[发明专利]用于控制机动车辆中的热回收系统的方法

权利要求书

1. 一种用于控制具有内燃机的机动车辆中的、特别是商用车辆中的热回收系统(HR系统)的方法，所述热回收系统具有热回收回路(1)作为工作回路，所述工作回路具有容纳工作介质的存储罐(ST)，所述存储罐通过供给泵(FP)而连接到至少一个控制阀(V1，V2)上，对各个控制阀分配热交换器(EGR-HE，EG-HE)作为蒸发器，并且所述工作回路此外具有膨胀机(E)，所述膨胀机连接在所述至少一个热交换器(EGR-HE，EG-HE)的下游，而且所述膨胀机后面为冷凝器(C)，所述冷凝器通过冷凝器抽吸泵(CP)而连接到所述存储罐(ST)上，其中，所述至少一个热交换器(EGR-HE，EG-HE)接收工作介质质量流量和来自热源的加热介质质量流量，使得在暖机操作(工作介质的液态)和后面的蒸发过程(工作介质部分地液化，并且部分地呈蒸汽的形式)之后，在切换到膨胀器模式之后，工作介质蒸汽在过热过程(工作介质呈高于饱和蒸汽温度的蒸汽的形式)中馈送到所述膨胀机(E)，以便驱动所述膨胀机，

其特征在于，

对于所述车辆的运行确定的加热介质质量流量以及规定的加热介质温度，所述系统通过借助于对控制阀流率(V1，V2)的调节来改变通过所述至少一个热交换器/蒸发器(EGR-HE，EG-HE)的工作介质质量流量而调节到工作介质的预定蒸汽温度设定点和/或相状态。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在阀特征映射的帮助下，考虑当前阀位置、跨过所述控制阀(V1，V2)的当前压降和所述控制阀(V1，V2)处的当前工作介质温度，而计算通过所述至少一个控制阀(V1，V2)的工作介质质量流量的实际值。

3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制阀(V1，V2)是借助于脉宽调制信号(PWM信号)而被驱动的比例控制阀。

4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述至少一个热交换器(EGR-HE，EG-HE)的下游，可借助于转换阀(V3)来选择直接通往所述膨胀机(E)的流径或者通过节流阀(V4)的流径，其中，在暖机操作和后面的蒸发过程期间，工作介质作为部分为液态且部分为气态的工作介质而传送通过节流阀流径，并且仅在达到饱和蒸汽温度之上的特定的过热温度时，通过切换到所述膨胀器模式，工作介质直接传送到所述膨胀机(E)。

5. 根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述膨胀器模式中，用于工作介质的质量流量控制器(dm控制器5)附属于工作介质温度控制器(4)，所述工作介质温度控制器调整到工作介质的最佳蒸汽温度设定点，其中，工作介质温度控制器输出值作为工作介质质量流量的设定点(dm_设定点)而应用于用于工作介质的附属质量流量控制器(dm控制器5)的输入。

6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，工作介质质量流量的所述设定点(dm_设定点)另外由前馈控制器(6)校正，所述前馈控制器响应于加热介质侧的变化，其中，特别地，估计加热介质质量流量(dm_EGR)和/或在所述热交换器(EGR-HE)处的加热介质入口温度(T_EGR)和/或在所述膨胀机(E)上游的工作介质压力(P_蒸汽)，作为所述前馈控制器(6)进行校正的校正参数。

7. 根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其特征在于，使用比例-积分控制器(PI控制器)或比例-积分-微分控制器(PID控制器)作为用于工作介质的质量流量控制器(5)，以及为了最大程度地提高工作介质质量流量，对所述PI控制器或PID控制器的积分器(8)的输入另外供应操纵值，根据热交换器入口处的加热介质温度(T_EG)、所述热交换器(EG-HE)下游的当前工作介质蒸汽温度(T_{EG-介质,实际})，以及工作介质蒸汽的当前质量流量(dm_实际)来控制所述操纵值，使得当达到接近所述热交换器入口处的加热介质温度的最佳工作介质蒸汽温度，并且工作介质质量流量较低时，产生正操纵值。

8. 根据权利要求5至7中的任一项所述的方法，其特征在于，测量所述至少一个热交换器/蒸发器(EGR-HE，EG-HE)处的壁温，以便在合适的时候，能够快速地确定液体/蒸汽边界，以及快速地阻止工作介质出口温度降低到饱和蒸汽温度之下。