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JP2002222018A - 熱交換器における作動媒体の供給制御装置 - Google Patents

熱交換器における作動媒体の供給制御装置

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Publication number
JP2002222018A
JP2002222018A JP2001019105A JP2001019105A JP2002222018A JP 2002222018 A JP2002222018 A JP 2002222018A JP 2001019105 A JP2001019105 A JP 2001019105A JP 2001019105 A JP2001019105 A JP 2001019105A JP 2002222018 A JP2002222018 A JP 2002222018A
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JP
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temperature
working medium
combustion engine
internal combustion
steam
Prior art date
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Application number
JP2001019105A
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English (en)
Inventor
Tsuyoshi Baba
剛志 馬場
Masashi Shinohara
雅志 篠原
Tsuneo Endo
恒雄 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Priority to US10/470,072 priority patent/US20040134648A1/en
Priority to PCT/JP2002/000384 priority patent/WO2002059465A1/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の運転状態が変化しても、熱交換器
において発生する蒸気の温度を応答性良く目標温度に制
御する。 【解決手段】 熱交換器１４は、内燃機関１１の排気通
路を流れる排気ガスと伝熱管１３を流れる水との間で熱
交換を行い、水を排気ガスで加熱して目標温度の蒸気を
発生させる。伝熱管１３に設けた複数のヘッダーへの給
水量を個別に調整可能な複数の流量制御弁１７ａ〜１７
ｊを設け、制御手段２１が内燃機関１１の回転数および
負荷に基づいて各流量制御弁１７ａ〜１７ｊからの給水
量を個別に制御する。これにより、内燃機関１１の運転
状態が変化して排気ガスの温度や流量が変化しても、伝
熱管１３の温度分布を予め設定した温度分布に一致さ
せ、排気ガスの入力エネルギーを伝熱管１３の温度変化
に消費することなく蒸気の出力エネルギーに変換して蒸
気温度の過渡応答性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気通
路を流れる排気ガスと伝熱管を流れる作動媒体との間で
熱交換を行い、作動媒体を排気ガスで加熱して目標温度
の蒸気を発生させる熱交換器に関し、特にその作動媒体
の供給を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気ガスが供給される蒸発器
で液相の作動媒体を加熱して高温・高圧の蒸気を発生さ
せ、この蒸気を膨張機に供給して蒸気の熱エネルギーお
よび圧力エネルギーを機械エネルギーに変換し、仕事を
終えた低温・低圧の蒸気を凝縮器で液相の作動媒体に戻
して再び蒸発器に供給するランキンサイクル装置におい
て、低温の作動媒体で内燃機関の吸気ポートの近傍を冷
却することによりノッキングの発生を抑制して廃熱回収
効率を高めるものが、特開平６−８８５２３号公報によ
り公知である。
【０００３】また内燃機関の排気ガスが供給される廃熱
貫流ボイラで水を加熱して蒸気を発生させるものにおい
て、給水量を変化させて実蒸気温度を目標蒸気温度に一
致させるフィードバック制御を行う際に、内燃機関のス
ロットル開度に応じて得たフィードフォワード信号をフ
ィードバック信号に加算して制御の精度向上を図ったも
のが、実公平２−３８１６２号公報により公知である。
【０００４】また内燃機関のランキンサイクル装置にお
いて、蒸発器の外周にアルカリ土類金属酸化物の蓄熱層
を形成し、内燃機関の冷間始動時に前記蓄熱層に発熱反
応を起こし得る物質を供給することにより、排気ガスの
熱エネルギーの不足を補って蒸発器の暖機を促進するも
のが、実公平１−３３７６８号公報により公知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開平
６−８８５２３号公報に記載されたものは、内燃機関の
定常運転時における熱交換効率を高めるためのもので、
内燃機関の運転状態が変化したときの蒸気温度の応答性
については何ら開示されていない。また上記実公平２−
３８１６２号公報に記載されたものは、内燃機関のスロ
ットル開度に応じて給水量を変化させているが、廃熱貫
流ボイラに対する給水が１ヵ所から行われているので、
蒸気温度を応答性良く制御することは困難である。また
上記実公平１−３３７６８号公報に記載されたものは、
蒸気温度の応答性を高めるものであるが、用途が内燃機
関の冷間始動時の暖機促進に限定されているために汎用
性に欠ける問題がある。
【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、内燃機関の運転状態が変化しても、熱交換器におい
て発生する蒸気の温度を応答性良く目標温度に制御する
ことを目的とする。
【０００７】
【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、内燃機関の排
気通路を流れる排気ガスと伝熱管を流れる作動媒体との
間で熱交換を行い、作動媒体を排気ガスで加熱して目標
温度の蒸気を発生させる熱交換器において、伝熱管の長
手方向に離間して設けられた複数の作動媒体供給口への
作動媒体の供給量を個別に調整可能な複数の作動媒体分
配手段と、内燃機関の運転状態を表すパラメータに基づ
いて前記複数の作動媒体分配手段の作動媒体分配量を制
御する制御手段とを備えたことを特徴とする熱交換器に
おける作動媒体の供給制御装置が提案される。
【０００８】上記構成によれば、伝熱管の長手方向に離
間して設けられた複数の作動媒体供給口に作動媒体を個
別に供給する複数の作動媒体分配手段を、制御手段が内
燃機関の運転状態を表すパラメータに基づいて制御する
ので、内燃機関の運転状態が変化して排気ガスの温度や
流量が変化しても、伝熱管の各作動媒体供給口に適量の
作動媒体を供給して伝熱管の温度分布を予め設定した温
度分布から外れないようにし、排気ガスの入力エネルギ
ーを伝熱管の温度変化に消費することなく蒸気の出力エ
ネルギーに変換して蒸気温度の過渡応答性を高めること
ができる。
【０００９】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、前記パラメータは、内燃機関
が吸入する吸入空気量であることを特徴とする熱交換器
における作動媒体の供給制御装置が提案される。
【００１０】上記構成によれば、内燃機関が吸入する吸
入空気量に応じて複数の作動媒体供給口への作動媒体の
供給量を制御するので、伝熱管の温度分布を予め設定し
た温度分布に的確に一致させることができる。
【００１１】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記パラメータは、内燃機関
の回転数および内燃機関の負荷の少なくとも一方である
ことを特徴とする熱交換器における作動媒体の供給制御
装置が提案される。
【００１２】上記構成によれば、内燃機関の回転数およ
び内燃機関の負荷の少なくとも一方に応じて複数の作動
媒体供給口への作動媒体の供給量を制御するので、伝熱
管の温度分布を予め設定した温度分布に的確に一致させ
ることができる。
【００１３】尚、実施例のヘッダー１５ａ〜１５ｊは本
発明の作動媒体供給口に対応し、実施例の流量制御弁は
１７ａ〜１７ｊは本発明の作動媒体分配手段に対応し、
実施例のＧＡ法計算コンピュータ２１は本発明の制御手
段に対応する。
【００１４】
【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。
【００１５】図１〜図７は本発明の実施例を示すもの
で、図１は熱交換器の縦断面図、図２は制御系の構成を
示す図、図３は第１実施例の作用を説明するグラフ、図
４は第２実施例の作用を説明するグラフ、図５は第３実
施例の作用を説明するグラフ、図６は一点給水に対する
複数給水の効果を説明するグラフ、図７は内燃機関の回
転数および負荷から給水量の分配比率を検索するマップ
である。
【００１６】図１に示すように、内燃機関１１から延び
る排気通路１２の外周を覆うように、作動媒体としての
水が流れる伝熱管１３で構成された熱交換器１４が配置
される。伝熱管１３は、排気ガスの流れ方向下流側から
上流側に延びており、従って排気ガスと水とは相互に逆
方向に流れるようになっている。伝熱管１３には、その
上流側から下流側に向けて１１個のヘッダー１５ａ〜１
５ｋが所定間隔で設けられる。上流側の１０個のヘッダ
ー１５ａ〜１５ｊは、熱交換器１４に沿って配置された
給水パイプ１６に各々流量制御弁１７ａ〜１７ｊおよび
水供給通路１８ａ〜１８ｊを介して接続される。そして
最も下流側のヘッダー１５ｋは高温・高圧の蒸気を排出
する蒸気排出通路１８ｋに接続される。
【００１７】伝熱管１３には２０個の熱電対１９…が所
定間隔で設けられており、その伝熱管１３の温度（つま
り、そこを流れる水または蒸気の温度）を測定できるよ
うになっている。２０個の熱電対１９…の位置には、上
流側のものから下流側のものへと「１」，「２」，
「３」，「４」・・・・・「１８」，「１９」，「２
０」の番号が付されており、給水用の１０個のヘッダー
１５ａ〜１５ｊの位置は上記番号によって表すことがで
きる。具体的には、最も上流側のヘッダー１５ａの位置
は番号「２０」に対応し、最も下流側のヘッダー１５ｋ
の位置は番号「２」に対応する。また蒸気排出通路１８
ｋには、そこを流れる高温・高圧の蒸気の温度を検出す
る熱電対２０が設けられる。
【００１８】図２には、ＧＡ法計算コンピュータ２１に
よる流量制御弁１７ａ〜１７ｊの開度制御の手法が示さ
れる。
【００１９】蒸気温度制御用ＣＰＵ２２には、蒸気排出
通路１８ｋから排出すべき蒸気の設定蒸気温度が入力さ
れるとともに、熱電対２０（図１参照）で検出した前記
蒸気の実蒸気温度が蒸気熱電対用Ａ／Ｄコンバータ２３
を介して入力される。蒸気温度制御用ＣＰＵ２２は設定
蒸気温度および実蒸気温度の偏差に基づいて、実蒸気温
度を設定蒸気温度に収束させるべく給水パイプ１６（図
１参照）に供給する水量を算出し、その水量を流量分配
制御用ＣＰＵ２４に出力する。流量分配制御用ＣＰＵ２
４は、ＧＡ法計算コンピュータ２１からの指令に基づい
て、前記水量を１０個の流量制御弁１７ａ〜１７ｊから
どの様な比率で熱交換器１４のヘッダー１５ａ〜１５ｊ
に分配すべきかを算出し、流量制御弁ドライバ２５を介
して流量制御弁１７ａ〜１７ｊの開度を制御する。
【００２０】ＧＡ法計算コンピュータ２１は、２０個の
熱電対１９…（図１参照）で検出した伝熱管１３の各部
の温度を伝熱管熱電対用Ａ／Ｄコンバータ２６でＡ／Ｄ
変換したデータから実伝熱管温度分布を算出し、この温
度分布を予め設定した目標伝熱管温度分布と比較する。
比較の結果、温度分布の評価誤差が設定範囲に収まって
いれば制御を終了し、温度分布の評価誤差が設定範囲に
収まっていなければ、遺伝的アルゴリズム法（Genetic
Algorithm 法、ＧＡ法）により給水分配マップを更新す
る。
【００２１】図７に一例として示すように、給水分配マ
ップは各々の流量制御弁１７ａ〜１７ｊに対応して設定
されるもので、内燃機関１１の回転数および負荷（スロ
ットル開度や吸気負圧）をパラメータとして分配率を検
索するものである。分配率とは、熱交換器１４に供給さ
れる全水量のうちの何％を当該流量制御弁１７ａ〜１７
ｊに供給すべきかを表すものである。ＧＡ法による計算
は、先ず乱数発生により給水の分配条件を１００種類決
め、これらの分配条件を熱交換器１４の伝熱計算に組み
込むことにより最適値を残す。次に前記分配条件の交叉
を行って第２世代での最適値を残し、これを第１００世
代まで繰り返し更新して最適な給水分配マップを決定す
る。このようにして給水分配マップが決定されると、流
量分配制御用ＣＰＵ２４は、その給水分配マップに内燃
機関１１の回転数および負荷を適用して流量制御弁１７
ａ〜１７ｊの流量分配率を検索し、流量制御弁ドライバ
２５に指令を出力する。
【００２２】図３〜図５はそれぞれ本発明の第１実施例
〜第３実施例を示すもので、それらのグラフにおける横
軸の数字１〜２０は、図１における伝熱管１３の各位置
を表す数字１〜２０に対応しており、縦軸は伝熱管１３
の温度に対応している。
【００２３】第１実施例に相当する図３（Ａ）における
実線は、内燃機関１１の回転数が２６５０ｒｐｍ、負荷
（吸気負圧）が５３．２ｋＰａの運転状態において、伝
熱管１３のａ点（最も上流側の流量制御弁１７ａに対応
する位置）から６０℃水を一括して供給した場合、つま
り蒸気温度制御用ＣＰＵ２２で算出した水量の１００％
を供給した場合に、伝熱管１３の各部の温度分布がどの
ようになるかを示している。このとき、伝熱管１３の出
口、つまり蒸気排出通路１８ｋにおける蒸気温度が設定
蒸気温度である５００℃になり、かつ蒸気圧力が１０Ｍ
Ｐａになるように、前記水量が設定されている。
【００２４】同図から明らかなように、ａ点（位置「２
０」）から供給された水は排気ガスの流れ方向と逆方向
に伝熱管１３内を流れる間に排気ガスと熱交換し、水だ
けが存在する液相領域で次第に温度が上昇し、水および
蒸気が存在する二相領域で温度が一定に保持されて次第
に乾き度が増加し、蒸気だけが存在する気相領域で次第
に温度が上昇し、最終的に蒸気排出通路１８ｋにおいて
温度５００℃、圧力１０ＭＰａになる。この図３（Ａ）
に実線で示す温度分布が基準の温度分布となる。
【００２５】それに対して、図３（Ａ）の破線は、内燃
機関１１の吸気負圧が５３．２ｋＰａから１３．３ｋＰ
ａに減少して負荷が増加した状態の温度分布を示すもの
である。内燃機関１１の負荷の増加により排気ガスの温
度が上昇するため、蒸気排出通路１８ｋにおいて温度５
００℃、圧力１０ＭＰａを維持するためにはａ点の給水
量を増加させる必要があり、その結果として伝熱管１３
の上流側部分における温度分布（破線参照）が低負荷時
の温度分布（実線参照）よりも低くなり、そこに温度差
ΔＴが発生する。
【００２６】ところで、一定温度、一定圧力の蒸気を発
生させるには、排気ガスの熱エネルギー（温度および流
量）に応じて給水量を変化させる必要がある。しかしな
がら排気ガスの熱エネルギーおよび給水量が変化する過
渡期においては、排気ガスの熱エネルギーの全てが蒸気
の発生に用いられるのではなく、伝熱管１３の温度が定
常状態に達するまでの間、排気ガスの熱エネルギーの一
部が伝熱管１３の温度変化に消費されてしまい、蒸気の
熱エネルギーおよび圧力エネルギーに変換されなくな
る。
【００２７】即ち、微小時間ｄτに伝熱管１３の温度が
ｄＴ上昇したとすると、Ｃを伝熱管１３の熱容量、Ｑ
ｇａｓを排気ガスの入力エネルギー、Ｑ ｓｔｅａｍを
蒸気の出力エネルギーとすると、 Ｃ・ｄＴ＝Ｑ ｇａｓ・ｄτ−Ｑ ｓｔｅａｍ・ｄτ が成立し、これをＱ ｓｔｅａｍについて解くと、 Ｑ ｓｔｅａｍ＝Ｑ ｇａｓ−Ｃ・（ｄＴ／ｄτ） が得られる。
【００２８】上式から明らかなように、定常状態ではｄ
Ｔ／ｄτ＝０であるのでＱ ｓｔｅａｍ＝Ｑ ｇａｓと
なり、排気ガスの入力エネルギーＱ ｇａｓの全てが蒸
気の出力エネルギーＱ ｓｔｅａｍに変換される。しか
しながら、伝熱管１３の温度Ｔが変化している間は、Ｃ
・（ｄＴ／ｄτ）に相当するエネルギーが伝熱管１３の
温度変化に消費されてしまい、その分だけ蒸気温度の応
答性が低下することになる。従って、内燃機関１１の運
転状態が変化しても、伝熱管１３の温度分布が基準の温
度分布（図３（Ａ）の実線の温度分布）から外れないよ
うにすれば、排気ガスの入力エネルギーＱ ｇａｓを蒸
気の出力エネルギーＱ ｓｔｅａｍに効率的に変換して
過渡期の応答性を高めることができる。
【００２９】そのために、本実施例では、内燃機関１１
の運転状態の変化に応じて１０個の流量制御弁１７ａ〜
１７ｊを個別に制御し、伝熱管１３の複数カ所に所定量
の給水を行うことにより、伝熱管１３の温度分布が基準
の温度分布から外れないように制御している。
【００３０】
【表１】
【００３１】即ち、内燃機関１１の回転数を２６５０ｒ
ｐｍに保持したまま吸気負圧を５３．２ｋＰａから１
３．３ｋＰａに減少させたとき、表１に示すように、ａ
点（位置「２０」）に全給水量の７９．４％を給水し、
ｃ点（位置「１６」）に全給水量の５．６％を給水し、
ｆ点（位置「１０」）に全給水量の３．３％を給水し、
ｈ点（位置「６」）の全給水量の１１．４％を給水する
ことにより、図３（Ｂ）に実線で示すように、伝熱管１
３の温度分布を吸気負圧が５３．２ｋＰａの場合（破線
参照）に略一致させることができる。
【００３２】その理由は、ａ点における給水量を１００
％から７９．４％に減少させたことにより、排気ガスと
の熱交換量が同じであればａ点近傍の液相領域における
伝熱管１３の温度の上昇勾配が強くなって実線の特性に
近づけることができる。但し、液相領域における温度の
上昇勾配が強過ぎると実線の特性を越えて温度が上昇し
てしまうので、ａ点よりも高温側の適所、例えばｃ点に
おいて５．６％の給水を行うことで温度の上昇勾配を実
線の特性に一致させることができる。しかしながら、液
相領域におけるａ点およびｃ点の給水量の総和は８５％
であって、ａ点における１００％給水に比べて少ないた
め、二相領域が短くなって該二相領域の後半から気相領
域にかけての温度の上昇勾配が強くなり過ぎる虞があ
る。しかしながら、ｆ点およびｈ点でそれぞれ３．３％
および１１．６％の給水を行うことにより、二相領域の
後半から気相領域にかけての温度の上昇勾配を実線の特
性に近づけることができる。
【００３３】以上のことから、排気ガスの入力エネルギ
ー、Ｑ ｓｔｅａｍを伝熱管１３の加熱に消費すること
なく蒸気の出力エネルギーＱ ｓｔｅａｍに効率的に変
換し、蒸気排出通路１８ｋから排出される蒸気の温度お
よび圧力が５００℃、１０ＭＰａから外れないように応
答性良く制御することができる。
【００３４】次に、図４および表２に基づいて本発明の
第２実施例を説明する。
【００３５】図４（Ａ）および図４（Ｂ）の実線は、前
述した伝熱管１３の基準の温度分布（回転数が２６５０
ｒｐｍ、吸気負圧が５３．２ｋＰａでａ点から一括給水
した場合の温度分布）を示しており、それに対して図４
（Ａ）の破線は、内燃機関１１の吸気負圧を５３．２ｋ
Ｐａに保持したまま、回転数を２６５０ｒｐｍから４０
００ｒｐｍへと増加させた状態で、ａ点から一括給水し
た場合の温度分布を示している。この場合も、内燃機関
１１の回転数の増加により排気ガスの流量が増えるた
め、実線で示す温度分布と破線で示す温度分布との間に
温度差が生じている。
【００３６】
【表２】
【００３７】そこで、表２に示すように、ａ点（位置
「２０」）に全給水量の８４．４％を給水し、ｇ点（位
置「８」）に全給水量の８．２％を給水し、ｉ点（位置
「４」）に全給水量の７．４％を給水することにより、
図４（Ｂ）に実線で示すように、伝熱管１３の温度分布
を回転数が２６５０ｒｐｍの場合（破線参照）に略一致
させることができる。その結果、排気ガスの入力エネル
ギー、Ｑ ｓｔｅａｍを伝熱管１３の加熱に消費するこ
となく蒸気の出力エネルギーＱ ｓｔｅａｍに効率的に
変換し、蒸気排出通路１８ｋから排出される蒸気の温度
および圧力が５００℃、１０ＭＰａから外れないように
応答性良く制御することができる。
【００３８】次に、図５および表３に基づいて本発明の
第３実施例を説明する。
【００３９】図５（Ａ）および図５（Ｂ）の実線は、前
述した伝熱管１３の基準の温度分布（回転数が２６５０
ｒｐｍ、吸気負圧が５３．２ｋＰａでａ点から一括給水
した場合の温度分布）を示しており、それに対して図５
（Ａ）の破線は、内燃機関１１の回転数を２６５０ｒｐ
ｍから４０００ｒｐｍへと増加させ、かつ吸気負圧を５
３．２ｋＰａから１３．３ｋＰａに減少させた状態で、
ａ点から一括給水した場合の温度分布を示している。こ
の場合も、内燃機関１１の回転数の増加により排気ガス
の流量が増加し、吸気負圧の減少により排気ガスの温度
が上昇するため、実線で示す温度分布と破線で示す温度
分布との間に温度差が生じている。
【００４０】
【表３】
【００４１】そこで、表３に示すように、ａ点（位置
「２０」）に全給水量の７４．８％を給水し、ｃ点（位
置「１６」）に全給水量の５．７％を給水し、ｆ点（位
置「１０」）に全給水量の７．５％を給水し、ｇ点（位
置「８」）に全給水量の１２．０％を給水することによ
り、図５（Ｂ）に実線で示すように、伝熱管１３の温度
分布を回転数が２６５０ｒｐｍ、吸気負圧が５３．２ｋ
Ｐａの場合（破線参照）に略一致させることができる。
その結果、排気ガスの入力エネルギー、Ｑ ｓｔｅａｍ
を伝熱管１３の加熱に消費することなく蒸気の出力エネ
ルギーＱ ｓｔｅａｍに効率的に変換し、蒸気排出通路
１８ｋから排出される蒸気の温度および圧力が５００
℃、１０ＭＰａから外れないように応答性良く制御する
ことができる。
【００４２】図６は、内燃機関１１の運転状態を回転数
が２６５０ｒｐｍ、吸気負圧が５３．２ｋＰａの状態か
ら回転数が４０００ｒｐｍ、吸気負圧が５３．２ｋＰａ
の状態へと急激に変化させた場合の、経過時間に対する
蒸気出力の応答性を示すグラフである。同図から、一点
給水（図５（Ａ）の破線参照）の場合に比べて、複数給
水（図５（Ｂ）の破線参照）の場合の方が応答性が格段
に向上していることが分かる。
【００４３】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００４４】例えば、実施例では内燃機関１１の運転状
態を表すパラメータにとして内燃機関１１の回転数およ
び吸気負圧の両方を用いているが、その何れか一方だけ
を用いても良く、内燃機関１１の吸入空気量を用いても
良い。
【００４５】また各ヘッダー１５ａ〜１５ｋに流量制御
弁１７ａ〜１７ｊで水を分配する代わりに、インジェク
タで水を分配することも可能である。
【００４６】
【発明の効果明】以上のように請求項１に記載された発
明によれば、伝熱管の長手方向に離間して設けられた複
数の作動媒体供給口に作動媒体を個別に供給する複数の
作動媒体分配手段を、制御手段が内燃機関の運転状態を
表すパラメータに基づいて制御するので、内燃機関の運
転状態が変化して排気ガスの温度や流量が変化しても、
伝熱管の各作動媒体供給口に適量の作動媒体を供給して
伝熱管の温度分布を予め設定した温度分布から外れない
ようにし、排気ガスの入力エネルギーを伝熱管の温度変
化に消費することなく蒸気の出力エネルギーに変換して
蒸気温度の過渡応答性を高めることができる。
【００４７】また請求項２に記載された発明によれば、
内燃機関が吸入する吸入空気量に応じて複数の作動媒体
供給口への作動媒体の供給量を制御するので、伝熱管の
温度分布を予め設定した温度分布に的確に一致させるこ
とができる。
【００４８】また請求項３に記載された発明によれば、
内燃機関の回転数および内燃機関の負荷の少なくとも一
方に応じて複数の作動媒体供給口への作動媒体の供給量
を制御するので、伝熱管の温度分布を予め設定した温度
分布に的確に一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱交換器の縦断面図
【図２】制御系の構成を示す図
【図３】第１実施例の作用を説明するグラフ
【図４】第２実施例の作用を説明するグラフ
【図５】第３実施例の作用を説明するグラフ
【図６】一点給水に対する複数給水の効果を説明するグ
ラフ
【図７】内燃機関の回転数および負荷から給水量の分配
比率を検索するマップ
【符号の説明】
１１ 内燃機関 １２ 排気通路 １３ 伝熱管 １５ａ〜１５ｊ ヘッダー（作動媒体供給口） １７ａ〜１７ｊ 流量制御弁（作動媒体分配手
段） ２１ ＧＡ法計算コンピュータ（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２２Ｂ 1/18 Ｆ２２Ｂ 1/18 Ｐ Ｆ２８Ｄ 7/02 Ｆ２８Ｄ 7/02 Ｇ０５Ｂ 11/32 Ｇ０５Ｂ 11/32 Ａ 13/02 13/02 Ｋ Ｇ０５Ｄ 23/24 Ｇ０５Ｄ 23/24 Ｎ (72)発明者 遠藤 恒雄 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3L021 AA04 BA03 CA06 DA08 DA38 EA04 FA03 3L103 AA32 AA33 BB17 CC02 CC27 DD05 DD42 5H004 GA16 GB12 HA01 HB01 HB08 JA01 JA14 JA22 JA30 JB08 KA71 KB38 KB39 KD67 LA18 5H323 AA03 AA06 BB17 CA03 CB25 CB32 CB42 DA04 DB15 EE01 FF01 FF04 FF10 HH02 KK06 LL29 MM06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関（１１）の排気通路（１２）を
    流れる排気ガスと伝熱管（１３）を流れる作動媒体との
    間で熱交換を行い、作動媒体を排気ガスで加熱して目標
    温度の蒸気を発生させる熱交換器において、 伝熱管（１３）の長手方向に離間して設けられた複数の
    作動媒体供給口（１５ａ〜１５ｊ）への作動媒体の供給
    量を個別に調整可能な複数の作動媒体分配手段（１７ａ
    〜１７ｊ）と、 内燃機関（１１）の運転状態を表すパラメータに基づい
    て前記複数の作動媒体分配手段（１７ａ〜１７ｊ）の作
    動媒体分配量を制御する制御手段（２１）と、を備えた
    ことを特徴とする、熱交換器における作動媒体の供給制
    御装置。
  2. 【請求項２】 前記パラメータは、内燃機関（１１）が
    吸入する吸入空気量であることを特徴とする、請求項１
    に記載の熱交換器における作動媒体の供給制御装置。
  3. 【請求項３】 前記パラメータは、内燃機関（１１）の
    回転数および内燃機関（１１）の負荷の少なくとも一方
    であることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換器に
    おける作動媒体の供給制御装置。
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