(57)【要約】  排気ガス再循環を有する自動車では、空気調節回路の流体は、専用の液圧回路の冷却液を冷却するために使用され、それは次に、二段（ＨＴ、ＬＴ  ＥＧＲ）熱交換器内で再循環排気ガスを冷却し、このようにしてＮＯｘ排出を低減するために補充することによってエンジン利得を増加させる。本方法は、空気調節回路の圧縮機（Ｃ）の消費量を補償するために、車両運転条件、連続モードならびに過渡的制動および加速モードの関数として、これらの回路のための分化した制御戦略を含む。回路は、冷熱エネルギーを蓄積および放出できるバイパス、ならびに、オプションとして、排気ガスの水蒸気を凝縮するためのおよび凝縮水を吸気に再注入するためのラインを提供される、空気調節流体と冷却液との間の熱交換のための熱交換器（ＥＸＣＨ  ＳＴＯＲＥ）を備える。
2011524955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  排気ガス再循環（ＥＧＲ）回路を備える内燃エンジンであって、前記排気ガス再循環回路が、高温の第１の段および低温の第２の段を備える、前記再循環排気ガスのための熱交換器を備える、内燃エンジンと、
−  前記エンジンを冷却するための第１の液圧回路と、
−  第１の区間内に、冷媒が通って循環する蒸発器を備える自動車の客室を空気調節するための環境制御回路と、
−  前記再循環ガスを冷却するための第２の液圧回路であって、前記第２の液圧回路の冷却液を駆動するポンプを備える、第２の液圧回路とを備え
前記高温の第１の段が、前記第１の液圧冷却回路内に設置され、前記低温の第２の段が、前記第２の液圧冷却回路内に設置される、自動車であって、
前記自動車が、前記第２の液圧回路の冷却液と前記環境制御回路の冷媒との間で熱の交換を可能にする貯蔵熱交換器を備えることと、
前記第２の液圧回路が、前記第２の液圧回路の冷却液が前記貯蔵熱交換器をバイパスすることを可能にするバイパス装置を備えることと、
前記環境制御回路が、前記蒸発器の前記第１の区間と並列に、冷媒が前記貯蔵熱交換器を通って循環することを可能にする第２の区間を備えることとを特徴とする、自動車。
【請求項２】
前記第２の液圧冷却回路の前記バイパス装置が、三方弁を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動車。
【請求項３】
前記第２の液圧冷却回路が、その冷却液を冷却するための放熱器を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車。
【請求項４】
前記環境制御回路が、冷媒が前記第１の区間または前記第２の区間に入ることを可能にする三方弁を備えることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の自動車。
【請求項５】
前記排気ガス再循環回路が、前記熱交換器の下流に、相分離器と、液体リザーバーと、前記液体を前記ＥＧＲ回路内に再注入できる注入装置とを備えることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の自動車。
【請求項６】
前記環境制御回路が、可逆的ヒートポンプ回路であり、前記流体の流れを逆転させるための弁を備え、追加の弁が、前記燃焼エンジンからの出口を前記第２の液圧回路の前記放熱器からの出口に接続することを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の自動車。
【請求項７】
連続車両燃焼エンジン速度において、前記環境制御回路の圧縮機の変位量または回転速度が、エンジン高充填性能向上と前記圧縮機のエネルギー消費量との間の比を最適化するような仕方で制御されることを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の自動車を実施する方法。
【請求項８】
前記エンジン高充填性能向上が前記圧縮機の前記追加の消費量を超えるとき、連続エンジン速度において、前記第２の液圧回路の冷却液が、前記貯蔵熱交換器内に冷熱を貯蔵するように前記貯蔵熱交換器のバイパスを通って循環することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記エンジン高充填性能向上が前記圧縮機の前記追加の消費量を超えるとき、前記再循環ガスが、前記排気ガス熱交換器の前記低温の第２の段内で部分的に凝縮されること、液相が、前記ガスから分離されること、および前記液相が、貯蔵されることを特徴とする、請求項７または請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記燃焼エンジンが車両制動動作中に過渡的エンジン速度で動いているとき、前記環境制御回路の前記圧縮機の変位量または回転速度が最大化されること、および前記第２の液圧回路の冷却液が、前記貯蔵熱交換器内に冷熱を蓄積するように前記貯蔵熱交換器のバイパスを通って循環することを特徴とする、請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記燃焼エンジンが、特に車両加速中に、上昇する過渡的エンジン速度で動いているとき、前記貯蔵熱交換器のバイパスが閉じられること、および前記第２の液圧回路の冷却液が、前記貯蔵熱交換器から冷たい液体を吐き出すように前記貯蔵熱交換器を通って循環することを特徴とする、請求項７ないし請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記燃焼エンジンが、特に車両加速中に、上昇する過渡的エンジン速度で動いているとき、前記貯蔵液相が、吸気ガス内に再注入されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記液相が、
−  吸気マニホールドと、
−  燃焼室と、
−  燃料注入器の上流の箇所と、
−  交換器の上流の箇所と
から選択される箇所で再注入されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルでまたはガソリンで動き、排気ガス再循環（ＥＧＲ）回路を備える自動車エンジンの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジン車両、とりわけディーゼルエンジン型のエンジンからの排気ガスの排出に関する環境的制約は、ますます多くなっている。将来の汚染排出基準は、とりわけ窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出を低減することを視野に入れて、高価な後処理システムの使用を必要とする。吸気ガスの温度を下げることは、ＮＯｘ排出を低減し、したがって後処理システムのいくつかをなしで済ます、または少なくともそれの触媒含有量、したがって後処理システムに起因する間接費を減少させることを可能にする。
【０００３】
現在のところ、吸気ガス、すなわち新鮮な空気に再循環排気ガスを加えた混合物はしばしば、車両の前端にある放熱器によっておよび／または冷熱源が燃焼エンジン冷却液である交換器によって冷却される。
【０００４】
ＧＢ２３９４５３７は、燃焼エンジン冷却放熱器から出るかもしくは燃焼エンジンから出る冷却液、または両方の組合せを使用して、循環排気ガスを冷却する方法を記載している。
【０００５】
米国特許出願公開第２００３／００８９３１９号および米国特許第６，６６８，７６４号は、パワートレインを冷却するための回路を記載しており、再循環排気ガスは、燃焼エンジンから出ると受け取られる冷却液を使用して冷却される。
【０００６】
より低い温度を得ることを視野に入れて、専用の追加の冷却回路を使用することもまた、可能である。ＥＰ１０５９４３２は、別個の冷却回路を使用して循環排気ガスを冷却するためのシステムを記載している。
【０００７】
ＥＰ１０９１１１３は、排気ガスを２つの温度レベルに冷却するための交換器を備える冷却回路を記載している。しかしながら、そのシステムでは、冷却は、エンジン冷却装置から出る冷却液の温度の高さによって制限される。
【０００８】
ＷＯ２００５／４５２２４は、環境制御ループによって支援される、吸気ガスを過冷却するための方法を提案している。冷却は、排気ガスと冷媒との間の熱の直接交換によって達成される。この解決策では、冷熱を貯蔵することができない。
その内容が参照により本明細書に組み込まれる、文献ＦＲ２８９０７００は、環境制御ループによって支援される、吸気ガスを過冷却するためのシステムを提案している。その解決策は、空気調節システムによって冷却される二次水回路を使用する。二次回路のガス／水交換器はその結果、吸気ガスを過冷却する。しかしながら、環境制御ループによる冷熱の生成は、オルタネータまたはタイミングベルトを介して、エンジンからパワーを取り出すことを伴い、燃料消費量の増加を引き起こす。その文献で提案される解決策は、エンジン速度に従って異なる制御戦略を伴わず、冷熱を貯蔵するためのシステムを有さない。
【発明の概要】
【０００９】
本明細書で開示される本発明の目的は、追加のエンジン燃料消費量をもたらすことなく、環境制御ループを使用することによって吸気ガスの温度を下げることである。
【００１０】
本発明は、車両が運転されている条件に従って変化する制御戦略、および関連する液圧回路を提案する。
【００１１】
この目的のために、本発明は、
−  排気ガス再循環（ＥＧＲ）回路を備える内燃エンジンであって、前記排気ガス再循環回路が、高温の第１の段および低温の第２の段を備える、前記再循環排気ガスのための熱交換器を備える、内燃エンジンと、
−  前記エンジンを冷却するための第１の液圧回路と、
−  第１の区間内に、冷媒が通って循環する蒸発器を備える自動車の客室を空気調節するための環境制御回路と、
−  再循環ガスを冷却するための第２の液圧回路であって、前記第２の液圧回路の冷却液を駆動するポンプを備える、第２の液圧回路とを備え、
前記高温の第１の段が、第１の液圧冷却回路内に設置され、前記低温の第２の段が、第２の液圧冷却回路内に設置される、自動車であって、
第２の液圧回路の冷却液と環境制御回路の冷媒との間で熱の交換を可能にする貯蔵熱交換器を備え、
第２の液圧回路が、第２の液圧回路の冷却液が貯蔵熱交換器をバイパスすることを可能にするバイパス装置を備え、
環境制御回路が、蒸発器の前記第１の区間と並列に、冷媒が貯蔵熱交換器を通って循環することを可能にする第２の区間を備える。
【００１２】
再循環排気ガスは、タービン（高圧ＥＧＲ内）の上流でまたは後処理システム（低圧ＥＧＲ内）の下流で取り出されてもよい。
【００１３】
第２の液圧冷却回路のバイパス装置は、三方弁を備えてもよい。
【００１４】
第２の液圧冷却回路は、その冷却液を冷却するための放熱器を備えてもよい。
【００１５】
環境制御回路は、冷媒が第１の区間かまたは第２の区間に入ることを可能にする三方弁を備えてもよい。
【００１６】
排気ガス再循環回路は、熱交換器の下流に、相分離器、液体リザーバー、および前記液体をＥＧＲ回路内に、ＣＡＣの出口で、吸気マニホールドで、または燃焼室内に直接、再注入できる注入装置を備えてもよい。液体がガス内に注入されるとき、それは、蒸発し、このようにしてガスの温度を下げる。
【００１７】
環境制御回路は、可逆的ヒートポンプ回路であってもよく、流体の流れを逆転させるための弁を備えてもよく、追加の弁は、燃焼エンジンからの出口を第２の液圧回路の放熱器からの出口に接続する。
【００１８】
本発明による装置は、エンジン高充填性能向上と消費量との間の比を最適化するように環境制御回路の圧縮機の変位量または回転速度を制御することによって、連続動作車両燃焼エンジン速度で実施される。
【００１９】
自動車環境制御または空気調節システムの圧縮機が動作中であるとき、それは、もし圧縮機が機械的なものであるならば補助ベルトを介して、またはもしそれが電気的なものであるならばオルタネータを介して、パワーをエンジン（クランク軸）から取り出すことは周知である。それに反して、吸気ガスを冷却することは、エンジンによって送達されるパワーの増加をもたらす。これは、吸気ガスの密度が、それらの温度が下がるとともに増加するからである。それ故に、同じシリンダー容積に対して、入ることを許される空気の質量は、より大きく、このようにしてパワーを増加させる。この現象は、エンジン高充填性能向上として周知である。
本発明は、上で述べられた液圧回路の冷却液を冷却するために車両の環境制御流体を使用し、それは次に、再循環排気ガスを冷却し、このようにしてエンジン高充填性能向上を高める。非常に多数のエンジン動作点において、環境制御圧縮機によって消費されるパワーと等しいまたはそれを超えるエンジン高充填性能向上を達成できる最適条件がある。連続制御の原理は、少なくともこれらの要因を平衡に保つために、もし圧縮機が機械的なものであるならば圧縮機の変位量を、またはもしそれが電気的なものであるならばそれの回転速度を適合させることである。
高充填性能向上と圧縮機の消費量との間に平衡があるとき、クランク軸は、あたかも環境制御がスイッチをオフにされたのと同じ機械的パワーをギアボックスに送達するが、しかしより低い吸気温度を有し、これは、ＮＯｘ低減またはＮＯｘ／微粒子低減およびＮＯｘトラップの寿命の改善を与える。
【００２０】
高充填性能向上が圧縮機の消費量よりも高いとき、２つの可能なオプション、
−  その消費量を低減するためにエンジン動作パラメータを変更することと、
−  例えば、充填／圧縮機平衡を達成することができないとき、使用のための追加の冷熱を蓄積し、貯蔵することとが、ある。
【００２１】
連続条件のもとでのこの制御は、圧縮機に起因する追加の消費量とエンジン高充填性能向上との間で機械的平衡を達成することを可能にする。
【００２２】
エンジン高充填性能向上が圧縮機の追加の消費量を超えるとき、本発明による装置は、第２の液圧回路の冷却液を貯蔵熱交換器のバイパスを通って、前記貯蔵熱交換器内に冷熱を貯蔵するように循環させることによって、連続エンジン速度で実施されてもよい。この交換器は、エンジンルーム内の高温環境への熱損失を低減するために、被覆されるべきである。
【００２３】
エンジン高充填性能向上が圧縮機の追加の消費量を超えるとき、本発明による装置は、排気ガス熱交換器の低温の第２の段内で再循環ガスを部分的に凝縮することによって、すなわち水蒸気を凝縮し、ガスから液相を分離し、前記液相を貯蔵することによって、連続エンジン速度で実施されてもよい。この液体水を貯蔵することは、冷熱エネルギーを蓄積することと同等である。
【００２４】
本発明による装置は、環境制御回路の圧縮機の変位量または回転速度を最大化することによって、および第２の液圧回路の冷却液を貯蔵熱交換器のバイパスを通って、前記貯蔵熱交換器内に冷熱を蓄積するように循環させることによって、車両制動動作中の燃焼エンジン過渡的エンジン速度で実施される。
このフェーズ中に、補助ベルトを介してクランク軸によって駆動される環境制御圧縮機は、クランク軸の回転速度を遅くし、したがって制動を印加する抵抗性トルク（機械的エネルギー）を伝える。したがって、容量制御の原理は、環境制御圧縮機での回生制動によって被覆部品内に冷熱を貯蔵し、次いで連続制御が十分でない過渡的フェーズ中にまたは熱需要が多すぎるときに、この貯蔵冷熱を取り出すことである。
【００２５】
連続制御中にまたは回生制動中に蓄積される冷熱は、エンジン高充填性能向上／圧縮機平衡を達成できないとき、または高い熱需要、したがって高ＮＯｘ排出を含む上昇過渡期中に放出される。
【００２６】
本発明による装置は、貯蔵熱交換器のバイパスを閉じ、冷熱液体を前記貯蔵熱交換器から吐き出すように、貯蔵熱交換器を通って第２の液圧回路の冷却液を循環させることによって、車両加速中の燃焼エンジン過渡的エンジン速度で実施されてもよい。
公称動作では、熱伝達冷却液（例えばグリコール酸水）は、下流にある１つまたは複数の部品、例えばＣＡＣまたはＥＧＲを冷却するために、貯蔵熱交換器のバイパスを通って循環し、高温流体の温度を調整し、一方ある質量の非循環熱伝達液体は、貯蔵交換器内に冷熱エネルギーを蓄積する。冷熱エネルギーの貯蔵部が、完全にまたは部分的に空にされるべきときは、制御三方弁が、開く。過冷却貯蔵液体はその結果、熱伝達液体の流れによって駆動され、熱交換器を通過する。過渡期が終わるとき、三方弁は、再び閉じ、貯蔵部は、補充される。
このシステムの応答時間は、熱交換器の容積を熱伝達流体の流量で割り、弁の応答時間を加えたものに等しい。この応答時間は、次の部品、放熱器、送水ポンプ、交換器の熱慣性がある従来のシステムの場合よりもはるかに短い。したがって、この熱放出現象は、瞬間的なものと見なすことができる。
【００２７】
したがって、特許請求される本発明の文脈内では、エンジン／環境制御エネルギーサイクルは、ハイブリッド電気自動車の場合のモーター／電池システムのように動作する。したがって、この動作には、「熱的ハイブリッド化」という表現を使用してもよい。
【００２８】
本発明は、それのいくつかの実施形態の、本明細書の以下で与えられる詳細な説明を通じて、および添付の図を研究することから当業者にはよりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による装置の、連続動作モードでの制御を例示する概略図である。
【図２】貯蔵熱交換器の動作を例示する概略図である。
【図３】ガスの部分的凝縮および液体水の形態での冷熱の貯蔵を例示する概略図である。
【図４】本発明による液圧回路の、冷却モードでの第１の実施を例示する概略図である。
【図５】貯蔵熱交換器を動作させる方法を例示する概略図である。
【図６】エンジン温度が上昇しているモードでの、図４の液圧回路を例示する概略図である。
【図７】本発明による液圧回路の第２の実施を例示する概略図である。
【図８】本発明による液圧回路の、冷却モードでの第３の実施を例示する概略図である。
【図９】上昇温度モードでの図８の液圧回路を例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本発明の基礎をなす全体の概念を例示する。図１の左側部分は、エンジンおよび吸気ガス回路から成る実体を概略的に示す。図１の右側部分は、環境制御回路を概略的に示す。図１によって例示されるように、本発明は、一方では、エンジン実体と環境制御回路との間での機械的エネルギーの伝達を含み、他方では、環境制御回路と吸気回路との間での熱エネルギーの伝達を含む。
【００３１】
図４で例示される基本的な液圧システムは、３つの冷却回路、
−  高温の第１の回路およびそのＨＴ放熱器と、
−  低温の第２の回路およびそのＬＴ放熱器と、
−  環境制御回路およびその凝縮器（ＣＬＩＭ）とから成る。
【００３２】
放熱器および凝縮器は、以下のように車両の前端に取り付けることができる。
−  ＨＴ放熱器の前のＬＴ放熱器の前の凝縮器
−  ＨＴ放熱器の下のＬＴ放熱器の前の凝縮器
−  ＨＴ放熱器の前の凝縮器の前のＬＴ放熱器
−  ＨＴ放熱器の前の凝縮器の下のＬＴ放熱器
【００３３】
第１の冷却回路は、従来の部品、
−  燃焼エンジンＣ．Ｉ．Ｅｎｇと、
−  ユニットヒーターＡと、
−  燃焼エンジンによって駆動される機械的送水ポンプＰ１（電気的送水ポンプの使用を考えることもまた可能である）と、
−  脱ガスボトルＢと、
−  主サーモスタットＴと、
−  エンジンオイル冷却器ＭＯＤとで構成される。
【００３４】
本発明による第２の冷却回路は、
−  電気ポンプＰ２と、
−  冷却液のための２つの入口および２つの出口を備え、再循環排気ガスのための１つの入口および１つの出口がある、二段の再循環排気ガスＥＧＲ交換器（ＨＴ  ＥＧＲおよびＬＴ  ＥＧＲ）と、
−  冷却液／冷媒交換器（ＳＴＯＲ．ＨＸ）と、
−  三方弁Ｖ１とを備える。
【００３５】
環境制御回路は、次の従来の部品、
−  圧縮機Ｃであって、固定変位量（交互にオンおよびオフ）を持つ機械的なものか、または制御変位量を持つ機械的なもの、またはハイブリッドのもの、または電気的なもので、これらの圧縮機は、要求に適合する、すなわち客室を冷却し、再循環排気ガスを冷却するように冷熱エネルギーの生成を調整することを可能にする、圧縮機Ｃと、
−  凝縮器と、
−  リザーバー／分離器Ｓと、
−  ２つの区間に共通の膨張器Ｄまたは各区間内の１つの膨張器と、
−  蒸発器（ＣＡＢＩＮ  ＥＶＡＰ．）とで構成される。
環境制御回路はまた、本発明によれば、
−  冷媒／冷却液交換器ＳＴＯＲ．ＨＸを通過する、蒸発器と並列の区間と、
−  制御三方弁Ｖ２とを備える。
【００３６】
第１および第２の冷却回路の冷却液は、水および腐食防止剤を含むエチレングリコールの従来の混合物である。環境制御流体は、従来の冷媒（Ｒ１３４ａ、Ｒ１５２ａ、ＣＯ２、その他）である。
環境制御蒸発器は、直列に接続されてもよい（冷媒は、二相性であるので、その温度は、変化しない）。
【００３７】
エンジンが高温であるとき、サーモスタットＴは、開いており、ポンプＰ１は、ＨＴ放熱器を通って冷却液を循環させる。再循環（ＥＧＲ）ガスは、ＨＴ  ＥＧＲを介してＨＴ回路の冷却液によって事前冷却される（５００℃→９０℃）。再循環（ＥＧＲ）ガスは次いで、ＬＴ  ＥＧＲを介してＬＴ回路内で過冷却される。この構成は、交換器がより小型であることを可能にし、ＨＴおよびＬＴ放熱器セットから成る冷却キットの最適使用を可能にする。
【００３８】
冷熱貯蔵部の充填は、図４および５で例示され、ポンプＰ２は、ＬＴ放熱器および貯蔵交換器ＳＴＯＲ．ＨＸのバイパスを通って冷却液を駆動する。再循環ガスはその結果、ＬＴ放熱器に入る空気の温度に近い温度まで冷却される。このフェーズ中に、貯蔵交換器内に封入される液体は、空気調節システムによって過冷却される。
【００３９】
環境制御圧縮機Ｃによって必要とされるエネルギーは、
−  本明細書の以下でより詳細に述べられるような、車両制動または減速フェーズ中と、
−  搭載プロセッサを使用してエンジン効率／環境制御ＣＯＰ組合せを制御することによって安定化される運転のフェーズ中とに回復され得る。特に、エンジンの効率および環境制御の性能係数は、それらのそれぞれの速度およびトルクに直接結びつけられ、それらの各々は、所与のエンジン速度で最大効率／性能係数を通り過ぎる。最適化法則を使用すると、プロセッサは、燃料消費量が最小限にされることを可能にする２つのシステムの最適トルクを規定できることになる。
どちらの場合にも、制御弁Ｖ２は、冷媒流量を制御することによって客室蒸発器内の冷熱パワーが一定に保たれる（したがって快適性を悪化させない）ことを可能にする。
もしＶ１が、連続弁であるならば、そのとき交換器ＳＴＯＲ．ＨＸを通過する流れおよび同時に「連続過冷却」モードでバイパスを通過する流れを制御することが可能である。２つの流れを出口で結合させることは、ＬＴ放熱器から出る液体の連続過冷却を得ることおよび循環ガスの温度を制御することを可能にする。
【００４０】
この機能はまた、オン／オフ弁によって行われてもよい。上述のどちらの場合にも、弁Ｖ１は、オン／オフ弁であってもよい。その結果必要とされるすべては、流れがすべて貯蔵熱交換器を通過させられることである。そのような場合には、循環ガスの温度は、ポンプＰ２のスループットを調整することによって制御されることになる。
【００４１】
過渡期の容量制御フェーズ中の冷却液と環境制御流体との間の熱の交換は、図２で例示される。
【００４２】
車両が制動するとき、その運動エネルギーは、ブレーキを通じて一部分は散逸される。ある車両では、このエネルギーのいくらかは、電気エネルギーに変換される。これは、制動のもとでオルタネータを駆動することによってブレーキの作業負荷を軽減することを含む（停止および発進、ハイブリッド電気制動、制御オルタネータ、回生制動、その他）。
【００４３】
熱的回生制動の原理は、制動フェーズ中に運動エネルギーを冷熱エネルギー（またはヒートポンプの場合には熱エネルギー）に変換することである。これらのフェーズ中に、ブレーキ内で普通は散逸される運動エネルギーのいくらかはその結果、全能力で環境制御を動作させるために使用される。物質の観点からは、これは、機械的圧縮機の場合には変位量をまたは電気的圧縮機の場合には電子機器を制御することを意味する。圧縮機の変位量を制御することは、冷媒の質量流量、したがって蒸発器内で取り出されるパワーを増加させるまたは減少させることを可能にする。
車両車輪はそのとき、車両の前進の運動エネルギーを、クランク軸を回す機械的エネルギーに変換する。このクランク軸によって駆動されるタイミングベルトは、パワーを環境制御圧縮機に伝達することができる。環境制御圧縮機は、機械的回転パワーを液圧パワー（気相での冷媒の流量および圧力）に変換して、作動流体を熱くさせる。この作動流体は、その冷熱源として周囲空気を使用する凝縮器によって冷却され、次いで膨張器を通じて膨張される。このようにして低い圧力および低い温度で得られる流体は、作動流体がグリコール水／冷媒である交換器を通って蒸発し、後者の温度降下を引き起こす。システムはこのようにして、運動エネルギーを冷熱エネルギーに変換した。このフェーズ中に、環境制御ループ内の流体は、貯蔵熱交換器内の熱伝達液体を冷却する。したがって、熱的回生制動は、後日に再利用されてもよいエネルギーの貯蔵部を生成することを可能にする。
この方法はまた、ブレーキの作業負荷を低減し、それの寿命を改善することも可能にする。
【００４４】
車両が加速するとき、循環ガスの流量は、鋭く急速に増加し、一定温度を維持するために除去されるべき熱的パワーの大幅な増加を生じさせる。このフェーズ中は、制御弁Ｖ１が開く。
【００４５】
バイパスを通る流量は、ゼロになり、貯蔵交換器内に封入される冷熱液体は、ＬＴ  ＥＧＲ交換器内へ「駆動される」。これは、一定の流量における冷却液の温度の瞬間的な降下をもたらす。この制御は、過渡期中のＥＧＲガスの温度の上昇を最小限にするまたは相殺さえすることを可能にする。その効果は、エンジンＮＯｘ排出の観点からの節減であり、したがってＮＯｘトラップの寿命の増加および燃料消費量の観点からの節減である。
【００４６】
弁Ｖ１は、貯蔵交換器の出口（Ｔｈ１）およびＬＴ放熱器の出口（Ｔｈ２）に配置される２つのサーモスタットを使用する閉ループ制御で制御されてもよい。Ｔｈ１およびＴｈ２の温度が同じであるとき、弁はその結果、閉じられる。
弁Ｖ１は、交換器の内部容積の知識、弁Ｖ１の応答時間、ポンプＰ１の速度（または電圧）の知識、そのポンプ曲線送達チャート＝ｆ（圧力降下）およびＬＴ回路（または同等の横断面）の液圧特性に基づいて状態再構成器を使用して開ループ制御で制御されてもよい。したがって、放出時間は、
ｔ（放出）＝ＴＶ１＋（ＳＴＯＲ．ＨＸの容積）／（ＳＴＯＲ．ＨＸの容積流量）
（ただし、ＴＶ１＝弁１の応答時間）を使用して見積ることができる。容積流量はそのとき、高温水回路から分離する低温水回路の場合には、方程式
ΔＰｐｕｍｐ（ｑｖＬＴ）＝ΔＰＬＴｃｉｒｃｕｉｔ（ｑｖＬＴ）’
を解くことによってＬＴループの液圧モデルを使用して計算される。
【００４７】
動力および経済性を改善するために、弁Ｖ１は、状態再構成器に連結される熱電対を使用して制御されてもよい。
より良好な動力のために、位相前進制御が、弁Ｖ１について行われてもよい。搭載プロセッサは、スロットルまたはブレーキペダルからの情報を弁に直接送る。このとき、この弁は、それが開くことを予想し、その応答時間および液圧応答時間の影響を低減するために空気供給回路内へガスを輸送するのにかけられる時間から恩恵を受ける。
【００４８】
車両が、特定のエンジン速度条件のもとにあるとき、本明細書の上で述べられた液圧回路は、特別な制御戦略に役立つ。
図６は、エンジン温度が上昇しているフェーズ中の液圧回路の動作を例示する。それ故に、低温始動中は、夏季または冬季でも、サーモスタットＴは、放熱器および脱ガスボトルへのアクセスを遮断する。エンジン温度の上昇が次いで、２つのフェーズで起こる。すなわち、
−  エンジン排気ガス再循環がない最初の数分の間（ＥＧＲバイパス）であって、燃焼室内の温度の上昇を促進するために、再循環ガスは、冷却されない。このフェーズ中は、電気ポンプおよび連続過冷却は、スイッチをオンにされない。それに反して、環境制御を使用する回生制動は、スイッチをオンにされ、貯蔵交換器内に冷熱を蓄積し始める。
−  ＥＧＲバイパスの終わりであって、エンジン排気ガス再循環がある。これらの排気ガスは、ＨＴ  ＥＧＲ内で冷却され、容量制御はなお、スイッチをオンにされる。電気ポンプがスイッチをオンにされるか否かは、高充填性能向上を視野に入れて、ＨＴループの温度に本質的に依存することになる。このフェーズ中は、環境条件に応じて、弁Ｖ２は、客室蒸発器が動作することを可能にするかまたはしないことになる。
【００４９】
全体の液圧回路はまた、熱貯蔵モードで動作してもよく、低温流体はそのとき、高温流体（例えばヒートポンプからのＲ１３４ａ）になる。図８および９は、可逆的ヒートポンプ空気調節システムに連結される、本発明による液圧回路を例示する。
このアーキテクチャは、２つの追加の制御弁、
−  燃焼エンジンからの出口をＳＴ放熱器からの出口に接続する弁Ｖ３と、
−  環境制御ループ内の流れを逆転させるために使用されてもよい弁Ｖ４との組み込みを含む。この逆転は、環境制御凝縮器がヒートポンプ蒸発器になり、２つの環境制御蒸発器が２つのヒートポンプ凝縮器になることを可能にする。
このアセンブリが冷却および環境制御モードで作動する仕方は、図８によって例示され、弁Ｖ３は、閉じられている。弁Ｖ４は、直行モードである。システムが作動する仕方は、基本的な液圧回路に対してと同じである。
【００５０】
このアセンブリが上昇温度およびヒートポンプモードで作動する仕方は、図９によって例示される。弁Ｖ４は、開いている。弁Ｖ４は、逆転モードである。弁Ｖ１は、放出モードである。初期に２つの回路内に参照圧力を課すだけの働きをした、ＨＴ回路とＬＴ回路との間のデッド区間は、それ自体で完全なラインになる。貯蔵交換器は、ヒートポンプサイクルによって生成される熱を受け取る。エンジンから出る水は、それが加熱される貯蔵交換器を通過し、次いでオイル交換器に供給されて、このオイルの温度上昇を加速する。このアーキテクチャは、オイルの粘度を低減することを可能にして、クランク軸摩擦を低減し、エンジン効率を改善する。ポンプＰ２は、電力消費量を最小限にするためにスイッチをオフにされてもよい。ポンプＰ２は、貯蔵交換器の有効性を改善するために動いてもよい。高温環境では、このアーキテクチャは、非常に高いヒートポンプ効率、したがって非常に低い関連する追加の消費量でのエンジン温度上昇のために排他的に使用されてもよい。
低温環境では、ヒートポンプはまた、ユニットヒーターを供給し、客室凝縮器への補足として客室を加熱するために使用されてもよい。
【００５１】
１つの特定の実施形態によれば、冷却キット内では、ＨｔＰ蒸発器は、ＳＴ放熱器の前に置かれる。この場合には、蒸発器から出る空気は、冷却されて、静水でいっぱいのＳＴ放熱器にぶつかる。この放熱器はその結果、冷却フェーズのすぐ初めから使用されてもよい冷熱貯蔵部になり、このようにして貯蔵交換器を冷却するための環境制御モードに切り替わるとき遅延を残す。環境制御を介した回生制動はまた、客室温度のために使用されてもよい。
【００５２】
図７で例示される１つの特定の実装形態によれば、本発明に関連する液圧回路は、ＬＴ放熱器なしで作製されてもよい。
【００５３】
ＬＴ放熱器は、除外される。低温ループは、空気調節システムによって全体的に冷却される。この解決策は、放熱器を節約し、それは、凝縮器およびＨＴ放熱器の寸法を増加させるまたはこれらを通過する空気の速度を増加させることが可能であることを意味する。この解決策は、ＬＴループの熱慣性を低減する。
【００５４】
図３によって例示される、本発明の一実装形態によれば、冷熱は、液体水を蓄積することによって貯蔵されてもよい。その原理は、吸気ガス（ＥＧＲ区間またはマニホールド）内に含まれる水を凝縮し、それをリザーバー内に貯蔵し、次いで冷却されるべき流体内にそれを注入することである。
公称動作では、再循環ガスは、過冷却グリコール水またはＲ１３４ａなどの流体によってそれらの飽和温度（＃６０℃）以下まで冷却される。ガス内に含まれる水のいくらかは、凝縮し、相分離器を使用して収集される。取り出された液体水は次いで、リザーバー内に貯蔵される。本発明の文脈では、凝縮および収集装置は、
−  ＥＧＲ交換器の出口側、
−  吸気マニホールドの入口側に配置されてもよい。
分離器とリザーバーとの間の弁（電気的または機械的）は、分離器内の水位を調整し、リザーバーに漏れるガスのどんな問題も防止するために使用されてもよい。較正されたパージ弁は、過剰充填の場合には液体水がリザーバーから除去されることを可能にする。
水の注入は、特に上昇する過渡的エンジン速度中に行われ、ポンプは、流量が注入器によって調整される液体水を加圧する。
自動車用途の場合には、注入器は、
−  吸気マニホールド内において、ＣＡＣの出口および／またはＥＧＲの出口に配置することができるが、その際の問題点は、液体水を蒸発させることによってマニホールドの温度を制御するというものである。具体的には、吸気ガス内に注入された液体水が、蒸発するために吸気ガスからエネルギーを奪い去り、これらのガスの温度が下がる。注入器はまた、
−  燃焼室内に直接配置されてもよく、その場合には水注入器が組み込まれ、
−  注入する前の燃料との予混合物として。
それがその熱的性能を維持するようにそれを洗い流すために、交換器の上流に液体水を注入することもまた、可能である。
【００５５】
本明細書の上で説明された液圧回路はすべて、液体水の形態で熱エネルギーを貯蔵する戦略に適用されてもよい。そのとき必要とされるすべては、凝縮物を収集するために、低温交換器ＬＴ  ＥＧＲの下流に分離器を追加することである。
【００５６】
本発明の範囲から逸脱することなく実施されてもよい液圧回路の多くの代替案がある。
上の説明では、ＬＴ  ＥＧＲは、低いまたは非常に低い温度まで冷却される。この交換器は、
−  低温ＣＡＣ、
−  空気吸気マニホールド上の交換器、
−  ＬＴ  ＥＧＲと並列の低温ＣＡＣ、
−  ＬＴ  ＥＧＲと並列の通常のＣＡＣ
によって置き換えられてもよい。
【００５７】
すべての三方弁は、液圧区間の各々上の２つの一方向弁によって置き換えられてもよい。
【００５８】
上の説明の全体において、冷熱は、冷媒／水交換器内に貯蔵される。車両内への統合の目的のために、貯蔵が、バイパス区間内に配置される容積内で、冷媒／水交換器の出口に配置される追加の容積内で行われることもまた可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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