur der zweiten Emissionssteuervorrichtung nicht höher ist als der Temperaturschwellenwert bei 408, setzt das Verfahren zu 410 weiter, wo das Verfahren das Erhöhen des Flusses an Sekundärlufteinspritzung (SAI) zu einer Turbinenbypasspassage, die um die Turbine eingerichtet ist, aufweist. Bei einem Beispiel weist das Verfahren bei 410 auf, dass die Steuervorrichtung ein Ventil in einer Passage zwischen dem Gasmischtankvorratsbehälter und der Turbinenbypasspassage betätigt, um die Menge an SAI, die zu der Turbinenbypasspassage aus dem Gasmischtankvorratsbehälter geroutet wird, um unverbrannte Kohlenwasserstoffe in dem Abgas zu verbrennen, zu erhöhen, wodurch die Wärmeenergie des Abgases erhöht und die Temperatur der zweiten Emissionssteuervorrichtung erhöht wird.
  • Falls die Temperatur der zweiten Emissionssteuervorrichtung höher ist als der Temperaturschwellenwert bei 408, setzt das Verfahren zu 412 weiter, wo das Verfahren das Verringern der SAI-Menge, die zu dem Abgaskrümmer und/oder dem Turbinenbypass von dem Gasmischtankvorratsbehälter geliefert wird, aufweist. Falls die erste Emissionssteuervorrichtung bei 402 zum Beispiel oberhalb der Schwellentemperatur ist, die Turbine bei 406 oberhalb der Schwellendrehzahl ist, und die zweite Emissionssteuervorrichtung bei 412 oberhalb der Schwellentemperatur ist, kann die Steuervorrichtung ein oder mehrere Ventile, die in den Passagen zwischen dem Gasmischtankvorratsbehälter und dem Abgassystem angeordnet sind, betätigen, um die Sekundärlufteinspritzung zu verringern. Das kann im Wahren der Ladung innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters und/oder im Lenken der Ladung zu dem Ansaugsystem statt zu dem Abgassystem resultieren.
  • Bei einer beispielhaften Routine kann der Abgaskrümmer SAI-Gase empfangen, bis eine erste Emissionssteuervorrichtung Betriebstemperatur erreicht. Der Abgaskrümmer kann dann weiterhin SAI-Gase empfangen, bis eine gewünschte Turbinendrehzahl erzielt wird. Sobald die erste Emissionssteuervorrichtung Betriebstemperatur erreicht und die Turbine die gewünschte Drehzahl erreicht, können SAI-Gase zu der Turbinenbypasspassage gelenkt werden, um das Erhitzen der zweiten Emissionssteuervorrichtung zu beschleunigen. Nachdem die zweite Emissionssteuervorrichtung Betriebstemperatur erreicht hat, kann die Steuervorrichtung SAI zu dem Abgaskrümmer und/oder der Turbinenbypasspassage erhöhen und/oder unterbrechen. Auf diese Art kann die Leistung des Abgassystems durch SAI über den Gasmischtankvorratsbehälter optimiert werden.
  • 5 zeigt ein graphisches Beispiel von Einstellungen am Maschinenbetrieb basierend auf Maschinendrehmomentnachfrage sowie Einstellungen an dem Kühlmittelfluss zu einem Gasmischtankvorratsbehälter (zum Beispiel dem Gasmischtankvorratsbehälter 100, der von 1 gezeigt wird, oder dem Gasmischtankvorratsbehälter 200, der von 2 gezeigt wird), basierend auf der Temperatur von Kühlmittel, das zu dem Gasmischtankvorratsbehälter geliefert wird, auf. Insbesondere zeigt die Grafik 500 Änderungen der Maschinendrehmomentnachfrage in dem Diagramm 502, Änderungen des Kühlmittelflusses zu dem Gasmischtankvorratsbehälter in den Diagrammen 504, 506 und 508, Änderungen der Maschinenkühlmitteltemperatur in dem Diagramm 512, Änderungen einer Kühlmittel-Schwellentemperatur in dem Diagramm 510, Änderungen des Sekundärlufteinspritz-(SAI)-Flusses in dem Diagramm 514, Änderungen des Niederdruck-Abgasrückführungs-(ND-AGR)-Flusses in dem Diagramm 516, Änderungen des Hochdruck-Abgasrückführungs-(HD-AGR)-Flusses in dem Diagramm 518, Änderungen des Flusses von dem Gasmischtankvorratsbehälter zu dem Ansaugsystem, um Verdichterpumpen zu verringern, in dem Diagramm 520, Änderungen an der Menge an Gasen in dem Gasmischtankvorratsbehälter in dem Diagramm 522, und Änderungen des Drucks der Gase in dem Gasmischtankvorratsbehälter in dem Diagramm 524. Der Kühlmitteltemperatursensor kann an einem Einlass des Gasmischtankvorratsbehälters positioniert sein und hier Temperatursensor genannt werden. Der SAI-, HD-AGR-, ND-AGR- und Ansaugluftfluss für Verdichterpumpen können alle durch Passagen geliefert werden, die zwischen dem Mischtankvorratsbehälter und dem Ansaug- und Abgassystem der Maschine eingerichtet sind (und Einstellungen an Ventilen, die innerhalb dieser Passage angeordnet sind), wie denjenigen, die oben unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben sind. Eine Steuervorrichtung (wie die Steuervorrichtung 169, die in 1 gezeigt ist), kann Aktuatoren betätigen, die mit diversen Ventilen gekoppelt sind, um den SAI-, HD-AGR-, ND-AGR- und Ansaugluftfluss für Verdichterpumpsteuerung zu dem Maschinenansaug- und Abgassystem aus dem Gasmischtankvorratsbehälter, wie unten ausführlicher beschrieben, gekoppelt sind.
  • Vor dem Zeitpunkt t1, steigt die Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502). Die Kühlmitteltemperatur (Diagramm 510) von Kühlmittel, das in den Gasmischtankvorratsbehälter fließt, steigt ebenfalls. Bei einem Beispiel kann die Erhöhung der Maschinendrehmoment- und Kühlmitteltemperatur auf einen Maschinenkaltstart zurückzuführen sein (zum Beispiel die Maschine von einem Nicht-Betriebszustand auf einen Betriebszustand eingestellt). Die Luftmenge (zum Beispiel Ansaugluft und/oder Abgase) in einem Gasmischtankvorratsbehälter (Diagramm 522) vor dem Zeitpunkt t1 bleibt etwa konstant. Zusätzlich bleibt der Druck der Luft in dem Gasmischtankvorratsbehälter (Diagramm 524) vor dem Zeitpunkt t1 etwa konstant. Bei diesem Beispiel wurde vor dem Zeitpunkt t1 Ansaugluft und/oder Abgas innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters während eines vorhergehenden Vorgangs der Maschine (zum Beispiel eine wesentliche Zeitmenge vor dem Zeitpunkt t1) gespeichert. Die gespeicherte Luft kann dann während eines Kaltstarts, wie oben beschrieben, verwendet werden.
  • In dem Zeitpunkt t1 empfängt die Steuervorrichtung (wie zum Beispiel die Steuervorrichtung 169, die von 1 gezeigt wird) eine Anfrage um Sekundärlufteinspritzung (SAI) zu einem Abgaskrümmer und/oder einer Turbinenbypasspassage. Wie während der Besprechung der 3A–3B und 4 beschrieben, kann die Sekundärlufteinspritzanfrage als Reaktion auf eine gemessene Temperatur einer oder mehrerer Emissionssteuervorrichtungen und/oder eine gemessene Drehzahl der Turboladerturbine empfangen werden. Als Reaktion auf die Anfrage nach SAI, betätigt die Steuervorrichtung eines oder mehrere Ventile, um die SAI-Flussrate (Diagramm 514) zu dem Abgaskrümmer und/oder der Turbinenbypasspassage zu erhöhen. Da die Kühlmitteltemperatur (Diagramm 510) unterhalb der Kühlmittelschwellentemperatur (Diagramm 512) ist, bleibt der Kühlmittelfluss zu dem Gasmischtankvorratsbehälter unterbrochen (zum Beispiel fließt nicht zu dem Vorratsbehälter), während SAI zwischen dem Zeitpunkt t1 dem Zeitpunkt t2 geliefert wird. Während dieser Zeit nimmt die Kühlmitteltemperatur (Diagramm 512) ebenfalls zu.
  • In der Zeit zwischen t1 und t2 hat die Maschinenkühlmitteltemperatur einen Schwellenwert (Diagramm 512) noch nicht erreicht. Als Reaktion darauf, dass die Maschinenkühlmitteltemperatur unter dem Schwellenwert ist, zirkuliert die Steuervorrichtung kein Kühlmittel zu dem Gasmischtankvorratsbehälter. Bei diesem Beispiel kann die Schwellentemperatur zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 mit der Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters sowie der Gase, die in den Vorratsbehälter durch das Ansaugsystem eintreten, assoziiert werden. Es kann vorteilhaft sein, Gase mit einer höheren Temperatur in den Abgaskrümmer einzuspritzen, um Verbrennung unverbrannten Kraftstoffs zu fördern. In dieser Situation ist die Kühlmitteltemperatur relativ niedrig, so dass Kühlmittel nicht in den Vorratsbehälter fließt, so dass zusätzliches Kühlen der Gase verringert wird.
  • Die Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502) zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 bleibt relativ konstant, und die Maschine wird als eine relativ niedrige Last besitzend angegeben. Das kann einer Aufwärmphase der Maschine und/oder einer Reisephase, in der Drehmomentnachfrage niedrig bleibt, entsprechen. Bei diesem Beispiel kann SAI angefragt werden, um die Temperatur einer oder mehrerer Emissionssteuervorrichtungen zu erhöhen, um Maschinenemissionen zu verringern. Während Gase die ursprünglich von dem Gasmischtankvorratsbehälter zu dem Abgaskrümmer und/oder der Turbinenbypasspassage zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 geroutet werden, sinkt die Luftmenge in dem Vorratsbehälter (Diagramm 522), und der Druck in dem Vorratsbehälter sinkt (Diagramm 524). Die Luftmenge in dem Gasmischtankvorratsbehälter erreicht jedoch einen etwa konstanten Wert, während Frischluft in den Vorratsbehälter von dem Saugrohr fließt, um in den Abgaskrümmer eingespritzt zu werden. Ähnlich gelangt der Druck in dem Vorratsbehälter aufgrund des Flusses von Ansaugluft in den Vorratsbehälter und aus dem Abgaskrümmer heraus, zu einem relativ konstanten Wert.
  • Zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3, steigt die Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502) wieder. Daher steigt auch die Kühlmitteltemperatur (Diagramm 510). Die Schwellentemperatur (Diagramm 512) bleibt gleich, während SAI-Fluss immer noch steigt (Diagramm 514). Die Luftmenge in dem Vorratsbehälter (Diagramm 522) beginnt zu steigen, und der Druck in dem Vorratsbehälter (Diagramm 524) beginnt zu steigen. Bei diesem Beispiel erzeugt die erhöhte Drehmomentnachfrage auf der Maschine eine erhöhte Menge an Abgasen, die es wiederum dem Verdichter des Turboladers erlaubt, schneller zu drehen. Mehr Ansaugluft wird zu dem Gasmischtankvorratsbehälter geliefert, und während die Ansaugluft auch aus dem Vorratsbehälter austritt und in das Abgassystem eintritt, tritt eine größere Gasmenge in den Vorratsbehälter ein als aus dem Vorratsbehälter austritt.
  • Die Maschinenkühlmitteltemperatur (Diagramm 510) steigt weiter, und, im Zeitpunkt t3, erreicht sie die Schwellentemperatur (Diagramm 512). Als Reaktion auf das Erreichen der Schwellentemperatur, wird es Kühlmittel im Zeitpunkt t3 erlaubt, in den Vorratsbehälter zu fließen (wie von dem Diagramm 504 angegeben).
  • Zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4, bleibt die Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502) etwa konstant. Die Maschinenkühlmitteltemperatur (Diagramm 510) steigt weiter über die Schwellentemperatur (Diagramm 512) hinaus. Kühlmittelfluss zu dem Vorratsbehälter (Diagramm 504) steigt als Reaktion auf den fortgesetzten SAI-Fluss (Diagramm 514) kombiniert mit der Erhöhung der Kühlmitteltemperatur über den Temperaturschwellenwert hinaus. Die Wirkung des Fließens von Kühlmittel zu dem Vorratsbehälter besteht bei diesem Beispiel in dem Erhitzen der Gase innerhalb (und durchgehend durch) den Vorratsbehälter. Wie oben beschrieben, kann das Erhöhen der Temperatur des Ansauggases, das durch den Vorratsbehälter fließt, die Verbrennungsreaktion an dem Abgaskrümmer erhöhen. Die Luftmenge in dem Vorratsbehälter steigt weiterhin aufgrund der Verringerung des SAI-Flusses (Diagramm 514) und relativ konstanter Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502). Mit anderen Worten sinkt die Gasmenge, die aus dem Vorratsbehälter austritt, während die Gasmenge, die in den Vorratsbehälter eintritt, relativ konstant bleibt. Der Druck des Gases in dem Vorratsbehälter (Diagramm 524) steigt ebenfalls aufgrund der Erhöhung der Temperatur, die von dem Kühlmittel bereitgestellt wird, sowie der erhöhten Gasmenge, die in dem Raum des Vorratsbehälters (wie oben beschrieben) gespeichert ist.
  • In dem Zeitpunkt t4 stoppt der SAI-Fluss (Diagramm 514). Zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t4, bestimmt die Steuervorrichtung, dass aufgrund schnell steigender Maschinendrehzahlnachfrage (Diagramm 502) der HD-AGR-Fluss (Diagramm 518) in Übereinstimmung mit der Drehmomentnachfrage steigt. Als Reaktion stellt die Steuervorrichtung den Temperaturschwellenwert (Diagramm 512) basierend auf einer Temperatur der Gase, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters enthalten sind, und einer gewünschten Temperatur für HD-AGR ein. Als Reaktion auf die Temperaturschwellenwertänderung und die Anfrage um Bereitstellung von HD-AGR über den Gasmischtankvorratsbehälter, wird der Kühlmittelfluss zu dem Gasmischtankvorratsbehälter (Diagramm 504) gestoppt. Für das aktuelle Beispiel würde das Fortsetzen des Zirkulierens von Kühlmittel zu dem Gasmischtankvorratsbehälter die Gase innerhalb des Vorratsbehälters erhitzen. Es ist vorteilhaft, die Gase für HD-AGR auf einer niedrigeren Temperatur zu halten (wie in der Besprechung der 3A–3B beschrieben), und daher wird der Kühlmittelfluss gestoppt.
  • Aufgrund der erhöhten Nachfrage nach HD-AGR-Fluss, fällt die Luftmenge in dem Vorratsbehälter (Diagramm 522) vorübergehend, um die anfängliche Nachfrage zu erfüllen. Die Luftmenge in dem Vorratsbehälter stabilisiert sich dann aufgrund der erhöhten Drehzahl der Turbine, während die Maschinendrehmomentnachfrage steigt. Die stabilisierte Luftmenge in dem Vorratsbehälter entspricht einem gleichen Hereinfließen und Herausfließen von Gasen in den/aus dem Gasvorratsbehälter. Der erhöhte Abgasfluss (von der erhöhten Maschinendrehmomentnachfrage) und der erhöhte Ansaugfluss (aufgrund der steigenden Drehzahl des Verdichters) erlauben einen erhöhten Fluss in den Gasmischtankvorratsbehälter. Der Druck innerhalb des Vorratsbehälters (Diagramm 524) steigt daher, bis er einen stabilisierten Punkt (der mit einem gleichen Hineinfließen und Herausfließen von Gasen, wie oben beschrieben übereinstimmt) erreicht.
  • Zwischen den Zeitpunkten t5 und t6, beginnt die Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502) zu sinken. Daher beginnt auch die Kühlmitteltemperatur (Diagramm 510) zu sinken. Die Steuervorrichtung hat bestimmt, dass der HD-AGR-Fluss immer noch gewünscht wird, und hat den HD-AGR-Fluss (Diagramm 518) gemäß der sinkenden Maschinendrehmomentnachfrage eingestellt. Aufgrund der sinkenden Drehmomentnachfrage, beginnt der Prozentsatz an HD-AGR-Gas, der zu der Maschine geliefert wird, zu sinken. Die Zusammensetzung des HD-AGR-Gases (zum Beispiel das Verhältnis von frischer Ansaugluft zu Abgas) kann in Übereinstimmung mit der sinkenden Maschinendrehmomentnachfrage eingestellt werden, um die gewünschte Menge an HD-AGR-Einspritzung bereitzustellen. Die Gasmenge in dem Vorratsbehälter (Diagramm 522) sinkt vorübergehend, um mit der HD-AGR-Flussnachfrage Schritt zu halten. Der Druck innerhalb des Vorratsbehälters (Diagramm 524) bleibt aufgrund der Einführung höheren AGR-Prozentsatzes innerhalb des Vorratsbehälters etwa unverändert. Der höhere AGR-Prozentsatz gibt an, dass eine größere Menge an heißem Abgas innerhalb des Mischtanks gespeichert wird, und dass der Druck daher im Vergleich zu einer ähnlichen Masse frischer Ansaugluft höher ist. Die Steuervorrichtung entlädt den Inhalt des Vorratsbehälters und erlaubt Abgas auf eine Art herein, die etwa den Druck innerhalb des Vorratsbehälters wahrt.
  • Während die Maschinendrehmomentnachfrage weiterhin sinkt, sagt die Steuervorrichtung das Potenzial für Verdichterpumpen vorher. Als Reaktion auf die Vorhersage, verringert die Steuervorrichtung allmählich den HD-AGR-Fluss, bis er im Zeitpunkt t6 stoppt. Die Steuervorrichtung setzt auch das Laden des Gasmischtankvorratsbehälters mit Gas aus dem Ansaugsystem und/oder Abgassystem zur Vorwegnahme potentiellen Verdichterpumpens fort.
  • Im Zeitpunkt t6 ist die Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502) auf einen Wert gesunken, bei dem Verdichterpumpen auftreten kann. Als Reaktion auf die Angabe potentiellen Pumpens, bestimmt die Steuervorrichtung, dass Luft aus dem Gasmischtankvorratsbehälter zu dem Einlass des Verdichters (Diagramm 520) entladen wird, um das Pumpen des Verdichters zu verringern. Als Reaktion auf das Bestimmen des Verringerns von Pumpen, stellt die Steuervorrichtung die Schwellenkühlmitteltemperatur (Diagramm 512) auf einen niedrigeren Wert basierend auf der Temperatur der Gase in dem Vorratsbehälter ein. Die Maschinenkühlmitteltemperatur (Diagramm 510) in dem Zeitpunkt t6 ist höher als die neue Kühlmittelschwellentemperatur, und als Reaktion darauf, beginnt Kühlmittel, durch den Gasmischtankvorratsbehälter zu fließen (Diagramm 506). Bei diesem Beispiel bestimmt die Steuervorrichtung, dass es vorteilhaft ist, Kühlmittel zu zirkulieren, um die Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters zu erhitzen. Das Erhitzen der Gase erhöht den Druck innerhalb des Tanks, und die Gase mit erhöhtem Druck können in den Verdichtereinlass entladen werden, um Pumpen zu verringern.
  • Das plötzliche Entladen von Gasen in den Verdichtereinlass (Diagramm 520) verringert die Gasmenge, die in dem Vorratsbehälter (522) gespeichert ist. Die verringerte Gasmenge in dem Vorratsbehälter verringert dann den Druck der Gase in dem Vorratsbehälter (Diagramm 524). Die Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502) beginnt dann zwischen den Zeitpunkten t6 und t7, wieder zu steigen. Während die Maschinendrehmomentnachfrage steigt, sinkt das Potenzial für Verdichterpumpen, und die Steuervorrichtung verringert daher den Fluss von Gasen von dem Vorratsbehälter zu dem Verdichtereinlass, bis der Fluss bei t7 stoppt. Die Luftmenge und der Druck der Luft innerhalb des Vorratsbehälters beginnen, bis t7 zu steigen.
  • Zwischen den Zeitpunkten t7 und t8, bleibt die Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502) mit wenig Schwankung etwa konstant. Die Steuervorrichtung bestimmt in dem Zeitpunkt t7 basierend auf zusätzlichen Maschinenbetriebszuständen, dass ND-AGR-Fluss gewünscht wird. Im Zeitpunkt t7 beginnt die Steuervorrichtung, den Fluss von ND-AGR-Gasen (Diagramm 516) zu der Maschine aus dem Gasmischtankvorratsbehälter zu erhöhen. Als Reaktion auf den Fluss von ND-AGR, stellt die Steuervorrichtung den Kühlmitteltemperaturschwellenwert (512) basierend auf der Temperatur der Gase innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters auf einen höheren Wert ein. Zwischen t7 und t8 ist die Temperatur des Maschinenkühlmittels (Diagramm 510) jedoch immer noch oberhalb des Schwellenwerts, so das Kühlmittel nicht durch den Gasmischtankvorratsbehälter fließt. Es ist vorteilhaft, ND-AGR-Gase mit niedrigeren Temperaturen (wie in der Besprechung der 3A–3B oben beschrieben) fließen zu lassen, so dass das Fließen von Kühlmittel durch den Vorratsbehälter zwischen den Zeitpunkten t7 und t8 die nachteilige Wirkung des Verringerns der Temperatur der Gase bereitstellen würde.
  • Die beständige Maschinendrehmomentnachfrage resultiert in einer Speichergelegenheit für den Gasmischtankvorratsbehälter. Die Luftmenge in dem Vorratsbehälter (Diagramm 522) beginnt daher zu steigen. Das Verhältnis von Abgasluft zu Ansaugluft wird von der Steuervorrichtung variiert, um einen konstanten Druck (Diagramm 524) innerhalb des Vorratsbehälters aufrechtzuerhalten.
  • Nach dem Zeitpunkt t8, sinkt die Temperatur des Maschinenkühlmittels (Diagramm 510) unter die Schwellenkühlmitteltemperatur (Diagramm 512). Als Reaktion auf die verringerte Kühlmitteltemperatur kombiniert mit der fortgesetzten Nachfrage nach ND-AGR, beginnt die Steuervorrichtung, Kühlmittel in den Gasmischtankvorratsbehälter (Diagramm 508) fließen zu lassen. Der Kühlmittelfluss kühlt die Gase innerhalb des Vorratsbehälters, und die Steuervorrichtung stellt den Prozentsatz an AGR-Gas innerhalb des Vorratsbehälters ein, um einen konstanten Druck (Diagramm 524) innerhalb des Vorratsbehälters aufrecht zu erhalten. Das Hineinfließen und Herausfließen von Gasen in den/aus dem Vorratsbehälter stabilisiert sich derart, dass eine konstante Gasmenge innerhalb des Behälters nach dem Zeitpunkt t8 (Diagramm 522) enthalten ist. Zusätzlich erreicht der Fluss an ND-AGR einen konstanten Wert (Diagramm 516) in Übereinstimmung mit Maschinendrehmomentnachfrage (Diagramm 502).
  • Auf diese Art kann die Steuervorrichtung innerhalb des Maschinensystems den Fluss von Gasen zu dem Gasmischtankvorratsbehälter aus dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem basierend auf Maschinenbetriebszuständen regulieren. Die Steuervorrichtung kann auch den Fluss von Gasen von dem Gasmischtankvorratsbehälter zu einer oder mehreren Stellen innerhalb des Ansaugsystems und einer oder mehreren Stellen innerhalb des Abgassystems basierend auf Maschinenbetriebszuständen regulieren. Der Fluss von Gasen zu/aus dem Gasmischtankvorratsbehälter kann mindestens zum Teil durch die Temperatur des Maschinenkühlmittels beeinflusst werden. Die Steuervorrichtung kann eine Schwellenkühlmitteltemperatur für jeden auftretenden Prozess (zum Beispiel ND-AGR-Fluss, SAI usw.) bestimmen und den Kühlmittelfluss zu dem Gasmischtankvorratsbehälter basierend auf einem Vergleich der Maschinenkühlmitteltemperatur mit der Kühlmittelschwellentemperatur regulieren. Kühlmittelfluss zu dem Gasmischvorratsbehälter wird durch die Steuervorrichtung basierend auf Kühlmitteltemperatur eingestellt. Kühlmittelfluss zu dem Gasmischtankvorratsbehälter wird auch basierend auf einer oder mehreren Anfragen zum mindestens teilweisen Entladen der Gase, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters enthalten sind, eingestellt, um dem Maschinensystem Sekundärlufteinspritzung (SAI), Niederdruck-Abgasrückführung (ND-AGR), Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR) und/oder Verdichterpumpsteuerung bereitzustellen. Die technische Wirkung des Einstellens des Kühlmittelflusses zu dem Gasmischtankvorratsbehälter basierend auf Anfragen nach SAI und/oder ND-AGR und/oder HD-AGR und/oder Verdichterpumpsteuerung, ist das Steuern der Temperatur der Gase, die aus dem Gasmischtankvorratsbehälter zu dem Ansaug-/Abgassystem entladen werden. Bei einem Beispiel kann das Entladen von Gasen aus dem Gasmischtankvorratsbehälter verzögert werden, bis die Gastemperatur innerhalb des Vorratsbehälters eine gewünschte Temperatur erreicht, und wobei die gewünschte Temperatur auf der Lage des Entladens (zum Beispiel zu einer oder mehreren Stellen innerhalb des Ansaugsystems und/oder Abgassystems) basiert. Auf diese Art können die Temperatur von SAI-, ND-AGR-, HD-AGR- und Verdichterpumpsteuerungsgasen gesteuert werden, um Maschineneffizienz zu erhöhen. Durch Regulieren der Flüsse von Gasen zu dem/aus dem Gasmischtankvorratsbehälter und Kühlmittel zu dem/aus dem Gasmischtankvorratsbehälter, kann die Maschinenleistung erhöht werden.
  • Die 6 bis 9 präsentieren zusätzliche Ausführungsformen eines Wärmeaustauschers, der ähnliche Merkmale wie der Mischtankvorratsbehälter (zum Beispiel Wärmeaustauscher), der oben bei der Besprechung der 1–2 präsentiert wurde, aufweisen kann. Die Ausführungsformen des Wärmeaustauschers (und die entsprechenden Steuerungen), die in den 6 bis 12 präsentiert sind, weisen jedoch einen Wärmeaustauscher mit einer integrierten Energierückgewinnungsvorrichtung auf, wobei die Energierückgewinnungsvorrichtung physisch und fluidisch mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist. Spezifisch zeigen 6 und 8 zusätzliche Skizzen beispielhafter Maschinensysteme, die einen Wärmeaustauscher aufweisen, der ähnliche Merkmale wie der Mischtankvorratsbehälter der 1 aufweisen kann. Das Maschinensystem 600, das von 6 gezeigt wird, und das Maschinensystem 800, das von 8 gezeigt wird, weisen mehrere Bauteile ähnlich denjenigen, die von dem Maschinensystem 166 der 1 gezeigt werden,auf und tragen ähnliche Bezugszeichen. Bauteile, die von 6 und 8 gezeigt werden, die innerhalb des Maschinensystems 166 der 1 enthalten sind und während der Besprechung der 1 oben eingeführt wurden, werden eventuell in den folgenden Besprechungen der 6 und 8 unten nicht wieder eingeführt. Ähnlich zeigen 7 und 9 zusätzliche Ausführungsformen des Wärmeaustauschers (zum Beispiel Wärmeaustauscher 700 in 7 und Wärmeaustauscher 900 in 9), wobei der Wärmeaustauscher 700 wie der Wärmeaustauscher 601, der in 6 gezeigt ist, verwendet werden kann, und der Wärmeaustauscher 900 wie der Wärmeaustauscher 801 in 8 verwendet werden kann. Unter Bezugnahme zuerst auf 6, weist das Maschinensystem 600 die Maschine 168, den Zylinderkopf 182, Brennkammern (wie die Brennkammer 180) und Kraftstoffeinspritzdüsen (wie die Kraftstoffeinspritzdüse 179) auf. Das Maschinensystem 600 weist auch den Turbolader 174 auf, der aus der Welle 171, dem Verdichter 184 und der Turbine 186 besteht. Der Verdichter 184 des Turboladers 174 ist innerhalb eines Ansaugsystems 670 eingerichtet, während die Turbine 186 des Turboladers 174 innerhalb eines Abgassystems 672 eingerichtet ist. Die Turbine 186 und der Verdichter 184 können durch die Welle 171, wie während der Besprechung der 1 beschrieben, gekoppelt sein. Das Ansaugsystem 670 weist mehrere Bauteile ähnlich denjenigen, die von 1 gezeigt werden, auf, wie zum Beispiel die Ansaugluftpassage 181, den Luftreiniger 183, den Ladeluftkühler 185, die Drossel 187, das Saugrohr 126 und den Drucksensor 175. Ähnlich weist das Abgassystem 672 mehrere Bauteile ähnlich denjenigen auf, die von 1 gezeigt werden, wie zum Beispiel den Abgaskrümmer 178, den Drucksensor 177, die erste Emissionssteuervorrichtung 188, den Temperatursensor 189, die zweite Emissionssteuervorrichtung 190, den Temperatursensor 195, den Temperatursensor 191, den Flusssensor 192 und die Abgasleitung 193.
  • Das Maschinensystem 600 weist auch den Wärmeaustauscher 601 auf, der sowohl mit dem Ansaugsystem 670 als auch mit dem Abgassystem 672 gekoppelt ist. Der Wärmeaustauscher 601 ist konfiguriert, um sowohl Luft von dem Ansaugsystem 670 zu empfangen als auch Luft auszugeben, und sowohl Abgas aus dem Abgassystem 672 zu empfangen als auch auszugeben, wie unten ausführlicher und durch die Besprechung der 7, die unten präsentiert ist, beschrieben.
  • Der Wärmeaustauscher 601 weist eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung 604 auf, die elektrisch mit einer Batterie 602 gekoppelt ist. Bei einem Beispiel ist die Energierückgewinnungsvorrichtung 604 in den Wärmeaustauscher 601 derart integriert, dass die Energierückgewinnungsvorrichtung 604 fluidisch und physisch mit dem Wärmeaustauscher 601 gekoppelt ist (zum Beispiel direkt ohne eingreifende Bauteile, die die Wärmerückgewinnungsvorrichtung 604 und den Wärmeaustauscher 601 trennen, gekoppelt ist). Wie unten weiter erklärt, können Passagen der Energierückgewinnungsvorrichtung, die konfiguriert sind, um Abgas fließen zu lassen, direkt mit Passagen des Wärmeaustauschers, die konfiguriert sind, um Abgas fließen zu lassen, gekoppelt sein.
  • Die Energierückgewinnungsvorrichtung 604 kann ein thermoelektrischer Generator sein (wie ein Seebeck-Generator, eine Peltier-Vorrichtung usw.), der konfiguriert ist, um Wärme in elektrische Energie umzuwandeln. Eine erste Seite (nicht gezeigt) der Energierückgewinnungsvorrichtung 604 kann zum Beispiel etwa auf einer ersten Temperatur durch eine Wärmekopplung mit einem ersten Temperaturspeicher gehalten werden. Die Wärmekopplung zwischen der ersten Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung und dem ersten Temperaturspeicher kann Bauteile, wie zum Beispiel Wärmesenken, Gebläse, Kühlmittelzirkulation usw., in direkter Berührung mit dem ersten Temperaturspeicher aufweisen, um Wärmeenergie von der ersten Seite weg und in den Speicher zu übertragen. Der erste Temperaturspeicher umfasst ein Fluid und/oder eine Oberfläche mit einer Temperatur, die niedriger ist als eine Temperatur der Maschinenabgase (zum Beispiel Umgebungstemperatur), und kann eine relativ hohe spezifische Wärme und/oder Volumen derart haben, dass die Übertragung von Wärmeenergie von der ersten Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung zu dem ersten Speicher die Temperatur des ersten Temperaturspeichers nicht nennenswert einstellt. Eine zweite Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung ist thermisch mit Maschinenabgasen derart gekoppelt, dass die zweite Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung Wärmeenergie empfangen und von den Abgasen erhitzt werden kann. Die Wärmekopplung zwischen der zweiten Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung und den Abgasen kann Bauteile, wie zum Beispiel Wärmesenken, Gebläse, Fluidzirkulation usw. in direkter Berührung mit den Abgasen aufweisen, um Wärmeenergie von den Abgasen weg und in die zweite Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung zu übertragen.
  • Die Batterie 602 kann konfiguriert sein, um elektrische Energie zu speichern, die von der Energierückgewinnungsvorrichtung 604 erzeugt wird, und elektrische Energie zu dem Maschinensystem 600 zu liefern. Die Batterie 602 kann zum Beispiel elektrische Energie während Maschinenbetriebszuständen wie denjenigen, die in der Besprechung der 11 und 12 unten beschrieben sind, speichern. Bei einem Beispiel kann die Batterie 602 elektrische Energie von der Energierückgewinnungsvorrichtung 604 während Zeiten hoher Maschinenlast speichern. Gespeicherte elektrische Energie von der Batterie 602 kann dann zu dem Maschinensystem 600 als Reaktion auf eine Anfrage von einer Steuervorrichtung, wie zum Beispiel einer Steuervorrichtung 669 eines Steuersystems 667, geliefert werden. Bei einem Beispiel kann die gespeicherte elektrische Energie innerhalb der Batterie 602 während eines Maschinenkaltstarts und/oder zum Liefern von Leistung zu einem oder mehreren elektrischen Bauteilen 603 des Maschinensystems 600 eingesetzt werden. Beispielhafte elektrische Bauteile (wie das elektrische Bauteil 603) können Zubehörvorrichtungen des Maschinensystems 600 (wie Leuchten einer Fahrzeuginsassenkabine), eine Steuervorrichtung (wie die Steuervorrichtung 669), eine oder mehrere Fluidpumpen, Heizvorrichtungen, Verdichter usw. aufweisen. Das elektrische Bauteil 603, das von 6 gezeigt wird, ist nicht auf die beispielhaften elektrischen Bauteile, die oben erwähnt sind, beschränkt. Das Maschinensystem 600 kann auch zusätzliche elektrische Bauteile (zum Beispiel zusätzlich zu dem elektrischen Bauteil 603 und nicht gezeigt), die elektrisch mit der Batterie 602 gekoppelt sind, aufweisen.
  • Die Steuervorrichtung 669 kann eine ähnliche Struktur und Konfiguration wie die der Steuervorrichtung 169, die oben in der Besprechung der 1 beschrieben ist, umfassen. Die Steuervorrichtung 669 weist jedoch Anweisungen und Logik, die für den Betrieb des Maschinensystems 600 spezifisch sind, auf. Insbesondere ist die Steuervorrichtung 669 mit Anweisungen konfiguriert, die in dem nichtflüchtigen Speicher für den Betrieb des Wärmeaustauschers 601, der Energierückgewinnungsvorrichtung 604 und Aktuatoren 663, die zu den Ventilen gehören (zum Beispiel Vierwegeventil 650, Vierwegeventil 633, Dreiwegeventil 630, Ventil 610, Ventil 646 usw.) und Sensoren 665 innerhalb des Maschinensystems 600, gespeichert sind.
  • Das Ansaugsystem 670 und das Abgassystem 672 des Maschinensystems 600 weisen jeweils eine Vielzahl von Passagen auf, die mit dem Wärmeaustauscher 601 gekoppelt sind, um Gase zu dem Wärmeaustauscher 601 fließen zu lassen. Eine Ansaugluftpassage 608 ist stromaufwärts des Ladeluftkühlers 185 und stromabwärts des Verdichters 184 eingerichtet, um verdichtete Ansaugluft zu einem Ansaugluftport 612 des Wärmeaustauschers 601 zu liefern. Ein Ventil 610 ist innerhalb der Ansaugluftpassage 608 enthalten und kann von der Steuervorrichtung 669 betätigt werden, um den Ansaugluftfluss in den Wärmeaustauscher 601 zu erhöhen oder zu verringern. Ein Rückschlagventil 611 ist mit der Ansaugluftpassage 608 gekoppelt, um die Wahrscheinlichkeit, dass mit Druck beaufschlagte Ansaugluft von dem Ansaugluftport 612 des Wärmeaustauschers 601 durch die Ansaugluftpassage 608 zurückfließt, zu verringern.
  • Eine erste Abgaspassage 616 ist mit dem Abgassystem 672 stromaufwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung 188 gekoppelt und liefert Abgas von dem Abgassystem 672 zu einem ersten Abgasport 620 des Wärmeaustauschers 601. Ein Ventil 618 ist innerhalb der ersten Abgaspassage 616 enthalten und kann von der Steuervorrichtung 669 betätigt werden, um den Abgasluftfluss in den Wärmeaustauscher 601 durch die erste Abgaspassage 616 zu erhöhen oder zu verringern. Ein Rückschlagventil 619 ist mit der ersten Abgaspassage 616 gekoppelt, um die Wahrscheinlichkeit, dass Abgas von dem ersten Abgasport 620 des Wärmeaustauschers 601 durch die erste Abgaspassage 616 zurückfließt, zu verringern.
  • Das Vierwegeventil 633 ist stromabwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung 188 und stromaufwärts der Turbine 186 innerhalb des Abgassystems 672 eingerichtet. Das Vierwegeventil 633 ist mit der Abgasleitung 193 gekoppelt und kann betätigt (zum Beispiel geöffnet oder geschlossen oder auf eine Vielzahl von Positionen zwischen voll geöffnet und voll geschlossen bewegt) werden, um den Fluss an Abgasen durch die Abgasleitung 193 zu erhöhen oder zu verringern. Das Vierwegeventil 633 ist zusätzlich mit einer zweiten Abgaspassage 615 und einer Turbinenbypasspassage 635 gekoppelt. Abgas kann von dem Abgassystem 672 durch die zweite Abgaspassage 615 Gas zu einem zweiten Abgasport 623 des Wärmeaustauschers 601 fließen lassen, wenn das Vierwegeventil 633 (zum Beispiel geöffnet oder geschlossen) von der Steuervorrichtung 669 gemäß den unten beschriebenen Beispielen betätigt wird. Das Betätigen des Vierwegeventils 633 kann den Abgasfluss von der Abgasleitung 193 zu der zweiten Abgaspassage 615 erhöhen oder verringern. Ein Rückschlagventil 621 ist mit der zweiten Abgaspassage 615 gekoppelt, um die Wahrscheinlichkeit, dass Abgas von dem zweiten Abgasport 623 des Wärmeaustauschers 601 durch die zweite Abgaspassage 615 zurückfließt, zu verringern.
  • Das Vierwegeventil 633 kann normalerweise zu der zweiten Abgaspassage 615 und der Turbinenbypasspassage 635 derart geschlossen sein, dass Gase nicht in die zweite Abgaspassage 615 und die Turbinenbypasspassage 635 über die Abgasleitung 193 fließen. Das Vierwegeventil 633 kann jedoch von der Steuervorrichtung 669 betätigt (zum Beispiel geöffnet) werden, um es Gasen zu erlauben, durch das Vierwegeventil 633 von der Abgasleitung in die zweite Abgaspassage 615 und/oder die Turbinenbypasspassage 635 zu fließen.
  • Bei einem ersten Beispiel kann das Vierwegeventil 633 sowohl zu der zweiten Abgaspassage 615 als auch zu einem ersten Abschnitt 637 der Abgasleitung 193 geöffnet werden, um den Fluss von Gasen von der Abgasleitung 193 in die zweite Abgaspassage 615 zu erhöhen, aber zu der Turbinenbypasspassage 635 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen durch die Turbinenbypasspassage 635 zu verringern, zu einem zweiten Abschnitt 639 der Abgasleitung 193 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen zu der Turbine 186 zu verringern, oder sowohl zu der Turbinenbypasspassage 635 als auch zu dem zweiten Abschnitt 639 der Abgasleitung 193 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen sowohl zu der Turbine 186 als auch zu der Turbinenbypasspassage 635 zu verringern. Auf diese Art erhöht das Vierwegeventil 633, das stromabwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung 188 eingerichtet ist, den Fluss von Abgasen in den Wärmeaustauscher 601 aus dem Abgaskrümmer 178 über die zweite Abgaspassage 615, die mit der Abgasleitung 193 gekoppelt ist. Bei einem zweiten Beispiel kann das Vierwegeventil 633 sowohl zu der Turbinenbypasspassage 635 als auch zu dem ersten Abschnitt 637 der Abgasleitung 193 geöffnet werden, um den Fluss von Abgasen von der Abgasleitung 193 in die Turbinenbypasspassage 635 zu erhöhen, und zu der zweiten Abgaspassage 615 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen zu der zweiten Abgaspassage 615 zu verringern, zu dem zweiten Abschnitt 639 der Abgasleitung 193 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen zu der Turbine 186 zu verringern, oder sowohl zu der zweiten Auslasspassage 615 als auch zu dem zweiten Abschnitt 639 der Abgasleitung 193 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen sowohl zu der zweiten Abgaspassage 615 als auch zu der Turbine 186 zu verringern. Auf diese Art kann das Vierwegeventil 633 den Abgasfluss durch die Turbine 186 verringern und den Abgasfluss durch die zweite Abgaspassage 615 zu dem Wärmeaustauscher 601 verringern. Bei einem dritten Beispiel kann das Vierwegeventil 633 zu dem ersten Abschnitt 637 der Abgasleitung 193 geöffnet werden, zu der zweiten Abgaspassage 615 geöffnet werden, und zu der Turbinenbypasspassage 635 geöffnet werden, um den Fluss von Gasen von der Abgasleitung 193 in die zweite Abgaspassage 615 und in die Turbinenbypasspassage 635 zu erhöhen, und zu dem zweiten Abschnitt 639 der Abgasleitung 193 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen durch die Abgasleitung 193 zu der Turbine 186 zu verringern. Auf diese Art wird der erste Teil des Gasflusses durch die Abgasleitung 193 zu dem Wärmeaustauscher 601 über die zweite Abgaspassage 615 gelenkt, während ein zweiter Teil des Gasflusses an der Turbine 186 vorbei durch die Turbinenbypasspassage 635 gelenkt wird. Bei einem vierten Beispiel kann das Vierwegeventil 633 sowohl zu dem ersten Abschnitt 637 der Abgasleitung 193 als auch zu dem zweiten Abschnitt 639 der Abgasleitung 193 geöffnet werden, um den Fluss von Gasen von dem Abgaskrümmer 178 durch die Abgasleitung 193 zu der Turbine 186 zu erhöhen, aber zu der Turbinenbypasspassage 635 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen zu der Turbinenbypasspassage 635 zu verringern, zu der zweiten Abgaspassage 615 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen zu der zweiten Abgaspassage 615 zu verringern, oder sowohl zu der Turbinenbypasspassage 635 als auch zu der zweiten Abgaspassage 615 geschlossen zu werden, um den Fluss von Gasen sowohl zu der Turbinenbypasspassage 635 als auch zu der zweiten Abgaspassage 615 zu verringern. Auf diese Art kann das Vierwegeventil 633 den Abgasfluss durch die Turbine 186 erhöhen (zum Beispiel um eine Drehzahl der Turbine 186 zu erhöhen). Bei einem fünften Beispiel, kann das Vierwegeventil 633 jeweils zu dem ersten Abschnitt 637 der Abgasleitung 193, dem zweiten Abschnitt 639 der Abgasleitung 193, der Turbinenbypasspassage 635 und der zweiten Abgaspassage 615 geöffnet oder geschlossen werden, um den Abgasfluss zu der Turbine 186, der Turbinenbypasspassage 635 und der zweiten Abgaspassage 615 zu erhöhen oder zu verringern.
  • Durch Betätigen des Vierwegeventils 633 gemäß den oben beschriebenen Beispielen, kann der Wärmeaustauscher 601 Abgase von der Abgasleitung 193 stromabwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung 188 (zum Beispiel während Zuständen, bei welchen ein Erhöhen der Temperatur der ersten Emissionssteuervorrichtung 188 über Abgasfluss gewünscht wird, wie zum Beispiel während eines Maschinenkaltstarts) empfangen. Zusätzlich kann der Fluss von Gasen in der Abgasleitung 193 selektiv um die Turbine 186 über die Turbinenbypasspassage 635 umgelenkt werden, um eine Betriebsdrehzahl der Turbine 186 zu verringern (zum Beispiel, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Verdichter-Choke, wie zum Beispiel während Perioden hoher Maschinenlast, zu verringern). Das Betätigen des Vierwegeventils 633 kann das vollständige Öffnen oder Schließen des Ventils aufweisen, um Fluss von einer oder mehreren der gekoppelten Passagen beim Fließen durch das Vierwegeventil 633 zu erhöhen oder zu verringern. Das Betätigen kann auch das Erhöhen oder Verringern einer Öffnungsmenge des Vierwegeventils 633 zu einer Position zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen aufweisen, um den Fluss von einer oder mehreren der gekoppelten Passagen beim Fließen durch das Vierwegeventil 633 zu erhöhen oder zu verringern.
  • Der Wärmeaustauscher 601 ist zusätzlich mit einer Vielzahl von Passagen des Ansaugsystem 670 und des Abgassystems 672 gekoppelt, um Gas aus dem Wärmeaustauscher 601 fließen zu lassen. Eine erste Rücklaufpassage 629 (zum Beispiel ähnlich der zweiten externen geteilten Passage 129, die von 1 gezeigt wird und oben in der Besprechung der 1 beschrieben ist) ist mit einer ersten Rücklaufport 628 des Wärmeaustauschers 601 gekoppelt und lenkt den Fluss verdichteter Luft aus dem Wärmeaustauscher 601 heraus. Der Fluss verdichteter Luft aus dem Wärmeaustauscher 601 durch die erste Rücklaufpassage 629 wird durch Betätigen des Dreiwegeventils 630 (ähnlich dem Dreiwegeventil 130, das von 1 gezeigt wird und oben in der Besprechung der 1 beschrieben ist) gesteuert. Das Dreiwegeventil 630 ist zusätzlich mit einer ersten Sekundärlufteinspritz-(SAI)-Passage 632 (wie zum Beispiel der ersten SAI-Passage 132, die von 1 gezeigt wird und oben in der Besprechung der 1 beschrieben ist) gekoppelt, und mit einer zweiten Sekundärlufteinspritz-(SAI)-Passage 631 (wie zum Beispiel der zweiten SAI-Passage 131, die von 1 gezeigt wird und oben in der Besprechung von 1 beschrieben ist). Die zweite SAI-Passage 631 ist mit der Turbinenbypasspassage 635 gekoppelt.
  • Das Dreiwegeventil 630 wird von der Steuervorrichtung 669 auf eine Vielfalt von Arten, die während der Besprechung der Betätigung des Dreiwegeventils 130 der 1 beschrieben sind, betätigt (zum Beispiel geöffnet oder geschlossen). Das Dreiwegeventil 630 kann zum Beispiel sowohl zu der ersten Rücklaufpassage 629 als auch der ersten SAI-Passage 632 geöffnet werden, um einen Fluss verdichteter Luft von dem Wärmeaustauscher 601 durch die erste Rücklaufpassage 629 zu der ersten SAI-Passage 632 zu erhöhen, und zu der zweiten SAI-Passage 631 geschlossen werden, um einen Fluss verdichteter Luft von dem Wärmeaustauscher 601 zu der zweiten SAI-Passage 631 zu verringern. Alternativ kann das Dreiwegeventil 630 sowohl zu der ersten Rücklaufpassage 629 als auch zu der zweiten SAI-Passage 631 geöffnet werden, um den Fluss verdichteter Luft von dem Wärmeaustauscher 601 zu der zweiten SAI Passage 631 über die erste Rücklaufpassage 629 zu erhöhen, und zu der ersten SAI-Passage 632 geschlossen werden, um den Fluss verdichteter Luft von dem Wärmeaustauscher 601 zu der ersten SAI-Passage 632 zu verringern. Als ein zusätzliches Beispiel kann das Dreiwegeventil 630 zu der ersten Rücklaufpassage 629 geöffnet werden, um einen Fluss verdichteter Luft von dem Wärmeaustauscher 601 durch die erste Rücklaufpassage 629 zu erhöhen, und sowohl zu der ersten SAI-Passage 632 als auch zu der zweiten SAI-Passage 631 geöffnet oder geschlossen werden, um einen Fluss verdichteter Luft von der ersten Rücklaufpassage 629 sowohl zu der ersten SAI-Passage 632 als auch der zweiten SAI-Passage 631 zu erhöhen oder zu verringern.
  • Der Wärmeaustauscher 601 ist zusätzlich mit einer zweiten Rücklaufpassage 648 über den zweiten Rücklaufport 613 und mit einer dritten Rücklaufpassage 649 über einen dritten Rücklaufport 644 gekoppelt. Die zweite Rücklaufpassage 648 ist mit der Ansaugluftpassage 181 des Ansaugsystems 670 stromabwärts des Luftreinigers 183 und stromaufwärts des Verdichters 184 gekoppelt. Der Fluss verdichteter Luft von dem Wärmeaustauscher 601 durch die zweite Rücklaufpassage 648 wird durch Betätigen des Ventils 646 eingestellt. Das Ventil 646 kann von der Steuervorrichtung 669 betätigt (zum Beispiel geöffnet oder geschlossen) werden, um einen Fluss verdichteter Luft aus dem Wärmeaustauscher 601 und in die Ansaugluftpassage 181 zu erhöhen oder zu verringern. Als ein Beispiel kann das Ventil 646 geöffnet werden, um den Fluss verdichteter Luft zu dem Verdichter 184 zu erhöhen, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Verdichterpumpen zu verringern.
  • Die dritte Rücklaufpassage 649 ist zwischen dem dritten Rücklaufport 644 und dem Vierwegeventil 650 gekoppelt. Abgasfluss aus dem dritten Rücklaufport 644 des Wärmeaustauschers 601 durch die dritte Rücklaufpassage 649 kann eingestellt werden, wenn das Vierwegeventil 650 von der Steuervorrichtung 669 gemäß den unten beschriebenen Beispielen betätigt (zum Beispiel geöffnet oder geschlossen) wird. Das Betätigen des Vierwegeventils 650 kann den Abgasfluss von den Wärmeaustauscher 601 zu der dritten Rücklaufpassage 649 verringern.
  • Das Vierwegeventil 650 kann zu der dritten Rücklaufpassage 649 normalerweise geschlossen sein, so dass keine Gase von dem Wärmeaustauscher 601 in die dritte Rücklaufpassage 649 fließen. Das Vierwegeventil 650 kann jedoch von der Steuervorrichtung 669 betätigt werden, um es Gasen zu erlauben, durch das Vierwegeventil 650 von dem Wärmeaustauscher in eine oder mehrere einer Vielzahl von Passagen, die mit dem Vierwegeventil 650 gekoppelt sind, zu fließen, wie zum Beispiel in eine Abgasrücklaufleitung 651, eine Hochdruck(HD)-AGR-Passage 607 oder eine Niederdruck(ND)-AGR-Passage 652.
  • Bei einem ersten Betätigungsbeispiel des Vierwegeventils 650, kann das Vierwegeventil 650 sowohl zu der dritten Rücklaufpassage 649 als auch zu der HD-AGR-Passage 607 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen durch die dritte Rücklaufpassage 649 zu der HD-AGR-Passage 607 zu erhöhen, aber sowohl zu der ND-AGR-Passage 652 als auch zu der Abgasrücklaufleitung 651 geschlossen werden, um einen Fluss von Gasen von der dritten Rücklaufpassage 649 zu der ND-AGR-Passage 652 und der Abgasrücklaufleitung 651 zu verringern. Auf diese Art verringert das Vierwegeventil 650 die Einspritzung von Abgas in das Ansaugsystem 670 an einer Stelle stromabwärts des Verdichters 184, um eine HD-AGR-Menge, die zu dem Maschinensystem 600 bereitgestellt wird, einzustellen. Bei einem zweiten Betätigungsbeispiel des Vierwegeventils 650, kann das Vierwegeventil 650 sowohl zu der dritten Rücklaufpassage 649 als auch zu der Abgasrücklaufleitung 651 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen durch die dritte Rücklaufpassage 649 zu der Abgasrücklaufleitung 651 zu erhöhen, aber sowohl zu der ND-AGR-Passage 652 als auch zu der HD-AGR-Passage 607 geschlossen werden, um einen Fluss von Gasen von der dritten Rücklaufpassage 649 zu der ND-AGR-Passage 652 und der HD-AGR Passage 607 zu verringern. Auf diese Art verringert das Vierwegeventil 650 eine Einspritzung von Abgas in das Ansaugsystem 670 und erhöht eine Einspritzung von Abgas zurück in das Abgassystem 672. Bei einem dritten Betätigungsbeispiel des Vierwegeventils 650, kann das Vierwegeventil 650 sowohl zu der dritten Rücklaufpassage 649 als auch zu der ND-AGR-Passage 652 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen durch die dritte Rücklaufpassage 649 zu der ND-AGR-Passage 652 zu erhöhen, aber sowohl zu der HD-AGR-Passage 607 als auch zu der Abgasrücklaufleitung 651 geschlossen werden, um einen Fluss von Gasen von der dritten Rücklaufpassage 649 zu der HD-AGR-Passage 607 und der Abgasrücklaufleitung 651 zu verringern. Auf diese Art erhöht das Vierwegeventil 650 die Einspritzung von Abgas in das Ansaugsystem 670 an einer Stelle stromaufwärts des Verdichters 184, um eine ND-AGR-Menge, die zu dem Maschinensystem 600 bereitgestellt wird, einzustellen. Bei einem vierten Betätigungsbeispiel des Vierwegeventils 650, kann das Vierwegeventil 650 sowohl zu der dritten Rücklaufpassage 649, der HD-AGR Passage 607 und der ND-AGR-Passage 652 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen durch die dritte Rücklaufpassage 649 zu der HD-AGR-Passage 607 und der ND-AGR-Passage 652 zu erhöhen, aber zu der Abgasrücklaufleitung 651 geschlossen werden, um einen Fluss von Gasen von der dritten Rücklaufleitung 649 zu der Abgasrücklaufleitung 651 zu verringern. Auf diese Art erhöht das Vierwegeventil 650 die Einspritzung von Abgas in das Ansaugsystem 670 an einer Stelle sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts des Verdichters 184, um eine ND-AGR-Menge und HD-AGR-Menge, die zu dem Maschinensystem 600 bereitgestellt werden, einzustellen. Bei einem fünften Betätigungsbeispiel des Vierwegeventils 650, kann das Vierwegeventil 650 sowohl zu der dritten Rücklaufpassage 649, als auch der ND-AGR Passage 652 und der Abgasrücklaufleitung 651 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen durch die dritte Rücklaufpassage 649 zu der ND-AGR-Passage 652 und der Abgasrücklaufleitung 651 zu erhöhen, aber zu der HD-AGR-Passage 607 geschlossen werden, um einen Fluss von Gasen von der dritten Rücklaufpassage 649 zu der HD-AGR Passage 607 zu verringern. Auf diese Art erhöht das Vierwegeventil 650 die Einspritzung von Abgas in das Ansaugsystem 670 stromaufwärts des Verdichters 184, um die ND-AGR-Menge, die zu dem Maschinensystem 600 bereitgestellt wird, einzustellen, und erhöht die Einspritzung von Abgas zurück in das Abgassystem 672 über die Abgasrücklaufleitung 651. Bei einem sechsten Betätigungsbeispiel des Vierwegeventils 650, kann das Vierwegeventil 650 zu der dritten Rücklaufpassage 649, der HD-AGR Passage 607 und der Abgasrücklaufleitung 651 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen durch die dritte Rücklaufpassage 649 zu der HD-AGR-Passage 607 und der Abgasrücklaufleitung 651 zu erhöhen, aber zu der ND-AGR-Passage 652 geschlossen werden, um einen Fluss von Gasen von der dritten Rücklaufpassage 649 zu der ND-AGR Passage 652 zu verringern. Auf diese Art erhöht das Vierwegeventil 650 die Einspritzung von Abgas in das Ansaugsystem 670 stromabwärts des Verdichters 184, um die HD-AGR-Menge, die zu dem Maschinensystem 600 bereitgestellt wird, einzustellen, und erhöht die Einspritzung von Abgas zurück in das Abgassystem 672 über die Abgasrücklaufleitung 651. Bei einem siebten Betätigungsbeispiel des Vierwegeventils 650, kann das Vierwegeventil 650 zu der dritten Rücklaufpassage 649, der HD-AGR Passage 607 der ND-AGR-Passage 652 und der Abgasrücklaufleitung 651 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen durch die dritte Rücklaufpassage 649 zu der HD-AGR-Passage 607, der ND-AGR-Passage 652 und der Abgasrücklaufleitung 651 zu erhöhen. Auf diese Art erhöht das Vierwegeventil 650 die Einspritzung von Abgas in das Ansaugsystem 670 sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts des Verdichters 184, um die ND-AGR- und HD-AGR-Mengen, die zu dem Maschinensystem 600 bereitgestellt werden, einzustellen, und erhöht die Einspritzung von Abgas zurück in das Abgassystem 672 über die Abgasrücklaufleitung 651.
  • Durch Betätigen des Vierwegeventils 650 mit der Steuervorrichtung 669 gemäß den oben beschriebenen Beispielen, kann der Wärmeaustauscher 601 Abgase fließen lassen, um HD-AGR und/der ND-AGR basierend auf Maschinenbetriebszuständen (zum Beispiel während Zuständen, bei welchen verringerte NOx-Emissionen gewünscht werden und die Maschinenlast ausreichend hoch ist) bereitzustellen. Zusätzlich kann das Fließen von Gasen von dem Wärmeaustauscher 601 selektiv zurück zu dem Abgassystem 672 über die Abgasrücklaufleitung 651 umgeleitet werden, um eine Menge an AGR-Gasen, die zu dem Maschinensystem 600 geliefert wird (zum Beispiel während Zuständen, bei welchen ein höherer Prozentsatz an frischer Ansaugluft gewünscht wird, wie zum Beispiel bei einem Drossel-Tip-in) zu verringern. Das Betätigen des Vierwegeventils 650 kann das vollständige Öffnen oder Schließen des Ventils aufweisen, um Fluss von einer oder mehreren der gekoppelten Passagen beim Fließen durch das Vierwegeventil 650 zu erhöhen oder zu verringern. Das Betätigen kann auch das Erhöhen oder Verringern einer Öffnungsmenge des Vierwegeventils 650 zu einer Position zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen aufweisen, um den Fluss von einer oder mehreren der gekoppelten Passagen beim Fließen durch das Vierwegeventil 650 zu erhöhen oder zu verringern.
  • Durch Konfigurieren des Maschinensystems 600 auf diese Art, kann der Wärmeaustauscher 601 Abgas von dem Abgassystem 672 und Ansaugluft von dem Ansaugsystem 670 empfangen. Der Wärmeaustauscher 601 kann Wärmeenergie des Abgases in elektrische Energie über die Energierückgewinnungsvorrichtung 604, die innerhalb des Wärmeaustauschers 601 angeordnet und mit der Batterie 602 gekoppelt ist, umwandeln. Der Wärmeaustauscher 601 kann dann Ansaugluft und/oder Abgas zu dem Ansaugsystem 670 und/oder dem Abgassystem 672 zurückgeben, um AGR, SAI und/oder Verdichterpumpverringerung zu liefern. Auf diese Art kann die Maschinenleistung erhöht werden.
  • 7 zeigt eine Ausführungsform eines Wärmeaustauschers wie der Wärmeaustauscher 601, der in 6 gezeigt ist. Der Wärmeaustauscher 700, der von 7 gezeigt wird, weist eine Energierückgewinnungsvorrichtung 604 (wie die Energierückgewinnungsvorrichtung 604, die von von 6 gezeigt wird und oben in der Besprechung der 6 beschrieben ist), eine erste Vielzahl von Passagen 703, die zwischen einem Einlassansaugluftverteiler 705 und einem Auslassansaugluftverteiler 708 innerhalb eines Gehäuses 702 des Wärmeaustauschers 700 gekoppelt sind, und eine zweite Vielzahl von Passagen 709 auf, die zwischen einem Einlassabgasverteiler 706 und einem Auslassabgasverteiler 707 innerhalb des Gehäuses 702 des Wärmeaustauschers 700 gekoppelt sind. Die erste Vielzahl von Passagen 703 und die zweite Vielzahl von Passagen 709 des Wärmeaustauschers 700 sind einander nahe innerhalb eines Innenraums des Wärmeaustauschers 700 konfiguriert, um eine Übertragung von Wärmeenergie von Abgasen, die durch die zweite Vielzahl von Passagen 709 fließt, auf Ansaugluft, die durch die erste Vielzahl von Passagen 703 fließt, zu erleichtern. Als ein Beispiel kann die zweite Vielzahl von Passagen 709 etwa senkrecht zu der ersten Vielzahl von Passagen 703 innerhalb des Gehäuses 702 des Wärmeaustauschers 700 eingerichtet werden, um eine Schnittfläche zwischen der zweiten Vielzahl von Passagen 709 und der ersten Vielzahl von Passagen 703 zu erhöhen. Die Schnittfläche zwischen der ersten Vielzahl von Passagen 703 und der zweiten Vielzahl von Passagen 709 kann ein Wärme leitendes Material (zum Beispiel Metall) aufweisen, um den Transfer von Wärmeenergie von Abgasen, die durch die zweite Vielzahl von Passagen 709 fließen, auf die Ansaugluft, die durch die erste Vielzahl von Passagen 703 fließt, zu erleichtern, während fluidische Isolation des Abgases von der Ansaugluft gewahrt wird. Mit anderen Worten können Gase innerhalb der zweiten Vielzahl von Passagen 709 Wärmeenergie mit der Ansaugluft innerhalb der ersten Vielzahl von Passagen 703 austauschen, aber die erste Vielzahl von Passagen 703 und die zweite Vielzahl von Passagen 709 tauschen miteinander keine Gase aus und/oder mischen sie nicht.
  • In dem Gehäuse 702 des Wärmeaustauschers 700 und/oder mit ihm gekoppelt, ist eine Vielzahl von Einlass- und Auslassports, die von der Funktion her den Ports des Wärmeaustauschers 601, die von 6 gezeigt werden, ähnlich sind. Die Ausführungsform des Wärmeaustauschers, die von 7 gezeigt wird, weist einen ersten Abgaseinlassport 720, einen zweiten Abgaseinlassport 714, einen Ansauglufteinlassport 738, einen Ansaugluftauslassport 742 und einen Abgasauslassport 764 auf. Alternative Ausführungsformen können eine unterschiedliche Anzahl von Ports enthalten. Bei einer Ausführungsform (nicht gezeigt) können zum Beispiel der erste Abgaseinlassport 720 und der zweite Abgaseinlassport 714 in einem einzigen Abgaseinlassport, der Abgasfluss von einer Vielzahl von Passagen empfängt, kombiniert sein.
  • Die Ports erleichtern den Fluss von Gasen zu und von dem Wärmeaustauscher 700. Der erste Abgasauslassport 720 ist mit einer ersten Abgaseinlasspassage 716, wie der ersten Abgaspassage 616, die von 6 gezeigt wird und während der Besprechung der 6 oben beschrieben wurde, gekoppelt. Die erste Abgaseinlasspassage 716 ist mit einer Stelle stromaufwärts einer ersten Emissionssteuervorrichtung eines Abgassystems, wie der ersten Emissionssteuervorrichtung 188 des Abgassystems 672, das von 6 gezeigt wird, gekoppelt und lässt Abgas zu dem Wärmeaustauscher in eine Richtung, die durch den Pfeil 718 angegeben ist, fließen. Der zweite Abgaseinlassport 714 ist mit einer zweiten Abgaseinlasspassage 710 wie der zweiten Abgaspassage 615, die von 6 gezeigt wird und während der Besprechung der 6 oben beschrieben wurde, gekoppelt. Die zweite Abgaseinlasspassage 710 ist mit einer Stelle stromabwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung des Abgassystems gekoppelt und lässt Abgas zu dem Wärmeaustauscher 700 in eine Richtung, die durch den Pfeil 712 angegeben ist, fließen.
  • Der Ansauglufteinlassport 738 ist mit einer Ansaugluftpassage 734 gekoppelt, wie mit der Ansaugluftpassage 608, die von 6 gezeigt wird und während der Besprechung der 6 oben beschrieben wurde. Die Ansaugluftpassage 734 ist mit einem Ansaugsystem stromabwärts eines Verdichters, wie dem Verdichter 184 des Ansaugsystems 670, das von 6 gezeigt wird, gekoppelt. Die Ansaugluftpassage 734 lässt verdichtete Ansaugluft von dem Ansaugsystem zu dem Wärmeaustauscher 700 in eine Richtung, die durch einen Pfeil 736 angegeben ist, fließen.
  • Verdichtete Ansaugluft fließt durch den Ansauglufteinlassport 738 in den Einlassansaugluftverteiler 705 (innerhalb des Wärmeaustauschers 700) zu der ersten Vielzahl von Passagen 703 (die hier Austauscheransaugpassagen 703 genannt werden können). Die Ansaugluft fließt durch die Austauscheransaugpassagen 703 zu dem Auslassansaugluftverteiler 708 und wird zu dem Ansaugluftauslassport 742 gelenkt.
  • Der Ansaugluftauslassport 742 ist mit einer ersten Ansaugluftauslasspassage 744 gekoppelt. Ansaugluft fließt aus dem Ansaugluftauslassport 742 durch die erste Ansaugluftauslasspassage 744 in eine Richtung, die von dem Pfeil 746 angegeben ist. Die erste Ansaugluftauslasspassage 744 ist mit einer zweiten Ansaugluftauslasspassage 750 über ein erstes Ventil 748 gekoppelt. Die zweite Ansaugluftauslasspassage 750 (zum Beispiel ähnlich der zweiten Rücklaufpassage 648, die von 6 gezeigt wird) lässt Gase selektiv von dem Wärmeaustauscher 700 zu einer Stelle stromaufwärts des Verdichters in dem Ansaugsystem über Betätigten des Ventils 748 durch eine Steuervorrichtung (wie die Steuervorrichtung 669, die von 6 gezeigt wird) fließen. Ein Gasfluss durch die zweite Ansaugluftauslasspassage 750 von dem Wärmeaustauscher 700 in eine Richtung, die von Pfeil 752 angegeben ist, kann zum Beispiel durch Betätigen des Ventils 748 erhöht oder verringert werden.
  • Die erste Ansaugluftauslasspassage 744 ist zusätzlich mit einer ersten Sekundärlufteinspritzpassage 753 und einer zweiten Sekundärlufteinspritzpassage 756 über ein einziges Ventil 754 (zum Beispiel ein Dreiwegeventil 754) gekoppelt. Die erste Sekundärlufteinspritzpassage 753 (zum Beispiel die erste SAI-Passage 632, die von 6 gezeigt wird) lässt Gase selektiv von dem Wärmeaustauscher 700 in eine Richtung, die von dem Pfeil 755 angegeben ist, zu einer Stelle stromaufwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung (wie der ersten Emissionssteuervorrichtung 188, die von 6 gezeigt wird) des Abgassystems (wie das Abgassystem 672, das von 6 gezeigt wird) über Betätigen des Dreiwegeventils 754 fließen. Das Dreiwegeventil 754 kann sich über die Steuervorrichtung auf eine Vielzahl von Arten ähnlich der Betätigung des Dreiwegeventils 630, die oben in der Besprechung der 6 beschrieben ist, öffnen oder schließen. Die Steuervorrichtung kann zum Beispiel das Dreiwegeventil 754 zu der ersten SAI-Passage 753 öffnen oder schließen, um den Fluss von Gasen von der ersten Ansaugluftauslasspassage 744 in die erste SAI-Passage 753 zu erhöhen oder zu verringern. Die zweite Sekundärlufteinspritzpassage 756 lässt Gase selektiv von dem Wärmeaustauscher 700 in eine Richtung, die durch einen den Pfeil 758 angegeben ist, zu einer Stelle stromabwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung und stromabwärts einer Turbine (wie der Turbine 186, die von 6 gezeigt wird) über Betätigung des Dreiwegeventils 754 fließen. Die Steuervorrichtung kann zum Beispiel das Dreiwegeventil 754 zu der zweiten SAI-Passage 756 öffnen oder schließen, um den Fluss von Gasen von der ersten Ansaugluftauslasspassage 744 in die zweite SAI-Passage 756 zu erhöhen oder zu verringern. Auf diese Art kann Gasfluss von dem Wärmeaustauscher 700 durch die erste SAI-Passage 753 durch Öffnen oder Schließen des Dreiwegeventils 754 zu der ersten SAI-Passage 753 eingestellt werden, der Gasfluss von dem Wärmeaustauscher 700 durch die zweite SAI-Passage 756 kann durch Öffnen oder Schließen des Dreiwegeventils 754 zu der zweiten SAI-Passage 756 eingestellt werden, und der Fluss sowohl durch die erste SAI-Passage 753 als auch durch die zweite SAI-Passage 756 kann durch Öffnen oder Schließen des Dreiwegeventils sowohl zu der ersten SAI-Passage 753 als auch zu der zweiten SAI-Passage 756 eingestellt werden. Der Gasfluss sowohl zu der ersten SAI-Passage 753 als auch zu der zweiten SAI-Passage 756 kann zusätzlich durch Öffnen oder Schließen (über die Steuervorrichtung) des Dreiwegeventils 754 zu der ersten Ansaugluftauslasspassage 744 und Nichtöffnen oder Nichtschließen des Dreiwegeventils 754 entweder zu der ersten SAI-Passage 753 oder der zweiten SAI-Passage 756 eingestellt werden.
  • Bei einem ersten Betätigungsbeispiel des Dreiwegeventils 754, kann das Dreiwegeventil 754 zu der ersten SAI-Passage 753 durch die Steuervorrichtung geöffnet werden, um den Fluss von Gasen von dem Wärmeaustauscher 700 zu der ersten SAI-Passage 753 zu erhöhen, und zu der zweiten SAI-Passage 756 durch die Steuervorrichtung geschlossen werden, um den Fluss von Gasen von dem Wärmeaustauscher 700 zu der zweiten SAI-Passage 756 zu verringern. Durch Erhöhen des Flusses von Gasen zu der ersten SAI-Passage 753, kann die erste Emissionssteuervorrichtung eine erhöhte Temperatur mit einer erhöhten Rate aufgrund einer exothermen Reaktion zwischen den eingespritzten Gasen und dem unverbrannten Kraftstoff in dem Abgassystem erzielen. Bei einem zweiten Betätigungsbeispiel des Ventils 754, kann das Dreiwegeventil 754 zu der ersten SAI-Passage 753 von der Steuervorrichtung geschlossen werden, um den Fluss von Gasen von dem Wärmeaustauscher 700 zu der ersten SAI-Passage 753 zu verringern, und zu der zweiten SAI-Passage 756 durch die Steuervorrichtung geöffnet werden, um den Fluss von Gasen von dem Wärmeaustauscher 700 zu der zweiten SAI-Passage 756 zu erhöhen. Durch Erhöhen des Flusses von Gasen zu der zweiten SAI-Passage 756, kann eine zweite Emissionssteuervorrichtung (wie zum Beispiel die zweite Emissionssteuervorrichtung 190, die von 6 gezeigt wird) stromabwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung eine erhöhte Temperatur mit einer erhöhten Rate aufgrund exothermer Reaktion zwischen den eingespritzten Gasen und unverbranntem Kraftstoff in dem Abgassystem erzielen. Bei einem dritten Betätigungsbeispiel des Ventils 754, kann das Dreiwegeventil 754 sowohl zu der ersten SAI-Passage 753 als auch zu der zweiten SAI-Passage 756 durch die Steuervorrichtung geöffnet oder geschlossen werden, um den Fluss von Gasen von dem Wärmeaustauscher 700 sowohl zu der ersten SAI-Passage 753 als auch zu der zweiten SAI-Passage 756 zu erhöhen oder zu verringern. Durch Einstellen (zum Beispiel Erhöhen oder Verringern) des Flusses sowohl zu der ersten SAI-Passage 753 als auch zu der zweiten SAI-Passage 756 von dem Wärmeaustauscher 700, kann ein Gesamtfluss von Gasen von dem Ansaugsystem zu dem Abgassystem erhöht oder verringert werden, um Maschinenleistung zu erhöhen.
  • Abgase aus dem Abgassystem fließen durch die erste Abgaseinlasspassage 716, die mit dem ersten Abgaseinlassport 720 gekoppelt ist, in den Wärmeaustauscher 700. Fluss von Gasen durch die erste Abgaseinlasspassage 716 kann von der Steuervorrichtung über Betätigen eines ersten Ventils (wie zum Beispiel des Ventils 618, das von 6 gezeigt wird) erhöht oder verringert werden. Abgase aus dem Abgassystem fließen auch durch die zweite Abgaseinlasspassage 710, die mit dem zweiten Abgaseinlassport 714 gekoppelt ist, und in den Wärmeaustauscher 700. Fluss von Gasen durch die zweite Abgaseinlasspassage 710 kann von der Steuervorrichtung über Betätigen eines zweiten Ventils (wie zum Beispiel des Vierwegeventils 633, das von 6 gezeigt wird) erhöht oder verringert werden.
  • Die erste Abgaseinlasspassage 716 lässt Gase von einer Stelle stromaufwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung zu dem Wärmeaustauscher 700 fließen, während die zweite Abgaseinlasspassage 710 Gase von einer Stelle stromabwärts der ersten Emissionssteuervorrichtung zu dem Wärmeaustauscher 700 (wie oben beschrieben) fließen lässt. Die Gase, die durch die zweite Abgaseinlasspassage 710 fließen, können aufgrund einer Wechselwirkung der Abgase mit der ersten Emissionssteuervorrichtung eine niedrigere Temperatur haben als die Gase, die durch die erste Abgaseinlasspassage 716 fließen. Die erste Emissionssteuervorrichtung kann zum Beispiel einen Abschnitt der Wärmeenergie des Abgases empfangen, bevor das Abgas durch die zweite Abgaseinlasspassage 710 fließt. Durch Betätigen des ersten Ventils und/oder des zweiten Ventils über die Steuervorrichtung zum Einstellen des Flusses von Abgasen in den Wärmeaustauscher über die erste Abgaseinlasspassage 716 und die zweite Abgaseinlasspassage 710, kann eine Temperatur der Abgase, die in den Wärmeaustauscher 700 eintreten, selektiv eingestellt werden.
  • Abgase, die in den ersten Abgaseinlassport 720 eintreten, fließen durch eine erste Abgaspassage 724 im Inneren des Wärmeaustauschers 700, und Abgase, die in den ersten Abgaseinlassport 714 eintreten, fließen durch eine zweite Abgaspassage 722 innerhalb des Inneren des Wärmeaustauschers 700. Die erste Abgaspassage 724 und die zweite Abgaspassage 722 sind beide fluidisch mit der Energierückgewinnungsvorrichtung 704, die innerhalb des Inneren des Wärmeaustauschers 700 eingerichtet ist, gekoppelt. Die Ausführungsform des Wärmeaustauschers 700, die von 7 gezeigt wird, weist die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 vollständig innerhalb des Inneren des Wärmeaustauschers 700 auf. Alternative Ausführungsformen (nicht gezeigt) können jedoch eine oder mehrere Oberflächen der Energierückgewinnungsvorrichtung außerhalb des Inneren des Wärmeaustauschers eingerichtet aufweisen.
  • Die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 ist eine Vorrichtung (wie eine Peltier-Vorrichtung, wie oben in der Besprechung der 6 beschrieben), die Hitze aus Abgasen einsetzt, um elektrische Energie zu erzeugen. Abgase können zum Beispiel von dem ersten Abgaseinlassport 720 und/oder dem zweiten Abgaseinlassport 714 in einen Einlassport 726 der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 jeweils über die erste Abgaspassage 724 oder die zweite Abgaspassage 722 fließen. Abgase, die durch den Einlassport 726 der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 fließen, können Wärmeenergie zu einem elektrisch leitenden Element 784 der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 übertragen. Die Abgase können dann aus der Energierückgewinnungsvorrichtung über einen Auslassport 728 in eine Richtung, die von einem Pfeil 732 angegeben ist, austreten, durch den Einlassabgasverteiler 706, der mit dem Auslassport 728 gekoppelt ist, fließen und in die Austauscherabgaspassage 709 innerhalb des Inneren des Wärmeaustauschers 700 fließen. Auf diese Art ist der Auslassport 728 der Energierückgewinnungsvorrichtung direkt mit dem Einlassabgasverteiler 706 innerhalb des Wärmeaustauschers 700 gekoppelt. Abgase fließen daher direkt von der Wärmerückgewinnungsvorrichtung 704 zu dem Inneren des Wärmeaustauschers 700.
  • Ein Ventil 785 im Inneren der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 kann einen Fluss von Abgasen von dem Einlassport 726 zu dem elektrisch leitenden Element 784 einstellen. Das Ventil 785 kann zum Beispiel innerhalb einer ersten Vorrichtungspassage 786 angeordnet sein, während das elektrisch leitende Element 784 innerhalb einer zweiten Vorrichtungspassage 788 angeordnet sein kann. Die erste Vorrichtungspassage 786, die zweite Vorrichtungspassage 788, das Ventil 785 und das elektrisch leitende Element 784 können jeweils im Inneren der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 enthalten sein.
  • Bei einem Beispiel kann das Ventil 785 sowohl zu dem Einlassport 726 als auch zu der ersten Vorrichtungspassage 786 geöffnet werden, um einen Abgasfluss in eine Richtung, die von einem Pfeil 787 angegeben wird, zu erhöhen, aber zu der zweiten Vorrichtungspassage 788 geschlossen werden, um einen Abgasfluss in eine Richtung, die von einem Pfeil 789 angegeben wird, zu verringern. Auf diese Art kann der Abgasfluss durch die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 eine Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 nicht erhöhen.
  • Bei einem zweiten Beispiel kann das Ventil 785 sowohl zu dem Einlassport 726 als auch zu der zweiten Vorrichtungspassage 788 geöffnet werden, um einen Abgasfluss in die Richtung, die von einem Pfeil 789 angegeben wird, zu erhöhen, aber zu der ersten Vorrichtungspassage 786 geschlossen werden, um einen Abgasfluss in die Richtung, die von einem Pfeil 787 angegeben wird, zu verringern. Auf diese Art kann der Abgasfluss zu dem elektrisch leitenden Element 784 erhöht werden, und die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 kann steigen.
  • Bei einem dritten Beispiel kann das Ventil sowohl zu dem Einlassport 726, zu der ersten Vorrichtungspassage 786 und der zweiten Vorrichtungspassage 788 geöffnet oder geschlossen werden, um den Abgasfluss in die Richtungen der Pfeile 787 und 789 zu erhöhen oder zu verringern. Auf diese Art kann der Gesamtfluss der Abgase durch die Energierückgewinnungsvorrichtung eingestellt werden.
  • Bei den Beispielen des Öffnens oder Schließens des Ventils 785, wie oben beschrieben, kann das Öffnen oder Schließen des Ventils 785 (in Bezug zu einer oder mehreren entsprechenden Passagen) das vollständige Öffnen des Ventils 785, das vollständige Schließen des Ventils 785 oder das Einstellen einer Öffnungsmenge des Ventils 785 zu einer Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen aufweisen. Zusätzlich, wenn die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 hier als „aktiv“ oder „in Betrieb“ beschrieben wird, kann eine Abgasflussrate in die Richtung eines Pfeils 788 (zum Beispiel zu dem elektrisch leitenden Element) oberhalb einer Schwellenflussrate sein. Wenn die Energierückgewinnungsvorrichtung hier als „inaktiv“ oder „nicht in Betrieb“ beschrieben wird, kann eine Abgasflussrate in die Richtung des Pfeils 788 unterhalb einer Schwellenflussrate sein.
  • Während des Betriebs der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 (wie unten ausführlicher während der Besprechung der 10 beschrieben, kann das elektrisch leitende Element 784 der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 über Berührung mit Abgasen, die in den Einlassport 726 eintreten, erhitzt werden. Ein Teil der Wärmeenergie, der zu dem elektrisch leitenden Element der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 übertragen wird, wird von der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 in elektrische Energie umgewandelt. Abgase, die die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 verlassen, können daher weniger Wärmeenergie haben als die Abgase, die in die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 eintreten, wenn das Abgas in die Richtung des Pfeils 789 durch die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 fließt. Mit anderen Worten können die Abgase, die aus dem Auslassport 728 austreten, eine niedrigere Temperatur haben als die Abgase, die in den Einlassport 726 eintreten, während die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 aktiv ist. Auf diese Art kann die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 verwendet werden, um Abgase zu kühlen und elektrische Energie für ein Maschinensystem (wie das Maschinensystem 600, das von 6 gezeigt wird) zu erzeugen.
  • Der Auslassport 728 der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 ist mit dem Einlassabgasverteiler 706 gekoppelt, und der Einlassabgasverteiler 706 ist mit den Austauscherabgaspassagen 709 gekoppelt. Gase, die aus dem Auslassport 728 der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 austreten, fließen durch den Einlassabgasverteiler 706 in die Austauscherabgaspassagen 709. Die Austauscherabgaspassagen 709 routen dann das Abgas durch den Auslassabgasverteiler 707 zu dem Abgasauslassport 764 (der mit dem Auslassabgasverteiler 707 gekoppelt ist) in eine Richtung, die durch einen Pfeil 760 angegeben wird.
  • Der Abgasauslassport 764 ist mit einer Passage 766 außerhalb des Inneren des Wärmeaustauschers 700 gekoppelt. Ein Vierwegeventil 768 (wie zum Beispiel das Vierwegeventil 650, das von 6 gezeigt wird), ist mit einer Passage 766 (wie zum Beispiel einer dritten Rücklaufpassage 649, die von 6 gezeigt wird), ND-AGR-Passage 778 (wie zum Beispiel die ND-AGR-Passage 652, die von 6 gezeigt wird), HD-AGR-Passage 772 (wie zum Beispiel die HD-AGR Passage 607, die von 6 gezeigt wird) und Abgasrücklaufleitung 776 (wie zum Beispiel Abgasrücklaufleitung 651, die von 6 gezeigt wird) gekoppelt. Das Vierwegeventil 768 kann durch die Steuervorrichtung betätigt (zum Beispiel geöffnet oder geschlossen) werden, um einen Fluss von Gasen von dem Abgasauslassport 764 des Wärmeaustauschers 700 durch die Passage 766 und in die HD-AGR-Passage 772 und/oder die ND-AGR-Passage 778 oder die Abgasrücklaufleitung 776 ähnlich wie die Betätigung des Vierwegeventils 650, die oben in der Besprechung der 6 beschrieben ist, zu erhöhen oder zu verringern.
  • Als ein Beispiel des Betätigens des Vierwegeventils 768, kann das Vierwegeventil 768 zu der HD-AGR-Passage 772 geöffnet und zu der Passage 766 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen von der Passage 766 durch die HD-AGR-Passage 772 zu erhöhen, und zu der ND-AGR-Passage 778 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen durch die ND-AGR-Passage 778 zu verringern, zu der Abgasrücklaufleitung 776 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen durch die Abgasrücklaufleitung 776 zu verringern, oder sowohl zu der ND-AGR-Passage 778 als auch zu der Abgasrücklaufleitung 776 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen sowohl zu der ND-AGR-Passage 778 als auch zu der Abgasrücklaufleitung 776 zu verringern. Bei dieser Konfiguration routet der Wärmeaustauscher 700 Abgas in eine Richtung, die von einem Pfeil 770 angegeben ist, zu dem Ansaugsystem, um HD-AGR (wie in der Besprechung der 6 beschrieben) bereitzustellen. Als ein anderes Beispiel kann das Vierwegeventil 768 zu der ND-ADR-Passage 778 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen durch die ND-AGR-Passage 778 zu erhöhen, und zu der HD-AGR-Passage 772 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen durch die HD-AGR-Passage 772 zu verringern, zu der Abgasrückführleitung 776 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen durch die Abgasrückführleitung 776 zu verringern, oder sowohl zu der HD-AGR-Passage 772 und Abgasrückführleitung 776 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen sowohl durch die HD-AGR-Passage 772 als auch die Abgasrücklaufleitung 776 zu verringern. Bei dieser Konfiguration routet der Wärmeaustauscher 700 Abgas in eine Richtung, die von einem Pfeil 780 angegeben ist, zu dem Ansaugsystem, um ND-AGR bereitzustellen. Als noch ein anderes Beispiel kann das Vierwegeventil 768 zu der Abgasrücklaufleitung 776 geöffnet werden, um einen Fluss von Gasen durch die Abgasrücklaufleitung 776 zu erhöhen, und zu der HD-AGR-Passage 772 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen durch die HD-AGR-Passage 772 zu verringern, zu der ND-AGR-Passage 778 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen durch die ND-AGR-Passage 778 zu verringern, oder sowohl zu der HD-AGR-Passage 772 als auch zu der ND-AGR-Passage 778 geschlossen werden, um den Fluss von Gasen sowohl zu der HD-AGR-Passage 772 als auch zu der ND-AGR-Passage 778 zu verringern. Bei dieser Konfiguration routet der Wärmeaustauscher 700 Abgas in eine Richtung, die von einem Pfeil 774 angegeben wird, zu dem Abgassystem an einer Stelle stromaufwärts der Turbine über die Abgasrücklaufleitung 776 (zum Beispiel ähnlich der Abgasrückführleitung 651, die von 6 gezeigt wird) zurück. Als noch ein anderes Beispiel kann das Vierwegeventil 768 zu der ND-AGR-Passage 778, der HD-AGR-Passage 772 und der Abgasrücklaufleitung 776 geöffnet oder geschlossen werden, um einen Fluss von Gasen jeweils durch die ND-AGR-Passage 778, HD-AGR-Passage 772 und Abgasrücklaufleitung 776 zu erhöhen oder zu verringern, oder das Vierwegeventil 768 kann zu der Passage 766 geöffnet oder geschlossen werden, um den Fluss von Gasen aus dem Abgasauslassport 764 zu erhöhen oder zu verringern. Bei dieser Konfiguration kann das Vierwegeventil 768 den Abgasfluss zu jeder der drei oben erwähnten Passagen einstellen.
  • Bei einem beispielhaften Betrieb des Wärmeaustauschers 700 gemäß der Einrichtung, die von 7 gezeigt wird (und die oben beschrieben ist), fließt Abgas in den Wärmeaustauscher 700 sowohl über die erste Abgaseinlasspassage 716 als auch über die zweite Abgaseinlasspassage 710. Das Abgas fließt zu der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 und überträgt einen ersten Teil von Wärmeenergie zu der Energierückgewinnungsvorrichtung 704. Die Energierückgewinnungsvorrichtung 704 wandelt eine Menge (basierend auf einer Effizienz der Energierückgewinnungsvorrichtung) des ersten Teils der Wärmeenergie in elektrische Energie um und speichert die elektrische Energie in einer Batterie (wie zum Beispiel in der Batterie 602, die von 6 gezeigt wird). Das Abgas fließt dann aus der Energierückgewinnungsvorrichtung 704 über den Auslassport 728 durch den Einlassabgasverteiler 706 und in die Austauscherabgaspassagen 709. Indes fließt Ansaugluft von dem Ansaugsystem durch die Ansaugluftpassage 734 in die Austauscheransaugpassagen 703 über den Ansauglufteinlassport 738. Die Abgase, die durch die Austauscherabgaspassagen 709 fließen, übertragen einen zweiten Teil von Wärmeenergie auf die Ansaugluft, die durch die Austauscheransaugpassagen 703 fließt, über die Nähe der Austauscherabgaspassagen 709 zu den Austauscheransaugpassagen 703. Durch diese Wechselwirkung steigt die Temperatur der Ansaugluft, während die Temperatur das Abgases sinkt. Das Dreiwegeventil 754 wird dann von der Steuervorrichtung zu der zweiten SAI-Passage 756 geöffnet, um den Fluss von Ansaugluft zu der zweiten SAI-Passage 756 zu erhöhen. Der erhöhte Ansaugluftfluss erhöht die Temperatur der zweiten Emissionssteuervorrichtung über exotherme Reaktion zwischen Ansaugluft und Abgas in dem Abgassystem, wie oben beschrieben. Das Vierwegeventil 768 wird von der Steuervorrichtung zu der ND-AGR-Passage 778 geöffnet, um den Abgasfluss von den Austauscherabgaspassagen 709 durch die ND-AGR Passage 778 und zu dem Ansaugsystem zu erhöhen. Der erhöhte Abgasfluss zu dem Ansaugsystem stellt ND-AGR bereit und verringert schädliche Emissionen aus dem Abgassystem.
  • Der oben stehende Betrieb des Wärmeaustauschers 700 ist ein Beispiel des Fließens von Abgasen und Ansaugluft durch den Wärmeaustauscher 700 gemäß der Konfiguration, die von 7 beschrieben wird, und ist kein einschränkender Fall. Zusätzliche Betriebsverfahren sind in der Besprechung der 10 bis 12 unten beschrieben. Durch Einstellen von Abgas- und Ansaugluftfluss durch den Wärmeaustauscher über Betätigung von Ventilen, die mit den Einlass- und Auslassports des Wärmeaustauschers (wie mit dem Dreiwegeventil 754 und dem Vierwegeventil 768) gekoppelt sind, kann die Maschinenleistung erhöht werden.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Maschinensystems, das einen Wärmeaustauscher aufweist. Das Maschinensystem 800 der 8 weist mehrere Bauteile auf, die denjenigen ähnlich sind, die von dem Maschinensystem 600 der 6 gezeigt werden. Ähnliche Bauteile zwischen 6 und 8 können ähnlich bezeichnet sein und werden eventuell in der Besprechung der 8 unten nicht erneut eingeführt.
  • Das Maschinensystem 800 weist ein Steuersystem 867 auf. Das Steuersystem 867 besteht aus Sensoren 865, Aktuatoren 863 und einer Steuervorrichtung 869. Die Sensoren 865 können mehrere Sensoren (Temperatursensoren, Drucksensoren usw.), die denjenigen, die von 6 gezeigt werden, ähnlich sind, aufweisen, und können zusätzliche Sensoren, die von 8 gezeigt werden, wie unten beschrieben aufweisen. Auf ähnliche Art können die Aktuatoren 863 mehrere Aktuatoren aufweisen (zum Beispiel Aktuatoren von Ventilen), wie in der Besprechung der 6 beschrieben, und können zusätzliche Aktuatoren, wie unten beschrieben, aufweisen. Die Steuervorrichtung 869 kann eine ähnliche Struktur und Konfiguration wie die der Steuervorrichtung 669, die von 6 gezeigt wird, umfassen. Die Steuervorrichtung 869 weist jedoch zusätzliche Anweisungen und/oder Logik in nichtflüchtigem Speicher zum Steuern eines Kühlmittelflusses innerhalb von Bauteilen des Maschinensystems 800 auf. Insbesondere weist die Steuervorrichtung 869 Anweisungen zum Einstellen von Kühlmittelfluss als Reaktion auf eine gemessene oder geschätzte Abgastemperatur (wie in der Besprechung der 11–12 unten beschrieben) auf.
  • Ein Wärmeaustauscher 801 ist sowohl mit dem Ansaugsystem 670 als auch mit dem Abgassystem 672 des Maschinensystems 800 gekoppelt und weist eine Energierückgewinnungsvorrichtung 604 auf. Bei einem Beispiel ist die Energierückgewinnungsvorrichtung 604 in den Wärmeaustauscher 801 derart integriert, dass die Energierückgewinnungsvorrichtung 604 fluidisch und physisch mit dem Wärmeaustauscher 801 gekoppelt ist (zum Beispiel direkt ohne eingreifende Bauteile, die die Wärmerückgewinnungsvorrichtung 604 und den Wärmeaustauscher 801 trennen, gekoppelt ist). Der Wärmeaustauscher 801 des Maschinensystems 800 ist zusätzlich fluidisch mit einem Kühler 861 gekoppelt. Der Wärmeaustauscher 801 ist konfiguriert, um Kühlmittel von dem Kühler 861 zu empfangen und Kühlmittel zu dem Kühler 861 zurückzugeben. Kühlmittel wird innerhalb des Wärmeaustauschers 801 über eine Vielzahl von Kühlmittelpassagen (wie von 9 gezeigt und in der Besprechung der 9 unten beschrieben) geroutet.
  • Der Wärmeaustauscher 801 weist einen Kühlmitteleinlassport 864 und einen Kühlmittelauslassport 854 auf. Der Kühlmitteleinlassport 864 ist mit einer ersten Kühlmittelpassage 860 gekoppelt, und die erste Kühlmittelpassage 860 ist mit dem Kühler 861 gekoppelt. Ein Ventil 862 ist zusätzlich mit der ersten Kühlmittelpassage 860 gekoppelt, um einen Kühlmittelfluss zu dem Wärmeaustauscher 801 einzustellen. Das Ventil 862 kann von der Steuervorrichtung 869 zum Beispiel betätigt (zum Beispiel geöffnet oder geschlossen) werden, um den Kühlmittelfluss von dem Kühler 861 zu dem Wärmeaustauscher 801 als Reaktion auf Betriebszustände des Wärmeaustauschers 801 zu erhöhen oder zu verringern. Ein Temperatursensor 858 ist mit der ersten Kühlmittelpassage 860 gekoppelt und kann ein Signal zu der Steuervorrichtung 869 übertragen, um eine Kühlmitteltemperatur innerhalb der ersten Kühlmittelpassage 860 anzugeben. Der Wärmeaustauscher 801 kann Kühlmittel zu dem Kühler 861 über eine zweite Kühlmittelpassage 856, die sowohl mit dem Wärmeaustauscher 801 (über den Kühlmittelauslassport 854) als auch mit dem Kühler 861 gekoppelt ist, zurückgeben.
  • Bei einem beispielhaften Betrieb des Wärmeaustauschers 801, der von 8 gezeigt wird, kann der Wärmeaustauscher 801 Ansaugluft von dem Ansaugsystem 670 über die Ansaugluftpassage 608 empfangen, und kann auch Abgas von dem Abgassystem 672 über die erste Abgaspassage 616 und/oder die zweite Abgaspassage 615 empfangen. Ansaugluft kann aus dem Wärmeaustauscher 801 über die erste Rücklaufpassage 629 und/oder die zweite Rücklaufpassage 648 fließen, und Abgas kann aus dem Wärmeaustauscher 801 über die dritte Rücklaufpassage 649 fließen. Zusätzlich kann Kühlmittel zu dem Wärmeaustauscher 801 über die erste Kühlmittelpassage 860 fließen, und Kühlmittel kann aus dem Wärmeaustauscher 801 über die zweite Kühlmittelpassage 856 fließen. Der Kühlmittelfluss kann als Reaktion auf den Betrieb der Energierückgewinnungsvorrichtung 604 und gemessener oder geschätzter Abgastemperatur (wie weiter in der Besprechung der 11–12 unten beschrieben) steigen oder sinken. Innerhalb des Wärmeaustauschers werden der Ansaugluft-, Abgas- und Kühlmittelfluss alle voneinander getrennt gehalten (über eine Vielzahl von Passagen des Wärmeaustauschers), so dass sich der Kühlmittelfluss, der Abgasfluss und der Ansaugluftfluss innerhalb des Wärmeaustauschers nicht miteinander mischen. Auf diese Art kann Wärme nur zwischen dem Kühlmittel, den Abgasen und der Ansaugluft innerhalb des Wärmeaustauschers übertragen werden.
  • Durch Einstellen des Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher 801, kann die Temperatur der Ansaugluft und des Abgases, die durch den Wärmeaustauscher 801 fließen, eingestellt werden. Die Steuervorrichtung 869 kann zum Beispiel den Kühlmittelfluss erhöhen, um den Wärmeaustauscher 801 zu erhitzen, um eine Temperatur von Abgas, das durch den Wärmeaustauscher 801 fließt, zu verringern. Auf diese Art kann AGR mit einer niedrigeren Temperatur bereitgestellt werden, und die Maschinenleistung kann erhöht werden.
  • 9 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Wärmeaustauschers, wie der Wärmeaustauscher 801, der von 8 gezeigt wird. Der Wärmeaustauscher 900, der von 9 gezeigt wird, weist mehrere Bauteile auf, die denjenigen, die von dem Wärmeaustauscher 700 der 7 gezeigt werden, ähnlich sind. Bauteile, die von 9 gezeigt werden, die auch innerhalb der 7 enthalten sind und während der Besprechung der 7 eingeführt wurden, werden in der folgenden Besprechung der 9 eventuell nicht erneut eingeführt.
  • Der Wärmeaustauscher 900, der von 9 gezeigt wird, weist eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung 704, eine erste Vielzahl von Passagen 703 (die hier Austauscheransaugpassagen 703 genannt werden können), die zwischen einem Einlassansaugluftverteiler 705 und einem Auslassansaugluftverteiler 708 im Inneren eines Gehäuses 902 des Wärmeaustauschers 900 gekoppelt sind, eine zweite Vielzahl von Passagen 709 (die hier Austauscherabgaspassagen 709 genannt werden können), die zwischen einem Einlassabgasverteiler 706 und einem Auslassabgasverteiler 707 innerhalb des Inneren des Gehäuses 902 des Wärmeaustauschers 900 gekoppelt sind, und eine Vielzahl von Passagen und Ventilen, die den Wärmeaustauscher 900 sowohl mit einem Ansaugsystem (zum Beispiel dem Ansaugsystems 670, das von 8 gezeigt wird) und einem Abgassystem (zum Beispiel dem Abgassystem 672, das von 8 gezeigt wird) in einer Konfiguration ähnlich der, die von dem Wärmeaustauscher 700 der 7 gezeigt wird, koppeln. Der Wärmeaustauscher 900 weist zusätzlich eine dritte Vielzahl von Passagen 910 auf (die hier Austauscherkühlmittelpassagen 910) genannt werden können), die zwischen einem Einlasskühlmittelverteiler 994 und einem Auslasskühlmittelverteiler 995 innerhalb des Inneren des Gehäuses 902 des Wärmeaustauschers 900 gekoppelt sind, auf. Ähnlich der Anordnung, die von 7 gezeigt wird und die oben unter Bezugnahme auf 7 besprochen ist, können die Austauscherabgaspassagen 709 und Austauscheransaugpassagen 703 senkrecht zueinander angeordnet sein. Die Austauscherkühlmittelpassagen 910 können senkrecht zu jeder der Austauscherabgaspassagen 709 und Austauscheransaugpassagen 703 angeordnet sein, und eine Schnittfläche zwischen den drei Vielzahlen von Passagen (Austauscherabgaspassagen 709, Austauscheransaugpassagen 703 und Austauscherkühlmittelpassagen 910) können ein Wärme leitendes Material (zum Beispiel Metall) aufweisen. Auf diese Art kann Wärmeenergie zwischen Ansaugluft, die durch die Austauscheransaugpassagen 703, fließt, Abgas, das durch die Austauscherabgaspassagen 709 fließt, und Kühlmittel, das durch die Austauscherkühlmittelpassagen 910 fließt, übertragen werden.
  • Kühlmittel (zum Beispiel von einem Kühler, wie zum Beispiel dem Kühler 861, der von 8 gezeigt wird) fließt durch eine Kühlmitteleinlasspassage 982 (wie zum Beispiel die erste Kühlmittelpassage 860, die von 8 gezeigt wird) in eine Richtung, die von einem Pfeil 984 angegeben wird. Der Kühlmittelfluss durch die Kühlmitteleinlasspassage 982 wird durch eine Steuervorrichtung (wie die Steuervorrichtung 869, die von 8 gezeigt wird) über Betätigung (zum Beispiel Öffnen oder Schließen) des Ventils 988 (zum Beispiel das Ventil 862, das von 8 gezeigt wird), das innerhalb der Kühlmitteleinlasspassage 982 angeordnet ist, eingestellt. Ein Temperatursensor 986 (wie zum Beispiel der Temperatursensor 858, der von 8 gezeigt wird), ist mit der Kühlmitteleinlasspassage 982 gekoppelt und kann ein Signal zu der Steuervorrichtung übertragen, um eine Temperatur von Kühlmittel, das innerhalb der Kühlmitteleinlasspassage 982 fließt, anzugeben.
  • Die Kühlmitteleinlasspassage 982 ist mit einem Kühlmitteleinlassport 990 des Gehäuses 902 für den Wärmeaustauscher 900 gekoppelt. Der Kühlmitteleinlassport 990 ist zusätzlich mit dem Einlasskühlmittelverteiler 994 gekoppelt, und der Einlasskühlmittelverteiler 994 ist mit den Austauscherkühlmittelpassagen 910 gekoppelt. Kühlmittel kann durch die Kühlmitteleinlasspassage 982 in den Kühlmitteleinlassport 990 und durch den Einlasskühlmittelverteiler 994 in die Austauscherkühlmittelpassagen 910 fließen. Auf diese Art kann Kühlmittel einstellbar (über Öffnen oder Schließen des Ventils 988) von dem Kühler zu den Austauscherkühlmittelpassagen 910 des Wärmeaustauschers 900 fließen.
  • Kühlmittel fließt durch die Austauscherkühlmittelpassagen 910 und wird zu dem Auslasskühlmittelverteiler 995 innerhalb des Inneren des Gehäuses 902 gelenkt. Der Auslasskühlmittelverteiler 995 ist mit einem Kühlmittelauslassport 996 des Gehäuses 902 gekoppelt, und der Kühlmittelauslassport 996 ist zusätzlich mit einer Kühlmittelauslasspassage 998 außerhalb des Inneren des Gehäuses 902 gekoppelt. Kühlmittel kann aus den Austauscherkühlmittelpassagen 910 durch den Auslasskühlmittelverteiler 995 in den Kühlmittelauslassport 996 und durch die Kühlmittelauslasspassage 998 in eine Richtung, die von einem Pfeil 997 angegeben wird, fließen.
  • Durch Konfigurieren des Wärmeaustauschers 900 mit den Austauscherkühlmittelpassagen 910 auf diese Art, können die Austauscherkühlmittelpassagen 910 selektiv Kühlmittel von dem Kühler über den Einlasskühlmittelverteiler 994, der mit dem Kühlmitteleinlassport 990 des Gehäuses 902 gekoppelt ist, empfangen, und können Kühlmittel zu dem Kühler über den Auslasskühlmittelverteiler 995, der mit dem Kühlmittelauslassport 996 des Gehäuses 902 gekoppelt ist, zurückgeben. Das Kühlmittel kann Wärmeenergie von Ansaugluft empfangen, die durch die Austauscheransaugpassagen 703 fließt, und/oder Abgas, das durch die Austauscherabgaspassagen 709 fließt, und das Kühlmittel kann Wärmeenergie auf den Kühler übertragen. Die Steuervorrichtung kann den Kühlmittelfluss durch den Kühler (wie in der Besprechung der 11–12 unten beschrieben) über Öffnen oder Schließen des Ventils 982 einstellen, um eine Menge an Wärmeenergieaustausch (zum Beispiel Einstellen einer Temperatur) zwischen Kühlmittel, Ansaugluft und Abgas einzustellen. Auf diese Art kann die Maschinenleistung erhöht werden.
  • 10 veranschaulicht ein Verfahren 1000 zum Einstellen des Betriebs einer Energierückgewinnungsvorrichtung (wie der Energierückgewinnungsvorrichtung 704, die von den 7 und 9 gezeigt wird), mit einem Wärmeaustauscher (wie dem Wärmeaustauscher 601, der von 6 gezeigt wird, oder dem Wärmeaustauscher 801, der von 8 gezeigt wird) gekoppelt ist, als Reaktion auf Betriebszustände einer Maschine (wie der Maschine 168, die von 6 und von 8 gezeigt wird). Das Verfahren weist das Erhöhen, Aufrechterhalten oder Verringern einer Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung über eine Steuervorrichtung (wie die Steuervorrichtung 669, die von 6 gezeigt wird, oder die Steuervorrichtung 869, die von 8 gezeigt wird) basierend auf Signalen von Sensoren (wie den Sensoren 665, die während der Besprechung der 6 beschrieben wurden, oder die Sensoren 865 der 8) eines Maschinensystems (wie des Maschinensystem 600, das von 6 gezeigt wird, oder des Maschinensystems 800, das von 8 gezeigt wird) auf.
  • Das Verfahren weist bei 1002 das Schätzen und/oder Messen von Maschinenbetriebszuständen basierend auf einer oder mehreren Ausgaben diverser Sensoren innerhalb des Maschinensystems (wie zum Beispiel diverser Temperatursensoren, Drucksensoren usw., wie oben beschrieben) und/oder auf Betriebszuständen des Maschinensystems auf. Die Maschinenbetriebszustände können Maschinendrehzahl und -last, AGR-Flussrate (ND und/oder HD), Masseluftstromrate, Turbinendrehzahl, Verdichtereinlassdruck, Emissionssteuervorrichtungstemperatur, Kühlmittelflussrate, eine Anfrage eines oder mehrerer elektrischer Bauteile der Maschine, Abgastemperaturen, Ansauglufttemperaturen usw. aufweisen. Die Betriebszustände können auch die Betriebszustände des Wärmeaustauschers (zum Beispiel elektrische Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung, Temperatur von Abgasen innerhalb des Abgassystems, Flussrate von Gasen durch den Wärmeaustauscher usw.) aufweisen.
  • Das Verfahren setzt zu 1004 fort, wo das Verfahren das Erfassen, ob die Maschine in einem Kaltstartzustand ist, aufweist. Ein Kaltstartzustand kann das Einstellen der Maschine von einem Nichtbetriebszustand auf einen Betriebszustand aufweisen, während eine Temperatur der Maschine unterhalb einer Schwellentemperatur ist. Die Schwellentemperatur kann auf einer Standardbetriebstemperatur der Maschine während längerer Zeitspannen niedriger bis mäßiger Maschinenlast basieren. Als ein Beispiel kann die Temperatur der Maschine basierend auf einem Signal, das zu der Steuervorrichtung von einem oder mehreren Sensoren übertragen wird, die konfiguriert sind, um eine Temperatur von Kühlmittel, das innerhalb der Maschine zirkuliert, zu erfassen, geschätzt werden. Die Steuervorrichtung kann den geschätzten Wert der Maschinentemperatur mit dem Schwellenwert vergleichen, um zu bestimmen, ob die Maschine in einem Kaltstartzustand ist.
  • Falls die Steuervorrichtung bei 1004 bestimmt, dass die Maschine in einem Kaltstartzustand ist, setzt das Verfahren zu 1014 fort, wo das Verfahren das Verringern einer Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung des Wärmeaustauschers aufweist. Die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung weist einen elektrischen Strom auf, der von der Energierückgewinnungsvorrichtung erzeugt wird. Der elektrische Strom wird als Reaktion auf eine Übertragung von Wärmeenergie zu der Energierückgewinnungsvorrichtung von Abgas, das durch die Energierückgewinnungsvorrichtung fließt, erzeugt. Falls die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung nicht weiter verringert werden kann (falls die Ausgabe zum Beispiel eine Mindestausgabe ist), kann die Steuervorrichtung die Mindestausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung aufrechterhalten. Bei einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 1014 das Abschalten der Energierückgewinnungsvorrichtung derart aufweisen, dass keine Wärmeenergie aus den Abgasen, die durch die Energierückgewinnungsvorrichtung und zu dem Wärmeaustauscher durchgehen, extrahiert wird.
  • Eine Menge von Wärmeenergie, die auf die Energierückgewinnungsvorrichtung von den Abgasen übertragen wird, kann zum Beispiel zu einer Temperatur und Massendurchflussrate des Abgases proportional sein. Der elektrische Strom, der von der Energierückgewinnungsvorrichtung erzeugt wird, kann daher auch zu der Temperatur und Massendurchflussrate der Abgase proportional sein. Während eines Kaltstartzustands, kann die Abgas-Massendurchflussrate durch ein Abgassystem im Vergleich zu einer Abgas-Massendurchflussrate während mittlerer Maschinenbetriebszustände (zum Beispiel niedrige bis mäßige Maschinenlast während einer längeren Zeitspanne) verringert werden. Eine Abgas-Massendurchflussrate durch den Wärmeaustauscher (und die Energierückgewinnungsvorrichtung) kann daher während eines Kaltstartzustands verringert werden. Die verringerte Abgasflussrate durch den Wärmeaustauscher resultiert in einer verringerten Menge an Wärmeenergie, die für den Wärmeaustauscher aus Abgas, das durch einen Kaltstartzustand fließt, verfügbar ist, im Vergleich zu einer Menge an Wärmeenergie, die für den Wärmeaustauscher aus Abgas, das während Maschinenbetriebszuständen fließt, wenn die Maschinentemperaturen oberhalb eines Schwellenwerts (zum Beispiel Kaltstartschwellenwerte wie oben beschrieben) sind. Als Reaktion auf den Kaltstartzustand, kann die Steuervorrichtung die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung verringern, um die Menge an Wärmeenergie, die von Abgas, das in den Wärmeaustauscher fließt, weg übertragen wird, zu verringern (zum Beispiel zum Verringern des Kühlens des Abgases).
  • Als ein Beispiel kann durch Verringern der Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung auf diese Art während eines Kaltstartzustands, Abgas, das aus der Energierückgewinnungsvorrichtung und in Austauscherabgaspassagen (wie die Austauscherabgaspassagen 709, die von 7 und 9 gezeigt werden) eine erhöhte Menge an Wärmeenergie im Vergleich zu Abgas, das durch die Energierückgewinnungsvorrichtung fließt, wenn die Ausgabe nicht verringert wird, wahren. Bei einem Beispiel kann die bewahrte Wärmeenergie des Abgases von dem Wärmeaustauscher eingesetzt werden, um Ansaugluft, die durch die Austauscheransaugpassagen (wie die Austauscheransaugpassagen 703, die von 7 und 9 gezeigt werden) zu erhitzen. Auf diese Art kann Ansaugluft für Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem mit einer höheren Temperatur bereitgestellt werden, um eine Effizienz einer exothermen Reaktion (wie oben in der Beschreibung der 7 besprochen) zu erhöhen.
  • Bei einem Beispiel kann das Verringern der Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung, der Ausgabe (zum Beispiel erzeugter elektrischer Strom) der Energierückgewinnungsvorrichtung durch Umleiten eines Teils der Abgase von einem Element der Energierückgewinnungsvorrichtung, das konfiguriert ist, um Wärmeenergie von dem Abgas zu empfangen, weg, verringert werden. Das Abgas kann über Betätigen eines Ventils (nicht gezeigt) im Inneren der Energierückgewinnungsvorrichtung von der Steuervorrichtung umgeleitet werden. Durch Einstellen einer Position (zum Beispiel einer Öffnungsmenge) eines Ventils innerhalb der Energierückgewinnungsvorrichtung (wie des Ventils 785, das von 7 und 9 gezeigt wird und oben beschrieben ist) über die Steuervorrichtung, kann eine Menge an Abgasfluss, die von der Energierückgewinnungsvorrichtung und in die Austauscherabgaspassagen umgeleitet wird, eingestellt werden. Auf diese Art verringert das Verringern der Öffnungsmenge des Ventils die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung.
  • Falls ein Kaltstart bei 1004 nicht erfasst wird, setzt das Verfahren zu 1006 weiter, wo das Verfahren das Bestimmen, ob die Maschinenlast niedriger ist als eine Schwellenmaschinenlast, aufweist. Als ein Beispiel kann die Maschinenlast basierend auf Maschinendrehmomentausgabe bestimmt werden. Bei einem Beispiel kann die Schwellenmaschinenlast auf einer Maschinendrehmomentausgabe, die für eine mäßige Maschinenbetriebsdrehzahl typisch ist, basieren. Bei einem anderen Beispiel kann die Schwellenmaschinenlast auf eine relativ niedrige Maschinenlast hinweisen, bei der Abgastemperaturen und/oder Abgasflussraten durch eine Abgaspassage verringert werden können. Ein oder mehrere Sensoren, die mit der Maschine gekoppelt sind, wie zum Beispiel ein Saugrohrdrucksensor, Temperatursensor und/oder Massendurchflusssensor, können Informationen (zum Beispiel Signale) zu der Steuervorrichtung übertragen. Die Steuervorrichtung kann Signale von einem oder mehreren der Sensoren auslegen, um Maschinenlast zu bestimmen.
  • Falls die Maschinenlast von der Steuervorrichtung als unterhalb der Schwellenmaschinenlast bei 1004 bestimmt wird, setzt das Verfahren zu 1014 fort, wo das Verfahren das Verringern einer Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung des Wärmeaustauschers, wie oben erklärt, aufweist.
  • Während Perioden mit niedriger Maschinenlast (zum Beispiel Perioden, in welchen gemessene Maschinenlast niedriger ist als die Schwellenmaschinenlast), kann die Abgas-Massendurchflussrate im Vergleich zu Perioden mit mäßiger oder hoher Maschinenlast verringert werden. Die Steuervorrichtung kann daher die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung verringern, um Wärmeenergie des Abgases, das aus der Energierückgewinnungsvorrichtung (wie oben beschrieben) fließt, zu wahren. Auf diese Art kann Abgas, das durch die Austauscherabgaspassagen fließt, Wärmeenergie auf die Ansaugluft, die durch die Austauscheransaugpassagen fließt, übertragen. Das Abgas kann dann zu dem Abgassystem mit einer relativ höheren Temperatur zurückgegeben werden, indem die Energievorrichtungsausgabe im Vergleich zu den Abgasen, die zu dem Abgassystem ohne Verringern der Energievorrichtungsausgabe zurückgegeben werden, verringert wird.
  • Falls bei 1006 die gemessene Maschinenlast als gleich oder größer als die Schwellenmaschinenlast bestimmt wird, setzt das Verfahren zu 1008 fort, wo das Verfahren das Bestimmen, ob eine Temperatur des Abgases niedriger ist als eine Schwellenabgastemperatur, aufweist. Die Temperatur des Abgases kann durch einen oder mehrere Sensoren gemessen werden, die mit dem Abgassystem gekoppelt sind, wie zum Beispiel (ohne darauf beschränkt zu sein) durch den Temperatursensor 189, der von 6 und 8 gezeigt wird. Bei einem Beispiel kann die Schwellenabgastemperatur auf einer Temperatur für effizienten Betrieb der Energierückgewinnungsvorrichtung basieren. Wie in der Besprechung der 6 beschrieben, kann eine erste Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung auf einer Temperatur unter einer zweiten Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung gehalten werden, um einen Temperaturgradienten (zum Beispiel Temperaturunterschied) über die Vorrichtung zu erhöhen. In diesem Fall kann die Schwellenabgastemperatur auf einer Temperatur basieren, die von der Steuervorrichtung bestimmt wird, um die zweite Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung ausreichend auf eine Schwellenbetriebstemperatur zu erhitzen.
  • Falls die Maschinentemperatur von der Steuervorrichtung als unterhalb der Schwellenabgastemperatur bei 1008 bestimmt wird, setzt das Verfahren zu 1014 fort, wo das Verfahren das Verringern einer Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung des Wärmeaustauschers, wie oben erklärt, aufweist. Die Steuervorrichtung kann zum Beispiel die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung verringern, bis die Abgastemperatur, die in den Wärmeaustauscher eintritt, auf die Schwellenabgastemperatur gestiegen ist, um effizienten Betrieb der Energierückgewinnungsvorrichtung bereitzustellen.
  • Falls die gemessene Abgastemperatur als gleich oder höher als die Schwellenabgastemperatur bei 1008 bestimmt wird, setzt das Verfahren zu 1010 fort, wo das Verfahren das Bestimmen, ob Regeneration eines Dieselpartikelfilters (DPF) oder eines Benzinpartikelfilters (GPF) aktiv ist, aufweist. Vor dem Bestimmen bei 1010, kann die Steuervorrichtung zum Beispiel das Regenerieren eines Maschinenpartikelfilters (DPF für eine Maschine, die Dieselkraftstoff verwendet, oder GPF für eine Maschine, die Benzinkraftstoff verwendet) eingeleitet haben.
  • Falls die Steuervorrichtung bestimmt, dass die Regeneration des Maschinenpartikelfilters bei 1010 aktiv ist, setzt das Verfahren zu 1014 weiter, wo das Verfahren das Verringern einer Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung des Wärmeaustauschers, wie oben erklärt, aufweist. Das Verringern der Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung des Wärmeaustauschers als Reaktion auf eine aktive Regeneration des Maschinenpartikelfilters kann in einer erhöhten Temperatur der Abgase, die aus dem Wärmeaustauscher fließen, resultieren. Die erhöhte Temperatur der Abgase kann die Effizienz der Regeneration des Maschinenpartikelfilters erhöhen.
  • Falls die Steuervorrichtung bestimmt, dass die Regeneration des Maschinenpartikelfilters bei 1010 nicht aktiv ist, setzt das Verfahren zu 1012 fort, wo das Verfahren das Erhöhen oder Aufrechterhalten einer Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung des Wärmeaustauschers aufweist. Bei einem Beispiel kann die Maschine mit einer erhöhten Maschinenlast und/oder einer erhöhten Abgastemperatur betrieben werden. Die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung kann erhöht werden, um die zusätzliche Wärmeenergie, die zu dem Wärmeaustauscher geliefert wird, einzusetzen. Bei einem zweiten Beispiel kann die Steuervorrichtung den Niederdruck-AGR-Fluss und/oder den Hochdruck-AGR-Fluss erhöhen, während Maschinenlast steigt, und/oder als Reaktion auf zusätzliche Maschinenbetriebszustände. In diesem Fall kann die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung erhöht werden, um die Temperatur des Abgases, das aus der Energierückgewinnungsvorrichtung fließt, zu verringern, um eine Temperatur der Abgase für die AGR-Einspritzung zu verringern. Bei einem dritten Beispiel kann die Maschine mit einer relativ konstanten Maschinenlast während einer längeren Zeitspanne arbeiten, und die Steuervorrichtung kann eine effiziente Ausgaberate für die Energierückgewinnungsvorrichtung gemäß der Maschinenlast umgesetzt haben. In dieser Situation kann die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung aufrechterhalten werden (zum Beispiel von der Steuervorrichtung nicht eingestellt werden), um weiterhin eine effiziente Menge an Erzeugung elektrischer Energie zu dem Maschinensystem bereitzustellen.
  • 11 zeigt ein Verfahren 1100 zum Einstellen Ansaugluft-, Abgas- und/oder Kühlmittelflusses durch einen Wärmeaustauscher (wie den Wärmeaustauscher 700, der in 7 gezeigt ist, und/oder den Wärmeaustauscher 900, der von 9 gezeigt wird) als Reaktion auf eine Ausgabe einer Energierückgewinnungsvorrichtung (wie der Energierückgewinnungsvorrichtung 704, die von den 7 und 9 gezeigt wird). Wie unten beschrieben, kann das Einstellen eines oder mehrerer Flüsse auf einer Abgastemperatur an einer Stelle innerhalb eines Abgassystems basieren. Alternativ kann das Einstellen eines oder mehrerer Flüsse auf einer geschätzten Temperatur von Abgasen innerhalb des Wärmeaustauschers gemäß der Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung basieren.
  • Bei 1102 weist das Verfahren das Schätzen und/oder Messen von Maschinenbetriebszuständen basierend auf einer oder mehreren Ausgaben diverser Sensoren in dem Maschinensystem und/oder Betriebszuständen des Maschinensystems (wie zum Beispiel diversen Temperatursensoren, Drucksensoren usw., wie oben beschrieben) auf. Die Maschinenbetriebszustände können Maschinendrehzahl und -last, AGR-Flussrate (ND und/oder HD), Masseluftstromrate, Turbinendrehzahl, Verdichtereinlassdruck, Emissionssteuervorrichtungstemperatur, Kühlmittelrate usw. aufweisen. Die Betriebszustände können auch die Betriebszustände des Wärmeaustauschers (zum Beispiel elektrische Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung, Temperatur von Abgasen und/oder Ansaugluft nahe dem Wärmeaustauscher, Flussrate von Gasen durch den Wärmeaustauscher usw.) aufweisen.
  • Bei 1104 weist das Verfahren das Bestimmen auf, ob eine Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung größer ist als eine Schwellenausgabe. Wie oben in der Besprechung der 10 beschrieben, weist die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung einen elektrischen Strom auf, der von der Vorrichtung als Reaktion auf einen Temperaturgradienten über die Vorrichtung (zum Beispiel auf einen Temperaturunterschied zwischen einer ersten Seite der Vorrichtung und einer zweiten Seite der Vorrichtung) erzeugt wird. Mit dem Steigen des Ausmaßes des Temperaturgradienten über die Vorrichtung, steigt auch der elektrische Strom, der von der Vorrichtung erzeugt wird. Mit anderen Worten ist die Ausgabe der Vorrichtung zu einer Menge von Wärmeenergie, die auf die Vorrichtung übertragen wird, proportional.
  • Die Schwellenausgabe (zum Beispiel der Schwellenwert elektrischen Stroms) kann einem spezifischen Ausmaß an elektrischem Strom, das von der Vorrichtung erzeugt wird, entsprechen. Eine Steuervorrichtung (wie die Steuervorrichtung 869, die von 8 gezeigt wird) kann zum Beispiel ein elektrisches Signal von der Energierückgewinnungsvorrichtung empfangen. Die Steuervorrichtung kann dann das Ausmaß des empfangenen elektrischen Stroms mit dem Schwellenwert elektrischen Stroms vergleichen, um zu bestimmen, ob der empfangene elektrische Strom größer ist als der Schwellenwert elektrischen Stroms. Der Schwellenwert elektrischen Stroms kann zum Teil auf einem Mindeststrom basieren, der angibt, dass die Energierückgewinnungsvorrichtung arbeitet und Wärmeenergie von Abgasen, die durch die Energierückgewinnungsvorrichtung durchgehen, entfernt. Bei einem Beispiel kann der Schwellenwert elektrischen Stroms ein Nicht-Null-Schwellenwert sein. Bei einem anderen Beispiel kann der Schwellenwert elektrischen Stroms im Wesentlichen null sein, so dass, wenn die Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe über dem Schwellenwert ist, sie in Betrieb ist und Strom über Entfernen von Hitze aus Abgasen, die durch die Vorrichtung durchgehen, erzeugt.
  • Falls die Steuervorrichtung bei 1104 bestimmt, dass die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung nicht größer ist als die Schwellenausgabe, setzt das Verfahren zu 1106 fort, wo das Verfahren das Einstellen des Ansaug-, Abgas- oder Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf einer Temperatur von Abgas innerhalb des Abgassystems, stromaufwärts des Wärmeaustauschers aufweist. Die Steuervorrichtung kann zum Beispiel ein Signal von einem oder mehreren Temperatursensoren, die mit dem Abgassystem an einer oder mehreren Stellen gekoppelt sind (zum Beispiel mit einem Abgaskrümmer gekoppelt, stromabwärts einer ersten Emissionssteuervorrichtung gekoppelt usw.), empfangen. Die Steuervorrichtung kann die Signale von den Temperatursensoren einsetzen, um die Temperatur des Abgases, das durch das Abgassystem fließt, zu bestimmen. Als Reaktion auf die bestimmte Temperatur, kann die Steuervorrichtung einen Fluss von Ansaugluft, Abgasen und/oder Kühlmittel durch den Wärmeaustauscher über Betätigen eines oder mehrerer Ventile, die mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt sind (wie zum Beispiel das Vierwegeventil 633, das von 6 und 8 gezeigt wird) einstellen.
  • Bei einem Beispiel kann die Steuervorrichtung den Kühlmittelfluss durch den Wärmeaustauscher als Reaktion auf die bestimmte Temperatur (wie oben beschrieben) erhöhen, um die Ansaugluft und/oder das Abgas, die durch den Wärmeaustauscher fließen, zu kühlen, oder die Steuervorrichtung kann den Kühlmittelfluss durch den Wärmeaustauscher verringern, um eine Temperatur der Ansaugluft und/oder des Abgases, die durch den Wärmeaustauscher fließen, zu erhöhen. Während die Energierückgewinnungsvorrichtung mit einer Ausgabe unter der Schwellenausgabe arbeitet, wird eine verringerte Menge an Wärmeenergie von dem Abgas, das durch die Energierückgewinnungsvorrichtung fließt, weg übertragen. Die Einstellung des Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher durch die Steuervorrichtung kann einen verringerten Kühleffekt der Energierückgewinnungsvorrichtung aufgrund der verringerten Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung kompensieren.
  • Bei einem anderen Beispiel kann die Steuervorrichtung den Ansaugluftfluss durch den Wärmeaustauscher als Reaktion auf die bestimmte Temperatur von Abgas in dem Abgassystem erhöhen, um eine Temperatur von Abgas, das durch den Wärmeaustauscher fließt, zu verringern, oder die Steuervorrichtung kann den Ansaugluftfluss durch den Wärmeaustauscher verringern, um die Temperatur des Abgases, das durch den Wärmeaustauscher fließt, zu erhöhen. Auf diese Art kann der Ansaugluftfluss durch den Wärmeaustauscher ein zusätzliches Verfahren zum Einstellen der Temperatur von Abgas, das durch den Wärmeaustauscher fließt, bereitstellen. Der Ansaugluftfluss kann auch eingesetzt werden, um die Temperatur von Abgas, das durch einen Wärmeaustauscher fließt, der keinen Kühlmittelfluss aufweist (wie zum Beispiel bei der Ausführungsform des Wärmeaustauschers 700, die durch 7 gezeigt ist) einzustellen.
  • Bei noch einem anderen Beispiel kann das Einstellen des Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher die Temperatur der Ansaugluft, die durch den Wärmeaustauscher fließt, einstellen. Die Steuervorrichtung kann einen Abgasfluss durch den Wärmeaustauscher erhöhen, um eine Temperatur von Ansaugluft, die durch den Wärmeaustauscher fließt, zu erhöhen, oder die Steuervorrichtung kann den Abgasfluss durch den Wärmeaustauscher verringern, um die Temperatur von Ansaugluft, die durch den Wärmeaustauscher fließt zu verringern. Die erhöhte Temperatur das Abgases, das durch den Wärmeaustauscher aufgrund der verringerten Menge an Wärmeenergie, die von dem Abgas von der Energierückgewinnungsvorrichtung weg übertragen wird, fließt, ermöglicht ein effizienteres Erhitzen der Ansaugluft, die durch den Wärmeaustauscher fließt.
  • Falls die Steuervorrichtung bei 1104 bestimmt, dass die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung nicht niedriger ist als die Schwellenausgabe, setzt das Verfahren zu 1108 fort, wo das Verfahren des Schätzen von Abgastemperatur, die in den Wärmeaustauscher von der Energierückgewinnungsvorrichtung eintritt, basierend auf einer Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung aufweist. Mit anderen Worten, wenn der elektrische Strom, der von der Energierückgewinnungsvorrichtung erzeugt wird, größer ist als ein Schwellenwert elektrischen Stroms, kann die Steuervorrichtung die Temperatur von Abgas, das in den Wärmeaustauscher eintritt und durch ihn fließt, basierend auf einer Größe des elektrischen Stroms, der von der Energierückgewinnungsvorrichtung erzeugt wird, schätzen.
  • Wie oben beschrieben, kann die Größe des elektrischen Stroms, der von der Energierückgewinnungsvorrichtung erzeugt wird, zu einem Temperaturunterschied zwischen einer ersten Seite der Vorrichtung und einer zweiten Seite der Vorrichtung proportional sein. Die erste Seite der Vorrichtung kann etwa in Wärmegleichgewicht mit einem ersten Temperaturvorrat (wie oben in der Besprechung der 6 beschrieben), wie zum Beispiel Umgebungsluft, Maschinenkühlmittel usw., sein, und die Temperatur des ersten Temperaturvorrats kann durch die Steuervorrichtung über Signale von einem oder mehreren Temperatursensoren, die nahe des ersten Temperaturvorrats angeordnet sind, bestimmt werden. Die Größe des elektrischen Stroms, der von der Energierückgewinnungsvorrichtung erzeugt wird, kann von der Steuervorrichtung ausgelegt werden, um einen Temperaturunterschied zwischen der ersten Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung und der zweiten Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung basierend auf Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher der Steuervorrichtung gespeichert sind, zu berechnen. Die Steuervorrichtung kann dann die Temperatur von Abgasen, die durch den Wärmeaustauscher fließen, basierend auf dem berechneten Temperaturunterschied zwischen der ersten Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung und der zweiten Seite der Energierückgewinnungsvorrichtung schätzen.
  • Nachdem die Steuervorrichtung die Temperatur von Abgas, das durch den Wärmeaustauscher fließt, bei 1108 geschätzt hat, setzt das Verfahren fort zu 1110, wo das Verfahren das Einstellen des Ansaugluft- und/oder Abgas- und/oder Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur aufweist. Wie oben beschrieben (unter Bezugnahme auf 1106), kann das Einstellen des Kühlmittelflusses und/oder Ansaugluftfluss und/oder Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher eine Temperatur der Ansaugluft und/oder des Abgases, die durch den Wärmeaustauscher fließen, einstellen.
  • Bei einem Beispiel des Verfahrens bei 1110, wie bei 1112 gezeigt, weist das Verfahren das Einstellen des Ansaugluftflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur auf. Der Ansaugluftfluss kann zum Beispiel erhöht werden, um die Temperatur des Abgases zu verringern, oder der Ansaugluftfluss kann verringert werden, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen. Als ein Beispiel kann das Erhöhen des Ansaugluftflusses das Einstellen einer Öffnungsmenge eines Ventils, das mit einem Ansaugluftauslass des Wärmeaustauschers gekoppelt ist, aufweisen. Das Ventil (wie das Dreiwegeventil 754 oder Ventil 748, die von 7 und von 9 gezeigt werden) kann zu einer Passage, die zwischen dem Wärmeaustauscher und einem Ansaugsystem oder dem Abgassystem gekoppelt ist, geöffnet oder geschlossen werden.
  • Bei einem ersten Beispiel des Einstellens des Ansaugluftflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur, falls die geschätzte Abgastemperatur oberhalb einer Schwellentemperatur ist, kann der Ansaugluftfluss erhöht werden, um die Ansaugluft für Sekundärlufteinspritzung in das Abgassystem (zum Beispiel zu Erhöhen einer Effizienz der SAI) zu erhitzen, oder verringert werden, um einen Ansaugluftfluss durch das Ansaugsystem (zum Beispiel Erhöhen des Ansaugluftflusses durch das Ansaugsystem durch Verringern einer Menge, die zu dem Wärmeaustauscher gelenkt wird) zu erhöhen.
  • Bei einem zweiten Beispiel des Einstellens des Ansaugluftflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur, falls die geschätzte Abgastemperatur unter der Schwellentemperatur ist, kann der Ansaugluftfluss erhöht werden, um eine Gefahr des Verdichterpumpens zu verringern, ohne die Ansaugluft nennenswert zu erhitzen (zum Beispiel durch Verringern der Wärmeenergie, die zwischen der Ansaugluft und dem Abgas ausgetauscht wird), oder verringert werden, um den Ansaugluftfluss durch das Ansaugsystem (wie oben beschrieben) zu erhöhen.
  • Bei einem anderen Beispiel des Verfahrens bei 1110, weist das Verfahren bei 1114 das Einstellen des Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur auf. Der Abgasfluss kann zum Beispiel erhöht werden, um eine Menge an Wärmeenergie, die zu der Energierückgewinnungsvorrichtung übertragen wird, zu erhöhen, und/oder eine Temperatur der Ansaugluft, die durch den Wärmeaustauscher fließt, zu erhöhen. Mit anderen Worten kann eine Erhöhung des Abgasflusses eine Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung erhöhen. Als ein anderes Beispiel kann der Abgasfluss verringert werden, falls die Steuervorrichtung bestimmt, dass die Übertragung von Wärmeenergie zu der Energierückgewinnungsvorrichtung verringert wird (zum Beispiel, falls eine Batterie, die mit der Energierückgewinnungsvorrichtung gekoppelt ist, vollständig aufgeladen ist), und/oder eine Verringerung der Temperatur der Ansaugluft, die durch den Wärmeaustauscher fließt, gewünscht wird. Als ein Beispiel kann das Erhöhen des Abgasflusses Einstellen einer Öffnungsmenge eines Ventils, das mit einem Abgasauslass des Wärmeaustauschers gekoppelt ist, aufweisen. Das Ventil (wie das Vierwegeventil 768, das von 7 und 9 gezeigt wird) kann zu einer oder mehreren Passagen, die zwischen dem Wärmeaustauscher und dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem gekoppelt sind, geöffnet oder geschlossen werden.
  • Bei einem ersten Beispiel des Einstellens des Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur, falls die geschätzte Abgastemperatur oberhalb der Schwellentemperatur ist, kann Abgasfluss erhöht werden, um die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung (zum Beispiel zum Erhöhen einer Abgasmenge, die Wärmeenergie zu der Energierückgewinnungsvorrichtung überträgt) zu erhöhen, oder um eine Effizienz einer zweiten Emissionssteuervorrichtung, die innerhalb des Abgassystems eingerichtet ist (zum Beispiel zum Verringern einer Betriebstemperatur der zweiten Emissionssteuervorrichtung unter eine Schwellentemperatur zum Beispiel für effiziente NOx-Entfernung aus Abgas), zu erhöhen, oder verringert werden, um eine Kühlmenge des Abgases durch Ansaugluft und/oder Kühlmittel zu erhöhen, um das gekühlte Abgas zu dem Ansaugsystem als HD-AGR zu liefern (zum Beispiel durch Verringern einer Abgasmenge, die durch den Wärmeaustauscher fließt, wird die Temperatur des Abgases schneller durch die Flüsse von Ansaugluft und/oder Kühlmittel eingestellt).
  • Bei einem zweiten Beispiel des Einstellens von Abgasfluss durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur, falls die geschätzte Abgastemperatur unter der Schwellentemperatur ist, kann der Abgasfluss erhöht werden, um die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung zu erhöhen (zum Beispiel, falls eine Schwellenladung der Batterie oder eine elektrische Schwellennachfrage des Maschinensystems nicht erfüllt wurde), oder verringert werden, um eine Effizienz der zweiten Emissionssteuervorrichtung zu erhöhen (zum Beispiel durch Erhöhen der Betriebstemperatur der zweiten Emissionssteuervorrichtung über eine Schwellentemperatur, zum Beispiel für effizientes NOx-Entfernen aus Abgas).
  • Bei noch einem anderen Beispiel des Verfahrens bei 1110, weist das Verfahren bei 1116 das Einstellen des Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Temperatur des Abgases auf, falls der Wärmeaustauscher für Kühlmittelfluss konfiguriert ist (zum Beispiel wie der Wärmeaustauscher 900, der von 9 gezeigt wird). Obwohl die Energierückgewinnungsvorrichtung zum Beispiel Wärmeenergie von dem Abgas empfängt (und die Temperatur des Abgases senkt), kann in einigen Situationen zusätzliches Kühlen gewünscht werden (zum Beispiel, um effizientere AGR zu der Maschine bereitzustellen). Als ein Beispiel kann das Erhöhen des Kühlmittelflusses Einstellen einer Öffnungsmenge eines Ventils, das mit einem Kühlmittelauslass des Wärmeaustauschers gekoppelt ist, aufweisen. Das Ventil (wie das Ventil 988, das von 9 gezeigt wird) kann zu einer Passage, die zwischen dem Wärmeaustauscher und einem Kühler gekoppelt ist, geöffnet oder geschlossen werden.
  • Bei einem ersten Beispiel des Einstellens von Kühlmittelfluss durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur, falls die geschätzte Abgastemperatur über der Schwellentemperatur ist, kann der Kühlmittelfluss erhöht werden, um eine Kühlmenge des Abgases durch das Kühlmittel zu erhöhen (zum Beispiel, um die Abgastemperatur für AGR-Einspritzung zu senken, um Maschinenverschlechterung zu verringern), oder verringert werden, um die Kühlmenge des Abgases durch das Kühlmittel zu verringern (zum Erhöhen der Übertragung von Wärmeenergie von dem Abgas zu der Ansaugluft, zum Beispiel für Sekundärlufteinspritzung).
  • Bei einem zweiten Beispiel des Einstellens des Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur, falls die geschätzte Abgastemperatur unter der Schwellentemperatur ist, kann der Kühlmittelfluss erhöht werden, um zusätzliches Kühlen des Abgases bereitzustellen (zum Beispiel für AGR-Einspritzung, wie oben beschrieben), oder verringert werden, falls zusätzliches Kühlen nicht gewünscht wird (zum Beispiel, falls die Energierückgewinnungsvorrichtung das Abgas ausreichend über Übertragung von Wärmeenergie von dem Abgas zu der Energierückgewinnungsvorrichtung kühlt).
  • Durch Bestimmen einer Einstellung von Flüssen von Ansaugluft- Abgas- und/oder Kühlmittelfluss basierend entweder auf der geschätzten Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers oder der gemessenen Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems (mit Bestimmen als Reaktion auf Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe), kann die Temperatur von Abgas, das von dem Wärmeaustauscher fließt, mit erhöhter Präzision gesteuert werden. Die geschätzte Abgastemperatur stellt zum Beispiel der Steuervorrichtung zusätzliche Informationen über den Zustand von Gasen, die durch den Wärmeaustauscher fließen, bereit (zum Beispiel Informationen zusätzlich zu der Abgastemperatur, wie sie gemessen wurde, bevor sie in die Energierückgewinnungsvorrichtung des Wärmeaustauschers floss). Auf diese Art kann die Steuervorrichtung Flüsse von Ansaugluft und Abgasen von dem Wärmeaustauscher präziser einstellen, um AGR-Einspritzung und Sekundärlufteinspritzung mit gewünschten Temperaturen bereitzustellen, um die Maschinenleistung zu erhöhen.
  • 12 zeigt ein grafisches Beispiel von Einstellungen an einer Ausgabe einer Energierückgewinnungsvorrichtung (wie zum Beispiel Energierückgewinnungsvorrichtung 704, die von den 7 und 9 gezeigt wird) als Reaktion auf Maschinenbetriebszustände, sowie Einstellungen an dem Ansaugluftfluss und/oder Abgasfluss und/oder Kühlmittelfluss durch einen Wärmeaustauscher (wie zum Beispiel den Wärmeaustauscher 900, der von 9 gezeigt wird) als Reaktion auf Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe (die eine Menge elektrischen Stroms sein kann, die von der Energierückgewinnungsvorrichtung ausgegeben wird).
  • Spezifisch zeigt die Grafik 1200 Änderungen der Maschinendrehmomentausgabe in dem Diagramm 1202, Änderungen der Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe in dem Diagramm 1206, Änderungen der Abgastemperatur innerhalb eines Abgassystems stromaufwärts des Wärmeaustauschers in dem Diagramm 1210, Änderungen der geschätzten Temperatur, die in den Wärmeaustauscher eintritt, in dem Diagramm 1212 und Diagramm 1214, Änderungen des Ansaugluftflusses durch den Wärmeaustauscher in dem Diagramm 1216, Änderungen des Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher in dem Diagramm 1218, und Änderungen des Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher in dem Diagramm 1220.
  • Die Abgastemperatur des Abgassystems kann durch eine Steuervorrichtung (wie die Steuervorrichtung 869, die von 8 gezeigt wird) basierend auf einem Signal von einem oder mehreren Temperatursensoren, die mit dem Abgassystem gekoppelt sind, bestimmt werden. Der Ansaugluftfluss, Abgasluftfluss und der Kühlmittelfluss zu dem Wärmeaustauscher können alle durch eine Vielzahl von Passagen geliefert werden, die zwischen dem Wärmeaustauscher und einem Kühler eingerichtet sind, ein Ansaugsystem und ein Abgassystem (und durch Einstellungen an Ventilen, die innerhalb dieser Passagen angeordnet sind), wie die Passagen, die oben unter Bezugnahme auf die 6 bis 9 beschrieben wurden.
  • Die Steuervorrichtung kann Aktuatoren betätigen, die mit diversen Ventilen gekoppelt sind, um den Fluss von Ansaugluft, Abgas und/oder Kühlmittel zu dem Wärmeaustauscher jeweils von dem Ansaugsystem, Abgassystem und Kühler, wie unten beschrieben, einzustellen.
  • Vor dem Zeitpunkt t1, steigt die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202). Die Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems (Diagramm 1206) steigt ebenfalls. Bei einem Beispiel kann die Erhöhung der Maschinendrehmomentausgabe und Erhöhung der Temperatur des Abgases innerhalb des Abgassystems ein Resultat eines Maschinenkaltstarts sein (zum Beispiel der Maschine, die von einem Nicht-Betriebszustand auf einen Betriebszustand eingestellt wird). Trotz der Erhöhung der Abgastemperatur, ist die Temperatur des Abgases innerhalb des Abgassystems unter einer Schwellentemperatur (Diagramm 1214). Die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung (Diagramm 1206) ist daher unter einer Schwellenausgabe (Diagramm 1208). Als Reaktion auf die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung, werden der Ansaugluftfluss durch den Wärmeaustauscher (Diagramm 1216), der Abgasfluss durch den Wärmeaustauscher (Diagramm 1218) und der Kühlmittelfluss durch den Wärmeaustauscher (Diagramm 1220) basierend auf der Abgastemperatur in dem Abgassystem eingestellt. Spezifisch steigt der Fluss jeweils der Ansaugluft, des Abgases und des Kühlmittels.
  • Zwischen den Zeitpunkten t1 und t2, bleibt die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 502) relativ konstant, und die Maschine wird als eine relativ niedrige Last besitzend angegeben. Das kann einer Aufwärmphase der Maschine und/oder einer Reisephase, bei der die Drehmomentausgabe niedrig bleibt, entsprechen. Die Maschinendrehmomentausgabe ist zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 unter einer Schwellendrehmomentausgabe (Diagramm 1204). Zusätzlich ist die Abgastemperatur in dem Abgassystem (Diagramm 1210) unter einer Schwellenabgastemperatur (Diagramm 1215). Als Reaktion sowohl auf die niedrige (zum Beispiel unter dem Schwellenwert) Maschinendrehmomentausgabe als auch die niedrige Abgastemperatur in dem Abgassystem, wird die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung (Diagramm 1206) nicht erhöht. Obwohl die Abgastemperatur in dem Abgassystem zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 unter der Schwellentemperatur ist, steigt die Abgastemperatur weiterhin. Der Ansaugluftfluss, der Abgasfluss und der Kühlmittelfluss durch den Wärmeaustauscher steigen jeweils als Reaktion auf die Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems weiterhin.
  • In dem Zeitpunkt t2 erreicht die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202) die Schwellendrehmomentausgabe (Diagramm 1204). Zusätzlich erreicht die Abgastemperatur in dem Abgassystem (Diagramm 1210) die Schwellenabgastemperatur (Diagramm 1215). Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3, steigen die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202) und die Abgastemperatur in dem Abgassystem (Diagramm 1210) weiterhin. Als Reaktion auf die erhöhte Drehmomentausgabe und erhöhte Abgastemperatur (zum Beispiel die Drehmomentausgabe, die die Schwellendrehmomentausgabe übersteigt, und die Abgastemperatur, die die Schwellenabgastemperatur übersteigt), steigt die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung (Diagramm 1206). Der Ansaugluftfluss (Diagramm 1216) und der Abgasfluss (Diagramm 1218) zu dem Wärmeaustauscher bleiben etwa konstant, während der Kühlmittelfluss (Diagramm 1220) als Reaktion auf die steigende Temperatur des Abgases innerhalb des Abgassystems leicht steigt.
  • In dem Zeitpunkt t3 erreicht die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung (Diagramm 1206) die Schwellenausgabe (Diagramm 1208). Vor den Zeitpunkten t3 und t4, bleibt die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202) etwa konstant über der Schwellendrehmomentausgabe (Diagramm 1204). Die Steuervorrichtung schätzt eine Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers (Diagramm 1212) als Reaktion auf die erhöhte Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung (zum Beispiel als Reaktion darauf, dass die Ausgabe der Vorrichtung die Schwellenausgabe überschreitet). Die geschätzte Abgastemperatur ist anfänglich aufgrund der Übertragung von Wärmeenergie von dem Abgas zu der Energierückgewinnungsvorrichtung (wie oben in der Besprechung der 10 bis 11 beschrieben) niedriger als die Abgastemperatur in dem Abgassystem (Diagramm 1210). Während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung steigt, steigt auch der Unterschied zwischen der Abgastemperatur in dem Abgassystem und der geschätzten Temperatur des Abgases in dem Wärmeaustauscher. Mit anderen Worten, während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung steigt, sinkt die geschätzte Abgastemperatur in dem Wärmeaustauscher in Bezug zu der gemessenen Abgastemperatur in dem Abgassystem (aufgrund der oben beschriebenen Energieübertragung). Der Fluss von Ansaugluft, Abgas und Kühlmittel durch den Wärmeaustauscher zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 wird jeweils als Reaktion auf die geschätzte Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers eingestellt (zum Beispiel werden die Flüsse nicht basierend auf der gemessenen Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems eingestellt). Insbesondere steigt der Ansaugluftfluss zu dem Wärmeaustauscher (Diagramm 1216) als Reaktion auf die geschätzte Abgastemperatur, der Abgasfluss zu dem Wärmeaustauscher (Diagramm 1218) steigt als Reaktion auf die geschätzte Abgastemperatur, und der Kühlmittelfuß zu dem Wärmeaustauscher (Diagramm 1220) steigt als Reaktion auf die geschätzte Abgastemperatur leicht. Die Erhöhung des Abgasflusses und Verringerung des Ansaugluftflusses können das Resultat der verringerten geschätzten Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers in Bezug zu der gemessenen Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems sein.
  • Zwischen den Zeitpunkten t4 und t5, steigt die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202) scharf an. Bei einem Beispiel kann die Erhöhung der Maschinendrehmomentausgabe von einem Signal von der Steuervorrichtung zu der Maschine begleitet sein, um eine Regeneration eines Maschinenpartikelfilters (zum Beispiel eines Dieselpartikelfilters, Benzinpartikelfilters usw.) aufgrund einer vorweggenommenen Erhöhung der Abgastemperatur zu initiieren. Als Reaktion auf die Partikelfilterregeneration, sinkt die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung (Diagramm 1206) (wie in der Besprechung der 10 beschrieben). Zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 ist die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung jedoch oberhalb der Schwellenausgabe (Diagramm 1208), und als Reaktion setzt die Steuervorrichtung die Schätzung der Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers fort (Diagramm 1212). Während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung sinkt, nähert sich die geschätzte Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers der gemessenen Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems (Diagramm 1210). Die geschätzte Abgastemperatur und die gemessene Abgastemperatur zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 steigen beide aufgrund der erhöhten Maschinendrehmomentausgabe. Als Reaktion auf die erhöhte geschätzte Abgastemperatur, erhöht die Steuervorrichtung den Ansaugluftfluss durch den Wärmeaustauscher (Diagramm 1216) und erhöht den Kühlmittelfluss durch den Wärmeaustauscher (Diagramm 1220). Die Steuervorrichtung verringert auch den Abgasfluss durch den Wärmeaustauscher (Diagramm 1218).
  • In dem Zeitpunkt t5 sinkt die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung (Diagramm 1206) unter die Schwellenausgabe (Diagramm 1208). Zwischen den Zeitpunkten t5 und t6, steigt die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202) weiterhin. Als Reaktion darauf, dass die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung bei t5 unter die Schwellenausgabe singt, setzt die Steuervorrichtung die Schätzung der Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 m nicht fort. Zusätzlich werden der Ansaugluftfluss (Diagramm 1216), der Abgasfluss (1218) und der Kühlmittelfluss (Diagramm 1220) durch den Wärmeaustauscher von der Steuervorrichtung als Reaktion auf die gemessene Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems (Diagramm 1210) eingestellt. Die gemessene Abgastemperatur in dem Abgassystem zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 ist zum Beispiel im Zeitpunkt t5 höher als die letzte geschätzte Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers. Als Reaktion auf die relative Erhöhung der Abgastemperatur (zum Beispiel der gemessenen Temperatur im Vergleich zu der zuvor geschätzten Temperatur), erhöht die Steuervorrichtung den Ansaugluftfluss und die Kühlmittelflussrate durch den Wärmeaustauscher, und verringert den Abgasfluss durch den Wärmeaustauscher.
  • In dem Zeitpunkt t6 stoppt die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202) und beginnt zu sinken. Bei einem Beispiel kann die Änderung der Maschinendrehmomentausgabe von einem Abschluss der Regeneration des Maschinenpartikelfilters (wie oben beschrieben) begleitet sein. Als Reaktion auf den Abschluss der Partikelfilterregeneration, beginnt die Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe (Diagramm 1206) zu steigen. Zwischen den Zeitpunkten t6 und t7, sinkt die Maschinendrehmomentausgabe, die Energievorrichtungsausgabe steigt, und die Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems (Diagramm 1210) steigt (zum Beispiel aufgrund von Restwärme von der Partikelfilterregeneration). Die Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe ist unterhalb der Schwellenausgabe (Diagramm 1208), und als Reaktion werden der Ansaugluftfluss (Diagramm 1216), Abgasfluss (Diagramm 1218) und Kühlmittelfluss (Diagramm 1220) durch den Wärmeaustauscher basierend auf Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems eingestellt. Der Ansaugluftfluss und der Abgasfluss werden leicht eingestellt (zum Beispiel jeweils erhöht und verringert), bleiben aber relativ konstant. Der Kühlmittelfluss wird erhöht.
  • In dem Zeitpunkt t7 sinkt die Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe (Diagramm 1206) zu der Schwellenausgabe (Diagramm 1208). Zwischen den Zeitpunkten t7 und t8, sinken die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202) und die Abgastemperatur in dem Abgassystem (Diagramm 1210). Die Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe steigt und bleibt dann relativ konstant, während der Ansaugluftfluss (Diagramm 1216), der Abgasfluss (Diagramm 1218) und der Kühlmittelfluss (Diagramm 1220) durch den Wärmeaustauscher jeweils als Reaktion auf eine geschätzte Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers (Diagramm 1214) eingestellt werden. Die geschätzte Abgastemperatur wird von der Steuervorrichtung (wie oben unter Bezugnahme auf die geschätzte Abgastemperatur, die von dem Diagramm 1212 gezeigt wird) als Reaktion darauf, dass die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung die Schwellenausgabe in t7 überschreitet, erzeugt. Während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung steigt, steigt auch die Menge an Wärmeenergie, die von dem Abgas, das in den Wärmeaustauscher eintritt, weg übertragen wird. Ein Unterschied zwischen der geschätzten Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers und der gemessenen Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems steigt daher im Gleichschritt mit der Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe. Mit anderen Worten, während die Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe steigt, sinkt die geschätzte Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers in Bezug zu der gemessenen Abgastemperatur. Als Reaktion auf die sinkende Schätzung der Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers, verringert die Steuervorrichtung den Ansaugluftfluss (Diagramm 1216) zu dem Wärmeaustauscher, erhöht den Abgasfluss (Diagramm 1218) zu dem Wärmeaustauscher und verringert den Kühlmittelfluss (Diagramm 1220) zu dem Wärmeaustauscher.
  • In dem Zeitpunkt t8 sinkt die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202) unter die Schwellendrehmomentausgabe (Diagramm 1204). Zwischen den Zeitpunkten t8 und t9, als Reaktion darauf, dass die Maschinendrehmomentausgabe im Zeitpunkt t8 unter die Schwellendrehmomentausgabe singt, beginnt die Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe (Diagramm 1206), zu sinken. Aufgrund des Sinkens der Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe, beginnt die geschätzte Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers (Diagramm 1214), sich der gemessenen Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems (Diagramm 1210) zu nähern. Aufgrund der verringerten Maschinendrehmomentausgabe, sinken jedoch sowohl die geschätzte Abgastemperatur als auch die gemessene Abgastemperatur zwischen den Zeitpunkten t8 und t9. Als Reaktion auf die sinkende Schätzung der Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers, erhöht die Steuervorrichtung Abgasfluss (Diagramm 1218) zu dem Wärmeaustauscher, erhöht den Ansaugluftfluss (Diagramm 1216) zu dem Wärmeaustauscher und verringert den Kühlmittelfluss (Diagramm 1220) zu dem Wärmeaustauscher. Bei einem Beispiel können der Abgasfluss und der Ansaugfluss erhöht werden, um eine Gefahr des Verdichterpumpens, wie von der sinkenden Schätzung der Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers angegeben, zu verringern.
  • In dem Zeitpunkt t9 ist die Maschinendrehmomentausgabe (Diagramm 1202) über die Schwellendrehmomentausgabe (Diagramm 1204) gestiegen. Nach dem Zeitpunkt t9 bleibt die Maschinendrehmomentausgabe etwa mit gelegentlichen kleinen Schwankungen konstant. Die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung (Diagramm 1206) steigt und bleibt dann etwa oberhalb der Schwellenausgabe (Diagramm 1208) konstant. Als Reaktion auf die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung, setzt die Steuervorrichtung die Schätzung der Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers fort (Diagramm 1214). Die Steuervorrichtung stellt die Flüsse von Ansaugluftfluss (Diagramm 1216), Abgasfluss (Diagramm 1218) und Kühlmittelfluss (Diagramm 1220) als Reaktion auf die geschätzte Abgastemperatur ein. Der Ansaugluftfluss wird eingestellt, um zu sinken und dann etwa konstant zu bleiben, der Abgasfluss wird eingestellt, um etwa konstant zu bleiben, und der Kühlmittelfluss wird eingestellt, um zu sinken und dann etwa konstant zu bleiben.
  • Auf diese Art kann die Steuervorrichtung innerhalb des Maschinensystems den Fluss von Gasen zu dem Wärmeaustauscher aus dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem basierend auf Maschinenbetriebszuständen regulieren. Die Steuervorrichtung kann auch den Fluss von Gasen von dem Wärmeaustauscher zu einer oder mehreren Stellen innerhalb des Ansaugsystems und einer oder mehreren Stellen innerhalb des Abgassystems basierend auf Maschinenbetriebszuständen regulieren. Der Fluss von Gasen und/oder Kühlmittel zu/von dem Wärmeaustauscher kann mindestens zum Teil durch die Temperatur der Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung und entweder der gemessenen Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems oder der geschätzten Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers beeinflusst werden. Die Steuervorrichtung kann die Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe mit der Schwellenausgabe vergleichen, um Flüsse von Ansaugluft, Abgas und/oder Kühlmittel durch den Wärmeaustauscher basierend auf der geschätzten Abgastemperatur oder der gemessenen Abgastemperatur einzustellen. Die technische Wirkung des Einstellens von Ansaugluftfluss, Abgasfluss und/oder Kühlmittelflussrate zu dem Wärmeaustauscher als Reaktion auf Energierückgewinnungsvorrichtungsausgabe besteht darin, die Temperatur der Gase, die aus dem Wärmeaustauscher zu dem Ansaug-/Abgassystem entladen werden, zu steuern, und effizient elektrische Energie zu erzeugen, indem die Energierückgewinnungsvorrichtung verwendet wird. Bei einem Beispiel kann der Fluss von Gasen und/oder Kühlmittel zu dem Wärmeaustauscher eingestellt werden, um die Umwandlung von Wärmeenergie von Abgas in elektrische Energie durch die Energierückgewinnungsvorrichtung zu erhöhen. Bei einem anderen Beispiel kann die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung eingestellt werden, um die geschätzte Abgastemperatur innerhalb des Wärmeaustauschers zu erhöhen oder zu verringern. Auf diese Art kann die Temperatur der Gase gesteuert werden und SAI, ND-ADR, HD-AGR und Verdichterpumpverringerung können bereitgestellt werden, um die Maschineneffizienz zu erhöhen. Zusätzlich kann die Abgaswärmeenergie als elektrische Energie über die Energierückgewinnungsvorrichtung des Wärmeaustauschers eingesetzt werden, und die Maschinenleistung kann erhöht werden.
  • Bei einer Ausführungsform weist ein Verfahren für einen Gasmischtankvorratsbehälter das Einstellen eines Kühlmittelflusses durch einen Gasmischtankvorratsbehälter auf, der fluidisch sowohl mit dem Ansaugsystem als auch mit dem Abgassystem der Maschine gekoppelt ist, als Reaktion auf eine Anfrage um Lieferung einer Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem und/oder Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem über den Vorratsbehälter basierend auf einer Temperatur des Kühlmittels, das in den Vorratsbehälter eintritt. Bei einem ersten Beispiel des Verfahrens weist das Verfahren nach dem Einstellen des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter das Liefern einer Abgaseinspritzung und/oder Abgasrückführung wie angefragt als Reaktion auf eine Temperatur von Gasen innerhalb des Vorratsbehälters, die auf einer gewünschten Temperatur ist, auf, wobei die gewünschte Temperatur auf einer angegebenen Stelle für das Einspritzen der Gase von dem Vorratsbehälter zu dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem basiert. Ein zweites Beispiel des Verfahrens weist optional das erste Beispiel auf und weist ferner auf, dass, wenn die Anfrage eine Anfrage um Lieferung von Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem ist, selektiv Sekundärlufteinspritzung zu einem Abgaskrümmer und einem Turbinenbypass, der um eine Turbine angeordnet ist, basierend auf einer ersten Temperatur des Vorturbinenkatalysators und einer zweiten Temperatur eines Nachturbinenkatalysators geliefert wird. Ein drittes Beispiel des Verfahrens weist optional das eine oder andere oder sowohl das erste als auch das zweite Beispiel auf und weist ferner auf, dass das selektive Liefern von Sekundärlufteinspritzung das Liefern von Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgaskrümmer als Reaktion darauf, dass die erste Temperatur unter einer ersten Katalysator-Light-off-Temperatur des Vorturbinenkatalysators ist, aufweist, und das Liefern von Sekundärlufteinspritzung zu dem Turbinenbypass als Reaktion darauf, dass die zweite Temperatur unter einer zweiten Katalysator-Light-off-Temperatur des Nachturbinenkatalysators ist. Ein viertes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis dritte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass als Reaktion darauf, dass die Anfrage eine Anfrage um Lieferung von Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem ist, das Einstellen des Kühlmittelflusses Folgendes aufweist: Erhöhen des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter, wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist als eine Schwellentemperatur; und Verringern des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter, wenn die Kühlmitteltemperatur weniger ist als die Schwellentemperatur. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis vierte Beispiel auf, und weist ferner nach dem Einstellen des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter das Verzögern des Lieferns der Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem auf, bis die Kühlmitteltemperatur eine gewünschte Kühlmitteltemperatur für Sekundärlufteinspritzung erreicht. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis fünfte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass die Schwellentemperatur basierend auf einer Gastemperatur innerhalb des Vorratsbehälters vor dem Einstellen der gewünschten Kühlmitteltemperatur für Sekundärlufteinspritzung eingestellt wird. Ein siebtes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis sechste Beispiel auf, und weist ferner auf, dass das Einstellen des Kühlmittelflusses das Aufrechterhalten eines aktuellen Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter als Reaktion darauf aufweist, dass die Anfrage eine Anfrage um Lieferung von Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem ist, um nur die Turbinendrehzahl ungeachtet der Temperatur des Kühlmittels, das in den Vorratsbehälter eintritt, zu erhöhen. Ein achtes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis siebte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass als Reaktion darauf, dass die Anfrage eine Anfrage um Lieferung von Niederdruck-Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters ist, das Einstellen des Kühlmittelflusses Folgendes aufweist: Erhöhen des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter, wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist als die Schwellentemperatur und Kondensat an dem Verdichter angegeben wird, oder wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist als die Schwellentemperatur und kein Kondensat an dem Verdichter angegeben wird; und Verringern des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter, wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist als die Schwellentemperatur und kein Kondensat an dem Verdichter angegeben wird, oder wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist als die Schwellentemperatur und Kondensat an dem Verdichter angegeben wird. Ein neuntes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis achte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass als Reaktion darauf, dass die Anfrage eine Anfrage um Lieferung von Hochdruck-Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem stromabwärts eines Verdichters ist, das Einstellen des Kühlmittelflusses Folgendes aufweist: Erhöhen des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter, wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist als eine Schwellentemperatur, und Verringern des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter, wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist als die Schwellentemperatur. Ein zehntes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis neunte Beispiel auf, und weist ferner das Einstellen des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter als Reaktion auf eine Anfrage um Lieferung von Lufteinspritzung zu dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters basierend auf Verdichterpumpen auf, wobei das Einstellen des Kühlmittelflusses Folgendes aufweist: Erhöhen des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter, wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist als eine Schwellentemperatur, und Verringern des Kühlmittelflusses durch den Vorratsbehälter, wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist als die Schwellentemperatur. Ein elftes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis zehnte Beispiel auf, und weist ferner das Speichern von Gasen von dem Ansaugsystem und/oder dem Abgassystem als Reaktion darauf auf, dass eine Menge an Ladung, die innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters gespeichert ist, unter einem Schwellenniveau ist und/oder Ladedruck höher ist als ein gewünschter Ladedruck für Drehmomentnachfrage und/oder einen Verlangsamungskraftstoffabsperrzustand.
  • Bei einer anderen Ausführungsform weist ein Verfahren für einen Gasmischtankvorratsbehälter während eines ersten Zustands das Zirkulieren von Kühlmittel zu einem Gasmischtankvorratsbehälter, der zwischen Ansaugsystem und Abgassystem einer Maschine eingerichtet ist, und Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem und/oder Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem über den Gasmischtankvorratsbehälter bereitstellt, und während eines zweiten Zustands das Nichtzirkulieren von Kühlmittel zu dem Gasmischtankvorratsbehälter und Bereitstellen von Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem und/oder Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem über den Gasmischtankvorratsbehälter auf. Bei einem ersten Beispiel des Verfahrens weist das Verfahren auf, dass der erste Zustand als Reaktion auf eine Anfrage zum Bereitstellen von Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem, wenn eine Temperatur des Kühlmittels, das in den Gasmischtankvorratsbehälter eintritt, höher ist als eine Schwellentemperatur und/oder eine Anfrage zum Bereitstellen von Niederdruck-Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters, wenn die Temperatur des Kühlmittels höher ist als eine zweite Schwellentemperatur und Kondensat an dem Verdichter angegeben wird und/oder eine Anfrage zum Bereitstellen von Niederdruck-Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem stromaufwärts des Verdichters, wenn die Temperatur des Kühlmittels gleich oder niedriger ist als die zweite gleich oder niedriger ist als eine dritte Schwellentemperatur. Ein zweites Beispiel des Verfahrens weist optional das erste Beispiel auf und weist ferner auf, dass der zweite Zustand als Reaktion auf eine Anfrage zum Bereitstellen von Sekundärlufteinspritzung zu dem Abgassystem, wenn eine Temperatur des Kühlmittels, das in den Gasmischtankvorratsbehälter eintritt, gleich oder niedriger ist als eine erste Schwellentemperatur, und/oder eine Anfrage zum Bereitstellen von Niederdruck-Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters, wenn die Temperatur des Kühlmittels höher ist als eine zweite Schwellentemperatur und kein Kondensat an dem Verdichter angegeben wird und/oder eine Anfrage zum Bereitstellen von Niederdruck-Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem stromaufwärts des Verdichters, wenn die Temperatur des Kühlmittels gleich oder niedriger ist als die zweite Schwellentemperatur und Kondensat an dem Verdichter angegeben wird und/oder eine Anfrage zum Bereitstellen von Hochdruck-Abgasrückführung zu dem Ansaugsystem stromabwärts des Verdichters, wenn die Temperatur des Kühlmittels höher ist als eine dritte Schwellentemperatur. Ein drittes Beispiel des Verfahrens weist optional das eine oder andere oder sowohl das erste als auch das zweite Beispiel auf, und weist ferner während des ersten Zustands und zweiten Zustands das Verzögern des Bereitstellens der Sekundärlufteinspritzung und/oder Abgasrückführung über den Gasmischtankvorratsbehälter auf, bis eine Gastemperatur innerhalb des Gasmischtankvorratsbehälters eine gewünschte Temperatur erreicht, wobei die gewünschte Temperatur auf einer angefragten Stelle in dem Ansaugsystem oder Abgassystem zum Einspritzen von Gasen aus dem Gasmischtankvorratsbehälter basiert.
  • Bei einer Ausführungsform weist ein System für eine Maschine einen Gasmischtankvorratsbehälter auf, der zwischen einem Ansaugsystem und einem Abgassystem der Maschine positioniert ist, umfassend: einen ersten Gaseinlassport, der fluidisch mit einem Abgaskrümmer gekoppelt ist; einen zweiten Gaseinlassport, der fluidisch mit einer Ansaugpassage stromabwärts eines Verdichters gekoppelt ist; einen ersten Gasauslassport, der fluidisch mit der Ansaugpassage gekoppelt ist; einen zweiten Gasauslassport, der fluidisch mit dem Abgassystem gekoppelt ist; Kühlmittelpassagen, die konfiguriert sind, um Kühlmittel durch den Vorratsbehälter fließen zu lassen, und ein erstes Ventil, das fluidisch mit den Kühlmittelpassagen gekoppelt und konfiguriert ist, um den Kühlmittelfrust durch die Kühlmittelpassagen einzustellen. Bei einem ersten Beispiel des Systems für eine Maschine weist das System für eine Maschine eine Steuervorrichtung auf, die computerlesbare Anweisungen aufweist, um eine Position des ersten Ventils als Reaktion auf eine Anfrage um Lieferung eines oder mehrerer Gase, die innerhalb des Vorratsbehälters gespeichert sind zu dem Abgassystem über den zweiten Gasauslassport und Gas, das innerhalb des Vorratsbehälters gespeichert ist, zu dem Ansaugsystem über den ersten Gasauslassport basierend auf einer Temperatur des Kühlmittels, das in die Kühlmittelpassagen eintritt, einzustellen. Ein zweites Beispiel des Systems für eine Maschine weist optional das erste Beispiel auf und weist ferner auf, dass der zweite Gasauslassport selektiv über ein zweites Ventil sowohl mit dem Abgaskrümmer als auch einer Turbinenbypasspassage, die um eine Turbine des Abgassystems angeordnet ist, gekoppelt ist. Ein drittes Beispiel des Systems für eine Maschine weist optional das eine oder andere oder sowohl das erste als auch das zweite Beispiel auf, und weist ferner auf, dass der erste Gasauslassport fluidisch mit der Ansaugpassage stromaufwärts des Verdichters gekoppelt ist, und dass der Gasmischtankvorratsbehälter ferner einen dritten Gasauslassport umfasst, der fluidisch mit der Ansaugpassage stromabwärts des Verdichters gekoppelt ist.
  • Bei einer Ausführungsform weist ein Verfahren für einen Wärmeaustauscher das Fließenlassen von Ansaugluft durch den Wärmeaustauscher und selektiv sowohl zu einem Ansaugsystem als auch zu einem Abgassystem; das Fließenlassen von Abgas durch eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist, durch den Wärmeaustauscher, und selektiv sowohl zu dem Ansaug- als auch zu dem Abgassystem, und das Einstellen des Ansaugluftflusses und Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher als Reaktion auf eine Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung auf. Bei einem ersten Beispiel des Verfahrens weist das Verfahren auf, dass das Fließenlassen von Abgas das Fließenlassen von Abgas direkt von der Energierückgewinnungsvorrichtung zu dem Wärmeaustauscher aufweist, und dass sich der Ansaugluftfluss und der Abgasfluss innerhalb des Wärmeaustauschers nicht mischen. Ein zweites Beispiel des Verfahrens weist optional das erste Beispiel auf, und weist ferner während des Fließenlassens von Ansaugluft und Abgas durch den Wärmeaustauscher das Übertragen von Wärmeenergie zwischen der Ansaugluft und dem Abgas innerhalb des Wärmeaustauschers auf. Ein drittes Beispiel des Verfahrens weist optional das eine oder andere oder sowohl das erste als auch das zweite Beispiel auf, und weist ferner das Einstellen eines Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher als Reaktion auf die Ausgabe von der Energierückgewinnungsvorrichtung auf. Ein viertes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis dritte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass das Einstellen des Kühlmittelflusses das Verringern des Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher aufweist, während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung steigt. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis vierte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass das Einstellen des Ansaugluftflusses und Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher das Verringern des Ansaugluftflusses durch den Wärmeaustauscher, während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung steigt, und/oder das Verringern des Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher, während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung zu einer Schwellenenergieausgabe steigt, aufweist. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis fünfte Beispiel auf, und weist ferner das Schätzen einer Abgastemperatur auf, die in den Wärmeaustauscher von der Energierückgewinnungsvorrichtung eintritt, basierend auf der Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung und einer Temperatur des Abgases in dem Abgassystem und/oder Maschinenlast auf. Ein siebtes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis sechste Beispiel auf, und weist ferner das Betreiben der Energierückgewinnungsvorrichtung als Reaktion auf das Erhöhen einer Maschinendrehmomentausgabe über eine Schwellenmaschinendrehmomentausgabe und/oder das Erhöhen einer Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems über eine Schwellenabgastemperatur auf. Ein achtes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis siebte Beispiel auf und weist ferner das Nichtbetreiben der Energierückgewinnungsvorrichtung als Reaktion auf das Sinken einer Maschinendrehmomentausgabe unter eine Schwellenmaschinendrehmomentausgabe und/oder Sinken der Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems unter eine Schwellenabgastemperatur und/oder aktive Partikelfilterregeneration und/oder einen Maschinenkaltstart und/oder das Fließen von Abgas durch die Energierückgewinnungsvorrichtung ohne Übertragen von Wärme von dem Abgas und/oder zu dem Wärmeaustauscher auf. Ein neuntes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehr oder das erste bis achte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass das Fließenlassen von Ansaugluft durch den Wärmeaustauscher und selektiv sowohl zu dem Ansaugsystem als auch dem Abgassystem das Einstellen eines ersten Ventils aufweist, um den Ansaugluftfluss von dem Wärmeaustauscher zu dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters einzustellen, und ein zweites Ventil einzustellen, um den Ansaugluftfluss von dem Wärmeaustauscher sowohl zu einer Stelle in dem Abgassystem stromaufwärts eines ersten Katalysators als auch zu einer Stelle in dem Abgassystem stromabwärts des ersten Katalysators einzustellen. Ein zehntes Beispiel des Verfahrens weist optional eines oder mehrere oder das erste bis neunte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass das Fließenlassen von Abgas durch den Wärmeaustauscher und selektiv sowohl zu dem Ansaug- als auch dem Abgassystem das Einstellen eines einzigen Ventils zum Einstellen des Abgasflusses sowohl zu dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters als auch dem Ansaugsystem stromabwärts des Verdichters und dem Abgassystem stromaufwärts einer Turbine aufweist.
  • Bei einer Ausführungsform weist das System auf: einen Wärmeaustauscher, der sowohl mit dem Ansaugsystem als auch mit dem Abgassystem gekoppelt ist und einen ersten Satz von Passagen aufweist, der konfiguriert ist, um Ansaugluft von dem Ansaugsystem zu dem Ansaug- und/oder Abgassystem fließen zu lassen, und einen zweiten Satz von Passagen, der konfiguriert ist, um Abgas von dem Abgassystem und zu dem Ansaugsystem und/oder Abgassystem fließen zu lassen, und eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die in den Wärmeaustauscher integriert ist und fluidisch sowohl mit dem Abgassystem als auch mit dem zweiten Satz von Passagen gekoppelt ist, wobei Abgase von dem Abgassystem durch die Energierückgewinnungsvorrichtung und in den zweiten Satz von Passagen fließen. Bei einem ersten Beispiel des Systems weist das System einen Auslassport der Energierückgewinnungsvorrichtung auf, der direkt mit einer Abgaspassage innerhalb des Wärmeaustauschers gekoppelt ist. Ein zweites Beispiel des Systems weist optional das erste Beispiel auf, und weist ferner auf, dass der Wärmeaustauscher umfasst: einen ersten Einlassport, der sowohl mit dem Ansaugsystem über ein erstes Ventil als auch mit dem ersten Satz von Passagen gekoppelt ist; einen zweiten Einlassport, der direkt mit der Energierückgewinnungsvorrichtung und dem zweiten Satz von Passagen gekoppelt ist; einen ersten Auslassport, der mit dem ersten Satz von Passagen gekoppelt ist und selektiv sowohl mit dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters über ein zweites Ventil als auch mit dem Abgassystem über ein drittes Ventil gekoppelt ist, und einen zweiten Auslassport, der mit dem zweiten Satz von Passagen gekoppelt ist und selektiv sowohl mit dem Ansaugsystem stromaufwärts des Verdichters als auch mit dem Ansaugsystem stromabwärts des Verdichters und dem Abgassystem über ein viertes Ventil gekoppelt ist. Ein drittes Beispiel des Systems weist optional das eine oder andere oder sowohl das erste als auch das zweite Beispiel auf, und weist ferner auf, dass die Energierückgewinnungsvorrichtung selektiv fluidisch sowohl mit dem Abgassystem stromaufwärts eines ersten Abgaskatalysators und einer Turbine als auch mit dem Abgassystem stromabwärts der Turbine über ein fünftes Ventil gekoppelt ist. Ein viertes Beispiel des Systems weist optional eines oder mehrere oder das erste bis dritte Beispiel auf, und weist ferner eine Steuervorrichtung auf, die einen Speicher mit nichtflüchtigen computerlesbaren Anweisungen zum Einstellen des ersten und/oder zweiten und/oder dritten und/oder vierten und/oder fünften Ventils basierend auf einer Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung aufweist. Ein fünftes Beispiel des Systems weist optional eines oder mehrere oder das erste bis vierte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass der Wärmeaustauscher ferner einen dritten Satz von Passagen aufweist, der konfiguriert ist, um Kühlmittel fließen zu lassen, wobei der dritte Satz von Passagen zwischen dem ersten Satz von Passagen und dem zweiten Satz von Passagen positioniert ist. Ein sechstes Beispiel des Systems weist optional eines oder mehrere oder das erste bis fünfte Beispiel auf, und weist ferner auf, dass die Energierückgewinnungsvorrichtung einen thermoelektrischen Generator aufweist, der angepasst ist, um Wärmeenergie von Abgasen in elektrische Energie umzuwandeln und die elektrische Energie zu einer Batterie, die elektrisch mit der Energierückgewinnungsvorrichtung gekoppelt ist, auszugeben.
  • Bei einer anderen Ausführungsform eines Systems weist das System auf: einen Wärmeaustauscher, der einen ersten Satz von Passagen aufweist, der konfiguriert ist, um Ansaugluft von einem Ansaugsystem fließen zu lassen und selektiv zu dem Ansaugsystem und/oder einem Abgassystem, einen zweiten Satz von Passagen, der konfiguriert ist, um Abgas von einem Abgassystem und selektiv sowohl zu dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters, dem Ansaugsystem stromabwärts eines Verdichters als auch dem Abgassystem fließen zu lassen, und einen dritten Satz von Passagen, der konfiguriert ist, um Kühlmittel zu zirkulieren; eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die physisch und fluidisch mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist und einen vierten Satz von Passagen aufweist, der direkt zwischen dem Abgassystem und dem zweiten Satz von Passagen gekoppelt ist, und eine Steuervorrichtung, die nichtflüchtigen Speicher mit computerlesbaren Anweisungen aufweist, um: einen Fluss von Ansaugluft durch den ersten Satz von Passagen und/oder Abgas durch den zweiten Satz von Passagen und/oder Kühlmittel durch den dritten Satz von Passagen basierend auf einer Energiemenge, die von der Energierückgewinnungsvorrichtung erzeugt wird, einzustellen. Bei einem ersten Beispiel des Systems weist das System ein elektrisches Bauteil auf, das elektrisch mit einer Batterie gekoppelt ist, die elektrisch mit der Energierückgewinnungsvorrichtung gekoppelt ist und elektrische Energie von ihr empfängt, und wobei die computerlesbaren Anweisungen ferner Anweisungen für den Betrieb des elektrischen Bauteils unter Verwenden von Energie, die in der Batterie gespeichert ist, über die Energierückgewinnungsvorrichtung aufweisen.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Steuer- und Schätzroutinen mit unterschiedlichen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher gespeichert und vom Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den unterschiedlichen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinenhardware umgesetzt werden. Die spezifischen hier beschriebenen Routinen können eine oder mehrere jeder Anzahl von Verarbeitungsstrategien repräsentieren, wie etwa ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und Ähnliches. Daher können unterschiedliche dargestellte Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Sequenz, parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern zur leichteren Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. In Abhängigkeit von der betreffenden verwendeten Strategie können eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen einen Code grafisch repräsentieren, der in nichttransitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System einschließlich der unterschiedlichen Kraftmaschinenhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung umgesetzt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Auslegungen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese spezifischen Ausführungsformen nicht in begrenzendem Sinn auszulegen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die Technologie oben auf V-6, I-4, I-6, V-12, Boxer 4 und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der unterschiedlichen Systeme und Auslegungen sowie andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Ansprüche weisen insbesondere auf gewisse Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon Bezug nehmen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einschließung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten, wobei sie zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften werden möglicherweise durch Berichtigung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht. Derartige Ansprüche werden, gleich ob ihr Schutzumfang in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche weiter, enger, gleich oder anders ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (15)

  1. Verfahren, das Folgendes umfasst: Fließenlassen von Ansaugluft durch einen Wärmeaustauscher und selektiv jeweils zu einem Ansaugsystem und einem Abgassystem; Fließenlassen von Abgas durch eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die mit dem Wärmeaustauscher gekoppelt ist, durch den Wärmeaustauscher und selektiv zu dem Ansaug- und Abgassystem, und Einstellen des Ansaugluftflusses und Abgasluftflusses durch den Wärmeaustauscher als Reaktion auf eine Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fließenlassen von Abgas das Fließenlassen von Abgas direkt von der Energierückgewinnungsvorrichtung zu dem Wärmeaustauscher aufweist, und wobei sich der Ansaugluftfluss und der Abgasfluss innerhalb des Wärmeaustauschers nicht mischen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner während des Fließenlassens von Ansaugluft und Abgas durch den Wärmeaustauscher das Übertragen von Wärmeenergie zwischen der Ansaugluft und dem Abgas innerhalb des Wärmeaustauschers aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Einstellen eines Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher als Reaktion auf die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung aufweist, wobei das Einstellen das Verringern des Kühlmittelflusses durch den Wärmeaustauscher aufweist, während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung steigt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Ansaugluftflusses und des Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher das Verringern des Ansaugluftflusses durch den Wärmeaustauscher, während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung steigt, und/oder das Verringern des Abgasflusses durch den Wärmeaustauscher, während die Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung zu einer Schwellenenergieausgabe steigt, aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Schätzen einer Abgastemperatur auf, die in den Wärmeaustauscher von der Energierückgewinnungsvorrichtung eintritt, basierend auf der Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung und einer Temperatur des Abgases in dem Abgassystem und/oder Maschinenlast aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Betreiben der Energierückgewinnungsvorrichtung als Reaktion auf das Erhöhen einer Maschinendrehmomentausgabe über eine Schwellenmaschinendrehmomentausgabe und/oder das Erhöhen einer Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems über eine Schwellenabgastemperatur aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Nichtbetreiben der Energierückgewinnungsvorrichtung als Reaktion auf das Sinken einer Maschinendrehmomentausgabe unter eine Schwellenmaschinendrehmomentausgabe und/oder Sinken der Abgastemperatur innerhalb des Abgassystems unter eine Schwellenabgastemperatur und/oder aktive Partikelfilterregeneration und/oder einen Maschinenkaltstart und/oder das Fließen von Abgas durch die Energierückgewinnungsvorrichtung ohne Übertragen von Wärme von dem Abgas und/oder zu dem Wärmeaustauscher aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fließenlassen von Ansaugluft durch den Wärmeaustauscher und selektiv sowohl zu dem Ansaugsystem als auch dem Abgassystem das Einstellen eines ersten Ventils aufweist, um den Ansaugluftfluss von dem Wärmeaustauscher zu dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters einzustellen, und ein zweites Ventil einzustellen, um den Ansaugluftfluss von dem Wärmeaustauscher sowohl zu einer Stelle in dem Abgassystem stromaufwärts eines ersten Katalysators als auch zu einer Stelle in dem Abgassystem stromabwärts des ersten Katalysators einzustellen.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fließenlassen von Abgas durch den Wärmeaustauscher und selektiv sowohl zu dem Ansaug- als auch dem Abgassystem das Einstellen eines einzigen Ventils zum Einstellen des Abgasflusses sowohl zu dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters als auch dem Ansaugsystem stromabwärts des Verdichters und dem Abgassystem stromaufwärts einer Turbine aufweist.
  11. System, umfassend: einen Wärmeaustauscher, der mit einem Ansaugsystem und einem Abgassystem gekoppelt ist und einen ersten Satz von Passagen aufweist, der konfiguriert ist, um Ansaugluft von dem Ansaugsystem zu dem Ansaug- und/oder Abgassystem fließen zu lassen, und einen zweiten Satz von Passagen, der konfiguriert ist, um Abgase von dem Abgassystem zu dem Ansaugsystem und/oder Abgassystem fließen zu lassen, und eine Energierückgewinnungsvorrichtung, die in den Wärmeaustauscher integriert und fluidisch mit dem Abgassystem und dem zweiten Satz von Passagen gekoppelt ist, wobei Abgase von dem Abgassystem durch die Energierückgewinnungsvorrichtung und in den zweiten Satz von Passagen fließen.
  12. System nach Anspruch 11, wobei ein Auslassport der Energierückgewinnungsvorrichtung direkt mit einer Abgaspassage innerhalb des Wärmeaustauschers gekoppelt ist, und wobei der Wärmeaustauscher ferner einen dritten Satz von Passagen aufweist, der konfiguriert ist, um Kühlmittel fließen zu lassen, wobei der dritte Satz von Passagen zwischen dem ersten Satz von Passagen und dem zweiten Satz von Passagen positioniert ist.
  13. System nach Anspruch 12, wobei der Wärmeaustauscher umfasst: einen ersten Einlassport, der mit dem Ansaugsystem über ein erstes Ventil und mit dem ersten Satz von Passagen gekoppelt ist; einen zweiten Einlassport, der direkt mit der Energierückgewinnungsvorrichtung und dem zweiten Satz von Passagen gekoppelt ist; einen ersten Auslassport, der mit dem ersten Satz von Passagen und selektiv mit dem Ansaugsystem stromaufwärts eines Verdichters über ein zweites Ventil und mit dem Abgassystem über ein drittes Ventil gekoppelt ist, und einen zweiten Auslassport, der mit dem zweiten Satz von Passagen und selektiv mit dem Ansaugsystem stromaufwärts des Verdichters, dem Ansaugsystem stromabwärts des Verdichters und dem Abgassystem über ein viertes Ventil gekoppelt ist.
  14. System nach Anspruch 13, wobei die Energierückgewinnungsvorrichtung selektiv fluidisch mit dem Abgassystem stromaufwärts eines ersten Abgaskatalysators und einer Turbine und dem Abgassystem stromaufwärts der Turbine über ein fünftes Ventil gekoppelt ist, und wobei die Energierückgewinnungsvorrichtung einen thermoelektrischen Generator aufweist, der angepasst ist, um Wärmeenergie aus Abgasen in elektrische Energie umzuwandeln und die elektrische Energie zu einer Batterie, die elektrisch mit der Energierückgewinnungsvorrichtung gekoppelt ist, auszugeben.
  15. System nach Anspruch 14, das ferner eine Steuervorrichtung umfasst, die einen Speicher mit nichtflüchtigen computerlesbaren Anweisungen zum Einstellen des ersten und/oder zweiten und/oder dritten und/oder vierten und/oder fünften Ventils basierend auf einer Ausgabe der Energierückgewinnungsvorrichtung aufweist.
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