(57)【要約】  本発明は、過給燃焼機関２用装置に関する。装置は、空気に第１の圧縮ステップを実施するようになっている第１の圧縮機６ａと、空気に第２の圧縮ステップを実施するようになっている第２の圧縮機６ｂと、循環冷媒を備えた第１の冷却システムと、第１の冷却システムの冷媒より低い温度の循環冷媒を備えた第２の冷却システムとを含む。装置は、第１の圧縮機６ａと第２の圧縮機６ｂとの間の位置に適用され、第２の冷却システムからの冷媒によって冷却される第１の給気冷却器９ａと、第２の圧縮機６ｂの下流側の位置に配置され、第１の冷却システムからの冷媒によって冷却される第２の給気冷却器９ｂと、第２の給気冷却器９ｂの下流側の位置に適用され、第２の冷却システムからの冷媒によって冷却される第３の給気冷却器９ｃとを含む。
2011522995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給燃焼機関（２）用装置であって、前記装置は、
大気圧よりも高い圧力の空気を前記燃焼機関（２）へ案内するようになっている吸気ライン（８）と、
前記吸気ライン（８）の前記空気に第１の圧縮ステップを実施するようになっている第１の圧縮機（６ａ）と、
前記吸気ライン（８）の前記空気に第２の圧縮ステップを実施するようになっている第２の圧縮機（６ｂ）と、
循環冷媒を備えた第１の冷却システムと、
前記燃焼機関の通常運転中に前記第１の冷却システムの前記冷媒よりも低い温度の循環冷媒を備えた第２の冷却システムとを含む、装置において、
前記吸気ライン（８）において、前記第１の圧縮機（６ａ）と前記第２の圧縮機（６ｂ）との間の位置に適用され、前記第２の冷却システムからの冷媒によって冷却されるようになっている第１の給気冷却器（９ａ）と、
前記吸気ライン（８）において、前記第２の圧縮機（６ｂ）の下流側の位置に配置され、前記第１の冷却システムからの冷媒によって冷却されるようになっている第２の給気冷却器（９ｂ）と、
前記吸気ライン（８）において、前記第２の給気冷却器（９ｂ）の下流側の位置に適用され、前記第２の冷却システムからの冷媒によって冷却されるようになっている第３の給気冷却器（９ｃ）とを含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１の冷却システムは、前記冷媒が空気によって冷却されるようになっている第１の放熱器（２０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載された装置。
【請求項３】
前記第１の冷却システムは、前記冷媒が空気によって冷却されるようになっている追加の放熱器（３６）を含むことを特徴とする、請求項２に記載された装置。
【請求項４】
前記追加の放熱器（３６）及び前記第１の放熱器（２０）は、前記第１の冷却システム内において並行に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載された装置。
【請求項５】
前記第１の冷却システムは、前記燃焼機関（２）を冷却するようになっていることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項６】
前記第２の冷却システムは、前記冷媒を周囲温度の空気によって冷却するようになっている放熱器要素（２４）を含むことを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項７】
前記第２の冷却システムは、前記第１の給気冷却器（９ａ）へ冷媒を案内するようになっているライン（２６ｃ）と、前記第３の給気冷却器（９ｃ）へ冷媒を案内するようになっているライン（２６ｄ）とを含み、前記ライン（２６ｃ）及び前記ライン（２６ｄ）は、実質的に同じ温度の冷媒をそれぞれの前記給気冷却器（９ａ、９ｃ）へ案内するように並行に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項８】
前記第２の冷却システムは、さらに別の冷却器（１４ｂ、３５）へ冷媒を案内する少なくとも１つの別の並行ライン（２６ｅ、２６ｆ）を含むことを特徴とする、請求項７に記載された装置。
【請求項９】
前記排気ライン（４）を前記吸気ライン（８）へ接続する戻りライン（１１）を含み、前記排気ライン（４）から前記戻りライン（１１）を介して前記吸気ライン（８）へ排気ガスを再循環させることが可能となっていることを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載された装置。
【請求項１０】
前記戻りライン（１１）は、前記第１の冷却システムからの冷媒によって冷却されるようになっている第１のＥＧＲ冷却器（１４ａ）と、前記第２の冷却システムからの冷媒によって冷却されるようになっている第２のＥＧＲ冷却器（１４ｂ）とを含むことを特徴とする、請求項９に記載された装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の導入部分に記載された過給燃焼機関用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
過給燃焼機関へ供給することができる空気の量は、空気の圧力だけなく、空気の温度にも左右される。最大可能量の空気を燃焼機関へ供給するには、空気を最初に高圧に圧縮し、その後、燃焼機関へ案内する前に冷却することが求められる。空気を高圧に圧縮する必要がある場合、２段階で圧縮することが有利である。これには、空気に第１の圧縮ステップを実施する第１のターボ・ユニットの圧縮機、及び空気に第２の圧縮ステップを実施する第２のターボ・ユニットの圧縮機が含まれる。２つの圧縮ステップ間において空気を冷却することは、既知の手法である。第１の圧縮ステップを行なった後に空気を冷却することによって、空気がより低い温度となる。したがって、空気の比体積はより小さくなる。すなわち、単位重量当たりに占める体積がより小さくなる。圧縮機は、通常、空気を受け入れ圧縮するための一定容量の空間を有する。したがって、このような中間冷却によって、より大量の空気を第２の圧縮機内へ引き込み、第２の圧縮ステップを実施することが可能となる。これは、大量の空気を高圧に圧縮することができるということである。また、燃焼機関へ案内される前に圧縮空気を冷却することも重要である。これによって、大量の圧縮空気を燃焼機関へ案内することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、空気が極めて高い圧力に圧縮された場合でも、燃焼機関へ案内される圧縮空気を効果的に冷却する過給燃焼機関用装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、導入部に記載された種類の装置において、請求項１の特徴部分で示された特徴によって特徴づけられた装置によって達成される。空気が圧縮されると、圧縮の程度に応じた熱量を受ける。これは、高圧に圧縮された空気が極めて強力な加熱を受けるということを意味する。したがって、このような場合、中間冷却を伴った２段階の圧縮で空気は圧縮される。
【０００５】
ここでは、第２の冷却システムからの冷媒が、圧縮ステップ間の給気を冷却するために使用される。第２の冷却システム内の冷媒が第１のシステム内の冷媒より低い温度であるという事実によって、給気の効果的な冷却が圧縮ステップ間において可能となる。このような中間冷却を伴った２段階の圧縮によって、圧縮が１ステップで行なわれた場合よりも圧縮の効率がかなり高くなる。中間冷却の結果、第２の圧縮ステップの後の空気は、従来の方法において１つの圧縮ステップのみが行われた場合よりもかなり低い温度になる。圧縮後の空気の温度がより低くなるということは、圧縮空気を受け入れて搬送するための構成要素を、優れた耐熱特性を有する比較的高価な材料で作る必要がないということを意味する。空気は、圧縮された後、最初に第１のシステムからの冷媒によって、その後第２の冷却システムからの冷媒によって冷却される。最初に第１の冷却システムのより温められた冷媒によって圧縮空気を冷却することによって、第２の冷却システムが、給気の全部の冷却を行なう必要がなくなる。したがって、第２の冷却システムの負荷は小さくなり、冷媒の温度を低いレベルで保持することができる。第２の冷却システム内の冷媒の温度が低いことによって、給気は、燃焼機関へ案内される前に確実に低温に冷却される。
【０００６】
本発明の好ましい一実施例によると、第１の冷却システムは、空気によって冷媒を冷却するようになっている第１の放熱器を含む。このような放熱器を、適切な位置に、例えば車両内に配置することができる。この位置において、放熱器を通過する冷却空気流が生じる。第１の冷却システムは、空気によって冷媒を冷却するようになっている追加の放熱器を含んでいることが有利である。とりわけ車両においては、既存の冷却システムにかかる負荷が厳しくなる可能性がある。したがって、多くの場合、このような追加の空気冷却放熱器を車両内の適切な位置に設けることが有利である。追加の放熱器及び第１の放熱器は、第１の冷却システムにおいて並行に配列されていることが好ましい。そして、冷媒の一部は第１の放熱器において冷却され、残りの冷媒は追加の冷却器において冷却される。冷却後、冷媒が冷却のために再び使用される前に、様々な冷却器からの冷媒を一緒にまとめて混合することができる。第１の冷却システムは、燃焼機関を冷却するようになっていることが好ましい。この既存の冷却システムの冷媒を使用し、加圧空気に対して第２の圧縮後の第１の冷却ステップを実施することが有利である。通常運転中、この冷媒は確実に８０〜１００℃の温度となる。しかし、これは第２の圧縮ステップを受けた後の圧縮空気の温度よりも確実に低い。
【０００７】
本発明の好ましい一実施例によると、第２の冷却システムは、周囲温度の空気によって冷媒を冷却するようになっている放熱器要素を含む。第２の冷却システム内の冷媒を低温にするためには、放熱器要素において冷媒を冷却することが有利である。放熱器においては、放熱器を通って周囲温度の空気が流れている。したがって、放熱器要素を適切な寸法とすることによって、冷媒を周囲温度に近い温度まで冷却することも可能である。第２の冷却システムは、第１の給気冷却器へ冷媒を案内するようになっているラインと、第３の給気冷却器へ冷媒を案内するようになっているラインとを含むことができる。これらのラインは、それぞれの給気冷却器へ実質的に同じ温度の冷媒を案内するように並行に配置されている。このような並行ラインによって、圧縮空気を同じ低温の冷媒によって冷却することが可能となる。したがって、圧縮ステップの間において、燃焼機関へ案内される前に、最適な低温に空気を冷却することができる。第２の冷却システムは、別の放熱器へ冷媒を案内する少なくとも１つの別の並行ラインを含むことができる。車両内においては、例えば、多くの構成部品及び媒体がある。低温の冷媒によって、例えば、電気制御ユニット、空調システム内の冷媒、及び変速機オイルを冷却することが有利である。
【０００８】
本発明の別の好ましい実施例によると、装置は、排気ラインを吸気ラインへ接続させる戻りラインを含んでいる。戻りラインを介して、排気ガスを排気ラインから吸気ラインへ再循環させることが可能となっている。ＥＧＲ（排気ガス再循環）として知られる技術は、燃焼機関の燃焼過程からの排気ガスの一部を再循環させる方法として知られている。再循環する排気ガスは、混合気が機関の気筒へ案内される前に、燃焼機関への吸気と混合される。排気ガスを空気に加えることによって、燃焼温度がより低くなる。その結果、とりわけ排気ガス内の酸化窒素物ＮＯｘの含有量が少なくなる。また、大量の燃焼ガスを燃焼機関へ供給するには、燃焼気体を、燃焼機関へ案内される前に、効果的に冷却することが必要である。戻りラインは、第１の冷却システムからの冷媒によって冷却されるようになっている第１のＥＧＲ冷却器と、第２の冷却システムからの冷媒によって冷却されるようになっている第２のＥＧＲ冷却器とを含むことができる。そして、排気ガスを冷却して、混合して燃焼機関へ案内する前に、循環する空気と同じ低温にすることができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照して、実施例を通じて以下に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態による過給ディーゼル機関用装置を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による過給ディーゼル機関用装置を示す図である。
【実施例】
【００１１】
図１は、略図的に示された車両１に動力を供給するようになっている過給燃焼機関のための装置を示している。ここでは、燃焼機関はディーゼル機関２として例示されている。ディーゼル機関２は、大型車両１に動力を供給するために使用することができる。ディーゼル機関２は、循環冷媒を用いて第１の冷却システムによって冷却される。ディーゼル機関２の気筒からの排気ガスは、排気マニホールド３を介して排気ライン４へ案内される。ディーゼル機関２は、タービン５ａ及び圧縮機６ａを含む第１のターボ・ユニットと、タービン５ｂ及び圧縮機６ｂを含む第２のターボ・ユニットを備えている。排気ライン４内の排気ガスは、大気圧よりも高く、第２のターボ・ユニットのタービン５ｂに最初に案内される。そして、タービン５ｂは駆動動力を供給する。駆動動力は、接続を介して第２のターボ・ユニットの圧縮機６ｂへ伝達される。その後、排気ガスは、排気ライン４を介して第１のターボ・ユニットのタービン５ａへ案内される。そして、タービン５ａは駆動動力を供給する。駆動動力は、接続を介して第１のターボ・ユニットの圧縮機６ａへ伝達される。
【００１２】
装置は、吸気ライン８を含んでいる。吸気ライン８は、燃焼機関２へ空気を案内するようになっている。第１のターボ・ユニットの圧縮機６ａは、空気を圧縮する。空気は、空気フィルタ７を介して吸気ライン８へ引き込まれる。その後、空気は、第２の冷却システムからの冷媒によって第１の給気冷却器９ａにおいて冷却される。第２の冷却システムは、通常運転において燃焼機関の冷却システム内の冷媒の温度よりも低い温度の冷媒を含んでいる。第１の給気冷却器９ａを出た圧縮冷却空気は、ライン８を通って第２のターボ・ユニットの圧縮機６ｂへ案内される。圧縮機６ｂにおいて、第２の圧縮ステップが行われる。その後、空気は、ライン８を介して第２の給気冷却器９ｂへ案内される。空気は、第２の給気冷却器９ｂにおいて、燃焼機関の冷却システムからの冷媒によって冷却される。最終的に、吸気は、第３の給気冷却器９ｃにおいて冷却される。吸気は、第３の給気冷却器９ｃにおいて、第２の冷却システムの低温の冷媒によって冷却される。
【００１３】
装置は、排気ライン４から排気ガスを再循環させるための戻りライン１１を含んでいる。戻りライン１１は、排気ライン４と吸気ライン８との間にある。戻りライン１１はＥＧＲ弁１２を含んでいる。ＥＧＲ弁１２によって、戻りライン１１内の排気流を遮断することができる。また、排気ライン４から戻りライン１１を介して吸気ライン８へ案内される排気ガスの量を無段階的に制御するためにＥＧＲ弁１２を使用することができる。第１の制御ユニット１３は、ディーゼル機関２の現在の運転状態に関する情報に基づいてＥＧＲ弁１２を制御するようになっている。排気ガスに第１の冷却ステップを実施する、戻りライン１１は冷媒冷却される第１のＥＧＲ冷却器１４ａを含んでいる。排気ガスは、燃焼機関の冷却システムからの冷媒によって第１のＥＧＲ冷却器１４ａにおいて冷却される。その後、冷媒冷却される第２のＥＧＲ冷却器１４ｂにおいて、排気ガスに第２の冷却ステップが実施される。排気ガスは、第２の冷却システムからの冷媒によって第２のＥＧＲ冷却器１４ｂにおいて冷却される。
【００１４】
過給ディーゼル機関２の特定の運転状態においては、排気ライン４の排気ガスの圧力は、吸気ライン８の圧縮空気の圧力よりも低い。このような運転状態においては、特別な補助手段がなければ、戻りライン１１の排気ガスを吸気ライン８の圧縮空気と直接混合させることができない。この目的のために、例えば、ベンチュリ１６又は可変ターボ・ユニットを使用することが可能である。代わりに、燃焼機関２が過給オットー機関である場合、戻りライン１１の排気ガスを吸気ライン８へ直接案内することができる。何故なら、オットー機関の排気ライン４の排気ガスは、実質的に全ての運転状態において、吸気ライン８の圧縮空気よりも高い圧力であるからである。排気ガスが吸気ライン８の圧縮空気と混合された後、混合気はマニホールド１７を介してディーゼル機関２のそれぞれの気筒へ案内される。
【００１５】
燃焼機関２は、第１の冷却システム内を循環させられる冷媒により従来の方法によって冷却される。第１の冷却システム内の冷媒は、冷媒ポンプ１８によって循環させられる。冷媒の主流は、燃焼機関２を冷却する。この例では、冷媒は、オイル冷却器１５においてモータ・オイルも冷却する。冷媒は、燃焼機関２を冷却した後、ライン２１を通ってリターダ用オイル冷却器要素２８へ案内される。冷媒は、オイル冷却器要素２８においてオイルを冷却した後、ライン２１を通ってサーモスタット１９へ案内される。サーモスタット１９は、冷媒の温度に応じて、可変量の冷媒をライン２１ａ及びライン２１ｂへ案内する。ライン２１ａは冷媒を燃焼機関２へ案内し、ライン２１ｂは冷媒を車両１の前方部分に取り付けられた放熱器２０へ案内する。冷媒が通常運転温度に到達すると、本質的に全ての冷媒が冷却のために放熱器２０へ案内される。ライン２３は、冷却された冷媒を燃焼機関２へ再び案内する。冷却システム内の冷媒の少量部分は、燃焼機関を冷却するために使用されず、２つの並行ライン２２ａ、２２ｂへ案内される。ライン２２ａは、第１の給気冷却器９へ冷媒を案内し、この中において、圧縮空気を冷却する。ライン２２ｂは、第１のＥＧＲ冷却器１４ａへ冷媒を案内し、この中において、再循環している排気ガスに第１の冷却ステップを実施する。第２の給気冷却器９ｂにおいて空気を冷却した冷媒、及び第１のＥＧＲ冷却器１４ａにおいて排気ガスを冷却した冷媒は、ライン２２ｃにおいて再結合される。ライン２２ｃは、冷却システム内において、３方向弁１９とポンプ１８との間に位置付けられた位置へ冷媒を案内する。この位置において、この冷媒は、放熱器２０からの冷却された冷媒と混合される。
【００１６】
第２の冷却システムは、放熱器要素２４を含んでいる。放熱器要素２４は、車両１の周囲領域において放熱器２０の前に取り付けられている。この例では、周囲領域は車両１の前部に位置付けられている。放熱器ファン２５は、放熱器要素２４及び放熱器２０を通して周囲空気の流れを生成するようになっている。放熱器要素２４が放熱器２０の前に置かれているので、冷媒は放熱器要素２４において周囲温度の空気によって冷却される。したがって、放熱器要素２４内の冷媒は、周囲温度に近い温度まで冷却されることができる。放熱器要素２４からの低温の冷媒は、第２の冷却システムにおいてポンプ２７によってライン回路２６を循環させられる。ライン回路２６は、第１のライン２６ａを含んでいる。第１のライン２６ａは、放熱器要素２４から様々な媒体を冷却するための様々な冷却器へ低温の冷媒を案内する。ライン回路２６は、第２のライン２６ｂを含んでいる。第２のライン２６ｂは、前記媒体を冷却するために使用された後、放熱器要素へ冷媒を案内して戻す。
【００１７】
第１の接続ライン３０は、第２の冷却システムを燃焼機関の冷却システムへ接続させる。第１の接続ライン３０は、第２の冷却システムの第２のライン２６ｂに接続された一つの端部と、第１の冷却システムのライン２１に接続された反対側の端部を有する。第１の接続ライン３０は、第１の３方向弁３２を介してライン２１に接続されている。燃焼機関の冷却システム内の冷媒は、第１の３方向弁３２に近いライン２１において最高温度となる。第２の接続ライン３３は、第２の冷却システムを第１の冷却システムへ接続させる。第２の接続ライン３３は、第２の３方向弁３４を介して第２の冷却システムの第１のライン２６ａに接続されている。第２の３方向弁３４は、ライン２６ａにおいて、冷媒が放熱器２４で冷却されたすぐ後の位置に位置付けられている。第１のライン２６ａは、いくつかの並行ライン２６ｃ〜ｆに分割されている。並行ライン２６ｃ〜ｆは、低温の冷媒を様々な媒体を冷却するためのいくつかの冷却器９ａ、９ｃ、１４ｂ、３５へ案内する。ライン２６ｃは、第１の給気冷却器９ａへ低温の冷媒を案内するようになっている。第１の給気冷却器９ａにおいて、圧縮空気に最初の冷却ステップが実施される。ライン２６ｄは、第３の給気冷却器９ｃへ低温の冷媒を案内するようになっている。第３の給気冷却器９ｃにおいて、圧縮空気に最終冷却ステップが実施される。ライン２６ｅは、低温の冷媒を冷却器３５へ案内するようになっている。冷却器３５は、任意の所望の種類のものでよい。冷却器３５は、例えば、電気制御ユニットを冷却する冷却媒体、空調システム内の冷媒、又は変速機オイルを冷却するようになっていてもよい。ライン２６ｆは、低温の冷媒を第２のＥＧＲ冷却器１４ｂへ案内するようになっている。第２のＥＧＲ冷却器１４ｂにおいて、再循環する排気ガスに第２の冷却ステップが実施される。冷媒が前記冷却器９ａ、９ｃ、１４ｂ、３５を通過した後、温められた冷媒はライン２６ｂを介して放熱器２４へ案内され戻される。第２の制御ユニット３１は、３方向弁３２、３４を制御するようになっている。
【００１８】
ディーゼル機関２の運転中、排気ガスは排気ライン４を通って流れ、ターボ・ユニットのタービン５ａ、５ｂを駆動する。したがって、タービン５ａ、５ｂには、ターボ・ユニットの圧縮機６ａ、６ｂを駆動する動力が与えられる。第１のターボ・ユニットの圧縮機６ａは空気フィルタ７を介して周囲空気を引き込み、吸気ライン８の空気に第１の圧縮ステップが実施される。そして、空気は高温及び高圧となる。圧縮空気は、第２の冷却システム内の冷媒によって第１の給気冷却器９ａにおいて冷却される。第２の冷却システムの冷媒は、第１の給気冷却器９ａに到達したときに、実質的に周囲温度に対応する温度であることが好ましい。したがって、圧縮空気は、第１の給気冷却器９ａにおいて周囲温度に近い温度まで冷却されることができる。冷却された空気は、第１の給気冷却器９ａにおいてその圧力を維持する。冷却された空気は、比体積がより小さくなる。すなわち、単位重量当たりの体積がより小さくなる。したがって、空気は、よりコンパクトになる。通常、圧縮機は一定の容量の空間を備え、この空間において空気を受け入れ圧縮する。したがって、第１の給気冷却器９ａにおいて空気を冷却することによって、第２のターボ・ユニットの圧縮機６ｂにおいて、より大量の空気を圧縮することが可能となる。ここで、空気に第２の圧縮ステップが実施され、空気はさらに高い圧力となる。その後、圧縮空気は第２の給気冷却器９ｂを通して案内される。圧縮空気は、給気冷却器９ｂにおいて燃焼機関の冷却システムからの冷媒によって冷却される。ここで、圧縮空気は、燃焼機関の冷却システム内の冷媒の温度に近い温度まで冷却されることができる。その後、圧縮空気は、第３の給気冷却器９ｃへ案内される。圧縮空気は、第３の給気冷却器９ｃにおいて第２の冷却システムからの冷媒によって冷却される。ここで、圧縮空気は、周囲温度に近い温度に冷却されることができる。
【００１９】
ディーゼル機関２の多くの運転状態においては、制御ユニット１３は、ＥＧＲ弁１２を開けたままにし、それによって、排気ライン４の排気ガスの一部が戻りライン１１へ案内される。排気ライン４の排気ガスは、第１のＥＧＲ冷却器１４ａに到達したときに、約５００〜６００℃の温度となる。再循環する排気ガスに、第１のＥＧＲ冷却器１４ａにおいて第１の冷却ステップが実施される。ここでは、燃焼機関の冷却システム内の冷媒が冷却媒体として使用される。車両の通常運転中、この冷媒は、７０〜１００℃の範囲の温度となる。したがって、再循環する排気ガスに、第１の冷却ステップを実施し、冷媒の温度に近い温度にすることができる。その後、排気ガスは、第２のＥＧＲ冷却器１４ｂへ案内される。第２のＥＧＲ冷却器１４ｂは、第２の冷却システムからの冷媒によって冷却される。ＥＧＲ冷却器１４ｂを適切な寸法とすることによって、再循環する排気ガスを、周囲温度に近い温度まで冷却することができる。したがって、戻りライン１１の排気ガスを、第３の給気冷却器９ｃの圧縮空気と実質的に同じ温度まで冷却することができる。
【００２０】
したがって、圧縮空気は、３つの冷却ステップを実施される。圧縮機６ａにおける圧縮と圧縮機６ｂにおける圧縮との間で空気を冷却することによって、圧縮機６ｂによって第２の圧縮ステップを実施するときの空気が比較的低い比容積となる。したがって、比較的大量の空気に対して、圧縮機６ｂによる第２の圧縮ステップを実施することができる。その後、圧縮空気は、第２の給気冷却器９ｂ及び第３の給気冷却器９ｃにおいて周囲温度に実質的に対応する温度に冷却される。したがって、排気ガス及び圧縮空気は、混合するときには、両方とも周囲温度に実質的に対応する温度である。したがって、実質的に最適量の再循環排気ガス及び実質的に最適量の空気を、高い圧力で燃焼機関へ案内することができる。したがって、燃焼機関における高性能の燃焼、及び排気ガス内の酸化窒素の最適な減少が可能となる。
【００２１】
通常運転中、制御ユニット３１は、第１の３方向弁３２及び第２の３方向弁３４を、冷媒の交換が第１の冷却システムと第２の冷却システムとの間で起こらないような位置に保持している。しかし、圧縮空気及び再循環する排気ガスの効果的な冷却によって、冷却器９ｃ、１４ｃにおいて氷が形成される可能性がある。氷が形成される危険がある、又は氷が冷却器９ｃ、１４ｂのいずれかにおいて形成されたことを示す情報を受けると、第２の制御ユニット３１は、ポンプ２７の運転を中止する。第２の制御ユニット３１は、第１の３方向弁３２を、燃焼機関の冷却システムからの温められた冷媒が第１の接続ライン３０を介して第２の冷却システムへ案内されるような位置にする。第２の位置では、第１の３方向弁３２は、第２の冷却システム内の通常の流れ方向と反対方向へ温められた冷媒を案内する。したがって、燃焼機関の冷却システムからの温められた冷媒は、第３の給気冷却器９ｃ及び第２のＥＧＲ冷却器１４ｂを通して逆方向へ流れる。温められた冷媒は、給気冷却器９ｃ及び／又は第２のＥＧＲ冷却器１４ｂ内に形成された氷をすぐに溶かす。所定の時間の後、又は給気冷却器９ｃ及び／又は第２のＥＧＲ冷却器１４ｂの氷が溶融されたことを示す情報を受けると、第２の制御ユニット３１は、３方向弁３２、３４をそれぞれの第１の位置に戻す。したがって、給気冷却器９ｃ及び／又は第２のＥＧＲ冷却器１４ｂにおける氷の形成を、容易に及び効果的になくすことができる。
【００２２】
この例において、車両１はオイル冷却リターダを備えている。リターダ・オイルは、燃焼機関の冷却システム内の冷媒によってオイル冷却器要素２８において冷却される。リターダの制動能力は、通常、リターダが作動された場合に生成される熱エネルギーを冷却する冷却システムの能力によって制限される。第２の制御ユニット３１は、リターダが作動された場合に情報を受けるようになっている。このことが起きると、第２の制御ユニット３１は、第２の冷却システムのポンプ２７のスイッチを切る。また、第２の制御ユニットは、３方向弁３２、３４を第３の位置にする。その後、第１の３方向弁３２は、温められた冷媒を燃焼機関の冷却システムから第２の冷却システムへ第１の接続ライン３０を介して案内する。この場合、第１の３方向弁３２は、温められた冷媒を、第２の冷却システムにおいて通常の流れ方向に循環するように案内する。温められた冷媒は、第１の３方向弁３２から放熱器要素２４へ案内される。放熱器要素２４において、周囲温度の空気によって冷却される。冷媒がライン２６ａを介して第２の３方向弁３４へ案内される前に、ここで、冷媒に対して効果的な冷却が実施される。そして、第２の３方向弁３４は、第３の位置にされ、冷媒を第１の接続ライン３３を介して燃焼機関の冷却システムへ案内して戻す。したがって、リターダの作動中、オイル冷却器２８においてオイルを冷却した冷媒は、一部分が燃焼機関の放熱器２０へ、一部分が第２の冷却システムの放熱器要素２４へ案内される。これは、リターダが作動された場合に、冷媒はかなり改善された冷却を受けることを意味している。その結果、冷媒が最大許容温度に到達するまでに、リターダをかなり長い時間作動させることができる。
【００２３】
図２は、代替実施例を示している。この実施例においては、第１の冷却システムが車両１の周囲領域に取り付けられた追加の放熱器３６を備えている。周囲空気の流れを生成し放熱器３６を通すために、放熱器ファン３７が設けられている。冷却ファン３７は、電気モータ３８によって駆動される。冷媒は、放熱器３６において周囲温度の空気によって冷却される。したがって、ライン２１ｂを循環する冷媒の一部は、放熱器３６を通して案内され、冷媒の残りの部分は放熱器２０において冷却される。放熱器３６において冷却される冷媒の一部は、第１の冷却システムのライン２３へ案内される。ここでは、追加の放熱器３６は、通常の放熱器２０に対して並行に配置されている。
【００２４】
本発明は、図面を参照して説明した実施例に限るものではなく、特許請求の範囲内で自由に変更することができる。
【図１】
2011522995.tif 000003
【図２】
2011522995.tif 000004
【国際調査報告】
2011522995.tif 000005
2011522995.tif 000006
2011522995.tif 000007