JP2013147974A - Thermoelectric power generation device - Google Patents

Thermoelectric power generation device Download PDF

Info

Publication number
JP2013147974A
JP2013147974A JP2012007986A JP2012007986A JP2013147974A JP 2013147974 A JP2013147974 A JP 2013147974A JP 2012007986 A JP2012007986 A JP 2012007986A JP 2012007986 A JP2012007986 A JP 2012007986A JP 2013147974 A JP2013147974 A JP 2013147974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
failure
thermoelectric
conversion module
thermoelectric conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012007986A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yojiro Iriyama
要次郎 入山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2012007986A priority Critical patent/JP2013147974A/en
Publication of JP2013147974A publication Critical patent/JP2013147974A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoelectric power generation device capable of detecting a failure of an on-off valve without using a dedicated sensor detecting actuation of the on-off valve.SOLUTION: A thermoelectric power generation device 17 comprises: an on-off valve 26 switching an exhaust route of exhaust gas to either one of a bypass passage 25 and a heat receiving passage 22 by opening and closing an inner pipe 21; and an actuator 37 controlling the opening and closing of the on-off valve 26. A CPU, when transmitting an opening signal or a closing signal to the actuator, diagnoses the presence/absence of a failure of the on-off valve 26 on the basis of a voltage value output from a voltage sensor already installed to an auxiliary battery.

Description

本発明は、熱電発電装置に関し、特に、内燃機関から排出される排気ガスを利用して熱電発電を行う熱電発電装置に関する。   The present invention relates to a thermoelectric power generator, and more particularly to a thermoelectric power generator that performs thermoelectric power generation using exhaust gas discharged from an internal combustion engine.

従来、自動車等の車両の内燃機関から排出される排気ガス等には、熱エネルギーが含まれているため、排気ガスをそのまま捨てると熱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熱電発電装置によって回収して電気エネルギーに変換し、例えば、バッテリに充電するようにしている。   Conventionally, since exhaust gas or the like discharged from an internal combustion engine of a vehicle such as an automobile contains thermal energy, if the exhaust gas is discarded as it is, the thermal energy is wasted. Therefore, the thermal energy contained in the exhaust gas is recovered by the thermoelectric generator and converted into electrical energy, and for example, the battery is charged.

従来のこの種の熱電発電装置としては、内燃機関から排出された排気ガスが導入される排気管に熱電変換モジュールの高温部を接触させるとともに、熱電変換モジュールの低温部を冷却水が流通する冷却水管に接触させたものが知られている。   As a conventional thermoelectric power generator of this type, the high temperature part of the thermoelectric conversion module is brought into contact with the exhaust pipe into which the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced, and the cooling water flows through the low temperature part of the thermoelectric conversion module. Those in contact with water pipes are known.

この熱電変換モジュールは、半導体等の熱電変換素子、電極、高温部となる受熱基板および低温部となる放熱基板等を含んで構成されており、ゼーベック効果を利用して温度の高い排気管と温度の低い冷却水管により、熱電変換モジュールの高温部と低温部との間に温度差を生じさせて発電を行うようになっている。   This thermoelectric conversion module is configured to include a thermoelectric conversion element such as a semiconductor, an electrode, a heat receiving substrate serving as a high-temperature portion, a heat-dissipating substrate serving as a low-temperature portion, and the like. The low-temperature cooling water pipe generates power by generating a temperature difference between the high temperature portion and the low temperature portion of the thermoelectric conversion module.

ところで、熱電変換モジュールの発電効率は、熱電変換モジュールの高温部と低温部との間の温度差が大きくなるほど大きくなるが、熱電変換素子として多用される、例えばBi−Te系の熱電材料を使用した熱電変換モジュールは、耐熱温度が200℃程度であり、Mg−Si系熱の熱電材料を使用した熱電変換モジュールは、耐熱温度が500℃程度である。   By the way, the power generation efficiency of the thermoelectric conversion module increases as the temperature difference between the high temperature part and the low temperature part of the thermoelectric conversion module increases, but for example, a Bi-Te-based thermoelectric material that is frequently used as a thermoelectric conversion element is used. The thermoelectric conversion module has a heat resistant temperature of about 200 ° C., and the thermoelectric conversion module using the Mg—Si heat thermoelectric material has a heat resistant temperature of about 500 ° C.

このため、耐熱温度を超えると熱電変換モジュールの熱電変換素子やケーブル等が熱害を受けて損傷してしまうことがあり、却って発電効率が低下しまうおそれがある。したがって、熱電変換モジュールを用いる場合には高温部の温度を耐熱温度以下のなるべく高い温度にすることで、最も良い発電効率を得られるようにする必要がある。   For this reason, if the heat resistance temperature is exceeded, the thermoelectric conversion elements and cables of the thermoelectric conversion module may be damaged due to heat damage, and the power generation efficiency may be reduced. Therefore, when the thermoelectric conversion module is used, it is necessary to obtain the best power generation efficiency by setting the temperature of the high temperature portion as high as possible below the heat resistant temperature.

従来、熱電変換モジュールの熱害を防止しつつ、発電効率を向上させることができるようにした熱電発電装置としては、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。   Conventionally, as a thermoelectric generator capable of improving power generation efficiency while preventing heat damage of a thermoelectric conversion module, for example, the one described in Patent Document 1 is known.

この熱電発電装置は、内燃機関から排出された排気ガスが導入される内管としての排気管と、排気管の外方に設けられ、排気管と共に受熱通路としての遮熱空間を画成する外管と、高温部が外管の外周部に接触するとともに、低温部が冷却水管の内周部に接触し、高温部と低温部との温度差に応じて熱電発電を行う熱電変換モジュールと、排気管の内部に設けられ、排気管を開閉する開閉弁とを備えている。   This thermoelectric generator is provided with an exhaust pipe as an inner pipe into which exhaust gas discharged from an internal combustion engine is introduced, and an outer pipe that is provided outside the exhaust pipe and defines a heat shield space as a heat receiving passage together with the exhaust pipe. A thermoelectric conversion module that performs thermoelectric power generation according to a temperature difference between the high-temperature part and the low-temperature part, with the pipe and the high-temperature part in contact with the outer peripheral part of the outer pipe, And an opening / closing valve provided inside the exhaust pipe for opening and closing the exhaust pipe.

また、この熱電発電装置は、排気管の排気方向上流側に形成され、排気管の内部と遮熱空間とを連通する排気ガス導入通路と、排気管の排気方向下流側に設けられ、排気管の内部と遮熱空間とを連通する排気ガス排出通路とを備えている。   The thermoelectric generator is provided on the upstream side of the exhaust pipe in the exhaust direction, provided on the exhaust gas introduction passage communicating the interior of the exhaust pipe and the heat shield space, and on the downstream side of the exhaust pipe in the exhaust direction. And an exhaust gas discharge passage communicating with the heat shield space.

このような構成を有する熱電発電装置は、熱電変換モジュールの使用上限温度以上に温度が上昇する場合には、開閉弁を開方向に駆動し、排気ガス導入通路を通して排気管と遮熱空間を連通することにより、遮熱空間内に流れる排気ガスの流量を低減させる。   When the temperature rises above the upper limit use temperature of the thermoelectric conversion module, the thermoelectric power generator having such a configuration drives the on-off valve in the opening direction and communicates the exhaust pipe and the heat shield space through the exhaust gas introduction passage. By doing so, the flow rate of the exhaust gas flowing in the heat shield space is reduced.

このため、遮熱空間を断熱層として作用させることにより、熱電変換モジュールの高温部の表面温度を下げて、熱電変換モジュールの温度がさらに上昇するのを防止することにより、熱電変換モジュールが破損するのを防止することができる。   For this reason, the thermoelectric conversion module is damaged by lowering the surface temperature of the high-temperature portion of the thermoelectric conversion module by preventing the temperature of the thermoelectric conversion module from further rising by causing the heat shield space to act as a heat insulating layer. Can be prevented.

また、エンジンの始動直後や、アイドリング時等のように排気ガスの温度が低いときには、開閉弁を閉じ、遮熱空間に排気ガスを積極的に流すことにより、熱電変換モジュールの高温部の温度を早期に上昇させることができる。   Also, when the temperature of the exhaust gas is low, such as immediately after starting the engine or during idling, the temperature of the high-temperature part of the thermoelectric conversion module is reduced by closing the on-off valve and actively flowing the exhaust gas into the heat shield space. It can be raised early.

特開2000−18095号公報JP 2000-18095 A 特開2010−116843号公報JP 2010-116843 A

しかしながら、このような従来の熱電発電装置にあっては、開閉弁の作動状態を検知する手段を備えていないので、開閉弁が故障して開状態と閉状態との間で切換えられないと、熱電変換モジュールの発電が行うことができない上に、熱電変換モジュールの熱害による損傷を防止できない。   However, in such a conventional thermoelectric generator, since it does not include means for detecting the operating state of the on-off valve, unless the on-off valve fails and is switched between the open state and the closed state, The thermoelectric conversion module cannot generate power, and the thermoelectric conversion module cannot be prevented from being damaged due to heat damage.

また、一般的に、開閉弁の開閉状態を検知するものとしては、特許文献2に示すスロットルバルブを開閉するスロットルセンサ等のセンサが知られているが、このセンサにより開閉弁の開閉を検知する場合には、専用のセンサが必要になってしまい、熱電発電装置の製造コストが増大してしまうことになり、好ましくない。   In general, a sensor such as a throttle sensor for opening and closing the throttle valve shown in Patent Document 2 is known as a sensor for detecting the open / closed state of the open / close valve. In such a case, a dedicated sensor is required, which increases the manufacturing cost of the thermoelectric generator, which is not preferable.

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、開閉弁の作動を検知する専用のセンサを用いることなしに、開閉弁の故障を検知することができる熱電発電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and is capable of detecting a failure of the on-off valve without using a dedicated sensor for detecting the operation of the on-off valve. The purpose is to provide.

本発明に係る熱電発電装置は、上記目的を達成するため、(1)内燃機関から排出された排気ガスが導入されるバイパス通路を形成する第1の排気管と、前記第1の排気管と同軸上に設けられ、前記第1の排気管との間で受熱通路を形成する第2の排気管と、前記第1の排気管に低温部が対向するとともに、冷却水が流通する冷却水管に低温部が対向し、前記高温部と前記低温部との温度差に応じて熱電発電を行う熱電変換モジュールと、前記第1の排気管を開閉して排気ガスの排気経路を前記バイパス通路と前記受熱通路のいずれか一方に切換える開閉弁と、前記開閉弁を開閉制御する開閉制御手段とを含んで構成される熱電発電装置であって、前記開閉制御手段に開信号または閉信号を送信したときの前記熱電変換モジュールの電気的特性値に基づいて前記開閉弁の故障の有無を診断する故障診断手段を有するものから構成されている。   In order to achieve the above object, a thermoelectric power generator according to the present invention includes (1) a first exhaust pipe that forms a bypass passage through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine is introduced, and the first exhaust pipe; A second exhaust pipe provided on the same axis and forming a heat receiving passage with the first exhaust pipe; and a cooling water pipe in which a low temperature portion faces the first exhaust pipe and a cooling water flows. A thermoelectric conversion module that opposes a low-temperature part and performs thermoelectric generation according to a temperature difference between the high-temperature part and the low-temperature part, and opens and closes the first exhaust pipe so that an exhaust gas exhaust path is connected to the bypass path and the A thermoelectric generator that includes an opening / closing valve that switches to one of the heat receiving passages and an opening / closing control means that controls opening / closing of the opening / closing valve, and when an open signal or a closing signal is transmitted to the opening / closing control means Electrical characteristics of the thermoelectric conversion module And a having a failure diagnosis means for diagnosing the presence or absence of failure of the on-off valve based on the value.

この熱電発電装置にあっては、開閉弁が開弁されると、内燃機関から排出された排気ガスが受熱通路を経ずに第1の排気管を通して外部に排出されるので、熱電変換モジュールの発電が行われない。   In this thermoelectric power generation device, when the on-off valve is opened, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is discharged outside through the first exhaust pipe without passing through the heat receiving passage. There is no power generation.

また、開閉弁が閉弁されると、内燃機関から排出された排気ガスが受熱通路に導入されて排気ガスの熱量が熱電変換モジュールの高温部に伝達されるため、熱電変換モジュールの発電が行われる。   Further, when the on-off valve is closed, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced into the heat receiving passage and the amount of heat of the exhaust gas is transmitted to the high temperature portion of the thermoelectric conversion module, so that the thermoelectric conversion module generates power. Is called.

したがって、故障診断手段は、開閉制御手段に開信号を出力したときに開閉弁が開弁せずに閉弁状態にあれば、熱電変換モジュールの電気的特性値、例えば、電圧値が増大するため、電気的特性値が増大する傾向にあれば、開閉弁の故障と診断することができる。   Therefore, if the failure diagnosis means outputs an open signal to the opening / closing control means, the electrical characteristic value of the thermoelectric conversion module, for example, the voltage value increases if the opening / closing valve is not opened but is in the closed state. If the electrical characteristic value tends to increase, it is possible to diagnose a failure of the on-off valve.

また、故障診断手段は、開閉制御手段に閉信号を出力したときに開閉弁が閉弁せずに開弁状態にあれば、熱電変換モジュールの電圧値が変化しないため、故障診断手段は、熱電変換モジュールの電圧値が変化しない傾向にあると、開閉弁の故障と診断することができる。   In addition, the failure diagnosis means includes the thermoelectric conversion module because the voltage value of the thermoelectric conversion module does not change if the opening / closing valve is not closed when the closing signal is output to the opening / closing control means. If the voltage value of the conversion module does not change, it can be diagnosed that the on-off valve is faulty.

このように故障診断手段は、開閉信号に応じた熱電変換モジュールの電気的特性値に基づいて開閉弁の故障の有無を診断することができるため、開閉弁の開閉を検知する専用のセンサを不要にでき、熱電発電装置の製造コストが増大するのを防止することができる。   In this way, the failure diagnosis means can diagnose the presence / absence of the on / off valve failure based on the electrical characteristic value of the thermoelectric conversion module according to the on / off signal, so that a dedicated sensor for detecting on / off of the on / off valve is not required It is possible to prevent the manufacturing cost of the thermoelectric generator from increasing.

上記(1)の熱電発電装置において、(2)故障診断手段は、前記熱電変換モジュールによって発電された電力を蓄電するバッテリの電気的特性値に基づいて前記開閉弁の故障の有無を診断するものから構成されている。   In the thermoelectric generator of (1) above, (2) failure diagnosing means diagnoses the presence or absence of a failure of the on-off valve based on an electric characteristic value of a battery that stores electric power generated by the thermoelectric conversion module. It is composed of

この熱電発電装置は、故障診断手段が、開閉信号に応じたバッテリの電気的特性値に基づいて開閉弁の故障の有無を診断するので、バッテリに既存の電圧センサ等を利用して開閉弁の故障の有無を診断することができ、熱電発電装置の製造コストが増大するのを防止することができる。   In this thermoelectric generator, the failure diagnosing means diagnoses the presence or absence of a failure of the on-off valve based on the electrical characteristic value of the battery according to the on-off signal. The presence or absence of a failure can be diagnosed, and an increase in the manufacturing cost of the thermoelectric generator can be prevented.

上記(1)、(2)の熱電発電装置において、(3)排気ガスの温度が所定温度以上であることを条件として、前記開閉弁の故障の診断を実施するものから構成されている。
この熱電発電装置は、排気ガス温度の低温時には熱電変換モジュールに伝達される熱量が低いことから熱電変換モジュールの発電量が低下するのに対して、熱電変換モジュールの発電量が大きい排気ガス温度が高温の場合に、開閉弁の故障の診断を実施することによって、熱電変換モジュールの電気的特性値を高精度に検出することができる。
The thermoelectric generators of the above (1) and (2) are composed of (3) that diagnoses the failure of the on-off valve on condition that the temperature of the exhaust gas is equal to or higher than a predetermined temperature.
In this thermoelectric power generation device, the amount of heat transmitted to the thermoelectric conversion module is low when the exhaust gas temperature is low, so the power generation amount of the thermoelectric conversion module is reduced. In the case of high temperature, the electrical characteristic value of the thermoelectric conversion module can be detected with high accuracy by diagnosing the failure of the on-off valve.

上記(2)の熱電発電装置において、(4)前記故障診断手段は、車両が定常走行であることを条件として、前記開閉弁の故障の診断を実施するものから構成されている。
この熱電発電装置は、車両の加減速時等のように定常走行でない場合には、バッテリの電圧値の変動が大きくバッテリの電圧値が不安定となるのに対して、バッテリの電圧値が安定した車両の定常走行時に開閉弁の故障の診断を実施することによって、熱電変換モジュールの電気的特性値を高精度に検出することができる。
In the thermoelectric generator of (2) above, (4) the failure diagnosing means is configured to perform a failure diagnosis of the on-off valve on condition that the vehicle is in steady running.
In this thermoelectric generator, when the vehicle is not in steady running, such as when the vehicle is accelerating or decelerating, the battery voltage value is unstable and the battery voltage value is stable while the battery voltage value varies greatly. By diagnosing the failure of the on-off valve during steady running of the vehicle, the electrical characteristic value of the thermoelectric conversion module can be detected with high accuracy.

上記(2)、(4)の熱電発電装置において、(5)前記故障診断手段は、前記開閉弁の故障診断の実施中に前記熱電変換モジュール以外の発電を中止し、前記バッテリの電圧値の変化に基づいて、前記開閉弁の故障の診断を実施するものから構成されている。   In the thermoelectric generators of the above (2) and (4), (5) the failure diagnosing unit stops power generation other than the thermoelectric conversion module during the failure diagnosis of the on-off valve, and the voltage value of the battery Based on the change, the system is configured to diagnose the on-off valve failure.

この熱電発電装置は、故障診断手段が、故障診断の実施中に熱電変換モジュール以外の発電を中止し、熱電変換モジュールによって発電された電力を蓄電するバッテリの電圧値の変化に基づいて、開閉弁の故障の診断を実施するので、熱電変換モジュールからの電力のみをバッテリに蓄電して、バッテリの電気的特性値の変化に基づいて開閉弁の故障を確実に診断することができる。   In this thermoelectric power generation device, the failure diagnosis means stops the power generation other than the thermoelectric conversion module during the failure diagnosis, and based on the change in the voltage value of the battery that stores the electric power generated by the thermoelectric conversion module, Therefore, only the electric power from the thermoelectric conversion module is stored in the battery, and the failure of the on-off valve can be reliably diagnosed based on the change in the electrical characteristic value of the battery.

本発明によれば、開閉弁の作動を検知する専用のセンサを用いることなしに、開閉弁の故障を検知することができる熱電発電装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermoelectric power generator which can detect a failure of an on-off valve can be provided, without using the sensor for exclusive use which detects the action | operation of an on-off valve.

本発明に係る熱電発電装置の一実施の形態を示す図であり、熱電発電装置を備える車両の概略構成図である。1 is a diagram illustrating an embodiment of a thermoelectric power generation device according to the present invention, and is a schematic configuration diagram of a vehicle including the thermoelectric power generation device. 本発明に係る熱電発電装置の一実施の形態を示す図であり、熱電発電装置の側面断面図である。It is a figure which shows one Embodiment of the thermoelectric power generating apparatus which concerns on this invention, and is side surface sectional drawing of a thermoelectric power generating apparatus. 本発明に係る熱電発電装置の一実施の形態を示す図であり、熱電変換モジュールの斜視図である。It is a figure which shows one Embodiment of the thermoelectric power generating apparatus which concerns on this invention, and is a perspective view of a thermoelectric conversion module. 本発明に係る熱電発電装置の一実施の形態を示す図であり、車両のシステム構成図である。1 is a diagram illustrating an embodiment of a thermoelectric generator according to the present invention, and is a system configuration diagram of a vehicle. 本発明に係る熱電発電装置の一実施の形態を示す図であり、故障診断プログラムのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the thermoelectric generator which concerns on this invention, and is a figure which shows the flowchart of a failure diagnosis program. 本発明に係る熱電発電装置の一実施の形態を示す図であり、故障診断処理の実施中のバッテリの電圧値の変化を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the thermoelectric power generating apparatus which concerns on this invention, and is a figure which shows the change of the voltage value of the battery in implementation of failure diagnosis processing. 本発明に係る熱電発電装置の一実施の形態を示す図であり、他の故障診断プログラムのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the thermoelectric generator which concerns on this invention, and is a figure which shows the flowchart of another failure diagnosis program. 本発明に係る熱電発電装置の一実施の形態を示す図であり、他の故障診断処理の実施中のバッテリの電圧値の変化を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the thermoelectric power generating apparatus which concerns on this invention, and is a figure which shows the change of the voltage value of the battery in implementation of another failure diagnosis process.

以下、本発明に係る熱電発電装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、本実施の形態では、熱電発電装置を、自動車等の車両に搭載される水冷式の多気筒の内燃機関、例えば4サイクルガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)に適用した場合について説明している。また、エンジンは、ガソリンエンジンに限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a thermoelectric generator according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the thermoelectric generator is applied to a water-cooled multi-cylinder internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile, for example, a four-cycle gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) will be described. Yes. The engine is not limited to a gasoline engine.

図1〜図8は、本発明に係る熱電発電装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図1に示すように、自動車等の車両に搭載される内燃機関としてのエンジン1は、吸気系から供給される空気と燃料供給系から供給される燃料とを適宜の空燃比で混合して成る混合気燃焼室に供給して燃焼させた後、この燃焼に伴って発生する排気ガスを排気系から大気に放出するようになっている。
1-8 is a figure which shows one Embodiment of the thermoelectric power generating apparatus which concerns on this invention.
First, the configuration will be described.
As shown in FIG. 1, an engine 1 as an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile is formed by mixing air supplied from an intake system and fuel supplied from a fuel supply system at an appropriate air-fuel ratio. After being supplied to the air-fuel mixture combustion chamber and combusted, the exhaust gas generated along with this combustion is discharged from the exhaust system to the atmosphere.

排気系は、エンジン1に取り付けられたエキゾーストマニホールド2と、このエキゾーストマニホールド2に球面継手3を介して連結された排気管4とを含んで構成されており、エキゾーストマニホールド2と排気管4とによって排気通路が形成されている。   The exhaust system includes an exhaust manifold 2 attached to the engine 1 and an exhaust pipe 4 connected to the exhaust manifold 2 via a spherical joint 3. The exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 4 An exhaust passage is formed.

球面継手3は、エキゾーストマニホールド2と排気管4との適度な揺動を許容するとともに、エンジン1の振動や動きを排気管4に伝達させないか、あるいは減衰して伝達するように機能する。
排気管4上には、2つの触媒5、6が直列に設置されており、この触媒5、6により排気ガスが浄化されるようになっている。
The spherical joint 3 allows moderate swinging of the exhaust manifold 2 and the exhaust pipe 4 and functions so as not to transmit the vibration and movement of the engine 1 to the exhaust pipe 4 or to attenuate and transmit them.
Two catalysts 5 and 6 are installed in series on the exhaust pipe 4, and the exhaust gas is purified by the catalysts 5 and 6.

この触媒5、6のうち、排気管4において排気ガスの排気方向の上流側に設置される触媒5は、所謂、スタートキャタリスタ(S/C)と呼ばれるものであり、排気管4において排気ガスの排気方向の下流側に設置される触媒6は、所謂、メインキャタリスタ(M/C)またはアンダーフロアキャタリスタ(U/F)と呼ばれるものである。   Among the catalysts 5 and 6, the catalyst 5 installed upstream in the exhaust gas exhaust direction in the exhaust pipe 4 is a so-called start catalyst (S / C). The catalyst 6 installed downstream in the exhaust direction is a so-called main catalyst (M / C) or underfloor catalyst (U / F).

これらの触媒5、6は、例えば三元触媒により構成されている。この三元触媒は、一酸化炭素(CO)、炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)を一括して化学反応により無害な成分に変化させるといった浄化作用を発揮する。   These catalysts 5 and 6 are constituted by, for example, a three-way catalyst. This three-way catalyst exhibits a purifying action in which carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and nitrogen oxide (NOx) are collectively changed to harmless components by a chemical reaction.

エンジン1の内部には、ウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケットにはロングライフクーラント(LLC)と呼ばれる冷却液(以下、単に冷却水と言う)が充填されている。   A water jacket is formed inside the engine 1, and the water jacket is filled with a coolant called long life coolant (LLC) (hereinafter simply referred to as coolant).

この冷却水は、エンジン1に取付けられた導出管8から導出された後、ラジエータ7に供給され、このラジエータ7から冷却水の還流管9を経てエンジン1に戻されるようになっている。
ラジエータ7は、ウォータポンプ10によって循環される冷却水を外気との熱交換により冷却するものである。
The cooling water is led out from the outlet pipe 8 attached to the engine 1 and then supplied to the radiator 7, and is returned from the radiator 7 to the engine 1 through the cooling water reflux pipe 9.
The radiator 7 cools the cooling water circulated by the water pump 10 by heat exchange with the outside air.

また、還流管9にはバイパス管12が連結されており、このバイパス管12と還流管9との間にはサーモスタット11が介装され、このサーモスタット11によって、ラジエータ7を流通する冷却水量とバイパス管12を流通する冷却水量とが調節されるようになっている。
例えば、エンジン1の暖機運転時においてはバイパス管12側の冷却水量が増加されて暖機が促進されるようになっている。
Further, a bypass pipe 12 is connected to the reflux pipe 9, and a thermostat 11 is interposed between the bypass pipe 12 and the reflux pipe 9. The amount of cooling water flowing through the pipe 12 is adjusted.
For example, during the warm-up operation of the engine 1, the amount of cooling water on the bypass pipe 12 side is increased to promote warm-up.

バイパス管12にはヒータ配管13が連結されており、このヒータ配管13の途中には、ヒータコア14が設けられている。このヒータコア14は、冷却水の熱を利用して車室内の暖房を行うための熱源である。   A heater pipe 13 is connected to the bypass pipe 12, and a heater core 14 is provided in the middle of the heater pipe 13. The heater core 14 is a heat source for heating the passenger compartment using the heat of the cooling water.

このヒータコア14によって暖められた空気は、ブロアファン15によって車室内に導入されるようになっている。なお、ヒータコア14とブロアファン15とによりヒータユニット16が構成されている。   The air heated by the heater core 14 is introduced into the vehicle interior by the blower fan 15. A heater unit 16 is configured by the heater core 14 and the blower fan 15.

また、ヒータ配管13には後述する熱電発電装置17に冷却水を供給する上流側配管18aが設けられており、熱電発電装置17と還流管9との間には熱電発電装置17から還流管9に冷却水を排出する下流側配管18bが設けられている。   The heater pipe 13 is provided with an upstream pipe 18 a for supplying cooling water to a thermoelectric generator 17 described later, and between the thermoelectric generator 17 and the reflux pipe 9, the thermoelectric generator 17 to the reflux pipe 9 are provided. A downstream pipe 18b for discharging the cooling water is provided.

このため、熱電発電装置17において排熱回収動作(この排熱回収動作の詳細については後述する)が行われている場合には、下流側配管18bを流れる冷却水は、上流側配管18aを流れる冷却水の温度よりも高くなる。   For this reason, when the exhaust heat recovery operation (details of this exhaust heat recovery operation will be described later) is performed in the thermoelectric generator 17, the cooling water flowing through the downstream pipe 18b flows through the upstream pipe 18a. It becomes higher than the temperature of the cooling water.

一方、エンジン1の排気系には、熱電発電装置17が設けられており、この熱電発電装置17は、エンジン1から排出される排気ガスの熱を回収し、排気ガスの熱エネルギーを電気エネルギーに変換するようになっている。   On the other hand, the exhaust system of the engine 1 is provided with a thermoelectric power generation device 17 that recovers the heat of the exhaust gas discharged from the engine 1 and converts the heat energy of the exhaust gas into electrical energy. It is supposed to convert.

図2に示すように、熱電発電装置17は、エンジン1から排出された排気ガスが導入される第1の排気管としての内管21と、内管21の外方に設けられ、内管21との間で受熱通路22を形成する排気管および第2の排気管としての外管23とを備えている。   As shown in FIG. 2, the thermoelectric generator 17 includes an inner pipe 21 as a first exhaust pipe into which the exhaust gas discharged from the engine 1 is introduced, and an outer pipe 21 provided outside the inner pipe 21. And an outer pipe 23 serving as a second exhaust pipe.

内管21の上流端は、排気管4に連結されており、内管21の内部には排気管4から排気ガスが導入されるバイパス通路25が形成されている。内管21は、支持部材24を介して外管23に固定されており、外管23の下流端は、テールパイプ19に連結されている。   The upstream end of the inner pipe 21 is connected to the exhaust pipe 4, and a bypass passage 25 into which exhaust gas is introduced from the exhaust pipe 4 is formed inside the inner pipe 21. The inner tube 21 is fixed to the outer tube 23 via a support member 24, and the downstream end of the outer tube 23 is connected to the tail pipe 19.

このため、エンジン1から排気管4を通して内管21のバイパス通路25に排出された排気ガスGは、バイパス通路25を通してテールパイプ19に排出された後、テールパイプ19から外気に排出される。
また、熱電発電装置17は、排気ガスGの排気方向に設置される複数の熱電変換モジュール27と筒状の冷却水管28とを備えている。
Therefore, the exhaust gas G discharged from the engine 1 through the exhaust pipe 4 to the bypass passage 25 of the inner pipe 21 is discharged to the tail pipe 19 through the bypass passage 25 and then discharged from the tail pipe 19 to the outside air.
In addition, the thermoelectric generator 17 includes a plurality of thermoelectric conversion modules 27 and a cylindrical cooling water pipe 28 that are installed in the exhaust direction of the exhaust gas G.

図3に示すように、熱電変換モジュール27は、高温部を構成する絶縁セラミックス製の受熱基板29と、低温部を構成する絶縁セラミックス製の放熱基板30との間に、ゼーベック効果により温度差に応じた起電力を発生するN型熱電変換素子31およびP型熱電変換素子32が複数個設置されており、N型熱電変換素子31およびP型熱電変換素子32が電極33a、33bを介して交互に直列に接続されている。また、隣接する熱電変換モジュール27は、配線35を介して電気的に連結されている。   As shown in FIG. 3, the thermoelectric conversion module 27 has a temperature difference due to the Seebeck effect between a heat receiving substrate 29 made of insulating ceramics constituting the high temperature portion and a heat dissipation substrate 30 made of insulating ceramics constituting the low temperature portion. A plurality of N-type thermoelectric conversion elements 31 and P-type thermoelectric conversion elements 32 that generate corresponding electromotive forces are installed, and the N-type thermoelectric conversion elements 31 and the P-type thermoelectric conversion elements 32 are alternately arranged via electrodes 33a and 33b. Connected in series. Adjacent thermoelectric conversion modules 27 are electrically connected via wiring 35.

この熱電変換モジュール27は、受熱基板29が外管23に対向して外管23に接触するとともに、放熱基板30が冷却水管28に対向して冷却水管28に接触しており、排気ガスGの排気方向に並列に設置されている。なお、図1では、図3に示す熱電変換モジュール27を簡略化している。   In this thermoelectric conversion module 27, the heat receiving substrate 29 faces the outer tube 23 and contacts the outer tube 23, and the heat dissipation substrate 30 faces the cooling water tube 28 and contacts the cooling water tube 28. It is installed in parallel with the exhaust direction. In FIG. 1, the thermoelectric conversion module 27 shown in FIG. 3 is simplified.

そして、熱電変換モジュール27は、受熱基板29と放熱基板30との温度差に応じて熱電発電を行うことにより、ケーブル34を介して後述する補機バッテリに電力を供給するようになっている。   The thermoelectric conversion module 27 supplies power to an auxiliary battery described later via the cable 34 by performing thermoelectric power generation according to the temperature difference between the heat receiving substrate 29 and the heat dissipation substrate 30.

なお、熱電変換モジュール27は、略正方形のプレート形状をしており、外管23および冷却水管28の間に密着させる必要があるため、外管23および冷却水管28は、多角形に形成されている。   Since the thermoelectric conversion module 27 has a substantially square plate shape and needs to be in close contact between the outer tube 23 and the cooling water tube 28, the outer tube 23 and the cooling water tube 28 are formed in a polygonal shape. Yes.

また、外管23および冷却水管28は、円形であってもよい。この場合には、熱電変換モジュール27の受熱基板29および放熱基板30等を湾曲させるようにすればよい。
冷却水管28は、上流側配管18aに連結される冷却水導入部28aおよび下流側配管18bに連結される冷却水排出部28bを備えている。
Further, the outer tube 23 and the cooling water tube 28 may be circular. In this case, the heat receiving substrate 29 and the heat radiating substrate 30 of the thermoelectric conversion module 27 may be curved.
The cooling water pipe 28 includes a cooling water introduction part 28a connected to the upstream pipe 18a and a cooling water discharge part 28b connected to the downstream pipe 18b.

この冷却水管28は、冷却水導入部28aから冷却水管28に導入された冷却水Wが排気ガスGの排気方向と同方向に流れるように、冷却水排出部28bに対して冷却水導入部28aが排気方向上流側に設けられている。   This cooling water pipe 28 has a cooling water introduction part 28a with respect to the cooling water discharge part 28b so that the cooling water W introduced into the cooling water pipe 28 from the cooling water introduction part 28a flows in the same direction as the exhaust direction of the exhaust gas G. Is provided upstream in the exhaust direction.

一方、内管21には連通部としての複数の連通孔36が形成されており、この連通孔36は、内管21の内部と受熱通路22とを連通している。この連通孔36は、内管21の円周方向に等間隔に形成されている。なお、連通孔36は、等間隔に形成されるものに限定されない。   On the other hand, a plurality of communication holes 36 as communication portions are formed in the inner pipe 21, and the communication holes 36 communicate the inside of the inner pipe 21 and the heat receiving passage 22. The communication holes 36 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the inner tube 21. The communication holes 36 are not limited to those formed at regular intervals.

また、支持部材24には支持部材24の円周方向に亘って等間隔に連通孔24aが形成されており、受熱通路22は、連通孔24aを通してテールパイプ19に連通している。なお、連通孔24aは、等間隔に形成されるものに限定されない。   The support member 24 has communication holes 24a formed at equal intervals in the circumferential direction of the support member 24. The heat receiving passage 22 communicates with the tail pipe 19 through the communication holes 24a. The communication holes 24a are not limited to those formed at regular intervals.

また、内管21には開閉弁26が設けられており、この開閉弁26は、内管21の下流端に設けられ、内管21を開閉するように外管23に回動自在に取付けられている。この開閉弁26は、開閉制御手段としてのアクチュエータ37によって開閉される。   The inner pipe 21 is provided with an on-off valve 26. The on-off valve 26 is provided at the downstream end of the inner pipe 21, and is rotatably attached to the outer pipe 23 so as to open and close the inner pipe 21. ing. The on-off valve 26 is opened and closed by an actuator 37 serving as an opening / closing control means.

図4に示すように、アクチュエータ37は、ECU(Electronic Control Unit)41によって制御されるようになっており、アクチュエータ37は、ECU41からの開信号および閉信号に基づいて開閉弁26を開閉制御する。   As shown in FIG. 4, the actuator 37 is controlled by an ECU (Electronic Control Unit) 41, and the actuator 37 controls the opening / closing valve 26 based on an open signal and a close signal from the ECU 41. .

ECU41は、CPU(Central Processing Unit)42、ROM(Read Only Memory)43、RAM(Random Access Memory)44および入出力インターフェース45等を含んだ電子制御回路から構成されている。   The ECU 41 includes an electronic control circuit including a CPU (Central Processing Unit) 42, a ROM (Read Only Memory) 43, a RAM (Random Access Memory) 44, an input / output interface 45, and the like.

CPU42は、ROM43に格納された故障診断プログラムに基づいて開閉弁26の故障の有無を診断するようになっている。ROM43は、故障診断プログラムを含んで構成されており、RAM44は、データの一時的な記憶を行ったり、ワークエリアを構成している。   The CPU 42 diagnoses the presence or absence of a failure of the on-off valve 26 based on a failure diagnosis program stored in the ROM 43. The ROM 43 includes a failure diagnosis program, and the RAM 44 temporarily stores data and configures a work area.

一方、図1、図4に示すように、エンジン1にはバッテリとしての補機バッテリ46の充電を行うオルタネータ47が設けられており、オルタネータ47は、エンジン1によって駆動されて発電を行うことにより、補機バッテリ46に充電するようになっている。   On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 4, the engine 1 is provided with an alternator 47 that charges an auxiliary battery 46 as a battery. The alternator 47 is driven by the engine 1 to generate electric power. The auxiliary battery 46 is charged.

また、エンジン1には水温センサ48が設けられており、この水温センサ48は、エンジン1を流れる冷却水温を検知してECU41に検知情報を出力するようになっている。なお、水温センサ48は、ヒータ配管13等に設けられてもよい。   Further, the engine 1 is provided with a water temperature sensor 48. The water temperature sensor 48 detects the temperature of the cooling water flowing through the engine 1 and outputs detection information to the ECU 41. The water temperature sensor 48 may be provided in the heater pipe 13 or the like.

また、排気管4には温度センサ54が設けられており、この温度センサ54は、排気管4に排出される排気ガスの温度を検知してECU41に検知情報を出力するようになっている。   The exhaust pipe 4 is provided with a temperature sensor 54. The temperature sensor 54 detects the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust pipe 4 and outputs detection information to the ECU 41.

また、車両には車速センサ49が設けられており、この車速センサ49は、例えば、車両の車輪の速度を検知する車輪速センサから構成され、車輪速を検知することにより検知信号をECU41に出力するようになっている。   The vehicle is provided with a vehicle speed sensor 49. The vehicle speed sensor 49 is composed of, for example, a wheel speed sensor that detects the speed of the wheel of the vehicle, and outputs a detection signal to the ECU 41 by detecting the wheel speed. It is supposed to be.

ECU41は、車速センサ49からの検知信号に基づいて車速を取得するとともに、単位時間当たりの車速の変化に基づいて車両の加速度または減速度を算出するようになっている。   The ECU 41 acquires the vehicle speed based on the detection signal from the vehicle speed sensor 49, and calculates the acceleration or deceleration of the vehicle based on the change in the vehicle speed per unit time.

また、エンジン1には回転数センサ50が設けられており、この回転数センサ50は、例えば、エンジン1のクランクシャフトの回転数を検知することにより、エンジン回転数に応じた信号をECU41に出力するようになっている。   The engine 1 is provided with a rotation speed sensor 50. The rotation speed sensor 50 detects the rotation speed of the crankshaft of the engine 1, for example, and outputs a signal corresponding to the engine rotation speed to the ECU 41. It is supposed to be.

また、熱電変換モジュール27のケーブル34は、DCDCコンバータ51を介して補機バッテリ46に接続されており、DCDCコンバータ51は、熱電変換モジュール27から出力された直流電圧を調整して補機バッテリ46に印加することにより、補機バッテリ46を充電するようになっている。   The cable 34 of the thermoelectric conversion module 27 is connected to the auxiliary battery 46 via the DCDC converter 51, and the DCDC converter 51 adjusts the direct current voltage output from the thermoelectric conversion module 27 to adjust the auxiliary battery 46. By applying the voltage to the auxiliary battery 46, the auxiliary battery 46 is charged.

また、本実施の形態のECU41は、回転数センサ50から出力されたエンジン回転数に基づいてアクチュエータ37を駆動することにより、開閉弁26の開閉制御を行うようになっている。   Further, the ECU 41 according to the present embodiment controls the opening / closing of the on / off valve 26 by driving the actuator 37 based on the engine speed output from the speed sensor 50.

具体的には、ECU41は、エンジン回転数が低・中回転域にあるときには、アクチュエータ37に閉信号を送信すると、アクチュエータ37が開閉弁26を図2に実線で示すように、閉位置に移動させることにより内管21を閉塞させる。
このとき、内管21に導入された排気ガスが連通孔36を通して受熱通路22に導入される。
Specifically, when the engine speed is in the low / medium speed range, the ECU 41 transmits a close signal to the actuator 37, and the actuator 37 moves the on-off valve 26 to the closed position as shown by a solid line in FIG. By doing so, the inner tube 21 is closed.
At this time, the exhaust gas introduced into the inner pipe 21 is introduced into the heat receiving passage 22 through the communication hole 36.

また、ECU41は、エンジン回転数が高回転域にあるときには、アクチュエータ37に開信号を送信すると、アクチュエータ37が開閉弁26を図2に破線で示すように、開位置に移動させることにより内管21を解放させる。
また、開閉弁26は、排気ガスの圧力が高いエンジン1の高回転域では、図2に破線で示すように、内管21を解放する。このため、熱電発電装置17は、排気ガスの背圧が高くなるのを防止して、排気性能が低下するのを防止することができる。
Further, when the engine speed is in the high speed range, the ECU 41 transmits an open signal to the actuator 37, and the actuator 37 moves the open / close valve 26 to the open position as shown by a broken line in FIG. 21 is released.
Further, the on-off valve 26 releases the inner pipe 21 in the high rotation range of the engine 1 where the exhaust gas pressure is high, as indicated by a broken line in FIG. For this reason, the thermoelectric power generation device 17 can prevent the exhaust gas from increasing in back pressure and prevent the exhaust performance from deteriorating.

また、図4に示すように、補機バッテリ46には電圧センサ52が設けられており、この電圧センサ52は、補機バッテリ46の電圧を検知して補機バッテリ46の電圧値に対応する検知信号をECU41に出力するようになっている。   As shown in FIG. 4, the auxiliary battery 46 is provided with a voltage sensor 52, which detects the voltage of the auxiliary battery 46 and corresponds to the voltage value of the auxiliary battery 46. A detection signal is output to the ECU 41.

ECU41は、アクチュエータ37に開信号または閉信号を出力したときの熱電変換モジュール27の電気的特性値の変化に基づいて、開閉弁26の故障を診断するようになっており、電圧センサ52と共に故障診断手段を構成している。   The ECU 41 diagnoses a failure of the on-off valve 26 based on a change in the electrical characteristic value of the thermoelectric conversion module 27 when an open signal or a close signal is output to the actuator 37. It constitutes a diagnostic means.

そして、ECU41は、開閉弁26が故障であるものと診断したときに、ウォーニングランプ53(図4参照)に異常信号を出力する。ウォーニングランプ53は、ECU41から異常信号を受信すると、点灯または点滅することで運転者に警告を行う。なお、本実施の形態では、補機バッテリ46の電圧値が電気的特性値を構成している。また、ウォーニングランプ53は、ブザー等の音または音声等によって警告を行ってもよい。   When the ECU 41 diagnoses that the on-off valve 26 is in failure, it outputs an abnormal signal to the warning lamp 53 (see FIG. 4). When the warning lamp 53 receives an abnormal signal from the ECU 41, the warning lamp 53 is lit or blinked to warn the driver. In the present embodiment, the voltage value of auxiliary battery 46 constitutes an electrical characteristic value. Further, the warning lamp 53 may warn by a sound such as a buzzer or a voice.

次に、作用を説明する。
エンジン1の冷間始動時には、触媒5、6、エンジン1の冷却水の全てが低温(外気温程度)になっている。
Next, the operation will be described.
When the engine 1 is cold started, the catalysts 5 and 6 and the cooling water of the engine 1 are all at a low temperature (about the outside temperature).

この状態からエンジン1が始動されると、エンジン1の始動に伴いエンジン1からエキゾーストマニホールド2を経て排気管4に、低温の排気ガスが排出されることになり、2つの触媒5、6が排気ガスにより昇温されることになる。   When the engine 1 is started from this state, a low-temperature exhaust gas is discharged from the engine 1 to the exhaust pipe 4 through the exhaust manifold 2 as the engine 1 starts, and the two catalysts 5 and 6 are exhausted. The temperature is raised by the gas.

また、冷却水がラジエータ7を通らずにバイパス管12を経てエンジン1に戻されることによって暖機運転が行われることになる。   Further, the cooling water is returned to the engine 1 through the bypass pipe 12 without passing through the radiator 7, so that the warm-up operation is performed.

エンジン1の冷間始動時には、例えば、エンジン1のアイドリングが行われて排気ガスの圧力が低いため、ECU41は、アクチュエータ37に閉信号を出力し、開閉弁26を閉じた状態にする。   When the engine 1 is cold-started, for example, because the engine 1 is idling and the pressure of the exhaust gas is low, the ECU 41 outputs a close signal to the actuator 37 to close the on-off valve 26.

このため、排気管4から内管21のバイパス通路25に導入された排気ガスが受熱通路22に導入され、受熱通路22を通過する排気ガスによって冷却水管28を流通する冷却水が昇温され、エンジン1の暖機が促される。   For this reason, the exhaust gas introduced from the exhaust pipe 4 into the bypass passage 25 of the inner pipe 21 is introduced into the heat receiving passage 22, and the cooling water flowing through the cooling water pipe 28 is heated by the exhaust gas passing through the heat receiving passage 22, The engine 1 is warmed up.

また、エンジン1の暖機後のエンジン1の低・中回転域では、ECU41は、アクチュエータ37に閉信号を出力するため、開閉弁26が閉じた状態となる。
このとき、排気管4から内管21のバイパス通路25に導入された排気ガスが受熱通路22に導入されるため、熱電変換モジュール27によって排気ガスの熱エネルギーが電気エネルギーに効率よく変換される。
Further, in the low / medium rotation range of the engine 1 after the engine 1 has been warmed up, the ECU 41 outputs a close signal to the actuator 37, so that the on-off valve 26 is closed.
At this time, since the exhaust gas introduced from the exhaust pipe 4 into the bypass passage 25 of the inner pipe 21 is introduced into the heat receiving passage 22, the thermoelectric conversion module 27 efficiently converts the thermal energy of the exhaust gas into electrical energy.

また、エンジン1の高回転域では、エンジン1の冷却性能を高める必要がある。エンジン1の高回転域では、ECU41は、アクチュエータ37に開信号を出力し、開閉弁26を解放する。   Further, it is necessary to improve the cooling performance of the engine 1 in the high rotation range of the engine 1. In the high speed range of the engine 1, the ECU 41 outputs an open signal to the actuator 37 and releases the on-off valve 26.

開閉弁26が解放されると、バイパス通路25とテールパイプ19が連通し、排気ガスは、受熱通路22を流れることがなく、バイパス通路25からテールパイプ19に直接、排出される。このため、高温の排気ガスによって冷却水管28を流通する冷却水が昇温されることがない。これに加えて、熱電変換モジュール27が高温の排気ガスに晒されて熱害を受けることがなく、熱電変換モジュール27が損傷するのを防止することができる。   When the on-off valve 26 is released, the bypass passage 25 and the tail pipe 19 communicate with each other, and the exhaust gas does not flow through the heat receiving passage 22 but is directly discharged from the bypass passage 25 to the tail pipe 19. For this reason, the temperature of the cooling water flowing through the cooling water pipe 28 is not increased by the high-temperature exhaust gas. In addition, it is possible to prevent the thermoelectric conversion module 27 from being damaged by being exposed to high-temperature exhaust gas and not being damaged by heat.

このとき、サーモスタット11によってバイパス管12と還流管9との連通が遮断されるので、エンジン1から導出管8を介して導出された冷却水がラジエータ7を介して還流管9に導出される。このため、エンジン1に低温の冷却水が供給され、エンジン1の冷却性能を高めることができる。   At this time, since the thermostat 11 blocks communication between the bypass pipe 12 and the reflux pipe 9, the cooling water led out from the engine 1 through the lead-out pipe 8 is led out to the reflux pipe 9 through the radiator 7. For this reason, low-temperature cooling water is supplied to the engine 1, and the cooling performance of the engine 1 can be enhanced.

また、エンジン1の高回転域では開閉弁26が解放されるので、バイパス通路25を流れる排気ガスの背圧が高くなることがなく、排気ガスの排気性能が低下するのを防止することができる。   Further, since the on-off valve 26 is released in the high rotation range of the engine 1, the back pressure of the exhaust gas flowing through the bypass passage 25 does not increase, and it is possible to prevent the exhaust gas exhaust performance from being deteriorated. .

次に、図5に示すフローチャートに基づいて熱電変換モジュール27の故障診断処理を説明する。なお、図5に示す故障診断プログラムのフローチャートは、ROM43に記憶された故障診断プログラムであり、この故障診断プログラムは、CPU42によって実行される。   Next, failure diagnosis processing of the thermoelectric conversion module 27 will be described based on the flowchart shown in FIG. Note that the flowchart of the failure diagnosis program shown in FIG. 5 is a failure diagnosis program stored in the ROM 43, and this failure diagnosis program is executed by the CPU.

まず、CPU42は、電圧センサ52からの検知信号に基づいて補機バッテリ46の電圧が最低レベル値以上であるか否かを判別する(ステップS1)。CPU42は、補機バッテリ46の電圧が最低レベル値未満であるものと判断すると、補機バッテリ46のバッテリ上がりの可能性が高いものと判断して、故障診断処理を実行せずに今回の処理を終了する。   First, the CPU 42 determines whether or not the voltage of the auxiliary battery 46 is equal to or higher than the minimum level value based on the detection signal from the voltage sensor 52 (step S1). If the CPU 42 determines that the voltage of the auxiliary battery 46 is less than the minimum level value, the CPU 42 determines that the battery of the auxiliary battery 46 is likely to run out, and performs the current process without executing the failure diagnosis process. Exit.

CPU42は、補機バッテリ46の電圧が最低レベル値以上と判断すると、車速センサ49からの検知情報に基づいて車両が定常走行であるか否かを判別する(ステップS2)。
CPU42は、車両の加速時または減速時であるものと判断した場合には、補機バッテリ46の電圧が不安定であるものと判断して、故障診断処理を実行せずに今回の処理を終了する。また、CPU42は、車両が定常走行であるものと判断した場合には、補機バッテリ46の電圧が安定状態にあるものと判断して、温度センサ54からの検知情報に基づいて排気ガスの温度が所定温度以上であるか否かを判断する(ステップS3)。
If the CPU 42 determines that the voltage of the auxiliary battery 46 is equal to or higher than the minimum level value, the CPU 42 determines whether or not the vehicle is in steady running based on detection information from the vehicle speed sensor 49 (step S2).
If the CPU 42 determines that the vehicle is accelerating or decelerating, the CPU 42 determines that the voltage of the auxiliary battery 46 is unstable and ends the current process without executing the failure diagnosis process. To do. If the CPU 42 determines that the vehicle is in steady running, the CPU 42 determines that the voltage of the auxiliary battery 46 is in a stable state and determines the temperature of the exhaust gas based on detection information from the temperature sensor 54. Is determined to be equal to or higher than a predetermined temperature (step S3).

CPU42は、排気ガスの温度が所定温度未満であると判断した場合には、故障診断処理を実行せずに今回の処理を終了する。すなわち、排気ガスの温度が低い場合には、熱電発電装置17の受熱基板29に伝達される排気ガスの温度が低く、すなわち、排気ガスの熱量が小さくて熱電発電装置17の発電量が低い。   When the CPU 42 determines that the temperature of the exhaust gas is lower than the predetermined temperature, the CPU 42 ends the current process without executing the failure diagnosis process. That is, when the temperature of the exhaust gas is low, the temperature of the exhaust gas transmitted to the heat receiving substrate 29 of the thermoelectric generator 17 is low, that is, the amount of heat of the exhaust gas is small and the power generation amount of the thermoelectric generator 17 is low.

熱電発電装置17の発電量が低いと、補機バッテリ46に充電される電圧が低く、補機バッテリ46の電圧の変化が小さいため、熱電変換モジュール27の作動状態を精度よく判定できないため、CPU42は、熱電変換モジュール27の故障診断処理を実施しない。   If the amount of power generated by the thermoelectric generator 17 is low, the voltage charged in the auxiliary battery 46 is low and the change in the voltage of the auxiliary battery 46 is small. Therefore, the operating state of the thermoelectric conversion module 27 cannot be accurately determined. Does not perform failure diagnosis processing of the thermoelectric conversion module 27.

CPU42は、排気ガスの温度が所定温度以上であると判断した場合には、水温センサ48からの検知情報に基づいて水温が所定温度未満であるか否かを判別する(ステップS4)。   When determining that the temperature of the exhaust gas is equal to or higher than the predetermined temperature, the CPU 42 determines whether or not the water temperature is lower than the predetermined temperature based on detection information from the water temperature sensor 48 (step S4).

CPU42は、水温の温度が所定温度以上であると判断した場合には、エンジン1に供給される冷却水温が高温であり、エンジン1のオーバーヒートが発生する可能性が高いものと判断して、故障診断処理を実施せずに今回の処理を終了する。   If the CPU 42 determines that the water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the CPU 42 determines that the temperature of the cooling water supplied to the engine 1 is high and the engine 1 is likely to be overheated. The current process is terminated without performing the diagnosis process.

すなわち、冷却水の温度が高い場合に、受熱通路22に排気ガスを導入して冷却水と排気ガスとの熱交換を行うと、高温の排気ガスによって冷却水温がより一層高くなるため、CPU42は、アクチュエータ37に開信号を出力して開閉弁26を解放して排気ガスを受熱通路22に導入しない。このときには、冷却水の冷却を優先して行うことで、エンジン1のオーバーヒートを防止する処理を行う。   That is, when the temperature of the cooling water is high and the exhaust gas is introduced into the heat receiving passage 22 and heat exchange is performed between the cooling water and the exhaust gas, the temperature of the cooling water is further increased by the high-temperature exhaust gas. Then, an open signal is output to the actuator 37 to release the on-off valve 26 so that the exhaust gas is not introduced into the heat receiving passage 22. At this time, processing for preventing overheating of the engine 1 is performed by giving priority to cooling of the cooling water.

また、CPU42は、冷却水の温度が所定温度未満であるものと判断した場合には、オルタネータ47による発電を中止した後(ステップS5)、アクチュエータ37に開信号を出力する(ステップS6)。
次いで、CPU42は、アクチュエータ37に開信号を出力してからの補機バッテリ46の電圧値の推移を一定の時間だけモニタする(ステップS7)。
If the CPU 42 determines that the temperature of the cooling water is lower than the predetermined temperature, the CPU 42 stops power generation by the alternator 47 (step S5) and then outputs an open signal to the actuator 37 (step S6).
Next, the CPU 42 monitors the transition of the voltage value of the auxiliary battery 46 after outputting the open signal to the actuator 37 for a predetermined time (step S7).

ここで、開閉弁26が開弁されると、エンジン1から排出された排気ガスが受熱通路22を経ずに内管21を通してテールパイプ19に排出されるので、熱電変換モジュール27の発電が行われない。
このため、開閉弁26が開信号に応じて開弁するように正常に動作していれば、図6のAに示すように、補機バッテリ46の電圧値は、減少するように推移する。
Here, when the on-off valve 26 is opened, the exhaust gas discharged from the engine 1 is discharged to the tail pipe 19 through the inner pipe 21 without passing through the heat receiving passage 22, so that the thermoelectric conversion module 27 generates power. I will not.
For this reason, if the on-off valve 26 is operating normally so as to open in response to the open signal, the voltage value of the auxiliary battery 46 changes so as to decrease, as shown in FIG.

また、開閉弁26が閉弁されると、エンジン1から排出された排気ガスが受熱通路22に導入されるので、熱電変換モジュール27の発電が行われ、補機バッテリ46に蓄電される。このため、開閉弁26が開信号に応じて開弁しなければ、すなわち、閉弁した状態となると、図6のBに示すように、補機バッテリ46の電圧値は、増加するように推移する。   When the on-off valve 26 is closed, the exhaust gas discharged from the engine 1 is introduced into the heat receiving passage 22, so that the thermoelectric conversion module 27 generates power and is stored in the auxiliary battery 46. For this reason, if the on-off valve 26 does not open in response to the open signal, that is, when the open / close valve 26 is closed, the voltage value of the auxiliary battery 46 increases as shown in FIG. 6B. To do.

CPU42は、補機バッテリ46の電圧値の推移をモニタした結果、補機バッテリ46の電圧値が減少するように推移しているか否かを判別し(ステップS8)、補機バッテリ46の電圧値が減少するように推移していれば、開閉弁26が正常動作しているものと判断して今回の処理を終了する。   As a result of monitoring the transition of the voltage value of the auxiliary battery 46, the CPU 42 determines whether or not the voltage value of the auxiliary battery 46 is decreasing (step S8), and the voltage value of the auxiliary battery 46 is determined. If so, it is determined that the on-off valve 26 is operating normally, and the current process is terminated.

また、CPU42は、補機バッテリ46の電圧値の推移をモニタした結果、補機バッテリ46の電圧値が増加するように推移していれば、開閉弁26の作動不良であると判断してウォーニングランプ53に異常信号を出力して(ステップS9)、今回の処理を終了する。   Further, the CPU 42 determines that the on-off valve 26 is malfunctioning if the voltage value of the auxiliary battery 46 increases as a result of monitoring the change of the voltage value of the auxiliary battery 46 and warns. An abnormal signal is output to the lamp 53 (step S9), and the current process is terminated.

ウォーニングランプ53は、CPU42から異常信号が入力すると、点灯または点滅することにより、運転者に開閉弁26が正常に作動していないことを警告する。   When an abnormal signal is input from the CPU 42, the warning lamp 53 is lit or blinked to warn the driver that the on-off valve 26 is not operating normally.

このように本実施の形態では、CPU42が、アクチュエータ37に開信号を送信したときに、補機バッテリ46に既存の電圧センサ52から出力された電圧値に基づいて開閉弁26の故障の有無を診断するので、開閉弁26の開閉を検知する専用のセンサを不要にして、熱電発電装置17の製造コストが増大するのを防止することができる。   As described above, in the present embodiment, when the CPU 42 transmits an open signal to the actuator 37, whether or not the on-off valve 26 has failed is determined based on the voltage value output from the existing voltage sensor 52 to the auxiliary battery 46. Since the diagnosis is performed, a dedicated sensor for detecting the opening / closing of the on-off valve 26 is not required, and the manufacturing cost of the thermoelectric generator 17 can be prevented from increasing.

また、本実施の形態では、CPU42が、排気ガスの温度が所定温度以上であることを条件として、開閉弁26の故障の診断を実施しているので、排気ガス温度の低温時には熱電変換モジュール27に伝達される熱量が低いことから熱電変換モジュール27の発電量が低下するのに対して、熱電変換モジュール27の発電量が大きい排気ガス温度が高温の場合に、開閉弁26の故障の診断を実施することができる。このため、補機バッテリ46の電圧値を高精度に検出することができる。   In the present embodiment, since the CPU 42 diagnoses the failure of the on-off valve 26 on the condition that the temperature of the exhaust gas is equal to or higher than a predetermined temperature, the thermoelectric conversion module 27 is used when the exhaust gas temperature is low. On the other hand, when the exhaust gas temperature at which the power generation amount of the thermoelectric conversion module 27 is large and the exhaust gas temperature is high, the power generation amount of the thermoelectric conversion module 27 is reduced due to the low amount of heat transferred to. Can be implemented. For this reason, the voltage value of the auxiliary battery 46 can be detected with high accuracy.

また、本実施の形態のCPU42は、車両が定常走行であることを条件として、開閉弁26の故障の診断を実施するので、車両の加減速時等のように定常走行でない場合には、補機バッテリ46の電圧値の変動が大きく補機バッテリ46の電圧値が不安定となるのに対して、補機バッテリ46の電圧値が安定した車両の定常走行時に開閉弁26の故障の診断を実施することができる。このため、補機バッテリ46の電気的特性値を高精度に検出することができる。   In addition, since the CPU 42 according to the present embodiment diagnoses the failure of the on-off valve 26 on the condition that the vehicle is in steady running, if the vehicle is not in steady running such as when the vehicle is accelerating / decelerating, etc. While the voltage value of the auxiliary battery 46 is large and the voltage value of the auxiliary battery 46 becomes unstable, the failure of the on-off valve 26 is diagnosed during steady running of the vehicle in which the voltage value of the auxiliary battery 46 is stable. Can be implemented. For this reason, the electrical characteristic value of the auxiliary battery 46 can be detected with high accuracy.

また、本実施の形態のCPU42は、開閉弁26の故障診断の実施中に熱電変換モジュール27以外の発電を中止し、補機バッテリ46の電圧値の変化に基づいて、開閉弁26の故障の診断を実施している。   Further, the CPU 42 according to the present embodiment stops power generation other than the thermoelectric conversion module 27 during the failure diagnosis of the on-off valve 26, and the failure of the on-off valve 26 is determined based on the change in the voltage value of the auxiliary battery 46. A diagnosis is being carried out.

このため、熱電変換モジュール27からの電力のみを補機バッテリ46に蓄電して、補機バッテリ46の電圧値の変化に基づいて開閉弁26の故障を確実に診断することができる。   For this reason, only the electric power from the thermoelectric conversion module 27 is stored in the auxiliary battery 46, and the failure of the on-off valve 26 can be reliably diagnosed based on the change in the voltage value of the auxiliary battery 46.

なお、本実施の形態では、CPU42がアクチュエータ37に開信号を出力して補機バッテリ46の電圧値の推移をモニタしているが、これに限らず、CPU42がアクチュエータ37に閉信号を出力して補機バッテリ46の電圧値の推移をモニタしてもよい。   In this embodiment, the CPU 42 outputs an open signal to the actuator 37 to monitor the transition of the voltage value of the auxiliary battery 46. However, the present invention is not limited to this, and the CPU 42 outputs a close signal to the actuator 37. Thus, the transition of the voltage value of the auxiliary battery 46 may be monitored.

具体的には、図7に示すように、CPU42は、オルタネータ47の発電を停止した後(ステップS5)、アクチュエータ37に閉信号を出力する(ステップS16)。   Specifically, as shown in FIG. 7, after stopping the power generation of the alternator 47 (step S5), the CPU 42 outputs a close signal to the actuator 37 (step S16).

次いで、CPU42は、アクチュエータ37に閉信号を出力してからの補機バッテリ46の電圧値の推移を一定の時間だけモニタする(ステップS17)。   Next, the CPU 42 monitors the transition of the voltage value of the auxiliary battery 46 after outputting the close signal to the actuator 37 for a predetermined time (step S17).

ここで、開閉弁26が閉弁されると、エンジン1から排出された排気ガスが受熱通路22に導入されるので、熱電変換モジュール27の発電が行われ、補機バッテリ46に蓄電される。このため、開閉弁26が閉信号に応じて正常に動作していれば、図8のA1で示すように補機バッテリ46の電圧値は、増加するように推移する。   Here, when the on-off valve 26 is closed, the exhaust gas discharged from the engine 1 is introduced into the heat receiving passage 22, so that the thermoelectric conversion module 27 generates power and is stored in the auxiliary battery 46. For this reason, if the on-off valve 26 is operating normally in response to the close signal, the voltage value of the auxiliary battery 46 changes so as to increase as indicated by A1 in FIG.

また、開閉弁26が開弁されると、エンジン1から排出された排気ガスが受熱通路22を経ずに内管21を通してテールパイプ19に排出されるので、熱電変換モジュール27の発電が行われない。   When the on-off valve 26 is opened, the exhaust gas discharged from the engine 1 is discharged to the tail pipe 19 through the inner pipe 21 without passing through the heat receiving passage 22, so that the thermoelectric conversion module 27 generates power. Absent.

このため、開閉弁26が閉信号に応じて閉弁しないと、すなわち、開閉弁26が開弁した状態となると、図8のB1に示すように、補機バッテリ46の電圧値は、減少するように推移する。   For this reason, if the on-off valve 26 does not close in response to the close signal, that is, if the on-off valve 26 is opened, the voltage value of the auxiliary battery 46 decreases as shown in B1 of FIG. It changes as follows.

CPU42は、補機バッテリ46の電圧値の推移をモニタした結果、補機バッテリ46の電圧値が増加するように推移しているか否かを判別し(ステップS18)、補機バッテリ46の電圧値が増加するように推移していれば、開閉弁26が正常動作しているものと判断して今回の処理を終了する。   As a result of monitoring the transition of the voltage value of the auxiliary battery 46, the CPU 42 determines whether or not the voltage value of the auxiliary battery 46 is increasing (step S18), and the voltage value of the auxiliary battery 46 is determined. If the transition is so as to increase, it is determined that the on-off valve 26 is operating normally, and the current process is terminated.

また、CPU42は、補機バッテリ46の電圧値の推移をモニタした結果、補機バッテリ46の電圧値が減少するように推移していれば、開閉弁26の作動不良であると判断してウォーニングランプ53に異常信号を出力して(ステップS19)、今回の処理を終了する。   Further, if the CPU 42 monitors the transition of the voltage value of the auxiliary battery 46 and the voltage value of the auxiliary battery 46 has decreased, the CPU 42 determines that the on-off valve 26 is malfunctioning and gives a warning. An abnormal signal is output to the lamp 53 (step S19), and the current process is terminated.

なお、内燃機関のみを有する車両に代えて、内燃機関と電気モータとを備え、電気モータの電力を蓄電する高圧バッテリを有するハイブリッド車両に適用する場合には、ステップS5の処理は、高圧バッテリによる補機バッテリへの充電中止という処理になる。
このようにCPU42が、アクチュエータ37に閉信号を送信したときに、補機バッテリ46に既存の電圧センサ52から出力された電圧値に基づいて開閉弁26の故障の有無を診断しても、開閉弁26の開閉を検知する専用のセンサを不要にして、熱電発電装置17の製造コストが増大するのを防止することができる。
When applied to a hybrid vehicle that includes an internal combustion engine and an electric motor and has a high voltage battery that stores electric power of the electric motor instead of the vehicle having only the internal combustion engine, the process of step S5 is performed by the high voltage battery. The process is to stop charging the auxiliary battery.
As described above, when the CPU 42 transmits a close signal to the actuator 37, even if the on / off valve 26 is diagnosed for failure based on the voltage value output from the existing voltage sensor 52 to the auxiliary battery 46, the CPU 42 A dedicated sensor for detecting the opening / closing of the valve 26 is not required, and an increase in the manufacturing cost of the thermoelectric generator 17 can be prevented.

また、本実施の形態では、電気的特性値として、電圧センサ52によって補機バッテリ46の電圧値を検知しているが、補機バッテリ46の電流や電力を検知するセンサを設け、電気的特性値として電流値や電力値を検知してもよい。   In the present embodiment, the voltage value of the auxiliary battery 46 is detected by the voltage sensor 52 as the electric characteristic value. However, a sensor for detecting the current and electric power of the auxiliary battery 46 is provided to provide the electric characteristic value. A current value or a power value may be detected as the value.

また、本実施の形態では、CPU42が、補機バッテリ46の電圧値に基づいて熱電変換モジュール27の電圧値の推移をモニタしているが、これに限定されるものではない。   In the present embodiment, the CPU 42 monitors the transition of the voltage value of the thermoelectric conversion module 27 based on the voltage value of the auxiliary battery 46, but is not limited to this.

例えば、CPU42は、開閉弁26に開信号を出力した後に熱電変換モジュール27の電圧値の変化を電圧センサによって検知し、熱電変換モジュール27の電圧値が増大する傾向にある場合には、熱電変換モジュール27の故障と判断するようにしてもよい。   For example, the CPU 42 detects a change in the voltage value of the thermoelectric conversion module 27 with a voltage sensor after outputting an open signal to the on-off valve 26, and if the voltage value of the thermoelectric conversion module 27 tends to increase, the thermoelectric conversion It may be determined that the module 27 has failed.

また、CPU42は、開閉弁26に閉信号を出力した後に熱電変換モジュール27の電圧値の変化を電圧センサによって検知し、熱電変換モジュール27の電圧値が減少する傾向にある場合には、熱電変換モジュール27の故障と判断するようにしてもよい。   Further, the CPU 42 detects a change in the voltage value of the thermoelectric conversion module 27 after outputting a close signal to the on-off valve 26 by a voltage sensor, and if the voltage value of the thermoelectric conversion module 27 tends to decrease, the thermoelectric conversion It may be determined that the module 27 has failed.

以上のように、本発明に係る熱電発電装置は、開閉弁の作動を検知する専用のセンサを用いることなしに、開閉弁の故障を検知することができるという効果を有し、内燃機関から排出される排気ガスを利用して熱電発電を行う熱電発電装置等として有用である。   As described above, the thermoelectric generator according to the present invention has the effect of being able to detect a failure of the on-off valve without using a dedicated sensor for detecting the operation of the on-off valve, and is discharged from the internal combustion engine. It is useful as a thermoelectric power generation apparatus that performs thermoelectric power generation using the exhaust gas generated.

1 エンジン(内燃機関)
17 熱電発電装置
21 内管(第1の排気管)
22 受熱通路
23 外管(第2の排気管)
25 バイパス通路
26 開閉弁
27 熱電変換モジュール
28 冷却水管
29 受熱基板(高温部)
30 放熱基板(低温部)
37 アクチュエータ(開閉制御手段)
41 ECU(故障診断手段)
46 補機バッテリ(バッテリ)
52 電圧センサ(故障診断手段)
1 engine (internal combustion engine)
17 Thermoelectric generator 21 Inner pipe (first exhaust pipe)
22 heat receiving passage 23 outer pipe (second exhaust pipe)
25 Bypass passage 26 On-off valve 27 Thermoelectric conversion module 28 Cooling water pipe 29 Heat receiving substrate (high temperature part)
30 Heat dissipation substrate (low temperature part)
37 Actuator (open / close control means)
41 ECU (failure diagnosis means)
46 Auxiliary battery
52 Voltage sensor (fault diagnosis means)

Claims (5)

内燃機関から排出された排気ガスが導入されるバイパス通路を形成する第1の排気管と、前記第1の排気管と同軸上に設けられ、前記第1の排気管との間で受熱通路を形成する第2の排気管と、前記第1の排気管に低温部が対向するとともに、冷却水が流通する冷却水管に低温部が対向し、前記高温部と前記低温部との温度差に応じて熱電発電を行う熱電変換モジュールと、前記第1の排気管を開閉して排気ガスの排気経路を前記バイパス通路と前記受熱通路のいずれか一方に切換える開閉弁と、前記開閉弁を開閉制御する開閉制御手段とを含んで構成される熱電発電装置であって、
前記開閉制御手段に開信号または閉信号を送信したときの前記熱電変換モジュールの電気的特性値に基づいて前記開閉弁の故障の有無を診断する故障診断手段を有することを特徴とする熱電発電装置。
A first exhaust pipe that forms a bypass passage through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced, and the first exhaust pipe are provided coaxially, and a heat receiving passage is provided between the first exhaust pipe and the first exhaust pipe. The low temperature part faces the second exhaust pipe to be formed and the first exhaust pipe, and the low temperature part faces the cooling water pipe through which the cooling water flows, and according to the temperature difference between the high temperature part and the low temperature part A thermoelectric conversion module that performs thermoelectric power generation, an on-off valve that opens and closes the first exhaust pipe to switch an exhaust gas exhaust path to one of the bypass passage and the heat-receiving passage, and opens and closes the on-off valve. A thermoelectric generator comprising an opening / closing control means,
A thermoelectric generator having failure diagnosis means for diagnosing the presence or absence of a failure of the on-off valve based on an electrical characteristic value of the thermoelectric conversion module when an open signal or a close signal is transmitted to the open / close control means .
故障診断手段は、前記熱電変換モジュールによって発電された電力を蓄電するバッテリの電気的特性値に基づいて前記開閉弁の故障の有無を診断することを特徴とする請求項1に記載の熱電発電装置。   2. The thermoelectric generator according to claim 1, wherein the failure diagnosis unit diagnoses the presence or absence of a failure of the on-off valve based on an electrical characteristic value of a battery that stores electric power generated by the thermoelectric conversion module. . 前記故障診断手段は、排気ガスの温度が所定温度以上であることを条件として、前記開閉弁の故障の診断を実施する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。   3. The thermoelectric generator according to claim 1, wherein the failure diagnosis unit diagnoses the failure of the on-off valve on condition that the temperature of the exhaust gas is equal to or higher than a predetermined temperature. 前記故障診断手段は、車両が定常走行であることを条件として、前記開閉弁の故障の診断を実施することを特徴とする請求項2に記載の熱電発電装置。   The thermoelectric generator according to claim 2, wherein the failure diagnosis means diagnoses the failure of the on-off valve on condition that the vehicle is in steady running. 前記故障診断手段は、前記開閉弁の故障診断の実施中に前記熱電変換モジュール以外の発電を中止し、前記バッテリの電圧値の変化に基づいて、前記開閉弁の故障の診断を実施することを特徴とする請求項2または請求項4に記載の熱電発電装置。   The failure diagnosing unit stops power generation other than the thermoelectric conversion module during the failure diagnosis of the on-off valve, and performs a diagnosis of the on-off valve failure based on a change in the voltage value of the battery. The thermoelectric power generator according to claim 2 or 4, wherein
JP2012007986A 2012-01-18 2012-01-18 Thermoelectric power generation device Pending JP2013147974A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012007986A JP2013147974A (en) 2012-01-18 2012-01-18 Thermoelectric power generation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012007986A JP2013147974A (en) 2012-01-18 2012-01-18 Thermoelectric power generation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013147974A true JP2013147974A (en) 2013-08-01

Family

ID=49045723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012007986A Pending JP2013147974A (en) 2012-01-18 2012-01-18 Thermoelectric power generation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013147974A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105627788A (en) * 2014-08-20 2016-06-01 财团法人工业技术研究院 Waste heat exchange structure
WO2017221565A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-28 株式会社デンソー Thermoelectric power generation device
CN108120317A (en) * 2016-11-29 2018-06-05 马勒国际有限公司 Heat exchanger, in particular for the exhaust heat exchanger of motor vehicles
JP2019114614A (en) * 2017-12-21 2019-07-11 株式会社デンソー Abnormality detection device of heat exchanger
CN111542686A (en) * 2018-01-12 2020-08-14 纬湃科技有限责任公司 Apparatus and method for heating a device for exhaust gas aftertreatment

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105627788A (en) * 2014-08-20 2016-06-01 财团法人工业技术研究院 Waste heat exchange structure
CN105627788B (en) * 2014-08-20 2017-10-20 财团法人工业技术研究院 Waste heat exchange structure
US9915184B2 (en) 2014-08-20 2018-03-13 Industrial Technology Research Institute Waste heat exchanger
WO2017221565A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-28 株式会社デンソー Thermoelectric power generation device
JP2017229135A (en) * 2016-06-21 2017-12-28 株式会社デンソー Thermoelectric power generation device
CN108120317A (en) * 2016-11-29 2018-06-05 马勒国际有限公司 Heat exchanger, in particular for the exhaust heat exchanger of motor vehicles
JP2019114614A (en) * 2017-12-21 2019-07-11 株式会社デンソー Abnormality detection device of heat exchanger
JP7087376B2 (en) 2017-12-21 2022-06-21 株式会社デンソー Heat exchanger anomaly detector
CN111542686A (en) * 2018-01-12 2020-08-14 纬湃科技有限责任公司 Apparatus and method for heating a device for exhaust gas aftertreatment
US11549421B2 (en) 2018-01-12 2023-01-10 Vitesco Technologies GmbH Apparatus and method for heating a device for exhaust gas after-treatment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5835353B2 (en) Thermoelectric generator
JP5708606B2 (en) Thermoelectric generator
JP5125576B2 (en) Abnormality judgment system for electrically heated catalyst device
JP5804089B2 (en) Thermoelectric generator
CN111441851B (en) Abnormality detection device for electrically heated catalyst
US8997470B2 (en) Exhaust gas purifying device for internal combustion engine
JP2013147974A (en) Thermoelectric power generation device
JP5737151B2 (en) Thermoelectric generator
JP5737139B2 (en) Thermoelectric generator
CN110872969B (en) Vehicle and control method of vehicle
JP5939138B2 (en) Thermoelectric generator
CN111441850B (en) Abnormality detection device for electrically heated catalyst
JP2004332596A (en) Thermoelectric generating set
US10260397B2 (en) Thermoelectric generating apparatus of vehicle and method for controlling the same
JP2013110218A (en) Thermoelectric generator
JP2008190439A (en) Exhaust heat recovery device
JP2013093466A (en) Thermoelectric generator
JP5786766B2 (en) Abnormality judgment system for electrically heated catalyst device
JP6001423B2 (en) Thermo actuator
JP2013150419A (en) Thermoelectric generator
JP2013150420A (en) Thermoelectric generator
JP2015017502A (en) Control device for hybrid vehicle
JP2005150653A (en) Waste heat energy recovery apparatus
JP6459387B2 (en) Vehicle diagnostic system and vehicle diagnostic method
JP2013092125A (en) Thermoelectric generator