(57)【要約】【課題】  単に熱エネルギーから電気エネルギーへの変換効率を高めるだけでなく、全体的に電気エネルギーの増加を図ることができる排熱回収装置を提供する。【解決手段】  排熱回収装置１は、熱電モジュール２と、モジュール冷却部３に冷却水を供給するポンプ５を備えている。また、熱電モジュール２には、高温側温度を計測する温度センサ７が設けられており、温度センサ７は、計測した温度をＥＣＵ６に出力している。ＥＣＵ６では、熱電モジュール２における高温側温度が、ポンプ５で消費される電力となる温度以上であるときに、ポンプ５を稼動する制御を行う。【選択図】  図１
2005113740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源から放出される気体の熱を利用した熱電変換によって発電を行う熱電変換素子と、前記熱電変換素子を冷却する冷却液を供給するポンプと、を備える排熱回収装置において、
前記熱電変換素子による発電量と、前記ポンプの消費電力に基づいて、前記ポンプを稼動させることを特徴とする排熱回収装置。
【請求項２】
前記熱電変換素子による発電量が、前記ポンプを稼動させたときの消費電力よりも大きいときに、前記ポンプを稼動させる請求項１に記載の排熱回収装置。
【請求項３】
前記熱電変換素子が、エンジンを有する車両に設けられており、
前記車両におけるエンジンのエンジン回転数とスロットル開度とに基づいて、前記ポンプの稼動制御を行う制御装置を備える請求項１に記載の排熱回収装置。
【請求項４】
前記熱電変換素子による発電量と、前記ポンプの消費電力を用いたフィードバック制御によって、前記ポンプの稼動制御を行う制御装置を備える請求項１に記載の排熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばハイブリッド車などの車両などに用いられ、気体中に含まれる熱エネルギーを電気エネルギーに変換するために、気体中に含まれる熱エネルギーを回収する排熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンから排出される排気ガスなどには、熱エネルギーが含まれてため、排気ガスをそのまま捨てるとエネルギーの無駄となる。そこで、排気ガスに含まれる熱エネルギーを排熱回収装置によって回収し、電気エネルギーに変換し、たとえばバッテリーに充電しておく技術がある。排気ガス中の熱エネルギーを回収する排熱回収装置としては、特開平８−２６１０６４号公報に開示された排熱発電システムがある。この排熱発電システムでは、排気流路に取り付けられた熱発電ユニットの冷却水流路が配置されている。この冷却水流路に冷却水を供給するポンプが設けられており、排気ガスの量の増大に応じて、ポンプによって冷却水の流量を増大させて、発電効率の向上を図っている。
【特許文献１】特開平８−２６１０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１に開示された排熱発電システムでは、冷却水を供給されるポンプが設けられており、このポンプを稼動させるためにも電力が必要となる。このため、単純にポンプを稼動させて冷却水を供給するのみでは、ポンプによる消費電力が大きくなってしまい、発電量が増えたとしても全体としての電気エネルギーはロスしてしまうことがあるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、単に熱エネルギーから電気エネルギーへの変換効率を高めるだけでなく、全体的に電気エネルギーの増加を図ることができる排熱回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決した本発明は、熱源から放出される気体の熱を利用した熱電変換によって発電を行う熱電変換素子と、熱電変換素子を冷却する冷却液を供給するポンプと、を備える排熱回収装置において、熱電変換素子による発電量と、ポンプの消費電力に基づいて、ポンプを稼動させるものである。
【０００６】
本発明に係る排熱回収装置は、熱電変換素子による発電量と、ポンプの消費電力に基づいて、ポンプを稼動させている。このため、ポンプでの消費電力を加味して熱電変換素子における発電を行うことができるので、熱電変換素子による熱エネルギーから電気エネルギーへの変換効率を高めることのみならず、全体としての電気エネルギーの増加を図ることできる。
【０００７】
また、熱電変換素子による発電量が、ポンプを稼動させたときの消費電力よりも大きいときに、ポンプを稼動させる態様とすることができる。
【０００８】
熱電変換素子による発電量が、ポンプを稼動させたときの消費電力よりも大きいときに、ポンプを稼動させるようにすることにより、全体としての電気エネルギーの増加を確実に図ることができる。
【０００９】
さらに、熱電変換素子が、エンジンを有する車両に設けられており、車両におけるエンジンのエンジン回転数とスロットル開度とに基づいて、ポンプの稼動制御を行う制御装置を備える態様とすることもできる。
【００１０】
このように、エンジンのエンジン回転数とスロットル開度とにより、エンジンの運転状態を把握することができ、エンジンの運転状態に応じてポンプの稼動制御を行っている。このため、たとえば、エンジンの負荷が大きい運転状態となるときに、多くの電力を回収するようにポンプを稼動制御するなどにより、効果的に電気エネルギーの増加を図ることができる。
【００１１】
そして、熱電変換素子による発電量と、ポンプの消費電力を用いたフィードバック制御によって、ポンプの稼動制御を行う制御装置を備える態様とすることもできる。
【００１２】
このように、フィードバック制御を行うことにより、電気エネルギーが増加する方向にポンプの稼動制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る排熱回収装置によれば、単に熱エネルギーから電気エネルギーへの変換効率を高めるだけでなく、全体的に電気エネルギーの増加を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１５】
まず、本発明の第一の実施形態について説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置１は、熱源となる図示しないエンジンに接続される排気流路ＥＦを備えている。この排気流路ＥＦには、熱電変換素子である熱電モジュール２が取り付けられている。熱電モジュール２は、いわゆるゼーベック効果を利用して熱エネルギーを電気エネルギーに変換する素子である。この熱電モジュール２によって、エンジンから放出され、排気流路ＥＦを流通する排気ガスの排熱を回収し、この回収した熱を利用した熱電変換によって発電を行っている。
【００１７】
熱電モジュール２には、モジュール冷却部３が設けられている。モジュール冷却部３には、冷却水供給管４を介してポンプ５が接続されている。モジュール冷却部３には、冷却水流路が形成されており、冷却水供給管４から循環供給される冷却液、たとえば冷却水がこの冷却水流路に流出入する。
【００１８】
また、ポンプ５は、制御装置であるＥＣＵ６に接続されており、ＥＣＵ６はポンプ５に稼動制御信号を出力している。ポンプ５は、ＥＣＵ６から出力される稼動制御信号に基づいてＯＮ−ＯＦＦ動作を行う。
【００１９】
さらに、ＥＣＵ６には、温度センサ７が電気的に接続されている。温度センサ７は、熱電モジュール２に取り付けられており、熱電モジュール２高温側の温度を計測している。温度センサ７は、計測した温度をＥＣＵ６に出力している。ＥＣＵ６では、温度センサ７で計測された熱電モジュール２の高温側の温度に基づいて、ポンプ５のＯＮ−ＯＦＦ制御を行っている。
【００２０】
また、ポンプ５が稼動しているときにおける熱電モジュール２の発電量とポンプ５の消費電力とが同じとなる温度（以下「稼動時消費電力同等温度という」）と、ポンプ５が停止している時における熱電モジュール２の発電量とポンプ５の消費電力とが同じとなる温度（以下、「停止時消費電力同等温度」という）が予め求められており、これらの稼動時消費電力同等温度および停止時消費電力同等温度が、ＥＣＵ６に記憶されている。稼動時消費電力同等温度および停止時消費電力同等温度は、熱電モジュール２の発電性能やポンプ５の吐出能力等によって決められるものである。
【００２１】
また、冷却水供給管４には、ラジエータ８が設けられており、冷却水供給管４内を流通する冷却水を熱交換によって冷却している。
【００２２】
次に、本実施形態に係る排熱回収装置の制御手順について説明する。図２は、本実施形態に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。
【００２３】
ＥＣＵ６では、制御を開始すると、図２に示すように、ポンプ５が停止（ＯＦＦ状態）しているか否かを判断する（Ｓ１）。その結果、ポンプ５が停止していると判断したら、温度センサ７から出力された熱電モジュール２の高温側の温度（以下、「高温側温度」という）Ｔｈが、停止時消費電力同等温度Ｔ２以上となっているか否かを判断する（Ｓ２）。そして、高温側温度Ｔｈが停止時消費電力同等温度以上となっているときには、ポンプ５を稼動（ＯＮ状態）する（Ｓ３）。
【００２４】
ここで、図３に示すように、熱電モジュール２による発電量ＷＧは、熱電モジュール２における高温側と低温側との温度差が大きくなれば多くなる。一方、ポンプ消費電力ＷＰは、熱電モジュール２における高温側と低温側との温度差とは無関係に一定である。したがって、高温側温度Ｔｈが、停止時消費電力同等温度Ｔ２以上の温度となるときに、ポンプ５を稼動する。高温側温度Ｔｈが停止時消費電力同等温度Ｔ２以上であるときには、ポンプ５を作動させることにより、熱電モジュール２によって発電された電力はポンプ５の消費電力を上回るので、その上回った分の電力を得ることができる。
【００２５】
また、ステップＳ２で高温側温度Ｔｈが停止消費電力同等温度を下回っているときには、ポンプ５を稼動すると、電力の無駄となるので、ポンプ５が停止した状態を維持する。こうして、制御を終了する。
【００２６】
一方、ステップＳ１でポンプが稼動していると判断したら、高温側温度Ｔｈが、稼動時消費電力同等温度Ｔ１を下回るか否かを判断する（Ｓ４）。
【００２７】
ここで、ポンプが停止している状態から稼動を開始するときには、図４に示すように、エンジンの負荷が大きくなり、排気ガスの熱エネルギーが増えるにつれて高温側温度Ｔｈが上昇する。そして、高温側温度Ｔｈが停止時消費電力同等温度Ｔ２となり、ポンプ５が稼動すると、熱電モジュール２が冷却されて高温側温度の低下する。やがて、高温側温度Ｔｈは、稼動時消費電力同等温度というＴ１となる。高温側温度Ｔｈが稼動時消費電力同等温度を下回ったら、ポンプ５を稼動させると、電力の無駄となる。したがって、高温側温度Ｔｈが停止時消費電力同等温度Ｔ２を下回ったときに、ポンプ５の稼動を停止する（Ｓ５）。
【００２８】
また、ステップＳ４で高温側温度Ｔｈが稼動時消費電力同等温度を下回っていないと判断したら、ポンプ５を稼動することにより、ポンプ５を稼動する際の消費電力よりも大きい発電量を得られるので、そのままポンプ５の稼動を継続する。こうして、制御を終了する。
【００２９】
このように、本実施形態に係る排熱回収装置では、熱電モジュール２の高温側の温度をモニタし、高温側温度Ｔｈがポンプ消費電力同等温度を以上であるか否かによってポンプ５のＯＮ−ＯＦＦ制御を行っている。このため、熱電モジュール２の発電量がポンプ５の消費電力以上となるときにのみポンプ５を稼動させることができるので、電力の無駄を無くし、全体的に電気エネルギーの増加を図ることができる。
【００３０】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図５は、本発明の第二の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【００３１】
図５に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置１０は、電圧変換装置１１を備えている。電圧変換装置１１にはバッテリー１２が接続されており、電圧変換装置１１は、バッテリー１２からポンプ５に供給される電力の電圧を変換している。また、電圧変換装置１１には、ＥＣＵ１３が接続されている。上記第一の実施形態では、ＥＣＵ１３はポンプ５のＯＮ−ＯＦＦ制御を行っていたが、本実施形態では、電圧変換装置１１の電圧制御を行っている。
【００３２】
バッテリー１２には、熱電モジュール２が接続されている。熱電モジュール２で熱電変換によって得られた電流は、バッテリー１２に供給され、バッテリー１２に充填される。また、ＥＣＵ１３には、エンジンＥＣＵ１４が接続されている。エンジンＥＣＵ１４には、図示しないエンジンに設けられた回転数センサおよびアクセルペダルに取り付けられたスロットル開度を検出するスロットル開度センサが接続されている
回転数センサは、エンジンの回転数を検出してエンジンＥＣＵ１４に出力している。スロットル開度センサは、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、エンジンＥＣＵ１４に出力している。エンジンＥＣＵ１４では、アクセルペダルの踏み込み量からスロットル開度を算出する。エンジンＥＣＵ１４は、エンジン回転数およびスロットル開度をＥＣＵ１３に出力している。
【００３３】
さらに、ＥＣＵ１３は、エンジン回転数とスロットル開度とに応じた目標電力のマップを記憶している。
【００３４】
次に、本実施形態に係る排熱回収装置の制御手順について説明する。図６は、本実施形態に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。
【００３５】
図６に示すように、まず、エンジンＥＣＵ１４からＥＣＵ１３にエンジン回転数とスロットル開度とを入力する（Ｓ１１）。ＥＣＵ１３では、これらのエンジン回転数およびスロットル開度と図７に示すマップとを参照し、ポンプ５に供給する電力の目標電圧を決定する（Ｓ１２）。
【００３６】
いま、熱電モジュール２と冷却水流量との関係において、図８（ａ）に示すように、冷却水流量が多くなると熱電モジュール２内における高温側温度と低温側温度との差が大きくなるために発電量が増える。また、熱電モジュール２の発電量は排気ガスエネルギーの影響も受けており、排気ガスエネルギーが大きくなると、熱電モジュール２の発電量も多くなる。
【００３７】
図８（ａ）のグラフは、グラフＥ１は、グラフＥ２よりも排熱エネルギーが大きい場合を示し、グラフＥ２はグラフＥ３よりも排熱エネルギーが大きい場合を示している。このように、エンジンの負荷が大きくなると、排気ガスエネルギーが大きくなる。
【００３８】
また、ポンプ５の消費電力は、図８（ｂ）に示すように、冷却水流量の大きさに応じて変動し、冷却水流量が大きくなるとポンプ５の消費電力が大きくなり、冷却水流量が小さくなると、ポンプ５の消費電力も小さくなる。
【００３９】
ここで、熱電モジュール２により得られる電力と、ポンプ５で消費する電力との総和は、図８（ａ）に示す発電量から、図８（ｂ）に示すポンプ消費電力を差し引きした大きさとなる。また、図８（ａ）に示す発電量は、エンジン負荷によって大きさが異なる。したがって、図８（ｃ）に示すように、エンジン負荷の大きさによって、全体として増加させることができる電力（以下「回収電力」という）の最大値は、エンジン負荷によって変動する。たとえば、エンジン負荷がグラフＥ１に相当するときには、回収電力を最大ΔＥ１とすることができ、グラフＥ２に相当するときには、回収電力を最大ΔＥ２とすることができる。
【００４０】
このように、回収電力が最大となる冷却水流量は、エンジンの負荷によって定められ、エンジンの負荷は、エンジン回転数およびスロットル開度によって求めることができる。そこで、図７に示すように、エンジン回転数およびスロットル開度に応じて、回収電力が最大となる冷却水流量を得ることができるポンプ５の目標電圧をマップとして予め求めておき、ＥＣＵ１３がこのマップを記憶している。
【００４１】
そして、エンジン回転数およびスロットル開度と図７に示すマップとを参照することにより、ポンプ５に供給する電力の目標電圧を決定することができる（Ｓ１２）。具体的には、スロットル開度が一定の場合に、エンジン回転数が大きくなると目標電圧を高くして冷却水流量を多くし、エンジン回転数が小さくなると目標電圧を低くして冷却水流量を少なくする。また、エンジン回転数が一定の場合に、スロットル開度が大きくなると目標電圧を高くして冷却水流量を多くし、スロットル開度が小さくなると目標電圧を低くして冷却水流量を少なくする。
【００４２】
こうして、ポンプ５に供給する目標電圧を決定したら、ＥＣＵ１３は、目標電圧を電圧変換装置１１に入力する（Ｓ１３）。電圧変換装置１１では、入力した目標電圧となる電圧でポンプ５に電力を供給する（Ｓ１４）。ポンプ５では、供給された電力に応じた吐出力で冷却水を熱電モジュール２に循環供給する。
【００４３】
ポンプ５によって冷却水が循環供給されると、熱電モジュール２では、排気ガス中の熱エネルギーを電気エネルギーに変換して電力を生成する。そして、生成した電力をバッテリー１２に供給し、バッテリー１２に充電しておく。
【００４４】
このように、本実施形態に係る排熱回収装置１０では、エンジンの負荷に応じて変動するエンジン回転数およびスロットル開度に応じて、ポンプ５を稼動する際の目標電圧を調整しているので、回収電力がもっとも大きくなる冷却水供給量になるようにポンプ５を稼動することができる。したがって、全体としての電気エネルギーの増加に好適に寄与することができる。
【００４５】
続いて、本発明の第三の実施形態について説明する。図９は、本発明の第三の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【００４６】
図９に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置２０は、３つの熱電モジュール２１，２２，２３を備えている。これらのうち、排気流路ＥＦのもっとも上流側に配置された第一熱電モジュール２１は、ポンプ５に電気的に接続されており、第一熱電モジュール２１で発電された電力は、ポンプ５に供給される。
【００４７】
また、これらの熱電モジュール２１〜２３には、それぞれモジュール冷却部２４，２５，２６が設けられている。これらのモジュール冷却部２４，２５，２６は、それぞれ冷却水供給管４を介してポンプ５に接続されている。
【００４８】
さらに、排熱回収装置２０はバッテリー２７を備えており、バッテリー２７には第二，第三熱電モジュール２２，２３が接続されている。第二，第三熱電モジュール２２，２３で発電して得られた電力は、バッテリー２７に供給され、バッテリー２７に充電される。
【００４９】
以上の構成を有する本実施形態に係る排熱回収装置２０においては、第一熱電モジュール２１は、ポンプ５に接続されている。この第一熱電モジュール２１の熱電交換で得られた電力により、ポンプ５を稼動することができる。このポンプの稼動により、各モジュール冷却部２４，２５，２６に冷却水を循環供給することができる。
【００５０】
ここで、排気流路ＥＦを流通する排気ガスの熱エネルギーが大きいと、第一熱電モジュール２１で得られる電気エネルギーも大きくなる。この電気エネルギーが大きくなると、ポンプ５による冷却水の循環供給量も多くなるため、第一熱電モジュール２１のほか、第二，第三熱電モジュール２２，２３によっても、その分多くの熱電交換を行うことができるので、効率よく熱エネルギーを電気エネルギーに変換することができる。
【００５１】
また、ポンプ５に接続される第一熱電モジュール２１は、排気流路ＥＦのもっとも上流側に配置されているので、ポンプ５には十分に大きな電力を供給することができる。
【００５２】
このように、本実施形態に係る排熱回収装置では排気ガスに含まれる熱エネルギーの大きさに応じて、冷却水流量を調整することができるので、効率よく熱エネルギーを電気エネルギーに変換することができる。また、第一熱電モジュール２１を直接ポンプ５に接続して電力を供給しているのみであるので、制御装置などが不要となり、その分装置の簡素化を図ることができる。
【００５３】
次に、本発明の第四の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第四の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【００５４】
図１０に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置３０は、４台のポンプ３１〜３４を備えている。これらのポンプ３１〜３４は、分岐管３５を介して冷却水供給管４に対して並列に接続されている。
【００５５】
さらに、排熱回収装置３０は、制御装置となるＥＣＵ３６が電気的に接続されている。ＥＣＵ３６は、各ポンプ３１〜３４のＯＮ−ＯＦＦ制御を行っている。また、ＥＣＵ３６には、エンジンＥＣＵ３７が接続されており、エンジンＥＣＵ３７からＥＣＵ３６に対してエンジン回転数およびスロットル開度が出力されている。
【００５６】
以上の構成を有する本実施形態に係る本実施形態に係る排熱回収装置３０においては、複数のポンプ４１〜４４が設けられている。ポンプ４１〜４４のそれぞれには、ポンプ効率が良好となる流量がある。いま、図１１にポンプ効率と流量との関係を示す。たとえば小型のポンプを用いた場合には、図１１に示すグラフＰＳのように、ポンプ効率がもっとも優れる流量がＦ１であるのに対し、グラフＰＬに示すように、ポンプ効率がもっとも優れる流量Ｆ２は小型のポンプを用いた場合のポンプ効率が優れる流量Ｆ１よりも多いものである。
【００５７】
ここで、排熱回収装置として、１台の小型のポンプを用いた場合には冷却水を供給する際の流量の限界値が小さくなってしまい、十分な排熱回収を図ることが難しくなることが考えられる。逆に、１台の大型のポンプを用いた場合、循環供給する冷却水の量が少ないときには、回転数を下げてポンプを運転することになる。ところが、この場合では、ポンプ効率に優れている流量となる冷却水を供給する点でポンプの運転を行っていないので、ポンプ効率が低いとととなってしまう。
【００５８】
この点、本実施形態に係る排熱回収装置３０では、複数のポンプ３１〜３４を備えており、これらのポンプ３１〜３４は、ＥＣＵ３６によってＯＮ−ＯＦＦ制御されている。ＥＣＵ３６には、エンジンＥＣＵ３７から出力されたエンジン回転数およびスロットル開度に応じた冷却水の供給量がマップ化されて記憶されている。ＥＣＵ３６では、この供給量の冷却水を供給するためにどのポンプ３１〜３４を用いればもっともポンプ効率がよいかがやはりマップ化されており、冷却水の供給量をこのマップに参照することにより、ポンプ３１〜３４のＯＮ−ＯＦＦ制御を行っている。
【００５９】
ポンプ３１〜３４では、ＥＣＵ３６のＯＮ−ＯＦＦ制御に基づいて、稼動するか否かが決定される。この制御状況によって稼動するポンプは当然ことになるが、各ポンプ３１〜３４は分岐管３５によって並列に接続されている。このため、ＯＦＦとなるポンプからは冷却水は供給されないが、ＯＮとなるポンプから冷却水を確実に供給することができる。
【００６０】
このように、本実施形態に係る排熱回収装置３０では、最適な流量で冷却水をモジュール冷却部３に供給することができるので、効率よく電力を回収することができる。また。ポンプ効率のよい流量となるようにポンプ３１〜３４を稼動させることができるので、ポンプの消費電力を少なく抑えることができる。さらに、大型のポンプを用いる必要がなくなるので、搭載設計の自由度を向上させることもできる。
【００６１】
なお、本実施形態に用いられる複数のポンプ３１〜３４は、同じ大きさのものであってもよいし、大きさが異なるものであってもよい。また、冷却水の供給量と稼動するポンプとの関係をマップ化しておくことに代えて、演算処理により稼動するポンプを決定するようにすることもできる。
【００６２】
さらに、本発明の第五の実施形態について説明する。図１２は、本発明の第五の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【００６３】
図１２に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置５０は、上記第二の実施形態と同様の電圧変換装置４１を備えている。電圧変換装置４１には、熱電モジュール２に接続されたバッテリー４２が接続されており、バッテリー４２から電力が供給される。さらに、電圧変換装置４１には、ＥＣＵ４３が電気的に接続されており、ＥＣＵ４３は電圧変換装置４１の電圧制御を行っている。
【００６４】
また、ＥＣＵ４３にはエンジンＥＣＵ４４が電気的に接続されており、エンジンＥＣＵ４４には、排気流路ＥＦに設けられた排気温センサ４５および排気圧センサ４６が接続されている。排気温センサ４５は、排気流路ＥＦを流通する排気ガスの温度を検出し、エンジンＥＣＵ４４に出力している。また排気圧センサ４６は、排気流路ＥＦを流通する排気ガスの圧力を検出し、エンジンＥＣＵ４４に出力している。エンジンＥＣＵ４４では、シ入力した排気ガスの温度および排気圧をＥＣＵ４３に出力している。
【００６５】
さらに、ＥＣＵ４３は、排気圧と排気ガス温度とに応じた目標電圧のマップを記憶している。
【００６６】
以上の構成を有する本実施形態に係る排熱回収装置４０においては、上記第二の実施形態と同様に、エンジンの負荷に応じた電圧変換装置４１の電圧制御を行っている。電圧制御の手順は、図６に示す上記第二の実施形態と同様であるが、本実施形態に係る排熱回収装置４０では、排気温センサ４５で検出された排気ガスの温度および排気圧センサ４６で検出された排気圧に基づいて電圧変換装置４１の電圧を決定している。
【００６７】
エンジンの負荷は、排気ガスの温度および排気圧から求めることができる。そこで、図１３に示すように、排気ガスの温度および排気圧に応じて、回収電力が最大となる冷却水流量を得ることができるポンプ５の目標電圧をマップとして予め求めておき、ＥＣＵ４３がこのマップを記憶している。
【００６８】
そして、エンジンＥＣＵ４４から出力された排気ガスの温度および排気圧と図７に示すマップとを参照することにより、ポンプ５に供給する電流の目標電圧を決定することができる。具体的には、排気圧が一定の場合に、排気ガスの温度が高くなると目標電圧を高くして冷却水流量を多くし、排気ガスの温度が低くなると目標電圧を低くして冷却水流量を少なくする。また、排気ガスの温度が一定である場合に、排気圧が高くなると目標電圧を高くして冷却水流量を多くし、排気圧が低くなると目標電圧を低くして冷却水流量を少なくする。
【００６９】
こうして、ポンプ５に供給する目標電圧を決定したら、ＥＣＵ４３は、目標電圧を電圧変換装置４１に入力し電圧変換装置４１では、入力した目標電圧となる電圧でポンプ５に電流を供給する。ポンプ５では、供給された電流に応じた吐出力で冷却水を熱電モジュール２に循環供給する。
【００７０】
ポンプ５によって冷却水が循環供給されると、熱電モジュール２では、排気ガス中の熱エネルギーを電気エネルギーに変換して電流を生成する。そして、生成した電流をバッテリー４２に供給し、バッテリー４２に充電しておく。
【００７１】
このように、本実施形態に係る排熱回収装置４０では、エンジンの負荷に応じて変動する排気ガスの温度および排気圧に応じて、ポンプ５を稼動する際の目標電圧を調整しているので、回収電力がもっとも大きくなる冷却水供給量になるようにポンプ５を稼動することができる。したがって、全体としての電気エネルギーの増加に好適に寄与することができる。
【００７２】
続いて、本発明の第六の実施形態について説明する。図１４は、第六の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【００７３】
図１４に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置５０は、電圧変換装置５１を備えている。電圧変換装置５１には、バッテリー５２が接続されており、電圧変換装置５１は、バッテリー５２からポンプ５に供給される電流の電圧を変換している。また、電圧変換装置５１には、ＥＣＵ５３が接続されており、熱電モジュール２には、図示しない電圧計および温度センサが設けられている。電圧計は、熱電モジュール２から発生する電流の電圧（発生電圧）を検出してＥＣＵ５３に出力しており、温度センサは、熱電モジュール２における高温側温度を検出してＥＣＵ５３に出力している。
【００７４】
ＥＣＵ５３は、図１５に示す、熱電モジュール２から発生する発生電圧と現在の冷却水流量に応じた目標電圧のマップを記憶している。また、図１６に示す、熱電モジュール２における高温側温度と現在の冷却水流量とに応じた目標電圧のマップを記憶している。
【００７５】
以上の構成を有する本実施形態に係る排熱回収装置５０においては、ＥＣＵ５３は、熱電モジュール２からの発生電圧または温度センサで検出された熱電モジュール２の高温側温度を利用して求めた目標電圧がバッテリー５２からポンプ５に供給されるように、電圧変換装置５１を制御している。
【００７６】
熱電モジュール２からの発生電圧を利用する場合には、図１５に示すように、ＥＣＵ５３では、冷却水流量が一定の場合、熱電モジュール２からの発生電圧が大きいほど、目標電圧を高くして、冷却水流量が多くなるように制御し、発生電圧が小さいほど、目標電圧を低くして冷却水流量が少なくなるように電圧変換装置５１を制御する。また、熱電モジュール２の発生電圧が一定の場合、現在の冷却水流量が少ない場合には、目標電圧を高くして、冷却水流量が多くなるように制御し、現在の冷却水流量が多いほど、目標電圧を低くして冷却水流量を少なくなるように制御する。
【００７７】
一方、熱電モジュール２の高温側温度を利用する場合には、図１６に示すように、ＥＣＵ５３では、冷却水流量が一定の場合、熱電モジュール２の高温側温度が高いほど、目標電圧を高くして、冷却水流量が多くなるように制御し、高温側温度が低いほど、目標電圧を低くして冷却水流量が少なくなるように電圧変換装置５１を制御する。また、熱電モジュール２の高温側温度が一定の場合、現在の冷却水流量が少ない場合には、目標電圧を高くして、冷却水流量が多くなるように制御し、現在の冷却水流量が多いほど、目標電圧を低くして冷却水流量を少なくなるように制御する。
【００７８】
このように、熱電モジュール２からの発生電圧または熱電モジュール２の高温側温度を用いることによっても、ポンプ５に供給する電圧制御を行うことができる。また、熱電モジュール２からの発生電圧または熱電モジュール２の高温側温度を用いてポンプ５を稼動する際の目標電圧を調整しているので、熱電モジュール２における発電効率を高めることができる。
【００７９】
しかも、本実施形態に係る排熱回収装置５０では、熱電モジュール２から直接得られる発生電圧や高温側温度を利用している。このため、たとえばエンジン回転数や排気ガス温度と排気圧の変化を用いる場合よりも、時間差が少なくなる。したがって、運転状態が変わったとしても、制御遅れを少なくして回収電力が最大となるように、電圧変換装置５１を制御することができる。
【００８０】
続いて、本発明の第七の実施形態について説明する。図１７は、本発明の第七の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【００８１】
図１７に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置６０は、電圧変換装置６１を備えている。電圧変換装置６１には、バッテリー６２が接続されており、電圧変換装置６１は、バッテリー６２からポンプ５に供給される電圧を調整している。
【００８２】
また、電圧変換装置６１には、ＥＣＵ６３が接続されており、熱電モジュール２には、電流・電圧計６４が設けられている。電流・電圧計６４は、熱電モジュール２から発生する電流の電流値および電圧値を測定しており、測定した電流値および電圧値をＥＣＵ６３に出力している。ＥＣＵ６３は、電流・電圧計６４から出力された電流値および電値を用いたフィードバック制御を行っている。
【００８３】
次に、本実施形態に係る排熱回収装置の制御手順について説明する。図１８は、本実施形態に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。本実施形態では、電圧変換装置５１を調整してポンプ５から供給される冷却水の流量をフィードバック制御することにより、回収電力の増加を図っている。このため、ＥＣＵ６３では、電圧変換装置５１を制御して変化した回収電力ΔＰの変化量の前回値ΔＰｏｌｄを記憶している。
【００８４】
図１８に示すように、排熱回収装置６０では、まず、熱電モジュール２で生成された電流の電流・電圧値（Ｉ，Ｖ）を電流・電圧計６４で測定し、測定した電流・電圧値（Ｉ，Ｖ）をＥＣＵ６３に入力する（Ｓ２１）。ＥＣＵ６３では、入力した電流・電圧値（Ｉ，Ｖ）に基づいてモジュール発電量Ｐｍｊを算出する（Ｓ２２）。
【００８５】
さらに、ＥＣＵ６３では、現在の冷却水の流量からポンプ消費電力Ｐｐｐを算出し、回収電力ΔＰを下記（１）により算出する（Ｓ２３）。
【００８６】
ΔＰ＝Ｐｍｊ−Ｐｐｐ・・・（１）
こうして回収電力ΔＰを算出したら、回収電力ΔＰが、前回算出した回収電力前回値ΔＰｏｌｄより大きいか否かを判断する（Ｓ２４）。その結果、回収電力ΔＰの方が回収電力前回値ΔＰｏｌｄより大きい場合には、さらに回収電力を増加させるように、ポンプ５から供給される冷却水の流量の変化量が、前回と同じ変化量ΔＶとなるようにする（Ｓ２５）。そのために、ＥＣＵ６３は、ポンプ５に供給する電圧がその変化量ΔＶとなるように、電圧変換装置６１を制御する。
【００８７】
一方、回収電力ΔＰの方が回収電力前回値ΔＰｏｌｄより大きくない場合には、回収電力ΔＰが減少する方向に向いている。これを反対にして回収電力ΔＰを増加させるように、ポンプ５から供給される冷却水の流量の変化量が、前回の変化量ΔＶと符号を入れ替えた−ΔＰとなるようにする（Ｓ２６）。そのために、ＥＣＵ６３は、ポンプ５に供給する電圧がその変化量−ΔＶとなるように、電圧変換装置６１を制御する。このように、流量の変化量の符号を逆転させることにより、回収電力ΔＰを増加させる方向に向けることができる。
【００８８】
以後、このフィードバック制御を繰り返すことにより、回収電力ΔＰを最大値に近づけることができる。したがって、全体的に電気エネルギーの増加を図ることができる。また、熱電モジュール２の冷却率が経時劣化により低下した場合であっても、回収電力ΔＰを常に最大値に近づける制御を行うことができる。
【００８９】
さらに、本発明の第八の実施形態について説明する。図１９は、本発明の第八の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【００９０】
図１８に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置７０は、第一〜第四熱電モジュール７１〜７４を備えている。これらの熱電モジュール７１〜７４は、図示しない排気流路の上流側からこの順で配置されている。
【００９１】
熱電モジュール７１〜７４は、電流・電圧計７５に電気的に接続されており、電流・電圧計は、熱電モジュール７１〜７４のそれぞれから生成される電流の電流値および電圧値を測定している。また、電流・電圧計７５は、ＥＣＵ７６に接続されており、測定した電流値および電圧値をＥＣＵ７６に出力している。
【００９２】
さらに、排熱回収装置７０は、ポンプ７７およびバッテリー７８を有している。ポンプ７７は、図示しない冷却水供給管に取り付けられており、冷却水供給管を介して、熱電モジュールを冷却するモジュール冷却部に冷却水を循環供給している。バッテリー７８は、ポンプ７７に電気的に接続され、ポンプ７７を作動するための電流をポンプ６６に供給している。
【００９３】
また、排熱回収装置７０は、切換回路７９を備えている。切換回路７９は、第一〜第四熱電モジュール７１〜７４、ポンプ７７、およびバッテリー７８に電気的に接続されており、各熱電モジュール７１〜７４で生成された電流をポンプ７７およびバッテリー７８のいずれに供給するかを切り換えている。さらに、切換回路７９にはＥＣＵ７６が接続されており、ＥＣＵ７６は、切換回路７９のポイントＰ１〜Ｐ３を切り換える制御を行っている。
【００９４】
切換回路７９における第一ポイントＰ１は、第一熱電モジュール７１に電気的に接続されており、第一熱電モジュール７１からの電流がポンプ７７とバッテリー７８とのいずれに供給されるかを切り換えている。また、第二，第三ポイントＰ２，Ｐ３は、それぞれ第二，第三熱電モジュール７２，７３に電気的に接続されており、第二，第三熱電モジュール７２，７３からの電流がポンプ７７とバッテリー７８とのいずれに供給されるかをそれぞれ切り換えている。第四熱電モジュール７４からは、常にバッテリー７８に電流が供給される。
【００９５】
次に、本実施形態に係る排熱回収装置７０の制御手順について説明する。図２０は、本発明の第八の実施形態に係る排熱回収装置７０の制御手順を示すフローチャートである。
【００９６】
図１９に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置７０では、熱電モジュール７１〜７４で生成した電流の電流・電圧値（Ｉ，Ｖ）を電流・電圧計７５で測定する（Ｓ３１）。続いて、測定した電流・電圧値（Ｉ，Ｖ）をＥＣＵ７６に入力する（Ｓ３２）。
【００９７】
ＥＣＵ７６では、入力した電流・電圧値（Ｉ，Ｖ）からエンジンの運転状態を予測する（Ｓ３３）。エンジンの運転状態としては、上記各実施形態で用いたエンジン回転数、スロットル開度、熱電モジュールの高温側温度などを挙げることができる。
【００９８】
エンジンの運転状態を予測したら、この運転状態に基づいて、ポンプ７７を稼動するために必要となるポンプ電力（必要稼動電力Ｐｔａｒｇｅｔ）を算出する（Ｓ３４）。こうしてポンプ必要稼動電力を算出したら、必要稼動電力を確保するためにポンプ７７を稼動するために、第一〜第四熱電モジュール７１〜７４のいずれを用いるかを決定する（Ｓ３５）。ここで用いる熱電モジュールは、図２１に示すフローチャートに沿って決定することができる。
【００９９】
ここで用いる熱電モジュールを第ｉ熱電モジュールとすると、まずｉ＝１として（Ｓ４１）、第一熱電モジュール７１を用いるか否かを検討する。ｉ＝１に設定したら下記（２）式が成り立つか否かを判断する（Ｓ４２）。
【０１００】
｜Ｐｔａｒｇｅｔ−Ｐｍｊ〔ｉ〕｜＞ΔＰ・・・（２）
上記（２）式において、Ｐｍｊ〔ｉ〕は、第ｉ熱電モジュールで生成される電流の電力であり、ΔＰは、必要電力量と熱電モジュールで生成される電流の電力との許容電力差を示している。この結果、（２）式が成り立ち、必要電力量と第ｉ熱電モジュールで生成される電力量との差が許容電力差を超えると判断したら、カウンタをアップさせる（Ｓ４３）。一方、（２）式は成り立たず、必要電力量と第ｉ熱電モジュールで生成される電流の電力との差が許容電力差を超えないと判断したら、第ｉ熱電モジュールでの発電量のみでポンプ７７を稼動させる（Ｓ５０）。
【０１０１】
たとえばｉ＝１の段階で許容電力差を超えないと判断して、第一熱電モジュール７１のみでポンプ７７を稼動させる。このときには、図１９に示すＥＣＵ７６は、切換回路７９における第一熱電モジュール７１と接続される第一ポイントＰ１をポンプ７７側に接続し、第二，第三熱電モジュール７２，７３と接続される第二，第三ポイントＰ２，Ｐ３をそれぞれバッテリー７８側に接続する。こうして、第一熱電モジュール７１の発電電流のみでポンプ７７を稼動させ、第二，第三熱電モジュール７２，７３で生成された電流はバッテリー７８に充電する。
【０１０２】
図２１に示すフローチャートに戻り、ステップＳ４３でカウンタをアップさせたら、ｉ＝Ｎ＋１になるか否かを判断する（Ｓ４４）。ここで、Ｎは、制御対象となる熱電モジュールの総数であり、本実施形態では、第一〜第三熱電モジュール７１〜７３が制御対象となっているので、Ｎ＝３である。
【０１０３】
その結果、ｉ＝Ｎ＋１に到達していなければ、ステップＳ４２に戻って、必要電力量と第ｉ熱電モジュールで生成される電流の電力との差が許容電力差を超えているか否かを判断する。一方、ｉ＝Ｎ＋１に到達していると、１つの熱電モジュールを用いたすべての場合の判断が終了し、いずれの熱電モジュール７１〜７３を用いても必要電力量と第ｉ熱電モジュールで生成される電流の電力との差が許容電力差を超えることができないことになる。このときには、２つの熱電モジュールを用いることを検討する。
【０１０４】
ステップＳ４４でｉ＝Ｎ＋１であると判断したら、再びカウンタを１に戻し（Ｓ４５）、下記（３）式が成り立つか否かを判断する（Ｓ４６）。
【０１０５】
｜Ｐｔａｒｇｅｔ−Ｐｍｊ〔Ｎ〕−Ｐｍｊ〔ｉ〕｜＞ΔＰ・・・（３）
この結果、（３）式が成り立ち、必要電力量と第ｉ，第Ｎ熱電モジュールで生成される電流の電力との差が許容電力差を超えると判断したら、カウンタをアップさせる（Ｓ４７）。（３）式は成り立たず、必要電力量と第ｉ，第Ｎ熱電モジュールで生成される電流の電力との差が許容電力差を超えないと判断したら、第ｉ，第Ｎ熱電モジュールでの発電量でポンプ７７を稼動させる（Ｓ５１）。
【０１０６】
たとえばｉ＝１の段階で許容電力差を超えないと判断して、第一，第三熱電モジュール７１，７３でポンプ７７を稼動させる。このときには、ＥＣＵ７６は、切換回路７９における第一，第三熱電モジュール７１，７３とそれぞれ接続される第一，第三ポイントＰ１，Ｐ３をポンプ７７側に接続し、第二熱電モジュール７２と接続される第二ポイントＰ２をバッテリー７８側に接続する。こうして、第一，第三熱電モジュール７１，７３で生成される電流でポンプ７７を稼動させ、第二熱電モジュール７２で生成された電流はバッテリー７８に充電する。
【０１０７】
また、ステップＳ４７でカウンタをアップさせた後、ｉ＝Ｎに到達しているか否かを判断する（Ｓ４８）。その結果、ｉ＝Ｎに到達していると判断したら、ステップＳ４６に戻って必要電力量と第ｉ熱電モジュールで生成される電流の電力との差が許容電力差を超えているか否かを判断する。一方、ｉ＝Ｎに到達していると、２つの熱電モジュールを用いた場合の判断が終了する。この場合には、第Ｎ，第（Ｎ−１）熱電モジュールでポンプ７７を稼動させる（Ｓ４９）。
【０１０８】
さらに、２つの熱電モジュールで生成された電流の電力でポンプを稼動する場合でも必要電力量と熱電モジュールで生成された電流の電力との許容電力差を超えてしまう場合には、３つの熱電モジュールでポンプを稼動させることもできる。また、排熱回収装置が４つ以上の熱電モジュールを備えていれば、同様の手順で４つ以上の熱電モジュールについて、どの熱電モジュールでポンプを稼動するかを決定することもできる。
【０１０９】
このようにして、本実施形態に係る排熱回収装置では、複数の熱電モジュールを設け、そのうちの一部または全部でポンプを稼動しているので、ポンプを稼動するために好適な電力の電流をポンプに供給することができ、その他の電流はバッテリーに充電しておくことができる。したがって、無駄となる電気エネルギーの発生を防止することができ、もって全体としての熱エネルギーの増加を図ることができる。
【０１１０】
また、上記第八の実施形態では、ポンプに電流を供給する熱電モジュールを決定する際に、（２）式、（３）式の演算式を用いたが、たとえばモジュール発電量のばらつきと現在の冷却水流量とに対応させて、ポンプに供給する熱電モジュールをマップ化させて、ＥＣＵ７６記憶させておく態様とすることもできる。このようなマップを用いた場合の制御手順は図２２に示すようになる。
【０１１１】
まず、熱電モジュール７１〜７４で生成した電流の電流・電圧値（Ｉ，Ｖ）を電流・電圧計７５で測定する（Ｓ６１）。続いて、測定した電流・電圧値（Ｉ，Ｖ）をＥＣＵ７６に入力する（Ｓ６２）。ＥＣＵ６２では、入力した電流・電圧値（Ｉ，Ｖ）から熱電モジュール発電量のばらつきを判断するとともに、ポンプ７７に供給される電流の電力値から、現在の冷却水流量を判断する。ここでいう熱電モジュール発電量のばらつきとは、制御対象となる熱電モジュール７１〜７３のうち排気上流側の第一熱電モジュール７１の発電量と、下流側の第三熱電モジュール７３の発電量との比である。
【０１１２】
これらの熱電モジュール発電量のばらつきと、現在の冷却水流量から、ポンプ７７を稼動する電流を供給する熱電モジュールを決定する（Ｓ６３）。図２３は、モジュール発電量のばらつきと現在の冷却水流量とに対応させたポンプに供給する熱電モジュールを示すマップである。図２３に示す例では、ばらつきが２．５、冷却水量が７．５のときに第一熱電モジュール７１と第三熱電モジュール７３とを用いることを示している。このマップは、各熱電モジュールの発電性能や熱電モジュールの数などによって変わるものであり、たとえば実験を行った結果に基づいて、予め作成しておくことができる。
【０１１３】
このように、本実施形態に係る排熱回収装置７０では、複数の熱電モジュールを設け、それぞれの熱電モジュールから供給される電流でポンプを稼動させるとともに、それ以外の電流をバッテリーに充電している。このため、ポンプを好適に稼動することができ、しかも全体としての熱エネルギーを効果的に増加させることができる。
【０１１４】
次に、本発明の第九の実施形態について説明する。図２４は、本実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【０１１５】
図２４に示すように、本実施形態に係る排熱回収装置８０は、電力分配装置８１を備えている。電力分配装置８１には、熱電モジュール２が接続されており、熱電モジュール２で生成された電流が電力分配装置８１に供給される。また、電力分配装置８１には、バッテリー８２およびポンプ５が接続されており、電力分配装置８１には、ＥＣＵ８３からの分配制御信号が出力される。電力分配装置８１は、ＥＣＵ８３から出力された分配制御信号に基づいて、熱電モジュール２から供給されたバッテリー８２および電流をポンプ５に振り分けて供給している。
【０１１６】
さらに、ＥＣＵ８３には、エンジンＥＣＵ８４および電流・電圧計８５が接続されている。エンジンＥＣＵ８４には、図示しないエンジンの回転数センサおよびスロットル開度センサが接続され、それぞれエンジン回転数およびスロットル開度をエンジンＥＣＵ８４に出力している。エンジンＥＣＵ８４は、これらのエンジン回転数およびスロットル開度をＥＣＵ８３に出力している。
【０１１７】
また、電流・電圧計８５には、熱電モジュール２に接続されており、電流・電圧計８５は、熱電モジュール２で生成された電流の電流値および電圧値を計測し、ＥＣＵ８３に出力している。ＥＣＵ８３には、図７に示すエンジン回転数およびスロットル開度に対応するポンプ５に供給する目標電圧を示すマップが記憶されている。
【０１１８】
次に、本実施形態に係る排熱回収装置の制御手順について説明する。図２５は、本実施形態に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。
【０１１９】
図２５に示すように、まず、エンジンＥＣＵ８４からＥＣＵ８３にエンジン回転数とスロットル開度とを入力する（Ｓ７１）。ＥＣＵ８３では、これらのエンジン回転数およびスロットル開度と図７に示すマップとを参照し、ポンプ５に供給する電流の目標電圧を算出する（Ｓ７２）。
【０１２０】
一方、ＥＣＵ８３には、電流・電圧計８５で計測した熱電モジュール２から供給される電流の電流値および電圧値（Ｉ，Ｖ）を入力する（Ｓ７３）。続いて、ＥＣＵ８３では、熱電モジュール２から供給される電流の発電量を算出し、この電流の発電量とポンプ５に供給する電力の目標電圧とから、電力分配装置８１からポンプ５およびバッテリー８２に対する電力のふりわけ値を決定する（Ｓ７４）。電力のふりわけ値は、熱電モジュール２から供給される電力のうち、ポンプ５を稼動させる目標電圧となる電力をポンプ５に分配し、残りの電力をバッテリー８２に分配する。
【０１２１】
それから、ＥＣＵ８３で決定されたふりわけ値は、電力分配装置８１に入力される（Ｓ７５）。電力分配装置８１では、入力したふりわけ値に基づいて、熱電モジュール２から供給された電流をポンプ５とバッテリー８２とに振り分ける（Ｓ７６）。電力分配装置８１では、ポンプ５に目標電圧に相当する電流が供給され、残りの電流はバッテリー８２に供給されて充電される。
【０１２２】
このように、本実施形態に係る排熱回収装置８０では、熱電モジュール２で生成された電流でポンプ５を稼動するとともに、余剰となる電流をバッテリー８２に充電しておくことができる。したがって、電気エネルギーの無駄を生じることがないので、全体的な電気エネルギーの増加に好適に寄与することができる。
【０１２３】
なお、上記本実施形態では、ポンプに供給する電流の目標電圧を決定する際に、マップを用いているが、所定の演算式などによって目標電圧を決定する態様とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第一の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【図２】第一の実施形態に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。
【図３】熱電モジュールの高温側温度と電力量との関係を示すグラフである。
【図４】排気ガスの熱エネルギーと熱電モジュールの高温側温度との関係を示すグラフである。
【図５】第二の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【図６】第二の実施形態に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。
【図７】エンジン回転数およびスロットル開度に対応する目標電圧を示すマップである。
【図８】（ａ）は、冷却水流量と熱電モジュールの発電量との関係を示すグラフ、（ｂ）は、冷却水流量とポンプ消費電力との関係を示すグラフ、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）のグラフをあわせて示すグラフである。
【図９】第三の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【図１０】第四の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である
【図１１】冷却水の流量とポンプ効率との関係を示すグラフである。
【図１２】第五の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【図１３】排気ガス温度および排気圧に対応する目標電圧を示すマップである。
【図１４】第六の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【図１５】冷却水流量および発電電圧値に対応する目標電圧を示すマップである。
【図１６】冷却水流量および熱電モジュールの高温側温度に対応する目標電圧を示すマップである。
【図１７】第七の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【図１８】第七の実施形態に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。
【図１９】第八の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【図２０】第八の実施形態に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。
【図２１】ポンプを稼動するために電力を供給する熱電モジュールを決定する手順を示すフローチャートである。
【図２２】第八の実施形態における他の例に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。
【図２３】現在の冷却水流量および熱電モジュールの発電量のばらつきに対応する目標電圧を示すマップである。
【図２４】第九の実施形態に係る排熱回収装置のブロック構成図である。
【図２５】第九の実施形態に係る排熱回収装置における制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２５】
１，１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０…排熱回収装置、２，２１〜２３，７１〜７４…熱電モジュール、３，２４〜２６…モジュール冷却部、４…冷却水供給管、５，３１〜３４，６６，７７…ポンプ、６，１３，３６，６３，７６，８３…ＥＣＵ、７…温度センサ、８…ラジエータ、１１，４１，５１，６１…電圧変換装置、１２，２７，３７，４２，５２，６２，７８，８２…バッテリー、１４，８４…エンジンＥＣＵ、３５…分岐管、４５…排気温センサ、４６…排気圧センサ、６４，７５，８５…電流・電圧計、７９…切換回路、８１…電力分配装置、８５…電流・電圧計、ＥＦ…排気流路、Ｐ１〜Ｐ３…ポイント。
【図１】
2005113740.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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