本實用新型屬于內燃機廢氣余能回收利用領域，同時也屬于內燃機排放后處理技術領域。
背景技術：
隨著排放法規的日益嚴格，內燃機單靠機內凈化技術已經很難滿足排放要求，所以排放后處理技術對于提高內燃機的排放水平顯得尤為重要，但是現有后處理裝置對廢氣溫度的要求較為苛刻，只有在很窄的溫度窗內時后處理裝置才有較高的轉化效率，然而車用內燃機的廢氣溫度波動范圍大且具有高度瞬變性，這將導致后處理裝置的處理效果很差，所以本實用新型的目的在于控制廢氣溫度，將其控制在后處理器要求的高效溫度窗內，這對于提高內燃機排放水平意義重大。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種分段式壓力溫度調節的內燃機排氣溫度控制裝置，該裝置可以存儲一定量的低沸點工質作為蓄熱載體，并且通過分段式的壓力溫度調節使蓄熱工質基本保持在某一預設的目標狀態附近，該狀態的溫度可取在后處理器要求的高效溫度窗內(比如中間值)，壓力可取為稍大于工質的臨界壓力(此時工質的密度相對較大)，當流經該裝置的內燃機廢氣溫度高于蓄熱工質的溫度時，所存儲的工質可以吸收并蓄存內燃機高溫廢氣的能量，使廢氣溫度降低，當后續流經該裝置的內燃機廢氣溫度低于蓄熱工質的溫度時，工質又可以將所蓄熱量傳給低溫廢氣，使廢氣溫度升高，即起到“取高補低”的作用，由于經過分段式的壓力溫度調節后，蓄熱工質的溫度基本保持恒定，所以流經該裝置并與蓄熱工質換熱后的廢氣的溫度波動范圍將大大減小，并且廢氣溫度平均值也會移向蓄熱工質的溫度，從而將內燃機所排廢氣的溫度控制在后處理裝置要求的高效溫度窗內，同時也達到了廢氣余能回收利用的目的。
為實現上述技術特征，本實用新型采用如下技術方案：
如附圖1所示，所述的分段式壓力溫度調節的內燃機排氣溫度控制裝置由廢氣溫度傳感器1、廢氣進管電磁閥2、廢氣進管3、廢氣直通管電磁閥4、工質進電磁閥Ⅰ5、溫度壓力傳感器Ⅰ6、工質進管7、工質進電磁閥Ⅱ8、壓力分割閥Ⅰ9、溫度壓力傳感器Ⅱ10、噴嘴Ⅰ11、連通管Ⅰ12、噴嘴Ⅱ13、工質進流量計14、狀態恒定箱15、廢氣通道16、狀態調節箱17、壓力分割閥Ⅱ18、連通管Ⅱ19、溫壓調節器20、廢氣直通管21、工質出流量計22、廢氣出管電磁閥23、安全閥24、工質出管電磁閥25、廢氣出管26、工質出管27、工質罐、泵、控制模塊等組成。溫壓調節器20由溫度壓力傳感器Ⅰ6、工質進電磁閥Ⅱ8、壓力分割閥Ⅰ9、溫度壓力傳感器Ⅱ10、噴嘴Ⅰ11、連通管Ⅰ12、噴嘴Ⅱ13、狀態恒定箱15、廢氣通道16、狀態調節箱17、壓力分割閥Ⅱ18、連通管Ⅱ19和安全閥24等組成。
工質罐、泵、工質進管7、溫壓調節器20和工質出管27串聯連接，形成工質的閉合循環回路，工質進電磁閥Ⅱ8、壓力分割閥Ⅰ9、壓力分割閥Ⅱ18打開后，連通管Ⅰ12和連通管Ⅱ19將狀態恒定箱15和狀態調節箱17連通，進而使得工質進管7、狀態恒定箱15、狀態調節箱17和工質出管27相互連通，壓力分割閥Ⅰ9和壓力分割閥Ⅱ18關閉后能使狀態恒定箱15和狀態調節箱17斷開，從而實現狀態恒定箱15和狀態調節箱17之間的壓力分段，進而使得兩者的壓力互不影響。狀態恒定箱15和狀態調節箱17之間為廢氣通道16，狀態恒定箱15和狀態調節箱17的容積構成工質通道，工質通道和廢氣通道交叉分布，狀態恒定箱15和狀態調節箱17分別與廢氣通道16有著共用壁面，此共用壁面為換熱壁面，廢氣通道內的廢氣和工質通道內的工質可以通過該換熱壁面進行換熱。工質進電磁閥Ⅰ5、工質進電磁閥Ⅱ8和壓力分割閥Ⅰ9打開后，在泵的作用下，工質罐內的工質能通過工質進管7、噴嘴Ⅰ11和噴嘴Ⅱ13分別被噴入到狀態恒定箱15和狀態調節箱17內，然后通過換熱壁面吸收廢氣的熱量后蒸發，壓力分割閥Ⅰ9和壓力分割閥Ⅱ18關閉，工質出管電磁閥25打開后，狀態調節箱 17內的氣態工質可以通過工質出管27流進工質罐。發動機、廢氣進管3、廢氣通道16、廢氣出管26、后處理器串聯連接，形成廢氣第一線路，發動機、廢氣直通管21、后處理器串聯連接，形成廢氣第二線路，廢氣第一線路和廢氣第二線路并聯。安全閥24為單向閥，與工質出管電磁閥25并聯，當工質通道內的工質壓力達到某一預設的安全上限時，高壓工質頂開安全閥24，流進工質罐。
以工質進流量計14為依據，定量工質在泵的作用下由工質罐被加入到狀態恒定箱15和狀態調節箱17內后，控制模塊控制工質進電磁閥Ⅰ5和工質出管電磁閥25關閉，此后工質吸收并蓄存廢氣的熱量逐漸全部蒸發，然后經過一段定容加熱過程后達到某一預設的目標狀態，此過程是目標狀態的建立過程(詳細建立過程將在“具體實施方式”中介紹)，此后控制模塊根據廢氣溫度傳感器的信號控制廢氣流經第一線路或第二線路。
以廢氣溫度傳感器1的信號為依據，當發動機所排廢氣的溫度不處于后處理器要求的高效溫度窗內時，控制模塊控制廢氣進管電磁閥2和廢氣出管電磁閥23打開，廢氣直通管電磁閥4關閉，廢氣流經廢氣進管3后會流進廢氣通道16，并通過換熱壁面與狀態恒定箱15和狀態調節箱17內的工質換熱，當流經的廢氣溫度高于工質溫度時，蓄熱工質吸收廢氣的熱量并蓄存，當后續流經的廢氣溫度低于工質溫度時，蓄熱工質向低溫廢氣傳熱，以此來調節廢氣的溫度，然后廢氣流經廢氣出管26，通過廢氣第一線路流進后處理器。當廢氣溫度處在后處理器要求的高效溫度窗內時，廢氣進管電磁閥2和廢氣出管電磁閥23關閉，廢氣直通管電磁閥4打開，廢氣流經廢氣直通管21經廢氣第二線路直接流進后處理器。
蓄熱工質達到目標狀態后仍會與持續經過工質通道16的廢氣進行熱交換，由于廢氣溫度是波動的，所以蓄熱工質一會吸熱，一會放熱，蓄熱工質的狀態也將會繞目標狀態上下波動，但為了使工質基本保持在目標狀態附近，當工質通道內的壓力溫度超過控制模塊內預設的上限值時，這就需要利用溫壓調節器20的分段式調壓調溫功能來降低工質通道的壓力和溫度，所謂分段式的壓力溫度調節是指把狀態恒定箱15和狀態調節箱17暫時斷開，使它們互不影響，降低狀態調節箱17內工質的壓力和溫度后再將狀態恒定箱15和狀態調節箱17重新連通，以此降低狀態恒定箱15和狀態調節箱17內工質的壓力和溫度，具體實現方法是:控制模塊控制壓力分割閥Ⅰ9和壓力分割閥Ⅱ18關閉(此時工質進電磁閥Ⅰ5和工質出管電磁閥25是關閉的，工質進電磁閥Ⅱ8是打開的)，將狀態恒定箱15和狀態調節箱17分割開，工質出管電磁閥25打開，將狀態調節箱17內一部分高溫高壓氣態工質排向工質罐，工質在工質罐液化后待用，這時狀態調節箱17內的壓力便會下降，而狀態恒定箱15內的工質仍是高溫高壓，即狀態恒定箱15內的工質仍然保持著很高的能量，也即仍然具有加熱低溫廢氣的能力，然后工質進電磁閥Ⅱ8和工質出管電磁閥25關閉，工質進電磁閥Ⅰ5和壓力分割閥Ⅰ9打開，利用泵向狀態調節箱17加入一部分低溫液態工質，然后工質進電磁閥Ⅰ5關閉，工質進電磁閥Ⅱ8和壓力分割閥Ⅱ18打開，狀態恒定箱15和狀態調節箱17重新連通，由于此時狀態恒定箱15內工質的壓力溫度高于狀態調節箱17內的，所以狀態恒定箱15內的高壓高溫工質將在壓差溫差的作用下經過連通管Ⅰ12和連通管Ⅱ19流向狀態調節箱17，與狀態調節箱17內的低溫工質進行換熱，低溫工質吸熱蒸發，待平衡后，整個工質通道內的壓力溫度將會降低，以此來調節工質通道內工質的壓力。狀態恒定箱15和狀態調節箱17上裝有溫度壓力傳感器Ⅰ6、溫度壓力傳感器Ⅱ10，可以實時地將工質的壓力和溫度情況反饋給控制模塊。
當內燃機持續怠速或小負荷即廢氣持續低溫時，廢氣將持續吸收工質的熱量，工質將持續降溫，如果此時工質的量不夠，當工質溫度降到與廢氣溫度相等時，工質將會失去加熱低溫廢氣的能力，所以，在選用工質通道的容積即工質存儲量也即裝置最大蓄熱量時(目標狀態下工質密度一定，工質通道的容積確定后，存儲工質的質量隨之確定)，要根據內燃機平均小負荷運行的時間來定，小負荷運行的時間長，則選用大容積的工質通道，保證工質在內燃機小負荷運行時能持續加熱低溫廢氣。此外，在選擇工質通道的容積即工質存儲量時，內燃機廢氣的質量流量也是考慮因素，如果廢氣的質量流量大，則說明相同時間內需要加熱或冷卻的廢氣多，則需要大容積的工質通道。具體容積為多大需要根據廢氣的質量流量、廢氣隨 時間的溫度譜和溫壓調節器20的總傳熱系數等做傳熱計算后確定。
本實用新型的有益效果在于：
本實用新型利用溫壓調節器20實現了分段式的壓力、溫度調節，可以利用低壓泵實現高壓蓄熱，控制模塊根據溫度壓力傳感器的信號，控制相關閥的開閉，實現狀態調節箱17內冷熱工質的充放，使蓄熱工質的溫度和壓力始終恒定在預設的目標狀態附近，進而作為溫度基準來調節廢氣的溫度；在壓力調節過程中，狀態恒定箱15內的工質始終保持著高溫高壓，即始終保持著加熱低溫廢氣的能力，這對廢氣熱狀態高瞬變，高起伏的車用內燃機來說意義重大。
本實用新型針對車用內燃機尾氣熱狀態固有的瞬變性，可以吸收并蓄存前一時刻高溫廢氣的熱量，并將所蓄熱量傳給后續的低溫廢氣，從而將車用內燃機高起伏、瞬變的廢氣溫度控制在后處理器所要求的高效溫度窗內，解決了后處理器要求的高效溫度窗與內燃機實時排溫不匹配的問題，同時也達到了廢氣余能回收利用的目的。
對于不同的后處理器，其對廢氣溫度的要求也不同，針對某種后處理器，本實用新型只需調整控制模塊中預設的目標狀態即可，具有普遍適應性。
本實用新型中的溫壓調節器20可用焊接結構實現，可承受高溫高壓，成本較低。
附圖說明
附圖1為分段式壓力溫度調節的內燃機排氣溫度控制裝置的示意圖。
由附圖可知，本裝置由廢氣溫度傳感器1、廢氣進管電磁閥 2、廢氣進管 3、廢氣直通管電磁閥 4、工質進電磁閥Ⅰ 5、溫度壓力傳感器Ⅰ 6、工質進管 7、工質進電磁閥Ⅱ 8、壓力分割閥Ⅰ 9、溫度壓力傳感器Ⅱ 10、噴嘴Ⅰ 11、連通管Ⅰ 12、噴嘴Ⅱ 13、工質進流量計 14、狀態恒定箱 15、廢氣通道 16、狀態調節箱 17、壓力分割閥Ⅱ 18、連通管Ⅱ 19、溫壓調節器 20、廢氣直通管 21、工質出流量計 22、廢氣出管電磁閥 23、安全閥 24、工質出管電磁閥 25、廢氣出管 26、工質出管 27、工質罐、泵、控制模塊等組成。
具體實施方式
以下結合附圖1對本實用新型的技術方案做詳細闡述：
本實用新型由廢氣溫度傳感器1、廢氣進管電磁閥2、廢氣進管3、廢氣直通管電磁閥4、工質進電磁閥Ⅰ5、溫度壓力傳感器Ⅰ6、工質進管7、工質進電磁閥Ⅱ8、壓力分割閥Ⅰ9、溫度壓力傳感器Ⅱ10、噴嘴Ⅰ11、連通管Ⅰ12、噴嘴Ⅱ13、工質進流量計14、狀態恒定箱15、廢氣通道16、狀態調節箱17、壓力分割閥Ⅱ18、連通管Ⅱ19、溫壓調節器20、廢氣直通管21、工質出流量計22、廢氣出管電磁閥23、安全閥24、工質出管電磁閥25、廢氣出管26、工質出管27、工質罐、泵、控制模塊等組成。溫壓調節器20由溫度壓力傳感器Ⅰ6、工質進電磁閥Ⅱ8、壓力分割閥Ⅰ9、溫度壓力傳感器Ⅱ10、噴嘴Ⅰ11、連通管Ⅰ12、噴嘴Ⅱ13、狀態恒定箱15、廢氣通道16、狀態調節箱17、壓力分割閥Ⅱ18、連通管Ⅱ19和安全閥24等組成。工質罐、泵、工質進管7、溫壓調節器20和工質出管27串聯連接，形成工質的閉合回路，工質進電磁閥Ⅱ8、壓力分割閥Ⅰ9、壓力分割閥Ⅱ18打開后，連通管Ⅰ12和連通管Ⅱ19將狀態恒定箱15和狀態調節箱17連通，進而使得工質進管7、狀態恒定箱15、狀態調節箱17和工質出管27相互連通，壓力分割閥Ⅰ9和壓力分割閥Ⅱ18關閉后能使狀態恒定箱15和狀態調節箱17斷開，狀態恒定箱15和狀態調節箱17之間為廢氣通道，狀態恒定箱15和狀態調節箱17的容積構成工質通道，廢氣通道內的廢氣和工質通道內的工質可以通過換熱壁面進行換熱。壓力分割閥Ⅰ9、壓力分割閥Ⅱ18關閉，工質出管電磁閥25打開后，工質通道內的高溫高壓氣態工質可以通過工質出管27流向工質罐，氣態工質在工質罐內液化后待用。安全閥24為單向閥，與工質出管電磁閥25并聯，當工質通道內的工質壓力達到某一預設的安全上限時，高壓工質頂開安全閥24，流進工質罐。廢氣進管3、廢氣通道16和廢氣出管26之間相互連通，構成廢氣的第一線路。廢氣直通管21與廢氣第一線路并聯，形成廢氣的第二線路。
工質進電磁閥Ⅰ5、工質進電磁閥Ⅱ8和壓力分割閥Ⅰ9打開后，在泵的作用下，以工質進流量計14為依據，定量工質由工質罐通過工質進管7、噴嘴Ⅰ11和噴嘴Ⅱ13分別被噴入到狀態恒定箱15和狀態調節箱17內，噴嘴Ⅰ11和噴嘴Ⅱ13朝向換熱壁面，這樣能將液態工質噴到換熱壁面上，有利于工質吸熱蒸發，定量工質被噴入到工質通道后，工質進電磁閥Ⅰ5和工質出管電磁閥25會關閉，此后工質通過換熱壁面吸收廢氣的熱量全部蒸發，然后經過一段定容加熱過程后達到某一預設的目標狀態，此后控制模塊根據廢氣溫度傳感器的信號控制廢氣流經廢氣第一線路或廢氣第二線路。根據廢氣溫度傳感器1的信號，當廢氣溫度不處在后處理器要求的高效溫度窗內時，控制模塊控制廢氣進管電磁閥2和廢氣出管電磁閥23打開，廢氣直通管電磁閥4關閉，廢氣通過第一線路流進后處理器，廢氣第一線路的作用是調節廢氣溫度，盡量使廢氣溫度處于后處理器高效溫度窗，如果流經廢氣通道16的廢氣溫度高于蓄熱工質的溫度，工質會吸收高溫廢氣的熱量并蓄存；如果流經的廢氣溫度低于蓄熱工質的溫度時，工質向低溫廢氣傳熱，以此來達到控制廢氣溫度的目的。如果廢氣溫度滿足后處理器的要求，控制模塊控制廢氣進管電磁閥2和廢氣出管電磁閥23關閉，廢氣直通管電磁閥4打開，廢氣流經廢氣直通管21經廢氣第二線路直接流進后處理器。
所選用泵的出口壓力最高為10bar，所以只有當工質通道的壓力低于10bar時，低溫液態工質才可能被充入到工質通道，但工質達到目標狀態后其壓力遠遠高于10bar，所以欲往工質通道內充入低溫液態工質，必須先將工質通道泄壓至低于10bar。如果配備大功率，大出口壓力的泵，勢必會增加電能消耗，這與我們最初余能回收利用的節能目標是矛盾的，甚至會增加能量消耗；
本實用新型的創新點為溫壓調節器20，它的作用是通過分段式的壓力溫度調節方式來穩定工質通道內工質的溫度和壓力，使工質基本保持在預設的目標狀態附近，并且在溫壓調節過程中，狀態恒定箱15始終保持高溫高壓，即始終保持著加熱低溫廢氣的作用，利用低壓泵即可實現高壓蓄熱。定量工質被噴入到溫壓調節器20并經過一段定容加熱后會達到預設的目標狀態，此后工質仍會與持續經過廢氣通道16的廢氣換熱，可能吸熱，也可能放熱，所以工質的狀態會以目標狀態為中心上下波動，當控制模塊通過溫度壓力傳感器Ⅰ6和溫度壓力傳感器Ⅱ10檢測到工質通道內工質的壓力和溫度超過某一上限時(例如預設目標狀態溫度壓力值的1.1倍)，控制模塊控制壓力分割閥Ⅰ9和壓力分割閥Ⅱ18關閉(此時工質進電磁閥Ⅰ5和工質出管電磁閥25是關閉的，工質進電磁閥Ⅱ8是打開的)，將狀態調節箱17與狀態恒定箱15斷開，狀態調節箱17成為了一個孤立的工質通道，此時打開工質出管電磁閥25，狀態調節箱17內的高溫高壓氣態工質快速由工質出管27排向工質罐并液化，狀態調節箱17內的壓力將在很短的時間內下降到低于10bar(但狀態恒定箱15內的工質仍處在高溫高壓的狀態)，此過程排出工質的質量記為M排，M排可通過流量計22獲得，然后關閉工質出管電磁閥25和工質進電磁閥Ⅱ8，打開工質進電磁閥Ⅰ5和壓力分割閥Ⅰ9，在所選用泵的作用下低溫液態工質流經工質進管7、壓力分割閥Ⅰ9和噴嘴Ⅱ13被充入到狀態調節箱17，以工質進流量計14為根據，使工質充入量M充等于M排，然后關閉工質進電磁閥Ⅰ5，打開工質進電磁閥Ⅱ8和壓力分割閥Ⅱ18，狀態恒定箱15和狀態調節箱17重新連通，此時狀態恒定箱15內的工質壓力溫度高于狀態調節箱17內的，由于壓差和溫差的存在，狀態恒定箱15的高溫高壓工質氣體將流向狀態調節箱17進行熱交換，狀態調節箱17內新加入的低溫液態工質吸熱后蒸發，經過一段時間之后狀態恒定箱15和狀態調節箱17內的壓力溫度將達到平衡，因為冷熱工質的交換使得工質的能量減少(認為充放過程中溫壓控制器20內工質的吸熱量Q吸小于工質充放過程排出的熱量Q排，Q排＝M充c(T排-T充)＝M排c(T排-T充)，T充為充入的低溫液態工質的溫度，T排為排出的高溫工質的溫度，c為工質的比熱容)，所以平衡后的壓力溫度值會低于工質 充放之前的值。如果Q吸大于Q排，即狀態調節箱17的降壓降溫能力不足，可以并聯一個狀態調節箱以增強降壓降溫能力。
如果不利用分段式的壓力調節，只是通過打開工質出管電磁閥25將溫壓調節器20內所有工質的壓力降至10bar后再充入低溫液態工質，則會出現兩個問題。其一，工質充放持續時間長，壓力溫度調節速度慢。可能在充放過程還沒結束時內燃機就變為怠速或小負荷即廢氣溫度就變低了，這將不能滿足工況瞬變的車用內燃機的需求；其二，工質充放過程熱量損失大，溫壓調節器將失去加熱低溫廢氣的能力。欲將全部工質的壓力降到10bar，高溫工質放出量將會達到一半以上，熱量損失大，失去了加熱低溫廢氣的能力。
利用分段式的壓力調節方式來調節工質通道內的壓力和溫度便可解決以上問題，狀態調節箱17的容積小，工質充放時間短，可實現“快放、快充”；并且充放過程工質交換量小，熱量散失不會過大，狀態恒定箱15內仍保留著高溫高壓的工質，即使工況突然變到怠速或小負荷，即廢氣溫度突然降低，裝置仍具有較強的加熱低溫廢氣的能力，這對于工況瞬變的車用內燃機來說至關重要。
本實用新型的具體工作模式描述如下(以SCR后處理系統為例)：
模式一：即溫壓調節器20內工質目標狀態建立的過程。內燃機開始運行后，所述裝置要首先經過一個工質吸熱，并達到預設目標狀態的過程，所設的目標狀態可以根據后處理裝置要求的高效溫度、所選工質的臨界壓力而定，以SCR后處理系統，工質為R123為例(SCR后處理系統的高效廢氣溫度窗為220℃--280℃)，工質的目標狀態可預設為250℃，37bar。此過程時，廢氣進管電磁閥2和廢氣出管電磁閥23打開，廢氣直通管電磁閥4關閉，廢氣流經如上所述的第一線路，工質被充入到狀態恒定箱15和狀態調節箱17后，工質進電磁閥Ⅰ5和工質出管電磁閥25關閉，工質充入量以工質進流量計14為依據，質量為M1(M1＝ρ目標V，ρ目標為工質在預設目標狀態時的密度，V為工質通道的容積)。工質吸收廢氣的熱量升溫后蒸發，待液態工質全部汽化后，進入定容加熱過程，因為ρ目標為工質在預設目標狀態時的密度，所以理想情況下，當溫度達到250℃時，壓力則為37bar。工質溫度達到250℃時，控制模塊將采集到的工質實際壓力與37bar比較，如果大于37bar，控制模塊打開工質出管電磁閥25泄壓至37bar,如果小于37bar，說明工質的量不夠，需再加入部分工質，但此時工質壓力過高，泵的出口壓力達不到，所以需要將狀態調節箱17的壓力降至10bar以下后再充入部分工質，且使充入量大于放出量，此時，控制模塊控制壓力分割閥Ⅰ9和壓力分割閥Ⅱ18關閉，工質出管電磁閥25打開，放出少部分工質，質量M0，然后工質進電磁閥Ⅱ8和工質出管電磁閥25關閉，工質進電磁閥Ⅰ5和壓力分割閥Ⅰ9打開，充入部分工質，質量大于M0，然后工質進電磁閥Ⅰ5關閉，工質進電磁閥Ⅱ8和壓力分割閥Ⅱ18打開，狀態恒定箱15和狀態調節箱17重新連通，待工質溫度達到250℃時，控制模塊采集工質通道的實際壓力，將采集到的實際壓力與37bar比較，如此往復，直到工質達到目標狀態。裝置的最大蓄熱量即工質通道最大容積也即工質存儲量可根據內燃機的常用廢氣熱狀態和溫壓調節器20的總傳熱系數來設計，如果內燃機平均小負荷運行(此工況廢氣溫度低)的時間較長，廢氣質量流量較大，則選用較大容積的工質通道，以保證該裝置有足夠的溫度調節能力。內燃機運行幾分鐘后工質的目標狀態便可達到，然后控制模塊根據廢氣溫度傳感器1所反饋的廢氣溫度，控制該裝置轉向下面某個工作模式。
模式二：工質放熱過程，即工質加熱低溫廢氣的過程。工質的目標狀態達到后，如果廢氣溫度傳感器1檢測到廢氣溫度低于220℃，控制模塊控制廢氣進管電磁閥2和廢氣出管電 磁閥23打開，廢氣直通管電磁閥4關閉，廢氣經第一線路吸熱升溫后流向后處理器。
模式三：工質吸熱過程，即工質冷卻高溫廢氣的過程。如果廢氣溫度傳感器1檢測到廢氣溫度高于280℃，廢氣進管電磁閥2和廢氣出管電磁閥23打開，廢氣直通管電磁閥4關閉，廢氣流經第一線路。此時工質的狀態有兩種可能，其一，工質低于目標狀態，這是由在“模式二”中工質被低溫廢氣吸熱所致，此時工質對高溫廢氣有較好的冷卻作用，并且也是積蓄熱量的過程；其二，工質處在或高于預設目標狀態，這是由內燃機持續高負荷運行，廢氣持續高溫所致，此種情況下工質持續吸熱后壓力溫度將會超過控制模塊內預設的上限值，此時便需要通過溫壓調節器20按上文提到的分段式壓力溫度調節方法來調節工質的壓力和溫度，使其始終保持在目標狀態附近，此種情況下，工質對高溫廢氣也具有一定的冷卻作用。安全閥24是單向閥，與工質出管電磁閥25并聯，當工質通道壓力超過某一安全上限時，工質將由狀態恒定箱15通過安全閥24流出以泄壓。
模式四：即廢氣直通過程，如果廢氣溫度傳感器1檢測到廢氣溫度在220℃至280℃之間，即滿足后處理器的溫度要求，控制模塊控制廢氣進管電磁閥2和廢氣出管電磁閥23關閉，廢氣直通管電磁閥4打開，廢氣經廢氣直通管21直接流進后處理器。
內燃機開始運行后，所述裝置首先按模式一運行，待工質達到預設目標狀態后，控制模塊根據廢氣溫度傳感器1的信號控制該裝置運行在其他三個模式下，從而將車用內燃機高起伏、瞬變的廢氣溫度控制在后處理器所要求的高效溫度窗內。
為了敘述方便，附圖1中溫壓調節器20只畫出了兩個工質通道和一個廢氣通道，但在實際實現過程中，可以根據具體廢氣熱狀態以附圖1所示溫壓調節器為最小單元進行多個并聯，以加強該裝置的溫度調節能力；廢氣和工質也可采用逆流的方式；為避免模糊本實用新型的重點，本實用新型只對系統結構作示意說明，所述的各管件及溫壓調節器20等部件可以有不同的具體實現形式，例如采用具體的零部件或材料，只要不違背中心思想即可。