JP2017524856A - Exhaust gas system, method for controlling exhaust gas system and computer program product - Google Patents

Exhaust gas system, method for controlling exhaust gas system and computer program product Download PDF

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    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]

Abstract

本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関(12)を含む車両(500)における熱エネルギー回収システム(100)に関する。本発明は、そのようなシステム(100)を動作させる方法に関し、上記方法は、上記作動流体循環回路(11)内の気相において、作動流体の圧力を検出するステップと、上記車両(500)の異なる動作条件に依存する所定の複数の条件のうちの1つに適合するように上記圧力を調整するステップと、を含む。【選択図】 図6The present invention relates to a thermal energy recovery system (100) in a vehicle (500) including an internal combustion engine (12) such as a diesel engine. The invention relates to a method of operating such a system (100), the method comprising detecting the pressure of the working fluid in the gas phase in the working fluid circulation circuit (11) and the vehicle (500). Adjusting the pressure to meet one of a plurality of predetermined conditions that depend on different operating conditions. [Selection] Figure 6

Description

本発明は、一般に、ディーゼルエンジン等の内燃機関を含む車両における熱エネルギー回収システムに関する。本発明は、また、そのようなシステムを動作させる方法に関する。   The present invention generally relates to a thermal energy recovery system in a vehicle including an internal combustion engine such as a diesel engine. The invention also relates to a method of operating such a system.

内燃機関の効率的な動作における最近の進歩には、廃熱再生のための熱力学エンジン、特にランキンサイクルエンジンの使用が含まれる。一般に知られているように、ランキンサイクルエンジンは、熱を仕事に変換するエンジンである。熱は、好ましくは閉鎖された作動流体循環回路に外部から加えられ、この作動流体循環回路は、水又は他の適切な液体を作動流体として使用し得る。ポンプは、凝縮器から受け取った液相作動流体を加圧するために使用され、その後、液相作動流体は、加熱され、それによって気相に変換される。続いて、気相作動流体は蒸気エンジンに伝達され、そこで、熱エネルギーは、運動エネルギーに変換される。さらなる工程において、気相作動流体は、凝縮器内でその液相に戻すように変換される。   Recent advances in the efficient operation of internal combustion engines include the use of thermodynamic engines, particularly Rankine cycle engines, for waste heat regeneration. As is generally known, the Rankine cycle engine is an engine that converts heat into work. Heat is applied externally to a closed working fluid circulation circuit, which may use water or other suitable liquid as the working fluid. The pump is used to pressurize the liquid phase working fluid received from the condenser, after which the liquid phase working fluid is heated and thereby converted to the gas phase. Subsequently, the gas phase working fluid is transferred to the steam engine where thermal energy is converted to kinetic energy. In a further step, the gas phase working fluid is converted back to its liquid phase in the condenser.

一般的な作動流体は、供給が容易であり、既に車両に存在し、環境に無害な水である。水に魅力的な特性があるとしても、いくつかの欠点もある。例えば、蒸気が空気と混合されると、蒸気エンジンの機能性は低下する。さらに、蒸気中の少量の空気は、建設材料に対してかなり攻撃的であり得る。蒸気中に空気が蓄積するのを回避するために、作動流体の圧力を大気圧よりも高く保つことが提案されている。凝縮温度が比較的高い(特に100℃を超える)必要があるので、これは不利なことには、結果として効率を制約することになる。但し、より長い停止(夜間、週末等)中に、システム内の周囲圧力より低い圧力降下を回避することは困難であり、その結果、システム内に空気が漏れる。さらに、いくつかの設計では、良好な効率のためにランキンサイクルのいくつかの部分において周囲圧力よりも低い圧力を有することがさらに好ましい。   A common working fluid is water that is easy to supply, is already present in the vehicle and is harmless to the environment. Even with the attractive properties of water, there are some drawbacks. For example, when steam is mixed with air, the functionality of the steam engine decreases. Furthermore, a small amount of air in the steam can be quite aggressive against the construction material. In order to avoid the accumulation of air in the steam, it has been proposed to keep the pressure of the working fluid above atmospheric pressure. This disadvantageously results in constraining efficiency as the condensation temperature needs to be relatively high (especially above 100 ° C.). However, during longer stops (nighttime, weekends, etc.) it is difficult to avoid a pressure drop below ambient pressure in the system, resulting in air leaking into the system. Furthermore, in some designs it is further preferred to have a pressure lower than ambient pressure in some parts of the Rankine cycle for good efficiency.

さらに、例えば0℃で水が凍結する等、作動流体として水が問題になる。米国特許出願公開第2010212304号では、少量のアンモニア又はアルコールと水を混合することによって凍結問題を解決しようとするため、凝固点が低下する。加えて、アンモニア又はアルコールは露点を低下させるので、凝縮は低温で行うことができる。   Furthermore, water becomes a problem as a working fluid, for example, water freezes at 0 ° C. In US201012304, the freezing point is lowered by trying to solve the freezing problem by mixing a small amount of ammonia or alcohol with water. In addition, since ammonia or alcohol lowers the dew point, condensation can be performed at low temperatures.

不利なことには、アンモニアは腐食性で有害である。したがって、アンモニアは細心の注意を払って取り扱われなければならず、環境に放出されてはならない。しかし、このような放出は、例えば、熱力学エンジン又はそのようなエンジンを含む車両を巻き込む事故(例えば、車両の別の車両との衝突)の場合、又は、熱力学エンジン及び/又は車両のメンテナンス中には避けがたい。これまでは、作動流体の圧力を放出し、安全なメンテナンスの可能性を提供するためにエキスパンダ装置のバイパスが使用されている。不利なことには、この手順は非常に時間がかかり、作業場での車両の静止時間が不要に長くなり、及び/又は、例えば救助隊が車両に安全にアクセスするための待ち時間が、許容できない程度に長くなる。   Disadvantageously, ammonia is corrosive and harmful. Therefore, ammonia must be handled with great care and must not be released to the environment. However, such emissions can occur, for example, in the event of an accident involving a thermodynamic engine or a vehicle containing such an engine (eg, a collision of a vehicle with another vehicle) or maintenance of a thermodynamic engine and / or vehicle. Inevitable inside. In the past, expander device bypasses have been used to release working fluid pressure and provide the possibility of safe maintenance. Disadvantageously, this procedure is very time consuming, the vehicle stationary time in the workplace is unnecessarily long, and / or the waiting time for the rescue team to access the vehicle safely is unacceptable, for example. It becomes long to the extent.

本発明の一態様によれば、以上のことは、車両用の排気ガスシステムによって少なくとも部分的に緩和され、排気ガス流を伝達する機構と、排気ガス流から熱を回収するために排気ガス流内に配置された熱交換器及び選択された濃度で第1の追加成分と混合した第1の基本成分を含有する作動流体を保持する作動流体循環回路を含む熱力学エンジンと、作動流体の少なくとも第1の追加成分の分量を蓄えるためのもので、作動流体循環回路に流体接続された第1の容器と、を含む、車両用の排気ガスシステムにおいて、第1の容器は、作動流体循環回路内の気相にて熱交換器の下流で接続され、さらに、作動流体循環回路内の気相における作動流体の圧力は、複数の所定の条件のうちの1つに適合されるように構成され、複数の所定の条件は、車両の異なる動作条件に依存する。   According to one aspect of the present invention, the foregoing is at least partially mitigated by a vehicle exhaust gas system, and a mechanism for transmitting an exhaust gas flow and an exhaust gas flow for recovering heat from the exhaust gas flow. A thermodynamic engine including a working fluid circulation circuit holding a working fluid containing a heat exchanger disposed therein and a first basic component mixed with a first additional component at a selected concentration; and at least of the working fluid And a first container fluidly connected to the working fluid circulation circuit for storing a quantity of the first additional component, wherein the first container is the working fluid circulation circuit. The working fluid pressure in the gas phase within the working fluid circulation circuit is adapted to meet one of a plurality of predetermined conditions. The multiple predetermined conditions are Depending on the different operating conditions of the vehicle.

本発明による排気ガスシステムの一般的な使用は、典型的には車両に設けられた内燃機関からの廃熱の有用な回収を達成するためのものである。作動流体循環回路内の気相に流体接続された第1の容器を有利に導入することによって、所定条件の1つからの逸脱の場合に、典型的には気体圧力の迅速な交替を可能にすることができる。したがって、最適化すべき作動流体を車両の動作状態に向けて微調整することが可能であり、例えば周囲環境内の温度に関連して車両の周囲内の状況を含むことができる。   A common use of the exhaust gas system according to the present invention is to achieve useful recovery of waste heat from an internal combustion engine typically installed in a vehicle. By advantageously introducing a first vessel fluidly connected to the gas phase in the working fluid circulation circuit, it is possible to typically quickly change the gas pressure in the event of a deviation from one of the predetermined conditions can do. Thus, the working fluid to be optimized can be fine-tuned towards the operating state of the vehicle and can include, for example, conditions in the surroundings of the vehicle in relation to temperatures in the surrounding environment.

1つの例示的な実施形態では、圧力検出器は、排気ガスシステムに含まれ、作動流体循環回路内の気相に配置されてもよい。但し、代わりに、排気ガスシステムでの使用のために明示的に提供されていないが、完全な車両システムの要素として代替的に配置された圧力検出器を使用して検出圧力を得ることも可能である。   In one exemplary embodiment, the pressure detector may be included in the exhaust gas system and placed in the gas phase within the working fluid circulation circuit. However, instead of being explicitly provided for use in exhaust gas systems, it is also possible to obtain the detected pressure using a pressure detector that is alternatively arranged as a component of a complete vehicle system It is.

第1の容器は、好ましくは、例えば接続されたポンプを使用して、作動流体循環回路内の気相内の圧力の増加及び減少の両方を提供するように構成することができる。したがって、第1の容器は、作動流体循環回路への双方向の弁制御接続部を備えていてもよい。
但し、本発明の好ましい実施形態において、排気ガスシステムは、作動流体循環回路内の気相で作動流体循環回路に接続された第2の容器をさらに備え、システムのいくつかの動作段階における第2の容器は、例えばポンプを用いて、作動流体循環回路内の気体圧力を減少させるために使用される。これにより、このような実施形態では、第1の容器は、作動流体循環回路内の気体圧力(例えば、作動流体の「過剰量」の導入)を増加させるために本質的に使用される。
したがって、第1及び第2の容器は、作動流体循環回路内の気体圧力を最適化して上記の所定の条件の少なくとも1つに対応するように共に作用する。
The first vessel can preferably be configured to provide both an increase and a decrease in pressure in the gas phase in the working fluid circulation circuit, for example using a connected pump. Thus, the first container may include a bidirectional valve control connection to the working fluid circulation circuit.
However, in a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas system further comprises a second vessel connected to the working fluid circulation circuit in the gas phase within the working fluid circulation circuit, the second container in several operating stages of the system. This container is used to reduce the gas pressure in the working fluid circulation circuit, for example using a pump. Thus, in such embodiments, the first vessel is essentially used to increase the gas pressure in the working fluid circulation circuit (eg, introduction of an “excessive amount” of working fluid).
Thus, the first and second containers work together to optimize the gas pressure in the working fluid circulation circuit to meet at least one of the predetermined conditions.

このような所定の条件は、車両に関する安全条件に関連して以上の一般的な導入にさらに及ぶことがある。例えば、車両又は排気ガスシステムの点検整備の場合には、作動流体循環回路内の圧力を低下させることが望ましく、したがって、排気ガスシステムの点検をより容易にすることができる。同様に、非常事態又は事故の場合には、そのような圧力低下は、緊急事態/事故の以下の手順を取り扱うことに関わる対応要員のリスクを軽減するためにも望ましい。   Such predetermined conditions may further extend to the above general introduction in relation to vehicle safety conditions. For example, in the case of inspection or maintenance of a vehicle or an exhaust gas system, it is desirable to reduce the pressure in the working fluid circulation circuit, thus making it easier to check the exhaust gas system. Similarly, in the event of an emergency or accident, such a pressure drop is also desirable to reduce the risk of response personnel involved in handling the following emergency / accident procedures.

さらに、作動流体循環回路内の気相内に過剰量の作動流体を導入することによって、周囲空気がシステム内に漏洩することによる熱力学エンジンの空気蓄積傾向の低減が可能になる場合がある。このような状態は、典型的には、車両が使用されていない夜間及び週末等、車両が静止状態(シャットダウン)にある場合に生じる。好ましくは、この供給は、周囲圧力より低い圧力が循環回路内の高圧側で検出され、付加的な量の作動流体が圧力降下を補償し得る場合に行われる。   Further, introducing an excessive amount of working fluid into the gas phase in the working fluid circulation circuit may allow a reduction in the air accumulation tendency of the thermodynamic engine due to ambient air leaking into the system. Such conditions typically occur when the vehicle is stationary (shutdown), such as at night and weekends when the vehicle is not in use. Preferably, this supply occurs when a pressure below ambient pressure is detected on the high pressure side in the circulation circuit and an additional amount of working fluid can compensate for the pressure drop.

本発明の文脈内では、作動流体循環回路にさらなる量の作動流体を導入することによって、又は第1の基本成分に関連して第1の追加成分の選択された濃度を調整することによって、圧力を調節することが可能である。これが可能である典型的なシナリオは、作動流体の第1の基本成分が水であり、作動流体の第1の付加成分がアンモニアである場合である。   Within the context of the present invention, pressure is introduced by introducing an additional amount of working fluid into the working fluid circulation circuit or by adjusting the selected concentration of the first additional component relative to the first basic component. Can be adjusted. A typical scenario where this is possible is when the first basic component of the working fluid is water and the first additional component of the working fluid is ammonia.

本発明の好ましい実施形態では、排気ガスシステムは、選択的触媒還元(SCR:Selective Catalytic Reduction)ユニット等の作動流体の放出手段及び排気処理ユニットをさらに含む。これにより、SCRは、作動流体循環回路内の圧力を低下させるために一時的に余分な作動流体を貯蔵するために使用され得る。これは、作動流体が組み合わせ又は水とアンモニアを含む場合に特に有利である。具体的には、窒素酸化物(NO)の放出を減少させるためのアンモニアを使用する選択的触媒還元ユニットを使用することにより、SCRの触媒成分が一時的にアンモニアを蓄え、続いて、これをNO還元工程において使用することで、すなわち、直接、環境には放出されないので、「放出された」一時的に過剰な作動流体の有利な使用の可能性を可能にする。 In a preferred embodiment of the present invention, the exhaust gas system further comprises a working fluid discharge means such as a selective catalytic reduction (SCR) unit and an exhaust treatment unit. Thereby, the SCR can be used to temporarily store excess working fluid to reduce the pressure in the working fluid circulation circuit. This is particularly advantageous when the working fluid contains a combination or water and ammonia. Specifically, by using a selective catalytic reduction unit that uses ammonia to reduce nitrogen oxide (NO x ) emissions, the catalytic component of the SCR temporarily stores ammonia, which is the using in the nO x reduction step, i.e., direct, since the environment is not released, allowing the possibility of advantageous use of the "released" temporarily excessive working fluid.

いくつかの実施形態において、SCRには、作動流体循環回路から作動流体の放出手段を通って水/アンモニアが放出されるだけでなく、アンモニアのさらなる供給源が供給される。それによって、相乗効果が提供され、内燃機関の廃棄エネルギーの再生だけではなく、問題なく作動流体の放出を提供するシステムが可能になる。   In some embodiments, the SCR is fed not only with water / ammonia from the working fluid circulation circuit through the working fluid discharge means, but also with an additional source of ammonia. Thereby, a synergistic effect is provided, enabling a system that not only regenerates the waste energy of the internal combustion engine but also provides a working fluid release without problems.

但し、いくつかの条件では、さらなる供給源(例えば、車両に設けられた外部に配置されたタンク)からアンモニアを取得するのではなく、作動流体循環回路から水/アンモニアを利用することが可能であり得る。このような状態は、例えば、車両のコールドスタートに関連し、アンモニアのウォーム供給(warm provision)は、別の供給源からの放出において達成され得るものと比較して作動流体循環回路から放出され得る。   However, in some conditions it is possible to utilize water / ammonia from the working fluid circulation circuit rather than obtaining ammonia from an additional source (eg, an externally disposed tank on the vehicle). possible. Such a condition is associated with, for example, a cold start of a vehicle, and a warm provision of ammonia can be released from the working fluid circulation circuit compared to what can be achieved in a discharge from another source. .

本発明によれば、例えば、車両に備えられ、外部に配置されたタンクから、例えば、第1及び/又は第2の容器にさらなる供給源からのアンモニアを「補充」することが可能であることに留意されたい。外部タンクと第1及び/又は第2の容器との間に直接的な接続部が存在してもよいし、代わりに、タンクに蓄えられた尿素を「再構築する」ための中間工程で化学プロセスを導入して、作動流体循環回路に供給してもよい。   According to the present invention, it is possible to “replenish” ammonia from a further source, for example, from a tank provided on the vehicle and arranged externally, for example to the first and / or second container. Please note that. There may be a direct connection between the external tank and the first and / or second container, or alternatively, an intermediate process to “rebuild” the urea stored in the tank. A process may be introduced and supplied to the working fluid circulation circuit.

加えて、作動流体の第1の追加成分としてのアンモニアの使用は、アンモニアが凍結防止成分として作用するので、例えば冬の条件で冷えた車両を動作させる際の問題の危険性を最小限にする。アルコールのような別の(又はさらに組み合わせた)タイプ又は凍結防止成分を使用することも、もちろん可能である。
好ましくは、アンモニア及び/又はアルコールの濃度は、例えば車両周囲の周囲温度を測る温度センサを用いて測定され、予想される温度変動に応じて、毎日、毎週及び/又は毎月の基準に適合させることができる。もちろん、より短い時間スケール又はより長い時間スケールで濃度を適合させることも可能である。
In addition, the use of ammonia as the first additional component of the working fluid minimizes the risk of problems when operating a cold vehicle, for example in winter conditions, because ammonia acts as an anti-freeze component . It is of course possible to use other (or further combined) types such as alcohols or antifreeze components.
Preferably, the concentration of ammonia and / or alcohol is measured, for example using a temperature sensor that measures the ambient temperature around the vehicle, and adapted to daily, weekly and / or monthly standards depending on the expected temperature fluctuations. Can do. Of course, it is also possible to adapt the concentration on a shorter or longer time scale.

アンモニアが作動流体の第1の追加成分として使用される場合、第1の容器は、第1の容器内のアンモニアが大気圧より高い圧力及び/又は作業中の圧力より高い温度に加熱されるように適合され得る流体路を第1の容器の接続部に設ける。これは、アンモニアリザーバ/タンクから作動流体循環回路へのアンモニアの流れを推進するために追加のポンプ(上記のような)が必要でないという利点を有する。アンモニアは、好ましくは、尿素の形で提供される。   When ammonia is used as the first additional component of the working fluid, the first container is heated so that the ammonia in the first container is at a pressure higher than atmospheric pressure and / or higher than the working pressure. A fluid path that can be adapted to is provided at the connection of the first container. This has the advantage that no additional pump (as described above) is required to drive the flow of ammonia from the ammonia reservoir / tank to the working fluid circulation circuit. Ammonia is preferably provided in the form of urea.

さらに好ましい実施形態によれば、第2の容器は、液体アンモニア及び/又はアンモニア吸着材料、好ましくはCaCl及び/又はMgCl及び/又はSRCl、アンモニア化合物、好ましくは尿素、カルバミン酸アンモニウム及び/又は炭酸アンモニウムである。好ましくは、アンモニア吸着材料又はアンモニア化合物が使用される。その理由として、液体アンモニアを用いる作業が、追加の安全予防措置を必要とするからである。 According to a further preferred embodiment, the second container comprises liquid ammonia and / or an ammonia adsorbing material, preferably CaCl 2 and / or MgCl 2 and / or SRCl 2 , an ammonia compound, preferably urea, ammonium carbamate and / or Or ammonium carbonate. Preferably, an ammonia adsorbing material or an ammonia compound is used. This is because the work with liquid ammonia requires additional safety precautions.

本発明の好ましい実施形態では、排気ガスシステムは、圧力検出器に電気的に接続されている制御ユニットをさらに含み、制御ユニットに機能的に接続された少なくとも1つの制御可能な弁を用いて、作動流体循環回路内の気相で作動流体の圧力を調節するように構成されている。したがって、制御ユニットは、典型的には、作動流体循環回路内の現在の圧力を取得するための圧力検出器に電気的に接続され、この測定値、第1及び第2の容器、並びに作動流体の放出手段に関連する弁を制御するための入力を使用し、作動流体循環回路とSCRとの間の制御可能な接続を提供する。制御ユニットは、典型的には、上述したように複数の所定の車両状態の少なくとも1つに対応するように作動流体循環回路内の圧力を調節するための処理手段を含む。さらに、制御ユニットは、典型的には、作動流体循環回路内の凍結防止成分の濃度を制御する。   In a preferred embodiment of the invention, the exhaust gas system further comprises a control unit electrically connected to the pressure detector, and using at least one controllable valve operatively connected to the control unit, The pressure of the working fluid is adjusted in a gas phase in the working fluid circulation circuit. Accordingly, the control unit is typically electrically connected to a pressure detector for obtaining the current pressure in the working fluid circulation circuit, and this measurement, the first and second containers, and the working fluid. An input for controlling the valve associated with the discharge means is used to provide a controllable connection between the working fluid circulation circuit and the SCR. The control unit typically includes processing means for adjusting the pressure in the working fluid circulation circuit to correspond to at least one of a plurality of predetermined vehicle conditions as described above. In addition, the control unit typically controls the concentration of the antifreeze component within the working fluid circulation circuit.

本発明の別の態様によれば、車両用の排気ガスシステムを制御するための方法が提供され、排気ガスシステムは、排気ガス流を伝達する機構と、排気ガス流から熱を回収するために排気ガス流内に配置された熱交換器及びある濃度で第1の追加成分と混合した第1の基本成分を含有する作動流体を保持する作動流体循環回路を含む熱力学エンジンと、作動流体の少なくとも第1の追加成分の分量を蓄える第1の容器と、を含んで成り、第1の容器が作動流体循環回路に流体接続されており、上記方法は、作動流体循環回路内の気相において作動流体の圧力を検出するステップと、車両の異なる動作条件に依存する所定の複数の条件のうちの1つに適合するように圧力を調整するステップと、を含む。本発明のこの態様は、本発明の上記の態様に関して上述したのと同様の利点を提供する。   In accordance with another aspect of the invention, a method is provided for controlling an exhaust gas system for a vehicle, the exhaust gas system having a mechanism for transmitting an exhaust gas stream and for recovering heat from the exhaust gas stream. A thermodynamic engine including a heat exchanger disposed in the exhaust gas stream and a working fluid circulation circuit holding a working fluid containing a first basic component mixed with a first additional component at a concentration; A first container for storing at least a quantity of the first additional component, wherein the first container is fluidly connected to the working fluid circulation circuit, the method in the gas phase in the working fluid circulation circuit Detecting the pressure of the working fluid and adjusting the pressure to meet one of a plurality of predetermined conditions that depend on different operating conditions of the vehicle. This aspect of the invention provides similar advantages as described above with respect to the above aspects of the invention.

一実施形態において、本方法は、作動流体循環回路内の気相で熱交換器の下流に圧力検出器を配置するステップをさらに含み、圧力を調節するステップは、圧力検出器によって検出される圧力に依存する。   In one embodiment, the method further comprises disposing a pressure detector downstream of the heat exchanger in the gas phase within the working fluid circulation circuit, wherein the step of adjusting the pressure comprises a pressure detected by the pressure detector. Depends on.

別の実施形態において、圧力を調節するステップは、温度センサによって検出される周囲温度に依存する。圧力は、第1の基本成分に関して第1の追加成分の選択された濃度を調節することによって調節され得る。   In another embodiment, adjusting the pressure depends on the ambient temperature detected by the temperature sensor. The pressure can be adjusted by adjusting the selected concentration of the first additional component with respect to the first basic component.

一実施形態において、本方法は、第2の容器を作動流体循環回路内の気相で作動流体循環回路に流体接続するステップをさらに含み、第1の容器は、所定の条件の1つで圧力の増加を可能にするように構成され、第2の容器は、所定の条件の別の1つで圧力を減少させるために構成されている。   In one embodiment, the method further comprises fluidly connecting the second container to the working fluid circulation circuit in a gas phase within the working fluid circulation circuit, wherein the first container is a pressure at one of the predetermined conditions. And the second container is configured to reduce pressure at another one of the predetermined conditions.

本発明のさらに別の態様によれば、車両用の排気ガスシステムを制御するためのコンピュータプログラム手段を記憶したコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品が提供され、コンピュータプログラム製品は、本発明の上記の態様に関して上述したステップを実行するためのコードを含む。また、この別の態様は、本発明の上記の態様に関して論じたのと同様の利点を提供する。   According to yet another aspect of the present invention there is provided a computer program product comprising a computer readable medium having stored thereon computer program means for controlling an exhaust gas system for a vehicle, the computer program product being the above of the present invention. Includes code for performing the steps described above with respect to an aspect. This other aspect also provides the same advantages as discussed with respect to the above aspects of the invention.

コンピュータプログラム製品は、典型的には、好ましくはマイクロプロセッサ又は任意の他のタイプの計算装置を含む制御ユニットを使用して実行される。同様に、本発明の排気ガスシステムを作動させるために制御ユニットによって実行されるソフトウェアは、取外し可能な不揮発性ランダムアクセスメモリ、ハードディスクドライブ、フロッピーディスク(登録商標)、CD−ROM、DVD−ROM、USBメモリ、SDメモリカード、又は当技術分野で周知の類似のコンピュータ可読媒体の1つを含む任意のタイプのメモリ装置であるコンピュータ可読媒体に記憶され得る。したがって、本発明は、ソフトウェア要素とハードウェア要素の組み合わせを使用して実施され得る。   The computer program product is typically implemented using a control unit that preferably includes a microprocessor or any other type of computing device. Similarly, software executed by the control unit to operate the exhaust system of the present invention includes removable non-volatile random access memory, hard disk drive, floppy disk (registered trademark), CD-ROM, DVD-ROM, It can be stored on a computer readable medium that is any type of memory device including a USB memory, an SD memory card, or one of similar computer readable media known in the art. Thus, the present invention can be implemented using a combination of software and hardware elements.

本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲及び以下の説明を検討するときに明らかになるであろう。当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、本発明の異なる特徴を組み合わせて、以下に説明する実施形態以外の実施形態を作成することができることを理解するであろう。   Additional features and advantages of the invention will be apparent from a review of the appended claims and the following description. Those skilled in the art will appreciate that different features of the present invention can be combined to create embodiments other than those described below without departing from the scope of the present invention.

その特定の特徴及び利点を含む本発明の様々な態様は、以下の詳細な説明及び添付図面から容易に理解されるであろう。   Various aspects of the invention, including its particular features and advantages, will be readily understood from the following detailed description and the accompanying drawings.

本発明の好ましい実施形態による排気ガスシステムを備えた車両を示す図である。1 shows a vehicle equipped with an exhaust gas system according to a preferred embodiment of the present invention. 従来の排気ガスシステムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional exhaust gas system. 本発明の好ましい実施形態による排気ガスシステムの概略図である。1 is a schematic diagram of an exhaust gas system according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施形態による排気ガスシステムの概略図である。1 is a schematic diagram of an exhaust gas system according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施形態による排気ガスシステムの概略図である。1 is a schematic diagram of an exhaust gas system according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施形態による排気ガスシステムの概略図である。1 is a schematic diagram of an exhaust gas system according to a preferred embodiment of the present invention.

以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。但し、本発明は、多くの異なる形で実施することができ、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、完備性及び完全性のために提供され、本発明の範囲を当業者に十分に伝える。同様の参照符号は同様の要素を参照する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the invention can be implemented in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided for completeness and completeness, and fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements.

ここで図面及び特に図1を参照すると、ここでは、トラック500として示されている例示的な車両が示されている。トラック500には、動力源を車輪に接続するドライブラインを介してトラックを推進する動力源(12)が設けられている。動力源(12)は、ディーゼルエンジンの形の内燃機関によって構成されている。車両(500)には、上述したように放出削減プロセスで使用される尿素の量を保持する貯蔵タンク502が設けられている。   Referring now to the drawings and in particular to FIG. 1, an exemplary vehicle, shown here as a truck 500, is shown. The truck 500 is provided with a power source (12) that propels the truck through a drive line that connects the power source to the wheels. The power source (12) is constituted by an internal combustion engine in the form of a diesel engine. The vehicle (500) is provided with a storage tank 502 that holds the amount of urea used in the emission reduction process as described above.

図2は、内燃機関12の廃棄エネルギーの再生に適用され、排気処理ユニット20によって窒素酸化物(NO)の放出の削減を可能にし、好ましくは、内燃機関12と共に使用されるための従来技術の排気ガスシステム100の一例を示す。排気処理ユニット20は、排気のNO量を減少させるためにアンモニアを使用する選択的触媒還元ユニットを用いることによって形成されている。アンモニアは、典型的には尿素の形で、外部に配置された貯蔵タンク502に貯蔵されている。 FIG. 2 applies to the regeneration of waste energy of the internal combustion engine 12, enables reduction of nitrogen oxide (NO x ) emissions by the exhaust treatment unit 20, and preferably is prior art for use with the internal combustion engine 12. 1 shows an example of the exhaust gas system 100. Exhaust treatment unit 20 is formed by using a selective catalytic reduction unit using ammonia to reduce the amount of NO x in the exhaust. Ammonia is stored in an external storage tank 502, typically in the form of urea.

排気ガスシステム100は、排気処理ユニット20に排気ガス流80を伝達するための機構17を備え、この排気処理ユニット20は、機構17に含まれる。
排気ガスシステム100は、排気処理ユニット20と並列に動作する熱力学エンジン1をさらに備え、この熱力学エンジン1は、排気ガス流80からの熱を回収するために排気ガス流伝達機構(17)に接続されている。熱力学エンジン1は、作動流体循環回路11を含む。熱力学エンジン1は、例えば、ランキンサイクルに従って動作することができる。図2に示した実施例では、作動流体循環回路11が閉じられている。
The exhaust gas system 100 includes a mechanism 17 for transmitting an exhaust gas flow 80 to the exhaust treatment unit 20, and the exhaust treatment unit 20 is included in the mechanism 17.
The exhaust gas system 100 further includes a thermodynamic engine 1 that operates in parallel with the exhaust treatment unit 20, and the thermodynamic engine 1 recovers heat from the exhaust gas flow 80 so that the exhaust gas flow transmission mechanism (17). It is connected to the. The thermodynamic engine 1 includes a working fluid circulation circuit 11. The thermodynamic engine 1 can operate according to the Rankine cycle, for example. In the embodiment shown in FIG. 2, the working fluid circulation circuit 11 is closed.

排気ガス流伝達機構(17)は、内燃機関12からの排気を受け取るように配置されている。さらに、内燃機関12の廃熱は、熱力学エンジン1の熱源として使用され、熱力学エンジン1は、内燃機関用の廃熱回収システムの少なくとも一部を形成する。   The exhaust gas flow transmission mechanism (17) is arranged to receive the exhaust from the internal combustion engine 12. Furthermore, the waste heat of the internal combustion engine 12 is used as a heat source for the thermodynamic engine 1, which forms at least part of a waste heat recovery system for the internal combustion engine.

熱力学エンジン1は、作動流体を循環させるポンプ装置2と、作動流体を加熱して液相作動流体を気相作動流体に変換する加熱装置(4)と、気相作動流体の熱エネルギーを運動エネルギーに変換するためのエキスパンダ装置8と、凝縮装置10とをさらに含み、これらは、作動流体循環回路11によって相互接続されている。加熱装置(4)は、内燃機関12から排気ガス流80内に配置された第1の熱交換器によって形成されている。換言すると、第1の熱交換器4は、内燃機関12の排気側に熱交換接続されている。   The thermodynamic engine 1 moves the heat energy of the gas-phase working fluid, the pump device 2 that circulates the working fluid, the heating device (4) that heats the working fluid and converts the liquid-phase working fluid into the gas-phase working fluid Further included is an expander device 8 for converting to energy and a condensing device 10, which are interconnected by a working fluid circulation circuit 11. The heating device (4) is formed by a first heat exchanger arranged in the exhaust gas flow 80 from the internal combustion engine 12. In other words, the first heat exchanger 4 is connected to the exhaust side of the internal combustion engine 12 for heat exchange.

ターボチャージャ13は、内燃機関12への流入空気を充填するように配置されている。ターボチャージャ13は、内燃機関12からの排気ガス流80内に配置されたタービン14と、内燃機関12への流入空気流内に配置された圧縮機15とを含む。タービン14及び圧縮機15は、既知のやり方でシャフトを介して回転するように堅固に相互結合されている。排気ガス流80は、排気ダクト18を介して伝達される。さらに、内燃機関12は、ガス吸気側を含み、ここで燃料と空気は、既知のやり方で混合されて内燃機関12に供給される。   The turbocharger 13 is disposed so as to be filled with air flowing into the internal combustion engine 12. The turbocharger 13 includes a turbine 14 disposed in the exhaust gas flow 80 from the internal combustion engine 12 and a compressor 15 disposed in the incoming air flow to the internal combustion engine 12. Turbine 14 and compressor 15 are firmly interconnected to rotate through a shaft in a known manner. The exhaust gas flow 80 is transmitted through the exhaust duct 18. Further, the internal combustion engine 12 includes a gas intake side, where fuel and air are mixed and supplied to the internal combustion engine 12 in a known manner.

排気処理ユニット20は、図面に単一のユニットとして示されている場合であっても、排気後処理システムが複数のユニットを含むことができることは当業者には明らかである。好ましくは、排気後処理システムは、大気に流入する排気ガス流80から微粒子を除去するための微粒子フィルタを少なくとも含み、このフィルタは、排気ガス流80の方向に選択的触媒還元ユニットの後に配置される。
排気処理ユニット20及び熱交換器4は、単一の装置に統合され得る。排気ガス流80における単一の熱交換器4の場合、これは、排気後処理システム(20)の下流に配置されており、内燃機関12の排気は、排気後処理システム(20)に達する前に冷却されない。
Those skilled in the art will appreciate that the exhaust aftertreatment system can include multiple units, even though the exhaust treatment unit 20 is shown as a single unit in the drawing. Preferably, the exhaust aftertreatment system includes at least a particulate filter for removing particulates from the exhaust gas stream 80 entering the atmosphere, the filter being disposed after the selective catalytic reduction unit in the direction of the exhaust gas stream 80. The
The exhaust treatment unit 20 and the heat exchanger 4 can be integrated into a single device. In the case of a single heat exchanger 4 in the exhaust gas stream 80, this is arranged downstream of the exhaust aftertreatment system (20), the exhaust of the internal combustion engine 12 before reaching the exhaust aftertreatment system (20). Not cooled down.

熱力学エンジン1は、少なくとも4つの段階を有する。第1段階Iでは、ポンプ装置2の上流で、熱力学エンジン1の作動流体は液相であり、大気圧(周囲空気圧)付近の圧力を有する。ポンプ装置2の下流の第2段階IIでは、作動流体は依然としてその液相にあるが、ポンプ装置2によって所定の圧力まで加圧される。熱交換器4の下流(後段)の段階IIIでは、作動流体はその気相に移行し、大気圧よりも高い所定の圧力に加圧される。エキスパンダ装置8の下流の第4段階では、作動流体は依然としてその気相にあるが、大気圧の圧力を有する。   The thermodynamic engine 1 has at least four stages. In the first stage I, the working fluid of the thermodynamic engine 1 is in the liquid phase upstream of the pump device 2 and has a pressure near atmospheric pressure (ambient air pressure). In the second stage II downstream of the pump device 2, the working fluid is still in its liquid phase, but is pressurized to a predetermined pressure by the pump device 2. In the stage III downstream (rear stage) of the heat exchanger 4, the working fluid moves to the gas phase and is pressurized to a predetermined pressure higher than the atmospheric pressure. In the fourth stage downstream of the expander device 8, the working fluid is still in its gas phase but has a pressure of atmospheric pressure.

したがって、サイクルは、異なる側で分割することができる(表1も参照)。エキスパンダ装置8の下流であり、ポンプ装置2の上流である低圧側(段階II及び段階III)、及びポンプ装置2の下流であり、エキスパンダ装置8の上流である高圧側(段階I及び段階IV)、又は、凝縮装置10の下流であり、熱交換器4の上流である低温側(段階I及び段階II)、及び熱交換器4の下流であり、凝縮装置10の上流である高温側(段階III及び段階IV)に分割される。
Thus, the cycle can be split on different sides (see also Table 1). A low pressure side (stage II and stage III) downstream of the expander apparatus 8 and upstream of the pump apparatus 2, and a high pressure side (stage I and stage) downstream of the pump apparatus 2 and upstream of the expander apparatus 8 IV) or the low temperature side (stage I and stage II) downstream of the condenser 10 and upstream of the heat exchanger 4 and the high temperature side downstream of the heat exchanger 4 and upstream of the condenser 10 (Stage III and Step IV).

以下、熱力学エンジン1の作動原理について説明する。第1の段階Iでは、低温の液相作動流体がポンプ装置2に流れ、そこで、低温の液相作動流体が大気圧よりも高い所定の圧力に加圧される。続いて、加圧された液相作動流体は、熱交換器4に伝達され、熱交換器4は、加熱され、液相から気相に変換される。気相への変換のために、圧力をもう一度増加させることができる。加圧された気相作動流体は、次にエキスパンダ装置8に流れ、ここで熱エネルギーは機械的又は電気的エネルギーに変換される。機械エネルギーは、例えば、加圧された作動流体がピストンを動作させるピストンエンジン等の変位エンジン(図示省略)、又は、タービン(図示省略)によって生成され得る。あるいは、エキスパンダ装置8は、電気エネルギーを生成するための発電機(図示省略)を作動させてもよい。作動流体の圧力を使用して、例えばピストンを変位させ、若しくはタービン又は発電機を作動させる。
その結果、作動流体の圧力が低下し、第4の段階IVにおいて、作動流体は、依然として気相にあるものの、低圧を有する。続いて、低圧の気相作動流体は、凝縮装置10に輸送され、高温作動流体は、露点以下に冷却され、それによって液相に変換して戻される。
Hereinafter, the operation principle of the thermodynamic engine 1 will be described. In the first stage I, a low-temperature liquid-phase working fluid flows into the pump device 2, where the low-temperature liquid-phase working fluid is pressurized to a predetermined pressure higher than atmospheric pressure. Subsequently, the pressurized liquid phase working fluid is transmitted to the heat exchanger 4, and the heat exchanger 4 is heated and converted from the liquid phase to the gas phase. The pressure can be increased once again for conversion to the gas phase. The pressurized gas-phase working fluid then flows to the expander device 8, where the thermal energy is converted into mechanical or electrical energy. The mechanical energy can be generated, for example, by a displacement engine (not shown) such as a piston engine in which a pressurized working fluid operates the piston, or a turbine (not shown). Alternatively, the expander device 8 may operate a generator (not shown) for generating electrical energy. The pressure of the working fluid is used, for example, to displace the piston or operate the turbine or generator.
As a result, the pressure of the working fluid is reduced, and in the fourth stage IV, the working fluid is still in the gas phase but has a low pressure. Subsequently, the low pressure gas phase working fluid is transported to the condenser 10 and the hot working fluid is cooled below the dew point and thereby converted back to the liquid phase.

このような熱力学エンジン1のための作動流体は、純正液体として、例えば水又は水の混合物、及び、例えばアンモニア又はエタノール等の第1の追加成分であることができる。アンモニア・水混合物及び/又はエタノール・水混合物の場合のように、さらなる成分が作動流体の熱力学相転移点に影響を及ぼす場合、第1の追加成分は、有利には例えば水を使用して、作動流体の凍結防止機能を果たす。   Such a working fluid for the thermodynamic engine 1 can be a pure liquid, for example water or a mixture of water, and a first additional component, for example ammonia or ethanol. If additional components influence the thermodynamic phase transition point of the working fluid, as in the case of ammonia / water mixtures and / or ethanol / water mixtures, the first additional component is advantageously used, for example using water. It fulfills the function of preventing working fluid from freezing.

上述したとおり、凍結防止成分の濃度を調節することができ、また、熱力学エンジン1の気相内、典型的には、熱力学エンジン1の段階III内の気体圧力を調節することができることが有利である。   As described above, the concentration of the antifreeze component can be adjusted, and the gas pressure in the gas phase of the thermodynamic engine 1, typically in stage III of the thermodynamic engine 1, can be adjusted. It is advantageous.

これは、本発明により、達成されたものであり、さらに、図3を参照すると、作動流体の貯蔵タンク40として示されている第1の容器を流体接続し、ある分量の作動流体(例えば、第1の基本成分と第1の追加成分の混合物である)、又はある分量の第1の追加成分、例えばエタノール、又はアンモニアのみを保持する。
上記のように、作動流体の貯蔵タンク40は、作動流体循環回路11の高圧側すなわち段階IIIに流体接続されている。
より具体的には、作動流体の貯蔵タンク40は、加熱装置(4)の下流でエキスパンダ装置8の上流の作動流体循環回路11に接続されている。排気ガスシステム100は、作動流体の貯蔵タンク40と作動流体循環回路11との間の作動流体流を制御するように構成された作動流体の貯蔵タンクの弁42を含む。排気ガスシステム100は、作動流体の貯蔵タンク40を作動流体循環回路11と流体接続する作動流体の貯蔵タンクの導管44をさらに含む。作動流体の貯蔵タンクの弁42は、導管44内に配置される。
This has been achieved in accordance with the present invention, and with further reference to FIG. 3, a first container, shown as working fluid storage tank 40, is fluidly connected to provide a volume of working fluid (eg, It is a mixture of the first basic component and the first additional component) or only a certain amount of the first additional component, for example ethanol or ammonia.
As described above, the working fluid storage tank 40 is fluidly connected to the high pressure side of the working fluid circulation circuit 11, ie, stage III.
More specifically, the working fluid storage tank 40 is connected to the working fluid circulation circuit 11 upstream of the expander device 8 downstream of the heating device (4). The exhaust gas system 100 includes a working fluid storage tank valve 42 configured to control the working fluid flow between the working fluid storage tank 40 and the working fluid circulation circuit 11. The exhaust gas system 100 further includes a working fluid storage tank conduit 44 that fluidly connects the working fluid storage tank 40 with the working fluid circulation circuit 11. A valve 42 of the working fluid storage tank is disposed in the conduit 44.

作動流体の貯蔵タンク40は、高圧側IIIに存在する圧力よりも高い圧力に加圧されてもよく、又は、アンモニアがポンプ(図示省略)によって作動流体循環回路11に輸送されてもよい。   The working fluid storage tank 40 may be pressurized to a pressure higher than that present on the high pressure side III, or ammonia may be transported to the working fluid circulation circuit 11 by a pump (not shown).

上記のように、空気の漏れは、凍結の他に、周知の熱力学エンジンの主な欠点の1つである。特に、停止中、高圧側IIIは、大気圧よりも圧力が低下する程度に冷却し得る。この結果、作動流体循環回路11への空気の漏れが生じ、これが熱力学エンジン1の効率を低下させる。加えて、特に気泡又は空洞の形での空気は、熱力学エンジン部品の構成材料に対して相当に攻撃的であり得る。   As mentioned above, air leakage is one of the main drawbacks of known thermodynamic engines, in addition to freezing. In particular, during shutdown, the high pressure side III can be cooled to such an extent that the pressure drops below atmospheric pressure. As a result, air leaks into the working fluid circulation circuit 11, which reduces the efficiency of the thermodynamic engine 1. In addition, air, especially in the form of bubbles or cavities, can be quite aggressive against the constituent materials of thermodynamic engine components.

冷却中にのみ空気漏れの問題が生じ、圧力が周囲圧力よりも低下すると、作動流体の貯蔵タンク40と作動流体循環回路11との間の導管44内に配置された弁42は、検出された圧力降下又はエンジン動作状態に応じて開放され、追加のアンモニアが作動流体循環回路11に流入することができる。それによって、上述したように作動流体循環回路11内の圧力を大気圧のレベルまで上昇させることができ、空気が漏れるのを防ぐ。   A valve 42 located in the conduit 44 between the working fluid storage tank 40 and the working fluid circulation circuit 11 was detected when the problem of air leakage occurred only during cooling and the pressure dropped below ambient pressure. Depending on the pressure drop or engine operating conditions, it is opened and additional ammonia can flow into the working fluid circulation circuit 11. Thereby, as described above, the pressure in the working fluid circulation circuit 11 can be increased to the level of atmospheric pressure, and air is prevented from leaking.

作動流体の貯蔵タンク40を設けることにより、冷却中に作動流体循環回路11を作動流体で溢れさせて空気の漏れを防止することが可能であると論じた上記の他に、作動流体中のアンモニア濃度を局地気候及び/又は感知された周囲温度に適合させることが可能となる。有利なことに、低温では、凍結防止として高アンモニア濃度を使用することができ、低温中、すなわち、冬季中のアンモニア量を増加させることができ、凝縮器が高温で作動することができる。   In addition to the above discussion, it is possible to prevent the leakage of air by overflowing the working fluid circulation circuit 11 with the working fluid by providing the working fluid storage tank 40. The concentration can be adapted to the local climate and / or the sensed ambient temperature. Advantageously, at low temperatures, high ammonia concentrations can be used as freeze protection, the amount of ammonia during low temperatures, i.e. in winter, can be increased, and the condenser can operate at high temperatures.

好ましくは、アンモニア濃度は、予想される温度変化に応じて、毎日、毎週及び/又は毎月の基準に適合させることができる。もちろん、より短い時間スケール又はより長い時間スケールでアンモニア濃度を適合させることも可能である。   Preferably, the ammonia concentration can be adapted to daily, weekly and / or monthly criteria depending on the expected temperature change. Of course, it is also possible to adapt the ammonia concentration on a shorter or longer time scale.

作動流体の貯蔵タンク40は、例えば、作動流体循環回路11内の圧力が所定の圧力閾値を超える場合に使用され、作動流体循環回路11内の余剰量の作動流体を受け取るように構成され得る。トラック500のこのような動作条件では、例えば熱力学エンジン1の始動を含み、ここで作動流体の余剰分は再び作動流体の貯蔵タンク40によって受け取られ得る。このような機能性を達成するために、上述したポンプ(図示省略)を逆の仕方で、すなわち作動流体循環回路11から作動流体の貯蔵タンク40へ作動流体を輸送するために使用することが可能であり得る。作動流体の貯蔵タンク40を囲む温度を調節すること、すなわちポンプのみがシステム100の任意の構成要素になるように、作動流体の貯蔵タンク40を冷却することも可能であり得る。   The working fluid storage tank 40 is used, for example, when the pressure in the working fluid circulation circuit 11 exceeds a predetermined pressure threshold, and may be configured to receive an excess amount of working fluid in the working fluid circulation circuit 11. Such operating conditions of the truck 500 include, for example, starting the thermodynamic engine 1, where excess working fluid can be received again by the working fluid storage tank 40. In order to achieve such functionality, the above-described pump (not shown) can be used in the reverse manner, ie to transport the working fluid from the working fluid circulation circuit 11 to the working fluid storage tank 40. It can be. It may also be possible to regulate the temperature surrounding the working fluid storage tank 40, ie to cool the working fluid storage tank 40 so that only the pump is an optional component of the system 100.

作動流体循環回路11内の圧力を低下させることが望ましい場合には、例えば、衝突の場合のメンテナンス若しくは熱力学エンジン1のメンテナンス、及び/又は、トラック500のメンテナンスの目的のためにトラック500のさらなる動作条件が存在する。   If it is desirable to reduce the pressure in the working fluid circulation circuit 11, for example for maintenance purposes in the event of a collision or maintenance of the thermodynamic engine 1, and / or for the purpose of maintenance of the truck 500, further An operating condition exists.

ここで、図3の実施例のさらなる展開を示す図4を参照されたい。排気ガスシステム100は、作動流体の貯蔵タンク40及び追加の作動流体の貯蔵タンク50として実施される第1及び第2の追加の第2の容器を含み、これらは作動流体循環回路11の高圧側、すなわち段階IIIに流体接続されている。
追加の作動流体の貯蔵タンク50は、この実施例では収集器を形成し、したがって、作動流体循環回路11から作動流体の貯蔵タンク50へのアンモニアの放出は、同じやり方であるが作動流体の貯蔵タンク40の一般的な機能性とは対照的に作用する。制御可能な弁52が、作動流体の貯蔵タンク50と作動流体循環回路11との間の接続ダクト54に配置されている。
したがって、作動流体の貯蔵タンク40は、作動流体循環回路11内の圧力を増加させるために使用され、作動流体の貯蔵タンク50は、作動流体循環回路11内の圧力を減少させるために使用される。作動流体の貯蔵タンク50と共にさらなるポンプ(図示省略)を含むことが可能であり得る。但し、作動流体の貯蔵タンク50は、作動流体循環回路11と作動流体の貯蔵タンク50との間の圧力差が提供されるように、すなわちポンプをオプションにするように、冷却され、又は保冷されてもよい。
Reference is now made to FIG. 4 which shows a further development of the embodiment of FIG. The exhaust gas system 100 includes first and second additional second vessels implemented as a working fluid storage tank 40 and an additional working fluid storage tank 50, which are on the high pressure side of the working fluid circulation circuit 11. That is, it is fluidly connected to stage III.
The additional working fluid storage tank 50 forms a collector in this embodiment, so that the release of ammonia from the working fluid circulation circuit 11 to the working fluid storage tank 50 is the same way but the working fluid storage. It works in contrast to the general functionality of the tank 40. A controllable valve 52 is arranged in the connection duct 54 between the working fluid storage tank 50 and the working fluid circulation circuit 11.
Thus, the working fluid storage tank 40 is used to increase the pressure in the working fluid circulation circuit 11, and the working fluid storage tank 50 is used to decrease the pressure in the working fluid circulation circuit 11. . It may be possible to include an additional pump (not shown) with the working fluid storage tank 50. However, the working fluid storage tank 50 is cooled or kept cool so that a pressure difference between the working fluid circulation circuit 11 and the working fluid storage tank 50 is provided, i.e., to make the pump optional. May be.

ここで、図3及び図4の実施例のさらなる展開を示す図5を参照されたい。作動流体の貯蔵タンク50を使用して作動流体循環回路11内の作動流体量を減少させる代わりに、作動流体循環回路11の高圧側IIIに配置された制御可能な弁26を含む作動流体の放出手段24を使用して作動流体循環回路11を分岐させることが可能であり得る。
したがって、作動流体、例えばアンモニアを放出された作動流体の触媒処理のために、作動流体循環回路11から排気後処理システム内の触媒処理ユニット20へ放出させることができる。これにより、作動流体の放出手段24は、上述したのと同様の仕方で作動流体の安全放出として又は一般に放出可能性として役立ち得る。但し、図5に示したように、作動流体の貯蔵タンク50と作動流体の放出手段24の両方をシステム100に(すなわち、さらに第1の作動流体の貯蔵タンク40に)含めることが可能であり得ることに留意すべきである。
つまり、作動流体の貯蔵タンク50及び作動流体の放出手段24は、例えばトラック500の異なる動作条件に応じて、個別に制御され得る。何れにせよ、放出された作動流体は、大気に放出することなく、役立てることが可能となる。
Reference is now made to FIG. 5, which shows a further development of the embodiment of FIGS. Instead of using a working fluid storage tank 50 to reduce the amount of working fluid in the working fluid circulation circuit 11, the working fluid discharge includes a controllable valve 26 located on the high pressure side III of the working fluid circulation circuit 11. It may be possible to branch the working fluid circulation circuit 11 using means 24.
Accordingly, the working fluid, for example, ammonia, can be released from the working fluid circulation circuit 11 to the catalyst processing unit 20 in the exhaust aftertreatment system for catalytic treatment of the released working fluid. Thereby, the working fluid discharge means 24 may serve as a safe discharge of the working fluid or in general as a discharge possibility in a manner similar to that described above. However, as shown in FIG. 5, both the working fluid storage tank 50 and the working fluid discharge means 24 can be included in the system 100 (ie, further in the first working fluid storage tank 40). It should be noted that you get.
That is, the working fluid storage tank 50 and the working fluid discharge means 24 can be individually controlled according to different operating conditions of the truck 500, for example. In any case, the released working fluid can be used without being released to the atmosphere.

SCRの触媒成分は、一時的にかなりの量のアンモニアを蓄え、続いて、それをNO還元工程で使用することで、すなわち直接大気中に放出されないことが強調されるべきである。一般に、SCRは、貯蔵タンク502から等のさらなるアンモニア源を供給することになる。 The catalyst component of the SCR temporarily stored significant amounts of ammonia, followed by it to use in the NO x reduction step, i.e. it should not be released directly into the atmosphere is enhanced. In general, the SCR will supply an additional source of ammonia, such as from a storage tank 502.

エキスパンダ装置8の上流及び熱交換器4の下流で作動流体の放出手段24を分岐させることが有利であり、最高圧力が期待される。高圧側の圧力は、通常、排気ダクト18内の圧力よりも高いため、排気ダクト18への作動流体の流れを推進するためのさらなる手段は必要ではない。   It is advantageous to branch off the working fluid discharge means 24 upstream of the expander device 8 and downstream of the heat exchanger 4, and the highest pressure is expected. Since the pressure on the high pressure side is usually higher than the pressure in the exhaust duct 18, no further means for propelling the flow of working fluid into the exhaust duct 18 is necessary.

放出された作動流体又は放出された作動流体の一部は、その後、排気後処理ユニット20で触媒的に処理され、それにより大気に放出され得る無害化合物に変換される。それによって、作動流体の一部が排気後処理システムに放出される場所は、作動流体の種類に依存することに留意すべきである。例えば、アンモニアが使用されるときには、選択的触媒還元ユニットの上流の排気後処理システム内に放出された作動流体を導入することが好ましい。アルコールが作動流体に含まれる場合は、酸化触媒の上流の排気後処理システム内へ作動流体を放出することが有利である。   The released working fluid or a portion of the released working fluid is then catalytically processed in the exhaust aftertreatment unit 20 and thereby converted into harmless compounds that can be released to the atmosphere. It should be noted that the location where a portion of the working fluid is thereby discharged to the exhaust aftertreatment system depends on the type of working fluid. For example, when ammonia is used, it is preferable to introduce discharged working fluid into the exhaust aftertreatment system upstream of the selective catalytic reduction unit. When alcohol is included in the working fluid, it is advantageous to release the working fluid into the exhaust aftertreatment system upstream of the oxidation catalyst.

作動流体循環回路11の高温及び高圧側の作動流体の放出手段24を分岐させることは、排気ダクト18を通って流れる排気が過度に冷却されないようにするさらなる利点を有し、その結果、排気後処理システムの動作温度は損なわれない。典型的には、排気後処理システムの動作温度は摂氏250度以上である。   Dividing the working fluid discharge means 24 on the hot and high pressure side of the working fluid circulation circuit 11 has the further advantage that the exhaust flowing through the exhaust duct 18 is not excessively cooled, so that after exhaust The operating temperature of the processing system is not impaired. Typically, the operating temperature of an exhaust aftertreatment system is 250 degrees Celsius or higher.

最後に、図3〜図5の追加のさらなる実施例を示す図6を参照する。排気ガスシステム100は、上述したような制御方法を実施するための制御ユニット110を含み、弁42、52及び26を開放及び/又は閉鎖するために制御可能な弁42、52及び26に動作的に接続されている。排気ガスシステム100は、作動流体循環回路11内に配置された少なくとも1つの圧力検出器102を含む。さらに、制御ユニット110は、検出された圧力に応じて弁42、52及び26の開放及び/又は閉鎖を制御するための圧力検出器102に動作的に接続されている。
より具体的には、圧力検出器102は、作動流体循環回路11の高圧側、すなわち段階IIIに配置されている。制御ユニット110は、上述したような仕方でトラック500の異なる動作条件に応じて弁42、52及び26を制御するように構成されている。さらに、排気ガスシステム100は、弁42、52及び26の開放及び/又は閉鎖を手動で制御するために、制御ユニット110に接続された手動操作可能な手段106を含む。
Finally, reference is made to FIG. 6 which shows an additional further embodiment of FIGS. The exhaust gas system 100 includes a control unit 110 for implementing a control method as described above, and is operatively connected to the valves 42, 52 and 26 that are controllable to open and / or close the valves 42, 52 and 26. It is connected to the. The exhaust gas system 100 includes at least one pressure detector 102 disposed in the working fluid circulation circuit 11. Furthermore, the control unit 110 is operatively connected to a pressure detector 102 for controlling the opening and / or closing of the valves 42, 52 and 26 in response to the detected pressure.
More specifically, the pressure detector 102 is arranged on the high pressure side of the working fluid circulation circuit 11, that is, on the stage III. The control unit 110 is configured to control the valves 42, 52 and 26 in response to different operating conditions of the track 500 in the manner described above. Further, the exhaust gas system 100 includes manually operable means 106 connected to the control unit 110 for manually controlling the opening and / or closing of the valves 42, 52 and 26.

図面は、方法ステップの特定の順序を示し得るが、ステップの順序は図示されたものと異なる場合がある。また、2つ以上のステップを並行して実行してもよく、部分的に同時実行してもよい。そのような変化は、選択ソフトウェア及びハードウェアシステム及び設計者の選択に依存する。このようなすべての変形は、本件開示の範囲内である。同様に、ソフトウェアの実施形態は、様々な接続ステップ、処理ステップ、比較ステップ及び判定ステップを達成するために、ルールベースのロジック及び他のロジックを有する標準的なプログラミング技術によって達成することができる。加えて、本発明を特定の例示的な実施形態を参照して説明したが、多くの異なる変更、修正等は、当業者にとって明らかになるであろう。   Although the drawings may show a specific order of method steps, the order of steps may differ from that shown. Two or more steps may be executed in parallel, or may be partially executed simultaneously. Such changes depend on the selection software and hardware system and the designer's choice. All such variations are within the scope of this disclosure. Similarly, software embodiments can be achieved by standard programming techniques with rule-based logic and other logic to achieve various connection steps, processing steps, comparison steps, and decision steps. In addition, although the present invention has been described with reference to particular exemplary embodiments, many different changes, modifications, etc. will be apparent to those skilled in the art.

開示された実施形態に対する変形は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求された発明を実施する際の当業者によって理解され、達成され得る。さらに、特許請求の範囲において、「含む(comprising)」という語は他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外するものではない。   Variations to the disclosed embodiments can be understood and attained by those skilled in the art in practicing the claimed invention, from a study of the drawings, the disclosure, and the appended claims. Further, in the claims, the word “comprising” does not exclude other elements or steps, and the indefinite article “a” or “an” does not exclude a plurality.

不利なことには、アンモニアは腐食性で有害である。したがって、アンモニアは細心の注意を払って取り扱われなければならず、環境に放出されてはならない。しかし、このような放出は、例えば、熱力学エンジン又はそのようなエンジンを含む車両を巻き込む事故(例えば、車両の別の車両との衝突)の場合、又は、熱力学エンジン及び/又は車両のメンテナンス中には避けがたい。これまでは、作動流体の圧力を放出し、安全なメンテナンスの可能性を提供するためにエキスパンダ装置のバイパスが使用されている。不利なことには、この手順は非常に時間がかかり、作業場での車両の静止時間が不要に長くなり、及び/又は、例えば救助隊が車両に安全にアクセスするための待ち時間が、許容できない程度に長くなる。
内燃機関、特に廃熱利用回路を有する自動車両の廃熱利用に関して、米国特許出願公開第2013/327041号にさらに注意が払われる。作動媒体が、作動媒体を加圧するために設けられたポンプ装置によって廃熱利用回路内に循環される。廃熱利用回路は、廃熱利用回路内の作動媒体の所定の調節可能な最小圧力を設定して確保するために圧力を維持することができる圧力貯蔵部と連通している。
Disadvantageously, ammonia is corrosive and harmful. Therefore, ammonia must be handled with great care and must not be released to the environment. However, such emissions can occur, for example, in the event of an accident involving a thermodynamic engine or a vehicle containing such an engine (eg, a collision of a vehicle with another vehicle) or maintenance of a thermodynamic engine and / or vehicle. Inevitable inside. In the past, expander device bypasses have been used to release working fluid pressure and provide the possibility of safe maintenance. Disadvantageously, this procedure is very time consuming, the vehicle stationary time in the workplace is unnecessarily long, and / or the waiting time for the rescue team to access the vehicle safely is unacceptable, for example. It becomes long to the extent.
Additional attention is paid to US 2013/327041 regarding the use of waste heat in internal combustion engines, particularly motor vehicles with waste heat utilization circuits. The working medium is circulated in the waste heat utilization circuit by a pump device provided to pressurize the working medium. The waste heat utilization circuit is in communication with a pressure reservoir that can maintain pressure to set and ensure a predetermined minimum adjustable pressure of the working medium in the waste heat utilization circuit.

Claims (15)

排気ガス流(80)を伝達する機構(17)と、
前記排気ガス流(80)から熱を回収するために前記排気ガス流(80)内に配置された熱交換器(4)及び選択された濃度で第1の追加成分と混合した第1の基本成分を含有する作動流体を保持する作動流体循環回路(11)を含む熱力学エンジン(1)と、
前記作動流体の少なくとも前記第1の追加成分の分量を蓄えるためのもので、前記作動流体循環回路(11)に流体接続された第1の容器(40)と、を含む車両(500)用の排気ガスシステム(100)において、
前記第1の容器(40)は、前記作動流体循環回路(11)内の気相にて前記熱交換器(4)の下流で接続され、さらに、前記作動流体循環回路(11)内の前記気相における前記作動流体の圧力は、複数の所定の条件のうちの1つに適合されるように構成され、前記複数の所定の条件は、前記車両(500)の異なる動作条件に依存する、
ことを特徴とする排気ガスシステム(100)。
A mechanism (17) for transmitting the exhaust gas flow (80);
A heat exchanger (4) disposed within the exhaust gas stream (80) to recover heat from the exhaust gas stream (80) and a first base mixed with a first additional component at a selected concentration A thermodynamic engine (1) including a working fluid circulation circuit (11) holding a working fluid containing components;
A vehicle (500) for storing a quantity of at least the first additional component of the working fluid, the first container (40) fluidly connected to the working fluid circulation circuit (11); In the exhaust gas system (100),
The first container (40) is connected downstream of the heat exchanger (4) in a gas phase in the working fluid circulation circuit (11), and further, the first container (40) in the working fluid circulation circuit (11). The pressure of the working fluid in the gas phase is configured to be adapted to one of a plurality of predetermined conditions, the plurality of predetermined conditions depending on different operating conditions of the vehicle (500);
An exhaust gas system (100) characterized by that.
前記作動流体循路(11)内の前記気相において、前記熱交換器(4)の下流に配置された圧力検出器(102)をさらに含み、前記作動流体循環回路(11)内の前記気相での前記作動流体の前記圧力の調節は、前記圧力検出器(102)によって検出された圧力に依存する、請求項1に記載の排気ガスシステム(100)。   The gas phase in the working fluid circuit (11) further includes a pressure detector (102) disposed downstream of the heat exchanger (4), and the air in the working fluid circuit (11). The exhaust gas system (100) of claim 1, wherein the adjustment of the pressure of the working fluid in phase depends on the pressure detected by the pressure detector (102). 前記作動流体循環回路(11)内の前記気相での前記作動流体の前記圧力は、前記第1の基本成分に関連して前記第1の追加成分の前記選択された濃度を調節することによって調節される、請求項1又2に記載の排気ガスシステム(100)。   The pressure of the working fluid in the gas phase in the working fluid circulation circuit (11) adjusts the selected concentration of the first additional component relative to the first basic component. The exhaust gas system (100) according to claim 1 or 2, wherein the exhaust gas system (100) is adjusted. 前記第1の基本成分に関連して前記第1の追加成分の前記選択された濃度は、温度センサによって検出された周囲温度に基づいて調節される、請求項1〜3の何れか1項に記載の排気ガスシステム(100)。   4. The method according to claim 1, wherein the selected concentration of the first additional component relative to the first basic component is adjusted based on an ambient temperature detected by a temperature sensor. The described exhaust gas system (100). 前記作動流体循環回路(11)内の前記気相において、該作動流体循環回路(11)に流体接続された第2の容器(50)をさらに含み、
前記第1の容器(40)は、前記所定の条件の1つで前記圧力の増加を可能にするように構成され、前記第2の容器(50)は、前記所定の条件のうちの他の1つで前記圧力を減少させるように構成されている、請求項1〜4の何れか1項に記載の排気ガスシステム(100)。
A second vessel (50) fluidly connected to the working fluid circulation circuit (11) in the gas phase in the working fluid circulation circuit (11);
The first container (40) is configured to allow an increase in the pressure under one of the predetermined conditions, and the second container (50) is configured with another of the predetermined conditions. The exhaust gas system (100) according to any of the preceding claims, wherein the exhaust gas system (100) is configured to reduce the pressure by one.
作動流体の放出手段(24)と排気処理ユニット(20)とをさらに含み、前記作動流体の放出手段(24)は、前記作動流体循環回路(11)と前記排気処理ユニット(20)との間の流体接続を提供するように構成され、前記第1の容器(40)は、前記所定の条件のうちの1つで前記圧力の増加を可能にするために構成され、前記排気処理ユニット(20)は、前記作動流体の放出手段(24)と組み合わせて、前記所定の条件のうちの他の1つで前記圧力を減少させるために構成されている、請求項1〜5の何れか1項に記載の排気ガスシステム(100)。   A working fluid discharge means (24) and an exhaust treatment unit (20) are further included. The working fluid discharge means (24) is disposed between the working fluid circulation circuit (11) and the exhaust treatment unit (20). Wherein the first vessel (40) is configured to allow the increase in pressure under one of the predetermined conditions, and the exhaust treatment unit (20 6) in combination with the working fluid discharge means (24), configured to reduce the pressure at another one of the predetermined conditions. An exhaust gas system (100) according to claim 1. 前記排気処理ユニット(20)は、選択的触媒還元ユニット(SCR)によって形成されている、請求項6に記載の排気ガスシステム(100)。   The exhaust gas system (100) of claim 6, wherein the exhaust treatment unit (20) is formed by a selective catalytic reduction unit (SCR). 前記作動流体の放出手段(24)は、前記作動流体循環回路(11)内の前記気相において、前記熱交換器(4)の下流で接続されている、請求項6又7に記載の排気ガスシステム(100)。   The exhaust according to claim 6 or 7, wherein the working fluid discharge means (24) is connected downstream of the heat exchanger (4) in the gas phase in the working fluid circulation circuit (11). Gas system (100). 前記第1の追加成分は、アンモニア及びアルコールのうちの少なくとも1つである、請求項1〜8の何れか1項に記載の排気ガスシステム(100)。   The exhaust gas system (100) according to any one of claims 1 to 8, wherein the first additional component is at least one of ammonia and alcohol. 前記第1の容器(40)及び前記第2の容器(50)のうちの少なくとも1つは、液体アンモニア及び/又はアンモニア吸着材料を貯蔵するように構成されている、請求項9に記載の排気ガスシステム(100)。   The exhaust according to claim 9, wherein at least one of the first container (40) and the second container (50) is configured to store liquid ammonia and / or ammonia adsorbing material. Gas system (100). 前記圧力検出器(102)に電気的に接続されている制御ユニット(110)をさらに含み、前記制御ユニット(110)に機能的に接続された少なくとも1つの制御可能な弁(26、42、54)を用いて、前記作動流体循環回路(11)の前記気相で前記作動流体の前記圧力を調節するように構成されている、請求項2に記載の排気ガスシステム(100)。   At least one controllable valve (26, 42, 54) further comprising a control unit (110) electrically connected to the pressure detector (102) and operatively connected to the control unit (110). The exhaust gas system (100) according to claim 2, wherein the exhaust gas system (100) is configured to regulate the pressure of the working fluid in the gas phase of the working fluid circulation circuit (11). 車両(500)用の排気ガスシステム(100)を制御する方法であって、
排気ガス流(80)を伝達する機構(17)と、前記排気ガス流(80)から熱を回収するために前記排気ガス流(80)内に配置された熱交換器(4)及びある濃度で第1の追加成分と混合した第1の基本成分を含有する作動流体を保持する作動流体循環回路(11)を含む熱力学エンジン(1)と、前記作動流体の少なくとも前記第1の追加成分の分量を蓄える第1の容器(40)と、を含んで成り、前記第1の容器が前記作動流体循環回路に流体接続されている、前記方法において、
前記作動流体循環回路(11)内の気相において前記作動流体の圧力を検出するステップと、
前記車両(500)の異なる動作条件に依存する所定の複数の条件のうちの1つに適合するように前記圧力を調整するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
A method for controlling an exhaust gas system (100) for a vehicle (500) comprising:
A mechanism (17) for transmitting an exhaust gas stream (80), a heat exchanger (4) disposed in the exhaust gas stream (80) for recovering heat from the exhaust gas stream (80) and a concentration A thermodynamic engine (1) that includes a working fluid circulation circuit (11) that retains a working fluid containing a first basic component mixed with a first additional component; and at least the first additional component of the working fluid A first container (40) for storing a quantity of the first container, wherein the first container is fluidly connected to the working fluid circuit.
Detecting the pressure of the working fluid in the gas phase in the working fluid circulation circuit (11);
Adjusting the pressure to meet one of a plurality of predetermined conditions that depend on different operating conditions of the vehicle (500);
A method comprising the steps of:
前記作動流体循環回路(11)と前記車両(500)に設けられた排気処理ユニット(20)との間の作動流体の放出手段(24)を流体接続するステップをさらに含み、
前記第1の容器(40)は、前記所定の条件の1つで前記圧力の増加を可能にするために構成され、前記排気処理ユニット(20)は、前記作動流体の放出手段(24)と組み合わせて、前記所定の条件の別の1つで前記圧力を減少させるために構成されている、請求項12に記載の方法。
Further comprising fluidly connecting a working fluid discharge means (24) between the working fluid circulation circuit (11) and an exhaust treatment unit (20) provided in the vehicle (500);
The first container (40) is configured to allow the pressure to increase under one of the predetermined conditions, and the exhaust treatment unit (20) includes a discharge means (24) for the working fluid. The method of claim 12, configured in combination to reduce the pressure at another one of the predetermined conditions.
前記車両(500)の現在の動作条件を判定するステップと、
前記作動流体循環回路(11)内の前記気相において、前記作動流体の前記圧力を調節するために前記車両(500)の前記判定された現在の動作条件に応じて少なくとも1つの制御可能な弁(26、42、54)を制御するステップと、
をさらに含む、請求項12又13に記載の方法。
Determining a current operating condition of the vehicle (500);
In the gas phase in the working fluid circulation circuit (11), at least one controllable valve depending on the determined current operating condition of the vehicle (500) to adjust the pressure of the working fluid in the gas phase Controlling (26, 42, 54);
The method according to claim 12 or 13, further comprising:
車両(500)用の排気ガスシステム(100)を制御するコンピュータプログラム手段を記憶したコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、請求項12に記載のステップを実行するためのコードを含むコンピュータプログラム製品。   A computer program product comprising a computer readable medium having stored thereon computer program means for controlling an exhaust gas system (100) for a vehicle (500), the computer program comprising code for performing the steps of claim 12 Product.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016209276A1 (en) * 2016-05-30 2017-11-30 Robert Bosch Gmbh Waste heat recovery system with a working fluid circuit
SE541729C2 (en) * 2017-12-11 2019-12-03 Scania Cv Ab A device and a method for volume compensation and pressure control of a working medium in a WHR-system
SE542807C2 (en) * 2018-03-19 2020-07-14 Scania Cv Ab An arrangement and a method for controlling a shutdown phase of a WHR-system
EP3546709A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-02 Volvo Car Corporation Vehicle with system for recovering waste heat

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010196476A (en) * 2009-02-23 2010-09-09 Nissan Motor Co Ltd Vehicle equipped with waste heat recovery device
JP2013545023A (en) * 2010-12-01 2013-12-19 スカニア シーブイ アクチボラグ Apparatus and method for converting thermal energy into mechanical energy
JP2013545930A (en) * 2010-12-16 2013-12-26 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Waste heat recovery device, operating method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6952924B2 (en) * 2003-10-02 2005-10-11 Honda Motor Co., Ltd. Rankine cycle apparatus
DE102009053390B3 (en) * 2009-11-14 2011-06-01 Orcan Energy Gmbh Thermodynamic machine and method for its operation
FR2956153B1 (en) * 2010-02-11 2015-07-17 Inst Francais Du Petrole DEVICE FOR MONITORING A LOW FREEZING WORK FLUID CIRCULATING IN A CLOSED CIRCUIT OPERATING ACCORDING TO A RANKINE CYCLE AND METHOD USING SUCH A DEVICE
US8752378B2 (en) * 2010-08-09 2014-06-17 Cummins Intellectual Properties, Inc. Waste heat recovery system for recapturing energy after engine aftertreatment systems
US9958190B2 (en) * 2013-01-24 2018-05-01 Advantek Consulting Engineering, Inc. Optimizing energy efficiency ratio feedback control for direct expansion air-conditioners and heat pumps

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010196476A (en) * 2009-02-23 2010-09-09 Nissan Motor Co Ltd Vehicle equipped with waste heat recovery device
JP2013545023A (en) * 2010-12-01 2013-12-19 スカニア シーブイ アクチボラグ Apparatus and method for converting thermal energy into mechanical energy
JP2013545930A (en) * 2010-12-16 2013-12-26 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Waste heat recovery device, operating method

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