用于朗肯循环系统的异常检测装置和异常检测方法
【专利摘要】一种用于朗肯循环系统(1)的异常检测装置(100)，该异常检测装置(100)包括：气液分离器(5)，其将内燃机(2)内的冷却介质分离成气相和液相；过热器(7)，其将该内燃机(2)的废热带给该冷却介质；废热回收器(4)，其回收该冷却介质的废热的能量；阀(13)，其被设置在通路(32)中，并且被所述气液分离器分离的液相冷却介质流经所述控制阀；液面传感器(53)，其检测该气液分离器(5)内的液相冷却介质的液面水平；蒸气温度传感器(54)，其检测该过热器(7)内的气相冷却介质的温度；和ECU(50)，当没有检测到内燃机(2)的冷却介质供应部分的异常时，该ECU(50)基于液相冷却介质的量和气相冷却介质的温度来判定阀(13)是否发生了异常。
【专利说明】用于朗肯循环系统的异常检测装置和异常检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于郎肯循环(Rankine cycle)系统的异常检测装置和异常检测方法，其中在该郎肯循环系统中，由内燃机所产生的废热经由蒸气被回收。
【背景技术】
[0002]通过使用郎肯循环来回收伴随着内燃机的驱动所产生的废热的废热回收装置是公知的。在这种类型的废热回收装置中，内燃机的水冷式冷却系统被构造为具有密封结构，并且通过使用被该内燃机的废热所蒸发的冷却介质(蒸气)来驱动膨胀器(涡轮机)，并且通过将该蒸气所具有的热能转换成机械能或电能来回收该热能。例如，日本专利申请特开N0.2008-169760 (JP-A-2008-169760)中所描述的废热回收装置通过将来自发动机的冷却剂经由气液分离器供应到过热器来将热能转换成电能，从而使该冷却剂蒸发，并且接着通过使用所产生的蒸气来致动膨胀器。
[0003]另外，如下所述，已经公开了一种判定这样的废热回收装置的故障的存在或不存在的装置。日本专利申请特开N0.2008-169731 (JP-A-2008-169731)中所描述的废热回收装置通过从发动机转速计算膨胀器的预测回收工作量(发电量)，并且接着将该预测回收工作量与校正系数的乘积和该膨胀器的实测回收工作量(发电量)的绝对值进行比较，来判定郎肯循环系统中的、到涡轮机的供应通路中是否存在蒸气泄露。日本专利中请特开N0.2010-174848 (JP-A-2010-174848)中所描述的废热回收装置通过使用被设置在冷却介质泵与蒸发器之间的流动路径中的冷却介质压力传感器对郎肯循环的回路中的压力进行监测，来判定该冷却介质泵是否存在故障。日本专利申请特开N0.2006-17108 (JP-A-2006-17108)中所描述的热循环装置通过将液体泵上游压力值与下游压力值的差值和预定的压力值进行比较，来判定郎肯循环是否存在异常。日本专利申请特开N0.59-43910 (JP-A-59-43910)描述了，在郎肯循环中，基于发电机的输出变化来检测涡轮机的异常。日本专利中请特开N0.2006-170185 (JP-A-2006-170185)描述了，在郎肯循环中，基于与膨胀器一体化的发电机的转速来检测该发电机的控制异常。日本专利申请特开N0.2008-255923 (JP-A-2008-255923)描述了，在郎肯循环中，检测工作流体的泄露。此夕卜，日本专利申请特开N0.61-152920 (JP-A-61-152920)公开了一种用于内燃机的沸腾冷却装置，其中如果被设置在储液罐中的温度传感器的输出值大于或等于基准值，则该沸腾冷却装置检测到异常，如冷凝器的堵塞等。
[0004]顺便提及，在回收内燃机的废热的郎肯循环系统中，如果作为工作流体的冷却介质或蒸气在该郎肯循环系统内没有正常循环，则来自该内燃机的废热不能被回收。当工作流体在该郎肯循环系统内没有正常循环时，可想到各种原因，包括:内燃机的冷却系统的故障、被配置在通路(工作流体通过该通路循环)中的电磁阀或水泵的故障、通路间的工作流体的泄露、等等。因此，为了具体地判定工作流体在郎肯循环系统中不能正常循环的原因，不能够说只执行与单个原因有关的判定就足够了。即，必须综合执行与可能是工作流体在郎肯循环中不能正常循环的故障原因的事件有关的判定。但是，尽管已经公开了执行与工作流体在郎肯循环系统中不能正常循环的故障的个别原因有关的判定的装置，但是没有公开综合执行与这些原因有关的判定的构造。因此，郎肯循环系统还存在改进的空间。
【发明内容】
[0005]因此，本发明提供了异常检测装置和异常检测方法，其尤其改善了判定工作流体在郎肯循环系统内不能正常循环的原因的准确度。
[0006]本发明的第一方面涉及一种用于朗肯循环系统的异常检测装置。所述异常检测装置包括:内燃机的主体，主体通过将废热带给在所述内燃机内循环的冷却介质来使所述冷却介质蒸发；气液分离器，其在所述主体的下游，将所述冷却介质分离成气相冷却介质和液相冷却介质；过热器，其在所述气液分离器的下游，将所述内燃机的废热带给气相冷却介质和液相冷却介质；废热回收器，其在所述过热器的下游，回收所述冷却介质所吸收的废热的能量；控制阀，其被设置在将所述气液分离器和所述过热器连接的液相冷却介质通路中，并且被所述气液分离器分离的液相冷却介质流经所述液相冷却介质通路；冷却介质量检测器，其检测所述气液分离器内的液相冷却介质的量；温度检测器，其检测所述过热器内的气相冷却介质的温度；冷却介质供应异常检测部分，其检测是否存在向所述主体供应所述冷却介质的冷却介质供应部分的异常；和控制阀异常检测部分，当所述冷却介质供应异常检测部分没有检测到异常时，所述控制阀异常检测部分基于所述气液分离器内的液相冷却介质的量和所述过热器内的气相冷却介质的温度来检测所述控制阀中是否存在异常。
[0007]根据上述构造，具体可以判定引起检测到冷却介质在向过热器供应的过程中的异常的原因是向内燃机主体供应冷却介质的部分的故障还是控制阀的故障。因此，能够提高在具体判定故障原因方面的准确度。
[0008]在上述用于郎肯循环系统的异常检测装置中，如果所述气液分离器内的液相冷却介质的量处于预定范围外，并且所述过热器内的气相冷却介质的温度处于预定范围外，则所述控制阀异常检测部分可以检测到所述控制阀中存在异常。这可以具体判定控制阀的不当运行的原因。
[0009]在上述用于郎肯循环系统的异常检测装置中，如果所述气液分离器内的液相冷却介质的量小于第一阈值，并且所述过热器内的气相冷却介质的温度低于第二阈值，则所述控制阀异常检测部分可以检测到所述控制阀被固定在开阀状态下。另外，如果所述气液分离器内的液相冷却介质的量大于第三阈值，并且所述过热器内的气相冷却介质的温度高于第四阈值，则所述控制阀异常检测部分检测到所述控制阀被固定在闭阀状态下。
[0010]本发明的第二方面涉及一种用于朗肯循环系统的异常检测方法。所述朗肯循环系统包括:内燃机的主体,主体通过将废热带给在所述内燃机内循环的冷却介质来使所述冷却介质蒸发；气液分离器，其在所述主体的下游，将所述冷却介质分离成气相冷却介质和液相冷却介质；过热器，其在所述气液分离器的下游，将所述内燃机的废热带给气相冷却介质和液相冷却介质；控制阀，其被设置在将所述气液分离器和所述过热器连接的液相冷却介质通路中，并且被所述气液分离器分离的液相冷却介质流经所述液相冷却介质通路；和冷却介质供应部分，其向所述主体供应所述冷却介质。所述异常检测方法包括:检测所述气液分离器内的液相冷却介质的量；检测所述过热器内的气相冷却介质的温度；检测是否存在所述冷却介质供应部分的异常；以及当没有检测到所述冷却介质供应部分的异常时，基于所述气液分离器内的液相冷却介质的量和所述过热器内的气相冷却介质的温度来检测是否存在所述控制阀的异常。
[0011]根据本发明上述方面的装置和方法，通过检测是否存在向所述内燃机的所述主体供应所述冷却介质的所述冷却介质供应部分的异常和通过检测是否存在被配置在连接所述气液分离器和所述过热器的液相冷却介质通路上的控制阀的异常，可提高具体判定工作流体在所述郎肯循环系统内不能正常循环的原因的准确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面将参考附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在这些附图中，相同的符号表示相同的元件，并且其中:
[0013]图1是示出用于朗肯循环系统的异常检测装置的总体构造的示例性视图；
[0014]图2是示出叶片泵的内部构造的示例性视图；
[0015]图3是异常检测装置的异常检测控制的流程图；
[0016]图4是示出用于图3中所示的废热回收器的异常检测处理的子程序的流程图；
[0017]图5是示出用于图3中所示的第一电磁阀的异常检测处理的子程序的流程图；
[0018]图6是示出用于图3中所示的叶片泵的异常检测处理的子程序的流程图；以及
[0019]图7是示出用于图3中所示的冷凝器的异常检测处理的子程序的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面，将参考附图来详细地描述本发明的实施例。
[0021][实施例]图1是根据本发明实施例的、用于郎肯循环系统I的异常检测装置100 (下面，被简称为“异常检测装置100”)的总体构造的示例性视图。郎肯循环系统I包括内燃机2、冷却介质通路3和废热回收器4。郎肯循环系统I将在内燃机2内循环的冷却介质用作郎肯循环的工作流体。内燃机2的主体20将废热带给该冷却介质并且因此使该冷却介质蒸发。
[0022]发动机主体20包括气缸体20a和气缸盖20b，气缸体20a中形成了缸体侧水套21a，气缸盖20b中形成了缸盖侧水套21b。缸体侧水套21a和缸盖侧水套21b均被连接到冷却介质通道3。冷却介质从缸盖侧水套21b流到冷却介质通路3中，并且从冷却介质通路3流到缸体侧水套21a中。S卩，冷却介质通路3连同缸体侧水套21a和缸盖侧水套21b形成了环形路线，其中冷却介质通过该环形路线循环。图1中所示的箭头示出了冷却介质流动的方向。
[0023]在冷却介质通路3上，依据冷却介质的流动，自上游侧依次配置了气液分离器5、过热器7、废热回收器4、冷凝器8、冷凝箱9、叶片泵10、止回阀11、恒温器19和水泵12。当水泵12工作时，冷却介质通路3、缸体侧水套21a和缸盖侧水套21b内的冷却介质移动。
[0024]在内燃机2的运行期间，缸体侧水套21a和缸盖侧水套21b内的冷却介质对气缸体20a和气缸盖20b进行冷却。冷却介质在对气缸体20a和气缸盖20b进行冷却时，吸收来自气缸体20a和气缸盖20b的热量，从而使冷却介质的温度升高。吸收了气缸体20a和气缸盖20b中的热量的冷却介质的一部分会蒸发。
[0025]当水泵12的工作使冷却介质通路3内的冷却介质发生流动时，缸体侧水套21a和缸盖侧水套21b内的冷却介质被输送到气液分离器5,其中该气液分离器5被布置在发动机主体20的下游侧处。气液分离器5将该冷却介质分离成气相冷却介质(蒸气)和液相冷却介质。在气液分离器5的下游侧处，配置了过热器7。气液分离器5和过热器7通过通路31和通路32连接。通路31和通路32是冷却介质通路3的一部分。通路32可被视作本发明中的液相冷却介质通路。通路31被构造为传送在气液分离器5处被分离的气相冷却介质。通路32被构造为传送在气液分离器5处被分离的液相冷却介质。通路32被设置有第一电磁阀13。第一电磁阀13可被视作本发明中的控制阀。当第一电磁阀13开启时，液相冷却介质被从气液分离器5通过通路32向过热器7输送。因此，设置了这样的构造，使得当过热器7内的液相冷却介质的量不够充足时，能够从气液分离器5供应液相冷却介质。
[0026]过热器7将内燃机2的废热带给气相冷却介质和液相冷却介质。具体而言，过热器7包括使液相冷却介质蒸发的蒸发部分7a和将热量带给气相冷却介质并因此使该气相冷却介质的温度升高的过热部分7b。在过热器7内，冷却介质所流经的通路和从内燃机2中排出的排气所流经的通道被单独形成，并且被构造为使得冷却介质和排气在过热器7内交换热量。由于此构造，蒸发部分7a内的液相冷却介质吸收来自排气的热量，并且因此蒸发。所蒸发的(气相)冷却系统向过热部分7b移动。过热部分7b内的气相冷却介质获得来自排气的热量，并且转化成高温高压的蒸气。顺便提及，过热部分7b被配置为接触温度高于蒸发部分7a所接触的排气的温度的排气。
[0027]因从过热器7内的排气获得热量而假设处于高温高压状态的气相冷却介质(蒸气)被输送到废热回收器4。废热回收器4是回收冷却介质从内燃机2中吸收的废热的能量的装置。废热回收器4是用于回收废热的单元，其包括:超音速喷嘴41、涡轮机42、发电机43、蓄电池44和轴45。高温高压蒸气被从超音速喷嘴41喷射到涡轮机42。因此，涡轮机42发生回转。涡轮机42和发电机43通过轴45连接。当涡轮机42获得预定的转速和预定的转矩时，发电机43变得能够发电。由发电机43所发的电被存储在蓄电池44中。以此方式，废热回收器4回收来自因内燃机2的废热而被蒸发的冷却介质的能量。
[0028]被喷射到废热回收器4内的涡轮机42的蒸气通过通路33被输送到冷凝器8。该通路33是冷却介质通路3的一部分。冷凝器8使通过通路33所输送的气相冷却介质冷凝成液相。冷凝器8通过将冷却介质输送到被精细划分的管路中并且因此加速与大气的热交换来对冷却介质进行冷却。内燃机2被设置有迫使大气供应到冷凝器8的冷却风扇14。冷凝器8的排放口被设置有暂时存储在冷凝器8中被冷凝的冷却介质的冷凝集箱15。
[0029]冷凝集箱15内的冷却介质接着被输送到冷凝箱9。被存储在冷凝箱9中的冷却介质被叶片泵10输送到下游侧。叶片泵10被布置在冷凝集箱15与发动机主体20之间。由叶片泵10所泵送的冷却介质被水泵12供应到缸体侧水套21a，并且在内燃机2内循环。位于叶片泵10与水泵12之间的止回阀11防止冷却介质向叶片泵10回流。通路34被形成为提供恒温器19与气液分离器5的底部之间的连通。通路34是冷却介质通路3的一部分。恒温器19依据冷却介质的温度来改变冷却介质的通路。具体而言，当冷却介质的温度大于或等于预定温度时，恒温器19使通路连接，从而使冷却介质从叶片泵10流到水泵12中，并且因此被冷凝器8所冷却的冷却介质被引入到水泵12中并且接着被引入到内燃机2的发动机主体20中。另一方面，当冷却介质的温度小于预定温度时，恒温器19使连接叶片泵10和水泵12的通路切断，并且将冷却介质从气液分离器5引入到内燃机2的主体20中。恒温器19和水泵12 —起运行以充当向内燃机2的主体20供应冷却介质的冷却介质供应部分。
[0030]将描述叶片泵10的构造。图2是示出叶片泵10的内部构造的示例性视图。在叶片泵10中，转子102相对于圆形定子101以偏心的方式配置。叶片103被设置在转子102中以可伸缩。叶片103被弹簧104压到存在定子101的壁面的一侧。当转子102旋转时，由于叶片103被弹簧104所施加的力还有离心力压到定子101的壁面侧，所以叶片103的远端部分进行移动以与定子101的壁面接触。在吸入侧端口 105处，当转子102旋转时，冷却介质被叶片103推入并且因此被吸入到泵中。另一方面，在送出侧端口 106处，冷却介质被叶片103推出。叶片泵10是电动式泵，并且根据来自后述ECU 50的驱动指令来工作。
[0031]如上所述，在发动机主体20和过热器7中，冷却介质吸收内燃机2的废热，并且变成高温高压蒸气。废热回收器4通过将所蒸发的冷却介质的热能转换成电能来回收该热能。所蒸发的冷却介质被冷凝器8再次冷凝成液态，并且被重新输送到发动机主体20。冷却介质因此在郎肯循环系统I内循环。因此，郎肯循环系统I形成了将冷却介质用作工作流体的郎肯循环。
[0032]另外，郎肯循环系统I包括支路通路16。支路通路16连接通路31和通路32。支路通路16被设置有第二电磁阀17。当第二电磁阀17被开启时，在气液分离器5内被分离的气相冷却介质经过支路通路16。经过支路通路16的气相冷却介质绕开过热器7和废热回收器4。
[0033]此外，郎肯循环系统I包括:水温传感器51，其检测发动机主体20内的冷却介质的温度；排气温度传感器52,其检测内燃机2的排气的温度；液面传感器53,其检测气液分离器5内的液相冷却介质的液面水平；蒸气温度传感器54，其检测存在于过热器7内的气相冷却介质(蒸气)的温度；压力传感器55，其检测冷却介质经过过热器7后的蒸气压力；转速传感器56，其检测涡轮机42的转速；冷凝水温传感器57，其检测冷却介质经过冷凝器8后的温度；以及集箱液面传感器58，其检测冷凝集箱15内的液相冷却介质的液面水平。特别地，液面传感器53能够通过检测气液分离器5内的液相冷却介质的液面水平来检测存在于气液分离器5内的液相冷却介质的量。另外，集箱液面传感器58能够通过检测冷凝集箱15内的液相冷却介质的液面水平来检测存在于冷凝集箱15内的液相冷却介质的量。
[0034]这些传感器的位置如下所述。水温传感器51被设置在缸盖侧水套21b内。排气温度传感器52被设置在排气管18内。液面传感器53被设置在气液分离器5内。蒸气温度传感器54被设置在过热器7的过热部分7b内。压力传感器55被设置在用于向超音速喷嘴41供应冷却介质的冷却介质通路3内。转速传感器56被设置在涡轮机42的轴45处。冷凝水温传感器57和集箱液面传感器58被设置在冷凝集箱15内。
[0035]这些传感器被连接到E⑶(电子控制单元)50。E⑶50由公知形式的数字计算机形成，其中，CPU (中央处理单元)、RAM(随机存取存储器)、R0M(只读存储器)和输入/输出端口通过双向总线连接。ECU 50通过从各种传感器接收信号并且将这些信号发送给被设置为控制郎肯循环系统I或内燃机2的致动器等来执行各种控制。尤其在本实施例中，E⑶50被电连接到水温传感器51、排气温度传感器52、液面传感器53、蒸气温度传感器54、压力传感器55、转速传感器56、冷凝水温传感器57和集箱液面传感器58中的每一者。另外，E⑶50还被电连接到第一电磁阀13、第二电磁阀17、叶片泵10和冷却风扇14。基于各种传感器所获取的信息，ECU 50控制第一电磁阀13和第二电磁阀17的开/关状态，并且控制叶片泵10和冷却风扇14的运行。顺便提及，第一电磁阀13被构造为当通电时开启，并且当通电停止时闭合。
[0036]此外，ECU 50充当本发明中的冷却介质异常检测部分。具体而言，ECU 50检测内燃机2的冷却介质供应部分的异常。在这里应注意，内燃机2的冷却介质供应部分的异常是指水泵12的故障和恒温器(未示出)的不当运行。此外，ECU 50还充当本发明中的控制阀异常检测部分。具体而言，当内燃机2的冷却介质供应部分的异常未被检测出时，ECU50基于存在于气液分离器5内的液相冷却介质的量和存在于过热器7内的气相冷却介质的温度来检测叶片泵10的异常的存在/不存在。
[0037]接着，将描述异常检测装置100执行对郎肯循环系统I的异常的检测的控制。图3是异常检测装置100的异常检测控制的流程图。该异常检测控制由ECU 50执行。下面将参考图3来描述本实施例中的异常检测控制。
[0038]E⑶50在步骤I中判定郎肯循环系统I是否正在工作。E⑶50基于发动机主体20内的冷却介质温度和从发动机主体20排出的排气的温度来判定郎肯循环系统I是否正在工作。如果没有产生蒸气，则郎肯循环系统I不能工作。即，当发动机主体20内的冷却介质温度和来自发动机主体20的排气的温度为允许产生蒸气的预定温度范围内的温度时，郎肯循环系统I能够工作。如果由水温传感器51所检测到的发动机主体20内的冷却介质温度和由排气温度传感器52所检测到的排气温度处于预定范围内，则E⑶50判定为郎肯循环系统I正在工作。如果ECU 50在步骤SI中作出了肯定的判定，S卩，如果郎肯循环系统I正在工作，则E⑶50前进到步骤S2。
[0039]在步骤S2中，E⑶50判定内燃机2的冷却介质供应部分是否正常。在该步骤中，ECU 50检测水泵12和恒温器19的不当运行的存在或不存在。如果不存在水泵12或恒温器19的不当运行，则ECU 50判定为内燃机2的冷却介质供应部分正常。如果水泵12出现故障，则冷却介质的排出量(循环量)会下降，从而使由冷凝器8所冷却的冷却介质的量减少，并且因此发动机主体20内的冷却介质的温度会持续升高到适宜温度以上。因此，在来自水温传感器51的测量值异常地持续升高到冷却介质的适宜温度以上的情况下，ECU 50判定为水泵12已经出现了故障。如果恒温器19在来自叶片泵10的冷却介质被允许流到水泵12中的状态下出现了故障，则已经被冷凝器8所冷却的冷却介质会被不断地供应到发动机主体20，从而使由水温传感器51所测量的温度下降，或者停止上升。因此，如果由水温传感器51所测量的值在内燃机2启动后经过预定的时间之后没有上升或者是持续下降，则ECU 50判定为恒温器19在来自叶片泵10的冷却介质被允许流到水泵12的状态下出现了故障。另一方面，如果恒温器19在来自叶片泵10的冷却介质被阻挡的情况下出现了故障，则由冷凝器8所冷却的冷却介质不会被供应到发动机主体20中，从而使冷却介质的温度持续上升。在这种情况下，冷却介质的温度稳定地高于冷却介质在上述的水泵12出现故障的情况下的温度。因此，在由水温传感器51所测量的值稳定地持续上升的情况下，ECU 50判定为恒温器19已经出现了使到冷凝器8的通路闭合的故障。如果在步骤S2中E⑶50判定为内燃机2的冷却介质供应部分正常，则ECU 50接着前进到步骤S10。
[0040]在步骤SlO中，E⑶50执行用于废热回收器4的异常检测处理。在结束步骤SlO的处理之后，E⑶50前进到步骤S20，其中在步骤S20中，E⑶50执行用于第一电磁阀13的异常检测处理。在用于第一电磁阀13的异常检测处理中，如果气液分离器5内的液相冷却介质的量处于预定范围外，并且过热器7内的气相冷却介质的温度处于预定范围外，则ECU50判定为第一电磁阀13异常。在结束步骤S20的处理之后，E⑶50随后在步骤S30中执行用于叶片泵10的异常检测处理。在用于叶片泵10的异常检测处理中，如果气液分离器5内的液相冷却介质的量处于预定范围外，并且过热器7内的气相冷却介质的温度处于预定范围内，并且冷凝集箱15内的液相冷却介质的量处于预定范围外，则ECU 50判定为叶片泵10异常。在结束步骤S30的处理之后，E⑶50随后在步骤S40中执行用于冷凝器8的异常检测处理。在结束步骤S40的处理之后，ECU 50返回到先前的流程。下面将详细描述步骤SlO中的用于废热回收器4的异常检测处理、步骤S20中的用于第一电磁阀13的异常检测处理、步骤S30中的用于叶片泵10的异常检测处理和步骤S40中的用于冷凝器8的异常检测处理。
[0041]在上述流程中，如果ECU 50在步骤S2中作出了否定的判定，即，判定内燃机2的冷却介质供应部分不正常，则ECU 50前进到步骤S3。
[0042]在步骤S3中，ECU 50判定出内燃机2的冷却介质供应部分不正常，并将其记录在存储设备(存储器、ROM、ROM)中。接着在步骤S4中，ECU 50进入到限制运行模式。限制运行模式是内燃机2的输出受到限制的运行模式。另外，此时，异常检测装置100向操作者通知已经进入到限制运行模式以及郎肯循环系统I中存在异常。
[0043]在结束步骤S4的处理之后，E⑶50终止异常检测控制。如果E⑶50在步骤SI中作出了否定的判定，即，如果郎肯循环系统I没有正在工作，则ECU 50也终止该异常检测控制。
[0044]接着，将详细描述步骤SlO中的用于废热回收器4的异常检测处理。图4是示出步骤SlO中的用于废热回收器4的异常检测处理的子程序的流程图。下面，将参考图4来描述用于废热回收器4的异常检测处理。
[0045]在步骤Sll中，E⑶50判定郎肯循环系统I的输出是否稳定。在郎肯循环系统I中，会产生响应延迟直到输出变得稳定。在郎肯循环系统I的输出稳定之后，该响应延迟变得小于或等于预定值A。因此，如果该响应延迟小于或等于预定值A，则ECU 50判定为郎肯循环系统I的输出已经稳定。之所以执行该处理，这是因为直到郎肯循环系统I的输出稳定时，才能够判定传感器所测量的值的变化是否因设备异常或郎肯循环中的波动所致。如果ECU 50在步骤Sll中作出了肯定的判定，S卩，如果郎肯循环系统的输出稳定，则ECU 50前进到步骤S12。
[0046]在步骤S12中，E⑶50读取涡轮机42在正常状态期间所发生的转速N。涡轮机42在正常状态期间的转速基于从内燃机2的运行条件所计算的冷却介质的蒸气的量、被引入到废热回收器4中的蒸气的压力、和从蒸气的量和蒸气的压力的值所事先准备的涡轮机转速图来判定。在这里应注意，冷却介质的蒸气的量基于发动机主体20内的冷却介质温度、内燃机2的排气的温度、内燃机2的曲轴(未示出)的转速、内燃机2的负载和表示内燃机2的运行状态的其它信息来计算。被引入到废热回收器4中的蒸气的压力是由压力传感器55所检测的、已经经过过热器7的冷却介质的蒸气的压力。在结束步骤S12的处理之后，ECU 50前进到步骤S13。
[0047]在步骤S13中，E⑶50判定过热器7的出口处的蒸气压力P是否小于从转速图中所获取的转速N与预定值B的乘积。如果ECU 50在步骤S13中作出了肯定的判定，S卩，如果过热器7的出口处的蒸气压力P小于转速N与预定值B的乘积，则ECU 50前进到步骤S14。
[0048]在实际所测量的蒸气压力P小于基于从转速图中所获取的涡轮机转速N的估算值NXB的情況下，不会获得通过监测过热器7处的压力所估算的涡轮机转速，并且因此可想到存在蒸气的泄露。因此，E⑶50在步骤S14中判定出在废热回收器4的上游侧处存在冷却介质的泄露，并将其记录到存储设备中。在这里应注意，废热回收器4的上游侧表示从气液分离器5到废热回收器4的路线，即，将冷却介质引入到通路31、过热器7和超音速喷嘴41中的冷却介质通路。在结束步骤S14的处理之后，E⑶50前进到步骤S15。
[0049]在步骤S15中，E⑶50使第二电磁阀17开启。当第二电磁阀17被开启时，在气液分离器5内被分离的气相冷却介质(蒸气)通过支路通路16被输送到通路33。这抑制了蒸气进入到过热器7和废热回收器4中。因此，由于可想到蒸气会进入到冷却介质发生泄露的位置处，所以可以抑制冷却介质的泄露。接着，在步骤S16中，ECU 50进入到限制运行模式。另外，E⑶50向操作者通知已经进入到限制运行模式以及郎肯循环系统I中存在异常。顺便提及，在这种情形下，第一电磁阀13也被闭合。
[0050]在结束步骤S 16的处理之后，E⑶50终止异常检测控制。如果在步骤Sll中E⑶50作出了否定的判定，即，如果郎肯循环系统的输出不稳定，则ECU 50也终止该异常检测控制。
[0051]如果在步骤S13中E⑶50作出了否定的判定，S卩，如果过热器7的出口处的蒸气压力P大于或等于转速N与预定值B的乘积，则ECU 50前进到步骤S17。
[0052]在过热器7的出口处的蒸气压力P大于或等于转速N与预定值B的乘积的情况下，不认为蒸气泄露。因此，执行对其它设备中是否存在异常进行检测的处理。在步骤S17中，ECU 50判定废热回收器4的涡轮机42的转速Nr是否小于从转速图中所获取的转速N与预定值C的乘积。如果在步骤S17中ECU 50作出了否定的判定，S卩，如果废热回收器4的涡轮机42的转速Nr小于从转速图中所获取的转速N与预定值C的乘积，则EC U50前进到步骤 S18。
[0053]如果实际测量的涡轮机42的转速Nr小于基于从转速图中所获取的转速N的估算值NXC，则可想到废热回收器4存在异常。因此，在步骤S18中，E⑶50判定出废热回收器4存在异常，并将其记录在存储设备中。在结束步骤S18的处理之后，E⑶50前进到步骤S15和步骤S16。这在认为废热回收器4存在异常时抑制了蒸气进入到废热回收器4中。由于该操作，停止了对来自郎肯循环系统I中的内燃机2的废热能量的回收，并且同时，维持了内燃机2的冷却能力，而且维持了内燃机2的运行。另外，E⑶50向操作者通知已经进入到限制运行模式以及郎肯循环系统I中存在异常。
[0054]如果在步骤S17中E⑶50作出了否定的判定，即，如果废热回收器4的涡轮机42的转速Nr大于或等于从转速图中所获取的转速N与预定值C的乘积，则ECU 50判定为废热回收器4未出现异常，并且终止用于废热回收器4的异常检测处理的子程序，并且接着前进到步骤S20中的用于第一电磁阀13的异常检测处理。
[0055]因此，在用于废热回收器4的异常检测处理中，在判定出内燃机2的冷却介质供应部分未出现异常之后，检测废热回收器4(涡轮机系统)的异常的存在或不存在。因此，能够检测出是内燃机2的冷却介质供应部分出现异常还是废热回收器4出现异常。[0056]接着，将详细描述步骤S20中的用于第一电磁阀13的异常检测处理。图5是示出步骤S20中的用于第一电磁阀13的异常检测处理的子程序的流程图。下面，将参考图5来描述用于第一电磁阀13的异常检测处理。
[0057]在步骤S21中，E⑶50获取由液面传感器53所检测的、气液分离器5内的液相冷却介质的液面水平Lw。另外，在步骤S21中，ECU 50获取由蒸气温度传感器54所检测的、过热器7内的蒸气温度Ts。在结束步骤S21的处理之后，E⑶50前进到步骤S22。
[0058]在步骤S22中，E⑶50判定气液分离器5内的液相冷却介质的液面水平Lw是否低于容许的最低液面水平LI。在判定出郎肯循环系统I正在正常运行的情况下，则气液分离器5内的液相冷却介质的量处于预定范围内。容许的最低液面水平LI是当气液分离器5内的液相冷却介质的量为容许判定出郎肯循环系统I正在正常运行的最小容许量时液面传感器53所表示的液面水平。在容许的最低液面水平LI时所发生的液相冷却介质的量可被视作本发明中的第一阈值。如果在步骤S22中ECU 50作出了肯定的判定，即，如果气液分离器5内的液相冷却介质的液面水平Lw低于容许的最低液面水平LI，则ECU 50前进到步骤S23。
[0059]在步骤S23中，E⑶50判定过热器7内的蒸气温度Ts是否低于容许的最低温度Tl。在判定为郎肯循环系统I正在正常运行的情况下，过热器7内的蒸气的温度处于预定范围内。容许的最低温度Tl是郎肯循环系统I正常运行时的蒸气的最低容许温度。另外，容许的最低温度Tl可被视作本发明中的第二阈值。如果在步骤S23中ECU 50作出了肯定的判定，即，如果过热器7内的蒸气温度Ts低于容许的最低温度Tl，则E⑶50前进到步骤S24。
[0060]气液分离器5内的液相冷却介质的量下降的原因在于通过开启第一电磁阀13而使液相冷却介质供应到了过热器7。因此，在液相冷却介质被供应到过热器7的情况下，就已经建立了过热器7能够产生使涡 轮机42能够稳定地回收能量的蒸气的条件。如果此时过热器7不出现异常，则过热器7内的蒸气的温度和压力都很高。另一方面，如果没有建立过热器7能够产生使涡轮机42能够稳定地回收能量的蒸气的条件，即，如果过热器7内的蒸气温度很低，则第一电磁阀13会被闭合，以切断到过热器7的液相冷却介质的供应。但是，在到达步骤S24的情况下，气液分离器5内的液相冷却介质的量很少，并且过热器7内的蒸气的温度很低。可想到造成这种情况的原因在于，尽管第一电磁阀13需要被闭合，但是已经发生了第一电磁阀13的不当运行，从而使第一电磁阀13已经被固定在开启阀状态下，并且因此，多余量的液相冷却介质从气液分离器5流到过热器7。
[0061]因此，如果到达步骤S2450判定为存在第一电磁阀13的不当运行，并将其记录在存储设备中。这里的不当运行表示第一电磁阀13已经被固定在开启阀状态下。第一电磁阀13不会闭合的原因在于灰尘等已经进入到冷却通路3中，并且已经被拦截在第一电磁阀13的开口部分处，并且因此妨碍了闭合。在结束步骤S24的处理之后，E⑶50前进到步骤S25。
[0062]在步骤S25中，E⑶50使第二电磁阀17开启。当第二电磁阀17被开启时，在气液分离器5内被分离的气相冷却介质(蒸气)通过支路通路16被输送到通路33。因此，冷却介质被输送到冷凝器8。由于该操作，停止了对从郎肯循环系统I的内燃机2所获得的废热能量的回收，并且同时，维持了来自内燃机2的冷却介质进行循环的路线，从而能够维持内燃机2的冷却能力并且能够保护内燃机2。
[0063]接着，在步骤S26中，E⑶50进入到限制运行模式。另外，E⑶50向操作者通知已经进入到限制运行模式以及郎肯循环系统I出现了异常。在结束步骤S26的处理之后，E⑶50终止该异常检测控制。
[0064]如果在步骤S22中ECU 50作出了否定的判定，即，如果气液分离器5内的液相冷却介质的液面水平Lw高于或等于容许的最低液面水平LI，则ECU 50前进到步骤S27。
[0065]在步骤S27中，E⑶50判定气液分离器5内的液相冷却介质的液面水平Lw是否高于容许的最高液面水平L2。容许的最高液面水平L2是当气液分离器5内液相冷却介质的量为容许判定出郎肯循环系统I正在正常运行的最大容许量时液面传感器53所表示的液面水平。在容许的最高液面水平L2时所发生的液相冷却介质的量可被视作本发明中的第三阈值。如果在步骤S27中ECU 50作出了肯定的判定，即，如果气液分离器5内的液相冷却介质的液面水平Lw高于容许的最高液面水平L2，则ECU 50前进到步骤S28。
[0066]在步骤S28中，E⑶50判定过热器7内的蒸气温度Ts是否高于容许的最高温度T2。容许的最高温度T2是容许郎肯循环系统I正常运行的蒸气的最高容许温度。容许的最高温度T2可被视作本发明中的第四阈值。如果在步骤S28中ECU 50作出了肯定的判定，即，如果过热器7内的蒸气温度Ts高于容许的最高温度T2，则E⑶50前进到步骤S29。
[0067]在到达步骤S29的情况下，尽管在气液分离器5内存在多余量的液相冷却介质，但是过热器7内的蒸气的温度已经上升过度。可想到造成这种情况的原因在于，液相冷却介质未被从气液分离器5供应到过热器7。即，可想到冷却介质没有流经通道32。可想到冷却介质没有流经通道32的原因在于，第一电磁阀13已经被固定在在闭合阀状态下，并且在第一电磁阀13中存在堵塞。因此，在步骤S29中，E⑶50判定出存在第一电磁阀13的不当运行，并将其记录在存储设备中。应注意，这里的不当运行是指第一电磁阀13已经被固定在闭合阀状态下，或者由于电子系统的异常，到第一电磁阀13的电信号不能够被正常传送。在结束步骤S29的处理之后，E⑶50前进到步骤S25和步骤S26。接下来的处理与步骤S25和步骤S26的上述处理相同。
[0068]如果在步骤S28中E⑶50作出了否定的判定，S卩，如果过热器7内的蒸气温度Ts高于或等于容许的最低温度Tl，则E⑶50终止用于第一电磁阀13的异常检测处理的子程序，并且前进到步骤S30中的用于叶片泵10的异常检测处理的部分a。
[0069]如果在步骤S28中E⑶50作出了否定的判定，S卩，如果过热器7内的蒸气温度Ts低于或等于容许的最高温度T2，则E⑶50终止用于第一电磁阀13的异常检测处理的子程序，并且前进到步骤S30中的用于叶片泵10的异常检测处理的部分b。
[0070]如果在步骤S27中ECU 50作出了否定的判定，即，如果气液分离器5内的液相冷却介质的液面水平Lw低于或等于容许的最高液面水平L2，则ECU 50终止用于第一电磁阀13的异常检测处理的子程序，并且前进到步骤S40中的用于冷凝器8的异常检测处理。
[0071]如上所述，在用于第一电磁阀13的异常检测处理中，当没有检测到与内燃机2的冷却介质供应部分有关的异常时，ECU 50会基于气液分离器5内的液相冷却介质的量和过热器7内的气相冷却介质的温度来判定第一电磁阀13的异常的存在或不存在。此外，由于当第一电磁阀13的异常被检测出时ECU 50停止了郎肯循环的运行，所以能够保护内燃机2。[0072]接着，将详细描述步骤S30中的用于叶片泵10的异常检测处理。图6是示出步骤S30中的用于叶片泵10的异常检测处理的子程序的流程图。下面，将参考图6来描述用于叶片泵10的异常检测处理。
[0073]首先，将描述从图6的流程图中所示的部分的连接符a的输入。E⑶50从连接符a前进到步骤S31。
[0074]在步骤S31中，E⑶50判定冷凝集箱15内的液相冷却介质的量Vw是否大于容许的最大量Vl。冷凝集箱15内的液相冷却介质的量Vw用由集箱液面传感器58所测量的、冷凝集箱15内的液面水平来计算。容许的最大量Vl是容许认为郎肯循环系统I正在正常运行的、冷凝集箱15内的液相冷却介质的量的最大值。如果在步骤S31中ECU 50作出了肯定的判定，即，如果冷凝集箱15内的液相冷却介质的量Vw大于容许的最大量VI，则ECU 50前进到步骤S32。
[0075]在步骤S32中，E⑶50判定出存在叶片泵10的不当运行，并将其记录在存储设备中。这里的不当运行是叶片泵10的闭合固定或运行停止。闭合固定是，叶片泵10的转子102因定子101及叶片103的滑动部分由于某些原因所致的固定而变得旋转不当从而使泵10不能够泵送冷却介质的不当运行。另外，运行停止是当与转子102的旋转有关的驱动级出现故障时所发生的不当运行。如果发生了叶片泵10的闭合固定或运行停止，则冷却介质的循环停止，从而使冷凝集箱15内的液相冷却介质的量增加。另外，被供应到气液分离器5中的液相冷却介质的量也会减少。因此，在到达步骤S32的条件下，即，在尽管气液分离器5内的液相冷却介质的量很小，但是第一电磁阀13的异常还未被发现并且冷凝集箱15内的液相冷却介质的量很大的情况下，判定为已经发生了叶片泵10的闭合固定或运行停止。在结束步骤S32的处理之后，E⑶50前进到步骤S33和S34。
[0076]在步骤S33中，E⑶50使第二电磁阀17开启。当第二电磁阀17被开启时，在气液分离器5内被分离的气相冷却介质(蒸气)通过旁路通路16被输送到通路33。由于冷却介质绕开了过热器7和废热回收器4，所以冷却介质中的废热的回收量降低，并且停止了在郎肯循环系统I中所实施的、对从内燃机2中所获得的废热能量的回收。但是，由于冷却介质的温度下降，所以使冷却介质进行冷却的冷凝器8上的负载减少，从而防止了因过量的蒸气的流入所引起的损坏。
[0077]接着，在步骤S34中，E⑶50进入到限制运行模式。这使得郎肯循环系统I可以在允许内燃机2运行的区域中运行并且还可以使系统I安全停止。另外，E⑶50向操作者通知已经进入到限制运行模式以及郎肯循环系统I出现了异常。在结束步骤S34的处理之后，E⑶50终止该异常检测控制。
[0078]如果在步骤S31中ECU 50作出了否定的判定，S卩，如果冷凝集箱15内的液相冷却介质的量Vw少于或等于容许的最大量VI，则ECU 50前进到步骤S35。
[0079]在步骤S35中，E⑶50判定出气液分离器5出现了损坏，并将其记录在存储设备中。具体而言，如果气液分离器5内的液相冷却介质的量少于第一阈值,并且过热器7内的气相冷却介质的温度大于或等于第二阈值，并且冷凝集箱15内的液相冷却介质的量少于或等于容许的最大量VI，则ECU 50判定为气液分离器5受损。在结束步骤S35的处理之后，E⑶50前进到步骤S33和步骤S34。接下来的处理与步骤33和S34的上述处理大致相同。[0080]由于步骤S31、S32和S35的处理，所以能够检测出叶片泵10的闭合固定的存在或不存在，并且能够检测出气液分离器5的故障的存在或不存在。结果，可以判定郎肯循环系统I的不当运行的原因是叶片泵10的闭合固定还是气液分离器5的故障。
[0081]接着，将描述图6的流程图中所示的连接符b的输出。E⑶50从连接符b前进到步骤S36。
[0082]在步骤S36中，E⑶50判定冷凝集箱15内的液相冷却介质的量Vw是否小于容许的最小量V2。容许的最小量V2是当认为郎肯循环系统I正在正常运行时能够发生的、冷凝集箱15内的液相冷却介质的量的最小值。如果在步骤S36中ECU 50作出了肯定的判定，即，如果冷凝集箱15内的液相冷却介质的量Vw小于容许的最小量V2，则ECU 50前进到步骤 S37。
[0083]在步骤S37中，E⑶50判定出存在叶片泵10的不当运行，并将其记录在存储设备中。这里的不当运行是叶片泵10因吸入灰尘等所引起的开启固定或不当闭合。开启固定是叶片泵10的密封特性丧失并且当叶片泵10未被驱动时冷却介质进行自由流动的不当运行。造成密封特性丧失的原因在于，尽管叶片泵10在叶片103的远端与定子101的壁面接触的情况下正常运行，但是将叶片103压到定子101的壁面侧的力因弹簧104等的劣化而下降，从而使叶片103的远端不能够接触到定子101的壁面。另外，因吸入灰尘等所致的不当闭合是，灰尘等粘附到叶片103的远端部分从而使密封特性丧失并且因此当叶片泵10未被驱动时冷却介质进行自由流动的不当运行。当叶片泵10因吸入灰尘等而发生开启固定或不当闭合时，冷却介质进行自由流动，从而使即使叶片泵10处于停止状态，冷凝集箱15内的液相冷却介质也会流出。从冷凝集箱15流出的液相冷却介质被供应到气液分离器5，从而使气液分离器5内的液相冷却介质的量增加。因此，在到达步骤S37的条件下，即，在尽管气液分离器5内的液相冷却介质的量很大,但是第一电磁阀13的异常未被发现并且冷凝集箱15内的液相冷却介质的量很小的情况下，判定为因吸入了灰尘等而已经发生了叶片泵10的开启固定或不当闭合。在结束步骤S37的处理之后，E⑶50前进到步骤S33和S34。接下来的处理与步骤S33和S34的上述处理大致相同。
[0084]顺便提及，在因吸入灰尘等所引起的叶片泵10的开启固定或不当闭合的情况下，可想到冷却介质的移动可基于叶片泵10的上游侧和下游侧上的液体的量以及叶片泵10沿垂直方向配置的位置(上-下方向上的位置)来判定。具体而言，依据叶片泵10的上游侧和下游侧上的液体的量以及叶片泵10在垂直方向上的配置位置(上-下方向上的位置)，因吸入灰尘等所引起的开启固定或不当闭合会导致气液分离器5内的液相冷却介质的量下降，以及冷凝集箱15内的液相冷却介质的量增加，从而到达步骤S32。在这种情况下，因此，在步骤S32中，可以估计因吸入灰尘等所引起的叶片泵10的开启固定或不当闭合的存在或不存在。
[0085]如果在步骤S36中ECU 50作出了否定的判定，S卩，如果冷凝集箱15内的液相冷却介质的量Vw大于或等于容许的最小量V2，则ECU 50前进到步骤S38。
[0086]在步骤S38中，ECU判定出对内燃机2的冷却介质供应部分出现异常存在疑问，并且前进到图3中所示的异常检测装置100的异常检测控制的部分C。在到达步骤S38的情况下，与第一电磁阀13、废热回收器4、气液分离器5和叶片泵10中的任一者有关的异常未被检测出。因此，ECU50怀疑内燃机2的冷却介质供应部分的异常，并且执行与内燃机2的冷却介质供应部分的异常有关的重新判定。因此，如果气液分离器5内的液相冷却介质的量大于第三阈值，并且过热器7内的气相冷却介质的温度小于或等于第四阈值，并且冷凝集箱15内的液相冷却介质的量大于或等于容许的最小值V2，则ECU 50再次执行与内燃机2的冷却介质供应部分的异常有关的判定。
[0087]由于步骤S36、S37和S38的处理，能够检测出叶片泵10的开启固定的存在或不存在，并且能够再次判定内燃机2的冷却介质供应部分的异常的存在或不存在。结果，能够判定郎肯循环系统I的不当运行的原因是叶片泵10的开启固定还是内燃机2的冷却介质供应部分的异常。
[0088]因此，在用于叶片泵10的异常检测处理中，对叶片泵10的异常的存在或不存在的检测是在与废热回收器4或第一电磁阀13有关的异常未被检测出的状态期间执行的。在该异常检测控制中，当气液分离器5内的液相冷却介质的量处于预定范围外且过热器7内的气相冷却介质的温度处于预定范围内时，可以基于冷凝集箱15内的液体的量来判定叶片泵10是否存在异常并且可以检测出叶片泵10的异常。另外，在叶片泵10的异常未被检测出的状态期间，ECU 50判定气液分离器5是否出现了异常，或者怀疑内燃机2的冷却介质供应部分出现了异常，并且再次执行对内燃机2的冷却介质供应部分的异常的存在或不存在的检测。
[0089]接着，将详细描述步骤S40中的用于冷凝器8的异常检测处理。图7是示出步骤S40中的用于冷凝器8的异常检测处理的子程序的流程。下面，将参考图7来描述用于冷凝器8的异常检测处理。
[0090]在步骤S41中，E⑶50获取由冷凝水温传感器57所检测的、已经经过冷凝器8的冷却介质的温度Tw。在结束步骤S41的处理之后，E⑶50前进到步骤S42。
[0091]在步骤S42中，E⑶50判定已经经过冷凝器8的冷却介质的温度Tw是否大于容许的冷凝温度T3。容许的冷凝温度T3是已经经过冷凝器8的冷却介质所容许具有的最高温度。如果在步骤S42中E⑶50作出了肯定的判定，S卩，如果已经经过冷凝器8的冷却介质的温度Tw大于容许的冷凝温度T3，则E⑶50前进到步骤S43。
[0092]在步骤S43中，E⑶50判定出已经发生了冷凝器8的不当运行，并将其记录在存储设备中。在这种情况下，由于已经经过冷凝器8的冷却介质的温度Tw超过了容许的上限温度，则认为该冷凝器出现了异常。在结束步骤S43的处理之后，E⑶50前进到步骤S44。
[0093]在步骤S44中，E⑶50使第二电磁阀17开启。当第二电磁阀17被开启时，被气液分离器5所分离的气相冷却介质(蒸气)通过支路通路16被传送到通路33。在冷凝器8的不当运行的情况下，认为冷凝器8的冷却能力已经下降，并且冷却介质(其温度大于或等于可通过冷凝器8中的冷却而被降低的温度)正流到冷凝器8中。因此，通过将被气液分离器5所分离的气相冷却介质传送到旁路通路16中，防止了过热器7的气相冷却介质的温度的升高。具体而言，由于流到冷凝器8中的冷却介质的温度出现了下降，所以能够通过使用出现了异常的冷凝器8的冷却能力将该冷却介质冷却到适合对发动机主体20进行冷却的温度。因此，尽管停止了在郎肯循环系统I中所执行的、对从内燃机2所获得的废热能量的回收，但是维持了内燃机2的冷却能力，并且保护了内燃机2，并且维持了内燃机2的运行。随后，在步骤S45中，E⑶50进入到限制运行模式。另外，E⑶50向操作者通知已经进入到了限制运行模式以及郎肯循环系统I出现了异常。[0094]如果在步骤S42中E⑶50作出了否定的判定，即，如果已经经过冷凝器8的冷却介质的温度Tw小于或等于容许的冷凝温度T3，则ECU 50终止用于冷凝器8的异常检测处理的子程序，并且返回到图3中所示的异常检测控制。
[0095]因此，在用于冷凝器8的异常检测处理中，能够检测出冷凝器8的异常。此外，通过在检测到冷凝器8的异常后停止郎肯循环的运行，能够保护内燃机2。
[0096]本实施例中的异常检测装置100在判定出内燃机2的冷却介质供应部分和废热回收器4均未出现异常时，检测第一电磁阀13的异常的存在或不存在。因此，如果发现第一电磁阀13也未出现异常，则异常检测装置100检测叶片泵10的异常的存在或不存在，以及冷凝器8的异常的存在或不存在。因此，异常检测装置100能够检测出郎肯循环系统I的当前异常是冷却介质供应部分的异常、废热回收器4的异常、第一电磁阀13的异常、叶片泵10的异常还是冷凝器8的异常。因此，异常检测装置100综合检测郎肯循环系统I中异常的原因，并且精确地具体判定异常的位置。
[0097]用于上述郎肯循环系统I的异常检测装置100能够被安装在例如车辆中。在异常检测装置100被安装在车辆中的情况下，当异常检测装置100检测出异常时，装置100打开诊断灯，并且向该车辆的驾驶员通知该异常，并且可以通过进入发动机(内燃机)的输出被限制运行所限制的安全驾驶模式，使该驾驶员能够驾驶该车辆到达安全的地方。另外，由于废热在异常被检测出时的回收，能够防止内燃机和该车辆各个构件的破损。因此，能够最小化该车辆的维修负担。
[0098]以上实施例仅为实施本发明的示例。从以上描述可知，本发明并不限于以上实施例或示例，这些实施例的各种修改均落在本发明的范围内，并且在本发明的范围内，其它各种实施例是可行的。
【权利要求】
1.一种用于朗肯循环系统的异常检测装置，所述异常检测装置包括: 内燃机的主体,所述主体通过将废热带给在所述内燃机内循环的冷却介质来使所述冷却介质蒸发； 气液分离器，其在所述主体的下游，将所述冷却介质分离成气相冷却介质和液相冷却介质； 过热器，其在所述气液分离器的下游，将所述内燃机的废热带给气相冷却介质和所述液相冷却介质； 废热回收器，其在所述过热器的下游，回收所述冷却介质所吸收的废热的能量； 控制阀，其被设置在将所述气液分离器和所述过热器连接的液相冷却介质通路中，并且被所述气液分离器分离的液相冷却介质流经所述液相冷却介质通路； 冷却介质量检测器，其检测所述气液分离器内的液相冷却介质的量； 温度检测器，其检测所述过热器内的气相冷却介质的温度； 冷却介质供应异常检测部分，其检测是否存在向所述主体供应所述冷却介质的冷却介质供应部分的异常；和 控制阀异常检测部分，当所述冷却介质供应异常检测部分没有检测到异常时，所述控制阀异常检测部分基于所述气液分离器内的液相冷却介质的量和所述过热器内的气相冷却介质的温度来检测所述控制阀中是否存异常。
2.根据权利要求1所述的异常检测装置，其中，如果所述气液分离器内的液相冷却介质的量处于预定范围外，并且所述过热器内的气相冷却介质的温度处于预定范围外，则所述控制阀异常检测部分检测到所述控制阀中存在异常。
3.根据权利要求2所述的异常检测装置，其中，如果所述气液分离器内的液相冷却介质的量小于第一阈值，并且所述过热器内的气相冷却介质的温度低于第二阈值，则所述控制阀异常检测部分检测到所述控制阀被固定在开阀状态下。
4.根据权利要求2或3所述的异常检测装置，其中，如果所述气液分离器内的液相冷却介质的量大于第三阈值，并且所述过热器内的气相冷却介质的温度高于第四阈值，则所述控制阀异常检测部分检测到所述控制阀被固定在闭阀状态下。
5.一种用于朗肯循环系统的异常检测方法，所述朗肯循环系统包括:内燃机的主体，所述主体通过将废热带给在所述内燃机内循环的冷却介质来使所述冷却介质蒸发；气液分离器，其在所述主体的下游，将所述冷却介质分离成气相冷却介质和液相冷却介质；过热器，其在所述气液分离器的下游，将所述内燃机的废热带给所述气相冷却介质和所述液相冷却介质；控制阀，其被设置在将所述气液分离器和所述过热器连接的液相冷却介质通路中，并且被所述气液分离器分离的液相冷却介质流经所述液相冷却介质通路；和冷却介质供应部分，其向所述主体供应所述冷却介质，所述异常检测方法包括: 检测所述气液分离器内的液相冷却介质的量； 检测所述过热器内的气相冷却介质的温度； 检测是否存在所述冷却介质供应部分的异常；以及 当没有检测到所述冷却介质供应部分的异常时，基于所述气液分离器内的液相冷却介质的量和所述过热器内的气相冷却介质的温度来检测是否存在所述控制阀的异常。
【文档编号】F02G5/00GK103534445SQ201280008852
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年2月16日 优先权日:2011年2月17日
【发明者】山下嘉之 申请人:丰田自动车株式会社