JP6860351B2 - Rankine cycle controller - Google Patents

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Description

本発明は、ランキンサイクルの制御装置に関する。 The present invention relates to a Rankine cycle controller.

従来、熱を利用して機械エネルギを生成するランキンサイクルが知られている。例えば、車両に適用されるランキンサイクルは、車両において生じるエンジンの廃熱を用いて機械エネルギを生成する。ランキンサイクルは、具体的には、加熱される作動媒体が循環する流路と、当該流路に設けられ作動媒体を循環させるポンプと、当該流路に設けられ作動媒体を膨張させて回転エネルギを生成する膨張器と、を含む。さらに、膨張器に発電機を連結することによって、膨張器により生成された回転エネルギを用いて発電することができる。それにより、熱を利用した発電である熱発電が実現される。このような熱発電に関する分野において、装置を小型化するために、ポンプ及び膨張器の双方に発電機を連結させる技術が提案されている。 Conventionally, the Rankine cycle that uses heat to generate mechanical energy is known. For example, the Rankine cycle applied to a vehicle uses the waste heat of the engine generated in the vehicle to generate mechanical energy. Specifically, the Rankine cycle includes a flow path in which a heated working medium circulates, a pump provided in the flow path for circulating the working medium, and a flow path provided in the flow path to expand the working medium to generate rotational energy. Including an inflator to produce. Further, by connecting a generator to the inflator, it is possible to generate electricity using the rotational energy generated by the inflator. As a result, thermoelectric power generation, which is power generation using heat, is realized. In such a field related to thermoelectric power generation, a technique for connecting a generator to both a pump and an expander has been proposed in order to reduce the size of the device.

例えば、特許文献1には、廃熱回収効率が低下せずに、コンパクトでコストを低減した車両用廃熱回収システムを提供するために、車両の廃熱により作動流体を加熱する熱交換器、当該熱交換器で加熱された作動流体を膨張させる膨張機、当該膨張機で膨張された作動流体を冷却するコンデンサ、及び当該コンデンサで冷却された作動流体を循環するポンプを有するランキンサイクルと、当該ポンプ及び当該膨張機に連結する負荷機とを備える車両用排熱回収システムにおいて、負荷機がモータとして当該ポンプを駆動すると共に発電機として当該膨張機の動力を利用して発電を行う技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 describes a heat exchanger that heats a working fluid by waste heat of a vehicle in order to provide a compact and cost-reduced vehicle waste heat recovery system without lowering the waste heat recovery efficiency. A Rankin cycle having an expander that expands the working fluid heated by the heat exchanger, a capacitor that cools the working fluid expanded by the expander, and a pump that circulates the working fluid cooled by the condenser, and the said. Disclosed in a vehicle waste heat recovery system including a pump and a load machine connected to the expander, a technique in which the load machine drives the pump as a motor and generates power by using the power of the expander as a generator. Has been done.

特開2006−242174号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-242174

このように、ポンプ及び膨張器の双方に発電機を連結させることによって、ポンプを専用の電動モータによって駆動させるように構成した場合と比較して、装置を小型化することができる。しかしながら、熱発電に関する分野において、装置をより効果的に小型化することが望ましいと考えられる。 By connecting the generator to both the pump and the expander in this way, the device can be miniaturized as compared with the case where the pump is driven by a dedicated electric motor. However, in the field of thermoelectric generation, it is considered desirable to miniaturize the device more effectively.

具体的には、ポンプ及び膨張器の双方に発電機を連結させる場合、ポンプ及び膨張器の回転軸が一体に回転するように構成され得る。このような場合、ポンプ及び膨張器の回転速度の差を調整することは困難であるので、ポンプ及び膨張器のそれぞれから下流側へ吐出される作動媒体の流量(以下、吐出流量とも称する。)の差を調整することが困難となり得る。それにより、膨張器に供給される気相の作動媒体の体積(以下、蒸気体積流量とも称する。)は、膨張器へ供給される気相の作動媒体の温度(以下、蒸気温とも称する。)によらず略一定となり得る。なお、蒸気体積流量は、換言すると、膨張器を単位時間あたりに通過する気相の作動媒体の体積に相当する。 Specifically, when the generator is connected to both the pump and the inflator, the rotating shafts of the pump and the inflator may be configured to rotate integrally. In such a case, since it is difficult to adjust the difference in the rotational speeds of the pump and the inflator, the flow rate of the working medium discharged from each of the pump and the inflator to the downstream side (hereinafter, also referred to as a discharge flow rate). The difference between the two can be difficult to adjust. As a result, the volume of the working medium of the gas phase supplied to the expander (hereinafter, also referred to as steam volume flow rate) is the temperature of the working medium of the gas phase supplied to the inflator (hereinafter, also referred to as steam temperature). It can be almost constant regardless. In other words, the steam volume flow rate corresponds to the volume of the working medium of the gas phase passing through the expander per unit time.

蒸気体積流量が略一定である場合において、理想気体の状態方程式によれば、膨張器へ供給される気相の作動媒体の圧力(以下、蒸気圧とも称する。)は蒸気温と相関を有する。よって、蒸気温が上昇することによって、蒸気圧が過剰に高くなり得るので、膨張器が破損するおそれがある。一方、蒸気温が低下することによって、蒸気圧が過剰に低くなり得るので、膨張器によって生成される回転エネルギの減少に伴い発電量が減少し得る。ゆえに、蒸気圧を蒸気温に応じて適切に調整する必要性が生じ得る。 When the steam volume flow rate is substantially constant, according to the ideal gas law, the pressure of the working medium of the gas phase supplied to the expander (hereinafter, also referred to as vapor pressure) has a correlation with the vapor temperature. Therefore, as the steam temperature rises, the vapor pressure may become excessively high, which may damage the expander. On the other hand, as the steam temperature decreases, the vapor pressure can become excessively low, so that the amount of power generation can decrease as the rotational energy generated by the expander decreases. Therefore, it may be necessary to adjust the vapor pressure appropriately according to the steam temperature.

ここで、ポンプ及び膨張器の双方に発電機を連結させる場合において、ポンプ又は膨張器の1回転あたりの吐出量を調整する機構を設けることによって、ポンプ及び膨張器の吐出流量の差を蒸気温に応じて調整可能とすることが考えられる。それにより、蒸気圧を蒸気温に応じて適切に調整し得ることが期待される。しかしながら、そのような機構は、比較的部品点数が多いので、装置をより効果的に小型化することが困難となり得る。 Here, when the generator is connected to both the pump and the inflator, the difference in the discharge flow rate between the pump and the inflator is set to the steam temperature by providing a mechanism for adjusting the discharge amount per rotation of the pump or the inflator. It is conceivable to make it adjustable according to. Thereby, it is expected that the vapor pressure can be appropriately adjusted according to the steam temperature. However, since such a mechanism has a relatively large number of parts, it may be difficult to miniaturize the device more effectively.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、装置をより効果的に小型化することが可能な、新規かつ改良されたランキンサイクルの制御装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a new and improved Rankine cycle control device capable of more effectively miniaturizing the device. Is to provide.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、加熱される作動媒体が循環する流路である作動媒体流路と、前記作動媒体流路に設けられ前記作動媒体流路内で前記作動媒体を循環させるポンプと、前記作動媒体流路に設けられ前記作動媒体を膨張させて回転エネルギを生成する膨張器と、を含むランキンサイクルの制御装置において、前記ポンプ及び前記膨張器は、モータジェネレータとそれぞれ連結され、前記ランキンサイクルには、前記作動媒体流路における前記ポンプより下流側と上流側とを連通するバイパス流路及び前記バイパス流路内を前記作動媒体流路における前記ポンプより下流側から上流側へ還流する前記作動媒体の流量である還流量を調整可能な流量調整機構が設けられ、前記制御装置は、前記流量調整機構により調整される前記還流量を、前記膨張器へ供給される気相の前記作動媒体の温度である蒸気温に応じて制御し、前記蒸気温が所定の圧力における前記作動媒体の沸点より高い場合、前記蒸気温が高くなるにつれて、前記還流量を増大させることによって、前記ポンプから前記膨張器へ送られる流量に対して前記膨張器の吐出量を相対的に大きくする、ランキンサイクルの制御装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, in the working medium flow path, which is a flow path through which the heated working medium circulates, and in the working medium flow path provided in the working medium flow path. In a Rankine cycle control device comprising a pump that circulates the working medium and an inflator that is provided in the working medium flow path to expand the working medium to generate rotational energy, the pump and the inflator are Each of them is connected to a motor generator, and in the Rankine cycle, a bypass flow path that communicates with the downstream side and the upstream side of the pump in the working medium flow path and the inside of the bypass flow path from the pump in the working medium flow path. A flow rate adjusting mechanism capable of adjusting the recirculation amount, which is the flow rate of the working medium that recirculates from the downstream side to the upstream side, is provided, and the control device transfers the recirculation amount adjusted by the flow rate adjusting mechanism to the inflator. It is controlled according to the steam temperature which is the temperature of the working medium of the supplied gas phase, and when the steam temperature is higher than the boiling point of the working medium at a predetermined pressure, the recirculation amount is increased as the steam temperature becomes higher. A Rankine cycle controller is provided that increases the discharge rate of the inflator relative to the flow rate sent from the pump to the inflator.

前記制御装置は、前記蒸気温が前記所定の圧力における前記作動媒体の沸点以下である場合、前記蒸気温が低くなるにつれて、前記還流量を増大させることによって、前記ポンプから前記膨張器へ送られる流量に対して前記膨張器の吐出量を相対的に大きくしてもよい。 The control device, when the steam temperature is below the boiling point of the working medium in the predetermined pressure, as the steam temperature is lowered, by Rukoto increase the recirculation amount, feed from the pump to the expander The discharge amount of the inflator may be relatively large with respect to the flow rate to be obtained.

前記作動媒体流路には、前記膨張器を通過した気相の前記作動媒体を凝縮する凝縮器が設けられ、前記バイパス流路は、前記作動媒体流路における前記ポンプより上流側において、前記作動媒体流路における前記凝縮器より下流側と接続されてもよい。 The working medium flow path is provided with a condenser that condenses the working medium of the gas phase that has passed through the expander, and the bypass flow path operates on the upstream side of the pump in the working medium flow path. It may be connected to the downstream side of the condenser in the medium flow path.

前記作動媒体流路には、前記ポンプにより吸い上げられる前記作動媒体が貯留されるタンクが設けられ、前記バイパス流路は、前記作動媒体流路における前記ポンプより上流側において、前記作動媒体流路における前記タンクより下流側と接続されてもよい。 The working medium flow path is provided with a tank in which the working medium sucked up by the pump is stored, and the bypass flow path is located upstream of the pump in the working medium flow path and in the working medium flow path. It may be connected to the downstream side of the tank.

前記流量調整機構は、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路の流路面積を調整することによって前記還流量を調整可能なオリフィスを含んでもよい。 The flow rate adjusting mechanism may include an orifice provided in the bypass flow path and capable of adjusting the flow rate amount by adjusting the flow path area of the bypass flow path.

以上説明したように本発明によれば、装置をより効果的に小型化することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the device can be miniaturized more effectively.

本発明の実施形態に係る車両の充電システムの概略構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the schematic structure of the charging system of the vehicle which concerns on embodiment of this invention. 作動媒体の蒸気圧曲線の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the vapor pressure curve of a working medium. 蒸気温と目標蒸気圧との関係性の一例について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the relationship between a steam temperature and a target vapor pressure. 蒸気温とバイパス流路の流路面積との関係性を表すマップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map which shows the relationship between the steam temperature and the flow path area of a bypass flow path. 蒸気温と作動媒体の還流量との関係性の一例について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the relationship between the steam temperature and the recirculation amount of a working medium.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

<1.充電システムの構成>
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る車両の充電システム10の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係る充電システム10の概略構成の一例を示す模式図である。充電システム10は、例えば、図1に示したように、エンジン11と、駆動力伝達系51と、駆動輪21と、高電圧バッテリ31と、走行用モータジェネレータ(走行用M/G)41と、ポンプ用モータジェネレータ(ポンプ用M/G)61と、ランキンサイクル70と、制御装置100と、を備える。
<1. Charging system configuration>
First, with reference to FIG. 1, a schematic configuration of a vehicle charging system 10 according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a schematic configuration of the charging system 10 according to the present embodiment. The charging system 10, for example, includes an engine 11, a driving force transmission system 51, a driving wheel 21, a high-voltage battery 31, and a traveling motor generator (traveling M / G) 41, as shown in FIG. , A pump motor generator (pump M / G) 61, a Rankine cycle 70, and a control device 100.

エンジン11は、車両の走行状態に応じて運転又は停止する。例えば、エンジン11は、車両の走行中において要求トルクに応じて運転又は停止する。エンジン11の運転により生成された駆動力は、駆動力伝達系51を介して、駆動輪21へ伝達される。エンジン11のシリンダブロックやシリンダヘッドには、冷却水が循環する冷却水流路13が、エンジン11を冷却するために設けられている。エンジン11の廃熱は、冷却水流路13内を循環する冷却水によって回収される。冷却水流路13は、エンジン11の外部においてランキンサイクル70の熱交換器74と接続され、熱交換器74においてランキンサイクル70の作動媒体と熱交換を行う。 The engine 11 starts or stops according to the running state of the vehicle. For example, the engine 11 starts or stops according to a required torque while the vehicle is running. The driving force generated by the operation of the engine 11 is transmitted to the driving wheels 21 via the driving force transmission system 51. The cylinder block and cylinder head of the engine 11 are provided with a cooling water flow path 13 for circulating cooling water to cool the engine 11. The waste heat of the engine 11 is recovered by the cooling water circulating in the cooling water flow path 13. The cooling water flow path 13 is connected to the heat exchanger 74 of the Rankine cycle 70 outside the engine 11, and exchanges heat with the operating medium of the Rankine cycle 70 in the heat exchanger 74.

高電圧バッテリ31は、高電圧(例えば、200V)の電力供給源である。具体的には、高電圧バッテリ31は、ポンプ用モータジェネレータ61及び走行用モータジェネレータ41へ電力をそれぞれ供給する他、車両内の各種装置へ電力を供給する低電圧バッテリへ電力を供給する。高電圧バッテリ31には、ポンプ用モータジェネレータ61により発電された電力及び走行用モータジェネレータ41により発電された電力が、それぞれ蓄電される。 The high voltage battery 31 is a high voltage (for example, 200V) power supply source. Specifically, the high-voltage battery 31 supplies electric power to the pump motor generator 61 and the traveling motor generator 41, respectively, and also supplies electric power to the low-voltage battery that supplies electric power to various devices in the vehicle. The high-voltage battery 31 stores the electric power generated by the pump motor generator 61 and the electric power generated by the traveling motor generator 41, respectively.

走行用モータジェネレータ41は、車両の駆動力を生成する駆動用モータとしての機能を有する。また、走行用モータジェネレータ41は、車両の減速時に車両の運動エネルギを用いて発電し、発電された電力を高電圧バッテリ31へ蓄電する制動発電用発電機としての機能を有する。走行用モータジェネレータ41は、例えば、三相交流式のモータとインバータ装置とを備え、当該インバータ装置を介して高電圧バッテリ31と電気的に接続されている。なお、当該インバータ装置はコンバータ装置としての機能も有する。 The traveling motor generator 41 has a function as a driving motor that generates a driving force for the vehicle. Further, the traveling motor generator 41 has a function as a braking power generation generator that generates electricity by using the kinetic energy of the vehicle when the vehicle is decelerated and stores the generated electric power in the high voltage battery 31. The traveling motor generator 41 includes, for example, a three-phase AC motor and an inverter device, and is electrically connected to the high-voltage battery 31 via the inverter device. The inverter device also has a function as a converter device.

走行用モータジェネレータ41が駆動用モータとして機能する場合、高電圧バッテリ31から走行用モータジェネレータ41へ直流電力が供給される。走行用モータジェネレータ41において、当該直流電力は、インバータ装置によって交流電力に変換され、モータへ供給される。それにより、走行用モータジェネレータ41のモータによって駆動力が生成される。走行用モータジェネレータ41により生成された駆動力は、駆動力伝達系51を介して、駆動輪21へ伝達される。制御装置100は、走行用モータジェネレータ41のインバータ装置を制御することによって、走行用モータジェネレータ41による駆動力の生成を制御する。 When the traveling motor generator 41 functions as a driving motor, DC power is supplied from the high-voltage battery 31 to the traveling motor generator 41. In the traveling motor generator 41, the DC power is converted into AC power by the inverter device and supplied to the motor. As a result, the driving force is generated by the motor of the traveling motor generator 41. The driving force generated by the traveling motor generator 41 is transmitted to the driving wheels 21 via the driving force transmission system 51. The control device 100 controls the generation of the driving force by the traveling motor generator 41 by controlling the inverter device of the traveling motor generator 41.

走行用モータジェネレータ41が車両の減速時に制動発電用発電機として機能する場合、制御装置100により走行用モータジェネレータ41のインバータ装置が制御されることによって、駆動輪21の回転エネルギを用いてモータにより発電が行われる。発電された交流電力は、インバータ装置により直流電力に変換され、高電圧バッテリ31へ蓄電される。それにより、駆動輪21の回転に抵抗が与えられ、制動力が発生する。制御装置100は、走行用モータジェネレータ41のインバータ装置を制御することによって、走行用モータジェネレータ41による発電を制御する。具体的には、制御装置100は、インバータ装置を介して走行用モータジェネレータ41の出力電圧を制御する。 When the traveling motor generator 41 functions as a braking power generator when the vehicle is decelerated, the control device 100 controls the inverter device of the traveling motor generator 41, so that the motor uses the rotational energy of the drive wheels 21. Power is generated. The generated AC power is converted into DC power by the inverter device and stored in the high-voltage battery 31. As a result, resistance is given to the rotation of the drive wheels 21, and braking force is generated. The control device 100 controls the power generation by the traveling motor generator 41 by controlling the inverter device of the traveling motor generator 41. Specifically, the control device 100 controls the output voltage of the traveling motor generator 41 via the inverter device.

ランキンサイクル70は、車両のエンジン11の廃熱を用いて、機械エネルギを生成する。ランキンサイクル70は、例えば、図1に示したように、作動媒体流路71と、ポンプ73と、熱交換器74と、膨張器75と、凝縮器77と、タンク79と、バイパス流路76と、流量調整機構72と、を含む。 The Rankine cycle 70 uses the waste heat of the vehicle engine 11 to generate mechanical energy. The Rankine cycle 70 includes, for example, as shown in FIG. 1, a working medium flow rate 71, a pump 73, a heat exchanger 74, an expander 75, a condenser 77, a tank 79, and a bypass flow rate 76. And the flow rate adjusting mechanism 72.

作動媒体流路71は、加熱される作動媒体が循環する流路である。作動媒体として、例えば、水、フロン、又はアルコールが適用され得る。作動媒体流路71には、ポンプ73、熱交換器74、膨張器75、凝縮器77、及びタンク79が順に設けられる。 The working medium flow path 71 is a flow path through which the heated working medium circulates. As the working medium, for example, water, chlorofluorocarbons, or alcohol can be applied. A pump 73, a heat exchanger 74, an expander 75, a condenser 77, and a tank 79 are provided in this order in the working medium flow path 71.

ポンプ73は、作動媒体流路71内で作動媒体を循環させる。具体的には、タンク79にはポンプ73により吸い上げられる作動媒体が貯留され、ポンプ73はタンク79に貯留された作動媒体を吸い上げる。それにより、作動媒体流路71内で作動媒体が循環する。ポンプ73は、ポンプ用モータジェネレータ61と連結される。例えば、ポンプ用モータジェネレータ61は三相交流式のモータとインバータ装置とを備え、ポンプ73の回転軸が当該モータの回転子と連結される。また、ポンプ73は、ポンプ用モータジェネレータ61によって駆動される。具体的には、制御装置100からの動作指示に基づいてポンプ用モータジェネレータ61により駆動力が生成され、当該駆動力がポンプ73の回転軸へ出力されることによって、ポンプ73の駆動が制御されるように構成される。 The pump 73 circulates the working medium in the working medium flow path 71. Specifically, the working medium sucked up by the pump 73 is stored in the tank 79, and the pump 73 sucks up the working medium stored in the tank 79. As a result, the working medium circulates in the working medium flow path 71. The pump 73 is connected to the pump motor generator 61. For example, the pump motor generator 61 includes a three-phase AC motor and an inverter device, and the rotating shaft of the pump 73 is connected to the rotor of the motor. Further, the pump 73 is driven by a pump motor generator 61. Specifically, a driving force is generated by the pump motor generator 61 based on an operation instruction from the control device 100, and the driving force is output to the rotation shaft of the pump 73 to control the driving of the pump 73. Is configured to.

熱交換器74には、作動媒体流路71及び冷却水流路13が接続される。熱交換器74において、作動媒体と冷却水との間で熱交換が行われる。それにより、作動媒体は、エンジン11の廃熱を有する冷却水によって加熱され、気化する。このように、ランキンサイクル70の作動媒体は、例えば、車両のエンジン11の廃熱によって加熱されてもよい。 The working medium flow path 71 and the cooling water flow path 13 are connected to the heat exchanger 74. In the heat exchanger 74, heat exchange is performed between the working medium and the cooling water. As a result, the working medium is heated and vaporized by the cooling water having the waste heat of the engine 11. As described above, the operating medium of the Rankine cycle 70 may be heated by, for example, the waste heat of the engine 11 of the vehicle.

膨張器75は、作動媒体を膨張させて回転エネルギを生成する。具体的には、膨張器75は、熱交換器74で気化した作動媒体を膨張させて回転エネルギを生成する。例えば、膨張器75において、作動媒体は膨張室へ吸入され、膨張室で作動媒体が膨張し、羽根車が作動媒体の流れを受けることにより、当該羽根車と接続された回転軸の回転運動のエネルギが生成される。膨張器75はポンプ用モータジェネレータ61と連結される。具体的には、膨張器75の回転軸がポンプ用モータジェネレータ61のモータの回転子と連結される。ゆえに、膨張器75により生成された回転エネルギは、膨張器75の回転軸を介してポンプ用モータジェネレータ61へ伝達される。 The inflator 75 expands the working medium to generate rotational energy. Specifically, the expander 75 expands the working medium vaporized by the heat exchanger 74 to generate rotational energy. For example, in the expander 75, the working medium is sucked into the expansion chamber, the working medium expands in the expansion chamber, and the impeller receives the flow of the working medium, so that the rotary motion of the rotating shaft connected to the impeller is moved. Energy is generated. The inflator 75 is connected to the pump motor generator 61. Specifically, the rotating shaft of the expander 75 is connected to the rotor of the motor of the pump motor generator 61. Therefore, the rotational energy generated by the inflator 75 is transmitted to the pump motor generator 61 via the rotation shaft of the inflator 75.

凝縮器77は、膨張器75を通過した気相の作動媒体を凝縮する。凝縮器77は、具体的には、作動媒体が有する熱を作動媒体流路71の外部へ放出させることによって、当該作動媒体を冷却する。それにより、気相の作動媒体が凝縮される。凝縮器77によって凝縮された作動媒体は、タンク79へ貯留される。タンク79へ貯留された作動媒体は、再び、ポンプ73によって吸い上げられる。このように、作動媒体は、ポンプ73、熱交換器74、膨張器75、凝縮器77、及びタンク79を順に流れることによって、ランキンサイクル70において循環する。 The condenser 77 condenses the working medium of the gas phase that has passed through the expander 75. Specifically, the condenser 77 cools the working medium by releasing the heat of the working medium to the outside of the working medium flow path 71. As a result, the working medium of the gas phase is condensed. The working medium condensed by the condenser 77 is stored in the tank 79. The working medium stored in the tank 79 is sucked up again by the pump 73. In this way, the working medium circulates in the Rankine cycle 70 by sequentially flowing through the pump 73, the heat exchanger 74, the expander 75, the condenser 77, and the tank 79.

ポンプ用モータジェネレータ61は、ポンプ73及び膨張器75とそれぞれ連結される本発明に係るモータジェネレータに相当する。ポンプ用モータジェネレータ61は、ポンプ73を駆動するための駆動力を出力可能である。また、ポンプ用モータジェネレータ61は、膨張器75により生成された回転エネルギを用いて発電可能である。ポンプ用モータジェネレータ61は、例えば、上述したように、三相交流式のモータとインバータ装置を備え、当該インバータ装置を介して高電圧バッテリ31と電気的に接続されている。なお、当該インバータ装置はコンバータ装置としての機能も有する。 The pump motor generator 61 corresponds to the motor generator according to the present invention, which is connected to the pump 73 and the inflator 75, respectively. The pump motor generator 61 can output a driving force for driving the pump 73. Further, the pump motor generator 61 can generate electricity by using the rotational energy generated by the inflator 75. As described above, the pump motor generator 61 includes, for example, a three-phase AC motor and an inverter device, and is electrically connected to the high-voltage battery 31 via the inverter device. The inverter device also has a function as a converter device.

ポンプ用モータジェネレータ61がポンプ73を駆動するための駆動力を出力する駆動用モータとして機能する場合、高電圧バッテリ31からポンプ用モータジェネレータ61へ直流電力が供給される。ポンプ用モータジェネレータ61において、当該直流電力は、インバータ装置によって交流電力に変換され、モータへ供給される。それにより、ポンプ用モータジェネレータ61のモータによって駆動力が生成される。ポンプ用モータジェネレータ61により生成された駆動力は、ポンプ73の回転軸へ出力される。それにより、ポンプ73が駆動される。なお、ポンプ用モータジェネレータ61により生成された駆動力は、膨張器75の回転軸へも出力され得る。制御装置100は、ポンプ用モータジェネレータ61のインバータ装置を制御することによって、ポンプ用モータジェネレータ61による駆動力の生成を制御する。 When the pump motor generator 61 functions as a drive motor that outputs a driving force for driving the pump 73, DC power is supplied from the high voltage battery 31 to the pump motor generator 61. In the pump motor generator 61, the DC power is converted into AC power by the inverter device and supplied to the motor. As a result, the driving force is generated by the motor of the pump motor generator 61. The driving force generated by the pump motor generator 61 is output to the rotating shaft of the pump 73. Thereby, the pump 73 is driven. The driving force generated by the pump motor generator 61 can also be output to the rotating shaft of the inflator 75. The control device 100 controls the generation of the driving force by the pump motor generator 61 by controlling the inverter device of the pump motor generator 61.

ポンプ用モータジェネレータ61が膨張器75により生成された回転エネルギを用いて発電する熱発電用発電機として機能する場合、制御装置100によりポンプ用モータジェネレータ61のインバータ装置が制御されることによって、発電が行われる。発電された交流電力は、インバータ装置により直流電力に変換され、高電圧バッテリ31へ蓄電される。制御装置100は、ポンプ用モータジェネレータ61のインバータ装置を制御することによって、ポンプ用モータジェネレータ61による発電を制御する。具体的には、制御装置100は、インバータ装置を介してポンプ用モータジェネレータ61の出力電圧を制御する。 When the pump motor generator 61 functions as a thermal power generator that generates electricity using the rotational energy generated by the expander 75, the control device 100 controls the inverter device of the pump motor generator 61 to generate electricity. Is done. The generated AC power is converted into DC power by the inverter device and stored in the high-voltage battery 31. The control device 100 controls the power generation by the pump motor generator 61 by controlling the inverter device of the pump motor generator 61. Specifically, the control device 100 controls the output voltage of the pump motor generator 61 via the inverter device.

バイパス流路76は、作動媒体流路71におけるポンプ73より下流側と上流側とを連通する。例えば、バイパス流路76は、図1に示したように、一端が作動媒体流路71におけるポンプ73と熱交換器74との間の部分と接続され、他端が作動媒体流路71におけるタンク79とポンプ73との間の部分と接続される。ポンプ73により吐出される作動媒体は、ポンプ73により吸引される作動媒体と比較して、高圧である。ゆえに、ポンプ73により吐出された作動媒体の一部は、バイパス流路76内を一端側から他端側へ還流し得る。換言すると、ポンプ73により吐出された作動媒体の一部は、バイパス流路76内を作動媒体流路71におけるポンプ73より下流側から上流側へ還流し得る。 The bypass flow path 76 communicates with the downstream side and the upstream side of the pump 73 in the working medium flow path 71. For example, as shown in FIG. 1, one end of the bypass flow path 76 is connected to a portion between the pump 73 and the heat exchanger 74 in the working medium flow path 71, and the other end is a tank in the working medium flow path 71. It is connected to the portion between 79 and the pump 73. The working medium discharged by the pump 73 has a higher pressure than the working medium sucked by the pump 73. Therefore, a part of the working medium discharged by the pump 73 can return in the bypass flow path 76 from one end side to the other end side. In other words, a part of the working medium discharged by the pump 73 may return in the bypass flow path 76 from the downstream side to the upstream side of the pump 73 in the working medium flow path 71.

バイパス流路76は、上述したように、作動媒体流路71におけるポンプ73より上流側において、作動媒体流路71における凝縮器77より下流側と接続されてもよい。換言すると、バイパス流路76の他端は、凝縮器77とポンプ73との間の部分と接続されてもよい。それにより、バイパス流路76を通って還流された作動媒体が再び凝縮器77を通ることに起因する圧力損失の増大を防止することができる。ゆえに、燃費の低下を抑制することができる。 As described above, the bypass flow path 76 may be connected to the upstream side of the pump 73 in the working medium flow path 71 and to the downstream side of the condenser 77 in the working medium flow path 71. In other words, the other end of the bypass flow path 76 may be connected to the portion between the condenser 77 and the pump 73. Thereby, it is possible to prevent an increase in pressure loss due to the working medium refluxed through the bypass flow path 76 passing through the condenser 77 again. Therefore, it is possible to suppress a decrease in fuel consumption.

また、バイパス流路76は、上述したように、作動媒体流路71におけるポンプ73より上流側において、作動媒体流路71におけるタンク79より下流側と接続されてもよい。換言すると、バイパス流路76の他端は、タンク79とポンプ73との間の部分と接続されてもよい。それにより、バイパス流路76を通って還流された作動媒体が再びタンク79からポンプ73により吸い上げられることに起因するエネルギ損失の増大を防止することができる。ゆえに、燃費の低下をより効果的に抑制することができる。 Further, as described above, the bypass flow path 76 may be connected to the upstream side of the pump 73 in the working medium flow path 71 and to the downstream side of the tank 79 in the working medium flow path 71. In other words, the other end of the bypass flow path 76 may be connected to a portion between the tank 79 and the pump 73. Thereby, it is possible to prevent an increase in energy loss due to the working medium recirculated through the bypass flow path 76 being sucked up from the tank 79 by the pump 73 again. Therefore, the decrease in fuel consumption can be suppressed more effectively.

流量調整機構72は、バイパス流路76内を流れる作動媒体の流量を調整可能である。具体的には、流量調整機構72は、バイパス流路76内を作動媒体流路71におけるポンプ73より下流側から上流側へ還流する作動媒体の流量である還流量を調整可能である。流量調整機構72の動作は、制御装置100によって制御される。それにより、流量調整機構72により調整される作動媒体の還流量が制御される。ゆえに、ポンプ73の吐出流量のうち膨張器75へ送られる流量が制御される。 The flow rate adjusting mechanism 72 can adjust the flow rate of the working medium flowing in the bypass flow path 76. Specifically, the flow rate adjusting mechanism 72 can adjust the amount of recirculation, which is the flow rate of the working medium that recirculates in the bypass flow path 76 from the downstream side to the upstream side of the pump 73 in the working medium flow path 71. The operation of the flow rate adjusting mechanism 72 is controlled by the control device 100. As a result, the amount of recirculation of the working medium adjusted by the flow rate adjusting mechanism 72 is controlled. Therefore, the flow rate sent to the inflator 75 out of the discharge flow rate of the pump 73 is controlled.

具体的には、流量調整機構72は、バイパス流路76に設けられバイパス流路76の流路面積を調整することによって作動媒体の還流量を調整可能なオリフィスを含む。オリフィスによるバイパス流路76の流路面積の調整は、例えば、制御装置100からの動作指示に基づいて開度を調整可能な電磁弁によって実現され得る。バイパス流路76の流路面積が大きくなるにつれて、バイパス流路76内を還流する作動媒体の還流量は多くなる。ゆえに、バイパス流路76の流路面積が大きくなるにつれて、ポンプ73の吐出流量のうち膨張器75へ送られる流量は少なくなる。また、バイパス流路76の流路面積が0である場合には、ポンプ73から吐出された作動媒体は、バイパス流路76内を還流せずに膨張器75へ送られる。このように、制御装置100は、具体的には、流量調整機構72へ動作指示を出力することにより、バイパス流路76の流路面積を制御することによって、作動媒体の還流量を制御し得る。なお、流量調整機構72は、バイパス流路76における還流量を調整可能であればよく、係る例に限定されない。 Specifically, the flow rate adjusting mechanism 72 includes an orifice provided in the bypass flow path 76 and capable of adjusting the return amount of the working medium by adjusting the flow path area of the bypass flow path 76. The adjustment of the flow path area of the bypass flow path 76 by the orifice can be realized by, for example, an electromagnetic valve whose opening degree can be adjusted based on an operation instruction from the control device 100. As the flow path area of the bypass flow path 76 increases, the amount of return of the working medium that returns in the bypass flow path 76 increases. Therefore, as the flow path area of the bypass flow path 76 increases, the flow rate sent to the expander 75 out of the discharge flow rate of the pump 73 decreases. When the flow path area of the bypass flow path 76 is 0, the working medium discharged from the pump 73 is sent to the expander 75 without refluxing in the bypass flow path 76. As described above, specifically, the control device 100 can control the amount of recirculation of the working medium by controlling the flow path area of the bypass flow path 76 by outputting an operation instruction to the flow rate adjusting mechanism 72. .. The flow rate adjusting mechanism 72 is not limited to such an example as long as the amount of recirculation in the bypass flow path 76 can be adjusted.

充電システム10には、各種センサが設けられてもよい。例えば、充電システム10には、図1に示したように、ポンプ回転速度センサ201、蒸気温センサ205、及び水温センサ207が設けられてもよい。 Various sensors may be provided in the charging system 10. For example, as shown in FIG. 1, the charging system 10 may be provided with a pump rotation speed sensor 201, a steam temperature sensor 205, and a water temperature sensor 207.

ポンプ回転速度センサ201は、ポンプ73の回転速度を検出し、検出結果を出力する。ポンプ回転速度センサ201は、例えば、ポンプ73の回転軸の近傍に設けられる。 The pump rotation speed sensor 201 detects the rotation speed of the pump 73 and outputs the detection result. The pump rotation speed sensor 201 is provided, for example, in the vicinity of the rotation axis of the pump 73.

蒸気温センサ205は、膨張器75へ供給される作動媒体の温度である蒸気温を検出し、検出結果を出力する。蒸気温センサ205は、例えば、ランキンサイクル70の作動媒体流路71における膨張器75より上流側に設けられる。 The steam temperature sensor 205 detects the steam temperature, which is the temperature of the working medium supplied to the expander 75, and outputs the detection result. The steam temperature sensor 205 is provided, for example, on the upstream side of the expander 75 in the working medium flow path 71 of the Rankine cycle 70.

水温センサ207は、エンジン11の冷却水の温度を検出し、検出結果を出力する。水温センサ207は、例えば、エンジン11の近傍に設けられる。 The water temperature sensor 207 detects the temperature of the cooling water of the engine 11 and outputs the detection result. The water temperature sensor 207 is provided, for example, in the vicinity of the engine 11.

制御装置100は、本発明に係るランキンサイクルの制御装置に相当する。制御装置100は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)、CPUが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるROM(Read Only Memory)、CPUの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるRAM(Random Access Memory)等で構成される。 The control device 100 corresponds to the Rankine cycle control device according to the present invention. The control device 100 stores a CPU (Central Processing Unit) which is an arithmetic processing unit, a ROM (Read Only Memory) which is a storage element for storing programs and arithmetic parameters used by the CPU, parameters which are appropriately changed in the execution of the CPU, and the like. It is composed of a RAM (Random Access Memory) or the like, which is a storage element for temporary storage.

制御装置100は、充電システム10を構成する各装置の動作を制御する。例えば、制御装置100は、制御対象である各装置に対して電気信号を用いて動作指示を出力することによって、各装置の動作を制御する。具体的には、制御装置100は、走行用モータジェネレータ41のインバータ装置の動作を制御することによって、走行用モータジェネレータ41の駆動及び発電を制御する。また、制御装置100は、ポンプ用モータジェネレータ61のインバータ装置の動作を制御することによって、ポンプ用モータジェネレータ61の駆動及び発電を制御する。また、制御装置100は、流量調整機構72の動作を制御することによって、流量調整機構72により調整される作動媒体の還流量を制御する。 The control device 100 controls the operation of each device constituting the charging system 10. For example, the control device 100 controls the operation of each device by outputting an operation instruction using an electric signal to each device to be controlled. Specifically, the control device 100 controls the drive and power generation of the traveling motor generator 41 by controlling the operation of the inverter device of the traveling motor generator 41. Further, the control device 100 controls the drive and power generation of the pump motor generator 61 by controlling the operation of the inverter device of the pump motor generator 61. Further, the control device 100 controls the amount of recirculation of the operating medium adjusted by the flow rate adjusting mechanism 72 by controlling the operation of the flow rate adjusting mechanism 72.

また、制御装置100は、各装置から出力された情報を受信する。制御装置100と各装置との通信は、例えば、CAN(Controller Area Network)通信を用いて実現される。例えば、制御装置100は、ポンプ回転速度センサ201、蒸気温センサ205、及び水温センサ207から出力される各種検出結果を受信する。なお、本実施形態に係る制御装置100が有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、その場合、当該複数の制御装置は、CAN等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。 Further, the control device 100 receives the information output from each device. Communication between the control device 100 and each device is realized by using, for example, CAN (Control Area Network) communication. For example, the control device 100 receives various detection results output from the pump rotation speed sensor 201, the steam temperature sensor 205, and the water temperature sensor 207. The function of the control device 100 according to the present embodiment may be divided by a plurality of control devices, and in that case, the plurality of control devices may be connected to each other via a communication bus such as CAN. ..

本実施形態に係る制御装置100は、蒸気温に応じて、作動媒体の還流量を制御する。それにより、蒸気圧を蒸気温に応じて適切に調整することができるので、装置をより効果的に小型化することができる。なお、このような制御装置100の詳細については、後述する。 The control device 100 according to the present embodiment controls the amount of recirculation of the working medium according to the steam temperature. As a result, the vapor pressure can be appropriately adjusted according to the steam temperature, so that the device can be miniaturized more effectively. The details of such a control device 100 will be described later.

<2.制御装置>
続いて、図2〜図5を参照して、本実施形態に係る制御装置100の詳細について説明する。
<2. Control device>
Subsequently, the details of the control device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 5.

制御装置100は、流量調整機構72の動作を制御することによって、流量調整機構72により調整される作動媒体の還流量を制御する。具体的には、制御装置100は、流量調整機構72へ動作指示を出力することにより、バイパス流路76の流路面積を制御することによって、作動媒体の還流量を制御し得る。また、制御装置100は、作動媒体の還流量を制御することによって、ポンプ73の吐出流量のうち膨張器75へ送られる流量を制御し得る。それにより、ポンプ73の吐出流量のうち膨張器75へ送られる流量と膨張器75の吐出量との差を調整することが実現される。ゆえに、膨張器75に供給される気相の作動媒体の体積に相当する蒸気体積流量を調整することが実現される。なお、蒸気体積流量は、上述したように、換言すると、膨張器75を単位時間あたりに通過する気相の作動媒体の体積に相当する。 The control device 100 controls the amount of recirculation of the working medium adjusted by the flow rate adjusting mechanism 72 by controlling the operation of the flow rate adjusting mechanism 72. Specifically, the control device 100 can control the amount of recirculation of the working medium by controlling the flow path area of the bypass flow path 76 by outputting an operation instruction to the flow rate adjusting mechanism 72. Further, the control device 100 can control the flow rate sent to the inflator 75 out of the discharge flow rate of the pump 73 by controlling the recirculation amount of the working medium. As a result, it is possible to adjust the difference between the flow rate sent to the inflator 75 and the discharge amount of the inflator 75 in the discharge flow rate of the pump 73. Therefore, it is possible to adjust the steam volume flow rate corresponding to the volume of the working medium of the gas phase supplied to the expander 75. As described above, the steam volume flow rate corresponds to, in other words, the volume of the working medium of the gas phase passing through the expander 75 per unit time.

本実施形態に係る制御装置100は、流量調整機構72により調整される作動媒体の還流量を、蒸気温に応じて制御する。ゆえに、ポンプ73の吐出流量のうち膨張器75へ送られる流量を蒸気温に応じて制御することができる。よって、蒸気体積流量を蒸気温に応じて調整することができる。 The control device 100 according to the present embodiment controls the amount of recirculation of the working medium adjusted by the flow rate adjusting mechanism 72 according to the steam temperature. Therefore, the flow rate sent to the inflator 75 out of the discharge flow rate of the pump 73 can be controlled according to the steam temperature. Therefore, the steam volume flow rate can be adjusted according to the steam temperature.

制御装置100は、具体的には、膨張器75へ供給される気相の作動媒体の圧力である蒸気圧が、蒸気温に応じて設定される蒸気圧の目標値としての目標蒸気圧に近づくように、作動媒体の還流量を制御する。目標蒸気圧は、例えば、車両の各種設計仕様等に基づいて予め設定された蒸気圧の上限値P10に優先的に設定される。上限値P10は、具体的には、ランキンサイクル70を構成する部材の機械的強度又は作動媒体の物性に基づいて、より大きな発電量を確保する観点から設定され得る。以下、図2及び図3を参照して、蒸気温と目標蒸気圧との関係性について説明する。 Specifically, in the control device 100, the vapor pressure, which is the pressure of the working medium of the gas phase supplied to the expander 75, approaches the target vapor pressure as the target value of the vapor pressure set according to the steam temperature. As described above, the amount of recirculation of the working medium is controlled. The target vapor pressure is preferentially set to the upper limit value P10 of the vapor pressure set in advance based on, for example, various design specifications of the vehicle. Specifically, the upper limit value P10 can be set from the viewpoint of ensuring a larger amount of power generation based on the mechanical strength of the members constituting the Rankine cycle 70 or the physical properties of the working medium. Hereinafter, the relationship between the steam temperature and the target vapor pressure will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

図2は、作動媒体の蒸気圧曲線C10の一例を示す説明図である。図2では、横軸に作動媒体の温度をとり、縦軸に作動媒体の圧力をとった場合における、各圧力に対する沸点を表す蒸気圧曲線C10が示されている。なお、図2に示した蒸気圧曲線C10は、作動媒体の状態図の一部に相当し、図2において、各圧力に対する凝固点を表す融解曲線及び各温度に対する昇華圧を表す昇華曲線の図示は、省略されている。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the vapor pressure curve C10 of the working medium. In FIG. 2, a vapor pressure curve C10 showing the boiling point for each pressure when the temperature of the working medium is taken on the horizontal axis and the pressure of the working medium is taken on the vertical axis is shown. The vapor pressure curve C10 shown in FIG. 2 corresponds to a part of the phase diagram of the working medium, and in FIG. 2, the melting curve showing the freezing point for each pressure and the sublimation curve showing the sublimation pressure for each temperature are shown. , Omitted.

図2に示したように、蒸気圧の上限値P10に対応する沸点は、蒸気圧曲線C10上の点D1に対応する温度Tmb10となる。蒸気圧曲線C10より高温側の領域において、作動媒体は気相となり、蒸気圧曲線C10より低温側の領域において、作動媒体は液相となる。ゆえに、作動媒体の圧力が上限値P10である場合において、作動媒体の温度が温度Tmb10より高いときには、作動媒体は気相となる。よって、蒸気温が温度Tmb10より高い場合、目標蒸気圧は、図3に示したように、上限値P10に設定される。 As shown in FIG. 2, the boiling point corresponding to the upper limit value P10 of the vapor pressure is the temperature Tmb10 corresponding to the point D1 on the vapor pressure curve C10. In the region on the higher temperature side than the vapor pressure curve C10, the working medium becomes the gas phase, and in the region on the lower temperature side than the vapor pressure curve C10, the working medium becomes the liquid phase. Therefore, when the pressure of the working medium is the upper limit value P10 and the temperature of the working medium is higher than the temperature Tmb10, the working medium becomes a gas phase. Therefore, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, the target vapor pressure is set to the upper limit value P10 as shown in FIG.

一方、作動媒体の圧力が上限値P10である場合において、作動媒体の温度が温度Tmb10より低いときには、作動媒体は液相となる。ここで、作動媒体は、各温度において、図2に示した蒸気圧曲線C10上の点に対応する圧力である飽和蒸気圧以下の領域において、気相となる。よって、蒸気温が温度Tmb10以下である場合、目標蒸気圧は、例えば、各蒸気温についての飽和蒸気圧に設定される。飽和蒸気圧は、図2に示したように、作動媒体の温度が低くなるにつれて低下する。ゆえに、蒸気温が温度Tmb10以下である場合、目標蒸気圧は、具体的には、図3に示したように、蒸気温が低いほど、小さい値に設定される。 On the other hand, when the pressure of the working medium is the upper limit value P10 and the temperature of the working medium is lower than the temperature Tmb10, the working medium becomes a liquid phase. Here, the working medium becomes a gas phase at each temperature in a region below the saturated vapor pressure, which is the pressure corresponding to the point on the vapor pressure curve C10 shown in FIG. Therefore, when the steam temperature is the temperature Tmb10 or less, the target vapor pressure is set to, for example, the saturated vapor pressure for each vapor temperature. As shown in FIG. 2, the saturated vapor pressure decreases as the temperature of the working medium decreases. Therefore, when the steam temperature is the temperature Tmb10 or less, the target vapor pressure is specifically set to a smaller value as the steam temperature is lower, as shown in FIG.

制御装置100は、具体的には、蒸気圧が図3に示した目標蒸気圧となるように、蒸気温に応じて、作動媒体の還流量を制御する。制御装置100は、例えば、図4に示したマップM10を用いて流量調整機構72の動作を制御することによって、作動媒体の還流量を制御する。マップM10は、蒸気温とバイパス流路76の流路面積との関係性を表すマップの一例であり、制御装置100の記憶素子に予め記憶される。制御装置100は、バイパス流路76の流路面積がマップM10において現在の蒸気温と対応する値となるように、流量調整機構72の動作を制御する。作動媒体の還流量はバイパス流路76の流路面積と相関を有するので、蒸気温と作動媒体の還流量との関係性は、マップM10により表される蒸気温とバイパス流路76の流路面積との関係性と対応し、例えば、図5に示した関係性となる。 Specifically, the control device 100 controls the amount of recirculation of the working medium according to the steam temperature so that the vapor pressure becomes the target vapor pressure shown in FIG. The control device 100 controls the amount of recirculation of the working medium by controlling the operation of the flow rate adjusting mechanism 72 using, for example, the map M10 shown in FIG. The map M10 is an example of a map showing the relationship between the steam temperature and the flow path area of the bypass flow path 76, and is stored in advance in the storage element of the control device 100. The control device 100 controls the operation of the flow rate adjusting mechanism 72 so that the flow path area of the bypass flow path 76 becomes a value corresponding to the current steam temperature in the map M10. Since the recirculation amount of the working medium has a correlation with the flow path area of the bypass flow path 76, the relationship between the steam temperature and the recirculation amount of the working medium is the steam temperature represented by the map M10 and the flow path of the bypass flow path 76. Corresponding to the relationship with the area, for example, the relationship shown in FIG.

なお、制御装置100は、蒸気温センサ205から出力される検出結果に基づいて、現在の蒸気温の値を取得し得る。また、制御装置100は、水温センサ207から出力される検出結果及びエンジン11の回転数の検出値に基づいて、現在の蒸気温を推定してもよい。その場合、制御装置100は、エンジン11の回転数を検出可能な図示しないセンサから出力される検出結果を受信し得るように構成される。それにより、制御装置100は、エンジン11の回転数の検出値を取得し得る。 The control device 100 can acquire the current steam temperature value based on the detection result output from the steam temperature sensor 205. Further, the control device 100 may estimate the current steam temperature based on the detection result output from the water temperature sensor 207 and the detection value of the rotation speed of the engine 11. In that case, the control device 100 is configured to be able to receive the detection result output from a sensor (not shown) capable of detecting the rotation speed of the engine 11. As a result, the control device 100 can acquire the detected value of the rotation speed of the engine 11.

ここで、ポンプ73及び膨張器75の吐出流量は、ポンプ73の回転数に応じて変化し得る。ゆえに、作動媒体の還流量と蒸気体積流量との関係性は、ポンプ73の回転数に応じて異なり得る。よって、制御装置100は、具体的には、ポンプ73の回転数に応じて互いに異なるマップを用いて流量調整機構72の動作を制御してもよい。各マップは、対応するポンプ73の回転数についての蒸気温とバイパス流路76の流路面積との関係性を表す。各マップは、対応するポンプ73の回転数について蒸気圧を図3に示した目標蒸気圧となるように調整し得るように設定される。それにより、制御装置100は、ポンプ73の回転数によらず、蒸気圧が図3に示した目標蒸気圧となるように、蒸気温に応じて、作動媒体の還流量を制御することができる。以下、理解を容易にするために、このような各マップのうちの一例としてのマップM10を参照して、制御装置100が行う作動媒体の還流量の制御について説明する。 Here, the discharge flow rates of the pump 73 and the expander 75 can change according to the rotation speed of the pump 73. Therefore, the relationship between the recirculation amount of the working medium and the steam volume flow rate may differ depending on the rotation speed of the pump 73. Therefore, specifically, the control device 100 may control the operation of the flow rate adjusting mechanism 72 by using maps different from each other according to the rotation speed of the pump 73. Each map shows the relationship between the steam temperature and the flow path area of the bypass flow path 76 with respect to the rotation speed of the corresponding pump 73. Each map is set so that the vapor pressure can be adjusted to the target vapor pressure shown in FIG. 3 for the rotation speed of the corresponding pump 73. Thereby, the control device 100 can control the recirculation amount of the working medium according to the steam temperature so that the vapor pressure becomes the target vapor pressure shown in FIG. 3 regardless of the rotation speed of the pump 73. .. Hereinafter, in order to facilitate understanding, the control of the recirculation amount of the working medium performed by the control device 100 will be described with reference to the map M10 as an example of each of such maps.

図3に示したように、蒸気温が温度Tmb10より高い場合、目標蒸気圧は、蒸気温によらず上限値P10である。理想気体の状態方程式によれば、蒸気圧は、蒸気温を蒸気体積流量によって除して得られる値と相関を有する。ゆえに、蒸気温が温度Tmb10より高い場合において、蒸気温が高くなるにつれて蒸気体積流量が増大するように作動媒体の還流量を制御することによって、蒸気圧を蒸気温によらず上限値P10に維持することができる。具体的には、マップM10において、図4に示したように、蒸気温が温度Tmb10より高い場合、バイパス流路76の流路面積は、蒸気温が高いほど大きい値に設定される。それにより、図5に示したように、蒸気温が温度Tmb10より高い場合において、蒸気温が高くなるにつれて、作動媒体の還流量を増大させることができる。ゆえに、蒸気温が温度Tmb10より高い場合において、蒸気温が高くなるにつれて、蒸気体積流量を増大させることができる。 As shown in FIG. 3, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, the target vapor pressure is the upper limit value P10 regardless of the steam temperature. According to the ideal gas law, the vapor pressure correlates with the value obtained by dividing the vapor temperature by the vapor volume flow rate. Therefore, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, the vapor pressure is maintained at the upper limit value P10 regardless of the steam temperature by controlling the recirculation amount of the working medium so that the steam volume flow rate increases as the steam temperature rises. can do. Specifically, in the map M10, as shown in FIG. 4, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, the flow path area of the bypass flow path 76 is set to a larger value as the steam temperature is higher. Thereby, as shown in FIG. 5, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, the recirculation amount of the working medium can be increased as the steam temperature becomes higher. Therefore, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, the steam volume flow rate can be increased as the steam temperature becomes higher.

このように、制御装置100は、蒸気温が所定の圧力である上限値P10における作動媒体の沸点である温度Tmb10より高い場合、蒸気温が高くなるにつれて、作動媒体の還流量を増大させてもよい。それにより、蒸気温が温度Tmb10より高い場合において、蒸気温が高くなるにつれて、蒸気体積流量を増大させることができる。ゆえに、蒸気温が温度Tmb10より高い場合において、蒸気圧を蒸気温によらず上限値P10に維持することができる。 As described above, when the steam temperature is higher than the boiling point Tmb10 of the working medium at the upper limit value P10 which is a predetermined pressure, the control device 100 may increase the recirculation amount of the working medium as the steam temperature becomes higher. Good. Thereby, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, the steam volume flow rate can be increased as the steam temperature becomes higher. Therefore, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, the vapor pressure can be maintained at the upper limit value P10 regardless of the steam temperature.

上述したように、蒸気温が温度Tmb10より高い場合において、蒸気圧を蒸気温によらず上限値P10に維持することによって、蒸気温が上昇することに伴い蒸気圧が過剰に高くなることを防止することができる。それにより、膨張器75が破損することを防止することができる。また、蒸気温が温度Tmb10より高い場合において、蒸気圧を蒸気温によらず上限値P10に維持することによって、蒸気温が低下することに伴い蒸気圧が過剰に低くなることを防止することができる。それにより、膨張器75によって生成される回転エネルギの減少に伴い発電量が減少することを防止することができる。 As described above, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, by maintaining the vapor pressure at the upper limit value P10 regardless of the steam temperature, it is possible to prevent the vapor pressure from becoming excessively high as the steam temperature rises. can do. Thereby, it is possible to prevent the inflator 75 from being damaged. Further, when the steam temperature is higher than the temperature Tmb10, by maintaining the vapor pressure at the upper limit value P10 regardless of the steam temperature, it is possible to prevent the vapor pressure from becoming excessively low as the steam temperature decreases. it can. Thereby, it is possible to prevent the amount of power generation from decreasing due to the decrease in the rotational energy generated by the expander 75.

また、図3に示したように、蒸気温が温度Tmb10以下である場合、目標蒸気圧は、蒸気温が低いほど小さい値に設定される。具体的には、蒸気温が温度Tmb10以下である場合、目標蒸気圧は、各蒸気温についての飽和蒸気圧に設定される。理想気体の状態方程式によれば、蒸気圧は、蒸気体積流量が大きいほど低くなる。ゆえに、蒸気温が温度Tmb10以下である場合において、蒸気温が低くなるにつれて蒸気体積流量が増大するように作動媒体の還流量を制御することによって、蒸気圧を蒸気温が低いほど小さい値にすることができる。それにより、蒸気温が温度Tmb10以下である場合において、蒸気圧を各蒸気温についての飽和蒸気圧に一致させることができる。具体的には、マップM10において、図4に示したように、蒸気温が温度Tmb10以下である場合、バイパス流路76の流路面積は、蒸気温が低いほど大きい値に設定される。それにより、図5に示したように、蒸気温が温度Tmb10以下である場合において、蒸気温が低くなるにつれて、作動媒体の還流量を増大させることができる。ゆえに、蒸気温が温度Tmb10以下である場合において、蒸気温が低くなるにつれて、蒸気体積流量を増大させることができる。 Further, as shown in FIG. 3, when the steam temperature is the temperature Tmb10 or less, the target vapor pressure is set to a smaller value as the steam temperature is lower. Specifically, when the steam temperature is the temperature Tmb10 or less, the target vapor pressure is set to the saturated vapor pressure for each vapor temperature. According to the ideal gas law, the vapor pressure decreases as the vapor volume flow rate increases. Therefore, when the steam temperature is Tmb10 or less, the vapor pressure is made smaller as the steam temperature is lower by controlling the recirculation amount of the working medium so that the steam volume flow rate increases as the steam temperature becomes lower. be able to. Thereby, when the steam temperature is the temperature Tmb10 or less, the vapor pressure can be matched with the saturated vapor pressure for each steam temperature. Specifically, in the map M10, as shown in FIG. 4, when the steam temperature is Tmb10 or less, the flow path area of the bypass flow path 76 is set to a larger value as the steam temperature is lower. As a result, as shown in FIG. 5, when the steam temperature is Tmb10 or less, the recirculation amount of the working medium can be increased as the steam temperature becomes lower. Therefore, when the steam temperature is Tmb10 or less, the steam volume flow rate can be increased as the steam temperature becomes lower.

このように、制御装置100は、蒸気温が上限値P10における作動媒体の沸点である温度Tmb10以下である場合、蒸気温が低くなるにつれて、作動媒体の還流量を増大させてもよい。それにより、蒸気温が温度Tmb10以下である場合において、蒸気温が低くなるにつれて、蒸気体積流量を増大させることができる。ゆえに、蒸気温が温度Tmb10以下である場合において、蒸気圧を蒸気温が低いほど小さい値にすることができるので、蒸気圧を各蒸気温についての飽和蒸気圧に一致させることができる。 As described above, when the steam temperature is equal to or lower than the boiling point temperature Tmb10 of the working medium at the upper limit value P10, the control device 100 may increase the recirculation amount of the working medium as the steam temperature becomes lower. Thereby, when the steam temperature is Tmb10 or less, the steam volume flow rate can be increased as the steam temperature becomes lower. Therefore, when the steam temperature is the temperature Tmb10 or less, the vapor pressure can be made smaller as the steam temperature is lower, so that the vapor pressure can be matched with the saturated vapor pressure for each steam temperature.

上述したように、蒸気温が温度Tmb10以下である場合において、蒸気圧を各蒸気温についての飽和蒸気圧に一致させることによって、作動媒体の圧力が飽和蒸気圧を超えることを防止することができる。それにより、作動媒体の一部が熱交換器74で蒸発せずに留まることを防止することができるので、タンク79内に貯留される作動媒体の液面の低下を防止することができる。ここで、タンク79内に貯留される作動媒体の液面が低下することに起因して、ポンプ73により空気が吸入される場合がある。そのような場合には、ポンプ73内においてキャビテーションが発生し得るので、異音又はポンプ73におけるエロージョンが生じ得る。ゆえに、作動媒体の圧力が飽和蒸気圧を超えることを防止することによって、このような異音及びポンプ73におけるエロージョンの発生を防止することができる。また、蒸気温が温度Tmb10以下である場合において、蒸気圧を各蒸気温についての飽和蒸気圧に一致させることによって、各蒸気温について蒸気圧を比較的高い値にすることができる。それにより、各蒸気温について比較的高い発電量を確保することができる。 As described above, when the steam temperature is Tmb10 or less, it is possible to prevent the pressure of the working medium from exceeding the saturated vapor pressure by matching the vapor pressure with the saturated vapor pressure for each steam temperature. .. As a result, it is possible to prevent a part of the working medium from staying in the heat exchanger 74 without evaporating, so that it is possible to prevent the liquid level of the working medium stored in the tank 79 from dropping. Here, air may be sucked by the pump 73 due to the decrease in the liquid level of the working medium stored in the tank 79. In such a case, cavitation may occur in the pump 73, so that abnormal noise or erosion in the pump 73 may occur. Therefore, by preventing the pressure of the working medium from exceeding the saturated vapor pressure, it is possible to prevent such abnormal noise and erosion in the pump 73. Further, when the steam temperature is the temperature Tmb10 or less, the vapor pressure can be made a relatively high value for each steam temperature by matching the vapor pressure with the saturated vapor pressure for each steam temperature. As a result, a relatively high amount of power generation can be secured for each steam temperature.

上記のように、本実施形態に係る制御装置100は、流量調整機構72により調整される作動媒体の還流量を、蒸気温に応じて制御する。ゆえに、ポンプ73の吐出流量のうち膨張器75へ送られる流量を蒸気温に応じて制御することができる。よって、蒸気体積流量を蒸気温に応じて調整することができる。それにより、ポンプ73及び膨張器75がポンプ用モータジェネレータ61とそれぞれ連結されるランキンサイクル70において、ポンプ73又は膨張器75の1回転あたりの吐出量を調整する機構等の比較的部品点数が多い機構を設けることなく、蒸気圧を蒸気温に応じて適切に調整することができる。ゆえに、装置をより効果的に小型化することができる。 As described above, the control device 100 according to the present embodiment controls the amount of recirculation of the working medium adjusted by the flow rate adjusting mechanism 72 according to the steam temperature. Therefore, the flow rate sent to the inflator 75 out of the discharge flow rate of the pump 73 can be controlled according to the steam temperature. Therefore, the steam volume flow rate can be adjusted according to the steam temperature. As a result, in the Rankine cycle 70 in which the pump 73 and the inflator 75 are respectively connected to the pump motor generator 61, the number of parts such as a mechanism for adjusting the discharge amount per rotation of the pump 73 or the inflator 75 is relatively large. The vapor pressure can be appropriately adjusted according to the steam temperature without providing a mechanism. Therefore, the device can be miniaturized more effectively.

<3.むすび>
以上説明したように、本実施形態によれば、ランキンサイクル70において、ポンプ73及び膨張器75はポンプ用モータジェネレータ61とそれぞれ連結される。また、ランキンサイクル70には、作動媒体流路71におけるポンプ73より下流側と上流側とを連通するバイパス流路76及びバイパス流路76内を作動媒体流路71におけるポンプ73より下流側から上流側へ還流する作動媒体の流量である還流量を調整可能な流量調整機構72が設けられる。また、制御装置100は、流量調整機構72により調整される作動媒体の還流量を、蒸気温に応じて制御する。それにより、ポンプ73又は膨張器75の1回転あたりの吐出量を調整する機構等の比較的部品点数が多い機構を設けることなく、蒸気圧を蒸気温に応じて適切に調整することができる。ゆえに、装置をより効果的に小型化することができる。
<3. Conclusion>
As described above, according to the present embodiment, in the Rankine cycle 70, the pump 73 and the inflator 75 are respectively connected to the pump motor generator 61. Further, in the Rankine cycle 70, the bypass flow path 76 that communicates the downstream side and the upstream side with respect to the pump 73 in the working medium flow path 71 and the inside of the bypass flow path 76 are upstream from the downstream side of the pump 73 in the working medium flow path 71. A flow rate adjusting mechanism 72 that can adjust the amount of recirculation, which is the flow rate of the working medium that recirculates to the side, is provided. Further, the control device 100 controls the amount of recirculation of the working medium adjusted by the flow rate adjusting mechanism 72 according to the steam temperature. As a result, the vapor pressure can be appropriately adjusted according to the steam temperature without providing a mechanism having a relatively large number of parts such as a mechanism for adjusting the discharge amount per rotation of the pump 73 or the expander 75. Therefore, the device can be miniaturized more effectively.

なお、上記では、制御装置100がマップM10を用いて流量調整機構72の動作を制御する例について説明したが、制御装置100による流量調整機構72の制御は係る例に限定されない。例えば、制御装置100は、フィードバック制御を利用して流量調整機構72の動作を制御してもよい。具体的には、制御装置100は、蒸気圧の検出値と目標蒸気圧との差に応じた制御指令を流量調整機構72へ出力することによって、流量調整機構72の動作を制御してもよい。その場合、充電システム10には、蒸気圧を検出可能なセンサが設けられ、制御装置100は当該センサから出力される検出結果を受信することによって、蒸気圧の検出値を取得し得る。当該センサは、例えば、ランキンサイクル70の作動媒体流路71における膨張器75より上流側に設けられる。 In the above description, an example in which the control device 100 controls the operation of the flow rate adjusting mechanism 72 by using the map M10 has been described, but the control of the flow rate adjusting mechanism 72 by the control device 100 is not limited to such an example. For example, the control device 100 may control the operation of the flow rate adjusting mechanism 72 by using feedback control. Specifically, the control device 100 may control the operation of the flow rate adjusting mechanism 72 by outputting a control command according to the difference between the detected value of the vapor pressure and the target vapor pressure to the flow rate adjusting mechanism 72. .. In that case, the charging system 10 is provided with a sensor capable of detecting the vapor pressure, and the control device 100 can acquire the detected value of the vapor pressure by receiving the detection result output from the sensor. The sensor is provided, for example, on the upstream side of the expander 75 in the working medium flow path 71 of the Rankine cycle 70.

また、上記では、本発明に係るランキンサイクルの制御装置をハイブリッド車両に適用した例について説明したが、本発明の技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、本発明に係るランキンサイクルの制御装置は、エンジン11から出力される駆動力によって走行し、駆動源としての走行用モータジェネレータ41及び高電圧バッテリ31を有しない車両にも適用され得る。その場合、ポンプ用モータジェネレータ61は、車両内の各種装置へ電力を供給する低電圧バッテリと電気的に接続され得る。なお、本発明に係るランキンサイクルの制御装置をハイブリッド車両に適用した場合においても、ポンプ用モータジェネレータ61は、車両内の各種装置へ電力を供給する低電圧バッテリと電気的に接続されてもよい。 Further, in the above description, an example in which the Rankine cycle control device according to the present invention is applied to a hybrid vehicle has been described, but the technical scope of the present invention is not limited to such an example. For example, the Rankine cycle control device according to the present invention may be applied to a vehicle that travels by a driving force output from an engine 11 and does not have a traveling motor generator 41 and a high-voltage battery 31 as driving sources. In that case, the pump motor generator 61 may be electrically connected to a low voltage battery that supplies power to various devices in the vehicle. Even when the Rankine cycle control device according to the present invention is applied to a hybrid vehicle, the pump motor generator 61 may be electrically connected to a low-voltage battery that supplies electric power to various devices in the vehicle. ..

また、上記では、エンジン11の運転により生成された駆動力は、駆動力伝達系51を介して、駆動輪21へ伝達される例について説明したが、本発明に係る技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、エンジン11の運転により生成された駆動力は、エンジン11と接続された図示しない発電機へ伝達され、当該発電機による発電に用いられてもよい。なお、当該発電機によって発電された電力は、高電圧バッテリ31へ蓄電されるように構成され得る。 Further, in the above description, an example in which the driving force generated by the operation of the engine 11 is transmitted to the driving wheels 21 via the driving force transmission system 51 has been described. Not limited. For example, the driving force generated by the operation of the engine 11 may be transmitted to a generator (not shown) connected to the engine 11 and used for power generation by the generator. The electric power generated by the generator may be configured to be stored in the high voltage battery 31.

また、上記では、ランキンサイクル70は、車両のエンジン11の廃熱を回収する冷却水との間で熱交換を行うことにより、機械エネルギを生成する例について説明したが、本発明に係る技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、ランキンサイクル70は、車両のエンジン11の廃熱を有する排気ガスとの間で熱交換を行うことにより、機械エネルギを生成してもよい。そのような場合において、熱交換器74には、作動媒体流路71及び排気ガスの配管が接続され得る。 Further, in the above description, an example in which the Rankine cycle 70 generates mechanical energy by exchanging heat with the cooling water for recovering the waste heat of the engine 11 of the vehicle has been described. The scope is not limited to such examples. For example, the Rankine cycle 70 may generate mechanical energy by exchanging heat with the exhaust gas having waste heat of the engine 11 of the vehicle. In such a case, the working medium flow path 71 and the exhaust gas piping may be connected to the heat exchanger 74.

また、上記では、本発明に係るランキンサイクルの制御装置が、車両に適用される例について説明したが、本発明の技術的範囲は、係る例に限定されない。例えば、本発明に係るランキンサイクルの制御装置は、船舶等の他の移動体や、工場等の施設についても適用可能である。 Further, in the above description, an example in which the Rankine cycle control device according to the present invention is applied to a vehicle has been described, but the technical scope of the present invention is not limited to such an example. For example, the Rankine cycle control device according to the present invention can be applied to other mobile objects such as ships and facilities such as factories.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or applications within the scope of the technical idea described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.

10 充電システム
11 エンジン
13 冷却水流路
21 駆動輪
31 高電圧バッテリ
41 走行用モータジェネレータ
51 駆動力伝達系
61 ポンプ用モータジェネレータ
70 ランキンサイクル
71 作動媒体流路
72 流量調整機構
73 ポンプ
74 熱交換器
75 膨張器
76 バイパス流路
77 凝縮器
79 タンク
100 制御装置
201 ポンプ回転速度センサ
205 蒸気温センサ
207 水温センサ
10 Charging system 11 Engine 13 Cooling water flow path 21 Drive wheel 31 High voltage battery 41 Driving motor generator 51 Driving force transmission system 61 Pump motor generator 70 Rankine cycle 71 Operating medium flow path 72 Flow control mechanism 73 Pump 74 Heat exchanger 75 Inflator 76 Bypass flow path 77 Condenser 79 Tank 100 Control device 201 Pump rotation speed sensor 205 Steam temperature sensor 207 Water temperature sensor

Claims (5)

加熱される作動媒体が循環する流路である作動媒体流路と、
前記作動媒体流路に設けられ前記作動媒体流路内で前記作動媒体を循環させるポンプと、
前記作動媒体流路に設けられ前記作動媒体を膨張させて回転エネルギを生成する膨張器と、
を含むランキンサイクルの制御装置において、
前記ポンプ及び前記膨張器は、モータジェネレータとそれぞれ連結され、
前記ランキンサイクルには、前記作動媒体流路における前記ポンプより下流側と上流側とを連通するバイパス流路及び前記バイパス流路内を前記作動媒体流路における前記ポンプより下流側から上流側へ還流する前記作動媒体の流量である還流量を調整可能な流量調整機構が設けられ、
前記制御装置は、前記流量調整機構により調整される前記還流量を、前記膨張器へ供給される気相の前記作動媒体の温度である蒸気温に応じて制御し、
前記蒸気温が所定の圧力における前記作動媒体の沸点より高い場合、前記蒸気温が高くなるにつれて、前記還流量を増大させることによって、前記ポンプから前記膨張器へ送られる流量に対して前記膨張器の吐出量を相対的に大きくする、
ランキンサイクルの制御装置。
The working medium flow path, which is the flow path through which the heated working medium circulates,
A pump provided in the working medium flow path and circulating the working medium in the working medium flow path,
An expander provided in the working medium flow path to expand the working medium to generate rotational energy,
In the Rankine cycle controller, including
The pump and the inflator are respectively connected to a motor generator, and the pump and the inflator are connected to each other.
In the Rankine cycle, a bypass flow path communicating the downstream side and the upstream side of the pump in the working medium flow path and the inside of the bypass flow path are returned from the downstream side to the upstream side of the pump in the working medium flow path. A flow rate adjusting mechanism capable of adjusting the amount of recirculation, which is the flow rate of the working medium, is provided.
Wherein the control device, the recirculation amount to be adjusted by the flow rate adjusting mechanism, and controlled in accordance with the steam temperature is a temperature of the working medium of the gas phase supplied to the expander,
When the steam temperature is higher than the boiling point of the working medium at a predetermined pressure, the inflator is subjected to a flow rate sent from the pump to the inflator by increasing the amount of recirculation as the steam temperature becomes higher. Relatively increase the discharge rate of
Rankine cycle controller.
前記制御装置は、前記蒸気温が前記所定の圧力における前記作動媒体の沸点以下である場合、前記蒸気温が低くなるにつれて、前記還流量を増大させることによって、前記ポンプから前記膨張器へ送られる流量に対して前記膨張器の吐出量を相対的に大きくする、請求項に記載のランキンサイクルの制御装置。 When the steam temperature is equal to or lower than the boiling point of the working medium at the predetermined pressure, the control device is sent from the pump to the inflator by increasing the amount of recirculation as the steam temperature decreases. The Rankine cycle control device according to claim 1 , wherein the discharge amount of the expander is relatively large with respect to the flow rate. 前記作動媒体流路には、前記膨張器を通過した気相の前記作動媒体を凝縮する凝縮器が設けられ、
前記バイパス流路は、前記作動媒体流路における前記ポンプより上流側において、前記作動媒体流路における前記凝縮器より下流側と接続される、
請求項1又は2に記載のランキンサイクルの制御装置。
The working medium flow path is provided with a condenser that condenses the working medium of the gas phase that has passed through the expander.
The bypass flow path is connected to the upstream side of the pump in the working medium flow path and downstream of the condenser in the working medium flow path.
The Rankine cycle control device according to claim 1 or 2.
前記作動媒体流路には、前記ポンプにより吸い上げられる前記作動媒体が貯留されるタンクが設けられ、
前記バイパス流路は、前記作動媒体流路における前記ポンプより上流側において、前記作動媒体流路における前記タンクより下流側と接続される、
請求項1〜のいずれか一項に記載のランキンサイクルの制御装置。
The working medium flow path is provided with a tank in which the working medium sucked up by the pump is stored.
The bypass flow path is connected to the upstream side of the pump in the working medium flow path and downstream of the tank in the working medium flow path.
The Rankine cycle control device according to any one of claims 1 to 3.
前記流量調整機構は、前記バイパス流路に設けられ前記バイパス流路の流路面積を調整することによって前記還流量を調整可能なオリフィスを含む、請求項1〜のいずれか一項に記載のランキンサイクルの制御装置。 The flow rate adjusting mechanism according to any one of claims 1 to 4 , wherein the flow rate adjusting mechanism includes an orifice provided in the bypass flow path and capable of adjusting the flow rate amount by adjusting the flow path area of the bypass flow path. Rankine cycle controller.
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