JP2002115801A - 蒸発器の蒸気温度制御装置 - Google Patents
蒸発器の蒸気温度制御装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの排気ガスで作動する蒸発器が発生
する蒸気の温度を、エンジンの過渡状態においても高精
度で制御する。 【解決手段】 制御装置11は、エンジン1の排気ガス
で水を加熱する蒸発器3が発生する蒸気の実蒸気温度
を、給水量制御インジェクタ7からの給水量を変化させ
ることで目標蒸気温度に制御すべく、エンジン回転数お
よび吸気負圧に応じて給水量をフィードフォワード制御
するとともに、実蒸気温度と目標蒸気温度との偏差に基
づいて給水量をフィードバック制御する。エンジン1の
燃焼状態を表すパラメータであるフュエルカット制御信
号、イグニッションリタード制御信号、EGR制御信号
および空燃比制御信号の少なくとも一つを用いて、フィ
ードフォワード制御値を補正することにより、蒸発器3
が発生する蒸気の実蒸気温度をエンジン1の過渡状態に
おいても高精度で目標蒸気温度に制御することが可能と
なる。
する蒸気の温度を、エンジンの過渡状態においても高精
度で制御する。 【解決手段】 制御装置11は、エンジン1の排気ガス
で水を加熱する蒸発器3が発生する蒸気の実蒸気温度
を、給水量制御インジェクタ7からの給水量を変化させ
ることで目標蒸気温度に制御すべく、エンジン回転数お
よび吸気負圧に応じて給水量をフィードフォワード制御
するとともに、実蒸気温度と目標蒸気温度との偏差に基
づいて給水量をフィードバック制御する。エンジン1の
燃焼状態を表すパラメータであるフュエルカット制御信
号、イグニッションリタード制御信号、EGR制御信号
および空燃比制御信号の少なくとも一つを用いて、フィ
ードフォワード制御値を補正することにより、蒸発器3
が発生する蒸気の実蒸気温度をエンジン1の過渡状態に
おいても高精度で目標蒸気温度に制御することが可能と
なる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気ガ
スで液相作動媒体を加熱する蒸発器が発生する蒸気の実
蒸気温度を目標蒸気温度に制御するための蒸発器の蒸気
温度制御装置に関する。
スで液相作動媒体を加熱する蒸発器が発生する蒸気の実
蒸気温度を目標蒸気温度に制御するための蒸発器の蒸気
温度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの排気ガスの熱エネルギーを回
収する廃熱回収ボイラに対する給水量を変化させて実蒸
気温度を目標蒸気温度に制御すべく、エンジンのスロッ
トル開度に基づいてフィードフォワード制御値を算出す
るとともに、実蒸気温度および目標蒸気温度の偏差に基
づいてフィードバック制御値を算出し、フィードフォワ
ード制御値およびフィードバック制御値の加算値によっ
て廃熱回収ボイラに対する給水量を制御するものが、特
開平2−38161号公報、特開平2−38162号公
報により公知である。
収する廃熱回収ボイラに対する給水量を変化させて実蒸
気温度を目標蒸気温度に制御すべく、エンジンのスロッ
トル開度に基づいてフィードフォワード制御値を算出す
るとともに、実蒸気温度および目標蒸気温度の偏差に基
づいてフィードバック制御値を算出し、フィードフォワ
ード制御値およびフィードバック制御値の加算値によっ
て廃熱回収ボイラに対する給水量を制御するものが、特
開平2−38161号公報、特開平2−38162号公
報により公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば自動
車用のエンジンではフュエルカット制御、イグニッショ
ンリタード制御、EGR制御、空燃比制御等の種々の制
御が行われており、これらの制御はエンジンの燃焼状態
を変化させるものであるため、排気ガスの温度に直接的
な影響を与えてしまう。従って、上記各種の制御を行う
エンジンでは、その過渡状態において蒸気の温度を応答
性良く、かつ精密に制御することが困難であった。
車用のエンジンではフュエルカット制御、イグニッショ
ンリタード制御、EGR制御、空燃比制御等の種々の制
御が行われており、これらの制御はエンジンの燃焼状態
を変化させるものであるため、排気ガスの温度に直接的
な影響を与えてしまう。従って、上記各種の制御を行う
エンジンでは、その過渡状態において蒸気の温度を応答
性良く、かつ精密に制御することが困難であった。
【0004】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンの排気ガスで作動する蒸発器が発生する蒸
気温度を、エンジンの過渡状態においても高精度で制御
することを目的とする。
で、エンジンの排気ガスで作動する蒸発器が発生する蒸
気温度を、エンジンの過渡状態においても高精度で制御
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載された発明によれば、エンジンの排
気ガスで液相作動媒体を加熱する蒸発器が発生する蒸気
の実蒸気温度を目標蒸気温度に制御するための蒸発器の
蒸気温度制御装置において、蒸発器に対する液相作動媒
体の供給量を変化させる液相作動媒体供給量可変手段
と、エンジンの燃焼状態を表すパラメータに基づいて液
相作動媒体供給量可変手段による液相作動媒体の供給量
を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする蒸発器
の蒸気温度制御装置が提案される。
に、請求項1に記載された発明によれば、エンジンの排
気ガスで液相作動媒体を加熱する蒸発器が発生する蒸気
の実蒸気温度を目標蒸気温度に制御するための蒸発器の
蒸気温度制御装置において、蒸発器に対する液相作動媒
体の供給量を変化させる液相作動媒体供給量可変手段
と、エンジンの燃焼状態を表すパラメータに基づいて液
相作動媒体供給量可変手段による液相作動媒体の供給量
を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする蒸発器
の蒸気温度制御装置が提案される。
【0006】上記構成によれば、エンジンの排気ガスで
作動する蒸発器に液相作動媒体を供給する際に、排気ガ
スの温度に直接的に影響を与えるエンジンの燃焼状態を
表すパラメータに基づいて液相作動媒体の供給量を制御
するので、蒸発器が発生する蒸気の実蒸気温度をエンジ
ンの過渡状態においても高精度で目標蒸気温度に制御す
ることが可能となる。
作動する蒸発器に液相作動媒体を供給する際に、排気ガ
スの温度に直接的に影響を与えるエンジンの燃焼状態を
表すパラメータに基づいて液相作動媒体の供給量を制御
するので、蒸発器が発生する蒸気の実蒸気温度をエンジ
ンの過渡状態においても高精度で目標蒸気温度に制御す
ることが可能となる。
【0007】また請求項2に記載された発明によれば、
請求項1の構成に加えて、前記エンジンの燃焼状態を表
すパラメータは、フュエルカット制御信号、イグニッシ
ョンリタード制御信号、EGR制御信号および空燃比制
御信号の少なくとも一つであることを特徴とする蒸発器
の蒸気温度制御装置が提案される。
請求項1の構成に加えて、前記エンジンの燃焼状態を表
すパラメータは、フュエルカット制御信号、イグニッシ
ョンリタード制御信号、EGR制御信号および空燃比制
御信号の少なくとも一つであることを特徴とする蒸発器
の蒸気温度制御装置が提案される。
【0008】上記構成によれば、フュエルカット制御信
号、イグニッションリタード制御信号、EGR制御信号
および空燃比制御信号の少なくとも一つに基づいて液相
作動媒体の供給量を制御するので、エンジンの燃焼状態
を的確に反映して実蒸気温度を高精度で制御することが
可能となる。
号、イグニッションリタード制御信号、EGR制御信号
および空燃比制御信号の少なくとも一つに基づいて液相
作動媒体の供給量を制御するので、エンジンの燃焼状態
を的確に反映して実蒸気温度を高精度で制御することが
可能となる。
【0009】また請求項3に記載された発明によれば、
請求項1または請求項2の構成に加えて、前記制御手段
は、エンジン回転数およびエンジン負荷に応じて液相作
動媒体の供給量を制御するフィードフォワード制御手段
と、実蒸気温度および目標蒸気温度の偏差に基づいて液
相作動媒体の供給量を制御するフィードバック制御手段
とを備えたことを特徴とする蒸発器の蒸気温度制御装置
が提案される。
請求項1または請求項2の構成に加えて、前記制御手段
は、エンジン回転数およびエンジン負荷に応じて液相作
動媒体の供給量を制御するフィードフォワード制御手段
と、実蒸気温度および目標蒸気温度の偏差に基づいて液
相作動媒体の供給量を制御するフィードバック制御手段
とを備えたことを特徴とする蒸発器の蒸気温度制御装置
が提案される。
【0010】上記構成によれば、エンジン回転数および
エンジン負荷に応じて液相作動媒体の供給量を制御する
フィードフォワード制御と、実蒸気温度および目標蒸気
温度の偏差に基づいて液相作動媒体の供給量を制御する
フィードバック制御とを併用するので、実蒸気温度を目
標蒸気温度に一致させる制御の応答性および収束性を両
立させることができる。
エンジン負荷に応じて液相作動媒体の供給量を制御する
フィードフォワード制御と、実蒸気温度および目標蒸気
温度の偏差に基づいて液相作動媒体の供給量を制御する
フィードバック制御とを併用するので、実蒸気温度を目
標蒸気温度に一致させる制御の応答性および収束性を両
立させることができる。
【0011】尚、実施例の給水量制御インジェクタ7は
本発明の液相作動媒体供給量可変手段に対応し、実施例
の蒸気温度制御装置11は本発明の制御手段に対応し、
実施例のフィードフォワード制御手段17は本発明のフ
ィードフォワード制御部に対応し、実施例のフィードバ
ック制御手段18は本発明のフィードバック制御部に対
応し、実施例の吸気負圧PBは本発明のエンジン負荷に
対応する。
本発明の液相作動媒体供給量可変手段に対応し、実施例
の蒸気温度制御装置11は本発明の制御手段に対応し、
実施例のフィードフォワード制御手段17は本発明のフ
ィードフォワード制御部に対応し、実施例のフィードバ
ック制御手段18は本発明のフィードバック制御部に対
応し、実施例の吸気負圧PBは本発明のエンジン負荷に
対応する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0013】図1〜図8は本発明の一実施例を示すもの
で、図1は車両に搭載されたランキンサイクル装置の蒸
気温度制御装置の全体構成を示す図、図2は蒸気温度制
御装置の制御系のブロック図、図3は蒸気温度制御のフ
ローチャート、図4はエンジン回転数および吸気負圧か
ら排気ガスエネルギーを検索するマップを示す図、図5
はフュエルカット後経過時間から排気ガスエネルギーを
検索するマップを示す図、図6はイグニッションリター
ド制御信号から排気ガス温度を検索するマップを示す
図、図7はEGR制御信号から排気ガス温度を検索する
マップを示す図、図8は空燃比制御信号から排気ガス温
度を検索するマップを示す図である。
で、図1は車両に搭載されたランキンサイクル装置の蒸
気温度制御装置の全体構成を示す図、図2は蒸気温度制
御装置の制御系のブロック図、図3は蒸気温度制御のフ
ローチャート、図4はエンジン回転数および吸気負圧か
ら排気ガスエネルギーを検索するマップを示す図、図5
はフュエルカット後経過時間から排気ガスエネルギーを
検索するマップを示す図、図6はイグニッションリター
ド制御信号から排気ガス温度を検索するマップを示す
図、図7はEGR制御信号から排気ガス温度を検索する
マップを示す図、図8は空燃比制御信号から排気ガス温
度を検索するマップを示す図である。
【0014】図1に示すように、車両に搭載されたエン
ジン1で作動するランキンサイクル装置2は公知の構造
を有するもので、エンジン1の廃熱、例えば排気ガスを
熱源として高温高圧蒸気を発生する蒸発器3と、その高
温高圧蒸気の膨脹によって軸出力を発生する膨張機4
と、膨張機4から排出される降温降圧蒸気を凝縮させて
水に戻す凝縮器5、凝縮器5からの水を加圧する給水ポ
ンプ6と、給水ポンプ6から蒸発器3に供給される水量
を制御する給水量制御インジェクタ7とを有する。マイ
クロコンピュータよりなる蒸気温度制御装置11には、
蒸発器3に設けられて実蒸気温度Tsを検出する蒸気温
度センサ12と、エンジン1に設けられてエンジン回転
数NEを検出するエンジン回転数センサ13と、エンジ
ン1に設けられて吸気負圧PBを検出する吸気負圧セン
サ14とからの信号が入力され、更にエンジン1の運転
状態を制御するエンジン制御装置16からの燃焼状態を
表す信号、つまりフュエルカット制御信号、イグニッシ
ョンリタード制御信号、EGR制御信号および空燃比制
御信号が入力される。
ジン1で作動するランキンサイクル装置2は公知の構造
を有するもので、エンジン1の廃熱、例えば排気ガスを
熱源として高温高圧蒸気を発生する蒸発器3と、その高
温高圧蒸気の膨脹によって軸出力を発生する膨張機4
と、膨張機4から排出される降温降圧蒸気を凝縮させて
水に戻す凝縮器5、凝縮器5からの水を加圧する給水ポ
ンプ6と、給水ポンプ6から蒸発器3に供給される水量
を制御する給水量制御インジェクタ7とを有する。マイ
クロコンピュータよりなる蒸気温度制御装置11には、
蒸発器3に設けられて実蒸気温度Tsを検出する蒸気温
度センサ12と、エンジン1に設けられてエンジン回転
数NEを検出するエンジン回転数センサ13と、エンジ
ン1に設けられて吸気負圧PBを検出する吸気負圧セン
サ14とからの信号が入力され、更にエンジン1の運転
状態を制御するエンジン制御装置16からの燃焼状態を
表す信号、つまりフュエルカット制御信号、イグニッシ
ョンリタード制御信号、EGR制御信号および空燃比制
御信号が入力される。
【0015】図2に示すように、蒸気温度制御装置11
はフィードフォワード制御部17およびフィードバック
制御部18を備える。フィードフォワード制御部17で
は、エンジン回転数センサ13で検出したエンジン回転
数NEと、吸気負圧センサ14で検出した吸気負圧PB
と、エンジン制御装置16からのフュエルカット制御信
号とに基づいて、排気ガスのエネルギー、即ち排気ガス
の温度Tgおよび排気ガスの流量Qgを検索する。また
エンジン1の燃焼状態を表す信号であるイグニッション
リタード制御信号、EGR制御信号および空燃比制御信
号の各々に対応する排気ガス温度低下量ΔTg1,ΔT
g2,ΔTg3をマップ検索し、エンジン回転数NE、
吸気負圧PBおよびフュエルカット制御信号から検索し
た排気ガスの温度Tgに、イグニッションリタード制御
信号、EGR制御信号および空燃比制御信号から検索し
た3つの排気ガス温度低下量ΔTg1,ΔTg2,ΔT
g3を加算して補正する(Tg←Tg+ΔTg1+ΔT
g2+ΔTg3)。そしてエンジン回転数NEおよび吸
気負圧PBから検索した排気ガスの流量Qgと前記補正
後の排気ガスの温度Tgとに基づいて、蒸発器3におい
て発生する蒸気の実蒸気温度Tsを目標蒸気温度Tst
に一致させるための給水量Qwを検索した後に、その給
水量Qwをエンジン1および蒸発器3の熱容量を考慮し
た二次遅れフィルターでフィルタリングしてフィードフ
ォワード制御値を算出する。
はフィードフォワード制御部17およびフィードバック
制御部18を備える。フィードフォワード制御部17で
は、エンジン回転数センサ13で検出したエンジン回転
数NEと、吸気負圧センサ14で検出した吸気負圧PB
と、エンジン制御装置16からのフュエルカット制御信
号とに基づいて、排気ガスのエネルギー、即ち排気ガス
の温度Tgおよび排気ガスの流量Qgを検索する。また
エンジン1の燃焼状態を表す信号であるイグニッション
リタード制御信号、EGR制御信号および空燃比制御信
号の各々に対応する排気ガス温度低下量ΔTg1,ΔT
g2,ΔTg3をマップ検索し、エンジン回転数NE、
吸気負圧PBおよびフュエルカット制御信号から検索し
た排気ガスの温度Tgに、イグニッションリタード制御
信号、EGR制御信号および空燃比制御信号から検索し
た3つの排気ガス温度低下量ΔTg1,ΔTg2,ΔT
g3を加算して補正する(Tg←Tg+ΔTg1+ΔT
g2+ΔTg3)。そしてエンジン回転数NEおよび吸
気負圧PBから検索した排気ガスの流量Qgと前記補正
後の排気ガスの温度Tgとに基づいて、蒸発器3におい
て発生する蒸気の実蒸気温度Tsを目標蒸気温度Tst
に一致させるための給水量Qwを検索した後に、その給
水量Qwをエンジン1および蒸発器3の熱容量を考慮し
た二次遅れフィルターでフィルタリングしてフィードフ
ォワード制御値を算出する。
【0016】一方、蒸気温度センサ12で検出した実蒸
気温度Tsと、予め設定した目標蒸気温度Tstとの偏
差Ts−Tstを算出し、その偏差Ts−TstをPI
D処理してフィードバック制御値を算出し、前記フィー
ドフォワード制御値およびフィードバック制御値の加算
値に基づいて給水量制御インジェクタ7が蒸発器3に供
給する水量を制御する。而して、蒸発器3への給水量Q
wが減少すると発生する蒸気の実蒸気温度Tsが増加
し、蒸発器3への給水量Qwが増加すると発生する蒸気
の実蒸気温度Tsが減少する。
気温度Tsと、予め設定した目標蒸気温度Tstとの偏
差Ts−Tstを算出し、その偏差Ts−TstをPI
D処理してフィードバック制御値を算出し、前記フィー
ドフォワード制御値およびフィードバック制御値の加算
値に基づいて給水量制御インジェクタ7が蒸発器3に供
給する水量を制御する。而して、蒸発器3への給水量Q
wが減少すると発生する蒸気の実蒸気温度Tsが増加
し、蒸発器3への給水量Qwが増加すると発生する蒸気
の実蒸気温度Tsが減少する。
【0017】上記作用を図3のフローチャートに基づい
て更に説明する。
て更に説明する。
【0018】先ず、ステップS1でエンジン回転数セン
サ13によりエンジン回転数NEを検出するとともに吸
気負圧センサ14により吸気負圧PBを検出し、続くス
テップS2で図4のマップから排気ガスエネルギーを検
索する。図4のマップから明らかなように、排気ガスエ
ネルギーはエンジン回転数NEが増加するほど増加し、
また吸気負圧PBが小さくなるほど増加する。続くステ
ップS3でエンジン1がフュエルカット中であれば、ス
テップS4でフュエルカット開始からの経過時間に応じ
て排気ガスエネルギーを補正する。図5から明らかよう
に、排気ガスエネルギーはフュエルカット開始からの経
過時間が増加するに応じて急激に減少する。
サ13によりエンジン回転数NEを検出するとともに吸
気負圧センサ14により吸気負圧PBを検出し、続くス
テップS2で図4のマップから排気ガスエネルギーを検
索する。図4のマップから明らかなように、排気ガスエ
ネルギーはエンジン回転数NEが増加するほど増加し、
また吸気負圧PBが小さくなるほど増加する。続くステ
ップS3でエンジン1がフュエルカット中であれば、ス
テップS4でフュエルカット開始からの経過時間に応じ
て排気ガスエネルギーを補正する。図5から明らかよう
に、排気ガスエネルギーはフュエルカット開始からの経
過時間が増加するに応じて急激に減少する。
【0019】続くステップS5でエンジン1の燃焼状態
に影響を及ぼすイグニッションリタード制御中であれ
ば、ステップS6で図6に示すマップに基づいてイグニ
ッションリタード量に応じた排気ガスエネルギー(排気
ガス温度Tg)の変化量ΔTgを検索する。排気ガス温
度Tgは、点火時期が最適点火時期(MBT)のときに
最小になり、点火時期の最適点火時期からの遅角量ある
いは進角量が増加するのに応じて変化量ΔTgだけ増加
する。続くステップS7でエンジン1の燃焼状態に影響
を及ぼすEGR制御中であれば、ステップS8で図7の
マップに基づいてEGR制御量に応じた排気ガスエネル
ギー(排気ガス温度Tg)の変化量ΔTgを検索する。
排気ガス温度Tgは、EGR量が0から増加するのに応
じて変化量ΔTgだけ減少する。続くステップS9でエ
ンジン1の燃焼状態に影響を及ぼす空燃比制御中であれ
ば、ステップS10で図8のマップに基づいて空燃比制
御量に応じた排気ガスエネルギー(排気ガス温度Tg)
の変化量ΔTgを検索する。排気ガス温度Tgは、空燃
比がストイキ(理論空燃比)からリーン側あるいはリッ
チ側に変化するのに応じて変化量ΔTgだけ減少する。
に影響を及ぼすイグニッションリタード制御中であれ
ば、ステップS6で図6に示すマップに基づいてイグニ
ッションリタード量に応じた排気ガスエネルギー(排気
ガス温度Tg)の変化量ΔTgを検索する。排気ガス温
度Tgは、点火時期が最適点火時期(MBT)のときに
最小になり、点火時期の最適点火時期からの遅角量ある
いは進角量が増加するのに応じて変化量ΔTgだけ増加
する。続くステップS7でエンジン1の燃焼状態に影響
を及ぼすEGR制御中であれば、ステップS8で図7の
マップに基づいてEGR制御量に応じた排気ガスエネル
ギー(排気ガス温度Tg)の変化量ΔTgを検索する。
排気ガス温度Tgは、EGR量が0から増加するのに応
じて変化量ΔTgだけ減少する。続くステップS9でエ
ンジン1の燃焼状態に影響を及ぼす空燃比制御中であれ
ば、ステップS10で図8のマップに基づいて空燃比制
御量に応じた排気ガスエネルギー(排気ガス温度Tg)
の変化量ΔTgを検索する。排気ガス温度Tgは、空燃
比がストイキ(理論空燃比)からリーン側あるいはリッ
チ側に変化するのに応じて変化量ΔTgだけ減少する。
【0020】尚、前記ステップS3でエンジン1がフュ
エルカット中であれば、前記ステップS6,S8,S1
0における排気ガス温度Tgの変化量ΔTgは全て0に
設定される。
エルカット中であれば、前記ステップS6,S8,S1
0における排気ガス温度Tgの変化量ΔTgは全て0に
設定される。
【0021】続くステップS11で、前記ステップS4
で算出した排気ガスのエネルギーのうちの排気ガス温度
を、ステップS6,S8,S10で算出した排気ガス温
度Tgの変化量ΔTgを用いて補正して補正後の排気ガ
スのエネルギーを算出し、この排気ガスのエネルギーに
基づいて蒸発器3において発生する実蒸気温度Tsを目
標蒸気温度Tstに一致させるための給水量Qw(フィ
ードフォワード制御値)を算出する。そしてステップS
12でエンジン1および蒸発器3の応答遅れを考慮して
給水量Qwをフィルタリング処理する。続くステップS
13で実蒸気温度Tsと目標蒸気温度Tstとの偏差T
s−TstをPID処理して実蒸気温度Tsを目標蒸気
温度Tstに一致させるための給水量Qw(フィードバ
ック制御値)を算出する。そしてステップS14で前記
フィードフォワード制御値およびフィードバック制御値
の加算値を算出し、ステップS15で前記加算値に基づ
いて給水量制御インジェクタ7から蒸発器3への給水量
Qwを制御する。
で算出した排気ガスのエネルギーのうちの排気ガス温度
を、ステップS6,S8,S10で算出した排気ガス温
度Tgの変化量ΔTgを用いて補正して補正後の排気ガ
スのエネルギーを算出し、この排気ガスのエネルギーに
基づいて蒸発器3において発生する実蒸気温度Tsを目
標蒸気温度Tstに一致させるための給水量Qw(フィ
ードフォワード制御値)を算出する。そしてステップS
12でエンジン1および蒸発器3の応答遅れを考慮して
給水量Qwをフィルタリング処理する。続くステップS
13で実蒸気温度Tsと目標蒸気温度Tstとの偏差T
s−TstをPID処理して実蒸気温度Tsを目標蒸気
温度Tstに一致させるための給水量Qw(フィードバ
ック制御値)を算出する。そしてステップS14で前記
フィードフォワード制御値およびフィードバック制御値
の加算値を算出し、ステップS15で前記加算値に基づ
いて給水量制御インジェクタ7から蒸発器3への給水量
Qwを制御する。
【0022】以上のように、エンジン回転数NEおよび
エンジン負荷PBに基づいて蒸発器3に対する給水量Q
wを制御するフィードフォワード制御と、蒸発器3で発
生した蒸気の実蒸気温度Tsと目標蒸気温度Tstとの
偏差に基づいて給水量Qwを制御するフィードバック制
御とを併用するので、応答性および収束性を両立させな
がら実蒸気温度Tsを目標蒸気温度Tstに一致させる
ことができる。しかもフィードフォワード制御値をエン
ジン1の排気ガス温度Tgに直接的に影響を与えるエン
ジン1の燃焼状態を表すパラメータ、即ちフュエルカッ
ト制御信号、イグニッションリタード制御信号、EGR
制御信号および空燃比制御信号に基づいて補正するの
で、蒸発器3が発生する蒸気の実蒸気温度Tsをエンジ
ン1の過渡状態においても高精度で目標蒸気温度Tst
に制御することが可能となる。
エンジン負荷PBに基づいて蒸発器3に対する給水量Q
wを制御するフィードフォワード制御と、蒸発器3で発
生した蒸気の実蒸気温度Tsと目標蒸気温度Tstとの
偏差に基づいて給水量Qwを制御するフィードバック制
御とを併用するので、応答性および収束性を両立させな
がら実蒸気温度Tsを目標蒸気温度Tstに一致させる
ことができる。しかもフィードフォワード制御値をエン
ジン1の排気ガス温度Tgに直接的に影響を与えるエン
ジン1の燃焼状態を表すパラメータ、即ちフュエルカッ
ト制御信号、イグニッションリタード制御信号、EGR
制御信号および空燃比制御信号に基づいて補正するの
で、蒸発器3が発生する蒸気の実蒸気温度Tsをエンジ
ン1の過渡状態においても高精度で目標蒸気温度Tst
に制御することが可能となる。
【0023】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変
更を行うことが可能である。
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変
更を行うことが可能である。
【0024】例えば、実施例ではエンジン1の燃焼状態
を表すパラメータとして、フュエルカット制御信号、イ
グニッションリタード制御信号、EGR制御信号および
空燃比制御信号を用いているが、必ずしもそれらの全て
を用いる必要はなく、それらうちの少なくとも一つを用
いれば良い。また実施例ではエンジン負荷として吸気負
圧PBを用いているが、スロットル開度等の他のパラメ
ータを用いることができる。
を表すパラメータとして、フュエルカット制御信号、イ
グニッションリタード制御信号、EGR制御信号および
空燃比制御信号を用いているが、必ずしもそれらの全て
を用いる必要はなく、それらうちの少なくとも一つを用
いれば良い。また実施例ではエンジン負荷として吸気負
圧PBを用いているが、スロットル開度等の他のパラメ
ータを用いることができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載された発明
によれば、エンジンの排気ガスで作動する蒸発器に液相
作動媒体を供給する際に、排気ガスの温度に直接的に影
響を与えるエンジンの燃焼状態を表すパラメータに基づ
いて液相作動媒体の供給量を制御するので、蒸発器が発
生する蒸気の実蒸気温度をエンジンの過渡状態において
も高精度で目標蒸気温度に制御することが可能となる。
によれば、エンジンの排気ガスで作動する蒸発器に液相
作動媒体を供給する際に、排気ガスの温度に直接的に影
響を与えるエンジンの燃焼状態を表すパラメータに基づ
いて液相作動媒体の供給量を制御するので、蒸発器が発
生する蒸気の実蒸気温度をエンジンの過渡状態において
も高精度で目標蒸気温度に制御することが可能となる。
【0026】また請求項2に記載された発明によれば、
フュエルカット制御信号、イグニッションリタード制御
信号、EGR制御信号および空燃比制御信号の少なくと
も一つに基づいて液相作動媒体の供給量を制御するの
で、エンジンの燃焼状態を的確に反映して実蒸気温度を
高精度で制御することが可能となる。
フュエルカット制御信号、イグニッションリタード制御
信号、EGR制御信号および空燃比制御信号の少なくと
も一つに基づいて液相作動媒体の供給量を制御するの
で、エンジンの燃焼状態を的確に反映して実蒸気温度を
高精度で制御することが可能となる。
【0027】また請求項3に記載された発明によれば、
エンジン回転数およびエンジン負荷に応じて液相作動媒
体の供給量を制御するフィードフォワード制御と、実蒸
気温度および目標蒸気温度の偏差に基づいて液相作動媒
体の供給量を制御するフィードバック制御とを併用する
ので、実蒸気温度を目標蒸気温度に一致させる制御の応
答性および収束性を両立させることができる。
エンジン回転数およびエンジン負荷に応じて液相作動媒
体の供給量を制御するフィードフォワード制御と、実蒸
気温度および目標蒸気温度の偏差に基づいて液相作動媒
体の供給量を制御するフィードバック制御とを併用する
ので、実蒸気温度を目標蒸気温度に一致させる制御の応
答性および収束性を両立させることができる。
【図1】車両に搭載されたランキンサイクル装置の蒸気
温度制御装置の全体構成を示す図
温度制御装置の全体構成を示す図
【図2】蒸気温度制御装置の制御系のブロック図
【図3】蒸気温度制御のフローチャート
【図4】エンジン回転数および吸気負圧から排気ガスエ
ネルギーを検索するマップを示す図
ネルギーを検索するマップを示す図
【図5】フュエルカット後経過時間から排気ガスエネル
ギーを検索するマップを示す図
ギーを検索するマップを示す図
【図6】イグニッションリタード制御信号から排気ガス
温度を検索するマップを示す図
温度を検索するマップを示す図
【図7】EGR制御信号から排気ガス温度を検索するマ
ップを示す図
ップを示す図
【図8】空燃比制御信号から排気ガス温度を検索するマ
ップを示す図
ップを示す図
1 エンジン 3 蒸発器 7 給水量制御インジェクタ(液相作動媒体供
給量可変手段) 11 蒸気温度制御装置(制御手段) 17 フィードフォワード制御手段(フィードフ
ォワード制御部) 18 フィードバック制御手段(フィードバック
制御部) NE エンジン回転数 PB 吸気負圧(エンジン負荷) Ts 実蒸気温度 Tst 目標蒸気温度
給量可変手段) 11 蒸気温度制御装置(制御手段) 17 フィードフォワード制御手段(フィードフ
ォワード制御部) 18 フィードバック制御手段(フィードバック
制御部) NE エンジン回転数 PB 吸気負圧(エンジン負荷) Ts 実蒸気温度 Tst 目標蒸気温度
Claims (3)
- 【請求項1】 エンジン(1)の排気ガスで液相作動媒
体を加熱する蒸発器(3)が発生する蒸気の実蒸気温度
(Ts)を目標蒸気温度(Tst)に制御するための蒸
発器の蒸気温度制御装置において、 蒸発器(3)に対する液相作動媒体の供給量を変化させ
る液相作動媒体供給量可変手段(7)と、 エンジン(1)の燃焼状態を表すパラメータに基づいて
液相作動媒体供給量可変手段(7)による液相作動媒体
の供給量を制御する制御手段(11)と、を備えたこと
を特徴とする蒸発器の蒸気温度制御装置。 - 【請求項2】 前記エンジン(1)の燃焼状態を表すパ
ラメータは、フュエルカット制御信号、イグニッション
リタード制御信号、EGR制御信号および空燃比制御信
号の少なくとも一つであることを特徴とする、請求項1
に記載の蒸発器の蒸気温度制御装置。 - 【請求項3】 前記制御手段(11)は、エンジン回転
数(NE)およびエンジン負荷(PB)に応じて液相作
動媒体の供給量を制御するフィードフォワード制御手段
(17)と、実蒸気温度(Ts)および目標蒸気温度
(Tst)の偏差に基づいて液相作動媒体の供給量を制
御するフィードバック制御手段(18)とを備えたこと
を特徴とする、請求項1または請求項2に記載の蒸発器
の蒸気温度制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000311680A JP2002115801A (ja) | 2000-10-05 | 2000-10-05 | 蒸発器の蒸気温度制御装置 |
US10/398,478 US6810668B2 (en) | 2000-10-05 | 2001-10-01 | Steam temperature control system for evaporator |
PCT/JP2001/008637 WO2002029335A1 (fr) | 2000-10-05 | 2001-10-01 | Dispositif de commande de temperature de la vapeur pour evaporateur |
EP01972635A EP1323990A4 (en) | 2000-10-05 | 2001-10-01 | DEVICE FOR CONTROLLING STEAM TEMPERATURE FOR EVAPORATOR |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002115801A true JP2002115801A (ja) | 2002-04-19 |
Family
ID=18791399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000311680A Withdrawn JP2002115801A (ja) | 2000-10-05 | 2000-10-05 | 蒸発器の蒸気温度制御装置 |
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---|---|
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EP (1) | EP1323990A4 (ja) |
JP (1) | JP2002115801A (ja) |
WO (1) | WO2002029335A1 (ja) |
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WO2017051672A1 (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | いすゞ自動車株式会社 | 出力装置及び出力装置の制御方法 |
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US8631657B2 (en) * | 2003-01-22 | 2014-01-21 | Vast Power Portfolio, Llc | Thermodynamic cycles with thermal diluent |
US7200996B2 (en) | 2004-05-06 | 2007-04-10 | United Technologies Corporation | Startup and control methods for an ORC bottoming plant |
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JP2006249988A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Honda Motor Co Ltd | ランキンサイクル装置 |
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WO2012021539A2 (en) | 2010-08-09 | 2012-02-16 | Cummins Intellectual Properties, Inc. | Waste heat recovery system for recapturing energy after engine aftertreatment systems |
DE112011102675B4 (de) | 2010-08-11 | 2021-07-15 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Geteilter Radiatoraufbau zur Wärmeabfuhroptimierung für ein Abwärmeverwertungssystem |
WO2012021881A2 (en) | 2010-08-13 | 2012-02-16 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Rankine cycle condenser pressure control using an energy conversion device bypass valve |
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- 2000-10-05 JP JP2000311680A patent/JP2002115801A/ja not_active Withdrawn
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2001
- 2001-10-01 US US10/398,478 patent/US6810668B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 2001-10-01 EP EP01972635A patent/EP1323990A4/en not_active Withdrawn
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