(57)【要約】【課題】  エンジンの運転状態に応じて冷却媒体の供給状態がより適切に制御され得る、エンジン廃熱回収システムを提供する。【解決手段】  エンジン廃熱回収システム１００は、冷却水供給ポンプ１４６と冷却水噴射部１５０とを備えている。冷却水供給ポンプ１４６は、エンジンの運転状態に応じて、冷却水噴射部１５０に冷却水を供給するように構成されている。冷却水噴射部１５０は、液体状の冷却水をエンジンブロック１１０に向けて噴射するように構成されている。【選択図】  図１
2008240614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの廃熱から機械的エネルギーを回収し得るように構成されたエンジン廃熱回収システムにおいて、
シリンダと、燃焼室と、前記燃焼室と連通する排気通路と、前記シリンダ、前記燃焼室、及び前記排気通路に隣接するように設けられた冷却媒体ジャケットと、が形成された、エンジンブロックと、
液体状の冷却媒体を前記冷却媒体ジャケットの内壁面に向けて噴射するように構成された、冷却媒体噴射部と、
前記冷却媒体ジャケットと接続されていて、前記冷却媒体噴射部によって噴射された後に気化した前記冷却媒体の蒸気を、前記冷却媒体ジャケットの外に導出するように構成された、蒸気導出路と、
前記蒸気導出路に介装されていて、前記排気通路内を通過する前記排気ガスと前記蒸気との熱交換によって当該蒸気を加熱するように構成された、蒸気加熱器と、
前記蒸気導出路に介装されていて、前記蒸気加熱器を経た前記蒸気から機械的エネルギーを回収するように構成された、膨張器と、
前記蒸気導出路に介装されていて、前記膨張器を経た前記蒸気を凝縮するように構成された、凝縮器と、
前記凝縮器を経て凝縮された液体状の前記冷却媒体を、前記エンジンの運転状態に応じて前記冷却媒体噴射部に供給するように構成された、冷却媒体供給ポンプと、
を備えたことを特徴とする、エンジン廃熱回収システム。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン廃熱回収システムにおいて、
前記エンジンブロックの温度に応じた出力を生じるように構成されたブロック温度センサを、さらに備えていて、
前記冷却媒体供給ポンプは、前記エンジンブロックの温度が所定の噴射開始温度以上である場合の前記ブロック温度センサの前記出力に基づいて、液体状の前記冷却媒体を、前記冷却媒体噴射部に供給するように構成されたことを特徴とする、エンジン廃熱回収システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のエンジン廃熱回収システムであって、
前記冷却媒体噴射部は、
前記エンジンブロックにおける複数の位置に対応して設けられた複数のノズルを備えていて、
前記エンジンの運転状態に応じて、複数の前記ノズルにおける前記冷却媒体の噴射状態を変更し得るように構成されたことを特徴とする、エンジン廃熱回収システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のエンジン廃熱回収システムにおいて、
前記冷却媒体噴射部に向かって送出される液体状の前記冷却媒体と、前記膨張器を経た前記蒸気と、の間で熱交換を行う、熱交換部をさらに備えたことを特徴とする、エンジン廃熱回収システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のエンジン廃熱回収システムにおいて、
前記蒸気導出路に介装されていて、前記蒸気の温度に応じた出力を生じるように構成された、蒸気温度センサと、
前記蒸気導出路に介装されていて、前記蒸気の圧力に応じた出力を生じるように構成された、蒸気圧センサと、
前記蒸気温度センサ及び前記蒸気圧センサの出力に基づいて、異常の発生の有無を判断する、異常判断部と、
前記異常判断部によって異常の発生が判断された場合に、異常発生を報知する、異常報知部と、
をさらに備えたことを特徴とする、エンジン廃熱回収システム。
【請求項６】
請求項５に記載のエンジン廃熱回収システムにおいて、
前記異常判断部によって異常の発生が判断された場合に、前記エンジンの運転状態を所定の異常時運転モードに制御する、異常時運転制御部を、さらに備えたことを特徴とする、エンジン廃熱回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの廃熱から機械的エネルギーを回収し得るように構成された、エンジン廃熱回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のエンジン廃熱回収システムとして、例えば、特開平６−８８５２３号公報、特開２０００−７３７５３号公報、特開２０００−３４５８３５号公報、等に記載されたものが知られている。これらのエンジン廃熱回収システムは、燃焼熱や摩擦熱等の廃熱によって冷却水（冷却媒体）から蒸気を発生させ、この蒸気の膨張エネルギーを機械的エネルギーに変換することで、廃熱からエネルギーを回収し得るように構成されている。
【０００３】
具体的には、この種のエンジン廃熱回収システムは、一般に、シリンダブロックと、供給ポンプと、流入路と、流出路と、加熱器（過熱器）と、エキスパンダ（タービン）と、コンデンサと、を備えている。
【０００４】
前記シリンダブロックには、ウォータージャケットが設けられている。前記供給ポンプは、前記流入路を介して、前記ウォータージャケットに前記冷却水を供給するように構成されている。
【０００５】
前記流出路は、前記加熱器と連通している。この加熱器は、比較的高温の排気ガスと、前記ウォータージャケットから流出した蒸気と、の間での熱交換により、当該蒸気をさらに加熱（過熱）するように構成されている。
【０００６】
前記エキスパンダは、過熱蒸気の膨張エネルギーを機械的エネルギーに変換するように構成されている。
【０００７】
前記コンデンサは、エネルギーを失って低圧となった蒸気を冷却することで、当該蒸気を液体に凝縮するように構成されている。
【０００８】
かかる構成のエンジン廃熱回収システムにおいては、前記冷却水が、前記流入路から前記ウォータージャケットに供給される。このウォータージャケット内にて、前記冷却水から蒸気が発生する。この蒸気が、前記加熱器により、排気ガスとの熱交換でさらに加熱（過熱）される。
【０００９】
そして、前記エキスパンダにて、加熱（過熱）された蒸気が膨張する。これにより、機械的エネルギーが回収される。その後、エネルギーを失った低圧蒸気は、前記コンデンサに流入し、凝縮されて液体となる。このようにコンデンサにて凝縮されることで液体となった前記冷却水は、再び前記供給ポンプによって前記ウォータージャケットに供給される。
【特許文献１】特開平６−８８５２３号公報
【特許文献２】特開２０００−７３７５３号公報
【特許文献３】特開２０００−３４５８３５号公報
【発明の開示】
【００１０】
この種のエンジン廃熱回収システムにおいて、前記冷却媒体は、（１）オーバーヒート防止のためのエンジンの冷却、及び（２）廃熱の吸収及び膨張による機械的エネルギーの回収（冷却損失の低減及び燃費向上）、という、２つの機能を有する。
【００１１】
この点、従来のこの種のエンジン廃熱回収システムにおいては、前記冷却媒体の供給状態に改良の余地があった。
【００１２】
本発明は、前記エンジンの運転状態に応じて前記冷却媒体の供給状態がより適切に制御され得る、エンジン廃熱回収システムを提供するものである。
【００１３】
本発明のエンジン廃熱回収システムは、エンジンブロックと、冷却媒体噴射部と、蒸気導出路と、蒸気加熱器と、膨張器（expander）と、凝縮器（condenser）と、冷却媒体供給ポンプと、を備えている。
【００１４】
前記エンジンブロックには、シリンダと、燃焼室と、排気通路と、冷却媒体ジャケットと、が形成されている。前記排気通路は、前記燃焼室と連通するように設けられている。前記冷却媒体ジャケットは、前記シリンダ、前記燃焼室、及び前記排気通路に隣接するように設けられている。
【００１５】
前記冷却媒体噴射部は、液体状の冷却媒体を前記冷却媒体ジャケットの内壁面に向けて噴射するように構成されている。
【００１６】
前記蒸気導出路は、前記冷却媒体ジャケットと接続されている。この蒸気導出路は、前記冷却媒体噴射部によって噴射された後に気化した前記冷却媒体の蒸気を、前記冷却媒体ジャケットの外に導出するように構成されている。
【００１７】
前記蒸気加熱器は、前記蒸気導出路に介装されている。この蒸気加熱器は、前記排気通路内を通過する前記排気ガスと前記蒸気との熱交換によって、当該蒸気を加熱するように構成されている。
【００１８】
前記膨張器は、前記蒸気導出路に介装されている。この膨張器は、前記蒸気加熱器を経た前記蒸気から機械的エネルギーを回収するように構成されている。この膨張器としては、例えば、タービン又はピストンを備えた構成が用いられ得る。
【００１９】
前記凝縮器は、前記膨張器を経た前記蒸気を凝縮するように構成されている。すなわち、前記膨張器を経た前記蒸気が前記凝縮器を通過することで、当該蒸気から液体状の前記冷却媒体が生じるように、当該凝縮器が構成されている。
【００２０】
前記冷却媒体供給ポンプは、前記凝縮器を経て凝縮された液体状の前記冷却媒体を、前記エンジンの運転状態に応じて前記冷却媒体噴射部に供給するように構成されている。
【００２１】
かかる構成を有する本発明のエンジン廃熱回収システムにおいては、前記冷却媒体供給ポンプによって、液体状の前記冷却媒体が、前記エンジンの運転状態に応じて、前記冷却媒体噴射部に供給される。すると、前記冷却媒体噴射部によって、液体状の前記冷却媒体が、前記冷却媒体ジャケットの内壁面に向けて噴射される。これにより、前記エンジンブロックが冷却される。また、当該エンジンブロックの冷却に伴い、前記冷却媒体が吸熱し、前記冷却媒体の蒸気が発生する。
【００２２】
この蒸気は、前記蒸気導出路に導出され、前記蒸気加熱器に達する。この蒸気加熱器において、前記蒸気は、前記排気通路内を通過する前記排気ガスと前記蒸気との熱交換によって加熱（過熱）される。
【００２３】
加熱された前記蒸気は、前記膨張器にて膨張する。これにより、前記蒸気から機械的エネルギーが回収される。この膨張器を経た前記蒸気は、前記凝縮器に達する。この凝縮器にて、前記蒸気が凝縮される。すなわち、当該凝縮器にて、前記冷却媒体が液体となる。液体となった前記冷却媒体は、再度前記冷却媒体噴射部に供給され得る。
【００２４】
本発明のエンジン廃熱回収システムによれば、液体状の前記冷却媒体の前記冷却媒体噴射部及び前記冷却媒体ジャケットへの供給状態が、前記エンジンの運転状態に応じて、より適切に制御され得る。したがって、前記冷却媒体の吸熱によるエネルギー回収、及び前記エンジンブロックの冷却が、適切に行われ得る。
【００２５】
・前記冷却媒体噴射部は、前記冷却媒体を（細かい）液滴状にして、前記エンジンブロックに向けて噴射するように構成され得る。
【００２６】
かかる構成によれば、前記冷却媒体が噴射された前記冷却媒体ジャケットの内壁面における、膜沸騰現象の発生が、緩和又は抑制され得る。よって、前記エンジンブロックの冷却効率、及び廃熱からのエネルギー回収効率が、いずれも、より高くされ得る。
【００２７】
・前記エンジン廃熱回収システムは、ブロック温度センサをさらに備えていてもよい。このブロック温度センサは、前記エンジンブロックの温度に応じた出力を生じるように構成されている。この場合、前記冷却媒体供給ポンプは、前記エンジンブロックの温度が所定の噴射開始温度以上である場合の前記ブロック温度センサの前記出力に基づいて、液体状の前記冷却媒体を、前記冷却媒体噴射部に供給するように構成されている。
【００２８】
かかる構成においては、前記ブロック温度センサにて、前記エンジンブロックの温度に応じた出力が生じる。この出力に応じて、前記冷却媒体ポンプの作動が制御される。すなわち、前記エンジンブロックの温度が所定の噴射開始温度以上となった場合に、前記ブロック温度センサの出力に基づいて、前記冷却媒体ポンプが駆動される。これにより、液体状の前記冷却媒体が、前記冷却媒体噴射部に供給され、前記冷却媒体ジャケットの内壁面に向けて噴射される。
【００２９】
・前記冷却媒体噴射部は、前記エンジンブロックにおける複数の位置に対応して設けられた複数のノズルを備えていて、前記エンジンの運転状態に応じて、複数の前記ノズルにおける前記冷却媒体の噴射状態を変更し得るように構成されていてもよい。
【００３０】
かかる構成においては、前記エンジンの運転状態に応じて、複数の前記ノズルにおける前記冷却媒体の噴射状態が変更される。したがって、前記冷却媒体の吸熱によるエネルギー回収、及び前記エンジンブロックの冷却が、より適切に行われ得る。
【００３１】
・前記エンジン廃熱回収システムは、熱交換部をさらに備えていてもよい。この熱交換部は、前記冷却媒体噴射部に向かって送出される前記冷却媒体（例えば前記凝縮器を経て凝縮された液体状の前記冷却媒体）と、前記膨張器を経た前記蒸気と、の間で熱交換を行うように構成されている。
【００３２】
かかる構成においては、前記冷却媒体噴射部に向かって送出される液体状の前記冷却媒体が、前記膨張器を経た前記蒸気によって加温される。この加温された前記冷却媒体は、前記冷却媒体供給ポンプの作動によって、前記冷却媒体噴射部に再度供給される。一方、前記膨張器を経た前記蒸気は、前記冷却媒体との熱交換によって冷却される。
【００３３】
かかる構成によれば、前記膨張器を経た前記蒸気の熱のうちの一部が、前記凝縮器によって外部に捨てられることなく、前記冷却媒体噴射部に向かって送出される前記冷却媒体に再度取り込まれる。よって、冷却損失がよりいっそう低減され得る。
【００３４】
また、かかる構成によれば、前記冷却媒体噴射部に向かって送出される液体状の前記冷却媒体が加温されることで、前記冷却媒体噴射部による前記冷却媒体の噴射の際の前記エンジンブロックに対する熱衝撃が緩和され得る。
【００３５】
・前記エンジン廃熱回収システムは、蒸気温度センサと、蒸気圧センサと、異常判断部と、異常報知部と、をさらに備えていてもよい。
【００３６】
ここで、前記蒸気温度センサは、前記蒸気導出路に介装されていて、前記蒸気の温度に応じた出力を生じるように構成されている。前記蒸気圧センサは、前記蒸気導出路に介装されていて、前記蒸気の圧力に応じた出力を生じるように構成されている。前記異常判断部は、前記蒸気温度センサ及び前記蒸気圧センサの出力に基づいて、異常の発生の有無を判断するように構成されている。前記異常報知部は、前記異常判断部によって異常の発生が判断された場合に、異常発生を報知するように構成されている。
【００３７】
かかる構成においては、前記蒸気温度センサにて、前記蒸気の温度に応じた出力が生じる。また、前記蒸気圧センサにて、前記蒸気の圧力に応じた出力が生じる。これらの出力に基づいて、前記異常判断部により、本システムにおける異常の発生の有無が判断される。そして、本システムにおける異常の発生が判断された場合に、前記異常報知部により、当該異常の発生が報知される。
【００３８】
・前記エンジン廃熱回収システムは、異常時運転制御部をさらに備えていてもよい。この異常時運転制御部は、前記異常判断部によって異常の発生が判断された場合に、前記エンジンの運転状態を所定の異常時運転モードに制御するように構成されている。
【００３９】
かかる構成においては、前記異常判断部によって本システムにおける異常の発生が判断された場合に、前記異常時運転制御部によって、前記エンジンの運転状態が、所定の異常時運転モードに制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態（本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態）について図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン廃熱回収システム１００の概略構成図である。
【００４２】
＜エンジンブロックの構成＞
図１を参照すると、エンジン廃熱回収システム１００は、直列多気筒型のガソリンエンジンの本体を構成するエンジンブロック１１０を備えている。このエンジンブロック１１０は、シリンダブロック１２０と、シリンダヘッド１３０と、から構成されている。シリンダヘッド１３０の下端面は、シリンダブロック１２０の上端面と接合されている。
【００４３】
シリンダブロック１２０には、略円筒形状の貫通孔であるシリンダ１２１が形成されている。シリンダ１２１は、その上端部が燃焼室ＣＣと連通するように設けられている。このシリンダ１２１内には、ピストン１２２が、シリンダ１２１の高さ方向（図中上下方向）に沿って往復運動可能に収容されている。
【００４４】
また、シリンダブロック１２０には、本発明の冷却媒体ジャケットを構成するロアジャケット１２３が形成されている。ロアジャケット１２３は、シリンダ１２１を囲むように設けられている。すなわち、ロアジャケット１２３は、シリンダ１２１に隣接するように設けられている。このロアジャケット１２３は、平面視にて略リング状の空間であって、その内部を冷却水及びその蒸気が通過し得るように構成されている。
【００４５】
シリンダヘッド１３０には、吸気ポート１３１と、排気ポート１３２と、が形成されている。吸気ポート１３１と排気ポート１３２は、シリンダ１２１の上端部及び燃焼室ＣＣと連通するように設けられている。また、排気ポート１３２は、排気通路１３３と接続されている。すなわち、排気通路１３３は、燃焼室ＣＣと連通するように設けられている。
【００４６】
本実施形態においては、吸気ポート１３１は、気筒配列方向に沿って２つ設けられている。そして、一対の吸気ポート１３１は、シリンダ１２１の軸中心を通る平面を挟んで、ほぼ対称に形成されている。同様に、排気ポート１３２も、気筒配列方向に沿って２つ設けられている。
【００４７】
シリンダヘッド１３０の内部には、本発明の冷却媒体ジャケットを構成するアッパージャケット１３４が形成されている。
【００４８】
アッパージャケット１３４は、その内部を、液体状の冷却水及びその蒸気が通過し得るように構成された空間である。このアッパージャケット１３４は、吸気ポート１３１、排気ポート１３２、及び燃焼室ＣＣに隣接するように設けられている。すなわち、アッパージャケット１３４は、一対の吸気ポート１３１の間、一対の排気ポート１３２の間、及び吸気ポート１３１と排気ポート１３２との間、に設けられている。また、アッパージャケット１３４は、ロアジャケット１２３の上端部と連通するように設けられている。
【００４９】
シリンダヘッド１３０の上部には、蒸気排出口１３５が形成されている。具体的には、蒸気排出口１３５は、アッパージャケット１３４の最上部から上方に延びるように設けられている。蒸気排出口１３５は、アッパージャケット１３４の最上部と接続されている。この蒸気排出口１３５は、アッパージャケット１３４内の蒸気を、当該アッパージャケット１３４の外に排出し得るように構成されている。
【００５０】
＜廃熱回収部の構成＞
エンジン廃熱回収システム１００は、廃熱回収部１４０を備えている。廃熱回収部１４０は、アッパージャケット１３４から蒸気排出口１３５を介して排出された蒸気、及び排気ポート１３２を介して排気通路１３３に排出された排気ガスの熱を機械的エネルギーに変換して回収し得るように、以下の構成を備えている。
【００５１】
蒸気導出路１４１は、蒸気排出口１３５を介して、アッパージャケット１３４と接続されている。この蒸気導出路１４１は、蒸気排出口１３５から排出された蒸気の通路であって、ロアジャケット１２３及びアッパージャケット１３４にて発生した冷却水の蒸気をエンジンブロック１１０（ロアジャケット１２３及びアッパージャケット１３４）の外に導出するように構成されている。
【００５２】
蒸気導出路１４１には、本発明の蒸気加熱器としての過熱器１４２が介装されている。また、過熱器１４２は、排気通路１３３と接続されている。この過熱器１４２は、排気ガスと蒸気との熱交換によって、蒸気を加熱し得るように構成されている。すなわち、過熱器１４２は、蒸気排出口１３５から排出された蒸気を排気ガスで加熱することで、過熱蒸気を生成し得るように構成されている。
【００５３】
蒸気導出路１４１の、過熱器１４２よりも蒸気の流動方向における下流側には、本発明の膨張器としてのタービン１４３が介装されている。このタービン１４３は、過熱器１４２を経て生成された過熱蒸気から、機械的エネルギーを回収し得るように構成されている。すなわち、タービン１４３は、回転羽根を備えていて、過熱器１４２から導入された過熱蒸気の膨張によって当該回転羽根が回転するように構成されている。
【００５４】
蒸気導出路１４１の、タービン１４３よりも蒸気の流動方向における下流側には、本発明の凝縮器としてのコンデンサ１４４が介装されている。このコンデンサ１４４は、タービン１４３を経た蒸気を、外気との熱交換によって冷却することで、凝縮し得るように構成されている。このコンデンサ１４４は、ラジエータと同様の構成を有している。
【００５５】
コンデンサ１４４には、冷却水流路１４５が接続されている。冷却水流路１４５は、コンデンサ１４４によって凝縮されて液体となった冷却水の通路であって、その始端部にコンデンサ１４４が接続され、前記始端部と反対側の末端部に冷却水供給ポンプ１４６が接続されている。
【００５６】
本発明の冷却媒体供給ポンプとしての冷却水供給ポンプ１４６は、電動ポンプであって、コンデンサ１４４を経て凝縮された液体状の冷却水を、エンジンの運転状態に応じて、後述する冷却水噴射部１５０に供給するように構成されている。
【００５７】
冷却水流路１４５の中途から分岐するように、分岐路１４７が設けられている。分岐路１４７は、熱交換器１４８に向けて冷却水を供給し、熱交換器１４８を経た冷却水を冷却水流路１４５に戻すように構成されている。
【００５８】
本発明の熱交換部としての熱交換器１４８は、蒸気導出路１４１におけるタービン１４３とコンデンサ１４４との間の位置に介装されている。この熱交換器１４８は、コンデンサ１４４を経て凝縮された液体状の冷却水と、タービン１４３を経た蒸気と、の間での熱交換により、分岐路１４７内の冷却水を加温し得るように構成されている。
【００５９】
冷却水流路１４５と分岐路１４７との分岐箇所には、三方弁１４９が介装されている。
【００６０】
＜冷却水噴射部の構成＞
上述のように、冷却水噴射部１５０は、冷却水供給ポンプ１４６と接続されている。この冷却水噴射部１５０は、エンジンの運転状態に応じて、液体状の冷却水を、ロアジャケット１２３及びアッパージャケット１３４の内壁面に向けて噴射し得るように、以下の構成を備えている。
【００６１】
エンジンブロック１１０には、複数のノズル１５１（１５１Ａないし１５１Ｅ）が装着されている。これら複数のノズル１５１は、エンジンブロック１１０における異なる位置に対応して設けられていて、ロアジャケット１２３やアッパージャケット１３４の内壁面に液体状の冷却水を噴射するように構成されている。
【００６２】
具体的には、ノズル１５１は、燃料噴射用ノズルと同様の構造を有していて、冷却水を微小液滴状にして勢いよく噴射し得るように構成されている。
【００６３】
ノズル１５１Ａは、シリンダヘッド１３０に装着されている。このノズル１５１Ａは、アッパージャケット１３４の内壁面における、隣り合う排気ポート１３２の間であって且つ燃焼室ＣＣの近傍の位置に対応するように設けられている。
【００６４】
ノズル１５１Ｂは、シリンダブロック１２０に装着されている。このノズル１５１Ｂは、ロアジャケット１２３のシリンダ１２１側の内壁面における上端部であって、燃焼室ＣＣの近傍の位置に対応するように設けられている。
【００６５】
ノズル１５１Ｃは、シリンダヘッド１３０に装着されている。このノズル１５１Ｃは、アッパージャケット１３４の内壁面における、隣り合う燃焼室ＣＣの間の位置に対応するように設けられている。
【００６６】
ノズル１５１Ｄは、シリンダヘッド１３０に装着されている。このノズル１５１Ｄは、アッパージャケット１３４の内壁面の、気筒配列方向における両端部（例えば直列４気筒エンジンであればＮｏ．１シリンダのフロント側の端部及びＮｏ．４シリンダのリヤ側の端部）であって、燃焼室ＣＣの近傍の位置に対応するように設けられている。
【００６７】
ノズル１５１Ｅは、シリンダブロック１２０に装着されている。このノズル１５１Ｅは、ロアジャケット１２３のシリンダ１２１側の内壁面における上端部よりもやや下方の位置に対応するように設けられている。
【００６８】
ノズル１５１Ａ、１５１Ｂ、１５１Ｃ、１５１Ｄ、及び１５１Ｅは、冷却水供給路１５２を介して、冷却水供給ポンプ１４６と接続されている。
【００６９】
冷却水供給路１５２には、複数のノズル制御弁１５３が介装されている。このノズル制御弁１５３は、開閉弁からなり、ノズル１５１における冷却水の噴射の有無を切り換えるように構成されている。すなわち、ノズル制御弁１５３Ａ、１５３Ｂ、１５３Ｃ、１５３Ｄ、及び１５３Ｅは、それぞれ、ノズル１５１Ａ、１５１Ｂ、１５１Ｃ、１５１Ｄ、及び１５１Ｅにおける冷却水の噴射の有無を切り換えるように、構成及び配置されている。
【００７０】
冷却水噴射部１５０は、エンジンの運転状態に応じて、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１６０の制御下でノズル制御弁１５３Ａ、１５３Ｂ、１５３Ｃ、１５３Ｄ、及び１５３Ｅの開閉状態を変更することで、ノズル１５１Ａ、１５１Ｂ、１５１Ｃ、１５１Ｄ、及び１５１Ｅにおける冷却水の噴射状態を変更し得るように構成されている。
【００７１】
＜制御部の構成＞
エンジン廃熱回収システム１００は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１６０と、ブロック壁温センサ１６１と、ヘッド壁温センサ１６２と、蒸気温度センサ１６３と、蒸気圧センサ１６４と、を備えている。
【００７２】
ＥＣＵ１６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェース等を備えている。ＲＯＭには、ＣＰＵによって実行されるルーチン（プログラム）や、ルーチン実行の際に参照されるテーブル（ルックアップテーブル、マップ）及びパラメータ等が予め記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵによるルーチン実行の際に、必要に応じてデータを一時的に格納し得るようになっている。ＥＣＵ１６０は、インタフェースを介して、冷却水供給ポンプ１４６、三方弁１４９、ノズル制御弁１５３、ブロック壁温センサ１６１、ヘッド壁温センサ１６２、蒸気温度センサ１６３、及び蒸気圧センサ１６４と電気的に接続されている。
【００７３】
本発明のブロック温度センサとしてのブロック壁温センサ１６１は、シリンダブロック１２０の温度に応じた出力を生じるように構成されている。このブロック壁温センサ１６１は、シリンダブロック１２０の上端部における、最も高温となるような位置に設けられている。具体的には、ブロック壁温センサ１６１は、気筒配列方向における中央寄りの隣り合うシリンダ１２１の間（例えば直列４気筒エンジンであればＮｏ．２シリンダとＮｏ．３シリンダとの間）であって、燃焼室ＣＣの近傍の位置に設けられている。
【００７４】
本発明のブロック温度センサとしてのヘッド壁温センサ１６２は、シリンダヘッド１３０の温度に応じた出力を生じるように構成されている。このヘッド壁温センサ１６２は、シリンダヘッド１３０における、最も高温となるような位置に設けられている。具体的には、ヘッド壁温センサ１６２は、気筒配列方向における最も中央寄りのシリンダ１２１（例えば直列４気筒エンジンであればＮｏ．２シリンダ及びＮｏ．３シリンダ）に対応する排気ポート１３２の近傍位置（隣り合う排気ポート１３２の間）に設けられている。
【００７５】
蒸気温度センサ１６３及び蒸気圧センサ１６４は、蒸気導出路１４１に介装されている。蒸気温度センサ１６３は、蒸気導出路１４１内の蒸気の温度に応じた出力を生じるように構成されている。蒸気圧センサ１６４は、蒸気導出路１４１内の蒸気の圧力に応じた出力を生じるように構成されている。
【００７６】
本発明の異常判断部、異常報知部、及び異常時運転制御部を構成するＥＣＵ１６０は、上述の各センサからの出力信号に基づいて、エンジンやエンジン廃熱回収システム１００の各部の動作を制御するように構成されている。
【００７７】
すなわち、ＥＣＵ１６０は、シリンダブロック１２０又はシリンダヘッド１３０の温度が所定の噴射開始温度以上である場合の、ブロック壁温センサ１６１又はヘッド壁温センサ１６２の出力に基づいて、冷却水供給ポンプ１４６を駆動させつつノズル制御弁１５３Ａないし１５３Ｅの開閉状態を制御することで、ノズル１５１Ａないし１５１Ｅに液体状の冷却水をロアジャケット１２３やアッパージャケット１３４の内壁面に向けて噴射させるように構成されている。
【００７８】
また、ＥＣＵ１６０は、蒸気温度センサ１６３及び蒸気圧センサ１６４の出力に基づいて、異常の発生の有無を判断し、異常の発生が判断された場合に、図示しないウォーニングランプ等によって異常発生を運転者に報知するように構成されている。
【００７９】
また、ＥＣＵ１６０は、異常の発生が判断された場合に、エンジンの運転状態を所定の異常時運転モード（デフォルトモード）に制御するように構成されている。
【００８０】
＜実施形態のエンジン廃熱回収システムの動作＞
以下、上述の構成を有する本実施形態のエンジン廃熱回収システム１００の動作について、図１の符号を適宜参照しつつ説明する。
【００８１】
＜＜廃熱回収動作＞＞
図２は、図１に示されている冷却水噴射部１５０の、シリンダブロック１２０の温度（ブロック壁温）に応じた動作の様子を示す表である。図３は、図２に対応して、冷却水噴射部１５０の動作の様子を時系列で示すグラフである。なお、図２の表は、冷却水温や運転履歴（積算燃料噴射量等）に応じて複数用意されている。
【００８２】
図２及び図３を参照すると、エンジン始動直後からブロック壁温がＴＡに達するまでは、冷却水供給ポンプ１４６は停止していて、ノズル制御弁１５３Ａないし１５３Ｅはすべて閉弁している。よって、ノズル１５１による冷却水の噴射は行われない。
【００８３】
ブロック壁温がＴＡ以上に達すると、冷却水供給ポンプ１４６が作動し、ノズル制御弁１５３Ａないし１５３Ｅの開閉状態が制御される。すると、ノズル１５１から、ロアジャケット１２３やアッパージャケット１３４の内壁面の特定の部分に向けて冷却水が噴射される（スプレー冷却）。これにより、当該部分が冷却されるとともに、冷却水が蒸発して飽和蒸気が発生する。
【００８４】
ブロック壁温がＴＡ以上ＴＢ未満の場合、冷却水供給ポンプ１４６の作動電圧がＶＡとされ、ノズル制御弁１５３Ａないし１５３Ｅのうちの１５３Ａのみが開弁される（それ以外は閉弁される：以下同様）。すると、ノズル１５１Ａから冷却水が噴射される（スプレー冷却１）。これにより、ノズル１５１Ａに対向する冷却部位Ａ（アッパージャケット１３４の内壁面における、隣り合う排気ポート１３２の間であって且つ燃焼室ＣＣの近傍の部分）が冷却されるとともに、アッパージャケット１３４内にて飽和蒸気が発生する。
【００８５】
なお、この場合、冷却水温は低い。そこで、この場合、三方弁１４９によって、冷却水流路１４５における最上流部（コンデンサ１４４と三方弁１４９との間の部分）と分岐路１４７とが連通され、当該最上流部と冷却水流路１４５における三方弁１４９よりも下流側との直接的な連通が遮断される。
【００８６】
すると、コンデンサ１４４を経た冷却水が、分岐路１４７を介して熱交換器１４８に流される。この熱交換器１４８にて、冷却水噴射部１５０に向かう冷却水が、蒸気との熱交換により加温される。これにより、冷却水の噴射によるシリンダヘッド１３０に対する熱衝撃が緩和されるとともに、冷却水の飽和蒸気化が促進される。
【００８７】
ブロック壁温がＴＢ以上ＴＣ未満の場合、冷却水供給ポンプ１４６の作動電圧がＶＡよりも高いＶＢとされ、ノズル制御弁１５３Ａないし１５３Ｅのうちの１５３Ａ及び１５３Ｂが開弁される。すると、ノズル１５１Ａ及びノズル１５１Ｂから冷却水が噴射される（スプレー冷却２）。これにより、冷却部位Ａに加えて、ノズル１５１Ｂに対向する冷却部位Ｂ（ロアジャケット１２３のシリンダ１２１側の内壁面における上端部であって、燃焼室ＣＣの近傍の部分）が冷却されるとともに、ロアジャケット１２３及びアッパージャケット１３４内にて飽和蒸気が発生する。
【００８８】
ブロック壁温がＴＣ以上ＴＤ未満の場合、冷却水供給ポンプ１４６の作動電圧がＶＢよりも高いＶＣとされ、ノズル制御弁１５３Ａないし１５３Ｅのうちの１５３Ａないし１５３Ｃが開弁される。すると、ノズル１５１Ａないしノズル１５１Ｃから冷却水が噴射される（スプレー冷却３）。これにより、冷却部位Ａ及びＢに加えて、ノズル１５１Ｃに対向する冷却部位Ｃ（アッパージャケット１３４の内壁面における、隣り合う燃焼室ＣＣの間の部分）が冷却されるとともに、ロアジャケット１２３及びアッパージャケット１３４内にて飽和蒸気が発生する。
【００８９】
なお、この場合、三方弁１４９によって、冷却水流路１４５における前記最上流部と分岐路１４７との連通が遮断され、当該最上流部と冷却水流路１４５における三方弁１４９よりも下流側とが直接的に連通される。すなわち、熱交換器１４８はバイパスされる。これにより、冷却効率が良好になる。
【００９０】
ブロック壁温がＴＤ以上ＴＥ未満の場合、冷却水供給ポンプ１４６の作動電圧がＶＣよりも高いＶＤとされ、ノズル制御弁１５３Ａないし１５３Ｅのうちの１５３Ａないし１５３Ｄが開弁される。すると、ノズル１５１Ａないしノズル１５１Ｄから冷却水が噴射される（スプレー冷却４）。これにより、冷却部位ＡないしＣに加えて、ノズル１５１Ｄに対向する冷却部位Ｄ（アッパージャケット１３４の内壁面の気筒配列方向における両端部であって、燃焼室ＣＣの近傍の部分）が冷却されるとともに、ロアジャケット１２３及びアッパージャケット１３４内にて飽和蒸気が発生する。
【００９１】
ブロック壁温がＴＥ以上の場合、冷却水供給ポンプ１４６の作動電圧がＶＤよりも高いＶＥとされ、ノズル制御弁１５３Ａないし１５３Ｅのすべてが開弁される。すると、ノズル１５１Ａないしノズル１５１Ｅから冷却水が噴射される（スプレー冷却５）。これにより、冷却部位ＡないしＤに加えて、ノズル１５１Ｅに対向する冷却部位Ｅ（ロアジャケット１２３のシリンダ１２１側の内壁面における上端部よりもやや下方の部分：すなわち冷却部位Ｂよりやや下方の部分）が冷却されるとともに、ロアジャケット１２３及びアッパージャケット１３４内にて飽和蒸気が発生する。
【００９２】
このようにしてロアジャケット１２３及びアッパージャケット１３４内にて発生した飽和蒸気は、アッパージャケット１３４の最上部に設けられた蒸気排出口１３５を介して、蒸気導出路１４１に導出される。
【００９３】
蒸気導出路１４１に導出された蒸気は、過熱器１４２にて、排気ガスとの熱交換によって加熱され、過熱蒸気となる。過熱器１４２にて発生した過熱蒸気は、タービン１４３にて、膨張により、前記回転羽根を回転させる。これにより、過熱蒸気の有する熱エネルギーが、タービン１４３の前記回転羽根の運動（回転）のエネルギーに変換される。すなわち、過熱蒸気から機械的エネルギーが回収される。
【００９４】
タービン１４３を経て低エネルギーとなった蒸気は、コンデンサ１４４にて冷却されることで、凝縮される。コンデンサ１４４にて液体状となった冷却水は、冷却水流路１４５を介して再び冷却水供給ポンプ１４６に供給される。
【００９５】
＜＜異常検知・異常時運転制御動作＞＞
図４は、図１に示されているＥＣＵ１６０によって実行される異常検知ルーチン４００を示すフローチャートである。以下、図４及び必要に応じて図１の符号を参照しつつ、本実施形態のエンジン廃熱回収システム１００の異常検知及び異常時運転制御動作について説明する。
【００９６】
なお、本動作例においては、上述の動作例とは異なり、以下の条件で冷却水供給ポンプ１４６が作動する：（１）ブロック壁温Ｔｅが所定温度ＴＡ（例えば１０５℃）未満である場合、冷却水供給ポンプ１４６が停止される。（２）ブロック壁温ＴｅがＴＡ以上である場合であって、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ１以上且つ現在のサイクルの燃料噴射量Ｇが所定値Ｇ１以上であるときには、冷却水供給ポンプ１４６が駆動電圧Ｖ１で駆動される。（３）ブロック壁温ＴｅがＴＡ以上である場合であっても、エンジン回転数ＮｅがＮｅ１未満又は燃料噴射量ＧがＧ１未満のときには、冷却水供給ポンプ１４６が停止される。
【００９７】
また、本動作例においては、蒸気温度と蒸気圧との関係を表すアントワン式
LogＰ＝Ｘ−（Ｙ／（Ｔ＋Ｚ））
（Ｐは水蒸気圧［mmＨg］、Ｔは水蒸気温度［℃］、ＸないしＺは定数で、
Ｘ＝８．０２７５４、Ｙ＝１７０５．６１６、Ｚ＝２３１．５０５）
に基づいて、蒸気温度と蒸気圧が以下の関係を満たさない場合に、蒸気温度センサ１６３や蒸気圧センサ１６４の異常、あるいは蒸気漏れ等の、エンジン廃熱回収システム１００の異常が検知されるようになっている。
Ｐ＝（１０α）±β
（α＝Ｘ−（Ｙ／（Ｔ＋Ｚ）、
βは蒸気圧のばらつきを考慮した定数でβ＝５０）
【００９８】
本ルーチン４００は、所定のタイミング毎（例えば所定時間毎）に繰り返し実行される。また、以下のフローチャートにおいて、ブロック壁温Ｔｅはブロック壁温センサ１６１の出力に基づくブロック壁温の検出値であり、蒸気温度Ｔｖは蒸気温度センサ１６３の出力に基づく蒸気温度の検出値であり、蒸気圧Ｐｖは蒸気圧センサ１６４の出力に基づく蒸気圧の検出値である。
【００９９】
本ルーチン４００が起動されると、まず、ステップ４０５（以下、ステップを「Ｓ」と略記する。）にて、ブロック壁温ＴｅがＴＡ以上であるか否かが判定される。ブロック壁温ＴｅがＴＡ未満である場合（Ｓ４０５＝Ｎｏ）、処理がＳ４１０に進み、冷却水供給ポンプ１４６が停止され、本ルーチンがいったん終了する。ブロック壁温ＴｅがＴＡ以上である場合（Ｓ４０５＝Ｙｅｓ）、処理がＳ４１５に進む。
【０１００】
Ｓ４１５にて、エンジン回転数ＮｅがＮｅ１以上であるか否かが判定される。エンジン回転数ＮｅがＮｅ１未満である場合（Ｓ４１５＝Ｎｏ）、処理がＳ４１０に進み、冷却水供給ポンプ１４６が停止され、本ルーチンがいったん終了する。エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ１以上である場合（Ｓ４１５＝Ｙｅｓ）、処理がＳ４２０に進む。
【０１０１】
Ｓ４２０にて、燃料噴射量ＧがＧ１以上であるか否かが判定される。燃料噴射量ＧがＧ１未満である場合（Ｓ４２０＝Ｎｏ）、処理がＳ４１０に進み、冷却水供給ポンプ１４６が停止され、本ルーチンがいったん終了する。燃料噴射量ＧがＧ１以上である場合（Ｓ４２０＝Ｙｅｓ）、処理がＳ４２５に進む。
【０１０２】
Ｓ４２５にて、冷却水供給ポンプ１４６が通常時の作動電圧Ｖ１で駆動開始されるとともに、ノズル１５１における冷却水噴射が開始される。その後、Ｓ４３０にて、冷却水供給ポンプ１４６の駆動開始から所定時間ｔ１が経過するまで待機される。
【０１０３】
冷却水供給ポンプ１４６の駆動開始から所定時間ｔ１が経過すると（Ｓ４３０＝Ｙｅｓ）、Ｓ４４０にて、蒸気温度Ｔｖが所定温度Ｔｂ（例えば２４０℃）と所定温度Ｔｃ（例えば３２５℃）との間にあるか否かが判定される。
【０１０４】
蒸気温度ＴｖがＴｂとＴｃとの間にある場合（Ｓ４４０＝Ｙｅｓ）、処理がＳ４４５に進み、蒸気圧ＰｖがＰｄ−５０（Ｐｄはアントワン式にＴ＝Ｔｂを代入した場合のＰの値）とＰｅ＋５０（Ｐｅはアントワン式にＴ＝Ｔｃを代入した場合のＰの値）との間にあるか否かが判定される。ＰｖがＰｄ−５０とＰｅ＋５０との間にある場合（Ｓ４４５＝Ｙｅｓ）、本ルーチンがいったん終了する。
【０１０５】
蒸気温度ＴｖがＴｂとＴｃとの間でない場合（Ｓ４４０＝Ｎｏ）、処理がＳ４５０に進む。Ｓ４５０においては、蒸気温度ＴｖがＴｂより低いか否かが判定される。
【０１０６】
蒸気温度ＴｖがＴｂより低い場合（Ｓ４５０＝Ｙｅｓ）、処理がＳ４５５に進む。Ｓ４４５においては、蒸気圧ＰｖがＰｄ＋５０より低いか否かが判定される。蒸気圧ＰｖがＰｄ＋５０より低い場合（Ｓ４５５＝Ｙｅｓ）、処理がＳ４１０に進み、冷却水供給ポンプ１４６が停止され、本ルーチンがいったん終了する。
【０１０７】
蒸気温度ＴｖがＴｂより低くない場合（Ｓ４５０＝Ｎｏ）、処理がＳ４６０に進む。Ｓ４６０においては、蒸気温度ＴｖがＴｃより高いか否かが判定される。蒸気温度ＴｖがＴｃより高い場合（Ｓ４６０＝Ｙｅｓ）、蒸気温度センサ１６３による蒸気温度Ｔｖの検出温度が、正常運転時における蒸気の最高到達温度よりも高いこととなる。
【０１０８】
よって、この場合、エンジン廃熱回収システム１００の異常（蒸気温度センサ１６３の異常や冷却水不足等）が生じていると考えられる。そこで、処理がＳ４６５に進み、冷却水供給ポンプ１４６が、通常時の駆動電圧Ｖ１よりも高い電圧Ｖ２で所定時間駆動された後、さらに高い電圧Ｖ３で所定時間駆動される。その後、処理がＳ４７０に進み、エンジンの運転モードがデフォルトモード（アクセル開度にかかわらず一定の低負荷運転のみが可能となるモード）に設定され、本ルーチンがいったん終了する。
【０１０９】
蒸気温度Ｔｖが、ＴｂとＴｃとの間になく、Ｔｂより低くなく、且つＴｃより高くない場合（Ｓ４４０＝Ｎｏ→Ｓ４５０＝Ｎｏ→Ｓ４６０＝Ｎｏ）は、論理的には通常あり得ない。よって、この場合、エンジン廃熱回収システム１００の異常、特に、蒸気温度センサ１６３が故障していて当該蒸気温度センサ１６３からの出力がないか異常値となっていることが想定される。そこで、この場合、処理がＳ４７０に進み、エンジンの運転モードがデフォルトモードに設定され、本ルーチンがいったん終了する。
【０１１０】
蒸気温度ＴｖがＴｂより低いにもかかわらず、蒸気圧Ｐｖが、Ｐｄ＋５０（Ｐｄはアントワン式にＴ＝Ｔｂを代入した場合の蒸気圧。Ｐｄ＋５０は、ばらつきを考慮した、蒸気温度がＴｂである場合に対応する蒸気圧。）より低くない場合（Ｓ４５０＝Ｙｅｓ→Ｓ４５５＝Ｎｏ）、蒸気圧センサ１６４による蒸気圧の検出値が、本来の蒸気圧よりも高めに出ていることになる。すなわち、エンジン廃熱回収システム１００の異常（蒸気圧センサ１６４の異常等）が生じていることが想定される。そこで、この場合、処理がＳ４７０に進み、エンジンの運転モードがデフォルトモードに設定され、本ルーチンがいったん終了する。
【０１１１】
蒸気温度ＴｖがＴｂとＴｃとの間にあるにもかかわらず、ＰｖがＰｄ−５０とＰｅ＋５０との間（Ｐｄはアントワン式にＴ＝Ｔｂを代入した場合のＰの値、Ｐｅはアントワン式にＴ＝Ｔｃを代入した場合のＰの値）にない場合（Ｓ４４０＝Ｙｅｓ→Ｓ４４５＝Ｎｏ）、蒸気温度センサ１６３の出力と蒸気圧センサ１６４の出力とに食い違いが生じていることとなる。すなわち、エンジン廃熱回収システム１００の異常（蒸気温度センサ１６３の異常、蒸気圧センサ１６４の異常、等）が生じていることが想定される。そこで、この場合、この場合、処理がＳ４７０に進み、エンジンの運転モードがデフォルトモードに設定され、本ルーチンがいったん終了する。
【０１１２】
＜実施形態の構成による効果＞
以下、上述のような本実施形態の構成による効果について説明する。
【０１１３】
・本実施形態の構成によれば、冷却水供給ポンプ１４６、ノズル１５１、及びノズル制御弁１５３の動作状態が、エンジンの運転状態に応じて制御されることで、ノズル１５１（１５１Ａないし１５１Ｅ）による冷却水の噴射状態（噴射タイミング、噴射圧力、噴射水量、及び噴射部位）が、エンジンの運転状態に応じて適切に制御される。したがって、エンジンブロック１１０の冷却及び廃熱回収が、より適切に行われ得る。
【０１１４】
・本実施形態の構成においては、微小液滴状の冷却水が、冷却水噴射部１５０によって、ロアジャケット１２３及びアッパージャケット１３４の内壁面に、勢いよく噴射される。すなわち、当該内壁面に対して、液体状の冷却水が、勢いよく衝突する。
【０１１５】
これにより、当該内壁面に付着している、冷却水の蒸気による気泡が、良好に弾き飛ばされる。よって、高負荷運転等により、エンジンブロック１１０（特にシリンダヘッド１３０における排気ポート１３２付近）が高温になって、当該内壁面にて大量の気泡が発生した場合であっても、膜沸騰現象の発生が、緩和又は抑制され得る。
【０１１６】
したがって、かかる構成によれば、エンジンブロック１１０（特にシリンダヘッド１３０における排気ポート１３２付近）の冷却が、良好に行われる。
【０１１７】
また、エンジンブロック１１０にて発生している廃熱による冷却水の昇温及び気化が、効率的に行われる。よって、廃熱からの機械的エネルギーの回収効率が良好となる。
【０１１８】
・本実施形態の構成によれば、コンデンサ１４４を経た冷却水が、熱交換器１４８にて、タービン１４３を経た蒸気との熱交換により加温される。これにより、タービン１４３を経た蒸気の熱のうちの一部が、コンデンサ１４４によって外部に捨てられることなく、冷却水噴射部１５０に向かって送出される冷却水に再度取り込まれる。よって、本エンジン廃熱回収システム１００における冷却損失が、よりいっそう低減され得る。
【０１１９】
また、かかる構成によれば、冷却水噴射部１５０に向かって送出される冷却水が加温されることで、ノズル１５１からの冷却水の噴射による、シリンダヘッド１３０における熱衝撃が緩和されるとともに、冷却水の飽和蒸気化が促進される。
【０１２０】
＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
【０１２１】
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部材に対しては、上述の実施形態と同様の符号が付されているものとする。また、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が援用され得るものとする。
【０１２２】
もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたもの限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
【０１２３】
本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。
【０１２４】
（Ａ）本発明の適用対象は、直列型エンジンに限定されない。例えば、本発明は、Ｖ型、Ｗ型、水平対向型のいずれにも好適に適用され得る。
【０１２５】
また、本発明の適用対象は、ガソリンエンジンに限定されない。例えば、本発明は、ディーゼルエンジンにも適用され得る。
【０１２６】
（Ｂ）本発明において、バルブ数に限定はない。すなわち、吸気ポート１３１及び排気ポート１３２の数に限定はない。
【０１２７】
（Ｃ）タービン１４３に備えられた前記回転羽根の回転エネルギーは、電気に変換されてもよいし、他の回転駆動系の動力源として用いられてもよい。
【０１２８】
また、タービン１４３に代えて、ピストンを備えた機構が用いられてもよい。
【０１２９】
（Ｄ）冷却水供給ポンプ１４６の構成や駆動方式に限定はない。
【０１３０】
例えば、冷却水供給ポンプ１４６は、エンジンの出力軸にて発生した駆動力を、クラッチを含む動力伝達機構を介して受け取るように構成されていてもよい。
【０１３１】
あるいは、冷却水供給ポンプ１４６は、タービン１４３の前記回転羽根にて発生した駆動力を、動力伝達機構を介して受け取るように構成されていてもよい。
【０１３２】
あるいは、冷却水供給ポンプ１４６は、タービン１４３を介して回収された電気エネルギーによって回転駆動されるように構成されていてもよい。
【０１３３】
（Ｅ）異常検知及び異常時の処理の動作も、図４のフローチャートにて示された態様以外に、様々な態様が用いられ得る。
【０１３４】
例えば、ブロック壁温Ｔｅは、ヘッド壁温センサ１６２の出力に基づくものであってもよい。
【０１３５】
また、異常検知のために用いられる、蒸気温度と蒸気圧との関係としては、アントワン式に限定されない。例えば、クラウジウス−クラペイロンの式等も用いられ得る。
【０１３６】
（Ｆ）センサによる温度や圧力の取得に代えて、エンジン運転履歴に基づく温度や圧力の推定が行われてもよい。
【０１３７】
（Ｇ）デフォルトモードも、上述の実施形態に記載の態様に限定されない。あるいは、本エンジン廃熱回収システム１００がハイブリッド車に搭載される場合、「デフォルトモード」は、エンジンによる運転を禁止してモータによる運転のみを許可するモードとされてもよい。
【０１３８】
（Ｈ）その他、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能な、いかなる構造をも含む。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン廃熱回収システムの概略構成図である。
【図２】図１に示されている冷却水噴射部の、ブロック壁温に応じた動作の様子を示す表である。
【図３】図２に対応して、冷却水噴射部の動作の様子を時系列で示すグラフである。
【図４】図１に示されている電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって実行される異常検知ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４０】
１００…エンジン廃熱回収システム        １１０…エンジンブロック
１２０…シリンダブロック                １２３…ロアジャケット
１３０…シリンダヘッド                  １３２…排気ポート
１３３…排気通路                        １３４…アッパージャケット
１３５…蒸気排出口                      １４０…廃熱回収部
１４１…蒸気導出路                      １４２…過熱器
１４３…タービン                        １４４…コンデンサ
１４５…冷却水流路                      １４６…冷却水供給ポンプ
１４７…分岐路                          １４８…熱交換器
１５０…冷却水噴射部                    １５１…ノズル
１５２…冷却水供給路                    １５３…ノズル制御弁
１６０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）      １６１…ブロック壁温センサ
１６２…ヘッド壁温センサ                １６３…蒸気温度センサ
１６４…蒸気圧センサ                    ＣＣ…燃焼室
【図１】
2008240614.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008240614.tif 000005
【図４】
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