蘭金循環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的蘭金循環(huán)（31）具備制冷劑泵（32）、熱交換器（36）、膨脹機（37）以及冷凝器（38）。蘭金循環(huán)（31）與空調(diào)的制冷循環(huán)共用冷凝器（38）及制冷劑。與冷凝器（38）的出口連接的制冷劑通道在制冷循環(huán)分支點（45）進行分支并與制冷劑泵（32）及制冷循環(huán)的蒸發(fā)器（55）連接。在要使蘭金循環(huán)運轉(zhuǎn)的情況下，即使不存在使空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求，也驅(qū)動制冷循環(huán)的壓縮機（52）。
【專利說明】蘭金循環(huán)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將發(fā)動機的廢熱作為動力進行回收的蘭金循環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]蘭金循環(huán)具備:使制冷劑循環(huán)的制冷劑泵；將發(fā)動機的廢熱向制冷劑回收的廢熱回收器；通過使制冷劑膨脹從而將回收至制冷劑的廢熱轉(zhuǎn)換為動力的膨脹機；以及使由膨脹機膨脹后的制冷劑冷凝的冷凝器。由膨脹機取出的動力經(jīng)由傳動帶等被傳遞到發(fā)動機的輸出軸或發(fā)電機。
[0003]若蘭金循環(huán)停止運轉(zhuǎn)，則，由于循環(huán)內(nèi)的溫度差(制冷劑蒸發(fā)或冷凝而引起的壓力差)，而發(fā)生制冷劑不均勻的情況，但是在要開始運轉(zhuǎn)蘭金循環(huán)時，在制冷劑泵的入口存在充分的液相的制冷劑是重要的。這是因為，若在制冷劑泵的入口沒有充分的液相的制冷齊U，則制冷劑泵無法向熱交換器輸送制冷劑，另外，在制冷劑中混合有潤滑油，若其不存在于制冷劑泵的入口，則無法充分地潤滑制冷劑泵。
[0004]因此，JP2005-337063A中，將制冷劑泵的入口配置成位于冷凝器的液面之下，使得在制冷劑泵的入口存在充分的液相的制冷劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]但是，也存在以下的情況，即，有時蘭金系統(tǒng)配置于發(fā)動機室內(nèi)的有限的空間內(nèi)，無法采用使制冷劑泵的入口為冷凝器的液面之下的配置。另外，即使采用這種配置，由于循環(huán)內(nèi)的溫度差及蘭金循環(huán)的停止時間不同，制冷劑不均勻而有可能導(dǎo)致在制冷劑泵的入口不存在充分的液相的制冷劑。
[0006]本發(fā)明的目的在于，在要使蘭金循環(huán)運轉(zhuǎn)的情況下解除在制冷劑泵入口處的液相的制冷劑不足。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一形態(tài)，蘭金循環(huán)具備:使制冷劑循環(huán)的制冷劑泵；將發(fā)動機的廢熱向制冷劑回收的熱交換器；通過使制冷劑膨脹而將回收至制冷劑的廢熱轉(zhuǎn)換為動力的膨脹機；以及使由膨脹機膨脹后的制冷劑冷凝的冷凝器。另外，蘭金循環(huán)與空調(diào)的制冷循環(huán)共用冷凝器及制冷劑。與冷凝器的出口連接的制冷劑通道在分支點進行分支并與制冷劑泵及制冷循環(huán)的蒸發(fā)器連接。在要使蘭金循環(huán)運轉(zhuǎn)的情況下，即使不存在使空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求，也驅(qū)動制冷循環(huán)的壓縮機。
[0008]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式及本發(fā)明的優(yōu)點進行詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是整合循環(huán)的示意構(gòu)成圖。
[0010]圖2A是將泵及膨脹機一體化后的膨脹機泵的示意剖面圖。
[0011]圖2B是制冷劑泵的示意剖面圖。
[0012]圖2C是膨脹機的示意剖面圖。[0013]圖3是表示制冷劑系統(tǒng)閥的功能的示意圖。
[0014]圖4是混合汽車的示意構(gòu)成圖。
[0015]圖5是發(fā)動機的示意立體圖。
[0016]圖6是從車輛下方觀察到的發(fā)動機的配置的示意圖。
[0017]圖7A是表示蘭金循環(huán)運轉(zhuǎn)區(qū)域的映射圖。
[0018]圖7B是表示蘭金循環(huán)運轉(zhuǎn)區(qū)域的映射圖。
[0019]圖8是表示與制冷劑泵連接的制冷劑通道的具體配置的示意圖。
[0020]圖9是表示起動時控制的內(nèi)容的流程圖。
[0021]圖10是用于修正準(zhǔn)備時間的修正系數(shù)的表。
[0022]圖11是用于說明起動時控制過程中的制冷劑的流動的說明圖。
[0023]圖12是是表示制冷劑不足解除控制的內(nèi)容的流程圖(第二實施方式)。
【具體實施方式】
[0024]<第一實施方式>
[0025]圖1表示作為本發(fā)明的前提的蘭金循環(huán)31的系統(tǒng)整體的示意構(gòu)成圖。圖1的蘭金循環(huán)31構(gòu)成為與制冷循環(huán)51共用制冷劑及冷凝器38，這以后將整合蘭金循環(huán)31和制冷循環(huán)51而得到的循環(huán)描述為“整合循環(huán)30”。圖4是搭載有整合循環(huán)30的混合汽車I的示意構(gòu)成圖。此外，整合循環(huán)30指除了蘭金循環(huán)31和制冷循環(huán)51的制冷劑進行循環(huán)的回路(通道)及設(shè)置于其途中的泵、膨脹機、冷凝器等構(gòu)成部件以外，還包含冷卻水和排氣的回路(通道)等的系統(tǒng)整體。
[0026]混合汽車I中，發(fā)動機2、電動發(fā)電機81、自動變速機82串聯(lián)連結(jié)，自動變速機82的輸出經(jīng)由傳動軸83、差動齒輪84傳遞到驅(qū)動輪85。在發(fā)動機2和電動發(fā)電機81之間設(shè)置有第一驅(qū)動軸離合器86。自動變速機82的摩擦接合部件之一作為第二驅(qū)動軸離合器87而構(gòu)成。第一驅(qū)動軸離合器86和第二驅(qū)動軸離合器87與發(fā)動機控制器71連接，根據(jù)混合汽車的運轉(zhuǎn)條件控制其接合切斷(連接狀態(tài))。混合汽車I中，如圖7B所示，當(dāng)車速位于發(fā)動機2的效率差的EV行駛區(qū)域時，使發(fā)動機2停止，切斷第一驅(qū)動軸離合器86，接合第二驅(qū)動軸離合器87，只利用電動發(fā)電機81的驅(qū)動力使混合汽車I行駛。另一方面，當(dāng)車速離開EV行駛區(qū)域并轉(zhuǎn)移到蘭金循環(huán)運轉(zhuǎn)區(qū)域時，使發(fā)動機2運轉(zhuǎn)，并使蘭金循環(huán)31 (后述)運轉(zhuǎn)。發(fā)動機2具備排氣通道3，排氣通道3由排氣歧管4、和與排氣歧管4的集合部連接的排氣管5構(gòu)成。排氣管5在中途分支有旁路排氣管6，在排氣管5的被旁路排氣管6旁路的區(qū)間具有用于在排氣和冷卻水之間進行熱交換的廢熱回收器22。如圖6所示，廢熱回收器22和旁路排氣管6作為將它們一體化而得到的廢熱回收單元23，配置于地板下催化劑88和其下游的副消音器89之間。
[0027]首先基于圖1對發(fā)動機冷卻水回路進行說明。從發(fā)動機2出來的80°C?90°C左右的冷卻水向在冷卻器11中通過的冷卻水通道13、和將冷卻器11旁路的旁路冷卻水通道14分流。之后，兩個水流在溫控閥15再次合流，并且經(jīng)過冷卻水泵16返回到發(fā)動機2，該溫控閥15決定在兩通道13、14中流動的冷卻水流量的分配。由發(fā)動機2驅(qū)動冷卻水泵16，冷卻水泵16的旋轉(zhuǎn)速度與發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度同步。溫控閥15在冷卻水溫度較高的情況下，力口大冷卻水通道13側(cè)的閥開度，從而相對地增加通過冷卻器11的冷卻水量，在冷卻水溫度較低的情況下，減小冷卻水通道13側(cè)的閥開度，從而相對地減少通過冷卻器11的冷卻水量。在發(fā)動機2暖機前等、特別地在冷卻水溫度較低的情況下，完全地將冷卻器11旁路而使冷卻水的全量在旁路冷卻水通道14側(cè)流動。另一方面，以如下方式構(gòu)成溫控閥15，即:不會使旁路冷卻水通道14側(cè)的閥開度為全閉，當(dāng)在冷卻器11中流動的冷卻水流量增大時，在旁路冷卻水通道14中流動的冷卻水的流量與冷卻水的全量在旁路冷卻水通道14側(cè)流動的情況相比降低，但是，不會使流動完全停止。將冷卻器11旁路的旁路冷卻水通道14由從冷卻水通道13分支并直接與后述的熱交換器36連接的第一旁路冷卻水通道24、和從冷卻水通道13分支并在經(jīng)過廢熱回收器22后與熱交換器36連接的第二旁路冷卻水通道25構(gòu)成。
[0028]在旁路冷卻水通道14上具備與蘭金循環(huán)31的制冷劑之間進行熱交換的熱交換器36。該熱交換器36是將蒸發(fā)器和過熱器整合后的熱交換器。即，熱交換器36中，將兩個冷卻水通道36a、36b大致配置成一列，另外，以使得制冷劑與冷卻水能夠進行熱交換的方式，與冷卻水通道36a、36b相鄰地設(shè)置蘭金循環(huán)31的制冷劑流動的制冷劑通道36c。并且，以使在俯瞰熱交換器36整體時蘭金循環(huán)31的制冷劑與冷卻水的流動方向相反的方式，構(gòu)成各通道 36a、36b、36c。
[0029]具體而言，位于對于蘭金循環(huán)31的制冷劑來說上游(圖1左)側(cè)的一方的冷卻水通道36a介于第一旁路冷卻水通道24之中而被安裝。由于將從發(fā)動機2出來的冷卻水直接導(dǎo)入冷卻水通道36a，因此由該冷卻水通道36a及與該冷卻水通道36a相鄰的制冷劑通道部分構(gòu)成的熱交換器左側(cè)部分成為用于對在制冷劑通道36c中流動的蘭金循環(huán)31的制冷劑進行加熱的蒸發(fā)器。
[0030]向位于對于蘭金循環(huán)31的制冷劑來說下游(圖1右)側(cè)的另一方的冷卻水通道36b導(dǎo)入通過第二旁路冷卻水通道25并經(jīng)過廢熱回收器22后的冷卻水。由于將利用排氣對發(fā)動機2出口的冷卻水進一步加熱后的冷卻水向冷卻水通道36b導(dǎo)入，因此，由冷卻水通道36b及與該冷卻水通道36b相鄰的制冷劑通道部分構(gòu)成的熱交換器右側(cè)部分(對于蘭金循環(huán)31的制冷劑來說為下游側(cè))成為對在制冷劑通道36c中流動的制冷劑進行過熱的過熱器。
[0031]廢熱回收器22的冷卻水通道22a與排氣管5相鄰而設(shè)置。通過向廢熱回收器22的冷卻水通道22a導(dǎo)入發(fā)動機2出口的冷卻水，從而能夠利用高溫排氣將冷卻水例如加熱至110°C?115°C左右。冷卻水通道22a構(gòu)成為，在俯瞰廢熱回收器22的整體時，排氣和冷卻水的流動方向相反。
[0032]在設(shè)置有廢熱回收器22的第二旁路冷卻水通道25中安裝有控制閥26。構(gòu)成為，在發(fā)動機2出口的冷卻水溫度傳感器74的檢測溫度為規(guī)定值以上時，減小該控制閥26的開度，以使指位于發(fā)動機2內(nèi)部的冷卻水的溫度的發(fā)動機水溫不超過例如用于不使發(fā)動機2效率惡化和發(fā)生爆震的容許溫度(例如IO(TC)。若發(fā)動機水溫接近容許溫度，則減少通過廢熱回收器22的冷卻水量，因此，可以可靠地防止發(fā)動機水溫超過容許溫度的情況。
[0033]另一方面，如果由于第二旁路冷卻水通道25的流量減少，而使由于廢熱回收器22而上升的冷卻水溫度過度上升，導(dǎo)致冷卻水蒸發(fā)(沸騰)，則有可能冷卻水通道內(nèi)的冷卻水的流動變差，部件溫度過度上升。為了避免這種情況，將對廢熱回收器22進行旁路的旁路排氣管6、和對廢熱回收器22的排氣通過量和旁路排氣管6的排氣通過量進行控制的溫控閥7設(shè)置在旁路排氣管6的分支部。即，根據(jù)從廢熱回收器22出來的冷卻水溫度調(diào)節(jié)溫控閥I的閥開度，以使從廢熱回收器22出來的冷卻水溫度不超過規(guī)定的溫度(例如沸騰溫度120。。)。
[0034]熱交換器36、溫控閥7和廢熱回收器22作為廢熱回收單元23而被一體化，在車寬方向大致中央的地板下配置于排氣管途中。作為溫控閥7，可以是使用雙金屬片等的比較簡易的感溫閥，也可以是由將溫度傳感器的輸出進行輸入的控制器來控制的控制閥。由于利用溫控閥7調(diào)節(jié)從排氣向冷卻水的熱交換量伴隨比較大的延遲，因此，如果單獨調(diào)節(jié)溫控閥7難以使得發(fā)動機水溫不超過容許溫度。但是，由于根據(jù)發(fā)動機水溫(出口溫度)控制第二旁路冷卻水通道25的控制閥26，因此，能夠迅速減少熱回收量，可靠地防止發(fā)動機水溫超過容許溫度。另外，如果是發(fā)動機水溫距容許溫度存在富裕量的狀態(tài)，則，能夠直至從廢熱回收器22出來的冷卻水溫度成為超過發(fā)動機水溫的容許溫度的程度的高溫(例如110?115°C )為止進行熱交換，來增加廢熱回收量。經(jīng)過冷卻水通道36b而出來的冷卻水經(jīng)過第二旁路冷卻水通道25與第一旁路冷卻水通道24合流。
[0035]如果從旁路冷卻水通道14流向溫控閥15的冷卻水的溫度例如通過在熱交換器36中與蘭金循環(huán)31的制冷劑進行熱交換而充分降低，則溫控閥15的冷卻水通道13側(cè)的閥開度減小，通過冷卻器11的冷卻水量相對地減少。相反地，如果從旁路冷卻水通道14流向溫控閥15的冷卻水的溫度由于蘭金循環(huán)31未運轉(zhuǎn)等而變高，則溫控閥15的冷卻水通道13側(cè)的閥開度增大，通過冷卻器11的冷卻水量相對地增加。構(gòu)成為，根據(jù)這樣的溫控閥15的動作，適當(dāng)?shù)乇３职l(fā)動機2的冷卻水溫度，向蘭金循環(huán)31適當(dāng)?shù)毓┙o(回收)熱量。
[0036]下面，對蘭金循環(huán)31進行說明。在此，蘭金循環(huán)31不是單純的蘭金循環(huán)，作為與制冷循環(huán)51整合后的整合循環(huán)30的一部分而構(gòu)成。以下，首先說明作為基礎(chǔ)的蘭金循環(huán)31，然后說明制冷循環(huán)15。
[0037]蘭金循環(huán)31是借助于發(fā)動機2的冷卻水將發(fā)動機2的廢熱向制冷劑回收，并將回收的廢熱再生為動力的系統(tǒng)。蘭金循環(huán)31具備制冷劑泵32、作為過熱器的熱交換器36、膨脹機37及冷凝器(condenser) 38,各構(gòu)成部件通過制冷劑(R134a等)進行循環(huán)的制冷劑通道41?44相互連接。
[0038]構(gòu)成為，制冷劑泵32的軸在同一軸上與膨脹機37的輸出軸連結(jié)配置，利用膨脹機37產(chǎn)生的輸出(動力)驅(qū)動制冷劑泵32，并且將產(chǎn)生動力向發(fā)動機2的輸出軸(曲柄軸)供給(參照圖2A)。即，制冷劑泵32的軸及膨脹機37的輸出軸與發(fā)動機2的輸出軸平行地配置，制冷劑泵32的軸的前端所設(shè)置的泵滑輪33與曲柄滑輪2a之間繞有傳動帶34 (參照圖1)。此外，采用齒輪式的泵作為制冷劑泵32，采用渦旋式的膨脹機作為膨脹機37 (參照圖 2B、圖 2C)。
[0039]另外，在泵滑輪33和制冷劑泵32之間設(shè)置電磁式的離合器(以下將該離合器稱為“膨脹機離合器”。)35 (第一離合器)從而能夠?qū)⒅评鋭┍?2及膨脹機37與發(fā)動機2連接或與發(fā)動機2斷開(參照圖2A)。因此，在膨脹機37產(chǎn)生的輸出超過制冷劑泵32的驅(qū)動力及旋轉(zhuǎn)體具有的摩擦的情況下(預(yù)測膨脹機轉(zhuǎn)矩為正的情況)，將膨脹機離合器35接合，由此能夠利用膨脹機37產(chǎn)生的輸出輔助(assist)發(fā)動機輸出軸的旋轉(zhuǎn)。使用這樣通過廢熱回收得到的能量輔助發(fā)動機輸出軸的旋轉(zhuǎn)，從而能夠提高燃油效率。另外，也能夠利用回收的廢熱提供用于驅(qū)動使制冷劑循環(huán)的制冷劑泵32的能量。此外，只要是從發(fā)動機2到制冷劑泵32及膨脹機37的動力傳遞路徑的途中，可以將膨脹機離合器35設(shè)置在任何位置。
[0040]來自制冷劑泵32的制冷劑經(jīng)由制冷劑通道41被供給到熱交換器36。熱交換器36是在發(fā)動機2的冷卻水和制冷劑之間進行熱交換將制冷劑汽化過熱的熱交換器。
[0041]來自熱交換器36的制冷劑經(jīng)由制冷劑通道42被供給到膨脹機37。膨脹機37是通過使汽化過熱后的制冷劑膨脹從而將熱量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)能量的蒸汽渦輪。由膨脹機37回收的動力驅(qū)動制冷劑泵32,并經(jīng)由傳動帶傳動機構(gòu)被傳遞到發(fā)動機2，輔助發(fā)動機2的旋轉(zhuǎn)。
[0042]來自膨脹機37的制冷劑經(jīng)由制冷劑通道43被供給到冷凝器38。冷凝器38是在外部空氣和制冷劑之間進行熱交換將制冷劑冷卻液化的熱交換器。因此，構(gòu)成為，將冷凝器38與冷卻器11并聯(lián)配置，由散熱風(fēng)扇12進行冷卻。
[0043]由冷凝器38液化后的制冷劑經(jīng)由制冷劑通道44返回到制冷劑泵32。返回到制冷劑泵32的制冷劑由制冷劑泵32再次送到熱交換器36，在蘭金循環(huán)31的各構(gòu)成部件中進行循環(huán)。
[0044]此外，如圖8所示，制冷劑通道44從制冷劑泵32的入口向上方延伸。
[0045]下面，對制冷循環(huán)51進行說明。制冷循環(huán)51共用在蘭金循環(huán)31中循環(huán)的制冷劑，因此，與蘭金循環(huán)31整合，制冷循環(huán)51的構(gòu)成本身變得簡單。即，制冷循環(huán)51包括壓縮機(compressor) 52、冷凝器 38、以及蒸發(fā)器(evaporator) 55。
[0046]壓縮機52是將制冷循環(huán)51的制冷劑壓縮為高溫高壓的流體機械，由發(fā)動機2驅(qū)動。即，也如圖4所示，在壓縮機52的驅(qū)動軸上固定有壓縮機滑輪53，在該壓縮機滑輪53和曲柄滑輪2a上繞有傳動帶34。發(fā)動機2的驅(qū)動力經(jīng)由該傳動帶34被傳遞到壓縮機滑輪53，驅(qū)動壓縮機52。另外，在壓縮機滑輪53和壓縮機52之間設(shè)置有電磁式的離合器(以下將該離合器稱為“壓縮機離合器”。)54 (第二離合器)，可以將壓縮機52和壓縮機滑輪53之間連接或切斷。
[0047]返回到圖1，來自壓縮機52的制冷劑經(jīng)過制冷劑通道56與制冷劑通道43合流后，被供給到冷凝器38。冷凝器38是通過與外部空氣之間的熱交換使制冷劑冷凝液化的熱交換器。來自冷凝器38的液狀的制冷劑經(jīng)由從制冷劑通道44分支的制冷劑通道57被供給到蒸發(fā)器(evaporator) 55。蒸發(fā)器55與未圖不的加熱器芯同樣地設(shè)置于空調(diào)單兀的殼體內(nèi)。蒸發(fā)器55是使來自冷凝器38的液狀制冷劑蒸發(fā)，利用這時的蒸發(fā)潛熱冷卻來自鼓風(fēng)扇的空調(diào)空氣的熱交換器。
[0048]由蒸發(fā)器55蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由制冷劑通道58返回到壓縮機52。此外，根據(jù)空氣混合門的開度改變由蒸發(fā)器55冷卻的空調(diào)空氣和由加熱器芯加熱的空調(diào)空氣的混合比率，調(diào)節(jié)為乘坐人員設(shè)定的溫度。
[0049]此外，蒸發(fā)器55以及將冷凝器38和蒸發(fā)器55連接的制冷劑通道44的一部分及制冷劑通道57配置于比制冷劑泵32的入口高的位置。另外，制冷劑通道44在制冷循環(huán)分支點45進行分支，與制冷劑通道57連接(參照圖8)。
[0050]由蘭金循環(huán)31和制冷循環(huán)51構(gòu)成的整合循環(huán)30中，為了控制在循環(huán)內(nèi)流動的制冷劑，在回路途中適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有各種閥。例如，為了控制在蘭金循環(huán)31中循環(huán)的制冷劑，而在將制冷循環(huán)分支點45和制冷劑泵32之間聯(lián)絡(luò)的制冷劑通道44上具備泵上游閥61，在將熱交換器36和膨脹機37之間聯(lián)絡(luò)的制冷劑通道42上具備膨脹機上游閥62。另外，在將制冷劑泵32和熱交換器36之間聯(lián)絡(luò)的制冷劑通道41上，為了防止制冷劑從熱交換器36向制冷劑泵32逆流而具備單向閥63。在將膨脹機37和制冷循環(huán)合流點46之間聯(lián)絡(luò)的制冷劑通道43上，為了防止制冷劑從制冷循環(huán)合流點46向膨脹機37逆流也具備單向閥64。另夕卜，設(shè)置從膨脹機上游閥62的上游將膨脹機37旁路并向單向閥64上游合流的膨脹機旁路通道65，在該膨脹機旁路通道65上設(shè)置有旁路閥66。并且，在將旁路閥66旁路的通道67上設(shè)置有壓力調(diào)整閥68。即使在制冷循環(huán)51側(cè)，也在將制冷循環(huán)分支點45和蒸發(fā)器55之間連接的制冷劑通道57上設(shè)置有空調(diào)回路閥69。
[0051]上述四個閥61、62、66、69都是電磁式的開閉閥。由壓力傳感器72檢測的膨脹機上游壓力的信號、由壓力傳感器73檢測的冷凝器38的出口的制冷劑壓力Pd的信號、膨脹機37的旋轉(zhuǎn)速度信號等輸入到發(fā)動機控制器71。發(fā)動機控制器71中，根據(jù)規(guī)定的運轉(zhuǎn)條件，基于這些各輸入信號控制制冷循環(huán)51的壓縮機52和散熱風(fēng)扇12,并且控制上述四個電磁式開閉閥61、62、66、69的開閉。
[0052]例如，根據(jù)由壓力傳感器72檢測的膨脹機上游側(cè)壓力及膨脹機旋轉(zhuǎn)速度預(yù)測膨脹機轉(zhuǎn)矩(再生動力)，在該預(yù)測膨脹機轉(zhuǎn)矩為正時(能夠輔助發(fā)動機輸出軸的旋轉(zhuǎn)時)使膨脹機離合器35接合，在預(yù)測膨脹機轉(zhuǎn)矩為零乃至負時，釋放膨脹機離合器35。由于基于傳感器檢測壓力和膨脹機旋轉(zhuǎn)速度，因此與根據(jù)排氣溫度預(yù)測膨脹機轉(zhuǎn)矩(再生動力)的情況相比，能夠以較高的精度預(yù)測膨脹機轉(zhuǎn)矩，能夠根據(jù)膨脹機轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生狀況適當(dāng)?shù)貙⑴蛎洐C離合器35接合、釋放(詳細內(nèi)容參照特開2010-190185號公報)。
[0053]上述四個開閉閥61、62、66、69及兩個單向閥63、64為制冷劑系統(tǒng)閥。將這些制冷劑系統(tǒng)閥的功能重新表示于圖3。
[0054]圖3中，泵上游閥61設(shè)置于制冷劑泵32的入口(參照圖8)。泵上游閥61是用于根據(jù)蘭金循環(huán)31停止過程中等、與制冷循環(huán)51的回路相比制冷劑更容易偏向于蘭金循環(huán)31的回路的規(guī)定條件而關(guān)閉，由此，防止制冷劑(含潤滑成分)偏向于蘭金循環(huán)31的閥，如后述那樣，與膨脹機37下游的單向閥64協(xié)同動作將蘭金循環(huán)31的回路阻塞。膨脹機上游閥62構(gòu)成為，使得能夠在來自熱交換器36的制冷劑壓力相對較低的情況下，切斷制冷劑通道42，并進行保持，直到來自熱交換器36的制冷劑成為高壓。由此，即使在不能充分得到膨脹機轉(zhuǎn)矩的情況下，也能夠促進制冷劑加熱，例如縮短直到蘭金循環(huán)31再起動(實際上能夠進行再生)為止的時間。旁路閥66是用于在蘭金循環(huán)31起動時等存在于蘭金循環(huán)31側(cè)的制冷劑量不充分等時，進行開閥以在將膨脹機37旁路的基礎(chǔ)上使制冷劑泵32能夠作動，縮短蘭金循環(huán)31的起動時間的閥。通過在將膨脹機37旁路的基礎(chǔ)上使制冷劑泵32作動，從而，只要實現(xiàn)冷凝器38的出口或制冷劑泵32的入口的制冷劑溫度從考慮了該部位的壓力的沸點降低規(guī)定溫度差(過冷度SC)以上的狀態(tài)，則達成能夠向蘭金循環(huán)31供給充分的液體制冷劑的狀態(tài)。
[0055]熱交換器36上游的單向閥63是用于與旁路閥66、壓力調(diào)整閥68、膨脹機上游閥62協(xié)同動作將供給到膨脹機37的制冷劑保持在高壓的單向閥。構(gòu)成為，在蘭金循環(huán)的再生效率較低的條件下，停止蘭金循環(huán)的運轉(zhuǎn)，跨越熱交換器的前后區(qū)間使回路阻塞，由此，預(yù)先提高停止過程中的制冷劑壓力，利用高壓制冷劑，蘭金循環(huán)能夠快速再起動。壓力調(diào)整閥68在供給到膨脹機37的制冷劑的壓力過高的情況下打開，具有釋放過高的制冷劑的溢流閥的作用。[0056]膨脹機37下游O單向閥64是用于與上述的泵上游閥61協(xié)同動作防止制冷劑偏向于蘭金循環(huán)31的單向閥。在混合汽車I剛剛開始運轉(zhuǎn)后，若發(fā)動機2還未暖機，則有時蘭金循環(huán)31比制冷循環(huán)51溫度低，制冷劑偏向于蘭金循環(huán)31側(cè)。偏向于蘭金循環(huán)31側(cè)的概率不是那樣高，但是，例如，在夏季車輛剛剛開始運轉(zhuǎn)后，在想要快速使車內(nèi)降溫的狀況下，更要求冷氣能力，因此，存在以下的要求:即使是制冷劑少許的不均勻，也想要解除來確保制冷循環(huán)51的制冷劑。因此，為了防止制冷劑偏向于蘭金循環(huán)31側(cè)的不均勻，設(shè)置了單向閥64。
[0057]壓縮機52不是在驅(qū)動停止時制冷劑能夠自由通過的構(gòu)造，能夠與空調(diào)回路閥69協(xié)同動作防止制冷劑偏向于制冷循環(huán)51。對此進行說明。在制冷循環(huán)51的運轉(zhuǎn)已停止時，制冷劑從穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)過程中溫度比較高的蘭金循環(huán)31側(cè)向制冷循環(huán)51側(cè)移動，有時在蘭金循環(huán)31中循環(huán)的制冷劑不足。在制冷循環(huán)51中，在冷氣剛剛停止后，蒸發(fā)器55的溫度變低，制冷劑容易滯留在容積比較大溫度變低的蒸發(fā)器55。在這種情況下，通過停止驅(qū)動壓縮機52，切斷制冷劑從冷凝器38向蒸發(fā)器55的運動，并且，關(guān)閉空調(diào)回路閥69，由此防止制冷劑偏向于制冷循環(huán)51。
[0058]接著，圖5是表示發(fā)動機整體包裝的發(fā)動機2示意立體圖。圖5中，特征性的是熱交換器36配置于排氣歧管4的鉛直上方。在排氣歧管4的鉛直上方的空間配置熱交換器36，由此，提高了蘭金循環(huán)31針對發(fā)動機2的搭載性。發(fā)動機2上設(shè)置有張緊滑輪8。
[0059]下面，參照圖7A及圖7B對蘭金循環(huán)31的基本運轉(zhuǎn)方法進行說明。
[0060]首先，圖7A及圖7B是蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)區(qū)域圖。圖7A中示出將橫軸設(shè)為外部空氣溫度、將縱軸設(shè)為發(fā)動機水溫(冷卻水溫度)時的蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)區(qū)域，圖7B中示出將橫軸設(shè)為發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度、將縱軸設(shè)為發(fā)動機轉(zhuǎn)矩(發(fā)動機負載)時的蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)區(qū)域。
[0061]圖7A及圖7B中，都是在滿足規(guī)定的條件時使蘭金循環(huán)31運轉(zhuǎn)，在滿足這兩者的條件的情況下，使蘭金循環(huán)31運轉(zhuǎn)。在圖7A中，在優(yōu)先發(fā)動機2暖機的低水溫側(cè)的區(qū)域、和壓縮機52的負載增大的高外部空氣溫度側(cè)的區(qū)域使蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)停止。在排氣溫度低且回收效率差的暖機時，當(dāng)然不使蘭金循環(huán)31運轉(zhuǎn)，從而，使冷卻水溫度迅速上升。要求較高的冷氣能力的高外部空氣溫度時，使蘭金循環(huán)31停止，對制冷循環(huán)51提供充分的制冷劑和冷凝器38的冷卻能力。在圖7B中，由于是混合汽車，因此，在EV行駛區(qū)域、和膨脹機37的摩擦增大的高旋轉(zhuǎn)速度側(cè)的區(qū)域，使蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)停止。將膨脹機37設(shè)成在全部轉(zhuǎn)速下摩擦較少的高效率的構(gòu)造是困難的，因此，在圖7B的情況下，以使得在運轉(zhuǎn)頻度高的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度域中摩擦較小而高效率的方式構(gòu)成膨脹機37 (設(shè)定膨脹機37各部分的尺寸等)。
[0062]然而，在整合循環(huán)30中，為了防止制冷劑(包含潤滑成分。)偏向于蘭金循環(huán)31或制冷循環(huán)51，設(shè)置有泵上游閥61及單向閥64、空調(diào)回路閥69 (參照圖3)，但是，由于蘭金循環(huán)31停止時的制冷劑的分布狀態(tài)等不同，不能因為將它們都閉閥就能夠完全防止停止過程中(火花塞關(guān)閉時)的不均勻。另外，在未將這些閥閉閥的情況下，在運轉(zhuǎn)停止后，設(shè)備(整合循環(huán))整體的溫度逐漸降低的過程中，制冷劑的分布有可能發(fā)生各種變化。特別地，為了開始運轉(zhuǎn)蘭金循環(huán)31，在制冷劑泵32的入口準(zhǔn)備充分的液相的制冷劑是重要的。
[0063]所謂準(zhǔn)備充分的液相的制冷劑，是在制冷劑泵32的入口存在為了使蘭金循環(huán)31運轉(zhuǎn)所需要的規(guī)定狀態(tài)的制冷劑的狀態(tài)，具體而言，是指制冷劑泵32的入口(或冷凝器38的出口)成為距考慮了該部位的壓力后的沸點的溫度下降差(過冷度)為規(guī)定值以上的溫度。
[0064]因此，在要開始運轉(zhuǎn)蘭金循環(huán)31的情況下，在運轉(zhuǎn)開始前進行以下說明的起動時控制，解除在制冷劑泵32入口處的制冷劑不足。
[0065]起動時控制是以下的控制:在車輛鑰匙打開時，即使沒有空調(diào)運轉(zhuǎn)要求，也通過使制冷循環(huán)51的壓縮機52以規(guī)定的準(zhǔn)備時間運轉(zhuǎn)，優(yōu)先地將從冷凝器38出來的液相的制冷劑向制冷劑泵32的入口供給。
[0066]圖9是表示起動時控制的內(nèi)容的流程圖。本控制在車輛鑰匙打開時開始，由發(fā)動機控制器71以規(guī)定的短的時間間隔反復(fù)執(zhí)行各處理。另外，對于本控制中使用的結(jié)束標(biāo)志及計時器，都是在車輛鑰匙關(guān)閉時復(fù)位為O。
[0067]首先，發(fā)動機控制器71判斷結(jié)束標(biāo)志的值(SI)。當(dāng)在車輛鑰匙打開時初次執(zhí)行本控制的情況下，結(jié)束標(biāo)志為0，處理從SI進行到S2。
[0068]S2中，發(fā)動機控制器71設(shè)定準(zhǔn)備時間(壓縮機52的驅(qū)動時間)。
[0069]準(zhǔn)備時間是從開始驅(qū)動制冷循環(huán)51的壓縮機52起直至在制冷泵32的入口準(zhǔn)備了充分的制冷劑為止所需要的時間。具體而言，當(dāng)設(shè)為具備空調(diào)回路閥69，在停止時將其關(guān)閉的情況下，將考慮在整合循環(huán)運轉(zhuǎn)過程中能夠產(chǎn)生的偏向制冷循環(huán)51側(cè)的制冷劑的不均勻量(多少)，直至在制冷泵32的入口準(zhǔn)備充分的制冷劑為止所需要的時間設(shè)為基準(zhǔn)時間。若能夠估計即將停止之前的不均勻量，則根據(jù)估計值設(shè)定下次起動時的基準(zhǔn)時間也可以。另外，在是不具備空調(diào)回路閥69的系統(tǒng)的情況下，當(dāng)在從車輛鑰匙關(guān)閉經(jīng)過了充分長的時間的狀態(tài)下開始驅(qū)動壓縮機52時，將直至在制冷泵32的入口準(zhǔn)備充分的制冷劑為止所需要的時間設(shè)為基準(zhǔn)時間，也可以將對基準(zhǔn)時間乘以參照圖10所示的表而得到的修正系數(shù)后的值設(shè)定為準(zhǔn)備時間。
[0070]在圖10所示的表中，利用從上次車輛鑰匙關(guān)閉時起到這次鑰匙打開時為止的時間(以下稱為“停止時間”。)設(shè)定修正系數(shù)。在停止時間為零時將修正系數(shù)設(shè)定為零，在停止時間較短的情況下，將修正系數(shù)設(shè)定為比I大的值，在停止時間充分長的情況下(例如，直至發(fā)動機2的冷卻水成為常溫為止的時間以上)將修正系數(shù)設(shè)定為I。
[0071]這是因為，在停止時間為零的情況下，不產(chǎn)生制冷劑的不均勻，不需要為了解除制冷劑的不均勻而驅(qū)動壓縮機52。
[0072]另外，在停止時間較短的情況下是因為，由于發(fā)動機2的冷卻水溫度較高，所以在熱交換器36中制冷劑蒸發(fā)，蘭金循環(huán)31側(cè)的制冷劑向制冷循環(huán)51側(cè)移動，從而制冷劑的不均勻變大。
[0073]另外，在停止時間充分長的情況下是因為，伴隨發(fā)動機2的冷卻水的溫度降低，蘭金循環(huán)31側(cè)的溫度下降，制冷循環(huán)51側(cè)的制冷劑的一部分返回到蘭金循環(huán)31側(cè)，并在某個不均勻狀態(tài)穩(wěn)定。
[0074]接著，發(fā)動機控制器71判斷計時器是否在準(zhǔn)備時間以上(S3)。當(dāng)在車輛鑰匙打開時初次執(zhí)行本處理的情況下，計時器為0，處理從S3進入S4。
[0075]S4中，發(fā)動機控制器71關(guān)閉空調(diào)回路閥69，開始驅(qū)動壓縮機52。另外，發(fā)動機控制器71開始計時器的遞增計數(shù)。若在關(guān)閉了空調(diào)回路閥69的狀態(tài)下驅(qū)動了壓縮機52，則從蒸發(fā)器55引出，或從冷凝器38擠出的液相的制冷劑通過制冷劑通道44被優(yōu)先供給到制冷劑泵32的入口。
[0076]接著，發(fā)動機控制器71判斷是否存在空調(diào)的運轉(zhuǎn)要求(S5)。例如，根據(jù)來自空調(diào)的控制器的信號判斷是否存在空調(diào)的運轉(zhuǎn)要求。
[0077]發(fā)動機控制器71在存在空調(diào)的運轉(zhuǎn)要求的情況下允許鼓風(fēng)扇運轉(zhuǎn)(S6)，但是在不存在的情況下禁止鼓風(fēng)扇運轉(zhuǎn)(S7)。這是為了抑制，在不存在空調(diào)的運轉(zhuǎn)要求的狀況下鼓風(fēng)扇運轉(zhuǎn)引起的乘坐人員的不舒適感或不協(xié)調(diào)感。
[0078]直到計時器達到準(zhǔn)備時間以上為止，發(fā)動機控制器71反復(fù)執(zhí)行從SI到S7的處理。
[0079]之后，若計時器達到準(zhǔn)備時間以上，則處理從S3進入S8，發(fā)動機控制器71對結(jié)束標(biāo)志設(shè)置1，允許蘭金循環(huán)31運轉(zhuǎn)。如果是該狀態(tài)，則在制冷劑泵32的入口準(zhǔn)備了充分的液相的制冷劑，以后，如果蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)條件(圖7A及圖7B)成立，則開始蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)。
[0080]發(fā)動機控制器71在之后判斷空調(diào)回路閥69是否打開(S9)，在空調(diào)回路閥69關(guān)閉的情況下，等待成為存在空調(diào)運轉(zhuǎn)要求的狀態(tài)打開空調(diào)回路閥69 (S10、Sll)。
[0081]接著，對第一實施方式的作用效果進行說明。
[0082]在第一實施方式中，構(gòu)成為，在開始蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)之前，即使不存在使空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求，也進行對制冷循環(huán)51的壓縮機52進行驅(qū)動的起動時控制(S4)。通過驅(qū)動壓縮機52，從而向制冷劑泵32的入口供給制冷劑，能夠在制冷劑泵32的入口準(zhǔn)備充分的液相的制冷劑。由此，能夠在短時間內(nèi)可靠地進行蘭金循環(huán)31的起動，另外，由于在制冷劑中含有潤滑成分，因此，也確保了制冷劑泵32的潤滑。
[0083]在起動時控制中，構(gòu)成為，至少在驅(qū)動壓縮機52期間，關(guān)閉空調(diào)回路閥69 (S4)。由此，經(jīng)過冷凝器38而出來的制冷劑如圖11的箭頭所示優(yōu)先地供給到制冷劑泵32的入口，與不關(guān)閉空調(diào)回路閥69的情況相比，能夠以更短的時間解除制冷劑泵32入口處的制冷劑不足。
[0084]此外，盡管在起動時控制中關(guān)閉空調(diào)回路閥69，但是，也可以只是將空調(diào)回路閥69的開度減小規(guī)定程度以上(抑制流向制冷循環(huán)的制冷劑)，即使在這種情況下，也將經(jīng)過冷凝器38而出來的制冷劑優(yōu)先地供給到制冷劑泵32的入口，可以期待上述效果。
[0085]另外，若只是使蘭金循環(huán)31運轉(zhuǎn)著，則制冷劑慢慢向制冷循環(huán)51側(cè)移動，在蘭金循環(huán)31中制冷劑不足，從而使蘭金循環(huán)31的輸出降低。但是，由于構(gòu)成為直到使空調(diào)運轉(zhuǎn)為止、即直到制冷循環(huán)51運轉(zhuǎn)為止，使空調(diào)回路閥69閉閥(或開度減少)(S9?Sll)，因此能夠抑制制冷劑向制冷循環(huán)51側(cè)移動，抑制蘭金循環(huán)31的輸出降低。
[0086]另外，除了上述起動時控制以外，還構(gòu)成為，將蒸發(fā)器55配置在比制冷劑泵32高的位置，進而，將從冷凝器38到蒸發(fā)器55的制冷劑通道(制冷劑通道44的一部分及制冷劑通道57)配置在比制冷劑泵32的入口高的位置(圖8)。根據(jù)該構(gòu)成，能夠在已將壓縮機52驅(qū)動時容易地將制冷劑供給到制冷劑泵32的入口。
[0087]另外，與制冷劑泵32的入口連接的制冷劑通道44從制冷劑泵32的入口向上方延伸，并且，在制冷劑泵32的入口設(shè)置有在蘭金循環(huán)31停止過程中閉閥的泵上游閥61 (圖8)。根據(jù)該構(gòu)成，即使在壓縮機52停止后，泵上游閥61的上方也殘留有制冷劑，進而，在已將壓縮機52驅(qū)動時，制冷劑滯留，其在蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)開始時被供給到制冷劑泵32，因此，能夠更進一步地抑制制冷劑泵32中的制冷劑不足及潤滑不良。
[0088]另外，在起動時控制中，構(gòu)成為，在不存在使空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求時，使空調(diào)的鼓風(fēng)扇停止(S7)。由此，也能夠抑制盡管不存在使空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求由于鼓風(fēng)扇運轉(zhuǎn)帶來的不舒適感或不協(xié)調(diào)感。
[0089]另外，構(gòu)成為，根據(jù)車輛鑰匙關(guān)閉起到這次鑰匙打開為止的時間(車輛的停止時間)設(shè)定起動時控制中的壓縮機52的驅(qū)動時間(S2的準(zhǔn)備時間)。由于蘭金循環(huán)31中的制冷劑不均勻程度根據(jù)車輛的停止時間而不同，因此，通過根據(jù)車輛的停止時間設(shè)定壓縮機52的驅(qū)動時間，從而能夠防止對制冷劑泵32的入口供給的制冷劑供給量過剩或不足的情況。
[0090]此外，若在將蒸發(fā)器55跟前的空調(diào)回路閥69關(guān)閉的狀態(tài)下使壓縮機52作動，則壓縮機吸入制冷劑壓力有可能為負壓，因此，希望使壓縮機52的驅(qū)動時間為較短的時間。也可以構(gòu)成為，在壓縮機吸入制冷劑壓力有可能為負壓時，停止驅(qū)動壓縮機5。另外，若在停止了鼓風(fēng)扇的狀態(tài)下驅(qū)動壓縮機52，則在蒸發(fā)器55中未蒸發(fā)的制冷劑有可能被吸入壓縮機52，因此，也可以構(gòu)成為，在存在這種可能性時，停止驅(qū)動壓縮機52。另外，由于壓縮機52由發(fā)動機2驅(qū)動，因此，若暫時驅(qū)動壓縮機52時的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度為比較高的旋轉(zhuǎn)速度，產(chǎn)生這些問題的可能性變高，因此，作為起動時控制，也可以是，當(dāng)在不存在使空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求時驅(qū)動壓縮機52的情況下，壓縮機52的旋轉(zhuǎn)速度越高，則越縮短壓縮機52的驅(qū)動時間。
[0091]〈第二實施方式〉
[0092]第二實施方式中，蘭金循環(huán)31的構(gòu)成與第一實施方式相同,但是,發(fā)動機控制器71的控制內(nèi)容與第一實施方式不同。具體而言，第二實施方式中構(gòu)成為，進行后述的制冷劑不足解除控制來代替上述起動時控制，由此，在使蘭金循環(huán)31運轉(zhuǎn)的情況下，迅速解除制冷劑泵32入口處的液相的制冷劑的不足。
[0093]制冷劑不足解除控制是如下的控制:即使不存在空調(diào)的運轉(zhuǎn)要求，也與蘭金循環(huán)31開始運轉(zhuǎn)同時地以規(guī)定的準(zhǔn)備時間驅(qū)動制冷循環(huán)51的壓縮機52，由此，優(yōu)先地將從冷凝器38出來的液相的制冷劑供給到制冷劑泵32的入口。
[0094]圖12是表示制冷劑不足解除控制的內(nèi)容的流程圖。在蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)條件(圖7A及圖7B)已成立的情況下開始本控制，由發(fā)動機控制器71以規(guī)定的短的時間間隔反復(fù)執(zhí)行各處理。另外，在通過制冷劑不足解除控制解除了制冷劑泵32入口處的液相的制冷劑的不足時，將本控制中使用的RC運轉(zhuǎn)完成標(biāo)志及計時器都復(fù)位為O。
[0095]首先，發(fā)動機控制器71判斷RC運轉(zhuǎn)完成標(biāo)志的值(S21)。RC運轉(zhuǎn)完成標(biāo)志是在車輛鑰匙打開后即使運轉(zhuǎn)了蘭金循環(huán)31 —次的情況下也設(shè)置為I的標(biāo)志。在車輛鑰匙打開后首次運轉(zhuǎn)蘭金循環(huán)31時，RC運轉(zhuǎn)完成標(biāo)志為0，處理從S21進入S22。
[0096]在S22中，發(fā)動機控制器71設(shè)定準(zhǔn)備時間(壓縮機52的驅(qū)動時間)。準(zhǔn)備時間是從開始驅(qū)動制冷循環(huán)51的壓縮機52到解除制冷泵32入口處的制冷劑的不足所需要的時間。與圖9的S2中的處理同樣地，根據(jù)開始蘭金循環(huán)的運轉(zhuǎn)之前進行的的車輛停止時間等設(shè)定準(zhǔn)備時間。但是，第二實施方式中，使蘭金循環(huán)31運轉(zhuǎn)的同時驅(qū)動壓縮機52，因此，準(zhǔn)備時間的設(shè)定中使用的基準(zhǔn)時間及修正系數(shù)為與第一實施方式不同的值。[0097]在S23中，發(fā)動機控制器71判斷計時器是否為準(zhǔn)備時間以上。當(dāng)是在車輛鑰匙打開后首次運轉(zhuǎn)蘭金循環(huán)31的情況下，計時器為0，處理從S23進入S24。
[0098]在S24中，發(fā)動機控制器71開始蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)，關(guān)閉空調(diào)回路閥69，開始驅(qū)動壓縮機52。即，同時開始蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)和壓縮機32的驅(qū)動。另外，發(fā)動機控制器71開始計時器的遞增計數(shù)。
[0099]若在已關(guān)閉空調(diào)回路閥69的狀態(tài)下驅(qū)動了壓縮機52，則從蒸發(fā)器55引出，或從冷凝器38擠出的液相的制冷劑通過制冷劑通道44被優(yōu)先供給到制冷劑泵32的入口。由此，制冷劑泵32入口處的制冷劑的不足迅速向解除發(fā)展。
[0100]此外，在S24中關(guān)閉空調(diào)回路閥69，但是，也可以只是將開度減少規(guī)定值以上。即使這種情況下，也能夠?qū)睦淠?8出來的制冷劑優(yōu)先地供給到制冷劑泵32入口。
[0101]在S25中，發(fā)動機控制器71判斷是否存在空調(diào)的運轉(zhuǎn)要求。例如根據(jù)來自空調(diào)的控制器的信號判斷是否存在空調(diào)的運轉(zhuǎn)要求。
[0102]發(fā)動機控制器71在存在空調(diào)的運轉(zhuǎn)要求的情況下允許運轉(zhuǎn)鼓風(fēng)扇(S26)，但是，在不存在的情況下禁止運轉(zhuǎn)鼓風(fēng)扇，以不給乘坐人員帶來不舒適感或不協(xié)調(diào)感(S27)。
[0103]發(fā)動機控制器71反復(fù)執(zhí)行從S21到S27的處理，直至計時器成為準(zhǔn)備時間以上。
[0104]之后，若計時器成為準(zhǔn)備時間以上，則處理從S23進入S28，發(fā)動機控制器71對RC運轉(zhuǎn)完成標(biāo)志設(shè)置1，復(fù)位計時器。
[0105]若對RC運轉(zhuǎn)完成標(biāo)志設(shè)置了 1，以后的處理從S21轉(zhuǎn)到返回，不進行基于制冷劑不足解除控制的對壓縮機52的驅(qū)動。這是因為，即使運轉(zhuǎn)了一次蘭金循環(huán)31，也解除了制冷劑泵32入口處的液相的制冷劑的不足。
[0106]以后，利用空調(diào)控制器另外地控制空調(diào)，如果存在空調(diào)的運轉(zhuǎn)要求，則打開空調(diào)回路閥69，驅(qū)動壓縮機52。
[0107]接著，對第二實施方式的作用效果進行說明。
[0108]第二實施方式中，構(gòu)成為，在要運轉(zhuǎn)蘭金循環(huán)31的情況下，即使不存在使空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求，也進行將制冷循環(huán)51的壓縮機52驅(qū)動的制冷劑不足解除控制(S24)。由于與蘭金循環(huán)31的開始運轉(zhuǎn)同時地開始驅(qū)動壓縮機52，因此能夠迅速地解除制冷劑泵32入口處的液相的制冷劑的不足。
[0109]由于在制冷劑泵32的入口液相的制冷劑不足的時間是短時間，因此，不會由于液相的制冷劑不足而導(dǎo)致的蘭金循環(huán)31的輸出降低及制冷劑泵32的潤滑不足成為問題。
[0110]由于其他作用效果與第一實施方式的作用效果相同，因此省略說明。
[0111]此外，即使在第二實施方式中，與第一實施方式同樣地，也可以構(gòu)成為，在由于驅(qū)動壓縮機52而使壓縮機吸入制冷劑壓力有可能為負壓時，或在鼓風(fēng)扇停止過程中在蒸發(fā)器55中未蒸發(fā)的制冷劑有可能被吸入到壓縮機52時，停止驅(qū)動壓縮機52。另外，也可以構(gòu)成為，壓縮機52的旋轉(zhuǎn)速度越高，則越縮短壓縮機52的驅(qū)動時間(S22的準(zhǔn)備時間)。
[0112]以上對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但是，上述實施方式表示了本發(fā)明的應(yīng)用例，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限定于上述實施方式的具體構(gòu)成。
[0113]例如，在上述實施方式中，在車輛鑰匙打開時開始蘭金循環(huán)31的運轉(zhuǎn)之前開始驅(qū)動壓縮機52 (第一實施方式)、或與蘭金循環(huán)31的開始運轉(zhuǎn)同時地開始驅(qū)動壓縮機52 (第二實施方式)，但是壓縮機52的驅(qū)動開始時期不限于此。[0114]例如，也可以構(gòu)成為，判斷在制冷劑泵32的入口處液相的制冷劑是否不足，當(dāng)判斷為不足的情況下，即使不存在使空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求，也驅(qū)動壓縮機52。例如，對于在制冷劑泵32的入口液相的制冷劑是否不足的判斷，也可以根據(jù)從蘭金循環(huán)31上次停止運轉(zhuǎn)開始的經(jīng)過時間進行判斷，在這種情況下，在蘭金循環(huán)31繼續(xù)停止的期間，定期地驅(qū)動壓縮機52。這種變形例也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0115]本申請主張在2011年9月30日向日本專利局提出的日本專利申請?zhí)卦?011-216747號的優(yōu)先權(quán)，并將該申請的全部內(nèi)容作為參考引入本說明書。
【權(quán)利要求】
1.一種蘭金循環(huán)，其具備:使制冷劑循環(huán)的制冷劑泵；將發(fā)動機的廢熱向制冷劑回收的熱交換器；通過使制冷劑膨脹從而將回收至制冷劑的廢熱轉(zhuǎn)換為動力的膨脹機；以及使由所述膨脹機膨脹后的制冷劑冷凝的冷凝器，該蘭金循環(huán)與空調(diào)的制冷循環(huán)共用所述冷凝器及制冷劑， 與所述冷凝器的出口連接的制冷劑通道在分支點進行分支并與所述制冷劑泵及所述制冷循環(huán)的蒸發(fā)器連接， 該蘭金循環(huán)具備控制器，該控制器在要使所述蘭金循環(huán)運轉(zhuǎn)的情況下，即使不存在使所述空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求，也驅(qū)動所述制冷循環(huán)的壓縮機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蘭金循環(huán)，其中， 所述控制部在開始運轉(zhuǎn)所述蘭金循環(huán)之前，即使沒有使所述空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求也驅(qū)動所述制冷循環(huán)的壓縮機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蘭金循環(huán)，其中， 在所述分支點和所述蒸發(fā)器之間設(shè)置有空調(diào)回路閥， 所述控制部至少在驅(qū)動所述壓縮機期間關(guān)閉所述空調(diào)回路閥，或減小所述空調(diào)回路閥的開度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的蘭金循環(huán)，其中， 直到存在使所述空調(diào) 運轉(zhuǎn)的要求為止，所述控制部使所述空調(diào)回路閥的閉閥或開度減小繼續(xù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的蘭金循環(huán)，其中， 所述蒸發(fā)器配置于比所述制冷劑泵高的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的蘭金循環(huán)，其中， 從所述冷凝器到所述蒸發(fā)器的制冷劑通道配置于比所述制冷劑泵的入口高的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的蘭金循環(huán)，其中， 與所述制冷劑泵的入口連接的制冷劑通道從所述制冷劑泵的入口向上方延伸，并且，在所述制冷劑泵的入口設(shè)置有在所述蘭金循環(huán)停止過程中被閉閥的泵上游閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的蘭金循環(huán)，其中， 所述控制部在不存在使所述空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求時要驅(qū)動所述壓縮機的情況下，使所述空調(diào)的鼓風(fēng)扇停止。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的蘭金循環(huán)，其搭載于車輛中， 所述控制部根據(jù)在開始運轉(zhuǎn)所述蘭金循環(huán)之前進行的所述車輛的停止時間設(shè)定所述壓縮機的驅(qū)動時間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的蘭金循環(huán)，其中， 所述控制部在不存在使所述空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求時要驅(qū)動所述壓縮機的情況下，所述壓縮機的旋轉(zhuǎn)速度越高，則越縮短壓縮機驅(qū)動時間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的蘭金循環(huán)，其中， 所述控制部在不存在使所述空調(diào)運轉(zhuǎn)的要求時要驅(qū)動所述壓縮機的情況下，在壓縮機吸入制冷劑壓力有可能變成負壓時，停止驅(qū)動所述壓縮機。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蘭金循環(huán)，其中， 在鼓風(fēng)扇停止過程中，當(dāng)在所述制冷循環(huán)的蒸發(fā)器中未被蒸發(fā)的制冷劑有可能被吸入所述壓縮機時，停止 驅(qū)動所述壓縮機。
【文檔編號】B60K6/48GK104011338SQ201280047579
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】溝口真一朗, 石川貴幸, 永井宏幸, 巖橋利矢子, 荻原智, 原口智規(guī) 申請人:三電有限公司