(57)【要約】【課題】構成の簡素化を図ることができるコジェネレーション設備を提供する。【解決手段】コジェネモジュール２０は、発電用のエンジン３１と、該エンジン３１の運転により発電するオルタネータ３４とを備え、オルタネータ３４の発電電力によりバッテリ１３を充電する。また、コジェネモジュール２０は、エンジン３１の熱を冷媒により回収する熱回収手段３６，３８と、送風ダクト４１と、送風機４２と、送風ダクト４１において冷媒と外気との熱交換を行わせる熱交換器４３と、送風ダクト４１において熱交換器４３による熱交換後の外気を外気出口部の側及び暖房機器５５の側のいずれに供給するかを切り替える切替ダンパ４７と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電用のエンジン（３１）と、該エンジンの運転により発電する発電手段（３４）とを備え、前記発電手段の発電電力によりバッテリ（１３）を充電するコジェネレーション設備であって、
前記エンジンの運転により生じた熱を、循環経路を循環する冷媒により回収する熱回収手段（３６，３８）と、
外気入口部（４４ａ）から導入した外気を外気出口部（４４ｂ）に案内する第１通路と、その第１通路から分岐して設けられ、前記外気入口部から導入した外気を暖房手段（５５）に案内する第２通路とを有する送風ダクト（４１）と、
前記送風ダクト内において送風を生じさせる送風手段（４２）と、
前記送風ダクトにおいて前記第１通路と前記第２通路との分岐位置よりも上流側に設けられ、前記熱回収手段により熱回収した冷媒と外気との熱交換を行わせる熱交換手段（４３）と、
前記送風ダクトに設けられ、前記熱交換手段による熱交換後の外気を前記外気出口部の側及び前記暖房手段の側のいずれに供給するかを切り替える通路切替手段（４７）と、
を備えることを特徴とするコジェネレーション設備。
【請求項２】
前記冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段（６２）と、
暖房要求があり、かつ前記冷媒温度検出手段により検出した冷媒温度が、所定の暖房可能温度（Ｋ３）以上である場合に、前記送風手段により送風を生じさせるとともに、前記通路切替手段を、前記熱交換後の外気を前記暖房手段の側に供給する状態にする第１制御手段（１４）と、
前記冷媒温度検出手段により検出した冷媒温度が、前記暖房可能温度よりも高温であってかつ前記エンジンの過熱を防止する所定のエンジン放熱基準温度（Ｋ４）以上である場合に、前記送風手段により送風を生じさせるとともに、暖房要求の有無に応じて、前記通路切替手段を、前記熱交換後の外気を前記外気出口部の側及び前記暖房手段の側のいずれかに供給する状態にする第２制御手段（１４）と、
を備える請求項１に記載のコジェネレーション設備。
【請求項３】
前記送風ダクトは、前記外気入口部から導入した外気を前記バッテリに供給する第３通路を有し、
前記通路切替手段は、前記送風ダクトにおいて、前記熱交換手段による熱交換後の外気を前記バッテリの側に供給する状態と供給しない状態とを切り替えるものである請求項１又は２に記載のコジェネレーション設備。
【請求項４】
前記冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段（６２）と、
前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段（６１）と、
前記バッテリ温度検出手段により検出したバッテリ温度が、当該バッテリの加熱を要する所定のバッテリ加熱基準温度（Ｋ１）未満であり、かつ前記冷媒温度検出手段により検出した冷媒温度が、前記バッテリ加熱基準温度よりも高温である所定のバッテリ暖機可能温度（Ｋ２）以上である場合に、前記送風手段により送風を生じさせるとともに、前記通路切替手段を、前記熱交換後の外気を前記バッテリの側に供給する状態にする第２制御手段（１４）と、
を備える請求項３に記載のコジェネレーション設備。
【請求項５】
車両（１０）に搭載されるコジェネレーション設備であって、
前記エンジン及び前記発電手段を筐体（３９）内に収容して設け、その筐体に一体的に前記送風ダクトが設けられている請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコジェネレーション設備。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコジェネレーション設備を搭載した車両であって、
前記バッテリからの電力供給により駆動される車両走行用のモータ（１１）を備え、
車両前後方向の一方の側に前記モータが搭載されるとともに、他方の側に、前記コジェネレーション設備のうち少なくとも前記エンジン及び前記発電手段を有するエンジンユニット（２１）と、前記送風ダクトにおいて前記熱交換手段による熱交換を行うダクト本体部とが搭載されていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コジェネレーション設備及びそれを搭載した車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃焼機関であるエンジンの総合のエネルギ効率を高めるべくコジェネレーション設備の実用化がなされている。例えば、車両に搭載されるコジェネレーション設備も提案されており、そのコジェネレーション設備を搭載する車両として、車両走行用のモータと発電専用のエンジンとを備えるハイブリッド式の電気車両が実用化に至っている。例えば特許文献１には、エンジンによって発電機を駆動してバッテリを充電するとともに、該バッテリからモータに電力を供給して該モータで駆動輪を駆動する電気自動車（シリーズハイブリッド車両、レンジエクステンダ車両とも言う。）について開示がなされている。この車両では、エンジンは発電専用とされ、エンジンから発生された動力が機械的には駆動輪に伝達されない構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１１７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、発電専用のエンジンを備える構成では、エンジンの冷却のためにラジエータを設ける必要がある。また、エンジンの排熱を暖房に利用することを想定すると、その暖房利用のための構成が必要となり、構成が複雑化することが懸念される。特に車両において、車室の暖房のために熱交換器（燃焼式ヒータ）を搭載すると、発電専用エンジンを搭載することで複雑になった車両構成がさらに複雑になり、電気自動車の利点である、構造の簡素さが失われてしまう問題があった。
【０００５】
本発明は、構成の簡素化を図ることができるコジェネレーション設備及び車両を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００７】
本発明のコジェネレーション設備は、発電用のエンジン（３１）と、該エンジンの運転により発電する発電手段（３４）とを備え、前記発電手段の発電電力によりバッテリ（１３）を充電する。そして、前記エンジンの運転により生じた熱を、循環経路を循環する冷媒により回収する熱回収手段（３６，３８）と、外気入口部（４４ａ）から導入した外気を外気出口部（４４ｂ）に案内する第１通路と、その第１通路から分岐して設けられ、前記外気入口部から導入した外気を暖房手段（５５）に案内する第２通路とを有する送風ダクト（４１）と、前記送風ダクト内において送風を生じさせる送風手段（４２）と、前記送風ダクトにおいて前記第１通路と前記第２通路との分岐位置よりも上流側に設けられ、前記熱回収手段により熱回収した冷媒と外気との熱交換を行わせる熱交換手段（４３）と、前記送風ダクトに設けられ、前記熱交換手段による熱交換後の外気を前記外気出口部の側及び前記暖房手段の側のいずれに供給するかを切り替える通路切替手段（４７）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成では、送風手段の駆動により送風を生じさせ、外気入口部から送風ダクト内に外気が導入されると、その外気は熱交換手段を介して下流側に流れる。このとき、熱交換手段では、エンジンにて熱回収した冷媒と外気との間で熱交換が行われるため、熱交換手段を通過する際に外気が加熱され、温風が生成される。
【０００９】
ここで、送風ダクト内が送風状態になっており、かつ通路切替手段が、熱交換手段による熱交換後の外気を暖房手段の側に供給する状態になっていれば、熱交換により加熱された外気（温風）が暖房手段に供給される。この場合、熱交換により加熱された外気（温風）を用いることで、暖房対象の空間の暖房が可能となる。また、送風ダクト内を送風状態にするとともに熱交換手段での熱交換を行わせることで、エンジンでの熱回収により過高温となった状態の冷媒の冷却、すなわちエンジンの冷却が可能となっている。この場合、通路切替手段が、熱交換手段により熱交換後の外気を外気出口部の側に供給する状態になっていれば、熱の大気排出が可能となる。
【００１０】
以上の構成では、熱交換手段と通路切替手段とを具備する送風ダクトを用いることによって、構成の簡素化を図った上で、エンジン冷却及び暖房の各機能を実現することができる。この場合、熱交換手段は、エンジン冷却手段としての役割と暖房熱源手段としての役割を併せ持つものであり、構成要素の兼用化を実現でき、構成の簡素化を図る上で有利なものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両の概略構成を示す構成図。
【図２】車両の制御システムの電気的構成を示すブロック図。
【図３】温風切替制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】温風の切り替えについて具体的な動作を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、車両走行用のモータと、発電専用のエンジンとを備えるハイブリッド式の電気車両（レンジエクステンダ車両）に本発明を具体化しており、当該車両においては、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）によりモータやエンジンが制御されつつ適宜の車両走行が行われるようになっている。車両の概略構成を図１に示す。
【００１３】
図１において、車両１０は、動力源としてのモータ１１と、モータ１１を駆動するインバータ１２と、インバータ１２を介してモータ１１との間で電力の入出力が行われるバッテリ１３と、モータ１１の制御やバッテリ１３の充電状態の制御等を実施する制御部１４とを有している。バッテリ１３からの電力の供給によりモータ１１が駆動されると、車輪１５の回転による車両１０の走行が可能となっている。車両減速時等のモータ回生時には、回生電力によりバッテリ１３が充電される。
【００１４】
また、車両１０には、コジェネレーション設備として車載コジェネレーションモジュール（以下、コジェネモジュール２０という）が搭載されている。コジェネモジュール２０は、エンジンユニット２１と熱交換ユニット２２とを備えており、これら各ユニット２１，２２が一体化されて設けられている。概要として、エンジンユニット２１は、エンジン３１の運転により発電し、その発電電力によりバッテリ１３を充電する。熱交換ユニット２２は、エンジン３１の運転により生じた熱を利用して車室内の暖房やバッテリ１３の暖機等を実施する。これら各ユニット２１，２２について、以下詳しく説明する。
【００１５】
エンジンユニット２１において、エンジン３１は例えばガソリンエンジンであり、燃料タンク２４から供給される燃料を燃焼室内で燃焼させることで回転駆動される。エンジン３１は発電専用として設けられることから、エンジン３１の出力軸は走行用駆動軸に繋がっていない。なお、エンジン３１としてはディーゼルエンジンやガスエンジン等の使用も可能である。また、エンジン３１はレシプロエンジンである以外に、ロータリエンジンであってもよい。本実施形態では、燃料タンク２４をエンジンユニット２１に別体としているが、燃料タンク２４をエンジンユニット２１に一体に設けることも可能である。
【００１６】
エンジン３１は吸気部３２と排気部３３とを有している。このうち排気部３３としては排気管３３ａを介して排気マフラ３３ｂが接続されている。なお、エンジンユニット２１の軽量化を図るべく排気管３３ａや排気マフラ３３ｂの材料として合成樹脂材料を用いるとよい。
【００１７】
また、エンジン３１には、発電手段として交流発電機であるオルタネータ３４が一体に設けられている。エンジン３１の運転に伴いオルタネータ３４が発電を行うと、その発電電力がインバータ３５を介してバッテリ１３に供給され、その発電電力によりバッテリ１３が充電される。例えば、バッテリ１３の電圧低下時に、エンジン３１の運転によりオルタネータ３４が発電を行い、バッテリ１３が充電される。
【００１８】
エンジンユニット２１には、冷媒としての冷却水を循環させる冷却水配管３６が設けられている。冷却水は電動式のウォータポンプ３７の駆動により冷却水配管３６内を循環する。なお、ウォータポンプ３７はエンジン駆動式であってもよい。また、エンジン３１の排気側には、排気の熱を回収する排気熱回収部３８が設けられている。冷却水配管３６は、オルタネータ３４、インバータ３５、エンジン３１（詳しくはエンジン３１のウォータジャケット）、排気熱回収部３８をそれぞれ通過するようにして設けられており、これら各部において熱を回収する。つまり、冷却水配管３６内を循環する冷却水は、オルタネータ３４、インバータ３５、エンジン３１、排気熱回収部３８を通過することで昇温される。なお、冷却水配管３６により循環経路が形成されており、冷却水配管３６や排気熱回収部３８等が熱回収手段に相当する。
【００１９】
エンジンユニット２１は筐体３９を有しており、エンジン３１や、吸気部３２、排気部３３、オルタネータ３４、インバータ３５等が筐体３９に収容された状態で、当該エンジンユニット２１が車両１０に搭載されている。筐体３９は、例えば合成樹脂や金属等よりなる防音素材により構成された防音筐体である。エンジン３１やオルタネータ３４の運転に伴い音が生じても、筐体３９によって、車室側への音の漏れが抑制されるようになっている。
【００２０】
本実施形態の車両１０では、モータ１１とエンジンユニット２１とが車両１０の前後に分かれて搭載されており、例えば車両１０を前輪駆動車とする場合には、モータ１１が車両前部に搭載され、エンジンユニット２１が車両後部に搭載されている。なおその逆の構成であってもよい。バッテリ１３は、モータ１１とエンジンユニット２１との間の位置に搭載されており、例えば車室床の下方に搭載されている。
【００２１】
また、熱交換ユニット２２は、外気を導入する送風ダクト４１を有しており、冷却水配管３６を流れる冷却水の熱を用いて車室内の暖房や電源部の暖機等を実施する。詳しくは、送風ダクト４１内には、ダクト上流部に送風機４２が設けられるとともに、その下流側に熱交換器４３が設けられている。送風機４２はモータ４２ａの駆動によりファン等を回転させるものであり、送風機４２を送風状態にすることで、熱交換器４３を通過して空気が流下する。この場合、熱交換器４３において、送風ダクト４１内を流れる空気と冷却水配管３６を流れる冷却水との間で熱交換が行われることにより温風が生成され、その温風がダクト下流側に流れる。
【００２２】
送風ダクト４１において熱交換器４３の下流側は二方に分岐しており、そのうち一方は温風を車外に排出する排出通路部４５、他方は温風を車両１０の所定部位に供給する温風供給通路部４６となっている。送風ダクト４１に外気が導入され、その外気が車外（外気環境）に排出される場合、外気は外気入口部４４ａからダクト内に入り、外気出口部４４ｂから車外に排出される。つまり、排出通路部４５はその下流側が車外開放されるように設けられている。この外気入口部４４ａから外気出口部４４ｂに通じる通路が「第１通路」に相当する。
【００２３】
排出通路部４５と温風供給通路部４６とが分岐する分岐部には、温風の流路を切り替える第１切替ダンパ４７が設けられている。第１切替ダンパ４７は、排出通路部４５の入口を開き、かつ温風供給通路部４６の入口を閉じる状態（図示の状態）と、排出通路部４５の入口を閉じ、かつ温風供給通路部４６の入口を開く状態とで切り替えられる。第１切替ダンパ４７が、排出通路部４５の入口を開く状態になっている場合には、温風が車外に排出される。また、第１切替ダンパ４７が、温風供給通路部４６の入口を開く状態になっている場合には、温風が温風供給通路部４６に流入する。
【００２４】
温風供給通路部４６は二方に分岐しており、そのうち一方は、車室内の暖房時に温風を車室側へ供給する暖房通路部５１、他方は、バッテリ１３の暖機時に温風をバッテリ１３側に供給するバッテリ暖機通路部５２となっている。暖房通路部５１とバッテリ暖機通路部５２とが分岐する分岐部には、温風の流路を切り替える第２切替ダンパ５３が設けられている。第２切替ダンパ５３は、暖房通路部５１の入口を開き、かつバッテリ暖機通路部５２の入口を閉じる状態（図示の状態）と、暖房通路部５１の入口を閉じ、かつバッテリ暖機通路部５２の入口を開く状態とで切り替えられる。
【００２５】
暖房通路部５１は、その先端側が車室内に暖房空気を供給する暖房機器５５に接続されている。この暖房機器５５は、暖房空気を吹出口から車室内に吹き出させるものであり、吹出口の上流部分には、周知のとおりエアミックス及び複数の吹出口の切り替えを行う調整部や、送風ファンが設けられている。第２切替ダンパ５３が、暖房通路部５１の入口を開く状態になっている場合には、暖房通路部５１を流下する温風が暖房機器５５を介して車室内に吹き出し供給される。
【００２６】
ちなみに、車両１０の暖房機器としては、エンジン排熱による暖房手段以外のものも設けられており、例えば冷暖房空調設備（ＨＶＡＣ）や電気ヒータ、ヒートポンプの少なくともいずれかが設けられている。
【００２７】
バッテリ暖機通路部５２はその先端側がバッテリ１３に通じるように設けられており、第２切替ダンパ５３が、バッテリ暖機通路部５２の入口を開く状態になっている場合には、バッテリ暖機通路部５２を流下する温風がバッテリ１３に対して供給される。例えば、バッテリ１３が所定の低温状態にある場合に、バッテリ１３の周りに温風を供給してバッテリ温度を上昇させる。バッテリ１３を収容ケースに収容しておき、その収容ケース内に温風を供給する構成であってもよい。
【００２８】
なお本実施形態では、図１に示す状態、すなわち排出通路部４５の入口が開かれ、かつ暖房通路部５１の入口が開かれた状態を、切替ダンパ４７，５３の初期状態としている。送風ダクト４１において、温風供給通路部４６の入口（通路部４５，４６の分岐部）から暖房機器５５に通じる通路が「第２通路」に相当し、温風供給通路部４６の入口からバッテリ１３に通じる通路が「第３通路」に相当する。
【００２９】
図２には、車両１０の制御システムについて本実施形態の要部となる構成を示す。図２において、制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、書き換え可能なフラッシュメモリ等を備えてなる周知のマイクロコンピュータとして構成されている。制御部１４には、車両１０やエンジン３１の運転状態を検出するセンサ類、スイッチ類の検出信号等が入力される。そして、制御部１４は、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、各種の入力情報に基づいて各種アクチュエータの駆動を制御する。
【００３０】
具体的には、制御部１４には、バッテリ１３の温度（バッテリ温度Ｔｂ）を検出するバッテリ温度センサ６１、冷却水の温度（水温Ｔｗ）を検出する水温センサ６２から検出信号が各々入力されるとともに、暖房要求信号が入力される。そして、制御部１４は、上述した各種の入力情報を参照して、送風機４２の駆動のオンオフや、第１切替ダンパ４７及び第２切替ダンパ５３による通路切替等を制御する。
【００３１】
なお、制御部１４には、その他にモータ制御やバッテリ制御に関する各種情報も入力されるが、ここでは図示及び説明を割愛する。例えば、制御部１４は、バッテリ１３の充電量の情報（ＳＯＣ等）を入力し、ＳＯＣが所定値以下になった場合にエンジン３１を運転状態としてバッテリ１３への充電を実施する。
【００３２】
図３は、温風切替制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理は制御部１４により繰り返し実施される。
【００３３】
図３において、ステップＳ１１では、バッテリ温度Ｔｂに基づいて、バッテリ１３の暖機要求の有無を判定する。具体的には、バッテリ温度Ｔｂが所定の判定値Ｋ１未満であるか否かを判定する。判定値Ｋ１はバッテリ加熱基準温度であり、例えば０℃である。バッテリ１３の暖機要求がある場合、ステップＳ１２に進み、水温Ｔｗが所定の判定値Ｋ２以上であるか否かを判定する。判定値Ｋ２はバッテリ暖機可能温度であり、例えば２０℃である。このとき、水温ＴｗがＫ２以上であれば後続のステップＳ１３に進み、水温ＴｗがＫ２未満であればそのまま本処理を終了する。
【００３４】
ステップＳ１３では、バッテリ暖機処理として、送風機４２を駆動状態とするとともに、切替ダンパ４７，５３の所定状態への切替を実施する。ダンパ切替の処理として具体的には、第１切替ダンパ４７を、温風供給通路部４６の入口を開く状態にするとともに、第２切替ダンパ５３を、バッテリ暖機通路部５２の入口を開く状態にする。これにより、バッテリ１３に対する温風の供給が行われる。なお、バッテリ暖機処理は水温Ｔｗが２０℃以上であれば実施され、熱交換器４３での熱交換により生成された温風はさほど温かくないが、バッテリ１３自体がそれよりも低温であるため、ここでは２０℃程度であっても温風としている。
【００３５】
バッテリ暖機処理は、バッテリ暖機要求が無くなった時点、すなわちバッテリ温度ＴｂがＫ１以上になった時点で終了される。このとき、送風機４２の駆動が停止されるとともに、切替ダンパ４７，５３が初期状態（図１に示す状態）に戻される。
【００３６】
また、ステップＳ１１がＮＯの場合には、ステップＳ１４に進み、車室内の暖房要求の有無を判定する。暖房要求がある場合、ステップＳ１５に進み、水温Ｔｗが所定の判定値Ｋ３以上であるか否かを判定する。判定値Ｋ３は暖房可能温度である。判定値Ｋ３は判定値Ｋ２より高温値であり、例えば４５℃である。このとき、水温ＴｗがＫ３以上であれば後続のステップＳ１６に進み、水温ＴｗがＫ３未満であればそのまま本処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ１６では、暖房処理として、送風機４２を駆動状態とするとともに、切替ダンパ４７，５３の所定状態への切替を実施する。ダンパ切替の処理として具体的には、第１切替ダンパ４７を、温風供給通路部４６の入口を開く状態にするとともに、第２切替ダンパ５３を、暖房通路部５１の入口を開く状態にする。これにより、車室側への温風の供給が行われる。
【００３８】
暖房処理は、暖房要求が無くなった時点で終了される。このとき、送風機４２の駆動が停止されるとともに、切替ダンパ４７，５３が初期状態（図１に示す状態）に戻される。
【００３９】
また、ステップＳ１４がＮＯの場合には、ステップＳ１７に進み、水温Ｔｗが所定の判定値Ｋ４以上であるか否かを判定する。判定値Ｋ４はエンジン放熱基準温度である。判定値Ｋ４は判定値Ｋ３より高温値であり、例えば８０℃である。このとき、水温ＴｗがＫ４以上であれば後続のステップＳ１８に進み、水温ＴｗがＫ４未満であればそのまま本処理を終了する。
【００４０】
ステップＳ１８では、冷却水放熱処理（エンジン冷却処理）を実施する。この場合、送風機４２を駆動状態とするとともに、暖房要求の有無に応じて、切替ダンパ４７，５３の切替を実施する。具体的には、暖房要求が無ければ、送風ダクト４１内に導入された外気を外気出口部４４ｂを通じて車外（大気）に排出し、暖房要求があれば、送風ダクト４１内に導入された外気を暖房機器５５の側に供給する。
【００４１】
図４は、送風ダクト４１を用いた温風の切り替えについて具体的な動作を示すタイムチャートである。図４では、冬期などの低温時（例えば外気温−１０℃）において車両１０が始動される場合を想定し、その始動後の動作を示している。本例では、車両１０の始動要求の直後にエンジン３１が始動されるようにしている。また、車両１０の始動後には当初より暖房要求が生じているとしている。
【００４２】
図４において、車両１０の始動前（タイミングｔ１前）は水温Ｔｗが判定値Ｋ２（２０℃）未満であり、バッテリ温度Ｔｂが判定値Ｋ１（０℃）未満である。そして、タイミングｔ２でエンジン３１の運転が開始されると、それに伴い水温Ｔｗが徐々に上昇していく。エンジン３１の運転に伴いオルタネータ３４の発電が開始される。なお、車両１０の運転開始後はバッテリ１３での発熱によりバッテリ温度Ｔｂの上昇が生じるが、ここでは便宜上、ｔ１〜ｔ２ではＴｂを一定としている。
【００４３】
エンジン始動当初においてはエンジン排熱による暖房が実施できないため、電気ヒータ等の暖房設備を用いた暖房が行われるとよい。
【００４４】
タイミングｔ３では、水温Ｔｗが判定値Ｋ２（２０℃）まで上昇し、それに伴いバッテリ暖機処理が開始される。このとき、送風機４２により送風が生じ、熱交換器４３での熱交換により温風が生成される。また、その温風がバッテリ１３に対して供給される。これにより、バッテリ１３の温度上昇が促される。その後、バッテリ温度Ｔｂが判定値Ｋ１まで上昇すると、バッテリ暖機処理が停止される（タイミングｔ４）。
【００４５】
その後、タイミングｔ５では、水温Ｔｗが判定値Ｋ３（４５℃）まで上昇し、暖房要求が生じていることから暖房処理が開始される。このとき、送風機４２により送風が生じ、熱交換器４３での熱交換により温風が生成される。また、その温風が暖房用空気として車室側に供給される。これにより、車室内の暖房が行われる。なお、エンジン排熱により生成した温風だけでは暖房の目標温度が満たされない場合は、電気ヒータ等の暖房設備を適宜組み合わせて暖房が行われるとよい。
【００４６】
その後、タイミングｔ６では、水温Ｔｗが判定値Ｋ４（８０℃）まで上昇し、冷却水放熱処理（エンジン冷却処理）が実施される。この場合、熱交換器４３はラジエータのような放熱器としての役割を果たすものとなる。タイミングｔ６以降は、暖房処理と冷却水放熱処理とが共に実施される。そして、水温ＴｗはＫ４付近の温度で維持される。
【００４７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００４８】
コジェネモジュール２０を構成する熱交換ユニット２２において、送風機４２、熱交換器４３、及び切替ダンパ４７，５３を具備する送風ダクト４１を用いる構成とした。温風出力の機能としては一組の送風機４２と熱交換器４３とを備える構成とした。そのため、構成の簡素化を図った上で、エンジン冷却及び暖房の各機能を実現することができる。この場合、熱交換器４３は、エンジン冷却手段としての役割と暖房熱源手段としての役割を併せ持つものであり、構成要素の兼用化を実現でき、構成の簡素化を図る上で有利なものとなっている。
【００４９】
暖房要求があり、かつ水温Ｔｗが判定値Ｋ３（暖房可能温度）以上である場合に、送風ダクト４１内を送風状態にするとともに、切替ダンパ４７，５３を、熱交換後の外気を暖房機器５５の側に供給する状態に制御する一方、水温Ｔｗが判定値Ｋ３よりも高温の判定値Ｋ４（エンジン放熱基準温度）以上である場合に、送風状態にするとともに、暖房要求の有無に応じて切替ダンパ４７，５３の状態を制御する構成とした。これにより、エンジン３１の排熱を暖房に適正に利用しつつ、エンジン３１のオーバーヒートを抑制することができる。
【００５０】
熱交換器４３の熱交換により加熱された外気（温風）をバッテリ１３に供給する構成とした。これにより、例えばバッテリ１３での温度調整が可能となり、冷間状態においてバッテリ温度を上昇させることが可能となる。
【００５１】
バッテリ温度Ｔｂが判定値Ｋ１（バッテリ加熱基準温度）未満であり、かつ水温Ｔｗが判定値Ｋ２（バッテリ暖機可能温度）以上である場合に、送風状態にするとともに、切替ダンパ４７，５３を、熱交換後の外気をバッテリ１３の側に供給する状態に制御する構成とした。これにより、エンジン３１の排熱をバッテリ暖機に適正に利用することができる。
【００５２】
エンジン３１やオルタネータ３４を筐体３９内に収容する構成としたため、エンジン３１やオルタネータ３４の作動音に関して車室に対する防音性を付加することができる。また、筐体３９に一体化した状態で送風ダクト４１を設けたため、送風ダクト４１側においてエンジン排熱を利用しやすい構成となっている。この場合、送風ダクト４１内の熱交換器４３では、エンジン冷却のための熱交換と、車室暖房やバッテリ暖機のための熱交換とが行われるが、それら各々にとって好適な構成となっている。
【００５３】
コジェネモジュール２０のエンジンユニット２１では、エンジン３１及びオルタネータ３４に加え、吸気部３２や排気部３３、インバータ３５、冷却水配管３６、ウォータポンプ３７がまとめて筐体３９内に収容される構成となっている。そのため、エンジンユニット２１の作製により、防音機能やエンジン冷却機能等を付与することができ、車両１０への搭載後において防音や配管に関する取付作業の簡略化が可能となる。
【００５４】
車両１０において車両前後方向の一方の側（前側）に走行用のモータ１１を搭載するとともに、他方の側（後側）にエンジンユニット２１と熱交換ユニット２２の主要部（熱交換器４３等よりなるダクト本体部）とを搭載する構成とした。これにより、車両１０において車室を挟んで前後する車両前部及び車両後部を上手く利用してコジェネモジュール２０を搭載できる。
【００５５】
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【００５６】
・上記実施形態では、送風ダクト４１において熱交換器４３の下流側で二方に分岐させて通路部４５，４６を形成し、さらにそのうち温風供給通路部４６を二方に分岐させて通路部５１，５２を形成する構成とした。そして、二カ所の分岐部にそれぞれ切替ダンパ４７，５３を設ける構成とした。この構成を変更してもよい。例えば、送風ダクト４１において熱交換器４３の下流側で三方への分岐を一カ所で行わせる構成であってもよい。この場合、三通路への分岐位置に、三通路切替用の切替ダンパが設けられるとよい。
【００５７】
・上記実施形態では、車両に搭載される車載コジェネレーション設備として本発明を具体化したが、車両以外の移動体に搭載されるコジェネレーション設備として本発明を具体化することも可能である。またこれ以外に、定置式のコジェネレーション設備としての具体化も可能である。定置式とする場合、例えばエンジンの排熱が住宅等の建物の暖房に用いられるとよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０…車両、１３…バッテリ、２０…コジェネモジュール、３１…エンジン、３４…オルタネータ（発電手段）、３６…冷却水配管（熱回収手段）、３８…排気熱回収部（熱回収手段）、４１…送風ダクト、４２…送風機（送風手段）、４３…熱交換器（熱交換手段）、４７…第１切替ダンパ（通路切替手段）、５５…暖房機器（暖房手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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