[發明專利]發動機的廢熱利用裝置

有效

• 申請號: 201380036271.6
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN104603439A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 原口智規;牧野肇;永井宏幸
• 申請（專利權）人: 三電有限公司
• 主分類號: F02G5/00
• 分類號: F02G5/00;F01K23/02;F01P3/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 金紅蓮

1.一種發動機的廢熱利用裝置，其特征在于，包括：

朗肯循環裝置，該朗肯循環裝置在制冷劑的循環通路上具有：蒸發器，該蒸發器利用發動機的廢熱對制冷劑進行加熱并使其蒸發；膨脹機，該膨脹機使經過該蒸發器后的制冷劑膨脹，從而產生動力；冷凝機，該冷凝機使經過該膨脹機后的制冷劑冷凝；以及泵，該泵將經過該冷凝機后的制冷劑輸送到所述蒸發器，并且還設有繞過所述膨脹機來使制冷劑流通的膨脹機旁通通路和對該膨脹機旁通通路進行開閉的旁通閥；

傳輸機構，該傳輸機構將所述朗肯循環裝置的輸出傳輸至所述發動機；以及

計算處理部，該計算處理部計算出所述朗肯循環裝置的輸出，并將計算得到的所述朗肯循環裝置的輸出輸出到對所述發動機進行輸出控制的發動機控制部，

所述計算處理部具有：

第一轉矩推定部，該第一轉矩推定部基于所述朗肯循環裝置的高壓側的制冷劑壓力和低壓側的制冷劑壓力，來推定所述旁通閥處于開閥狀態下的所述膨脹機的轉矩；以及

第二轉矩推定部，該第二轉矩推定部基于所述朗肯循環裝置的高壓側的制冷劑壓力和低壓側的制冷劑壓力，來推定所述旁通閥處于閉閥狀態下的所述膨脹機的轉矩，

基于利用所述第一轉矩推定部推定得到的轉矩推定值或利用所述第二轉矩推定部推定得到的轉矩推定值，來計算所述朗肯循環裝置的輸出。

2.如權利要求1所述的發動機的廢熱利用裝置，其特征在于，

所述計算處理部基于利用所述第一轉矩推定部推定得到的轉矩推定值和利用所述第二轉矩推定部推定得到的轉矩推定值中的較大一方的值，來計算所述朗肯循環裝置的輸出。

3.如權利要求1所述的發動機的廢熱利用裝置，其特征在于，

所述計算處理部判斷所述旁通閥的開閉狀態，

在所述旁通閥開閥的情況下，基于利用所述第一轉矩推定部推定得到的轉矩推定值來計算所述朗肯循環裝置的輸出，

在所述旁通閥閉閥的情況下，基于利用所述第一轉矩推定部推定得到的轉矩推定值和利用所述第二轉矩推定部推定得到的轉矩推定值中的較大一方的值，來計算所述朗肯循環裝置的輸出。

4.如權利要求1所述的發動機的廢熱利用裝置，其特征在于，

所述發動機經由所述傳輸機構來驅動所述泵，

所述計算處理部從利用所述第一轉矩推定部推定得到的轉矩推定值或利用所述第二轉矩推定部推定得到的轉矩推定值減去用于對所述泵進行驅動的負載轉矩，來計算所述朗肯循環裝置的輸出。

5.如權利要求1所述的發動機的廢熱利用裝置，其特征在于，

所述第一轉矩推定部及所述第二轉矩推定部還基于所述膨脹機的轉速來推定所述膨脹機的轉矩。

6.如權利要求5所述的發動機的廢熱利用裝置，其特征在于，

所述膨脹機和所述泵作為經由相同的轉軸形成為一體的泵一體型膨脹機來構成，并且所述發動機經由所述傳輸機構來驅動所述泵，或者所述膨脹機驅動所述泵，

所述第一轉矩推定部推定出所述旁通閥處于開閥狀態下的所述泵一體型膨脹機的轉矩，

所述第二轉矩推定部推定出所述旁通閥處于開閥狀態下的所述泵一體型膨脹機的轉矩。

7.如權利要求1所述的發動機的廢熱利用裝置，其特征在于，

所述第二轉矩推定部還基于所述膨脹機入口的制冷劑溫度或者與其相關聯的某個值來推定所述膨脹機的轉矩。

8.一種發動機的廢熱利用裝置，其特征在于，包括：

朗肯循環裝置，該朗肯循環裝置在制冷劑的循環通路上具有：蒸發器，該蒸發器利用發動機的廢熱對制冷劑進行加熱并使其蒸發；膨脹機，該膨脹機使經過該蒸發器后的制冷劑膨脹，從而產生動力；冷凝機，該冷凝機使經過該膨脹機后的制冷劑冷凝；以及泵，該泵將經過該冷凝機后的制冷劑輸送到所述蒸發器，并且還設有繞過所述膨脹機來使制冷劑流通的膨脹機旁通通路和對該膨脹機旁通通路進行開閉的旁通閥；

傳輸機構，該傳輸機構將所述朗肯循環裝置的輸出傳輸至所述發動機；以及

計算處理部，該計算處理部基于所述膨脹機的轉矩計算出所述朗肯循環裝置的輸出，并將計算得到的所述朗肯循環裝置的輸出輸出到對所述發動機進行輸出控制的發動機控制部，

所述計算處理部具有轉矩推定部，該轉矩推定部基于所述朗肯循環裝置的高壓側的制冷劑壓力和低壓側的制冷劑壓力，來推定所述膨脹機的轉矩，并對該推定得到的所述膨脹機的轉矩的最小值進行限制。