DE102018122912A1 - Verfahren und Systeme für einen Wärmetauscher - Google Patents

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für einen Wärmetauscher bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren das Einstellen einer Klappe beinhalten, um eine Anzahl von Leitungen einzustellen, die für die Aufnahme von zurückgeführtem Abgas und Abgas innerhalb des Wärmetauschers ausgelegt sind.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen einen Wärmetauscher.
  • Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • In Fahrzeugen werden verschiedene Vorrichtungen verwendet, um die Effizienz zu erhöhen und thermische Schäden an Komponenten zu verringern. Diese Vorrichtungen können verschiedene Arten von Kühlern beinhalten, die dazu ausgelegt sind, dass zwei oder mehr Fluids durch diese strömen. Ein erstes Fluid kann ein Kühlmittel umfassen und ein zweites Fluid kann ein Gas umfassen. Es wird verhindert, dass sich das erste und zweite Fluid miteinander vermischen, während sie thermisch miteinander in Verbindung stehen dürfen. Auf Grundlage der Anmeldung kann der Kühler verwendet werden, um die Leistungsabgabe zu erhöhen, die Oberflächentemperatur zu verringern, die Emissionen zu verringern und/oder thermische Energie zurückzugewinnen. Diese Kühler sind jedoch voneinander getrennt, wobei jeder eine bestimmte Aufgabe erfüllt, was zu hohen Herstellungskosten und Einschränkungen durch Gehäuse führt.
  • Moderne Wärmetauscher beinhalten zwei oder mehr Einlässe und entsprechende Auslässe, um den Wärmetauschern die Aufnahme verschiedener Ansaug- und Abgasströme zu ermöglichen. Demnach kann ein einzelner Wärmetauscher als Ladeluftkühler (Charge Air Cooler - CAC), Abgasrückführungskühler (AGR-Kühler) und Wärmerückgewinnungsvorrichtung fungieren. Während diese Ausgestaltungen die Kosten und die Einschränkungen durch Gehäuse, die bei früheren Modellen bestehen, verringern, haben sie trotzdem einige Nachteile. Zum Beispiel ist der Wärmetauscher für jede Funktion, die er ausführen kann (z. B. CAC, AGR-Kühler, Wärmerückgewinnung usw.), unterteilt. Ein Volumen jeder Unterteilung ist jedoch festgelegt. Dies verhindert, dass der Wärmetauscher die Exposition von Ansaug- oder Abgasen gegenüber dem durch diesen fließenden Kühlmittel erhöht.
  • Die Erfinder haben die vorstehenden Probleme erkannt und haben eine Lösung gefunden, um diese zu beheben. In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten durch ein Verfahren behandelt werden, das Folgendes umfasst: das Einstellen einer Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind und das entsprechende Einstellen einer Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas durch Schwenken einer Klappe zugeordnet sind, und wobei die Wärmetauscherleitungen fluidisch voneinander abgedichtet sind. Auf diese Weise kann ein einzelner Wärmetauscher ein variables Volumen umfassen, um verschiedene Gase aufzunehmen.
  • Als ein Beispiel kann sich das Volumen des Wärmetauschers, das ausgelegt ist, AGR aufzunehmen, als Reaktion auf einen erhöhten AGR-Bedarf erhöhen. Als weiteres Beispiel kann sich das Volumen des Wärmetauschers, das ausgelegt ist, Abgas aufzunehmen, als Reaktion auf einen erhöhten Wärmerückgewinnungsbedarf erhöhen. Dies kann durch Betätigen der Klappe des Wärmetauschers erreicht werden, um ein Gas zu einer gewünschten Anzahl von Leitungen zu leiten, wobei die Stellung der Klappe einer Anzahl von Leitungen entspricht, die ausgelegt sind, AGR und Abgas aufzunehmen. Dadurch wird eine Einschränkung des Wärmetauschers durch Gehäuse verglichen mit vorherigen Versuchen verringert. Zusätzlich werden die Herstellungskosten des Wärmetauschers verringert.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu vorgesehen, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt einen Verbrennungsmotor der einen einzelnen Zylinder umfasst.
    • 2 zeigt einen Wärmetauscher, der fluidisch mit Kanälen des Verbrennungsmotors gekoppelt ist.
    • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Wärmetauschers und seiner Leitungen.
    • 4 zeigt eine Querschnittsansicht des Wärmetauschers und beispielhafter Gasströme durch diesen.
    • 5 zeigt ein Verfahren zum Einstellen von einem oder mehreren Ventilen des Wärmetauschers.
    • 6 zeigt eine alternative Ausführungsform des Wärmetauschers.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für einen Wärmetauscher, der ein Ventilelement aufweist, das ausgelegt ist, eine Anzahl von Leitungen einzustellen, die ausgelegt sind, AGR oder Abgas aufzunehmen. In 1 ist ein Verbrennungsmotor mit einem einzelnen Zylinder von einer Vielzahl von Zylindern gezeigt. Der Wärmetauscher kann fluidisch an Ansaug- und Abgaskanäle des Verbrennungsmotors gekoppelt sein. Demnach kann der Wärmetauscher auf Grundlage einer Stellung von einem oder mehreren Ventilen, wie in 2 gezeigt, thermisch mit Abgas und AGR in Verbindung stehen. Der Wärmetauscher umfasst eine Vielzahl von Leitungen, wobei jede Leitung hermetisch verschlossen ist. Somit vermischen sich die Gase in benachbarten Leitungen nicht. In 3 ist der Wärmetauscher zusammen mit einem Einlassumleitventil und/oder einer Klappe gezeigt. In 4 ist ein Querschnitt des Wärmetauschers gezeigt; Der Querschnitt bildet ferner einen beispielhaften Gasstrom durch den Wärmetauscher ab. Der beispielhafte Strom veranschaulicht dabei eine erste Anzahl von Leitungen, die ausgelegt sind, AGR aufzunehmen, und eine zweite unterschiedliche Anzahl von Leitungen, die ausgelegt sind, Abgas aufzunehmen. In 5 ist ein Verfahren zum Einstellen eines Volumens und/oder einer Anzahl von Leitungen, die ausgelegt sind, AGR und Abgas aufzunehmen, gezeigt. In 6 ist eine alternative Ausführungsform des Wärmetauschers gezeigt, wobei der Wärmetauscher ferner eine Kammer umfasst, die ausgelegt ist, Ladeluft zu kühlen.
  • Die 1-4 und 6 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn derartige Elemente so gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt miteinander gekoppelt sind, dann können sie zumindest in einem Beispiel als sich direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander angrenzend oder benachbart gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander angrenzend bzw. benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächenteilendem Kontakt zueinander liegen, als in flächenteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich nur ein Raum und keine anderen Komponenten dazwischen befinden, in mindestens einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, relativ zueinander als solche bezeichnet werden. Außerdem kann, wie in den Figuren gezeigt, in mindestens einem Beispiel ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Im vorliegenden Zusammenhang können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und dazu verwendet werden, die Positionen von Elementen der Figuren in Bezug aufeinander zu beschreiben. Demnach sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren abgebildet sind, als diese Formen (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen) aufweisend bezeichnet werden. Außerdem können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in mindestens einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Darüber hinaus kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden. Man wird verstehen, dass eine oder mehrere Komponenten, die als „im Wesentlichen ähnlich und/oder identisch“ bezeichnet werden, sich je nach Herstellungstoleranzen (z. B. mit 1-5 % Abweichung) voneinander unterscheiden.
  • Es ist zu beachten, dass 4 Pfeile zeigt, die angeben, wo es Raum für einen Fluidstrom gibt, und die durchgezogenen Linien der Vorrichtungswände zeigen die Stellen, an denen ein Strom blockiert wird und aufgrund des Fehlens einer fluidischen Verbindung, das durch die sich von einem Punkt zu einem anderen erstreckenden Vorrichtungswände verursacht wird, keine Verbindung möglich ist. Die Wände erzeugen eine Trennung zwischen Bereichen, außer an Öffnungen in der Wand, welche die beschriebene Fluidverbindung ermöglichen.
  • Es wird mit 1 fortgefahren, die ein schematisches Diagramm zeigt, das einen Zylinder eines Mehrzylinderverbrennungsmotors 10 in einem Verbrennungsmotorsystem 100 zeigt, das in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs beinhaltet sein kann. Der Verbrennungsmotor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalstellungssensor 134 zum Generieren eines proportionalen Pedalstellungssignals. Eine Brennkammer 30 des Verbrennungsmotors 10 kann einen Zylinder, der durch Zylinderwände 32 ausgebildet ist, mit einem darin positionierten Kolben 36 beinhalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs 5 gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Startvorgang des Verbrennungsmotors 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 44 über einen Ansaugkanal 42 aufnehmen und Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 48 ausstoßen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten.
  • In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 durch Nockenbetätigung über das Nockenbetätigungssystem 51 bzw. 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere der folgenden Systeme verwenden: System zur Nockenprofilverstellung (Cam Profile Switching - CPS), variablen Nockenansteuerung (Variable Cam Timing - VCT), variablen Ventilansteuerung (Variable Valve Timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (Variable Valve Lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Stellung des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch die Ventilstellungssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Beispielen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, beinhalten.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 69 ist in der Darstellung direkt an die Brennkammer 30 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals, das von der Steuerung 12 empfangen wird, direkt in diese einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 69 eine sogenannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bereit. Die Einspritzvorrichtung 69 kann beispielsweise an der Seite der Brennkammer oder an der Oberseite der Brennkammer angebracht sein. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichttung 69 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die in dem Ansaugkrümmer 44 in einer Konfiguration angeordnet ist, die eine sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in den Ansaugkanal stromaufwärts von der Brennkammer 30 bereitstellt.
  • Ein Zündfunke wird der Brennkammer 30 über eine Zündkerze 66 bereitgestellt. Das Zündsystem kann ferner eine Zündspule (nicht gezeigt) zum Erhöhen der Spannung, die der Zündkerze 66 zugeführt wird, umfassen. In anderen Beispielen, wie etwa einem Diesel, kann die Zündkerze 66 weggelassen werden.
  • Der Ansaugkanal 42 kann eine Drossel 62 beinhalten, die eine Drosselklappe 64 aufweist. In diesem konkreten Beispiel kann die Stellung der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder Aktor bereitgestellt wird, der in der Drossel 62 enthalten ist, wobei es sich um eine Konfiguration handelt, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (Electronic Throttle Control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 dazu betrieben werden, die Ansaugluft zu variieren, die der Brennkammer 30 neben anderen Verbrennungsmotorzylindern bereitgestellt wird. Die Stellung der Drosselklappe 64 kann der Steuerung 12 durch ein Drosselstellungssignal bereitgestellt werden. Der Ansaugkanal 42 kann einen Luftmassenstromsensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Erfassen einer Luftmenge, die in den Verbrennungsmotor 10 eintritt, beinhalten.
  • Ein Abgassensor 126 ist an den Abgaskanal 48 gekoppelt gezeigt, der gemäß einer Richtung des Abgasstroms stromaufwärts zu einer Emissionssteuervorrichtung 70 angeordnet ist. Der Sensor 126 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases sein, wie etwa eine lineare Lambda-Sonde oder UEGO (Universal or Wide-Range Exhaust Gas Oxygen Sensor, Breitband- oder Weitbereichslambdasonde), eine Zweizustands-Lambda-Sonde oder EGO, eine HEGO (beheizte EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. In einem Beispiel ist der stromaufwärtige Abgassensor 126 ein UEGO, welcher dazu ausgelegt ist, eine Ausgabe, wie etwa ein Spannungssignal, bereitzustellen, die zu der in dem Abgas enthaltenen Menge an Sauerstoff proportional ist. Die Steuerung 12 wandelt die Lambdasondenausgabe über eine Lambdasondenübertragungsfunktion in ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases um.
  • Die Emissionssteuervorrichtung 70 ist in der Darstellung entlang des Abgaskanals 48 stromabwärts vom Abgassensor 126 angeordnet. Bei der Vorrichtung 70 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (Three-Way Catalyst - TWC), einen Partikelfilter, einen Dieseloxidationskatalysator, eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon handeln. In einigen Beispielen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 durch das Betreiben von mindestens einem Zylinder des Verbrennungsmotors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 regelmäßig zurückgesetzt werden.
  • Ein System 140 zur Abgasrückführung (AGR) kann einen gewünschten Teil des Abgases über einen AGR-Kanal 152 aus einem Abschnitt des Abgaskanals 48 stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung 70 in den Ansaugkrümmer 44 leiten. Die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellte AGR-Menge kann durch die Steuerung 12 über ein AGR-Ventil 144 variiert werden. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System 140 dazu verwendet werden, die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Brennkammer zu regulieren, womit ein Verfahren zum Steuern des Zeitpunkts der Zündung während einiger Verbrennungsmodi bereitgestellt wird.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicherchip 106 (z.B. nichtflüchtiger Speicher) gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den vorangehend erläuterten Signalen verschiedene Signale von mit dem Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassenstroms (Mass Air Flow - MAF) von dem Luftmassenstromsensor 120; der Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature-ECT) von einem Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Verbrennungsmotorstellungssignals von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einer anderen Art), der eine Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; einer Drosselstellung von einem Drosselstellungssensor 65; und eines Krümmerabsolutdruck-Signals (Manifold Absolute Pressure - MAP) von dem Sensor 122. Ein Verbrennungsmotordrehzahlsignal kann durch die Steuerung 12 von dem Kurbelwellenstellungssensor 118 erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal stellt zudem eine Angabe des Unterdrucks oder Drucks in dem Ansaugkrümmer 44 bereit. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der vorstehend genannten Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des Verbrennungsmotorbetriebs kann das Verbrennungsmotordrehmoment von der Ausgabe des MAP-Sensors 122 und der Verbrennungsmotordrehzahl abgeleitet werden. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der detektierten Verbrennungsmotordrehzahl eine Grundlage zum Schätzen der in den Zylinder eingeleiteten Ladung (einschließlich Luft) darstellen. In einem Beispiel kann der Kurbelwellenstellungssensor 118, der zudem als Verbrennungsmotordrehzahlsensor verwendet werden kann, eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen je Umdrehung der Kurbelwelle produzieren.
  • Auf dem Festwertspeicher 106 eines Speichermediums können computerlesbare Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 102 zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen, jedoch nicht ausdrücklich aufgeführt werden, ausgeführt werden können. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Verbrennungsmotorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen.
  • In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 5 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 25 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 5 ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Verbrennungsmotor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n). In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 einen Verbrennungsmotor 10 und eine elektrische Maschine 22. Bei der elektrischen Maschine 22 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Elektromotor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 40 des Verbrennungsmotors 10 und die elektrische Maschine 22 sind über ein Getriebe 24 mit den Fahrzeugrädern 25 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 26 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 26 zwischen der Kurbelwelle 40 und der elektrischen Maschine 22 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 26 zwischen der elektrischen Maschine 22 und dem Getriebe 24 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 26 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 40 mit bzw. von der elektrischen Maschine 22 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 22 mit bzw. von dem Getriebe 24 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Das Getriebe 24 kann ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart sein. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen ausgelegt sein, darunter als ein paralleles, serielles oder seriellparalleles Hybridfahrzeug.
  • Die elektrische Maschine 22 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 28 auf, um den Fahrzeugrädern 25 ein Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 22 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 28 bereitzustellen. In einigen Beispielen kann die elektrische Maschine 22 verwendet werden, um AGR zu entfernen, um das Drehmoment während vorübergehender Bedingungen zu steigern. Zum Beispiel kann AGR Kanäle eines Wärmetauschers (z. B. des Wärmetauschers aus 2-4 oder 6) besetzen, wodurch die Verbrennungsstabilität bei Bedingungen, bei denen keine AGR erwünscht ist, verringert werden kann. Dies kann verhindert werden, indem das AGR während vorübergehenden Bedingungen (z. B. Pedalbetätigung) entfernt wird.
  • Nun wird auf 2 Bezug genommen, die eine Ausführungsform 200 des in 1 abgebildeten Verbrennungsmotors 10 zeigt. Somit können die vorstehend vorgestellten Komponenten in den nachfolgenden Figuren ähnlich nummeriert sein. In der Ausführungsform 200 wird der Verbrennungsmotor 10 über eine Turbine 202 und einen Verdichter 204 turboaufgeladen, wobei der Verdichter 204 über Abgas angetrieben sein kann, das die Turbine 202 aufgrund einer Drehbewegung einer Welle (nicht gezeigt), die dazwischen gekoppelt ist, antreibt.
  • Eine Wärmeübertragungsvorrichtung 210 umfasst in der Darstellung eine Vielzahl von Einlass- und Auslasskanälen, die die Wärmeübertragungsvorrichtung 210 fluidisch an die Ansaugkanäle 42 und Abgaskanäle 48 koppeln. In der vorliegenden Schrift kann die Wärmeübertragungsvorrichtung 210 austauschbar auch als der Wärmetauscher 210 bezeichnet werden. Ein Kühlmittelsystem 280 kann fluidisch an Kanäle gekoppelt sein, die durch Leitungen des Wärmetauschers 210 verlaufen. Kühlmittelkanäle, die in dem Wärmetauscher 210 angeordnet sind, sind zusammen mit den Leitungen genauer in Bezug auf 3 dargestellt. In einem Beispiel ist das Kühlmittelsystem 280 das gleiche Kühlmittelsystem, das verwendet wird, damit Kühlmittel zu einer Kühlhülse (z. B. der Kühlhülse 114 aus 1) des Verbrennungsmotors 10 strömt. Somit kann es sich bei dem Kühlmittel, das verwendet wird, um thermisch mit Komponenten des Verbrennungsmotors 10 in Verbindung zu stehen, um dasselbe Kühlmittel handeln, das verwendet wird, um thermisch mit Flüssigkeiten und/oder Gasen zu kommunizieren, die durch den Wärmetauscher 210 strömen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei dem Kühlmittelsystem 280 um ein anderes Kühlmittelsystem handeln als das Kühlmittelsystem, das verwendet wurde, um zu den Hohlräumen des Verbrennungsmotors 10 zu strömen. In einem Beispiel können das Kühlmittelsystem 280 und das Verbrennungsmotorkühlmittelsystem vollständig fluidisch voneinander getrennt sein, abgesehen von der gemeinsamen Verwendung einer oder mehrerer Entgasungsflaschen. Zusätzlich oder alternativ können eines oder beide des Kühlmittelsysteme 280 und des Verbrennungsmotorkühlmittelsystems gleichzeitig verwendet werden, um thermisch mit Hohlräumen eines Getriebes, eines Bremssystems, eines Heizungswärmetauschers, einer Batterie und dergleichen in Verbindung zu stehen.
  • In zusätzlichen Beispielen kann das Kühlmittelsystem 280 fluidisch mit dem Verbrennungsmotor 10, dem Wärmetauscher 210 und anderen Fahrzeugvorrichtungen, die geeignet sind, Kühlmittel aufzunehmen, gekoppelt sein, während der Verbrennungsmotor 10 ferner ein Verbrennungsmotorkühlsystem umfasst, das dazu bestimmt ist, das Kühlmittel nur zu dem Verbrennungsmotor strömt.
  • Der Wärmetauscher 210 kann ein Kunststoff-, Keramik-, Eisenmaterial oder ein anderes geeignetes Material umfassen, das ausgelegt ist, den Inhalt aus dem Inneren des Wärmetauschers 210 von einer Umgebungsatmosphäre thermisch zu isolieren. In einigen Beispielen können eine oder mehrere äußere und/oder innere Flächen des Wärmetauschers 210 zusätzlich oder alternativ doppelwandig sein, wobei ein Gas und/oder eine Flüssigkeit zwischen einer ersten Wand und einer zweiten Wand der doppelwandigen Konstruktion angeordnet ist. Das Gas und/oder die Flüssigkeit können ferner den Wärmetauscher 210 und einen oder mehrere darin angeordnete Kanäle thermisch isolieren.
  • Der Wärmetauscher 210 kann einen ersten Einlass 211 umfassen, der fluidisch an eine Hochdruckabgaseinlassleitung 212 und eine Niederdruckabgaseinlassleitung 214 gekoppelt ist. Die Hochdruckabgaseinlassleitung 212 kann fluidisch an einen Abschnitt des Abgaskanals 48 zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und der Turbine 202 gekoppelt sein. Somit kann die Hochdruckabgaseinlassleitung 212 Abgas stromaufwärts von der Turbine 202 ziehen und das Hochdruckabgas zu dem ersten Einlass 211 leiten. Die Niederdruckabgaseinlassleitung 214 kann fluidisch an einen Abschnitt des Abgaskanals 48 stromabwärts von der Turbine 202 gekoppelt sein. Die Niederdruckabgaseinlassleitung 214 kann Niederdruckabgas zu dem ersten Einlass 211 leiten.
  • Ein erstes Einlassventil 216 kann an einem Schnittpunkt jeweils zwischen der Hochdruckabgaseinlassleitung 212, der Niederdruckabgaseinlassleitung 214 und einer ersten Einlassleitung 218 angeordnet sein, wobei die erste Einlassleitung 218 auf Grundlage einer Stellung des ersten Einlassventils 216 eine von der Hochdruckabgaseinlassleitung 212 und der Niederdruckabgaseinlassleitung 214 fluidisch koppelt. Das Ventil 216 kann ausgelegt sein, eine Abgasmenge, die von der Hochdruckabgaseinlassleitung 212 und der Niederdruckabgaseinlassleitung 214 zur ersten Einlassleitung 218 strömt, einzustellen. In einem Beispiel handelt es sich bei dem Ventil 216 um ein Dreiwegeventil. Das Ventil 216 kann hydraulisch, pneumatisch, elektrisch, mechanisch oder dergleichen betätigt werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Das Ventil 216 kann ausgelegt sein, zu verhindern, dass Abgas von der Hochdruckabgaseinlassleitung 212 zur ersten Einlassleitung 218 strömt, während es zulässt, dass Abgas von der Niederdruckabgaseinlassleitung 214 zur ersten Einlassleitung 218 strömt. Alternativ kann das Ventil 216 ausgelegt sein, zu verhindern, dass Abgas von der Niederdruckabgaseinlassleitung 214 zur ersten Einlassleitung 218 strömt, während es zulässt, dass Abgas von der Hochdruckabgaseinlassleitung 212 zur ersten Einlassleitung 218 strömt. In einigen Beispielen kann aufgrund der Druckunterschiede zwischen den Abgasströmen Abgas nur entweder von der Hochdruck- oder der Niederdruckabgaseinlassleitung in die erste Einlassleitung 218 strömen. Das Strömen von Hoch- oder Niederdruckabgas in die erste Einlassleitung 218 kann auf einer oder mehreren Bedingungen basieren, einschließlich unter anderem der Verbrennungsmotorlast, der Verdichterpumpgrenze, der Abgastemperatur, der AGR-Strömungsgeschwindigkeit, der Verbrennungsmotortemperatur und dergleichen. Zum Beispiel kann das Hochdruckabgas in die erste Einlassleitung 218 strömen, wenn eine Verbrennungsmotorlast niedrig ist und eine Fahreranforderung ausreichend erfüllt wird. Wenn jedoch die Verbrennungsmotorlast hoch ist und ein hoher Aufladungsgrad gewünscht ist, kann Niederdruckabgas von stromabwärts der Turbine 202 zu der ersten Einlassleitung 218 geleitet werden.
  • Der Wärmetauscher 210 kann ferner einen zweiten Einlass 220 umfassen, der fluidisch selektiv sowohl an eine Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222 als auch an eine Niederdruck-AGR-Einlassleitung 224 gekoppelt ist. Die Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222 kann fluidisch an einen Abschnitt des Abgaskanals 48 zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und der Turbine 202 gekoppelt sein. In einem Beispiel zieht die Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222 Abgas genau von der gleichen Stelle wie die Hochdruckabgaseinlassleitung 212. In einigen Beispielen kann die Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222 zusätzlich oder alternativ von der Hochdruckabgaseinlassleitung 212 abzweigen. Die Niederdruck-AGR-Einlassleitung 224 ist fluidisch an einen Abschnitt des Abgaskanals 48 stromabwärts von der Turbine 202 gekoppelt In einem Beispiel ist die Niederdruck-AGR-Einlassleitung 224 fluidisch an einen Abschnitt des Abgaskanals 48 stromabwärts von der Turbine 202 und stromaufwärts von beliebigen Nachbehandlungsvorrichtungen, die stromabwärts von der Turbine 202 angeordnet sind (z. B. Emissionssteuervorrichtung 70), gekoppelt.
  • Man wird verstehen, dass die Begriffe stromaufwärts und stromabwärts sich auf eine Position von Komponenten in Bezug auf eine Richtung des Gasstroms beziehen. Demnach beinhaltet für in dem Abgaskanal 48 angeordnete Komponenten eine erste Komponente, die stromaufwärts einer zweiten Komponente angeordnet ist, auch dass sich die erste Komponente näher an dem Verbrennungsmotor 10 befindet als die zweite Komponente.
  • Ein zweites Einlassventil 226 kann an einem Schnittpunkt jeweils zwischen der Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222, der Niederdruck-AGR-Einlassleitung 224 und einer zweiten Einlassleitung 228 angeordnet sein, wobei die zweite Einlassleitung 228 auf Grundlage einer Stellung des zweiten Einlassventils 226 eine von der Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222 und der Niederdruck-AGR-Einlassleitung 224 fluidisch koppelt. Das Ventil 226 kann ausgelegt sein, eine Abgasmenge, die von der Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222 oder der Niederdruck-AGR-Einlassleitung 224 zur zweiten Einlassleitung 228 strömt, einzustellen. In einem Beispiel ist das zweite Einlassventil 226 im Wesentlichen identisch zu dem ersten Ventil 216. Der Betrieb des zweiten Ventils 226 kann jedoch auf unterschiedlichen oder ähnlichen Verbrennungsmotorbetriebsparametern basieren wie das erste Ventil 216. Das zweite Ventil 226 kann ausgelegt sein, zuzulassen, dass Abgas nur jeweils durch eine von der Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222 oder der Niederdruck-AGR-Einlassleitung 224 Abgas in die zweite Einlassleitung 228 strömt. Die zweite Einlassleitung 228 kann die Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222 und die Niederdruck-AGR-Einlassleitung 224 fluidisch an den zweiten Einlass 220 des Wärmetauschers 210 koppeln.
  • Der erste Einlass 211 und der zweite Einlass 220 können über eine Barriere 232 in dem Wärmetauscher 210 fluidisch getrennt sein. Die Barriere 232 kann den ersten Einlass 211 hermetisch von dem zweiten Einlass 220 abdichten. Der Wärmetauscher 210 kann eine Vielzahl von Leitungen umfassen, die sich in Längsrichtung von dem ersten Einlass 211 und dem zweiten Einlass 220 zu einem ersten Auslass 242 und einem zweiten Auslass 244 erstrecken. Ein Strömungsumleitventil kann zwischen der Barriere 232 und Öffnungen der Leitungen angeordnet sein, wie nachfolgend beschrieben wird. Die Barriere 232 kann ein thermisch isolierendes Material (etwa wie die vorstehend beschriebenen Materialien) und/oder eine doppelwandige Konstruktion umfassen. In einem Beispiel besteht die Barriere 232 aus einem Material, das ähnlich dem Wärmetauscher 210 ist.
  • Der Wärmetauscher 210 kann derart ausgelegt sein, dass Gase, die in den ersten Einlass 211 eintreten, durch Leitungen des Wärmetauschers 210 strömen und in den ersten Auslass 242 strömen, ohne sich mit Gasen zu vermischen, die in den zweiten Einlass 220 eintreten. Auf ähnliche Weise strömen Gase, die in den zweiten Einlass 220 eintreten, durch Leitungen des Wärmetauschers 210 und strömen in den zweiten Auslass 244, ohne sich mit Gasen aus dem ersten Einlass 211 zu vermischen. Auf diese Weise können zwei unterschiedliche Gase durch den Wärmetauscher 210 strömen, ohne sich zu vermischen und/oder zusammengeführt zu werden und/oder vereinigt zu werden. In einem Beispiel kann ein Abschnitt des Wärmetauschers 210 ausgelegt sein, eine Abgaswärmerückgewinnung auszuführen und ein verbleibender Abschnitt des Wärmetauschers 210 kann ausgelegt sein, AGR zu kühlen.
  • Der erste Auslass 242 kann fluidisch an eine erste Auslassleitung 252, die zu einem Abschnitt des Abgaskanals 48 zwischen der Turbine 202 und der Emissionssteuervorrichtung 70 führt, gekoppelt sein. In einem Beispiel wird das Abgas in der ersten Auslassleitung 252 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Abgas stromaufwärts von der Turbine 202 und dem Abgas in der ersten Auslassleitung 252 nicht nach stromaufwärts von der Turbine 202 geleitet.
  • Der zweite Auslass 244 kann fluidisch an eine zweite Auslassleitung 262, die zu einem zweiten Auslassventil 264 führt, gekoppelt sein. In einem Beispiel ist das zweite Auslassventil 264 ein Dreiwegeventil und ist im Wesentlichen ähnlich dem zweiten Einlassventil 226 oder dem ersten Einlassventil 216. Das zweite Auslassventil 264 kann Gase von der zweiten Auslassleitung 262 zu einer oder mehreren von einer Hochdruck-AGR-Auslassleitung 266 und einer Niederdruck-AGR-Auslassleitung 268 leiten. Die Hochdruck-AGR-Auslassleitung 266 kann AGR aus dem Wärmetauscher 210 zu einem Abschnitt des Ansaugkanals 42 stromabwärts von dem Verdichter 204 leiten. Somit kann die Niederdruck-AGR-Auslassleitung 268 AGR aus dem Wärmetauscher 210 zu einem Abschnitt des Ansaugkanals 42 stromaufwärts von dem Verbrennungsmotor 10 und stromabwärts von dem Verdichter 204 leiten.
  • In einem Beispiel ahmt der Betrieb des zweiten Auslassventils 264 den Betrieb des zweiten Einlassventils 226 nach. Wenn zum Beispiel das zweite Einlassventil 226 in eine Stellung bewegt wird, in der Hochdruck-AGR durch die Hochdruck-AGR-Einlassleitung 222 zu dem zweiten Einlass 220 strömt und Niederdruckabgas nicht zu dem zweiten Einlass 220 strömt, wird das zweite Auslassventil 264 in eine ähnliche Stellung bewegt, in der Abgas von dem zweiten Auslass 244 durch die Hochdruck-AGR-Auslassleitung 266 zu einem Abschnitt des Ansaugkanals 42 stromabwärts von dem Verdichter 204 geleitet wird. Wenn somit das zweite Einlassventil 226 in eine Stellung bewegt wird, in der Niederdruckabgas durch die Niederdruck-AGR-Einlassleitung 224 zu dem zweiten Einlass strömt und Hochdruckabgas nicht zu dem zweiten Einlass 220 strömt, wird das zweite Auslassventil 264 in eine ähnliche Stellung bewegt, in der Abgas von dem zweiten Auslass 244 durch die Niederdruck-AGR-Auslassleitung 268 zu einem Abschnitt des Ansaugkanals 42 stromaufwärts von dem Verdichter 204 geleitet wird.
  • Abgas, das aus dem Wärmetauscher 210 austritt und in den Abgaskanal 48 zurückkehrt, kann durch eine oder mehrere der Turbine 202 und der Emissionssteuervorrichtung 70 strömen. Wie durch die Anordnung der Einlass- und Auslasskanäle gezeigt, kann kein Abgas durch den Wärmetauscher 210 strömen und anschließend zum Wärmetauscher zurückkehren ohne durch eine/n oder mehrere von der Turbine 202, dem Verdichter 204 und dem Verbrennungsmotor 10 zu strömen. Zusätzlich oder alternativ bleibt, wenn sich das erste Einlassventil 216 und das zweite Einlassventil 226 in der geschlossenen Stellung befinden, Abgas in dem Abgaskanal 48 und strömt nicht zu dem Wärmetauscher 210.
  • In einigen Beispielen sind eines oder mehrere der in dieser Schrift offenbarten Ventile zu einer vollständig geschlossen Stellung, einer vollständig geöffneten Stellung und einer beliebigen Stellung dazwischen einstellbar. Die vollständig geschlossene Stellung kann jeglichen Gasstrom durch diese verhindern. Umgekehrt kann es die vollständig geöffnete Stellung dem Gas ermöglichen, frei durch diese zu strömen. In einem Beispiel stellt die vollständig geschlossene Stellung eine Ventilstellung dar, die es einer minimalen Gasmenge (z. B. null) ermöglicht, durch diese zu strömen und die vollständig geöffnete Stellung stellt eine Ventilstellung dar, die es einer maximalen Gasmenge (z. B. 100 %) ermöglicht, durch diese zu strömen. Stellungen zwischen der vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Stellung können als stärker geöffnete oder stärker geschlossene Stellungen beschrieben werden, wenn eine stärker geöffnete Stellung einen stärkeren Gasstrom ermöglicht als eine stärker geschlossene Stellung. Auf diese Weise kann der Gasstrom zwischen der vollständig geöffneten und der vollständig geschlossenen Stellung dosiert werden.
  • Nun wird auf 3 Bezug genommen, die eine Ausführungsform 300 zeigt, die eine isometrische Ansicht eines Innenraums des Wärmetauschers 210 veranschaulicht. Insbesondere ist bei dem Wärmetauscher 210 in der Veranschaulichung eine obere Fläche derart weggelassen, dass seine inneren Komponenten sichtbar sein können.
  • Ein Achsensystem 390 beinhaltet drei Achsen, und zwar eine x-Achse parallel zu einer horizontalen Richtung, eine y-Achse parallel zur vertikalen Richtung und eine z-Achse, die sowohl zu der x- als auch zu der y-Achse senkrecht ist. Eine Mittelachse 394 ist über eine abwechselnd lang/kurz gestrichelte Linie gezeigt, wobei lange Striche länger als kurze Striche sind. Eine allgemeine Richtung des Abgasstroms ist durch die Pfeile 396 (in dieser Schrift als Abgasstrom 396 bezeichnet) gezeigt. Der Abgasstrom 396 ist im Wesentlichen parallel sowohl zur x-Achse als auch zur horizontalen Richtung. Die Mittelachse 394 und der Abgasstrom 396 sind im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Wärmetauschers 210. Die Schwerkraft 392 ist parallel zur y-Achse und senkrecht zur Richtung des Abgasstroms 396 gezeigt.
  • Der Wärmetauscher 210 umfasst eine Vielzahl von Leitungen 310. Die Leitungen 310 können sich in einer Längsrichtung erstrecken, die im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse 394 verläuft. Die Leitungen 310 können längs durch Trennwände 312 und Außenseitenwände 313A und 313B definiert sein. Eine oder mehrere der Trennwände 312 und der Außenseitenwände 313A und 313B können eine thermische Isolation umfassen. In einem Beispiel kann die thermische Isolation ein thermisch isolierendes Material und/oder eine doppelwandige Konstruktion umfassen. Auf diese Weise kann jede Leitung der Leitungen 310 von benachbarten Leitungen 310 und einer Umgebungsatmosphäre thermisch isoliert sein.
  • Die Außenseitenwände 313A und 313B sind gegenüber von einander angeordnet und umfassen ferner Innenflächen, die zu einem Inneren des Wärmetauschers 210 gerichtet sind und Außenflächen, die zu einer Umgebung außerhalb des Wärmetauschers gerichtet sind. Insbesondere ist die Innenseite der Außenseitenwand 313A zu einem Inneren der Leitung 314 gerichtet und die Innenseite der Außenseitenwand 313B ist zu einem Inneren der Leitung 319 gerichtet. Die Trennwände 312 können parallel zu den Außenseitenwänden 313A und 313B angeordnet sein. Ein Abstand zwischen jeder der Trennwände 312 kann im Wesentlichen gleich sein. Ferner kann ein Abstand zwischen der Außenseitenwand 313A und der nächsten Trennwand der Trennwände 312 im Wesentlichen gleich einem Abstand zwischen der Außenseitenwand 313B und der nächsten Trennwand der Trennwände 312 sein. Auf diese Weise kann ein Volumen jeder Leitung der Leitungen 310 im Wesentlichen identisch sein.
  • Eine Anzahl von Trennwänden 312 kann kleiner als eine Anzahl von Leitungen 310 sein. In einem Beispiel ist die Anzahl von Trennwänden 312 um eins kleiner als die Anzahl von Leitungen 310. Wie gezeigt, gibt es genau fünf Trennwände 312, die gleichmäßig zwischen den Außenseitenwänden 313A und 313B angeordnet sind und sechs im Wesentlichen identische Leitungen 310 bilden. Auf diese Weise ist der Wärmetauscher 210 symmetrisch und verfügt über eine annähernd gleiche Anzahl an Leitungen 310, die auf beiden Seiten der Mittelachse 394 angeordnet sind. Man wird verstehen, dass eine andere gerade oder ungerade Anzahl von Leitungen 310 in dieser Schrift in Betracht gezogen wird, zum Beispiel 7, 8, 9, 10 und so weiter.
  • Insbesondere gibt es in dem Beispiel aus 3 sechs Leitungen 310. Eine erste Leitung 314, eine zweite Leitung 315, eine dritte Leitung 316, eine vierte Leitung 317, eine fünfte Leitung 318 und eine sechste Leitung 319, die nacheinander zwischen der ersten Seitenwand 313A und der zweiten Seitenwand 313B angeordnet sind. Somit können sich, sofern nichts anderes angegeben ist, die Leitungen 310 jeweils auf die erste 314, die zweite 315, die dritte 316, die vierte 317, die fünfte 318 und die sechste 319 Leitung beziehen. Die erste Leitung 314 ist zwischen der ersten Seitenwand 313A und der zweiten Leitung 315 angeordnet. Die zweite Leitung 315 ist zwischen der ersten Leitung 314 und der dritten Leitung 316 angeordnet. Die dritte Leitung 316 ist zwischen der zweiten Leitung 315 und der vierten Leitung 317 angeordnet. Die vierte Leitung 317 ist zwischen der dritten Leitung 316 und der fünften Leitung 318 angeordnet. Die fünfte Leitung 318 ist zwischen der vierten Leitung 317 und der sechsten Leitung 319 angeordnet. Die sechste Leitung ist zwischen der zweiten Seitenwand 313B und der vierten Leitung 317 angeordnet. Eine Trennwand der Trennwände 312 ist zwischen jeder benachbarten Leitung angeordnet. Zum Beispiel ist eine Trennwand der Trennwände 312 direkt zwischen der ersten Leitung 314 und der zweiten Leitung 315 angeordnet. Benachbart ist so definiert, dass sich ein erstes Objekt direkt neben einem zweiten Objekt befindet.
  • Ein Einlassübergang 330 kann sich von dem ersten Einlass 211 und dem zweiten Einlass 220 zu den Leitungen 310 erstrecken. Der Einlassübergang 330 kann abgewinkelte Seitenwände 333A und 333B beinhalten, die sich von dem ersten 211 und zweiten 220 Einlass nach außen jeweils zu den Außenseitenwänden 313A und 313B erstrecken. Dadurch wird ein Raum, durch den Gas strömen kann im Verhältnis zu dem Volumen des ersten 211 und zweiten 220 Einlasses erhöht. Ein Abschnitt der Trennwände 312, der in dem Einlassübergang 330 angeordnet ist, kann in Bezug auf die Mittelachse 394 abgewinkelt oder parallel sein, wobei der Winkel bei Trennwänden 312, die weiter von der Mittelachse 394 entfernt sind, größer ist als bei Trennwänden 312, die näher an der Mittelachse 394 liegen. Zum Beispiel kann die Trennwand zwischen der ersten Leitung 314 und der zweiten Leitung 315 in dem Einlassübergang 330 länger als oder stärker abgewinkelt als die Trennwand zwischen der zweiten Leitung 315 und der dritten Leitung 316 sein. In einem Beispiel erhöht sich eine Länge der Trennwände 312 in dem Einlassübergang 330, in dem Maße wie sich der Abstand zwischen den Trennwänden 312 und der Mittelachse 394 erhöht. Der Einlassübergang 330 kann eine trapezförmige Form umfassen, es wurden jedoch auch andere Formen in Betracht gezogen.
  • Eine Anzahl von Leitungen 310, die jeweils dem ersten Einlass 211 und dem zweiten Einlass 220 zugeordnet sind, kann durch ein Einlassumleitventil 332 eingestellt werden, das in dem Einlassübergang 330 beinhaltet ist. In einem Beispiel ist das Einlassumleitventil 332 eine Klappe. Abschnitte des Einlassumleitventils 332 und der am nächsten an der Außenseitenwand 313A liegenden Trennwand, die von Flächen des Wärmetauschers 210 verdeckt werden, sind durch Strichlinien mit mittelgroßen Strichen veranschaulicht. Das Einlassumleitventil 332 kann schwenkbar an die Barriere 232 gekoppelt sein. Eine seitliche Verschiebung und/oder das Schwenken des Einlassumleitventils 332 können die Anzahl der Leitungen 312, die dem ersten 211 und dem zweiten 220 Einlass zugeordnet sind, einstellen. In dem Beispiel aus 3 ist das Einlassumleitventil 332 an die Trennwand zwischen der ersten Leitung 314 und der zweiten Leitung 315 gekoppelt gezeigt. In der aktuellen Stellung des Einlassumleitventils 332 ist der erste Einlass 211 fluidisch an die erste Leitung 314 gekoppelt und der zweite Einlass 220 ist fluidisch jeweils an die zweite 315, die dritte 316, die vierte 317, die fünfte 318 und die sechste 319 Leitung gekoppelt.
  • Ein Bereich des Einlassumleitventils 332 ist durch den Bogen 334 gezeigt. In einem Beispiel umfasst der Bogen 334 eine halbkreisförmige Form, andere Formen können jedoch verwendet werden (z.B. halboval). Das Einlassumleitventil 332 ist so angeordnet, dass es über 180° betätigen kann. Das Einlassumleitventil 332 kann derart zu festen Positionen geschwenkt und/oder gedreht werden, dass das Einlassumleitventil 332 wenigstens an eine der abgewinkelten Seitenwände 333A, 333B oder eine Trennwand der Trennwände 312 gekoppelt ist. Wenn in einem Beispiel das Einlassumleitventil 332 an die abgewinkelte Seitenwand 333B gekoppelt ist, ist der zweite Einlass 220 fluidisch von den Leitungen 310 abgedichtet. Demnach ist der erste Einlass 211 fluidisch an alle Leitungen 310 gekoppelt. Wenn alternativ das Einlassumleitventil 332 an die abgewinkelte Seitenwand 333A gekoppelt ist, ist der erste Einlass 211 fluidisch von den Leitungen 310 abgedichtet und der zweite Einlass 220 ist fluidisch an jede der Leitungen 310 gekoppelt. Das Einlassumleitventil 332 kann auch in Stellungen bewegt werden, die einer Trennwand der Trennwände 312 entspricht, wobei Leitungen zwischen dem Einlassumleitventil 332 und der abgewinkelten Seitenwand 333B fluidisch an den zweiten Einlass 220 gekoppelt sind und Leitungen zwischen dem Einlassumleitventil 332 und der abgewinkelten Seitenwand 333A fluidisch an den ersten Einlass 211 gekoppelt sind. Wenn das Einlassumleitventil 332 an eine Trennwand der Trennwände gekoppelt ist, die entlang der Mittelachse 394 angeordnet sind, ist eine Anzahl von fluidisch mit dem ersten 211 und dem zweiten 220 Einlass gekoppelten Leitungen in einem Beispiel gleich. Die Barriere 232, das Einlassumleitventil 332 und die Trennwände 312 halten Gase aus dem ersten 211 und dem zweiten 220 Einlass über eine Länge des Wärmetauschers 210 komplett getrennt. Ferner können die Leitungen 310 aufgrund der thermisch isolierenden Eigenschaften der Trennwände 312 nicht thermisch miteinander in Verbindung stehen.
  • Nun wird auf 4 Bezug genommen, die einen Querschnitt 400 des Wärmetauschers 210 zeigt. Der Querschnitt 400 kann entlang der Längsachse entlang einer Ebene parallel zu einer x-z-Ebene erstellt sein. Der Querschnitt 400 bildet einen Kühlmittelkanal 480 ab, der durch die Leitungen 310 zwischen den Außenflächen 313A und 313B verläuft. In einem Beispiel weist der Kühlmittelkanal 480 eine Schlangenform auf. Der Kühlmittelkanal 480 kann der einzige Kühlmittelkanal sein, der in dem Wärmetauscher 210 angeordnet ist. Demnach sind verschiedene Gase, die durch eine beliebige der Leitungen 310 strömen, thermisch nur mit dem Kühlmittel in dem Kühlmittelkanal 480 verbunden.
  • Wie im Querschnitt 400 gezeigt, ist der Auslassabschnitt des Wärmetauschers 210 im Wesentlichen identisch mit dem Einlassabschnitt des Wärmetauschers 210. Insbesondere umfasst der Auslassabschnitt ein Auslassumleitventil 432, das entlang eines bogenförmigen Weges 434 beweglich und schwenkbar an die Barriere 243 gekoppelt ist. Der Auslassabschnitt verengt sich dabei über einen Auslassübergang 430, der abgewinkelte Seitenwände 433A und 433B aufweist.
  • In einigen Beispielen kann der Wärmetauscher 210 zwei Kühlmittelkanäle beinhalten, wobei ein erster Kühlmittelkanal thermisch nur an Leitungen zwischen der Mittelachse 294 und der zweiten Seitenwand 313B gekoppelt ist und wobei ein zweiter Kühlmittelkanal thermisch nur an Leitungen zwischen der Mittelachse 294 und der ersten Seitenwand 313A gekoppelt ist. Dadurch werden, wenn das Einlassumleitventil 332 in einer Linie mit der Mittelachse liegt und jeder des ersten Einlasses 211 und des zweiten Einlasses 220 an eine gerade Anzahl von Leitungen gekoppelt sind (z. B. jeweils drei), getrennte Wärmeumgebungen gebildet. Zusätzlich oder alternativ kann jede Leitung der Leitungen 310 ihren eigenen Kühlmittelkanal umfassen. Auf diese Weise isolieren die Trennwände 312 jede Leitung der Leitungen 312 thermisch und Kühlmittel, das einer einzelnen Leitung entspricht steht nicht thermisch mit Kühlmittel in Verbindung, das einer anderen Leitung entspricht. Somit kann ein Kanal, der von dem Kühlmittelsystem 280 zu dem Wärmetauscher 210 führt, sich in eine Anzahl von Kühlmittelkanälen teilen, die einer Anzahl von Leitungen 310 in dem Wärmetauscher 210 entspricht. Die Kühlmittelkanäle können sich schneiden und zusammenlaufen, wenn sie zu dem Kühlmittelsystem 280 zurückkehren (z.B. von dem Wärmetauscher 210 zu dem Kühlmittelsystem 280).
  • Pfeile mit Linien mit kurzen Strichen 402 geben ein erstes Gas an, das durch den ersten Einlass 211 und durch den Wärmetauscher 210 strömt. In einem Beispiel stellen die Pfeile mit Linien mit kurzen Strichen Abgas dar, das zurück zu einem Abgaskanal zu leiten ist (z. B. dem Abgaskanal 48 aus 1 und 2). Pfeile mit Linien mit langen Strichen 404 geben ein zweites Gas an, das durch den zweiten Einlass 220 und durch den Wärmetauscher 210 strömt. In einem Beispiel stellen die Pfeile mit Linien mit langen Strichen Abgas dar, das als AGR zu verwenden ist. Bei dem AGR kann es sich um Hochdruck- oder Niederdruck-AGR handeln, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Das Einlassumleitventil 332 ist in einer zu der abgewinkelten Außenfläche 333B (in dieser Schrift der stromaufwärtigen abgewinkelten Außenfläche 333B) vorgespannten Stellung gezeigt. Das Auslassumleitventil 432 ist in einer ähnlichen Stellung gezeigt, in der das Auslassumleitventil 432 zu einer stromabwärtigen abgewinkelten Außenfläche 433B vorgespannt ist. Insbesondere sind sowohl das Einlassumleitventil 332 als auch das Auslassumleitventil 432 zu einer Position geschwenkt, die der Trennwand der Trennwände 312 entspricht, die zwischen der vierten Leitung 317 und der fünften Leitung 318 angeordnet ist. Demnach sind die erste 314, die zweite 315, die dritte 316 und die vierte 317 Leitung fluidisch an den ersten Einlass 211 gekoppelt und die fünfte 318 und die sechste 319 Leitung sind fluidisch an den zweiten Einlass 220 gekoppelt.
  • Als ein Beispiel können das Einlassumleitventil 332 und das Auslassumleitventil 432 derart an einen gemeinsamen Aktor gekoppelt sein, dass die Betätigung (z. B. das Schwenken) des Ventils gespiegelt wird. Auf diese Weise ist eine Anzahl von Leitungen 310, die fluidisch an den ersten Einlass 211 gekoppelt sind, genau gleich einer Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten Auslass 242 gekoppelt sind. Gleichermaßen ist eine Anzahl von Leitungen 310, die fluidisch an den zweiten Einlass 220 gekoppelt sind, genau gleich einer Anzahl von Leitungen 310, die fluidisch an den zweiten Auslass 244 gekoppelt sind. Zusätzlich oder alternativ können das Einlassumleitventil 332 und das Auslassumleitventil 432 an getrennte Aktoren gekoppelt sein. Anweisungen von einer Steuerung (z. B. Steuerung 12 aus 1) können jedoch für jeden Aktor identisch sein, derart dass die Betätigung des Einlassumleitventils 332 von dem Auslassumleitventil 432 nachgeahmt wird. In einigen Beispielen werden das Einlassumleitventil 332 und das Auslassumleitventil 432 unabhängig voneinander betätigt. Auf diese Weise kann sich eine Anzahl von Leitungen 310, die an den ersten Einlass 211 gekoppelt ist, von einer Anzahl von Leitungen, die an den ersten Auslass 242 gekoppelt ist, unterscheiden. Das kann es dem Wärmetauscher 210 ermöglichen, den durch diesen strömenden Abgasen einen größeren Temperaturbereich (z. B. stärkere Kühlung) bereitzustellen.
  • Das erste Gas 402 kann von dem ersten Einlass 211, durch jede der ersten 314, der zweiten 315, der dritten 316 und der vierten 317 Leitung zu dem ersten Auslass 242 strömen. Das zweite Gas 404 strömt von dem zweiten Einlass 220 durch die fünfte 318 und die sechste 319 Leitung und zu dem zweiten Auslass 244. Das erste Gas 402 und das zweite Gas 404 vermischen sich nicht. Es gibt keine weiteren Einlässe oder zusätzlichen Auslässe in dem Wärmetauscher 210 außer dem ersten Einlass 211, dem ersten Auslass 242, dem zweiten Einlass 220 und dem zweiten Auslass 244. In einem Beispiel führt der Abschnitt des Wärmetauschers 210, der dem ersten Gas 402 entspricht, die Wärmerückgewinnung aus und der Abschnitt des Wärmetauschers 210, der dem zweiten Gas 404 entspricht, führt die AGR-Kühlung aus.
  • Auf diese Weise kann der Wärmetauscher 210 geteilt werden, um sowohl Wärmetauscher- als auch AGR-Kühlungsfunktionen auszuführen. Die Teilung kann von einer Vielzahl von Verbrennungsmotorbedingungen abhängen, einschließlich unter anderem der Kühlmitteltemperatur, der Verbrennungsmotortemperatur, der Verbrennungsmotorlast und dergleichen. Dadurch können die Wärmerückgewinnung und AGR-Kühlung in einem einzigen Gehäuse des Wärmetauschers 210 ausgeführt werden. Nachfolgend ist ein Verfahren zum Einstellen des Einlassumleitventils 332 und des Auslassumleitventils 432 auf Grundlage eines oder mehrerer Verbrennungsmotorbetriebsparameter beschrieben.
  • Nun wird auf 5 Bezug genommen, die ein Verfahren 500 zum Einstellen des Einlassumleitventils und des Auslassumleitventils eines Wärmetauschers, wie etwa des Wärmetauschers 210 aus den 2-4, zeigt. Die Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 500 können durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) auf Grundlage von Anweisungen ausgeführt werden, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems erhalten werden, wie etwa den vorstehend in Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren. Die Steuerung kann Verbrennungsmotoraktoren des Verbrennungsmotorsystems einsetzen, um den Verbrennungsmotorbetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Das Verfahren 500 beginnt bei 502, wo das Verfahren das Bestimmen, Schätzen und/oder Messen der aktuellen Verbrennungsmotorbetriebsparameter beinhaltet. Die aktuellen Betriebsparameter des Verbrennungsmotors können unter anderem die AGR-Strömungsrate, die Drosselstellung, den Krümmerunterdruck, die Verbrennungsmotortemperatur, die Kühlmitteltemperatur, die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Luft-/Kraftstoffverhältnis beinhalten.
  • Das Verfahren 500 kann zu 504 übergehen, wo das Verfahren das Bestimmen, ob eine oder mehrere Bedingungen für einen ersten Modus erfüllt sind, beinhalten kann. Die Bedingungen für den ersten Modus können bei 506 das Bestimmen, ob eine Verbrennungsmotortemperatur größer als ein oberer Schwellenwert für die Temperatur ist, bei 508 das Bestimmen, ob ein NOx-Ausstoß des Verbrennungsmotors größer als ein Schwellenwert des Ausstoßes ist und bei 509 das Bestimmen, ob eine AGR-Kühlung gewünscht ist, beinhalten. Der obere Schwellenwert für die Temperatur kann ein Wert ungleich null auf Grundlage einer Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors gleich einem oberen Ende eines gewünschten Temperaturbetriebsbereichs des Verbrennungsmotors sein. Wenn der gewünschte Betriebstemperaturbereich des Verbrennungsmotors zum Beispiel 180-210°C beträgt, kann der obere Schwellenwert für die Temperatur zwischen 205 bis 210 °C liegen. Der Schwellenwert des Ausstoßes kann auf einer Menge eines NOX-Ausstoßes des Verbrennungsmotors basieren, wenn der Verbrennungsmotor innerhalb des gewünschten Temperaturbetriebsbereichs des Verbrennungsmotors betrieben wird. Demnach kann der NOx-Ausstoß des Verbrennungsmotors während eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors größer als der Schwellenwert des Ausstoßes sein, wobei die Verbrennungsmotortemperatur kleiner als der gewünschte Temperaturbetriebsbereich des Verbrennungsmotors ist. In einem Beispiel sind die Bedingungen für den ersten Modus erfüllt, wenn nur die AGR-Kühlung erwünscht ist.
  • Bei 510 kann das Verfahren 500 das Bestimmen beinhalten, ob eine oder mehrere Bedingungen für einen zweiten Modus erfüllt sind. Die Bedingungen für den zweiten Modus können bei 512 das Bestimmen, ob eine Verbrennungsmotortemperatur kleiner als ein unterer Schwellenwert für die Temperatur ist, bei 514 das Bestimmen, ob eine Getriebetemperatur kleiner als ein Schwellenwert der Getriebetemperatur ist und bei 516 das Bestimmen, ob eine Kabinenbeheizung angefordert ist, beinhalten. Der untere Schwellenwert für die Temperatur kann ein Wert ungleich null auf Grundlage einer Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors gleich einem unteren Ende des gewünschten Temperaturbetriebsbereichs des Verbrennungsmotors sein. Der untere Schwellenwert für die Temperatur kann zum Beispiel gleich 180 bis 185 °C sein. Somit kann der untere Schwellenwert für die Temperatur in einigen Beispielen kleiner als der obere Schwellenwert für die Temperatur sein. Gleichermaßen kann der Schwellenwert für die Getriebetemperatur im Wesentlichen gleich einer unteren Temperatur in einem gewünschten Temperaturbetriebsbereich des Getriebes sein, der ähnlich dem gewünschten Temperaturbetriebsbereich des Verbrennungsmotors sein kann. Demnach kann der Schwellenwert für die Getriebetemperatur gleich 185 bis 180°C sein. Die Kabinenbeheizung kann von einem Insassen in dem Fahrzeug durch Drücken eines Knopfes oder Drehen eines Knopfes angefordert werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein Kabinenbeheizungsbedarf auf Grundlage von einem oder mehreren von einer Umgebungstemperatur und einer Kabinentemperatur vorhergesagt werden.
  • Bei 518 kann das Verfahren 500 bestimmen, ob nur die Bedingungen für den ersten Modus erfüllt sind. In einem Beispiel kann dies beinhalten, dass wenigstens eine der Bedingungen bei 504 erfüllt ist, während keine der Bedingungen bei 510 erfüllt sind. Zusätzlich oder alternativ sind nur die Bedingungen für den ersten Modus erfüllt, wenn eine gewünschte Menge an AGR-Kühlung größer als ein Schwellenwert des Wärmetauschers ist. Wenn zum Beispiel die gewünschte Menge an AGR-Kühlung erfordert, dass alle Leitungen des Wärmetauschers (z. B. Leitungen 310 des Wärmetauschers 210 aus 3 und 4) ausgelegt werden, um AGR zu kühlen, dann können nur die Bedingungen für den ersten Modus erfüllt werden und es kann keine Abgaswärmerückgewinnung in dem Wärmetauscher angewendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann AGR, das durch den Wärmetauscher strömt, darin befindliches Kühlmittel ähnlich den Wärmerückgewinnungselementen im zweiten Modus derart erwärmen, dass die Kabinenbeheizung während des ersten Modus trotzdem erfolgen kann. Das heißt, das Kühlen des AGR über das Kühlmittel kann derart zu einem Ansteigen der Temperatur des Kühlmittels ähnlich einer während der Wärmerückgewinnung eingetretenen Temperaturerhöhung führen, dass die Kabinenbeheizung und dergleichen, falls gewünscht, während des ersten Modus trotzdem erzielt werden kann.
  • Wenn nur die Bedingungen für den ersten Modus erfüllt werden, kann das Verfahren zu 520 übergehen, um in den ersten Modus einzutreten und kühlt kein Abgas. Insbesondere kühlt der Wärmetauscher kein Abgas, das dazu bestimmt ist, direkt in den Abgaskanal zurückgeführt zu werden. Demnach kann der Wärmetauscher AGR nur während des ersten Modus kühlen.
  • Bei 522 kann das Verfahren 500 das Einstellen des Einlassumleitventils und des Auslassumleitventils auf Grundlage von einem oder mehreren einer gewünschten AGR-Kühlung und einer gewünschten Menge an AGR beinhalten. Wenn zum Beispiel eine erhöhte Menge an AGR-Kühlung gewünscht ist und/oder eine erhöhte Menge an AGR gewünscht ist, dann können das Einlassumleitventil und das Auslassumleitventil betätigt werden, um mehr Leitungen an den zweiten Einlass und den zweiten Auslass (z. B. zweiter Einlass 220 und zweiter Auslass 244 des Wärmetauschers 210 aus 2, 3 und 4) zu koppeln. Wenn somit eine verringerte Menge an AGR-Kühlung gewünscht ist und/oder eine verringerte Menge an AGR gewünscht ist, dann können dem zweiten Einlass und Auslass weniger Leitungen zugeordnet werden.
  • Wenn, unter erneuter Bezugnahme auf 518, die Bedingungen für den ersten Modus nicht die einzigen Bedingungen sind, die erfüllt werden, dann kann das Verfahren 500 zu 524 übergehen, um zu bestimmen, ob nur die Bedingungen für den zweiten Modus erfüllt werden. In einem Beispiel wird wenigstens eine der Bedingungen für den zweiten Modus und keine der Bedingungen für den ersten Modus erfüllt, wenn das Verfahren 500 von 524 zu 526 übergeht. Zusätzlich oder alternativ kann, wenn wenigstens eine der Bedingungen für den zweiten Modus erfüllt ist und keine AGR-Kühlung angefordert wird, das Verfahren zu 526 übergehen und tritt in den zweiten Modus ein.
  • Bei 526 kann das Verfahren 500 das Eintreten in den zweiten Modus beinhalten und kühlt kein AGR. Demnach kann eine Wärmerückgewinnung nur über das Abgas erfolgen. Man wird verstehen, dass AGR während des zweiten Modus noch immer zu dem Ansaugkanal strömen kann. Das AGR kann jedoch nicht durch den Wärmetauscher gekühlt werden.
  • Bei 528 kann das Verfahren 500 das Einstellen des Einlassumleitventils und des Auslassumleitventils auf Grundlage einer gewünschten Menge an Wärmerückgewinnung beinhalten. Die gewünschte Menge an Wärmerückgewinnung kann sich erhöhen, wenn sich eine Differenz zwischen der aktuellen Verbrennungsmotortemperatur und dem unteren Schwellenwert für die Temperatur erhöht. Wenn zum Beispiel die Differenz zwischen der aktuellen Verbrennungsmotortemperatur und dem unteren Schwellenwert für die Temperatur relativ hoch ist (z. B. ein Kaltstart, bei dem die aktuelle Verbrennungsmotortemperatur niedriger als eine Umgebungstemperatur ist), dann kann die gewünschte Menge an Wärmerückgewinnung relativ hoch sein und das Einlassumleitventil und das Auslassumleitventil können in eine Stellung bewegt werden, um eine Mehrheit oder alle der Leitungen des Wärmetauschers dem ersten Einlass und dem ersten Auslass zuzuordnen (z. B. dem ersten Einlass 211 und dem ersten Auslass 242 des Wärmetauschers 210 aus 2, 3 und 4). Dies kann eine Dauer des Kaltstarts verringern. Wenn zusätzlich oder alternativ ein Fahrzeuginsasse eine erhöhte Menge an Kabinenbeheizung anfordert, dann können mehr Leitungen dem ersten Einlass und ersten Auslass zugeordnet werden und/oder fluidisch an diese gekoppelt werden, was zu einer höheren Wärmerückgewinnung führt. Wenn somit der Fahrzeuginsasse weniger Kabinenbeheizung wünscht, dann können weniger Leitungen dem ersten Einlass und ersten Auslass zugeordnet werden, was zu einer verringerten Wärmerückgewinnung führt.
  • Man wird verstehen, dass eine AGR bei Kaltstartbedingungen nicht gewünscht sein kann. Demnach kann bei dem Kaltstart kein AGR zu dem Wärmetauscher strömen. Es kann jedoch Abgas zu dem Wärmetauscher strömen und es dem Wärmetauscher dadurch ermöglichen, das heiße Abgas dazu zu verwenden, das Verbrennungsmotoröl und/oder Kühlmittel zu erwärmen, wodurch die Kaltstartdauer ohne Bedenken hinsichtlich einer Kondensatbildung verringert wird.
  • Wenn, unter erneuter Bezugnahme auf 524, wenigstens eine der Bedingungen für den ersten Modus und der Bedingungen für den zweiten Modus erfüllt wird, dann kann das Verfahren 500 zu 530 übergehen. Wenn zum Beispiel eine AGR-Kühlung gewünscht ist und eine oder mehrere der Kabinenbeheizung und Getriebeheizung gewünscht sind, geht das Verfahren zu 530 über.
  • Bei 532 kann das Verfahren 500 das Eintreten in den dritten Modus beinhalten und AGR kühlen und die Abgaswärmerückgewinnung ausführen. In einem Beispiel führt der Wärmetauscher die AGR-Kühlung und Wärmerückgewinnung in einem einzelnen gemeinsamen Gehäuse aus.
  • Bei 534 kann das Verfahren 500 das Einstellen des Einlassumleitventils und des Auslassumleitventils auf Grundlage einer Kombination von einem oder mehreren der gewünschten AGR-Kühlung und der gewünschten Abgaswärmerückgewinnung beinhalten. In einem Beispiel wird der gewünschten AGR-Kühlung Priorität eingeräumt. Wenn zum Beispiel die Menge der gewünschten AGR-Kühlung hoch ist und eine Mehrheit der Leitungen des Wärmetauschers erforderlich ist, um die gewünschte AGR-Kühlung zu erfüllen, dann kann die Steuerung den Aktoren des Einlassumleitventils und des Auslassumleitventils signalisieren, eine Mehrheit der Leitungen dem zweiten Einlass und dem zweiten Auslass des Wärmetauschers zuzuordnen. Dies kann selbst dann erfolgen, wenn die gewünschte Abgaswärmerückgewinnung relativ hoch ist und eine Mehrheit der Leitungen notwendig ist, um die gewünschte Energierückgewinnung bereitzustellen. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass die AGR-Kühlung eine ähnliche Erwärmung des Kühlmittels bereitstellt, wie Abgas, dass zurück zu dem Abgaskanal geleitet wird. Dadurch kann der AGR-Kühlungsbedarf erfüllt werden und der Kabinenbeheizungsbedarf und/oder der Getriebeheizungsbedarf können ebenfalls erfüllt werden. Auf diese Weise wird in einem gemeinsamen Wärmetauscher gleichzeitig AGR gekühlt und eine Energiewärmerückgewinnung wird ausgeführt.
  • Wenn, unter erneuter Bezugnahme auf 530, das Verfahren 500 bestimmt, dass keine der ersten Bedingungen und der zweiten Bedingungen erfüllt werden, dann kann das Verfahren 500 zu 536 übergehen. Bei 536 kann das Verfahren 500 beinhalten, dass kein AGR oder Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und die aktuellen Betriebsparameter des Verbrennungsmotors beibehalten werden.
  • Nun wird auf 6 Bezug genommen, die eine Ausführungsform 600 eines Wärmetauschers 610 zeigt, der ein Gehäuse 612 aufweist, das drei Kammern umfasst. Die Kammern entsprechen einer Kammer eines Ladeluftkühlers (Charge Air Cooler - CAC) 620, einer Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 und einer AGR-Kühlerkammer 640. Die Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 ist zwischen der AGR-Kühlerkammer 640 und der CAC-Kammer 620 in dem Gehäuse 612 angeordnet. Andere Anordnungen der Kammern können jedoch verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • In einem Beispiel kann der Wärmetauscher 610 mit dem Verbrennungsmotor 10 aus 1 und 2 verwendet werden. Somit können bereits eingeführte Komponenten in dem Beispiel von 6 ähnlich nummeriert sein. Demnach kann der Wärmetauscher 610 anstelle des Wärmetauschers 210 aus den 2-4 in einem Fahrzeugsystem verwendet werden (z. B. Fahrzeug 5 aus 1). Zusätzlich oder alternativ können sowohl der Wärmetauscher 210 als auch der Wärmetauscher 610 in dem Fahrzeug 5 beinhaltet sein. Die Steuerung 12 aus 1 kann elektronisch an eines oder mehrere der in dieser Schrift unter Bezugnahme auf Ausführungsform 600 beschriebenen Ventile gekoppelt sein.
  • Der Wärmetauscher 610 kann fluidisch an ein Kühlmittelsystem 680 gekoppelt sein. Ein stromaufwärtiger Kanal 681 kann zu einem ersten Kühlmittelventil 682 führen. Ein erster stromabwärtiger Kanal 683 und ein zweiter stromabwärtiger Kanal 685 können den stromaufwärtigen Kanal 681 fluidisch an ein zweites Kühlmittelventil 684 und ein drittes Kühlmittelventil 686 koppeln. In einem Beispiel ist das erste Kühlmittelventil 682 ein Dreiwegeventil, das ausgelegt ist, eine Kühlmittelmenge, die von dem stromaufwärtigen Kanal 681 zu jedem des ersten stromabwärtigen Kanals 683 und des zweiten stromabwärtigen Kanals 685 strömt, einzustellen. Somit kann in einigen Stellungen des ersten Kühlmittelventils 682 etwas Kühlmittel von dem stromaufwärtigen Kanal 681 in jeden des ersten 683 und des zweiten 685 stromabwärtigen Kanals, nur in den ersten stromabwärtigen Kanal 683 und nur in den zweiten stromabwärtigen Kanal 685 strömen. Zusätzlich oder alternativ kann das erste Kühlmittelventil 682 ferner eine vollständig geschlossene Stellung umfassen, in der kein Kühlmittel sowohl zum ersten 683 als auch zum zweiten 685 stromabwärtigen Kanal strömt.
  • Kühlmittel in dem ersten stromabwärtigen Kanal 683 kann auf Grundlage einer Stellung des zweiten Kühlmittelventils 684 in eine oder mehrere der CAC-Kühlmittelkanäle 622 oder der Kühlmittelkanäle zur Abgaswärmerückgewinnung 632 strömen. In einem Beispiel ist das zweite Kühlmittelventil 684 ein Dreiwegeventil, das im Wesentlichen identisch zu dem ersten Kühlmittelventil 682 ist. Demnach kann durch das zweite Kühlmittelventil 684 Kühlmittel gleichzeitig sowohl zu den CAC-Kühlmittelkanälen 622 als auch zu den Kühlmittelkanälen zur Abgaswärmerückgewinnung 632 strömen. Zusätzlich kann das zweite Kühlmittelventil 684 ausgelegt sein, dass Kühlmittel von dem ersten stromabwärtigen Kanal 683 zu den CAC-Kühlmittelkanälen 622 und nicht direkt zu den Kühlmittelkanälen zur Abgaswärmerückgewinnung 632 strömt oder umgekehrt. Demnach können Abschnitte des zweiten Kühlmittelventils 684 unabhängig bewegt werden (z. B. separate Abschnitte, die den CAC-Kühlmittelkanälen 622 oder den Kühlmittelkanälen zur Abgaswärmerückgewinnung 632 entsprechen), um jeweils den Kühlmittelstrom zu der CAC-Kammer 620 und der Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 einzustellen.
  • Gleichermaßen kann Kühlmittel in dem zweiten stromabwärtigen Kanal 685 auf Grundlage einer Stellung des dritten Kühlmittelventils 686 in einen oder mehrere der Kühlmittelkanäle zur Abgaswärmerückgewinnung 632 oder AGR-Kühlmittelkanälen 642 strömen. In einem Beispiel ist das dritte Kühlmittelventil 686 im Wesentlichen identisch zu dem ersten 682 und dem zweiten 684 Kühlmittelventil. Demnach handelt es sich bei dem dritten Kühlmittelventil 686 um ein Dreiwegeventil. Demnach kann durch das dritte Kühlmittelventil 686 Kühlmittel gleichzeitig sowohl zu den Kühlmittelkanälen zur Abgaswärmerückgewinnung 632 als auch den AGR-Kühlmittelkanälen 642 strömen. Zusätzlich kann das dritte Kühlmittelventil 686 ausgelegt sein, dass Kühlmittel von dem zweiten stromabwärtigen Kanal 685 zu den AGR-Kühlmittelkanälen 642 und nicht direkt zu den Kühlmittelkanälen zur Abgaswärmerückgewinnung 632 strömt oder umgekehrt. Demnach können Abschnitte des dritten Kühlmittelventils 686, die separat den Kühlmittelkanälen zur Abgaswärmerückgewinnung 632 und den AGR-Kühlmittelkanälen 642 entsprechen, unabhängig betätigt werden, um jeweils den Kühlmittelstrom zu der Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 und der AGR-Kammer 640 einzustellen.
  • Das Kühlmittel kann über einen Auslasskühlmittelkanal 687 zu dem Kühlmittelsystem 680 zurückgeführt werden. Das Kühlmittel sowohl von den CAC-Kühlmittelkanälen 622, den Kühlmittelkanälen zur Abgaswärmerückgewinnung 632 als auch den Kühlmittelkanälen des AGR-Kühlers 642 kann in dem Auslasskühlmittelkanal 687 zusammenlaufen, bevor es zu dem Kühlmittelsystem 680 zurückkehrt. In einigen Beispielen können zusätzlich oder alternativ jeder der CAC-Kühlmittelkanäle 622, der Kühlmittelkanäle zur Abgaswärmerückgewinnung 632 und der Kühlmittelkanäle des AGR-Kühlers 642 einen separaten Auslass umfassen, derart dass das Kühlmittel von jedem der CAC-Kühlmittelkanäle 622, der Kühlmittelkanäle zur Abgaswärmerückgewinnung 632 und der Kühlmittelkanäle des AGR-Kühlers 642 sich nicht vermischt, bevor es zu dem Kühlmittelsystem 680 zurückkehrt.
  • Wie gezeigt können die CAC-Kammer 620, die Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 und die AGR-Kühlerkammer 640 über eine erste 614 und eine zweite 616 Barriere isoliert werden. Insbesondere kann die erste Barriere 614 die CAC-Kammer 620 und die Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 trennen und die zweite Barriere 616 kann die Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 und die AGR-Kühlerkammer 640 trennen. Die erste 614 und die zweite 616 Barriere können dazu dienen zu verhindern, dass sich die Gase zwischen jeder der Kammern vermischen. Demnach vermischt sich die Ladeluft in der CAC-Kammer 620 nicht mit dem Abgas in der Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 und dem AGR in der AGR-Kühlerkammer 640. Gleichermaßen vermischt sich das Abgas in der Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 nicht mit dem AGR in der AGR-Kühlerkammer 640. Zusätzlich oder alternativ können die erste Barriere 614 und/oder die zweite Barriere 616 ein thermisch isolierendes Material und/oder eine doppelwandige Konstruktion umfassen, um eine thermische Verbindung jeweils zwischen der CAC-Kammer 620, der Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 und der AGR-Kühlerkammer 640 zu verhindern und/oder abzumildern.
  • Die Turbine 202 und der Verdichter 204 sind in dem Abgaskanal 48 bzw. dem Ansaugkanal 42 angeordnet. Wie gezeigt kann der Ansaugkanal 42 direkt zu der CAC-Kammer 620 des Wärmetauschers 610 führen. Somit ist der Verdichter 204 fluidisch an die CAC-Kammer 620 gekoppelt und von dem Verdichter 204 verdichtete Luft kann von den CAC-Kühlmittelkanälen 622 in der CAC-Kammer 620 gekühlt werden.
  • Die Ausführungsform 600 beinhaltet ferner eine Verdichterumgehung 602, die ein Verdichterumgehungsventil 604 aufweist. Wenn das Umgehungsventil 604 sich in einer wenigstens teilweise geöffneten Stellung befindet (z. B. einer nicht vollständig geschlossen Stellung) kann wenigstens ein Teil der Ansaugluft in dem Ansaugkanal 42 stromaufwärts von dem Verdichter 204 in die Verdichterumgehung 602 strömen und um den Verdichter 204 und die CAC-Kammer 620 des Wärmetauschers 610 herum strömen. Auf diese Weise wird Ansaugluft, die den Verdichter 204 und die CAC-Kammer 620 umgeht, nicht verdichtet oder gekühlt und kann direkt durch einen Rest des Ansaugkanals 42 zu dem Verbrennungsmotor 10 strömen.
  • Abgase, die in dem Verbrennungsmotor 10 erzeugt werden und zu dem Abgaskanal 48 geleitet werden, können direkt durch die Turbine 202 und einen Rest des Abgaskanals 48 strömen, wenn ein erstes Abgasventil 644 und ein zweites Abgasventil 646 sich in einer vollständig geschlossenen Stellung befinden. Anders ausgedrückt, wenn sich das erste Abgasventil 644 und das zweite Abgasventil 646 in einer vollständig geschlossenen Stellung befinden, kann kein Abgas aus dem Abgaskanal 48 zu dem Wärmetauscher 610 strömen.
  • Ansauggase und/oder Abgase können in den Wärmetauscher 610 strömen, wenn eines oder mehrere des Umgehungsventils 604 sich in einer wenigstens teilweise geschlossenen Stellung befinden (z. B. in einer nicht vollständig geöffneten Stellung), sich das erste Abgasventil 644 in einer wenigstens teilweise geöffneten Stellung befindet und/oder das zweite Abgasventil 646 sich in einer wenigstens teilweise geöffneten Stellung befindet. Die Ansauggase und/oder Abgase können in thermischer Verbindung mit einem oder mehreren Kühlmittelkanälen stehen, die jeweils durch die CAC-Kammer 620, die Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 und die AGR-Kühlerkammer 640 verlaufen. In einem Beispiel ist das erste Kühlmittelventil 644 ein Dreiwegeventil, das ähnlich dem ersten Kühlmittelventil 682, dem zweiten Kühlmittelventil 684 und dem dritten Kühlmittelventil 686 ist.
  • Wenn das Umgehungsventil 604 sich in einer wenigstens teilweise geschlossenen Stellung befindet, kann Ansaugluft durch den Verdichter 204 und in die CAC-Kammer 620 strömen. Die Ladeluft von dem Verdichter 204 in der CAC-Kammer 620 kann über die CAC-Kühlmittelkanäle 622 gekühlt werden, wenn Kühlmittel vom ersten stromabwärtigen Kanal 683 zu den CAC-Kühlmittelkanälen 622 geleitet wird, wenn der Abschnitt des zweiten Kühlmittelventils 684, der den CAC-Kühlmittelkanälen 622 entspricht, wenigstens teilweise geöffnet ist.
  • Die CAC-Kühlerkammer 620 kann ferner über ein PETA-Ventil 652 an einen Kanal für Portabgasthermoreaktorluft (Port Exhaust Thermactor Air - PETA) 650 gekoppelt sein. Der PETA-Kanal 650 kann Ladeluft von der CAC-Kühlerkammer 620 zu dem Abgaskanal 48, an eine Stelle stromaufwärts von der Turbine 202, leiten. Demnach kann die Ladeluft, die durch den PETA-Kanal 650 zu dem Abgaskanal 48 strömt, eine Luftkonzentration in dem Abgas in dem Abgaskanal 48 erhöhen und dazu beitragen, die Turbine 202 anzutreiben. Dadurch kann das Abgas künstlich magerer gemacht werden, selbst wenn der Verbrennungsmotor 10 fett läuft, um eine oder mehrere Abgasbedingungen auf magerere Bedingungen einzustellen, die für einige Nachbehandlungsvorrichtungen besser geeignet sind. Das PETA-Ventil 652 kann zum Beispiel in eine wenigstens teilweise geöffnete Stellung bewegt werden, um Ladeluft durch den PETA-Kanal 650 zu dem Abgaskanal 48 zu lassen, wenn eine Partikelfilterregeneration gewünscht ist. Wenn das PETA-Ventil 652 geschlossen ist, strömt in einem Beispiel keine Ladeluft in den PETA-Kanal 650 und die gesamte Ladeluft in der CAC-Kammer 620 strömt zu dem Verbrennungsmotor 10.
  • In einem Beispiel erstreckt sich der PETA-Kanal 650 vom Äußeren der CAC-Kammer 620 durch einen Abschnitt der AGR-Kühlerkammer 640 und zu dem Abgaskanal 48. Der Abschnitt der AGR-Kühlerkammer 640 durch den sich der PETA-Kanal 650 erstreckt, kann ein distaler Abschnitt zu dem AGR-Kühlerkühlmittelkanal 642 sein, derart dass AGR in dem Abschnitt noch nicht gekühlt wurde. Dadurch kann es dem AGR in der AGR-Kühlerkammer 640 ermöglicht werden, die Ladeluft in dem PETA-Kanal 650 zu erwärmen, um eines oder mehrere der Folgenden zu erzielen: dessen Druck zu erhöhen, um die Turbine 202 schneller anzutreiben, dessen Temperatur zu erhöhen, um einen oder mehrere Katalysatoren anspringen zu lassen und um dessen Temperatur zu erhöhen, um einen Partikelfilter zu regenerieren. Zusätzlich oder alternativ kann sich der PETA-Kanal 650 nicht durch die AGR-Kühlerkammer 640 erstrecken und kann sich direkt zu dem Abgaskanal 48 erstrecken, ohne dass sich Komponenten dazwischen befinden.
  • Wenn sich ein Abschnitt des ersten Abgasventils 644, der der Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 entspricht, in einer wenigstens teilweise geöffneten Stellung befindet, wird ein Teil des Abgases aus dem Abgaskanal 48 zu der Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 geleitet und strömt durch diese. Das Abgas in der Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 kann thermisch mit Kühlmittel in den Kühlmittelkanälen zur Abgaswärmerückgewinnung 632 in Verbindung stehen, wenn das Kühlmittel über eines oder mehrere des zweiten Kühlmittelventils 684 und des dritten Kühlmittelventils 686 geleitet wird, um in diese zu strömen, wie vorstehend beschrieben. Das Abgas in der Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 kann über einen Auslass der Abgaswärmerückgewinnungskammer 634 zu einem Abschnitt des Abgaskanals 48 stromabwärts von der Turbine 202 zurückkehren.
  • Wenn sich ein Abschnitt des ersten Abgasventils 644, der der AGR-Kühlerkammer 640 entspricht, in einer wenigstens teilweise geöffneten Stellung befindet, derart dass Hochdruck-AGR durch das erste Abgasventil 644 gelassen wird, oder wenn sich das zweite Abgasventil 646 in einer wenigstens teilweise geöffneten Stellung befindet, derart dass Niederdruck-AGR durch das zweite Abgasventil 646 gelassen wird, kann ein Teil des Abgases aus dem Abgaskanal 48 zu der AGR-Kühlerkammer 640 strömen. Man wird verstehen, dass Hochdruck-AGR und Niederdruck-AGR nicht gleichzeitig in die AGR-Kühlerkammer 640 strömen können. Wenn sich demnach der Abschnitt des ersten Abgasventils 644, der der AGR-Kühlerkammer 640 entspricht, in einer wenigstens teilweise geöffneten Stellung befindet, dann kann das zweite Abgasventil 646 auf eine vollständig geschlossene Stellung eingestellt sein, oder umgekehrt. Auf jeden Fall kann das AGR, bevor es in der AGR-Kühlerkammer 640 gekühlt wird, eines oder mehrere von Ladeluft in dem PETA-Kanal 650, wie vorstehend beschrieben, und Hochdruckkraftstoff in einem Hochdruckkraftstoffkanal 662 erwärmen. Ein Hochdruckkraftstoffsystem 660 kann Hochdruckkraftstoff zu dem Hochdruckkraftstoffkanal 662 leiten, bevor es den Hochdruckkraftstoff zu dem Verbrennungsmotor 10 leitet, um die Verbrennungseigenschaften zu verbessern. Durch Erwärmen des Hochdruckkraftstoffs kann sich der Kraftstoff zum Beispiel in der Brennkammer leichter mit Luft mischen, wodurch die Verbrennungsstabilität erhöht und die Wahrscheinlichkeit, dass unverbrannter Kraftstoff auf Flächen der Brennkammer aufprallt, verringert wird. Das AGR kann die Kühlmittelkanäle des AGR-Kühlers 642 berühren und thermisch mit dem Kühlmittel darin in Verbindung stehen. Das AGR kann selektiv durch Einstellen einer Stellung des dritten Kühlmittelventils 686 gekühlt werden, um eine Kühlmittelmenge, die durch die Kühlmittelkanäle des AGR-Kühlers 642 strömt, einzustellen. Demnach kann das AGR optional ungekühlt sein, indem kein Kühlmittel zu den Kühlmittelkanälen des AGR-Kühlers 642 strömt. Niederdruck-AGR kann über einen Niederdruck-AGR-Kanal 644 zu einem Abschnitt des Ansaugkanals 42 stromaufwärts von dem Verdichter 204 strömen. Hochdruck-AGR kann von der AGR-Kühlerkammer über einen Hochdruck-AGR-Kanal 646 zu einem Abschnitt des Ansaugkanals 42 stromaufwärts von dem Verdichter 204 strömen.
  • Man wird verstehen, dass der Gasstrom zu dem Wärmetauscher auf Grundlage einer Vielzahl von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen eingestellt werden kann. Bei einigen Bedingungen können Ladeluft, Abgas und AGR gleichzeitig in die CAC-Kammer 620, die Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 bzw. die AGR-Kühlerkammer 640 strömen. Zusätzlich oder alternativ kann die Ladeluft nicht in die CAC-Kammer 620 strömen, während das Abgas in die Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 strömt und das AGR in die AGR-Kühlerkammer 640 strömt. Zusätzlich oder alternativ kann Abgas nicht in die Abgaswärmerückgewinnungskammer strömen, während die Ladeluft in die CAC-Kammer 620 strömt und das AGR in die AGR-Kühlerkammer 640 strömt. Zusätzlich oder alternativ kann das AGR nicht in die AGR-Kühlerkammer 640 strömen, während die Ladeluft in die CAC-Kammer 620 strömt und das Abgas in die Abgaswärmerückgewinnungskammer 630 strömt.
  • Auf diese Weise kann ein Wärmetauscher, der ein einzelnes Gehäuse umfasst, ausgelegt sein, verschiedene Gasströme aufzunehmen. Der Wärmetauscher kann eines oder mehrere Ventile umfassen, die ausgelegt sind, eine Zuordnung von Leitungen und/oder Kühlmittelkanälen in dem Wärmetauscher einzustellen, damit sie fluidisch mit einem oder mehreren der darin strömenden Gase in Verbindung stehen. Der technische Effekt davon, dass mehrere Gase in einem einzelnen Gehäuse zu dem Wärmetauscher strömen, besteht darin, Einschränkungen durch Gehäuse und Herstellungskosten zu verringern. Der Wärmetauscher kann ferner eine Vielzahl von Leitungen mit Kühlmittelkanälen umfassen, die sich durch diese erstrecken, wobei die Einlass- und Auslassumleitventile ähnlich wie eine Klappe geformt sind, die Ventile ausgelegt sind, eine Anzahl von Leitungen der Aufnahme eines ersten Gases, das zu einem Ansaugkanal geleitet werden soll, und eine verbleibende Anzahl von Leitungen der Aufnahme eines zweiten Gases, das zu einem Abgaskanal geleitet werden soll, zuzuordnen.
  • Ein Verfahren für einen Verbrennungsmotor umfasst das Einstellen einer Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind und das entsprechende Einstellen einer Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas durch Schwenken einer Klappe zugeordnet sind, und wobei die Wärmetauscherleitungen fluidisch voneinander abgedichtet sind. Ein erstes Beispiel für das Verfahren beinhaltet ferner, dass das Einstellen das Erhöhen der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind, und das Verringern der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas zugeordnet sind, als Reaktion auf einen erhöhten Kühlbedarf von zurückgeführtem Abgas beinhaltet. Ein zweites Beispiel für das Verfahren, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich der Kühlbedarf von zurückgeführtem Abgas als Reaktion auf eines oder mehrere davon, dass der NOx-Ausstoß des Verbrennungsmotors größer als ein Schwellenwert des NOx-Ausstoßes ist und eine Verbrennungsmotortemperatur größer als ein Schwellenwert einer Verbrennungsmotortemperatur ist, erhöht. Ein drittes Beispiel für das Verfahren, das optional das erste und/oder zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Einstellen das Verringern der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind, und das Erhöhen der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas zugeordnet sind, als Reaktion auf einen erhöhten Energierückgewinnungsbedarf beinhaltet. Ein viertes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der erhöhte Energierückgewinnungsbedarf als Reaktion auf eines oder mehrere eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors, eines Kabinenbeheizungsbedarfs und einer Getriebetemperatur erfolgt. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Klappe im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, um eine Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind, zu erhöhen und dass die Klappe entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird, um eine Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas zugeordnet sind, zu erhöhen, und dass es sich bei der Klappe um eine Einlassklappe handelt, wobei der Wärmetauscher ferner eine Auslassklappe umfasst und dass die Auslassklappe die Bewegung der Einlassklappe nachahmt. Ein sechstes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass es sich bei dem zurückgeführten Abgas um eines oder mehrere von zurückgeführtem Hochdruckabgas und zurückgeführtem Niederdruckabgas handelt, und dass das zurückgeführte Abgas zu einem Ansaugkanal strömt, der an einen Verbrennungsmotor gekoppelt ist, nachdem es durch den Wärmetauscher geströmt ist. Ein siebentes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass es sich bei dem Abgas um eines oder mehrere von Hochdruckabgas und Niederdruckabgas handelt, und dass das Abgas zu einem Abgaskanal strömt, der an einen Verbrennungsmotor gekoppelt ist, nachdem es durch den Wärmetauscher geströmt ist. Ein achtes Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere des ersten bis siebenten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass nur zurückgeführtes Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und dass eine bis alle der Wärmetauscherleitungen zur Aufnahme von zurückgeführten Abgas bei einem ersten Modus zugeordnet sind und dass ein zweiter Modus umfasst, dass nur Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und dass einer bis alle der Wärmetauscherleitungen zur Aufnahme von Abgas zugeordnet sind und dass eine dritte Bedingung umfasst, dass sowohl zurückgeführtes Abgas als auch Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und dass eine erste Anzahl von Wärmetauscherleitungen der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet ist und dass eine zweite Anzahl von Wärmetauscherleitungen der Aufnahme von Abgas zugeordnet ist.
  • Ein System umfasst einen Wärmetauscher, der in eine Vielzahl von fluidisch getrennten Leitungen aufgeteilt ist, einen ersten Einlass und einen ersten Auslass, die ausgelegt sind, dass ein erstes Fluid in den Wärmetauscher hinein und aus diesem heraus strömt, einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass, die ausgelegt sind, dass ein zweites Fluid in den Wärmetauscher hinein und aus diesem heraus strömt,, eine Einlassklappe, die ausgelegt ist, eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten und zweiten Einlass gekoppelt sind, einzustellen, und eine Auslassklappe, die ausgelegt ist, eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten und zweiten Auslass gekoppelt ist, einzustellen, wobei die Anzahl von Leitungen, die fluidisch mit dem ersten bzw. zweiten Einlass gekoppelt sind, gleich der Anzahl von Leitungen ist, die fluidisch mit dem ersten bzw. zweiten Auslass gekoppelt sind, und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die es der Steuerung bei ihrer Ausführung erlauben, die Einlass- und Auslassklappe in eine erste Richtung zu schwenken, um eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten Einlass und ersten Auslass gekoppelt sind, zu erhöhen und eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den zweiten Einlass und zweiten Auslass gekoppelt sind, zu verringern, wenn das erste Fluid eine stärkere Kühlung erfordert als das zweite Fluid und die Einlass- und Auslassklappe in eine zweite Richtung zu schwenken, um die Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den zweiten Einlass und zweiten Auslass gekoppelt sind, zu erhöhen und die Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten Einlass und zweiten Einlass gekoppelt sind, zu verringern, wenn das zweite Fluid eine stärkere Kühlung erfordert als das erste Fluid.
  • Ein erstes Beispiel für das System beinhaltet ferner, dass der erste und zweite Einlass fluidisch an Abschnitte eines Abgaskanals stromaufwärts und stromabwärts einer Turbine gekoppelt sind und dass der erste Auslass fluidisch an die Abschnitte des Abgaskanals stromaufwärts und stromabwärts der Turbine gekoppelt ist und dass der zweite Auslass fluidisch an Abschnitte eines Ansaugkanals stromaufwärts und stromabwärts von einem Verdichter gekoppelt ist. Ein zweites Beispiel für das System, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Wärmetauscher in eine gerade Anzahl fluidisch getrennter Leitungen unterteilt ist. Ein drittes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Anzahl der fluidisch getrennten Leitungen sechs oder mehr ist. Ein viertes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich das erste Fluid und das zweite Fluid nicht vermischen und durch den Wärmetauscher getrennt gehalten werden. Ein fünftes Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Wärmetauscher einen einzelnen Kühlmittelkanal umfasst, der jeweils eine Vielzahl von Malen durch die fluidisch getrennten Leitungen verläuft.
  • Ein Verbrennungsmotorsystem umfasst eine Wärmeübertragungsvorrichtung, die eine Einlass- und Auslassklappe umfasst, die schwenkbar angeordnet sind, um ein Volumen der Wärmeübertragungsvorrichtung einzustellen, durch die zurückgeführtes Abgas strömen kann, wobei das Volumen erhöht wird, indem eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an einen Einlass und Auslass für zurückgeführtes Abgas gekoppelt sind, erhöht wird, und wobei das Erhöhen ferner beinhaltet, dass eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an einen Abgaseinlass und -auslass gekoppelt sind, verringert wird, wobei jede Leitung der Leitungen hermetisch von anderen Leitungen abgedichtet ist. Ein erstes Beispiel für das Verbrennungsmotorsystem umfasst optional, dass das Volumen der Wärmeübertragungsvorrichtung eingestellt wird, durch die zurückgeführtes Abgas strömt, wobei das Volumen verringert wird, indem die Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den Einlass und Auslass für zurückgeführtes Abgas gekoppelt sind, verringert wird, und wobei das Verringern ferner beinhaltet, dass eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den Abgaseinlass und -auslass gekoppelt sind, erhöht wird, und wobei der Auslass für das zurückgeführte Abgas an einen Ansaugkanal gekoppelt ist und der Abgasauslass an einen Abgaskanal gekoppelt ist. Ein zweites Beispiel für das Verbrennungsmotorsystem, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass es einer Steuerung mit auf der Steuerung gespeicherten computerlesbaren Anweisungen bei deren Ausführung ermöglicht wird, die Anzahl von Leitungen, durch die zurückgeführtes Abgas strömen kann, als Reaktion auf einen sich erhöhenden Strom von zurückgeführtem Abgas, einen sich erhöhenden NOx-Ausstoß des Verbrennungsmotors und eine sich erhöhende Verbrennungsmotortemperatur, zu erhöhen und die Anzahl von Leitungen, durch die zurückgeführtes Abgas strömen kann, als Reaktion auf einen sich verringernden Strom von zurückgeführtem Abgas, einen Kaltstart des Verbrennungsmotors und einen sich erhöhenden Energierückgewinnungsbedarf zu verringern. Ein drittes Beispiel für das Verbrennungsmotorsystem, das optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Einlass für zurückgeführtes Abgas zu dem Abgaseinlass benachbart ist und durch eine Einlassbarriere fluidisch von diesem getrennt ist, und dass die Einlassklappe physisch an ein äußerstes Ende der Einlassbarriere gekoppelt ist und dass der Auslass für das zurückgeführte Abgas zu dem Abgasauslass benachbart ist und durch eine Auslassbarriere fluidisch von diesem getrennt ist, und dass die Auslassklappe physisch an ein äußerstes Ende der Auslassbarriere gekoppelt ist. Ein viertes Beispiel des Verbrennungsmotorsystems, das optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass keine weiteren Einlässe oder zusätzlichen Auslässe in dem Wärmetauscher vorhanden sind, als der Einlass und Auslass für das zurückgeführte Abgas und der Abgaseinlass und -auslass.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Verbrennungsmotorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach der konkreten eingesetzten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Zudem können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in dem nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere in dieser Schrift offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen, wobei sie zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche, egal, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, werden ebenfalls als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt durch; das Einstellen einer Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind und das entsprechende Einstellen einer Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas durch Schwenken einer Klappe zugeordnet sind, und wobei die Wärmetauscherleitungen fluidisch voneinander abgedichtet sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen das Erhöhen der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind, und das Verringern der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas zugeordnet sind, als Reaktion auf einen erhöhten Kühlbedarf von zurückgeführtem Abgas.
  • Gemäß einer Ausführungsform erhöht sich der Kühlbedarf von zurückgeführtem Abgas als Reaktion auf eines oder mehrere davon, dass der NOx-Ausstoß des Verbrennungsmotors größer als ein Schwellenwert des NOx-Ausstoßes ist und eine Verbrennungsmotortemperatur größer als ein Schwellenwert einer Verbrennungsmotortemperatur ist, und wobei die Anzahl zwischen und einschließlich von null Leitungen und 1 Leitung und 2 Leitungen eingestellt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen das Verringern der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind, und das Erhöhen der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas zugeordnet sind, als Reaktion auf einen erhöhten Energierückgewinnungsbedarf.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt der erhöhte Energierückgewinnungsbedarf als Reaktion auf eines oder mehrere einer Verbrennungsmotortemperatur, eines Kabinenbeheizungsbedarfs und einer Getriebetemperatur.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Klappe in einer ersten Richtung geschwenkt, um eine Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind, zu erhöhen und wird die Klappe in einer zweiten der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung geschwenkt, um eine Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die Abgas zugeordnet sind, zu erhöhen, und wobei es sich bei der Klappe um eine Einlassklappe handelt, der Wärmetauscher ferner eine Auslassklappe umfasst und wobei die Auslassklappe die Bewegung der Einlassklappe nachahmt.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem zurückgeführten Abgas um eines oder mehrere von zurückgeführtem Hochdruckabgas und zurückgeführtem Niederdruckabgas, und wobei das zurückgeführte Abgas zu einem Ansaugkanal strömt, der an einen Verbrennungsmotor gekoppelt ist, nachdem es durch den Wärmetauscher geströmt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Abgas um eines oder mehrere von Hochdruckabgas und Niederdruckabgas, und wobei das Abgas zu einem Abgaskanal strömt, der an einen Verbrennungsmotor gekoppelt ist, nachdem es durch den Wärmetauscher geströmt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass nur zurückgeführtes Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und dass eine bis alle der Wärmetauscherleitungen zur Aufnahme von zurückgeführten Abgas bei einem ersten Modus zugeordnet sind und dass ein zweiter Modus umfasst, dass nur Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und dass einer bis alle der Wärmetauscherleitungen zur Aufnahme von Abgas zugeordnet sind und dass eine dritter Modus umfasst, dass sowohl zurückgeführtes Abgas als auch Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und dass eine erste Anzahl von Wärmetauscherleitungen der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet ist und dass eine zweite Anzahl von Wärmetauscherleitungen der Aufnahme von Abgas zugeordnet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Wärmetauscher, der in eine Vielzahl von fluidisch getrennten Leitungen aufgeteilt ist; einen ersten Einlass und einen ersten Auslass, die ausgelegt sind, dass ein erstes Fluid in den Wärmetauscher hinein und aus diesem heraus strömt; einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass, die ausgelegt sind, dass ein zweites Fluid in den Wärmetauscher hinein und aus diesem heraus strömt; eine Einlassklappe, die ausgelegt ist, eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten und zweiten Einlass gekoppelt sind, einzustellen, und eine Auslassklappe, die ausgelegt ist, eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten und zweiten Auslass gekoppelt ist, einzustellen, wobei die Anzahl von Leitungen, die fluidisch mit dem ersten bzw. zweiten Einlass gekoppelt sind, gleich der Anzahl von Leitungen ist, die fluidisch mit dem ersten bzw. dem zweiten Auslass gekoppelt sind; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die es der Steuerung bei ihrer Ausführung erlauben: die Einlass- und Auslassklappe in einer ersten Richtung zu schwenken, um eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten Einlass und ersten Auslass gekoppelt sind, zu erhöhen und eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den zweiten Einlass und zweiten Auslass gekoppelt sind, zu verringern, wenn das erste Fluid eine stärkere Kühlung erfordert als das zweite Fluid und die Einlass- und Auslassklappe in einer zweiten Richtung zu schwenken, um die Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den zweiten Einlass und zweiten Auslass gekoppelt sind, zu erhöhen und die Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten Einlass und zweiten Einlass gekoppelt sind, zu verringern, wenn das zweite Fluid eine stärkere Kühlung erfordert als das erste Fluid.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind der erste und zweite Einlass fluidisch an Abschnitte eines Abgaskanals stromaufwärts bzw. stromabwärts einer Turbine gekoppelt und wobei der erste Auslass fluidisch an die Abschnitte des Abgaskanals stromaufwärts und stromabwärts der Turbine gekoppelt ist und wobei der zweite Auslass fluidisch an Abschnitte eines Ansaugkanals stromaufwärts und stromabwärts von einem Verdichter gekoppelt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Wärmetauscher in eine gerade Anzahl fluidisch getrennter Leitungen unterteilt.
  • Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Anzahl fluidisch getrennter Leitungen sechs oder mehr.
  • Gemäß einer Ausführungsform vermischen sich das erste Fluid und das zweite Fluid nicht und werden durch den Wärmetauscher getrennt gehalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Wärmetauscher eine Vielzahl von Barrieren, wobei jede Barriere der Barrieren zwischen benachbarten Leitungen angeordnet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotorsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Wärmeübertragungsvorrichtung, die eine Einlass- und Auslassklappe umfasst, die schwenkbar angeordnet sind, um ein Volumen der Wärmeübertragungsvorrichtung einzustellen, durch die zurückgeführtes Abgas strömen kann, wobei das Volumen erhöht wird, indem eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an einen Einlass und Auslass für zurückgeführtes Abgas gekoppelt sind, erhöht wird, und wobei das Erhöhen ferner beinhaltet, dass eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an einen Abgaseinlass und -auslass gekoppelt sind, verringert wird, wobei jede Leitung der Leitungen hermetisch von anderen Leitungen abgedichtet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet: dass das Volumen der Wärmeübertragungsvorrichtung eingestellt wird, durch die zurückgeführtes Abgas strömt, wobei das Volumen verringert wird, indem die Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den Einlass und Auslass für zurückgeführtes Abgas gekoppelt sind, verringert wird, und wobei das Verringern ferner beinhaltet, dass eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den Abgaseinlass und -auslass gekoppelt sind, erhöht wird, und wobei der Auslass für das zurückgeführte Abgas fluidisch an einen Ansaugkanal gekoppelt ist und der Abgasauslass fluidisch an einen Abgaskanal gekoppelt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass es einer Steuerung mit in einem Speicher auf der Steuerung gespeicherten computerlesbaren Anweisungen bei deren Ausführung ermöglicht wird: die Anzahl von Leitungen, durch die zurückgeführtes Abgas strömen kann, als Reaktion auf einen sich erhöhenden Bedarf an zurückgeführtem Abgas, einen sich erhöhenden NOx-Ausstoß des Verbrennungsmotors und eine sich erhöhende Verbrennungsmotortemperatur, zu erhöhen; und die Anzahl von Leitungen, durch die zurückgeführtes Abgas strömen kann, als Reaktion auf einen sich verringernden Strom von zurückgeführtem Abgas, einen Kaltstart des Verbrennungsmotors und einen sich erhöhenden Energierückgewinnungsbedarf zu verringern.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Einlass für zurückgeführtes Abgas zu dem Abgaseinlass benachbart und durch eine Einlassbarriere fluidisch von diesem getrennt, und wobei die Einlassklappe physisch an ein äußerstes Ende der Einlassbarriere gekoppelt ist und wobei der Auslass für das zurückgeführte Abgas zu dem Abgasauslass benachbart ist und durch eine Auslassbarriere fluidisch von diesem getrennt ist, und wobei die Auslassklappe physisch an ein äußerstes Ende der Auslassbarriere gekoppelt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind keine weiteren Einlässe oder zusätzlichen Auslässe in dem Wärmetauscher vorhanden, als der Einlass und Auslass für das zurückgeführte Abgas und der Abgaseinlass und -auslass.

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: das Einstellen einer Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind und das entsprechende Einstellen einer Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas durch Schwenken einer Klappe zugeordnet sind, und wobei die Wärmetauscherleitungen fluidisch voneinander abgedichtet sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen das Erhöhen der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind, und das Verringern der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas zugeordnet sind, als Reaktion auf einen erhöhten Kühlbedarf von zurückgeführtem Abgas beinhaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei sich der Kühlbedarf von zurückgeführtem Abgas als Reaktion auf eines oder mehrere davon erhöht, dass ein NOx-Ausstoß des Verbrennungsmotors größer als ein Schwellenwert des NOx-Ausstoßes ist und eine Verbrennungsmotortemperatur größer als ein Schwellenwert einer Verbrennungsmotortemperatur ist, und wobei die Anzahl zwischen und einschließlich von null Leitungen und 1 Leitung und 2 Leitungen eingestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen das Verringern der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind, und das Erhöhen der Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die der Aufnahme von Abgas zugeordnet sind, als Reaktion auf einen erhöhten Energierückgewinnungsbedarf beinhaltet.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der erhöhte Energierückgewinnungsbedarf als Reaktion auf eines oder mehrere eines Kaltstarts eines Verbrennungsmotors, eines Kabinenbeheizungsbedarfs und einer Getriebetemperatur erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Klappe in einer ersten Richtung geschwenkt wird, um eine Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die zurückgeführtem Abgas zugeordnet sind, zu erhöhen und die Klappe in einer zweiten der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung geschwenkt wird, um eine Anzahl von Wärmetauscherleitungen, die Abgas zugeordnet sind, zu erhöhen, und wobei es sich bei der Klappe um eine Einlassklappe handelt, der Wärmetauscher ferner eine Auslassklappe umfasst und wobei die Auslassklappe die Bewegung der Einlassklappe nachahmt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem zurückgeführten Abgas um eines oder mehrere von zurückgeführtem Hochdruckabgas und zurückgeführtem Niederdruckabgas handelt, und wobei das zurückgeführte Abgas zu einem Ansaugkanal strömt, der an einen Verbrennungsmotor gekoppelt ist, nachdem es durch den Wärmetauscher geströmt ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Abgas um eines oder mehrere von Hochdruckabgas und Niederdruckabgas handelt, und wobei das Abgas zu einem Abgaskanal strömt, der an einen Verbrennungsmotor gekoppelt ist, nachdem es durch den Wärmetauscher geströmt ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass nur zurückgeführtes Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und dass eine bis alle der Wärmetauscherleitungen zur Aufnahme von zurückgeführten Abgas bei einem ersten Modus zugeordnet sind und dass ein zweiter Modus umfasst, dass nur Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und dass einer bis alle der Wärmetauscherleitungen zur Aufnahme von Abgas zugeordnet sind und dass eine dritter Modus umfasst, dass sowohl zurückgeführtes Abgas als auch Abgas zu dem Wärmetauscher strömt und dass eine erste Anzahl von Wärmetauscherleitungen der Aufnahme von zurückgeführtem Abgas zugeordnet ist und dass eine zweite Anzahl von Wärmetauscherleitungen der Aufnahme von Abgas zugeordnet ist.
  10. System, umfassend: einen Wärmetauscher, der in eine Vielzahl von fluidisch getrennten Leitungen aufgeteilt ist; einen ersten Einlass und einen ersten Auslass, die ausgelegt sind, dass ein erstes Fluid in den Wärmetauscher hinein und aus diesem heraus strömt; einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass, die ausgelegt sind, dass ein zweites Fluid in den Wärmetauscher hinein und aus diesem heraus strömt; eine Einlassklappe, die ausgelegt ist, eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten und zweiten Einlass gekoppelt sind, einzustellen, und eine Auslassklappe, die ausgelegt ist, eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten und zweiten Auslass gekoppelt ist, einzustellen, wobei die Anzahl von Leitungen, die fluidisch mit dem ersten bzw. zweiten Einlass gekoppelt sind, gleich der Anzahl von Leitungen ist, die fluidisch mit dem ersten bzw. dem zweiten Auslass gekoppelt sind; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die es der Steuerung bei ihrer Ausführung erlauben: die Einlass- und Auslassklappe in eine erste Richtung zu schwenken, um eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten Einlass und ersten Auslass gekoppelt sind, zu erhöhen und eine Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den zweiten Einlass und zweiten Auslass gekoppelt sind, zu verringern, wenn das erste Fluid eine stärkere Kühlung erfordert als das zweite Fluid und die Einlass- und Auslassklappe in eine zweite Richtung zu schwenken, um die Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den zweiten Einlass und zweiten Auslass gekoppelt sind, zu erhöhen und die Anzahl von Leitungen, die fluidisch an den ersten Einlass und zweiten Einlass gekoppelt sind, zu verringern, wenn das zweite Fluid eine stärkere Kühlung erfordert als das erste Fluid.
  11. System nach Anspruch 10, wobei der erste und zweite Einlass fluidisch an Abschnitte eines Abgaskanals stromaufwärts bzw. stromabwärts einer Turbine gekoppelt sind und wobei der erste Auslass fluidisch an die Abschnitte des Abgaskanals stromaufwärts und stromabwärts der Turbine gekoppelt ist und wobei der zweite Auslass fluidisch an Abschnitte eines Ansaugkanals stromaufwärts und stromabwärts von einem Verdichter gekoppelt ist.
  12. System nach Anspruch 10, wobei der Wärmetauscher in eine gerade Anzahl fluidisch getrennter Leitungen aufgeteilt ist.
  13. System nach Anspruch 12, wobei die Anzahl fluidisch getrennter Leitungen sechs oder mehr beträgt.
  14. System nach Anspruch 10, wobei sich das erste Fluid und das zweite Fluid nicht vermischen und durch den Wärmetauscher getrennt gehalten werden.
  15. System nach Anspruch 10, wobei der Wärmetauscher eine Vielzahl von Barrieren umfasst, wobei jede Barriere der Barrieren zwischen benachbarten Leitungen angeordnet ist.
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