(57)【要約】【課題】車両暖房システムに関し、車両の暖房性能を確保しつつ、燃費・電費を改善する。【解決手段】車両３０の車室内に風を供給する空調装置１を設けるとともに、車両３０のブレーキ装置１６の廃熱を回収する冷媒が循環する熱回収回路１０を設ける。また、熱回収回路１０に放熱器３を設け、冷媒の熱を風へと放熱させる。冷媒の流量は、ブレーキ装置１６の作動状態に応じて制御装置２０で制御する。【選択図】図１
2017071329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車室内に風を供給する空調装置と、
前記車両のブレーキ装置の廃熱を回収する冷媒が循環する熱回収回路と、
前記熱回収回路上において前記風の流路に面して配置され、前記冷媒の熱を前記風へと放熱させる放熱器と、
前記ブレーキ装置の作動状態に応じて前記冷媒の流量を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする、車両暖房システム。
【請求項２】
前記熱回収回路に設けられ、車輪の慣性力で作動して前記冷媒を圧送するポンプと、
前記車輪と前記ポンプとの間の車軸に介装され、前記慣性力の伝達を断接するクラッチと、
を備えたことを特徴とする、請求項１記載の車両暖房システム。
【請求項３】
前記制御装置が、前記ブレーキ装置及び前記空調装置の作動時に前記クラッチを接続し非作動時に切断する
ことを特徴とする、請求項２記載の車両暖房システム。
【請求項４】
前記ポンプが後輪に設けられ、前輪の前記ブレーキ装置の廃熱を回収する前記冷媒を圧送する
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の車両暖房システム。
【請求項５】
前記車両のエンジン冷却水が循環するエンジン冷却回路と、
前記エンジン冷却回路から前記熱回収回路へと流入するエンジン冷却水の流入量を制御するバルブと、
を備えたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両暖房システム。
【請求項６】
前記制御装置が、前記熱回収回路内における前記冷媒の温度と前記エンジン冷却回路内における前記エンジン冷却水の温度とに基づき前記バルブの開度を制御する
ことを特徴とする、請求項５記載の車両暖房システム。
【請求項７】
前記熱回収回路が、前記エンジン冷却回路に対し前記放熱器の上流側と下流側とで接続される
ことを特徴とする、請求項５又は６記載の車両暖房システム。
【請求項８】
前記熱回収回路が、前記ブレーキ装置のブレーキパッドに対し所定の間隔をあけて対向配置された吸熱材料と、前記吸熱材料に沿った前記冷媒の流路を形成する集熱部と、を有する
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ装置の廃熱を利用した車両暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車室内の暖房用熱源として、エンジンの廃熱を利用した車両暖房システムが知られている。すなわち、エンジンから排出される排気ガスやエンジン冷却水の熱を利用して空調用の空気を加熱し、その温風を車室内へと供給するものである。エンジンが発する余分な熱を再利用することで、車両の暖房性能や省エネ性能が向上しうる。
【０００３】
一方、近年のエンジン搭載車両には、燃費向上や排気浄化を目的として、車両減速時にエンジンへの燃料供給を一時的に遮断する燃料カット制御を実施するものがある。燃料カット制御の実施中にはエンジンが実質的に停止した状態となるため、回収されるエンジンの廃熱が減少し、暖房効率が大幅に低下しうる。同様に、エンジンが十分に暖機されていない始動直後においても、エンジンの廃熱を回収することが難しい。
【０００４】
また、エンジンと走行用モータとを搭載したハイブリッド自動車では、エンジンが長時間にわたって停止した状態となることがあり、エンジンの廃熱を利用できない場合がある。なお、エンジンが搭載されない電気自動車の場合には、エンジンの廃熱を利用すること自体ができない。そこで、空調装置内に電気ヒータを設け、熱量の不足分を電気ヒータの発熱で補うようにした車両暖房システムが開発されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2014-125007号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電気ヒータを利用した車両暖房システムは、電気ヒータを作動させるためにバッテリ電力を消費するため、車両の電費や省エネ性能が低下する。特に、ハイブリッド自動車や電気自動車では、バッテリ電力が車両の航続可能距離に大きな影響を与えるため、できるだけ余計な電力消費を抑制したい。一方、車両の暖房性能を高めるには、電気ヒータによる電力消費量を増大させざるを得ない。
【０００７】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、車両の暖房性能を確保しつつ、燃費・電費を改善することができる車両暖房システムを提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）ここで開示する車両暖房システムは、車両の車室内に風を供給する空調装置と、前記車両のブレーキ装置の廃熱を回収する冷媒が循環する熱回収回路とを備える。また、前記熱回収回路上において前記風の流路に面して配置され、前記冷媒の熱を前記風へと放熱させる放熱器と、前記ブレーキ装置の作動状態に応じて前記冷媒の流量を制御する制御装置とを備える。
【０００９】
（２）また、前記熱回収回路に設けられ、車輪の慣性力で作動して前記冷媒を圧送するポンプと、前記車輪と前記ポンプとの間の車軸に介装され、前記慣性力の伝達を断接するクラッチとを備えることが好ましい。
（３）この場合、前記制御装置が、前記ブレーキ装置及び前記空調装置の作動時に前記クラッチを接続し非作動時に切断することが好ましい。
【００１０】
（４）前記ポンプが後輪に設けられ、前輪の前記ブレーキ装置の廃熱を回収する前記冷媒を圧送することが好ましい。
（５）前記車両のエンジン冷却水が循環するエンジン冷却回路と、前記エンジン冷却回路から前記熱回収回路へと流入するエンジン冷却水の流入量を制御するバルブとを備えることが好ましい。
（６）この場合、前記制御装置が、前記熱回収回路内における前記冷媒の温度と前記エンジン冷却回路内における前記エンジン冷却水の温度とに基づき前記バルブの開度を制御することが好ましい。
【００１１】
（７）前記熱回収回路が、前記エンジン冷却回路に対し前記放熱器の上流側と下流側とで接続されることが好ましい。
（８）前記熱回収回路が、前記ブレーキ装置のブレーキパッドに対し所定の間隔をあけて対向配置された吸熱材料と、前記吸熱材料に沿った前記冷媒の流路を形成する集熱部と、を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
ブレーキ熱を冷媒で回収して熱回収回路内を循環させ、放熱器で空調風へと移動させることで、効率的に廃熱を再利用することができる。これにより、車両の暖房性能を確保しつつ、車両の燃費・電費を改善することができる。また、ブレーキ装置の温度が低下することから、ベーパーロック耐性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両暖房システムの構造を示す図である。
【図２】冷媒の循環経路を説明するための図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）はバルブ開度，ポンプ吐出量の特性を例示するグラフである。
【図４】車両暖房システムでの制御内容を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照して、実施形態としての車両暖房システムについて説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１５】
［１．装置構成］
本実施形態の車両暖房システムが適用された車両３０の構成を図１，図２に例示する。この車両３０は、前輪３１がエンジン６で駆動されるＦＦ車両である。また、この車両３０には、エンジン６の廃熱だけでなくブレーキ廃熱を利用して車室内の暖房を実施する機能が搭載される。ブレーキ廃熱の回収対象は、前輪３１に取り付けられたブレーキ装置１６（ディスクブレーキ装置）である。ブレーキ装置１６から回収された熱は、空調装置１〔HVAC（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）装置〕から車室内へと供給される温風を昇温させるのに利用される。後輪３２は、ブレーキ廃熱を回収するための冷媒を圧送するポンプ１２の駆動源として利用される。なお、後輪３２に取り付けられたブレーキ装置を、ブレーキ廃熱の回収対象に含めることも可能である。
【００１６】
図１に示すように、この車両３０には、冷媒が循環するエンジン冷却回路５と、ブレーキ廃熱を回収するための冷媒が循環する熱回収回路１０とが設けられる。これらの回路５，１０は部分的に共通の流路を持つように接続され、相互に連通可能となるように形成される。両回路５，１０の内部を流通する冷媒は、エンジン冷却水である。なお、エンジン冷却回路５と熱回収回路１０とを互いに独立な回路として形成してもよい。
【００１７】
上記の回路５，１０について詳述する。
エンジン冷却回路５には、エンジン６，ウォータポンプ７，ラジエータ８，放熱器３，コンデンスタンク９が設けられる。エンジン６は、燃料カット機能が実装された内燃機関である。燃料カット機能とは、惰性走行時や減速時における燃料供給を一時的に遮断（あるいは減量）することで、無駄な燃料消費を削減する機能である。燃料カット条件の成否判定は、後述する制御装置２０で実施される。
【００１８】
ウォータポンプ７は、エンジン冷却水を圧送してエンジン冷却回路５内で循環させる流体圧送装置である。ウォータポンプ７の種類は任意に選択可能であり、例えばエンジン６の動力を利用して作動するメカニカルポンプを採用してもよいし、バッテリ電力で作動する電動ポンプを採用してもよい。また、エンジン冷却回路５内でのウォータポンプ７の配設位置は任意に設定可能である。
【００１９】
ラジエータ８は、エンジン冷却水を外気で冷却するための熱交換器であり、外気の流路に面して配置される。一方、放熱器３は、エンジン冷却水の熱を空調風へと放熱させる熱交換器であり、空調装置１の内部に設けられた風通路２に面して配置される。また、コンデンスタンク９は、エンジン冷却水から水中の気泡を分離するための装置である。エンジン６から流出したエンジン冷却水は、コンデンスタンク９を通過し、放熱器３で熱回収された後にラジエータ８で冷却され、ウォータポンプ７に吸引されて再びエンジン６側へと圧送される。
【００２０】
熱回収回路１０は、少なくとも放熱器３をエンジン冷却回路５と共有する冷媒回路であり、放熱器３に対してエンジン冷却回路５と並列に接続された回路構造を持つ。すなわち、熱回収回路１０は、エンジン冷却回路５に対し、放熱器３の上流側と下流側とで接続される。熱回収回路１０には、放熱器３及びコンデンスタンク９のほか、集熱部１１，ポンプ１２，バルブ１３，リターンタンク１４が設けられる。熱回収回路１０への冷媒入口は、エンジン冷却回路５における放熱器３とラジエータ８との間から分岐して形成される。また、熱回収回路１０からの冷媒出口は、エンジン冷却回路５におけるエンジン６とコンデンスタンク９との間に接続される。
【００２１】
集熱部１１は、前輪３１のブレーキ装置１６の廃熱を回収する部位であり、エンジン冷却水が内部を流通する中空形状に形成される。集熱部１１の表面には、ブレーキパッドの放射熱を吸収する吸熱材料１５が接触状態で配置される。吸熱材料１５は、熱を吸収しやすい金属ウールやセラミックウールといった材質で形成される。また、吸熱材料１５は、ダストシールドプレート１７を介して、ブレーキ装置１６のブレーキパッドに対し所定の間隔をあけて対向配置される。集熱部１１は、吸熱材料１５に沿った冷媒流路を形成する。したがって、ブレーキ装置１６が発熱すると、ブレーキ廃熱を吸収した吸熱材料１５によって、集熱部１１の内部を流通するエンジン冷却水が暖められる。本実施形態の集熱部１１及び吸熱材料１５は、図２に示すように、左右の前輪３１のそれぞれに対して一つずつ設けられる。
【００２２】
ポンプ１２は、後輪３２の慣性力で作動して、熱回収回路１０の内部でエンジン冷却水を圧送する斜板式の流体圧送装置である。ポンプ１２は、クラッチ１８を介して後輪３２の車軸に接続される。クラッチ１８は、慣性力の伝達を断接する連軸器である。後輪３２の回転中にクラッチ１８を接続することでポンプ１２が駆動され、熱回収回路１０の内部をエンジン冷却水が循環する。また、クラッチ１８を開放するとポンプ１２が非作動状態となり、エンジン冷却水の循環が停止する。ポンプ１２の吐出量Qやクラッチ１８の断接状態は、制御装置２０によって制御される。本実施形態のポンプ１２は、図２に示すように、左右の後輪３２のそれぞれに対して一つずつ設けられる。
【００２３】
バルブ１３は、エンジン冷却回路５から熱回収回路１０へのエンジン冷却水の流入量を制御するための開閉弁である。バルブ１３の開閉状態は、制御装置２０によって制御される。例えば、ブレーキ操作がなされていない状態ではバルブ１３が絞られ、ブレーキ操作がなされるとバルブ１３が開放される。熱回収回路１０を循環するエンジン冷却水の流量は、バルブ１３の開度Vに応じて変化する。なお、ポンプ１２が非作動状態であれば熱回収回路１０内のエンジン冷却水は循環しないため、バルブ１３を省略することも可能である。
【００２４】
リターンタンク１４は、エンジン冷却水の温度による体積変動を吸収するための容器である。熱回収回路１０におけるエンジン冷却水は、リターンタンク１４からポンプ１２へと吸い込まれて吐出され、集熱部１１を通過して昇温された後、コンデンスタンク９を通過し、放熱器３で熱回収された後に再びリターンタンク１４へと還流する。
【００２５】
上記のポンプ１２，バルブ１３，クラッチ１８の各作動状態は、コンピュータとして機能する制御装置２０で制御される。制御装置２０は、CPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）等のプロセッサとROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory），不揮発メモリ等を集積した電子デバイス（ECU，電子制御装置）である。プロセッサとは、例えば制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ）等を内蔵する処理装置を含む。また、ROM，RAM及び不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置を含む。制御装置２０で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてROM，RAM，不揮発メモリ，リムーバブルメディア内に記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容がRAM内のメモリ空間内に展開され、プロセッサによって実行される。
【００２６】
制御装置２０には、アクセル開度センサ２３，ブレーキ開度センサ２４，車速センサ２５，エンジン回転数センサ２６，第一温度センサ２７，第二温度センサ２８が接続される。アクセル開度センサ２３はアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度を検出するものであり、ブレーキ開度センサ２４はブレーキペダルの踏み込み量に対応するブレーキ開度を検出するものである。車速センサ２５は車両３０の車速を検出し、エンジン回転数センサ２６は、エンジン６の回転数（回転速度）を検出する。第一温度センサ２７は、熱回収回路１０における第一冷媒温度T1（熱回収回路１０のエンジン冷却水温）を検出し、第二温度センサ２８は、エンジン冷却回路５における第二冷媒温度T2（エンジン冷却回路５のエンジン冷却水温）を検出する。本実施形態の第一温度センサ２７は、熱回収回路１０における集熱部１１よりも下流側に配置され、第二温度センサ２８は、エンジン冷却回路５におけるラジエータ８よりも上流側に配置される。上記の各種センサ２３〜２８で検出された情報は、制御装置２０に伝達される。
【００２７】
［２．制御構成］
制御装置２０には、ポンプ１２の作動状態を制御するためのポンプ制御部２１と、バルブ１３の作動状態を制御するためのバルブ制御部２２とが設けられる。これらは、制御装置２０で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア（電子制御回路）で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。
【００２８】
ポンプ制御部２１は、ブレーキ装置１６及び空調装置１の作動状態に応じてクラッチ１８を接続してポンプ１２を駆動する機能を持つ。ポンプ１２を駆動するための条件には、少なくとも空調装置１による暖房が実施されており、かつ、ブレーキ装置１６が作動していることが含まれる。具体的なポンプ１２の駆動条件を以下に例示する。本実施形態では、条件１〜３が成立した場合にクラッチ１８が接続されてポンプ１２が駆動される。
条件１：ブレーキ装置１６が作動中である。
条件２：エンジン６が燃料カット中である。
条件３：空調装置１で暖房中である。
【００２９】
なお、燃料カットは以下の条件Ａ〜Ｄの全てが成立した状態で実施されるものとする。
条件Ａ．エンジン回転速度が所定範囲内である。
条件Ｂ．アクセル開度がゼロである。
条件Ｃ．車速が所定車速以上である。
条件Ｄ．第二冷媒温度T2が所定水温以上である。
【００３０】
ポンプ１２の吐出量Qは、第一冷媒温度T1と第二冷媒温度T2とに基づいて設定される。ポンプ制御部２１は、ブレーキ廃熱の回収量が過剰にならないように、第一冷媒温度T1が高温であるほど吐出量Qを小さく設定する。また、エンジン６の燃料カット中や停止中には第二冷媒温度T2が低くなり、放熱器３からの放熱量が小さくなってしまう。そこで、第一冷媒温度T1から第二冷媒温度T2を減じた値である温度差（T1-T2）が大きいほど、吐出量Qを大きく設定する。
吐出量Qの設定に際し、図３（Ａ），（Ｂ）に示すような特性マップを利用してもよい。すなわち、第一冷媒温度T1に基づいて第一吐出量Q1を算出するとともに、温度差（T1-T2）に基づいて第二吐出量Q2を算出し、第一吐出量Q1と第二吐出量Q2との積を吐出量Qとする。第一冷媒温度T1と第一吐出量Q1との対応関係，温度差（T1-T2）と第二吐出量Q2との対応関係は、予め設定しておけばよい。
【００３１】
バルブ制御部２２は、ブレーキ装置１６の作動状態に応じてバルブ１３の開度Vを制御する機能を持つ。ここでは、クラッチ１８が接続されたときにバルブ１３が開放され、クラッチ１８が開放されたときにバルブ１３が閉鎖される。また、バルブ１３の開度Vは、第一冷媒温度T1と第二冷媒温度T2とに基づいて設定される。バルブ制御部２２は、第一冷媒温度T1が高温であるほど開度Vを小さく設定する。また、温度差（T1-T2）が大きいほど、開度Vを大きく設定する。
開度Vの設定に際し、図３（Ｃ），（Ｄ）に示すような特性マップを利用してもよい。すなわち、第一冷媒温度T1に基づいて第一開度V1を算出するとともに、温度差（T1-T2）に基づいて第二開度V2を算出し、第一開度V1と第二開度V2との積を開度Vとする。第一冷媒温度T1と第一開度V1との対応関係，温度差（T1-T2）と第二開度V2との対応関係は、予め設定しておけばよい。
【００３２】
［３．フローチャート］
図４は、上記の制御手順を例示するフローチャートである。フロー中で使用されている制御フラグFは、ブレーキ廃熱の回収状態を表すものであり、回収中にはF=1に設定され、非回収時にはF=0に設定される。制御フラグFの初期値はF=0である。
まず、各種センサ２３〜２８で検出された情報が制御装置２０に入力され（ステップＡ１）、制御フラグFがF=0であることを条件として、ブレーキ廃熱の回収開始条件が成立したか否かが判定される（ステップＡ２，Ａ３）。ここで、例えば空調装置１による暖房中であってブレーキ装置１６が作動しており（条件１，３が成立し）、かつ、エンジン６が燃料カット中であれば（条件２が成立すれば）、制御フラグFがF=1に設定される（ステップＡ４）。また、ポンプ制御部２１でポンプ１２の吐出量Qが設定されるとともに、バルブ制御部２２でバルブ１３の開度Vが設定される（ステップＡ５，Ａ６）。そして、クラッチ１８が接続されてポンプ１２が駆動され、熱回収回路１０におけるエンジン冷却水の流量が吐出量Qとなるようにポンプ１２が制御される（ステップＡ７）。このとき、バルブ１３は開度Vとなるように制御される（ステップＡ８）。
【００３３】
ブレーキ廃熱の回収が開始されると、次回以降の制御周期でブレーキ廃熱の回収終了条件が成立したか否かが判定される（ステップＡ９）。ここで、条件１〜３が成立した状態であれば、ステップＡ５〜Ａ８の制御が繰り返される。このとき、吐出量Q，開度Vは、第一冷媒温度T1，第二冷媒温度T2に基づいて設定されるため、ブレーキ廃熱の回収量が適正化される。例えば、降坂路の走行中にブレーキ装置１６が過度に高温になると、吐出量Q，開度Vが減少方向に補正される。また、第二冷媒温度T2に比べて第一冷媒温度T1が大きく低下した場合には、吐出量Q，開度Vが増加方向に補正される。これにより、ブレーキ廃熱の回収量が極端に変動することがなくなり、放熱器３での熱回収性が安定化する。
【００３４】
条件１〜３のいずれかが不成立になると、クラッチ１８が開放されるとともにバルブ１３が閉鎖され（ステップＡ１０，Ａ１１）、制御フラグFがF=0に設定される。これにより、ブレーキ装置１６が作動していない状態では熱回収が停止する。したがって、低温のエンジン冷却水が放熱器３に流入することがなく、空調装置１の暖房性能の低下が阻止される。また、制御フラグFがF=0になることから、次回以降の制御周期ではブレーキ廃熱の開始条件が再び判定されることとなる。
【００３５】
［４．作用，効果］
（１）上記の車両暖房システムでは、ブレーキ装置１６で発生する摩擦熱をエンジン冷却水で回収し、熱回収回路１０を通じて空調装置１の放熱器３へと導入することで空調風を昇温させている。このように、ブレーキ廃熱を回収して車室内の暖房に再利用することで、エネルギー効率を高めることができる。
例えば、降坂路の走行中にエンジン６の燃料カットが発生した場合であっても、空調風の温度低下を抑制することができる。また、空調用の電気ヒータを搭載した車両（例えば、電気自動車やハイブリッド自動車）では、降坂路の走行中に空調風の温度を低下させることなく、電気ヒータの通電量を削減することができる。したがって、車両３０の暖房性能を確保しつつ、車両３０の燃費・電費を改善することができる。
【００３６】
また、熱回収回路１０を設けることで、従前のブレーキ装置１６と比較してブレーキ廃熱による温度上昇を抑制することができる。したがって、ブレーキ装置１６のベーパーロック耐性を向上させることができる。
なお、熱回収回路１０におけるエンジン冷却水の流れは、ブレーキ装置１６の作動状態に応じて制御されるため、例えばブレーキ装置１６が作動していない状態（ブレーキ廃熱が発生しない状態）では無駄に冷媒が循環することがなく、エネルギー効率を高めることができる。
【００３７】
（２）上記の車両暖房システムでは、熱回収回路１０内のエンジン冷却水を循環させるためのポンプ１２が後輪３２の慣性力を利用して作動するように構成される。これにより、ポンプ１２を駆動するための電力や動力が不要となり、エネルギー効率をさらに向上させることができる。また、後輪３２とポンプ１２との間の車軸にクラッチ１８を設けるという簡素な構造で、ポンプ１２の作動状態を容易に制御することができる。さらに、既存の車輪構造へと適用が容易であり、製品コストの上昇を抑えることができる。
【００３８】
（３）上記のクラッチ１８は、空調装置１による暖房中であって、かつ、ブレーキ装置１６の作動時に接続され、これらの非作動時に開放されるように制御される。このように、ブレーキ装置１６及び空調装置１の作動状態に応じてクラッチ１８を断接することで、ブレーキ廃熱の回収効率や暖房への熱再生効率を向上させることができる。なお、より効率的にブレーキ廃熱を回収したい場合には、ブレーキ装置１６の作動状態だけでなく、ブレーキパッドの表面温度や外気温などを考慮してクラッチ１８を断接制御してもよい。
【００３９】
（４）車両３０の制動中に車輪に作用する荷重は、一般に後輪３２よりも前輪３１が大きいため、前輪３１のブレーキ性能が重要視される。この事実を踏まえて、上記のポンプ１２は後輪３２に設けられ、前輪３１のブレーキ装置１６の廃熱を回収する冷媒を圧送するように設けられる。これにより、前輪３１のブレーキ性能を確保しつつ、後輪３２の惰性慣性力の一部を利用してポンプ１２を作動させることができ、エネルギー効率を高めることができる。
【００４０】
（５）上記の車両暖房システムでは、図１に示すように、既存のエンジン冷却回路５に熱回収回路１０を接続し、冷媒流路を部分的に共通化している。これにより、全体的な回路構造を簡素化することができる。また、熱回収回路１０を通過したエンジン冷却水の一部は、ラジエータ８側へも流通する。したがって、ブレーキ装置１６で高温になったエンジン冷却水を効率的に冷却することができる。
【００４１】
（６）上記の車両暖房システムでは、熱回収回路１０内におけるエンジン冷却水温（第一冷媒温度T1）とエンジン冷却回路５内におけるエンジン冷却水温（第二冷媒温度T2）とに基づいてバルブ１３の開度Vが制御される。このように、二種類のエンジン冷却水温に基づく開度制御により、ブレーキ廃熱を効率的に回収しつつ冷却することができる。また、ブレーキ廃熱の回収量を安定させることができ、放熱器３での熱回収性を安定化することができる。
【００４２】
（７）上記の車両暖房システムでは、図１に示すように、エンジン冷却回路５と熱回収回路１０との間で、放熱器３及びコンデンスタンク９を通過する冷媒流路を共通化している。これにより、既存のエンジン冷却回路５を備えた車両３０に対する適用容易性を高めることができる。また、放熱器３を追加する必要がなく、製品コストの上昇を抑えることができる。
【００４３】
（８）上記の熱回収回路１０には、ブレーキ装置１６の廃熱を回収するための構造として、吸熱材料１５と集熱部１１とが設けられる。吸熱材料１５は、ブレーキ装置１６のブレーキパッドに対して所定の間隔をあけて設けられるため、ブレーキパッドの動作に影響を与えることがなく、ブレーキ性能を確保することができる。また、ブレーキパッドの過昇温に伴う吸熱材料１５の劣化を防止することができる。一方、集熱部１１は吸熱材料１５に隣接して、接触状態となるように設けられるため、吸熱材料１５が吸収した熱を迅速にエンジン冷却水で回収することができる。
【００４４】
［５．変形例］
上述の実施形態では、エンジン冷却回路５と熱回収回路１０とが部分的に流路を共有したものを例示したが、これらの回路を互いに独立して設けてもよい。また、エンジン６が搭載されない電気自動車に上記の車両暖房システムを適用する場合には、熱回収回路１０のみを設けてもよいし、走行用モータやインバータを冷却するための冷却回路と熱回収回路１０とを接続してもよい。少なくとも、ブレーキ装置１６の作動状態に応じて熱回収回路１０における冷媒流量を制御し、その冷媒で回収したブレーキ廃熱を放熱器３で放熱させることで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【００４５】
上述の実施形態では、後輪３２の惰性慣性力の一部を利用してポンプ１２を作動させているが、前輪３１の惰性慣性力の一部を利用してポンプ１２を作動させてもよい。あるいは、メカニカルポンプの代わりに電動ポンプを採用し、バッテリ電力を利用することとしてもよい。ただし、エネルギー効率を向上させることを考慮すると、車両３０の何らかの惰性慣性力を利用することが好ましい。
【００４６】
上述の実施形態は、前輪３１のブレーキ装置１６で発生するブレーキ廃熱を回収する構造を備えたものとなっているが、ブレーキ廃熱の回収対象は前輪３１のみに限定されず、後輪３２を対象としてもよいし、四輪全てを対象としてもよい。全ての車輪をブレーキ廃熱の回収対象とした場合には、より多くのブレーキ廃熱を回収することが可能となり、車両３０の暖房性能やエネルギー効率をさらに向上させることができる。
【００４７】
また、ブレーキ廃熱の回収手法についても、上述の実施形態のような手法に限定されない。例えば、ディスクブレーキの代わりにドラムブレーキを適用してもよい。あるいは、ブレーキ装置１６を湿式の制動装置とし、熱回収回路１０がその内部や表面を通過するように設けてもよい。この場合、ブレーキ装置１６の内部に封入される液体をエンジン冷却水と同一組成にすれば、ブレーキ装置１６の摩擦係合要素から直接的に廃熱を回収することができ、エネルギー効率をさらに高めることができる。また、ブレーキ装置１６の内部に封入される液体として、エンジン冷却水とは異なる組成の液体を用いるならば、熱回収回路１０がブレーキ装置１６の内部を貫通するように回路構造を設定すればよい。これにより、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【符号の説明】
【００４８】
１  空調装置
２  風通路
３  放熱器
５  エンジン冷却回路
１０  熱回収回路
１１  集熱部
１２  ポンプ
１３  バルブ
１５  吸熱材料
１６  ブレーキ装置
１８  クラッチ
２０  制御装置
２１  ポンプ制御部
２２  バルブ制御部
３０  車両
３１  前輪
３２  後輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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