(57)【要約】【課題】  エンジン冷却水を低温側熱源として使用するものにおいて、低温始動時におけるエンジンの暖機性能を向上可能とする熱電発電装置を提供する。【解決手段】  高温側熱源をエンジン１０からの排気ガスとし、低温側熱源をエンジン１０の冷却水とし、熱電素子１１１によって発電を行う熱電発電装置において、エンジン１０と冷却水を冷却するラジエータ２１との間を冷却水が循環するエンジン冷却水回路２０内で、ラジエータ２１をバイパスするバイパス流路２２を有し、低温側熱源となる冷却水は、バイパス流路２２よりもエンジン１０側となる流路２４ａ、２４ｂを流れる冷却水とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温側熱源をエンジン（１０）からの排気ガスとし、低温側熱源を前記エンジン（１０）の冷却水とし、熱電素子（１１１）によって発電を行う熱電発電装置において、
前記エンジン（１０）と前記冷却水を冷却するラジエータ（２１）との間を前記冷却水が循環するエンジン冷却水回路（２０）内で、前記ラジエータ（２１）をバイパスするバイパス流路（２２）を有し、
前記低温側熱源となる前記冷却水は、前記バイパス流路（２２）よりも前記エンジン（１０）側となる流路（２４ａ、２４ｂ）を流れる冷却水としたことを特徴とする熱電発電装置。
【請求項２】
前記流路（２４ａ、２４ｂ）は、前記ラジエータ（２１）の下流側となる流路（２４ａ、２４ｂ）としたことを特徴とする請求項１に記載の熱電発電装置。
【請求項３】
前記エンジン（１０）作動時における前記ラジエータ（２１）の放熱能力（Ｑｒ）から、前記エンジン（１０）の冷却損失分（Ｑｅ）を除いたラジエータ余裕放熱能力（ΔＱｘ）が大きくなる程、前記熱電素子（１１１）に生ずる温度差が大きくなるように、前記熱電素子（１１１）への前記排気ガスあるいは前記冷却水の少なくとも一方の供給条件を可変する可変手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱電発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電素子によってエンジンの排気ガスの持つ熱エネルギーを電気エネルギーとして回収する熱電発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱電発電装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。これは、エンジンの排気ガスを高温側熱源とし、外気を低温側熱源として熱電素子によって発電を行うものであり、ここでは、エンジンの排気管から複数の枝管を介してバイパスするバイパス通路を設け、このバイパス通路に熱電素子を当接させている。そして、各枝管を開閉する電磁弁を設け、排気ガス温度が所定値以上となった時に、制御部によって各電磁弁を個別に閉じてバイパス通路内の排気ガス流量を制御することで、熱電素子の高温側温度を耐熱温度以下の一定温度に保持するようにしている。
【０００３】
また、特許文献２に示されるように、低温側熱源としてエンジン冷却用の冷却水を用いたものが知られており、安定した低温側熱源を容易に確保するようにしている。
【０００４】
上記特許文献１の技術においては、所定値より低い排気ガス温度領域では、その時の排気ガス温度と外気温度との成り行きによって発電量が決定されることになり、積極的に有効な発電量を得ようとする思想は見受けられない。
【０００５】
また、特許文献２の技術においては、排気ガスの熱が冷却水に吸熱されることから、発電量によっては冷却水の温度上昇が大きくなり、エンジンのオーバーヒートに繋がることが考えられる。これを防止するためには、ラジエータの大型化の考慮が必要となる。
【０００６】
そこで、本出願人は先に（特願２００４−９２６９９）、図９に示すように、熱電素子１１１の高温側熱源をエンジン１０の排気管１１を流通する排気ガスとし、低温側熱源をラジエータ２１によって冷却されるエンジン１０の冷却水とし、エンジン１０作動時におけるラジエータ２１の放熱能力Ｑｒから、エンジン１０の冷却損失分Ｑｅを除いたラジエータ余裕放熱能力ΔＱｘが大きくなる程、熱電素子１１１に生ずる温度差が大きくなるように、熱電素子１１１への排気ガス（あるいは冷却水）の供給条件を可変する可変手段を設けた熱電発電装置１００を考案した。
【０００７】
具体的には、可変手段は、例えば排気管１１から分岐する分岐流路１１ａと、分岐流路１１ａを開閉する分岐開閉弁１１ｂと、分岐開閉弁１１ｂの開度を制御する制御装置１２０とから成るようにして、熱電素子１１１には分岐流路１１ａに供給される排気ガスによって高温側熱源を形成するようにした。また、熱電素子１１１の低温側熱源は、高温側熱源との温度差をより大きく確保するために、ラジエータ２１を通過した後の冷却水によって形成するようにした。
【０００８】
そして、制御装置１２０によって、ラジエータ余裕放熱能力ΔＱｘが大きくなる程、分岐開閉弁１１ｂの開度を大きくする側に制御するようにし、これにより、ラジエータの大型化を必要とせずに、エンジンの作動負荷に応じて最大限の発電量が確保できる熱電発電装置とした。
【特許文献１】実開昭６３−１６２９１６号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、低温側熱源となる冷却水をラジエータ２１の出口側と、バイパス流路２２の接続部に配設されるサーモスタット２３との間から取出すようにしていたので、サーモスタット２３の開閉状態に関わらず常に冷却水は、ラジエータ２１を流通し、冷却されてエンジン１０に戻ることになり、この冷却と熱電素子１１１における排気ガスからの吸熱とのバランスによっては、低温始動時におけるエンジン１０の暖機性を悪化させる可能性があった。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、エンジン冷却水を低温側熱源として使用するものにおいて、低温始動時におけるエンジンの暖機性能を向上可能とする熱電発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【００１２】
請求項１に記載の発明では、高温側熱源をエンジン（１０）からの排気ガスとし、低温側熱源をエンジン（１０）の冷却水とし、熱電素子（１１１）によって発電を行う熱電発電装置において、エンジン（１０）と冷却水を冷却するラジエータ（２１）との間を冷却水が循環するエンジン冷却水回路（２０）内で、ラジエータ（２１）をバイパスするバイパス流路（２２）を有し、低温側熱源となる冷却水は、バイパス流路（２２）よりもエンジン（１０）側となる流路（２４ａ、２４ｂ）を流れる冷却水としたことを特徴としている。
【００１３】
これにより、エンジン（１０）の低温始動時においては、冷却水をバイパス流路（２２）側に流して、熱電素子（１１１）へ供給できるので、ラジエータ（２１）による冷却を受けないようにすることができ、また、排気ガスからの吸熱によって昇温させることができるので、エンジン（１０）の暖機性能を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、流路（２４ａ、２４ｂ）は、ラジエータ（２１）の下流側となる流路（２４ａ、２４ｂ）としたことを特徴としている。
【００１５】
これにより、エンジン（１０）の暖機が終了した後に、冷却水をラジエータ（２１）側に流して、温度低下した冷却水を低温側熱源とすることができるので、高温側熱源（排気ガス）との温度差を大きくして発電量を増加させることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、エンジン（１０）作動時におけるラジエータ（２１）の放熱能力（Ｑｒ）から、エンジン（１０）の冷却損失分（Ｑｅ）を除いたラジエータ余裕放熱能力（ΔＱｘ）が大きくなる程、熱電素子（１１１）に生ずる温度差が大きくなるように、熱電素子（１１１）への排気ガスあるいは冷却水の少なくとも一方の供給条件を可変する可変手段を設けたことを特徴としている。
【００１７】
これにより、ラジエータ余裕放熱能力（ΔＱｘ）分で排気ガスから冷却水が吸熱する分の放熱がまかなえる。そして、その放熱可能分に見合った排気ガスあるいは冷却水を熱電素子（１１１）に供給することで、ラジエータ（２１）を大型化する事無く、最大限の発電が可能となる。
【００１８】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
本発明の熱電発電装置１００は、水冷式のエンジン１０を有する車両に適用され、熱電素子１１１における排気ガスと冷却水との温度差よって発電を行うものとしている。まず、図１〜図６を用いてその基本構成について説明する。
【００２０】
図１に示すように、エンジン１０には燃焼用の空気を吸入する吸気管（図示せず）と、燃焼後の排気ガスを排出する排気管１１が設けられている。吸気管内には車両に設けられたアクセルペダルの踏み込み量に応じて開度が可変されるスロットルバルブが設けられている。
【００２１】
エンジン１０は、エンジン制御装置（図示せず）によって最適な作動が制御される。具体的には、エンジン制御装置には、エンジン回転数信号、スロットルバルブ開度信号、車速信号等が入力される。そして、エンジン回転数信号およびスロットルバルブ開度信号に対する燃料噴射量を対応付けたマップを予め記憶しており、このマップに基づいて吸気管側に所定のタイミングで必要とされる燃料が噴射される。尚、エンジン制御装置は後述する制御装置１２０と互いの信号の授受が可能となるように接続されている。
【００２２】
また、エンジン１０にはエンジン冷却水回路２０が設けられている。エンジン冷却水回路２０は、エンジン１０内の冷却水がウォータポンプ１２によって冷却水出口部１３ａからラジエータ２１を通って、冷却水入口部１３ｂに循環するようにした回路である。ここではウォータポンプ１２はエンジン１０の駆動力を受けて作動するエンジン駆動式のポンプとしている。そして、ラジエータ２１の放熱によって冷却水は冷却され、エンジン１０の作動温度が適切に制御される。
【００２３】
エンジン冷却水回路２０には、ラジエータ２１をバイパスするバイパス流路２２と、ラジエータ２１側あるいはバイパス流路２２側への冷却水流量を調節するサーモスタット２３とが設けられている。因みに、冷却水温度が第１所定温度（例えば８５℃）以下においては、サーモスタット２３によってラジエータ２１側が閉じられ、冷却水がバイパス流路２２側を流通することで冷却水の過冷却が防止される。これは、例えばエンジン１０始動直後のように冷却水が充分に昇温していない場合（低温始動時）に対応し、エンジン１０の暖機が促進される。更に、サーモスタット２３は、エンジン１０の暖機が終了して冷却水温度が第１所定温度を超えると、ラジエータ２１側を開き始め、第２所定温度（例えば９０℃）以上でバイパス流路２２側を閉じ、ラジエータ２１側を全開とする。
【００２４】
尚、エンジン冷却水回路２０には、ラジエータ２１に対して並列となるようにヒータコア３１が配設されて冷却水回路を形成するヒータ温水回路３０が設けられている。ヒータコア３１は、冷却水（温水）を熱源として空調用空気を加熱する暖房装置用の熱交換器である。
【００２５】
そして、熱電発電装置１００は、上記エンジン１０の燃焼後の排気ガスおよび冷却水回路２０の冷却水を用いたものとしており、熱電発電器１１０と制御装置１２０とから成る。
【００２６】
熱電発電器１１０は、ゼーベック効果を利用して発電を行う熱電素子１１１に後述する分岐流路１１ａおよびエンジン入口側流路２４ａが配設されたものとしている。
【００２７】
即ち、分岐流路１１ａは、エンジン１０の排気管１１から分岐して再び排気管１１に合流するように形成された流路であり、排気ガスの一部が流通できるようにしている。そして、分岐流路１１ａは、熱電素子１１１の一側面側に当接され、排気ガスが熱電素子１１１の高温側熱源となるようにしている。また、分岐流路１１ａの熱電素子１１１に対する排気ガスの上流側には、この分岐流路１１ａを開閉する分岐開閉弁（電磁弁）１１ｂが設けられている。
【００２８】
一方、エンジン入口側流路２４ａは、バイパス流路２２よりもエンジン１０側となる流路であり、ここでは、ラジエータ２１の下流側で、且つ、サーモスタット２３と冷却水入口部１３ｂとを繋ぐ流路としている。そして、このエンジン入口側流路２４ａが熱電素子１１１の他側面側に当接されるようにしている。即ち、バイパス流路２２からサーモスタット２３を流れる冷却水、あるいは、ラジエータ２１を通過しサーモスタット２３を流れる冷却水が熱電素子１１１側に供給され、この冷却水が熱電素子１１１の低温側熱源となるようにしている。
【００２９】
制御装置１２０は、以下に説明する軸トルクマップ、エンジン１０の冷却損失熱量マップ、エンジン１０の通水流量マップ、ラジエータ２１の基準放熱量マップ、分岐開閉弁１１ｂの開度マップや各種演算式を予め記憶しており、これらのマップや演算式に基づいて分岐開閉弁１１ｂの開度を制御する。
【００３０】
本実施形態では、上記分岐流路１１ａ、分岐開閉弁１１ｂ、制御装置１２０によって、熱電素子１１１への排出ガスの供給条件を可変する可変手段が形成される。
【００３１】
以下、各種マップおよび演算式について説明する。軸トルクマップは、図２に示すように、エンジン制御装置から得られる燃料噴射量Ｌと軸トルクＴとを予め関係付けたものであり、エンジン１０作動時における軸トルクＴを算出するために用いられる。そして、この軸トルクＴとエンジン制御装置から得られるエンジン回転数Ｎｅとから数式１に基づいて軸出力Ｐを算出するようにしている。
【００３２】
（数１）
軸出力Ｐ＝ａ×エンジン回転数Ｎｅ×軸トルクＴ
尚、ａは定数である。
【００３３】
冷却損失熱量マップは、図３に示すように、軸出力Ｐをパラメータ（ここでは無負荷Ｐ１〜全負荷Ｐ７）として、エンジン回転数Ｎｅとエンジン１０の冷却損失熱量Ｑｅとを予め関係付けたものであり、エンジン１０作動時における冷却損失熱量Ｑｅを算出するために用いられる。因みに、冷却損失熱量Ｑｅは、エンジン１０における燃料の全燃焼熱量に冷却損失を乗じたものであり、ラジエータ２１で放熱される熱量である。
【００３４】
通水流量マップは、図４に示すように、エンジン回転数Ｎｅ（Ｎｅ１〜Ｎｅ４・・・であり、これはウォータポンプ１２の回転数に比例する）をパラメータにしたウォータポンプ特性Δｈｐと、エンジン冷却水回路２０、ヒータ温水回路３０を含めた通水抵抗特性Δｈｔとを示したもので、エンジン１０を流通するエンジン通水流量Ｖｅを算出するために用いられる。
【００３５】
そして、エンジン通水流量Ｖｅマップから得られたエンジン通水流量Ｖｅから数式２に基づいて、ラジエータ２１を流通するラジエータ通水流量Ｖｗを算出するようにしている。
【００３６】
（数２）
ラジエータ通水流量Ｖｗ＝Ｋ×エンジン通水流量Ｖｅ
尚、Ｋはラジエータ２１、バイパス流路２２、サーモスタット２３、ヒータコア３１の各抵抗係数から決定される定数である。
【００３７】
基準放熱量マップは、図５に示すように、上記数式２によって得られるラジエータ通水流量Ｖｗ（低流量Ｖｗ１〜高流量Ｖｗ４・・・）をパラメータとして、ラジエータ２１のコア部前面に流入する空気の前面風速ｖａとラジエータ２１の基準放熱量Ｑｒとを予め関係付けたものであり、エンジン１０作動時における基準放熱量Ｑｒを算出するために用いられる。尚、ここで前面風速ｖａは、エンジン制御装置から得られる車速ｖを用いて決定するようにしており、車両のバンパーやグリルによる抵抗分を考慮して、数式３で算出されるようにしている。
【００３８】
（数３）
前面風速ｖａ＝ｂ×車速ｖ
尚、ｂは定数であり、ここでは１／５としている。
【００３９】
開度マップは、図６に示すように、排気放熱量Ｑｅｘと分岐開閉弁１１ｂの開度とを予め関係付けたものである。ここで排気放熱量Ｑｅｘは、以下の数式４によって算出されるラジエータ２１の余裕熱量ΔＱｘに等しい熱量としている。
【００４０】
（数４）
余裕熱量ΔＱｘ＝基準放熱量Ｑｒ−冷却損失熱量Ｑｅ＝排気放熱量Ｑｅｘ
分岐開閉弁１１ｂの開度は、排気放熱量Ｑｅｘが大きくなる程、大きくなるように対応付けている。
【００４１】
次に、上記構成に基づく作動について説明する。エンジン１０の作動において、スロットルバルブの開度に応じて、吸入管から燃焼用の空気が吸入され、図示しないインジェクタから噴射される燃料と混合されて燃焼される。そして、燃焼後の排気ガスは図示しない触媒によって浄化され排気管１１から大気に排出される。また、ウォータポンプ１２の作動により、冷却水はエンジン冷却水回路２０およびヒータ温水回路３０を循環する。
【００４２】
冷却水の温度が第１所定温度以下の低温始動時においては、サーモスタット２３はラジエータ２１側を閉じており、冷却水はバイパス流路２２、エンジン入口側流路２４ａを通りエンジン１０を循環し、また一部の冷却水はヒータ温水回路３０を循環する。制御装置１２０は、分岐開閉弁１１ｂの開度を大きくして（全開にして）、熱電素子１１１による発電を行う。
【００４３】
そして、エンジン１０の暖機が終了して、冷却水の温度が第１所定温度を超えると、サーモスタット２３はラジエータ２１側を開き、冷却水はラジエータ２１、エンジン入口側流路２４ａを通りエンジン１０を循環し、また一部の冷却水はヒータ温水回路３０を循環する。制御装置１２０は、図２〜図６に示す各マップおよび数式１〜数式４に基づいて分岐開閉弁１１ｂの開度を調整する。図７は、その時の制御フローを示すものであり、以下、その詳細を説明する。
【００４４】
まず、ステップＳ１００で各種信号（燃料噴射量Ｌ、エンジン回転数Ｎｅ、スロットルバルブ開度Ｂｋ、車速ｖ等のデータ）を読み込み、ステップＳ１１０で冷却損失熱量Ｑｅを算出する。即ち、図２の軸トルクマップからその時の燃料噴射量Ｌに対応する軸トルクＴを算出し、数式１より、軸出力Ｐをａ×Ｎｅ×Ｔとして算出する。そして、図３の冷却損失熱量マップから、その時のエンジン回転数Ｎｅおよび上記で得られた軸出力Ｐに対応する冷却損失熱量Ｑｅを算出する。
【００４５】
次に、ステップＳ１２０で基準放熱量Ｑｒを算出する。ここでは、図４の通水流量マップからその時のエンジン回転数Ｎｅにおけるポンプ特性Δｈｐと通水抵抗特性Δｈｔとの交点からエンジン通水流量Ｖｅを算出する。更に、このエンジン通水流量Ｖｅから数式２を用いてラジエータ通水流量Ｖｗを算出する。そして、図５の基準放熱量マップからその時のラジエータ通水流量Ｖｗにおける前面風速ｖａ（数式３を用いて算出）に対応する基準放熱量Ｑｒを算出する。
【００４６】
次に、ステップＳ１３０で上記の冷却損失熱量Ｑｅと基準放熱量Ｑｒを用いて、数式４から余裕熱量ΔＱｘをＱｒ−Ｑｅとして算出する。
【００４７】
次に、ステップＳ１４０で余裕熱量ΔＱｘがゼロより大きいかを判定し、否と判定するとステップＳ１５０で分岐開閉弁１１ｂを閉じて、ステップＳ１００に戻る。即ち、これは、エンジン１０の負荷が最も高く、本来の基準放熱量Ｑｒで冷却損失熱量Ｑｅをすべて放熱させる場合であり、熱電発電器１１０側への排気ガスの供給を停止させることで、エンジン入口側流路２４ａ内の冷却水の温度上昇を避けて、エンジン１０のオーバーヒートを防止する。
【００４８】
一方、ステップＳ１４０で余裕熱量ΔＱｘがゼロより大きいと判定すると、ステップＳ１６０で排気放熱量Ｑｅｘを算出する。この排気放熱量Ｑｅｘは、数式４より余裕熱量ΔＱｘに等しい値として設定する。尚、余裕熱量ΔＱｘがゼロより大きいということは、エンジン１０の負荷が低く、ラジエータ２１にとってはエンジン１０の冷却損失熱量Ｑｅ分の放熱を行いつつ、余裕熱量ΔＱｘ分の放熱能力を有することを意味する。
【００４９】
そして、ステップＳ１７０で図６の開度マップに基づき、分岐開閉弁１１ｂの開度を可変する。即ち、排気放熱量Ｑｅｘが大きい程、開度を大きくして、分岐流路１１ａに流入する排気ガスの量を増加させ（排気ガス側の温度を高めて）、エンジン入口側流路２４ａ内の冷却水との温度差を大きくして熱電素子１１１による発電量を積極的に増加させる。そして、この発電によって得られた電力は、図示しない充電器（バッテリ）へ充電されたり、各種補機作動のために使用される。この時、排気ガスによって冷却水は吸熱することになるが、その吸熱分はラジエータ２１の余裕熱量ΔＱｘによって放熱がまかなわれる訳である。
【００５０】
このように本発明においては、熱電素子１１１の低温側の熱源をエンジン入口側流路２４ａを流れる冷却水を用いるようにしているので、エンジン１０の低温始動時においては、バイパス流路２２を流れる冷却水を熱電素子１１１へ供給でき、ラジエータ２１による冷却を受けないようにすることができ、また、排気ガスからの吸熱によって昇温させることができ、エンジン１０の暖機性能を向上させることができる。よって、フリクションロスを低減してエンジン１０の燃費性能を向上させることができる。併せて、ヒータコア３１の暖房能力を向上させることができる。
【００５１】
また、エンジン１０の暖機終了時においては、サーモスタット２３の作動によって冷却水がラジエータ２１側を流れ、温度低下した冷却水を低温側熱源とすることができるので、高温側熱源（排気ガス）との温度差を大きくして発電量を増加させることができる。
【００５２】
更に、エンジン１０作動時におけるラジエータ２１の基準放熱量Ｑｒから、エンジン１０の冷却損失熱量Ｑｅを除いたラジエータ２１の余裕熱量ΔＱｅｘが大きくなる程、分岐開閉弁１１ｂの開度を大きくする側に制御するようにしているので、余裕熱量ΔＱｅｘで排気ガスから冷却水が吸熱する分の放熱がまかなえる。そして、その放熱可能分に見合った排気ガスを分岐流路１１ａに流入させることで、ラジエータ２１を大型化する事無く、最大限の発電が可能となる。
【００５３】
そして、熱電素子１１１の発電によりエンジン１０においては本来の発電機（オルターネータ）に要する作動負荷を低減できるので、エンジン１０の燃費を向上させることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図８に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、低温側熱源となる冷却水の流量を可変するようにしたものである。
【００５５】
ここでは、第１実施形態に対して、エンジン入口側流路２４ａから分岐してウォータポンプ１２側に接続されるエンジン入口側分岐流路２４ｂを設けており、熱電素子１１１の低温側熱源となるようにしている。
【００５６】
そして、エンジン入口側分岐流路２４ｂの分岐点に流量調節弁２５を設けている。流量調節弁２５は、エンジン入口側流路２４ａおよびエンジン入口側分岐流路２４ｂ側への冷却水の流量割合を調節可能とする弁であり、制御装置１２０によって、その開度が制御されるようにしている。本実施形態では、上記エンジン入口側分岐流路２４ｂ、流量調節弁２５、制御装置１２０によって、熱電素子１１１への冷却水の供給条件を可変する可変手段が形成される。
【００５７】
そして、制御装置１２０は、低温始動時において、サーモスタット２３によってバイパス流路２２側が開かれている時は、流量調節弁２５のエンジン入口側分岐流路２４ｂ側の開度を大きくして（全開にして）、熱電素子１１１による発電を行う。
【００５８】
また、制御装置１２０は、エンジン１０の暖機が終了して、サーモスタット２３によってラジエータ２１側に冷却水が流れるようになると、エンジン１０作動時におけるラジエータ２１の余裕熱量ΔＱｘ（第１実施形態の数式４）が大きくなる程、流量調節弁２５のエンジン入口側分岐流路２４ｂ側の開度を大きくして、エンジン入口側分岐流路２４ｂを流通する冷却水量を増加させ、分気流路１１ａ内の排気ガスとの温度差を大きくして熱電素子１１１による発電量を積極的に増加させる。
【００５９】
これにより、エンジン１０の低温始動時においては、バイパス流路２２を流れる冷却水を熱電素子１１１へ供給でき、ラジエータ２１による冷却を受けないようにすることができ、また、排気ガスからの吸熱によって昇温させることができ、エンジン１０の暖機性能を向上させることができる。併せて、ヒータコア３１の暖房能力を向上させることができる。
【００６０】
また、エンジン１０の暖機終了時においては、サーモスタット２３の作動によって冷却水がラジエータ２１側を流れ、温度低下した冷却水を低温側熱源とすることができるので、高温側熱源（排気ガス）との温度差を大きくして発電量を増加させることができる。そして、余裕熱量ΔＱｘ分で排気ガスから冷却水が吸熱する分の放熱がまかなえるため、余裕熱量ΔＱｘ分に見合った冷却水をエンジン入口側分岐流路２４ｂに流入させることで、ラジエータ２１を大型化する事無く、最大限の発電が可能となる。
【００６１】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、排気ガスの流量を可変するものとし、また、上記第２実施形態では、冷却水の流量を可変するものとして説明したが、両者（排気ガスおよび冷却水）の可変を組合せたものとしても良い。
【００６２】
また、エンジン１０の暖機性能を向上させる目的であれば、排気ガスおよび冷却水の両者の流量可変を設けないものとして良い。
【００６３】
更に、低温側熱源となる冷却水は、エンジン１０の冷却水出口部１３ａからバイパス流路２２に至る間の流路を流れる冷却水を用いるものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態における全体構成を示す模式図である。
【図２】燃料噴射量と軸トルクとの関係を示す軸トルクマップである。
【図３】軸出力をパラメータとしたエンジン回転数とエンジン冷却損失熱量との関係を示す冷却損失熱量マップである。
【図４】エンジン通水流量に対するポンプ特性および通水抵抗特性を示す通水流量マップである。
【図５】前面風速とラジエータの基準放熱量との関係を示す基準放熱量マップである。
【図６】排気放熱量と分岐開閉弁の開度との関係を示す開度マップである。
【図７】分岐開閉弁の開度を制御するための制御フローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態における全体構成を示す模式図である。
【図９】本出願人が先に考案した熱電発電装置における全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  エンジン
２０  エンジン冷却水回路
２１  ラジエータ
２２  バイパス流路
２４ａ  エンジン入口側流路（流路）
２４ｂ  エンジン入口側分岐流路（流路）
１００  熱電発電装置
１１１  熱電素子
【図１】
2005344572.tif 000003
【図２】
2005344572.tif 000004
【図３】
2005344572.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005344572.tif 000007
【図６】
2005344572.tif 000008
【図７】
2005344572.tif 000009
【図８】
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【図９】
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