[发明专利]用于朗肯循环系统的异常检测装置和异常检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于郎肯循环(Rankine cycle)系统的异常检测装置和异常检测方法，其中在该郎肯循环系统中，由内燃机所产生的废热经由蒸气被回收。

背景技术

通过使用郎肯循环来回收伴随着内燃机的驱动所产生的废热的废热回收装置是公知的。在这种类型的废热回收装置中，内燃机的水冷式冷却系统被构造为具有密封结构，并且通过使用被该内燃机的废热所蒸发的冷却介质(蒸气)来驱动膨胀器(涡轮机)，并且通过将该蒸气所具有的热能转换成机械能或电能来回收该热能。例如，日本专利申请特开No.2008-169760(JP-A-2008-169760)中所描述的废热回收装置通过将来自发动机的冷却剂经由气液分离器供应到过热器来将热能转换成电能，从而使该冷却剂蒸发，并且接着通过使用所产生的蒸气来致动膨胀器。

另外，如下所述，已经公开了一种判定这样的废热回收装置的故障的存在或不存在的装置。日本专利申请特开No.2008-169731(JP-A-2008-169731)中所描述的废热回收装置通过从发动机转速计算膨胀器的预测回收工作量(发电量)，并且接着将该预测回收工作量与校正系数的乘积和该膨胀器的实测回收工作量(发电量)的绝对值进行比较，来判定郎肯循环系统中的、到涡轮机的供应通路中是否存在蒸气泄露。日本专利中请特开No.2010-174848(JP-A-2010-174848)中所描述的废热回收装置通过使用被设置在冷却介质泵与蒸发器之间的流动路径中的冷却介质压力传感器对郎肯循环的回路中的压力进行监测，来判定该冷却介质泵是否存在故障。日本专利申请特开No.2006-17108(JP-A-2006-17108)中所描述的热循环装置通过将液体泵上游压力值与下游压力值的差值和预定的压力值进行比较，来判定郎肯循环是否存在异常。日本专利申请特开No.59-43910(JP-A-59-43910)描述了，在郎肯循环中，基于发电机的输出变化来检测涡轮机的异常。日本专利中请特开No.2006-170185(JP-A-2006-170185)描述了，在郎肯循环中，基于与膨胀器一体化的发电机的转速来检测该发电机的控制异常。日本专利申请特开No.2008-255923(JP-A-2008-255923)描述了，在郎肯循环中，检测工作流体的泄露。此外，日本专利申请特开No.61-152920(JP-A-61-152920)公开了一种用于内燃机的沸腾冷却装置，其中如果被设置在储液罐中的温度传感器的输出值大于或等于基准值，则该沸腾冷却装置检测到异常，如冷凝器的堵塞等。

顺便提及，在回收内燃机的废热的郎肯循环系统中，如果作为工作流体的冷却介质或蒸气在该郎肯循环系统内没有正常循环，则来自该内燃机的废热不能被回收。当工作流体在该郎肯循环系统内没有正常循环时，可想到各种原因，包括：内燃机的冷却系统的故障、被配置在通路(工作流体通过该通路循环)中的电磁阀或水泵的故障、通路间的工作流体的泄露、等等。因此，为了具体地判定工作流体在郎肯循环系统中不能正常循环的原因，不能够说只执行与单个原因有关的判定就足够了。即，必须综合执行与可能是工作流体在郎肯循环中不能正常循环的故障原因的事件有关的判定。但是，尽管已经公开了执行与工作流体在郎肯循环系统中不能正常循环的故障的个别原因有关的判定的装置，但是没有公开综合执行与这些原因有关的判定的构造。因此，郎肯循环系统还存在改进的空间。

发明内容

因此，本发明提供了异常检测装置和异常检测方法，其尤其改善了判定工作流体在郎肯循环系统内不能正常循环的原因的准确度。