JPH11229867A - Exhaust heat generation system - Google Patents

Exhaust heat generation system

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JPH11229867A
JPH11229867A JP10032893A JP3289398A JPH11229867A JP H11229867 A JPH11229867 A JP H11229867A JP 10032893 A JP10032893 A JP 10032893A JP 3289398 A JP3289398 A JP 3289398A JP H11229867 A JPH11229867 A JP H11229867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust heat
temperature
exhaust
heat power
power generation
Prior art date
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Pending
Application number
JP10032893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Munekiyo
清 正 幸 宗
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11229867A publication Critical patent/JPH11229867A/en
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent damage of a thermo electric element and the like by protecting the thermo electric element for exhaust heat generation from being heated so as not to exceed the limited temperature for use. SOLUTION: An exhaust heat generation system is composed of an exhaust heat generation unit 11 disposed at the intermediate position of an exhaust pipe 10 of an engine for generating power by collecting thermal energy of the exhaust heat flowing through the exhaust pipe 10, a bypass exhaust pipe 12 branched from the exhaust pipe 10 upstream of the exhaust heat generation unit 11 for bypassing, a flow control valve 13 for controlling flow rate of the exhaust gas passing through the exhaust heat generation unit 11, a controller 15 for reading temperature information output from the exhaust heat generation unit 11 and controlling the opening of the flow control valve 13, an engine control unit 16 for outputting control signals by detecting information on engine operation, and the like. The opening of the flow control valve 13 can also be controlled by the signal according to the opening of acceleration output from the engine control unit 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載の
エンジンから排出される排気の熱エネルギを回収して発
電を行う排熱発電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust heat power generator for recovering thermal energy of exhaust gas discharged from an engine mounted on an automobile or the like and generating power.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の自動車用排熱発電装置としては、
例えば、特開平6−81639号公報に示すようなもの
がある。
2. Description of the Related Art Conventional exhaust heat power generators for automobiles include:
For example, there is one as shown in JP-A-6-81639.

【0003】このような排熱発電装置は、図11に示す
ように、エンジン(不図示)に接続されて排気を外部に
導くための排気管1と、この排気管の途中に設けられた
排熱発電ユニット2と、排気管1から分岐して排熱発電
ユニット2をバイパスするバイパス排気管3と、排熱発
電ユニット2の上流側あるいは下流側に設けられて排熱
発電ユニット2内を通過する排気の流量を調整する流量
調整バルブ4と、排気管1の後端側に設けられた消音器
5と、排熱発電ユニット2の温度を検出し流量調整バル
ブ4の開度を調整するコントローラ6等を備えるもので
ある。
[0003] As shown in FIG. 11, such an exhaust heat power generation device has an exhaust pipe 1 connected to an engine (not shown) for guiding exhaust gas to the outside, and an exhaust pipe provided in the middle of the exhaust pipe. A thermoelectric generation unit 2, a bypass exhaust pipe 3 branching off from the exhaust pipe 1 and bypassing the exhaust heat generation unit 2, and being provided upstream or downstream of the exhaust heat generation unit 2 and passing through the exhaust heat generation unit 2. Flow control valve 4 for adjusting the flow rate of exhaust gas to be exhausted, a muffler 5 provided at the rear end of the exhaust pipe 1, and a controller for detecting the temperature of the exhaust heat generation unit 2 and adjusting the opening of the flow control valve 4. 6 and the like.

【0004】上記排熱発電ユニットは、ゼーベック効果
を利用して発電を行う熱電素子を用いるものであり、こ
の熱電素子としては、特にアイドリング時及び渋滞時の
低速走行時における温度の低い領域から十分な発電出力
を得るために、低温から発電出力の高い例えばBe−T
e等の熱電素子を使用している。
The waste heat power generation unit uses a thermoelectric element that generates electric power by utilizing the Seebeck effect. The thermoelectric element can be used, for example, in a region where the temperature is low during idling and at low speeds during traffic congestion. In order to obtain a high power generation output, for example, Be-T
e and other thermoelectric elements are used.

【0005】そして、高速走行時には、熱電素子が例え
ば300℃以上の使用上限温度を超えて破損しないよう
に、排熱発電ユニット2内を通過する排気の流量が調整
されている。すなわち、排熱発電ユニット2の温度を検
出してコントローラ6に入力することにより、熱電素子
の温度が高い場合にはコントローラ6の出力により、排
気管1に設けた流量調整バルブ4を閉じて、排熱発電ユ
ニット2内を流れる排気の流量を減少させて温度を低下
させる。一方、熱電素子の温度が300℃以下になった
場合には、流量調整バルブ4を開いて、熱電素子の使用
温度上限内で最大の発電出力を得るようにコントロール
している。
During high-speed running, the flow rate of exhaust gas passing through the exhaust heat power generation unit 2 is adjusted so that the thermoelectric element will not be damaged, for example, at temperatures exceeding 300 ° C. or higher. That is, by detecting the temperature of the exhaust heat power generation unit 2 and inputting it to the controller 6, if the temperature of the thermoelectric element is high, the output of the controller 6 closes the flow control valve 4 provided in the exhaust pipe 1, The flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust heat power generation unit 2 is reduced to lower the temperature. On the other hand, when the temperature of the thermoelectric element falls below 300 ° C., the flow control valve 4 is opened to control so as to obtain the maximum power generation output within the upper limit of the operating temperature of the thermoelectric element.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排熱発電装置にあっては、急激な加速や山岳
路を走行するような場合には、エンジンの排気温度が急
激に上昇するため、排気をバイパスするための流量調整
バルブ4の動作が遅れ、熱電素子の温度が使用限界温度
以上にオーバーシュートして上昇し、このオーバーシュ
ートを長期に亘って繰り返すことにより、熱電素子の破
損を招くという問題点があった。
However, in such a conventional exhaust heat power generator, the exhaust temperature of the engine suddenly rises when the vehicle is rapidly accelerated or running on a mountainous road. The operation of the flow control valve 4 for bypassing the exhaust gas is delayed, and the temperature of the thermoelectric element rises by overshooting above the use limit temperature, and this overshoot is repeated for a long period of time. There was a problem of inviting.

【0007】すなわち、従来の排熱発電装置において
は、図12に示すように、例えば急加速のためにアクセ
ルを全開に踏み込んだ場合、まず排気の温度が上昇し、
それに伴ない排熱発電ユニット2の発電出力が上昇す
る。
That is, in the conventional exhaust heat power generator, as shown in FIG. 12, for example, when the accelerator is fully opened for rapid acceleration, the temperature of the exhaust gas first rises,
Accordingly, the power generation output of the exhaust heat power generation unit 2 increases.

【0008】次に、この排熱発電ユニット2の出力をコ
ントローラ6が受けて、このコントローラ6が排気管1
に設けられた流量調整バルブ4を駆動して、流量調整バ
ルブ4の弁開度を調整することにより、排熱発電ユニッ
ト2に流れる排気の流量をコントロールする。ここで、
初めて排熱発電ユニット2の温度が低下するように制御
される。
Next, the controller 6 receives the output of the exhaust heat power generation unit 2, and the controller 6
By controlling the flow rate control valve 4 provided in the apparatus and adjusting the valve opening of the flow rate control valve 4, the flow rate of exhaust gas flowing to the exhaust heat power generation unit 2 is controlled. here,
For the first time, control is performed so that the temperature of the exhaust heat power generation unit 2 decreases.

【0009】全開加速をした場合、図12に示すよう
に、アクセルを開にしてから流量調整バルブ4が作動す
るまでタイムラグがあるため、排気の温度が排熱発電ユ
ニット2の温度上限値以上にオーバーシュートしてしま
い、このオーバーシュートを繰り返すうちに発電素子が
破損する可能性がある。
In the case of full-open acceleration, as shown in FIG. 12, there is a time lag from the opening of the accelerator to the actuation of the flow control valve 4, so that the temperature of the exhaust gas becomes higher than the temperature upper limit of the exhaust heat power generation unit 2. Overshoot may occur, and the power generating element may be damaged while repeating this overshoot.

【0010】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
成されたものであり、その目的とするところは、排熱発
電ユニットを所定の許容温度域内において確実に作動さ
せて、熱電素子の破損等を防止し、所望の排熱発電が行
える排熱発電装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to reliably operate an exhaust heat power generation unit within a predetermined allowable temperature range so that a thermoelectric element can be used. An object of the present invention is to provide a waste heat power generation device capable of preventing damage and the like and performing desired waste heat power generation.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
排熱発電装置は、エンジンの排気通路の途中に設けられ
て前記排気通路を流れる排気の熱エネルギを回収して発
電を行う排熱発電ユニットと、前記排熱発電ユニットよ
りも上流の位置にて前記排気通路から分岐し前記排熱発
電ユニットをバイパスするバイパス排気通路と、前記排
熱発電ユニット内を通過する排気の流量を調整する流量
調整弁と、前記排熱発電ユニットからの出力情報を読み
取り前記流量調整弁の開度を制御するコントローラと、
エンジンの運転情報を検出して制御信号を出力するエン
ジンコントロールユニットとを備える排熱発電装置であ
って、前記コントローラは、前記エンジンコントロール
ユニットから出力される信号によっても前記流量調整弁
の開度を制御するように駆動される、構成となってい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust heat power generator provided in a middle of an exhaust passage of an engine for recovering heat energy of exhaust flowing through the exhaust passage to generate electric power. A thermoelectric generation unit, a bypass exhaust passage branching from the exhaust passage at a position upstream of the exhaust heat generation unit and bypassing the exhaust heat generation unit, and adjusting a flow rate of exhaust gas passing through the exhaust heat generation unit. A flow control valve, and a controller that reads output information from the exhaust heat generation unit and controls an opening degree of the flow control valve,
An engine control unit that detects operation information of the engine and outputs a control signal, wherein the controller adjusts an opening degree of the flow control valve also by a signal output from the engine control unit. It is configured to be driven to control.

【0012】本発明の請求項2に係る排熱発電装置は、
請求項1に係る排熱発電装置において、前記エンジンの
運転情報としてアクセル開度を検出し、前記アクセル開
度が所定値以上の場合に、前記流量調整弁を閉弁方向に
駆動させて前記排熱発電ユニット内を通過する排気の流
量を所定値以下にする、構成となっている。
[0012] The exhaust heat power generator according to claim 2 of the present invention comprises:
2. The exhaust heat power generator according to claim 1, wherein an accelerator operation amount is detected as operation information of the engine, and when the accelerator operation amount is equal to or more than a predetermined value, the flow control valve is driven in a valve closing direction to perform the exhaust operation. The configuration is such that the flow rate of exhaust gas passing through the thermoelectric generator unit is set to a predetermined value or less.

【0013】本発明の請求項3に係る排熱発電装置は、
請求項1及び2に係る排熱発電装置において、前記バイ
パス排気通路を通過する排気の流量を調整する第2流量
調整弁を有し、前記コントローラは、前記排熱発電ユニ
ットからの出力情報を読み取り前記第2流量調整弁の開
度も制御する、構成となっている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a waste heat power generator,
3. The exhaust heat power generator according to claim 1, further comprising a second flow control valve for adjusting a flow rate of exhaust gas passing through the bypass exhaust passage, wherein the controller reads output information from the exhaust heat power generation unit. 4. The opening of the second flow control valve is also controlled.

【0014】本発明の請求項4に係る排熱発電装置は、
エンジンの排気通路の途中に設けられて前記排気通路を
流れる所定温度域の低温排気の熱エネルギを回収して発
電を行う低温用排熱発電ユニットと、前記低温用排熱発
電ユニットよりも上流の位置にて前記排気通路に設けら
れて前記排気通路を流れる所定温度域の高温排気の熱エ
ネルギを回収して発電を行う高温用排熱発電ユニット
と、前記高温用排熱発電ユニットよりも下流でかつ前記
低温用排熱発電ユニットよりも上流の位置にて前記排気
通路から分岐し前記低温用排熱発電ユニットをバイパス
するバイパス排気通路と、前記低温用排熱発電ユニット
内を通過する排気の流量を調整する流量調整弁と、前記
高温用及び低温用排熱発電ユニットからの出力情報を読
み取り前記流量調整弁の開度を制御するコントローラ
と、エンジンの運転情報を検出して制御信号を出力する
エンジンコントロールユニットとを備える排熱発電装置
であって、前記コントローラは、前記エンジンコントロ
ールユニットから出力される信号によっても前記流量調
整弁の開度を制御するように駆動される、構成となって
いる。
The exhaust heat power generator according to claim 4 of the present invention is
A low-temperature exhaust heat power generation unit that is provided in the middle of the exhaust passage of the engine and recovers thermal energy of low-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the exhaust passage and generates electric power; A high-temperature exhaust heat power generation unit that is provided in the exhaust passage at a position and recovers thermal energy of high-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the exhaust passage to generate electric power; And a bypass exhaust passage that branches off from the exhaust passage at a position upstream of the low-temperature exhaust heat generation unit and bypasses the low-temperature exhaust heat generation unit, and a flow rate of exhaust gas that passes through the low-temperature exhaust heat generation unit. A flow control valve for adjusting the flow rate, a controller for reading output information from the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units and controlling an opening degree of the flow control valve, and an operating condition of the engine. And an engine control unit that outputs a control signal by detecting the control signal, wherein the controller controls the opening of the flow control valve also by a signal output from the engine control unit. It is configured to be driven.

【0015】本発明の請求項5に係る排熱発電装置は、
請求項4に係る排熱発電装置において、前記エンジンの
運転情報としてアクセル開度を検出し、前記アクセル開
度が所定値以上の場合に、前記流量調整弁を閉弁方向に
駆動させて前記低温用排熱発電ユニット内を通過する排
気の流量を所定値以下にする、構成となっている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a waste heat power generator,
5. The exhaust heat power generator according to claim 4, wherein an accelerator opening is detected as operation information of the engine, and when the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value, the flow control valve is driven in a valve closing direction to reduce the low temperature. The flow rate of exhaust gas passing through the exhaust heat generation unit for use is set to a predetermined value or less.

【0016】本発明の請求項6に係る排熱発電装置は、
請求項4及び5に係る排熱発電装置において、前記バイ
パス排気通路を通過する排気の流量を調整する第2流量
調整弁を有し、前記コントローラは、前記高温用及び低
温用排熱発電ユニットからの出力情報を読み取り前記第
2流量調整弁の開度も制御する、構成となっている。
The exhaust heat power generator according to claim 6 of the present invention is
The exhaust heat power generation device according to claim 4, further comprising a second flow control valve for adjusting a flow rate of exhaust gas passing through the bypass exhaust passage, wherein the controller is configured to control the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units. Is read out to control the opening of the second flow control valve.

【0017】本発明の請求項7に係る排熱発電装置は、
エンジンの排気通路の途中に設けられて前記排気通路を
流れる所定温度域の低温排気の熱エネルギを回収して発
電を行う低温用排熱発電ユニットと、前記低温用排熱発
電ユニットよりも上流の位置にて前記排気通路から分岐
し前記低温用排熱発電ユニットをバイパスするバイパス
排気通路と、前記低温用排熱発電ユニット内を通過する
排気の流量を調整する第1流量調整弁と、前記バイパス
排気通路の途中に設けられて前記バイパス排気通路を流
れる所定温度域の高温排気の熱エネルギを回収して発電
を行う高温用排熱発電ユニットと、前記高温用排熱発電
ユニット内を通過する排気の流量を調整する第2流量調
整弁と、前記高温用及び低温用排熱発電ユニットからの
出力情報を読み取り前記第1及び第2流量調整弁の開度
を制御するコントローラと、エンジンの運転情報を検出
して制御信号を出力するエンジンコントロールユニット
とを備える排熱発電装置であって、前記コントローラ
は、前記エンジンコントロールユニットから出力される
信号によっても前記第1及び第2流量調整弁の開度を制
御するように駆動される、構成となっている。
An exhaust heat power generator according to claim 7 of the present invention is
A low-temperature exhaust heat power generation unit that is provided in the middle of the exhaust passage of the engine and recovers thermal energy of low-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the exhaust passage and generates electric power; A bypass exhaust passage branching from the exhaust passage at a position and bypassing the low-temperature exhaust heat generation unit, a first flow control valve for adjusting a flow rate of exhaust gas passing through the low-temperature exhaust heat generation unit, and the bypass. A high-temperature exhaust heat generation unit that is provided in the middle of the exhaust passage and collects thermal energy of high-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the bypass exhaust passage to generate electric power; and exhaust gas that passes through the high-temperature exhaust heat generation unit. And a controller for reading output information from the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units and controlling opening degrees of the first and second flow control valves. And an engine control unit that detects an operation information of the engine and outputs a control signal, wherein the controller is configured to control the first and the second signals by a signal output from the engine control unit. It is configured to be driven so as to control the opening of the second flow control valve.

【0018】本発明の請求項8に係る排熱発電装置は、
請求項7に係る排熱発電装置において、前記エンジンの
運転情報としてアクセル開度を検出し、前記アクセル開
度が所定値以上の場合に、前記第1流量調整弁を閉弁方
向に駆動させて前記低温用排熱発電ユニット内を通過す
る排気の流量を所定値以下にする、構成となっている。
[0018] The exhaust heat power generator according to claim 8 of the present invention comprises:
8. The exhaust heat power generator according to claim 7, wherein an accelerator opening is detected as operation information of the engine, and when the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value, the first flow control valve is driven in a valve closing direction. The flow rate of exhaust gas passing through the low-temperature exhaust heat generation unit is set to a predetermined value or less.

【0019】本発明の請求項9に係る排熱発電装置は、
エンジンの排気通路の途中に設けられて前記排気通路を
流れる所定温度域の低温排気の熱エネルギを回収して発
電を行う低温用排熱発電ユニットと、前記低温用排熱発
電ユニットよりも上流の位置にて前記排気通路から分岐
し前記低温用排熱発電ユニットをバイパスするバイパス
排気通路と、前記低温用排熱発電ユニット内を通過する
排気の流量を調整する第1流量調整弁と、前記バイパス
排気通路の途中に設けられて前記バイパス排気通路を流
れる所定温度域の高温排気の熱エネルギを回収して発電
を行う高温用排熱発電ユニットと、前記高温用排熱発電
ユニット内を通過する排気の流量を調整する第2流量調
整弁と、前記高温用及び低温用排熱発電ユニットよりも
上流の位置にて前記排気通路から分岐し前記高温用及び
低温用排熱発電ユニットをバイパスする第2バイパス排
気通路と、前記第2バイパス排気通路を通過する排気の
流量を調整する第3流量調整弁と、前記高温用及び低温
用排熱発電ユニットからの出力情報を読み取り前記第1
ないし第3流量調整弁の開度を制御するコントローラ
と、エンジンの運転情報を検出して制御信号を出力する
エンジンコントロールユニットとを備える排熱発電装置
であって、前記コントローラは、前記エンジンコントロ
ールユニットから出力される信号によっても前記第1な
いし第3流量調整弁の開度を制御するように駆動され
る、構成となっている。
The exhaust heat power generator according to claim 9 of the present invention is
A low-temperature exhaust heat power generation unit that is provided in the middle of the exhaust passage of the engine and recovers thermal energy of low-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the exhaust passage and generates electric power; A bypass exhaust passage branching from the exhaust passage at a position and bypassing the low-temperature exhaust heat generation unit, a first flow control valve for adjusting a flow rate of exhaust gas passing through the low-temperature exhaust heat generation unit, and the bypass. A high-temperature exhaust heat generation unit that is provided in the middle of the exhaust passage and collects thermal energy of high-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the bypass exhaust passage to generate electric power; and exhaust gas that passes through the high-temperature exhaust heat generation unit. A second flow control valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas, and a high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation unit that branches off from the exhaust passage at a position upstream of the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation unit. A second bypass exhaust passage for bypassing the exhaust gas, a third flow regulating valve for regulating a flow rate of exhaust gas passing through the second bypass exhaust passage, and reading output information from the high-temperature and low-temperature exhaust heat generation units. The first
A controller for controlling an opening degree of a third flow control valve, and an engine control unit for detecting operation information of the engine and outputting a control signal, wherein the controller includes the engine control unit Is driven so as to control the opening degree of the first to third flow control valves also by the signal output from the controller.

【0020】本発明の請求項10に係る排熱発電装置
は、請求項9に係る排熱発電装置において、前記運転情
報としてアクセル開度を検出し、前記アクセル開度が所
定値以上の場合に、前記第1流量調整弁を閉弁方向に駆
動させて前記低温用排熱発電ユニット内を通過する排気
の流量を所定値以下にする、構成となっている。
According to a tenth aspect of the present invention, in the exhaust heat power generator according to the ninth aspect, an accelerator opening is detected as the operation information, and when the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value. The first flow control valve is driven in a valve closing direction to reduce the flow rate of exhaust gas passing through the low-temperature exhaust heat power generation unit to a predetermined value or less.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明の請求項1に係る排熱発電装置に
よれば、エンジンの運転情報を検出して制御信号を出力
するエンジンコントロールユニットからの出力信号によ
り、排気温度の急激な上昇を予測し、排熱発電ユニット
が使用限界温度を超えて昇温する前に、予め流量調整弁
を閉弁方向に駆動させて排熱発電ユニット内を通過する
排気の流量を減少させることができる。
According to the exhaust heat power generator according to the first aspect of the present invention, the output temperature from the engine control unit that detects the operation information of the engine and outputs the control signal causes the exhaust temperature to rise sharply. Predictably, before the exhaust heat power generation unit rises above the use limit temperature, the flow rate control valve can be driven in advance in the valve closing direction to reduce the flow rate of exhaust gas passing through the exhaust heat power generation unit.

【0022】従って、排熱発電ユニットの温度が使用限
界温度を超えて上昇するのを防止でき、その破損等を招
くことなく安定した発電を行なわせることができる。
Accordingly, it is possible to prevent the temperature of the exhaust heat power generation unit from rising beyond the use limit temperature, and to perform stable power generation without causing damage or the like.

【0023】本発明の請求項2に係る排熱発電装置によ
れば、エンジンの運転情報としてアクセル開度を検出
し、このアクセル開度の検出信号に基づいて流量調整弁
を制御する、すなわち、エンジンの運転状態が変化する
際のその変化の起動源となる部分の情報に基づいて流量
調整弁を制御することから、流量調整弁の動作によるタ
イムラグをより一層低減でき、これにより、排熱発電ユ
ニットを常時許容温度域内に設定して、安定した発電を
行なわせることができる。
According to the exhaust heat generator of the second aspect of the present invention, the accelerator opening is detected as the operation information of the engine, and the flow regulating valve is controlled based on the accelerator opening detection signal, ie, Since the flow control valve is controlled on the basis of information on a portion that is a starting source of the change when the operating state of the engine changes, the time lag due to the operation of the flow control valve can be further reduced, thereby reducing waste heat power generation. The unit can always be set within the allowable temperature range, and stable power generation can be performed.

【0024】本発明の請求項3に係る排熱発電装置によ
れば、バイパス排気通路を通過する排気の流量を調整す
る第2流量調整弁を設けたことにより、エンジン始動直
後等の比較的排気の熱量が少ない場合に、この第2流量
調整弁を閉弁することによって積極的に排熱発電ユニッ
ト内に排気を流すことができる。
According to the exhaust heat generator of the third aspect of the present invention, since the second flow rate regulating valve for regulating the flow rate of the exhaust gas passing through the bypass exhaust passage is provided, the exhaust gas is relatively exhausted immediately after the engine is started or the like. When the amount of heat is small, the exhaust gas can be positively flown into the exhaust heat generation unit by closing the second flow control valve.

【0025】これにより、上記効果に併せて、より効果
的に排気の熱エネルギを回収することができ、低負荷領
域から効率良く発電を行なわせることができる。
[0025] Thus, in addition to the above effects, the heat energy of the exhaust gas can be more effectively recovered, and power can be efficiently generated from a low load region.

【0026】本発明の請求項4に係る排熱発電装置によ
れば、エンジンの運転情報を検出して制御信号を出力す
るエンジンコントロールユニットからの出力信号によ
り、排気温度の急激な上昇を予測し、低温用排熱発電ユ
ニットが使用限界温度を超えて昇温する前に、予め流量
調整弁を閉弁方向に駆動させて低温用排熱発電ユニット
内を通過する排気の流量を減少させることで、低温用排
熱発電ユニットの温度が使用限界温度を超えて上昇する
のを防止でき、その破損等を招くことなく安定した発電
を行なわせることができる。
According to the exhaust heat power generator according to the fourth aspect of the present invention, a rapid rise in exhaust gas temperature is predicted by an output signal from an engine control unit which detects operation information of the engine and outputs a control signal. Before the low-temperature exhaust heat power generation unit rises above the usage limit temperature, the flow rate control valve is driven in advance in the valve closing direction to reduce the flow rate of exhaust gas passing through the low-temperature exhaust heat power generation unit. In addition, it is possible to prevent the temperature of the low-temperature exhaust heat power generation unit from rising beyond the usage limit temperature, and to perform stable power generation without causing damage or the like.

【0027】また、低温用排熱発電ユニットの他に、そ
の上流側において高温用排熱発電ユニットを備えること
から、温度の高い上流側でかつ排気温度の高い高負荷領
域において高温用排熱発電ユニットにより発電を行なわ
せ、温度の低い下流側でかつ排気温度の低い低負荷領域
等において低温用排熱発電ユニットにより発電を行なわ
せることができ、より一層効率良く排気の熱エネルギを
回収することができる。
In addition to the low-temperature exhaust heat power generation unit, the high-temperature exhaust heat power generation unit is provided on the upstream side, so that the high-temperature exhaust heat power generation unit is provided on the upstream side where the temperature is high and in the high load region where the exhaust temperature is high. The unit can generate power, and the low-temperature exhaust heat generation unit can generate power in the low-load area where the exhaust temperature is low, such as on the downstream side where the temperature is low, and the thermal energy of the exhaust gas can be more efficiently recovered. Can be.

【0028】本発明の請求項5に係る排熱発電装置によ
れば、エンジンの運転情報としてアクセル開度を検出
し、このアクセル開度の検出信号に基づいて流量調整弁
を制御する、すなわち、エンジンの運転状態が変化する
際のその変化の起動源となる部分の情報に基づいて流量
調整弁を制御することから、流量調整弁の動作によるタ
イムラグをより一層低減でき、これにより、低温用排熱
発電ユニットを常時許容温度域内に設定して、安定した
発電を行なわせることができる。
According to the exhaust heat power generator according to claim 5 of the present invention, the accelerator opening is detected as the operation information of the engine, and the flow regulating valve is controlled based on the detection signal of the accelerator opening. Since the flow control valve is controlled based on information of a portion that is a starting source of the change when the operation state of the engine changes, the time lag due to the operation of the flow control valve can be further reduced, and as a result, low-temperature exhaust gas can be reduced. By setting the thermoelectric power generation unit within the allowable temperature range at all times, stable power generation can be performed.

【0029】本発明の請求項6に係る排熱発電装置によ
れば、バイパス排気通路を通過する排気の流量を調整す
る第2流量調整弁を設けたことにより、エンジン始動直
後等の比較的排気の熱量が少ない場合に、この第2流量
調整弁を閉弁することによって積極的に低温用排熱発電
ユニット内に排気を流すことができる。
According to the exhaust heat power generator according to claim 6 of the present invention, since the second flow rate regulating valve for regulating the flow rate of the exhaust gas passing through the bypass exhaust passage is provided, the exhaust gas is relatively exhausted immediately after the engine is started or the like. When the amount of heat is small, the exhaust can be positively flown into the low-temperature exhaust heat power generation unit by closing the second flow control valve.

【0030】これにより、上記効果に併せて、より効果
的に排気の熱エネルギを回収することができ、低負荷領
域から効率良く発電を行なわせることができる。
Thus, in addition to the above effects, the heat energy of the exhaust gas can be more effectively recovered, and power can be efficiently generated from a low load region.

【0031】本発明の請求項7に係る排熱発電装置によ
れば、エンジンの運転情報を検出して制御信号を出力す
るエンジンコントロールユニットからの出力信号によ
り、排気温度の急激な上昇を予測し、低温用排気発電ユ
ニットが使用限界温度を超えて昇温する前に、予め流量
調整弁を閉弁方向に駆動させて低温用排熱発電ユニット
内を通過する排気の流量を減少させることで、低温用排
熱発電ユニットの温度が使用限界温度を超えて上昇する
のを防止でき、その破損等を招くことなく安定した発電
を行なわせることができる。
According to the exhaust heat power generator according to claim 7 of the present invention, a rapid rise in exhaust gas temperature is predicted by an output signal from an engine control unit which detects operation information of the engine and outputs a control signal. Before the low-temperature exhaust power generation unit rises in temperature beyond the use limit temperature, the flow rate control valve is driven in advance in the valve closing direction to reduce the flow rate of exhaust gas passing through the low-temperature exhaust heat generation unit, It is possible to prevent the temperature of the low-temperature exhaust heat power generation unit from rising beyond the use limit temperature, and to perform stable power generation without causing damage or the like.

【0032】また、低温用排熱発電ユニットの他に、こ
れと並列に配置された高温用排熱発電ユニットを備えて
いることから、エンジンの高負荷領域における排気の熱
エネルギを有効に回収することができ、又、第1流量調
整弁と第2流量調整弁とを適宜調整して、低温用排熱発
電ユニットと高温用排熱発電ユニットとに流すそれぞれ
の排気の流量を最適にコントロールすることにより、変
化する負荷に応じて、すなわち、排気の熱量に応じてよ
り一層効率のよい発電を行なわせることができる。
In addition to the low-temperature exhaust heat power generation unit, the high-temperature exhaust heat power generation unit arranged in parallel with the low-temperature exhaust heat power generation unit effectively recovers the heat energy of the exhaust gas in the high load region of the engine. In addition, the first flow control valve and the second flow control valve are appropriately adjusted to optimally control the flow rate of each exhaust gas flowing to the low-temperature exhaust heat power generation unit and the high-temperature exhaust heat power generation unit. Thus, more efficient power generation can be performed according to the changing load, that is, according to the calorific value of the exhaust gas.

【0033】本発明の請求項8に係る排熱発電装置によ
れば、エンジンの運転情報としてアクセル開度を検出
し、このアクセル開度の検出信号に基づいて流量調整弁
を制御する、すなわち、エンジンの運転状態が変化する
際のその変化の起動源となる部分の情報に基づいて流量
調整弁を制御することから、流量調整弁の動作によるタ
イムラグをより一層低減でき、これにより、低温用排熱
発電ユニットを常時許容温度域内に設定して、安定した
発電を行なわせることができる。
According to the exhaust heat power generator according to claim 8 of the present invention, the accelerator opening is detected as the operation information of the engine, and the flow control valve is controlled based on the detection signal of the accelerator opening. Since the flow control valve is controlled based on information of a portion that is a starting source of the change when the operation state of the engine changes, the time lag due to the operation of the flow control valve can be further reduced, and as a result, low-temperature exhaust gas can be reduced. By setting the thermoelectric power generation unit within the allowable temperature range at all times, stable power generation can be performed.

【0034】本発明の請求項9に係る排熱発電装置によ
れば、エンジンの運転情報を検出して制御信号を出力す
るエンジンコントロールユニットからの出力信号によ
り、排気温度の急激な上昇を予測し、低温用排熱発電ユ
ニットが使用限界温度を超えて昇温する前に、予め流量
調整弁を閉弁方向に駆動させて低温用排熱発電ユニット
内を通過する排気の流量を減少させることで、低温用排
熱発電ユニットの温度が使用限界温度を超えて上昇する
のを防止でき、その破損等を招くことなく安定した発電
を行なわせることができる。
According to the exhaust heat power generator according to the ninth aspect of the present invention, a rapid rise in exhaust gas temperature is predicted by an output signal from an engine control unit which detects operation information of the engine and outputs a control signal. Before the low-temperature exhaust heat power generation unit rises above the usage limit temperature, the flow rate control valve is driven in advance in the valve closing direction to reduce the flow rate of exhaust gas passing through the low-temperature exhaust heat power generation unit. In addition, it is possible to prevent the temperature of the low-temperature exhaust heat power generation unit from rising beyond the usage limit temperature, and to perform stable power generation without causing damage or the like.

【0035】また、低温用排熱発電ユニットの他に、こ
れと並列に配置された高温用排熱発電ユニットを備えて
いることから、エンジンの高負荷領域における排気の熱
エネルギを有効に回収することができ、又、第1流量調
整弁と第2流量調整弁とを適宜調整して、低温用排熱発
電ユニットと高温用排熱発電ユニットとに流すそれぞれ
の排気の流量を最適にコントロールすることにより、変
化する負荷に応じて、すなわち、排気の熱量に応じてよ
り一層効率のより発電を行なわせることができる。
In addition to the low-temperature exhaust heat power generation unit, the high-temperature exhaust heat power generation unit disposed in parallel with the low-temperature exhaust heat power generation unit effectively recovers the heat energy of the exhaust gas in the high load region of the engine. In addition, the first flow control valve and the second flow control valve are appropriately adjusted to optimally control the flow rate of each exhaust gas flowing to the low-temperature exhaust heat power generation unit and the high-temperature exhaust heat power generation unit. Thus, more efficient power generation can be performed according to the changing load, that is, according to the calorific value of the exhaust gas.

【0036】さらに、高温用排熱発電ユニット及び低温
用排熱発電ユニットの両方をバイパスする第2バイパス
排気通路と、この第2バイパス排気通路を通過する排気
の流量を調整する第3流量調整弁とを備えていることか
ら、通常の運転状態においては、第3流量調整弁を閉弁
して、高温用排熱発電ユニット及び低温用排熱発電ユニ
ット内に排気を流すことにより、所望の発電を行なわせ
ることができ、一方、車両が最も急激な加速を必要とす
るような場合に、この第3流量調整弁を開弁して第2バ
イパス排気通路に排気を流すことにより、排気系の流れ
抵抗を減らして、急加速時等の際のスムーズな加速を可
能にすることができる。
Further, a second bypass exhaust passage for bypassing both the high-temperature exhaust heat generation unit and the low-temperature exhaust heat generation unit, and a third flow control valve for adjusting the flow rate of exhaust gas passing through the second bypass exhaust passage. In the normal operation state, the third flow control valve is closed, and the exhaust gas flows through the high-temperature exhaust heat power generation unit and the low-temperature exhaust heat power generation unit. On the other hand, when the vehicle needs the sharpest acceleration, the third flow control valve is opened and the exhaust gas is caused to flow through the second bypass exhaust passage, so that the exhaust system can be controlled. Flow resistance can be reduced, and smooth acceleration at the time of sudden acceleration or the like can be performed.

【0037】本発明の請求項10に係る排熱発電装置に
よれば、エンジンの運転情報としてアクセル開度を検出
し、このアクセル開度の検出信号に基づいて流量調整弁
を制御する、すなわち、エンジンの運転状態が変化する
際のその変化の起動源となる部分の情報に基づいて流量
調整弁を制御することから、流量調整弁の動作によるタ
イムラグをより一層低減でき、これにより、低温用排熱
発電ユニットを常時許容温度域内に設定して、安定した
発電を行なわせることができる。
According to the exhaust heat power generator according to claim 10 of the present invention, the accelerator opening is detected as the operation information of the engine, and the flow regulating valve is controlled based on the detection signal of the accelerator opening, that is, Since the flow control valve is controlled based on information of a portion that is a starting source of the change when the operation state of the engine changes, the time lag due to the operation of the flow control valve can be further reduced, and as a result, low-temperature exhaust gas can be reduced. By setting the thermoelectric power generation unit within the allowable temperature range at all times, stable power generation can be performed.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0039】図1は、本発明に係る排熱発電装置の第1
の実施例を示す概略構成図である。この排熱発電装置
は、図1に示すように、エンジン(不図示)の排気通路
すなわち排気管10の途中に設けられて排気管10内を
流れる排気の熱エネルギを回収して発電を行う排熱発電
ユニット11と、この排熱発電ユニット11よりも上流
の位置にて排気管10から分岐し排熱発電ユニット11
をバイパスするバイパス排気通路としてのバイパス排気
管12と、排熱発電ユニット11内を通過する排気の流
量を調整する流量調整弁13と、排熱発電ユニット11
からの出力情報(温度)を読み取り流量調整弁13の開
度を制御するコントローラ15と、エンジンの運転情報
を検出して制御信号を出力するエンジンコントロールユ
ニット16等を備えている。
FIG. 1 shows a first embodiment of a waste heat power generator according to the present invention.
It is a schematic structure figure showing an example of. As shown in FIG. 1, this exhaust heat power generation device is provided in an exhaust passage of an engine (not shown), that is, in the exhaust pipe 10, and collects heat energy of exhaust flowing through the exhaust pipe 10 to generate electric power. A thermal power generation unit 11 and a branch from the exhaust pipe 10 at a position upstream of the waste heat power generation unit 11;
A bypass exhaust pipe 12 as a bypass exhaust passage for bypassing the exhaust gas; a flow control valve 13 for adjusting the flow rate of exhaust gas passing through the exhaust heat power generation unit 11;
The controller 15 includes a controller 15 that reads output information (temperature) from the controller and controls the opening degree of the flow control valve 13, an engine control unit 16 that detects operation information of the engine and outputs a control signal, and the like.

【0040】上記バイパス排気管12は、排熱発電ユニ
ット11よりも上流の位置にて排気管10から分岐し、
流量調整弁13よりも下流でかつ消音器14よりも上流
の位置にて再び排気管10に合流するように形成されて
いるが、再び排気管10に合流させるのではなく、分岐
した状態で別個の消音器(不図示)に連結され外気に向
けて開口するように形成してもよい。
The bypass exhaust pipe 12 branches off from the exhaust pipe 10 at a position upstream of the exhaust heat generation unit 11.
Although it is formed so as to join the exhaust pipe 10 again at a position downstream of the flow control valve 13 and upstream of the muffler 14, it does not join the exhaust pipe 10 again but separates in a branched state. May be formed so as to be connected to a muffler (not shown) and open to the outside air.

【0041】次に、この排熱発電装置の動作について説
明する。図2のフローチャートに示すように、運転情報
としてのアクセル開の信号をエンジンコントロールユニ
ット16が検出し、続いて、エンジンコントロールユニ
ット16は、この検出情報に基づいた出力信号を排熱発
電ユニット(発電ユニット)11のコントローラ(発電
ユニットコントローラ)15に直接送り、この信号に基
づいて、コントローラ15が流量調整弁13を駆動す
る。そして、排熱発電ユニット11内を流れる排気の流
量を調整し、この排熱発電ユニット11の温度が所定の
許容温度域内に入るようにコントロールする。
Next, the operation of the exhaust heat power generator will be described. As shown in the flowchart of FIG. 2, the engine control unit 16 detects an accelerator opening signal as operation information, and then the engine control unit 16 outputs an output signal based on this detection information to the exhaust heat power generation unit (power generation). It is sent directly to the controller (power generation unit controller) 15 of the unit 11 and the controller 15 drives the flow regulating valve 13 based on this signal. Then, the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust heat power generation unit 11 is adjusted, and the temperature of the exhaust heat power generation unit 11 is controlled to be within a predetermined allowable temperature range.

【0042】このように、エンジンコントロールユニッ
ト16からの信号により、排気温度の急上昇を予測し、
排熱発電ユニット11(特に、熱電素子)が温度上昇す
る前に流量調整弁13を駆動させて、排熱発電ユニット
11内を流れる排気の流量を調整するため、図3に示す
ように、アクセル開の動作から流量調整弁13が駆動さ
れるまでにタイムラグを生じることはなく、これによ
り、排熱発電ユニット11がその使用限界(上限)温度
を超えてオーバーシュートするような温度の排気に曝さ
れることはなく、熱電素子等の熱による破損等が防止さ
れる。
As described above, the signal from the engine control unit 16 predicts a sharp rise in the exhaust gas temperature.
Before the exhaust heat power generation unit 11 (particularly, thermoelectric element) rises in temperature, the flow rate control valve 13 is driven to adjust the flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust heat power generation unit 11, as shown in FIG. There is no time lag between the opening operation and the actuation of the flow control valve 13, whereby the exhaust heat power generation unit 11 is exposed to exhaust gas having a temperature exceeding its use limit (upper limit) temperature and overshooting. Therefore, breakage of the thermoelectric element or the like due to heat is prevented.

【0043】排気温度の急激な上昇を予測するには、エ
ンジンコントロールユニット16又はコントローラ15
が常時検出する運転情報として、上記アクセル開度の変
化の他に、エンジン回転数の変化、吸気圧の変化、設定
ギア比、車速等を採用することにより、より高精度に排
気の温度上昇を予測して、流量調整弁13を駆動させる
ことができる。
In order to predict a sharp rise in the exhaust gas temperature, the engine control unit 16 or the controller 15
In addition to the change in the accelerator opening, the change in the engine speed, the change in the intake pressure, the set gear ratio, the vehicle speed, etc. are adopted as the operation information that is constantly detected, so that the temperature rise of the exhaust gas can be more accurately increased. Predictably, the flow control valve 13 can be driven.

【0044】ここで、急加速時の流量調整弁13の制御
について説明すると、先ず、通常運転時は、排熱発電ユ
ニット11のコントローラ15により流量調整弁13の
弁開度を調整する。急加速に入り、アクセル開度または
エンジン回転数が、例えば5秒間の間に全負荷の例えば
±10%以上変化すると、排気温度が上昇する前に、エ
ンジンコントロールユニット16からの信号による制御
に切り変わる。
Here, the control of the flow control valve 13 at the time of rapid acceleration will be described. First, during normal operation, the opening degree of the flow control valve 13 is adjusted by the controller 15 of the exhaust heat generation unit 11. When rapid acceleration is entered and the accelerator opening or the engine speed changes, for example, by ± 10% or more of the total load in, for example, 5 seconds, control by a signal from the engine control unit 16 is started before the exhaust gas temperature rises. change.

【0045】急加速をして、アクセル開度が上記値に急
変した場合、図5のフローチャートに示すように、図4
に示す(流量調整弁13の開度調整マップ)に示すマッ
プに従い、流量調整弁13を→まで閉弁方向に駆動
させ、排熱発電ユニット11内の排気の流量を減少させ
る。
When the accelerator opening suddenly changes to the above value due to rapid acceleration, as shown in the flowchart of FIG.
The flow control valve 13 is driven in the valve closing direction to → according to the map shown in FIG. 4 (the opening degree adjustment map of the flow control valve 13) to reduce the flow rate of exhaust gas in the exhaust heat generation unit 11.

【0046】アクセルを踏み込んだことに伴なってエン
ジン回転数が上昇すると、流量調整弁13を→まで
さらに閉弁方向に駆動させ、排熱発電ユニット11内の
排気の流量をさらに減少させる。
When the engine speed rises due to the depression of the accelerator, the flow control valve 13 is further driven in the valve closing direction to → to further reduce the flow rate of the exhaust gas in the exhaust heat generation unit 11.

【0047】このとき、排熱発電ユニット11を構成す
る熱電素子の表面温度が使用温度上限以上に急上昇する
ことのないように、排気の流量を減少させているので、
排熱発電ユニット11内の排気温度が上昇しても、熱電
素子の表面温度は使用温度上限以上に上昇しない。
At this time, the flow rate of the exhaust gas is reduced so that the surface temperature of the thermoelectric element constituting the exhaust heat generation unit 11 does not suddenly rise above the operating temperature upper limit.
Even if the exhaust gas temperature in the exhaust heat generation unit 11 rises, the surface temperature of the thermoelectric element does not rise above the operating temperature upper limit.

【0048】この後、例えば5秒以内に、アクセル開度
とエンジン回転数が、この時の値の例えば±10%以上
変化しなければ、流量調整弁13の制御が、コントロー
ラ15からの信号による制御に切り替わる(図5中の
)。
Thereafter, unless the accelerator opening and the engine speed change within, for example, ± 10% of the values at this time within, for example, 5 seconds, the control of the flow regulating valve 13 is performed by a signal from the controller 15. Control is switched (in FIG. 5).

【0049】この際、エンジン回転数と排気の温度とは
共に上昇しているので、排熱発電ユニット11内の排気
の流量を少なくしても、排熱発電ユニット11(熱電素
子)の温度は徐々に上昇してくる。このとき、コントロ
ーラ15が排熱発電ユニット11の発電出力に基づいて
熱電素子の表面温度を判断し、使用温度上限内で出力が
最大になるように流量調整弁13の弁開度を調整する
(図5中の)。
At this time, since both the engine speed and the temperature of the exhaust gas have risen, even if the flow rate of the exhaust gas in the exhaust heat power generation unit 11 is reduced, the temperature of the exhaust heat power generation unit 11 (thermoelectric element) is maintained. It gradually rises. At this time, the controller 15 determines the surface temperature of the thermoelectric element based on the power generation output of the exhaust heat generation unit 11, and adjusts the valve opening of the flow control valve 13 so that the output becomes maximum within the upper limit of the operating temperature ( (In FIG. 5).

【0050】一方、例えば5秒以内にアクセル開度とエ
ンジン回転数が、この時の値の例えば±10%以上変化
すれば、流量調整弁13の制御が、エンジンコントロー
ルユニット16からの信号による制御に切り替わる。
On the other hand, if the accelerator opening and the engine speed change within, for example, ± 10% or more of the values at this time within 5 seconds, the control of the flow regulating valve 13 is controlled by a signal from the engine control unit 16. Switch to

【0051】以上のようにして、エンジンコントロール
ユニット16に記憶させたアクセル開度とエンジン回転
数による流量調整弁の開度調整マップにより、急加速時
の制御を行う。
As described above, the control at the time of rapid acceleration is performed based on the opening degree adjustment map of the flow control valve based on the accelerator opening degree and the engine speed stored in the engine control unit 16.

【0052】エンジンスタート直後の場合も同様に、流
量調整弁13の弁開度は、基本的にコントローラ15に
より制御し、上記のような急加速をした場合にはエンジ
ンコントロールユニット16の出力信号により制御す
る。
Similarly, immediately after the start of the engine, the valve opening of the flow control valve 13 is basically controlled by the controller 15. In the case of the rapid acceleration described above, the output signal of the engine control unit 16 is used. Control.

【0053】一方、排気の温度が急変しない街中のゆっ
くりした低速走行時、あるいは、高速道路の定常走行時
には、図6に示すように、排熱発電ユニット11からの
発電出力を検出して、コントローラ15により流量調整
弁13の開度をコントロールし、排熱発電ユニット11
の使用温度上限内で最大の発電出力を得るようにする。
On the other hand, when the vehicle is running slowly at low speed in a city where the temperature of exhaust gas does not change suddenly, or during steady running on a highway, as shown in FIG. 15, the opening of the flow control valve 13 is controlled, and the waste heat power generation unit 11 is controlled.
The maximum power generation output is obtained within the operating temperature upper limit of.

【0054】上記実施例の排熱発電装置によれば、エン
ジンの運転情報としてアクセル開度を検出し、このアク
セル開度の検出信号に基づいて排気温度の急激な変化
(上昇)を予測し、排熱発電ユニット11が使用限界温
度を超えて昇温する前に、予め流量調整弁13を閉弁方
向に駆動させて排熱発電ユニット11内を通過する排気
の流量を減少させることができるため、排熱発電ユニッ
ト11の温度が使用限界温度を超えて上昇するのを防止
でき、特に熱電素子の破損等を招くことなく、安定した
発電を行なわせることができる。
According to the exhaust heat power generator of the above embodiment, the accelerator opening is detected as the operation information of the engine, and a rapid change (rise) of the exhaust gas temperature is predicted based on the accelerator opening detection signal. Before the exhaust heat power generation unit 11 rises in temperature beyond the use limit temperature, the flow rate control valve 13 can be driven in advance in the valve closing direction to reduce the flow rate of exhaust gas passing through the exhaust heat power generation unit 11. In addition, it is possible to prevent the temperature of the exhaust heat power generation unit 11 from rising beyond the use limit temperature, and to perform stable power generation without particularly causing breakage of the thermoelectric element.

【0055】図7は、本発明に係る排熱発電装置の第2
の実施例を示す概略構成図である。この排熱発電装置
は、図7に示すように、前述第1の実施例に比べて、バ
イパス排気管12の途中に、このバイパス排気管12内
を通過する排気の流量を調整する第2流量調整弁17を
追加した構成となっている。
FIG. 7 shows a second embodiment of the exhaust heat power generator according to the present invention.
It is a schematic structure figure showing an example of. As shown in FIG. 7, this exhaust heat power generation device has a second flow rate that adjusts the flow rate of exhaust gas passing through the bypass exhaust pipe 12 in the middle of the bypass exhaust pipe 12 as compared with the first embodiment. The configuration is such that an adjustment valve 17 is added.

【0056】上記構成からなる排熱発電装置の動作につ
いては、基本的には前述第1の実施例の場合と同様であ
り、加えて、エンジンの始動直後等の比較的に排気の熱
量が少ない場合に、第2流量調整弁17を閉弁させて、
排気がバイパス排気管12を通過するのを遮断し、排気
を積極的に排熱発電ユニット11内に導くようにする。
The operation of the exhaust heat power generator having the above-described configuration is basically the same as that of the first embodiment, and in addition, the amount of heat of the exhaust gas is relatively small immediately after the engine is started. In this case, the second flow control valve 17 is closed,
Exhaust gas is blocked from passing through the bypass exhaust pipe 12, and the exhaust gas is positively guided into the exhaust heat power generation unit 11.

【0057】これにより、低負荷領域からより効果的に
排気の熱エネルギを回収することができる。
As a result, the heat energy of the exhaust gas can be more effectively recovered from the low load region.

【0058】図8は、本発明に係る排熱発電装置の第3
の実施例を示す概略構成図である。この排熱発電装置
は、図8に示すように、エンジン(不図示)の排気通
路、すなわち排気管10の途中に設けられて排気管10
内を流れる所定温度域の低温排気の熱エネルギを回収し
て発電を行う低温用排熱発電ユニット11´と、この低
温用排熱発電ユニット11´よりも上流の位置にて排気
管10に設けられて排熱管10を流れる所定温度域の高
温排気の熱エネルギを回収して発電を行う高温用排熱発
電ユニット18と、この高温用排熱発電ユニット18よ
りも下流でかつ低温用排熱発電ユニット11´よりも上
流の位置にて排気管10から分岐し低温用排熱発電ユニ
ット11´をバイパスするバイパス排気通路としてのバ
イパス排気管12と、低温用排熱発電ユニット11´内
を通過する排気の流量を調整する流量調整弁13と、バ
イパス排気管12内を通過する排気の流量を調整する第
2流量調整弁17と、高温用及び低温用排熱発電ユニッ
ト18,11´からの出力情報(温度)を読み取り流量
調整弁13の開度を制御するコントローラ15と、エン
ジンの運転情報を検出して制御信号を出力するエンジン
コントロールユニット16等を備えている。
FIG. 8 shows a third embodiment of the exhaust heat power generator according to the present invention.
It is a schematic structure figure showing an example of. As shown in FIG. 8, the exhaust heat power generation device is provided in an exhaust passage of an engine (not shown),
A low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′ that recovers thermal energy of low-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the inside and generates power, and is provided in the exhaust pipe 10 at a position upstream of the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′. A high-temperature exhaust heat power generation unit 18 that recovers the heat energy of the high-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the exhaust heat pipe 10 to generate power, and a low-temperature exhaust heat power generation downstream of the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 A bypass exhaust pipe 12 serving as a bypass exhaust passage that branches off from the exhaust pipe 10 and bypasses the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′ at a position upstream of the unit 11 ′, and passes through the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′. A flow control valve 13 for controlling the flow rate of the exhaust gas, a second flow control valve 17 for controlling the flow rate of the exhaust gas passing through the bypass exhaust pipe 12, and the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units 18 and 11 ′. The force information (temperature) and the controller 15 for controlling the opening of reading the flow rate adjusting valve 13 includes an engine control unit 16 for outputting a control signal by detecting the operation information of the engine.

【0059】上記バイパス排気管12には、前述第1の
実施例同様、消音器14の上流の位置にて排気管10に
合流するように形成されているが、再び排気管10に合
流させるのではなく、分岐した状態で別個の消音器(不
図示)に連結され外気に向けて開口するように形成して
もよい。
The bypass exhaust pipe 12 is formed so as to join the exhaust pipe 10 at a position upstream of the muffler 14 as in the first embodiment described above. Instead, it may be formed so as to be connected to a separate silencer (not shown) in a branched state and open to the outside air.

【0060】また、上記バイパス排気管12には、第2
流量調整弁17を設けてこのバイパス排気管12内を流
れる排気の流量を調整できるようにしているが、第2流
量調整弁17を設けない構成であってもよい。
The bypass exhaust pipe 12 has a second
Although the flow rate adjusting valve 17 is provided to adjust the flow rate of the exhaust gas flowing in the bypass exhaust pipe 12, the configuration may be such that the second flow rate adjusting valve 17 is not provided.

【0061】上記図8に示す構成からなる排熱発電装置
の動作については、基本的には前述第1の実施例の場合
と同様であり、加えて、低温用排熱発電ユニット11´
の他に高温用排熱発電ユニット18を備えていることか
ら、排気温度の高い高負荷領域においては高温用排熱発
電ユニット18により発電を行なわせ、排気温度の低い
低負荷領域においては低温用排熱発電ユニット11´に
より発電を行なわせるようにする。
The operation of the exhaust heat power generation apparatus having the structure shown in FIG. 8 is basically the same as that of the first embodiment, and additionally, the low temperature exhaust heat power generation unit 11 '.
In addition to the above, since a high-temperature exhaust heat power generation unit 18 is provided, power is generated by the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 in a high-load area where the exhaust temperature is high, and a low-temperature exhaust heat Electric power is generated by the exhaust heat power generation unit 11 '.

【0062】これにより、高負荷領域での排気の熱エネ
ルギをも有効に回収することができる。
Thus, the heat energy of the exhaust gas in the high load region can be effectively recovered.

【0063】図9は、本発明に係る排熱発電装置の第4
の実施例を示す概略構成図である。この排熱発電装置
は、図9に示すように、エンジン(不図示)の排気通
路、すなわち排気管10の途中に設けられて排気管10
内を流れる所定温度域の低温排気の熱エネルギを回収し
て発電を行う低温用排熱発電ユニット11´と、この低
温用排熱発電ユニット11´よりも上流の位置にて排気
管10から分岐し低温用排熱発電ユニット11´をバイ
パスするバイパス排気通路としてのバイパス排気管12
と、低温用排熱発電ユニット11´内を通過する排気の
流量を調整するべく排気管10に設けられた第1流量調
整弁13´と、バイパス排気管12の途中に設けられて
バイパス排気管12内を流れる所定温度域の高温排気の
熱エネルギを回収して発電を行う高温用排熱発電ユニッ
ト18´と、この高温用排熱発電ユニット18´内を通
過する排気の流量を調整するべくバイパス排気管12に
設けられた第2流量調整弁17´と、高温用及び低温用
排熱発電ユニット18´,11´からの出力情報(温
度)を読み取り第1及び第2流量調整弁13´,17´
の開度を制御するコントローラ15と、エンジンの運転
情報を検出して制御信号を出力するエンジンコントロー
ルユニット16等を備えている。
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the exhaust heat power generator according to the present invention.
It is a schematic structure figure showing an example of. As shown in FIG. 9, this exhaust heat power generation device is provided in an exhaust passage of an engine (not shown),
A low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′ that collects thermal energy of low-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the inside and generates electric power, and branches from the exhaust pipe 10 at a position upstream of the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′. Exhaust pipe 12 as a bypass exhaust passage for bypassing the low-temperature exhaust heat generation unit 11 ′
A first flow control valve 13 ′ provided in the exhaust pipe 10 for adjusting the flow rate of the exhaust gas passing through the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′, and a bypass exhaust pipe provided in the middle of the bypass exhaust pipe 12. In order to adjust the flow rate of the exhaust heat power generation unit for high temperature 18 ′ which collects the thermal energy of the high temperature exhaust gas flowing in the predetermined temperature range and generates electric power, and the exhaust gas passing through the high temperature exhaust heat power generation unit 18 ′. The output information (temperature) from the second flow control valve 17 ′ provided in the bypass exhaust pipe 12 and the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units 18 ′ and 11 ′ is read, and the first and second flow control valves 13 ′. , 17 '
And an engine control unit 16 that detects operation information of the engine and outputs a control signal.

【0064】上記バイパス排気管12は、前述第1の実
施例同様、消音器14の上流の位置にて排気管10に合
流するように形成されているが、再び排気管10に合流
させるのではなく、分岐した状態で別個の消音器(不図
示)に連結され外気に向けて開口するように形成しても
よい。
The bypass exhaust pipe 12 is formed so as to join the exhaust pipe 10 at a position upstream of the muffler 14, as in the first embodiment. Instead, it may be formed so as to be connected to a separate silencer (not shown) in a branched state and open to the outside air.

【0065】上記図9に示す構成からなる排熱発電装置
の動作については、基本的には前述第1の実施例の場合
と同様であり、加えて、低温用排熱発電ユニット11´
と高温用排熱発電ユニット18´とが排気管10に対し
て並列に配置された構成を備えていることから、排気温
度の高い高負荷領域においては高温用排熱発電ユニット
18´により発電を行なわせ、かつ、排気温度の低い低
負荷領域においては低温用排熱発電ユニット11´によ
り発電を行わせ、又、第1流量調整弁13´と第2流量
調整弁17´との弁開度を適宜調整して、低温用排熱発
電ユニット11´内に流す排気の流量と、高温用排熱発
電ユニット18´内に流す排気の流量とを運転状態に応
じて最適になるようにコントロールする。
The operation of the exhaust heat power generation device having the structure shown in FIG. 9 is basically the same as that of the first embodiment, and additionally, the low temperature exhaust heat power generation unit 11 '.
And the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 ′ are arranged in parallel to the exhaust pipe 10, so that the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 ′ generates electric power in a high load region where the exhaust temperature is high. And in the low-load region where the exhaust gas temperature is low, power is generated by the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′, and the opening degree of the first flow control valve 13 ′ and the second flow control valve 17 ′ Is appropriately adjusted, and the flow rate of the exhaust gas flowing into the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′ and the flow rate of the exhaust gas flowing into the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 ′ are controlled so as to be optimal according to the operation state. .

【0066】これにより、変化する負荷に応じて、すな
わち、排気の熱量に応じてより一層効率良く排気の熱エ
ネルギを回収でき、高効率の発電を得ることができる。
As a result, the heat energy of the exhaust gas can be more efficiently recovered according to the changing load, that is, according to the heat amount of the exhaust gas, and high-efficiency power generation can be obtained.

【0067】図10は、本発明に係る排熱発電装置の第
5の実施例を示す概略構成図である。この排熱発電装置
は、図10に示すように、エンジン(不図示)の排気通
路、すなわち排気管10の途中に設けられて排気管10
内を流れる所定温度域の低温排気の熱エネルギを回収し
て発電を行う低温用排熱発電ユニット11´と、この低
温用排熱発電ユニット11´よりも上流の位置にて排気
管10から分岐し低温用排熱発電ユニット11´をバイ
パスするバイパス排気通路としてのバイパス排気管12
と、低温用排熱発電ユニット11´内を通過する排気の
流量を調整する第1流量調整弁13´と、バイパス排気
管12の途中に設けられてこのバイパス排気管12内を
流れる所定温度域の高温排気の熱エネルギを回収して発
電を行う高温用排熱発電ユニット18´と、この高温用
排熱発電ユニット18´内を通過する排気の流量を調整
する第2流量調整弁17´と、高温用及び低温用排熱発
電ユニット18´,11´よりも上流の位置にて排気管
10から分岐し高温用及び低温用排熱発電ユニット18
´,11´をバイパスする第2バイパス排気通路として
の第2バイパス排気管19と、この第2バイパス排気管
19内を通過する排気の流量を調整する第3流量調整弁
20と、高温用及び低温用排熱発電ユニット18´,1
1´からの出力情報(温度)を読み取り第1ないし第3
流量調整弁13´,17´,20の開度を制御するコン
トローラ15と、エンジンの運転情報を検出して制御信
号を出力するエンジンコントロールユニット16等を備
えている。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the exhaust heat power generator according to the present invention. As shown in FIG. 10, this exhaust heat power generation device is provided in an exhaust passage of an engine (not shown),
A low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′ that collects thermal energy of low-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the inside and generates electric power, and branches from the exhaust pipe 10 at a position upstream of the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′. Exhaust pipe 12 as a bypass exhaust passage for bypassing the low-temperature exhaust heat generation unit 11 ′
A first flow control valve 13 ′ for adjusting the flow rate of exhaust gas passing through the low-temperature exhaust heat generating unit 11 ′; and a predetermined temperature range provided in the middle of the bypass exhaust pipe 12 and flowing through the bypass exhaust pipe 12. A high-temperature exhaust heat power generation unit 18 ′ that collects thermal energy of the high-temperature exhaust gas to generate electric power, a second flow control valve 17 ′ that adjusts the flow rate of exhaust gas passing through the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 ′, and , From the exhaust pipe 10 at a position upstream of the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units 18 ′ and 11 ′.
, 11 ', a second bypass exhaust pipe 19 as a second bypass exhaust passage, a third flow control valve 20 for adjusting the flow rate of exhaust gas passing through the second bypass exhaust pipe 19, Low temperature waste heat power generation unit 18 ', 1
1 'to read the output information (temperature) from the first to third
It includes a controller 15 for controlling the opening of the flow regulating valves 13 ', 17', 20 and an engine control unit 16 for detecting operation information of the engine and outputting a control signal.

【0068】上記バイパス排気管12及び第2バイパス
排気管19は、前述第1の実施例同様、消音器14の上
流の位置にて排気管10に合流するように形成されてい
るが、再び排気管10に合流させるのではなく、各々分
岐した状態で別個の消音器(不図示)に連結されて、そ
れぞれ外気に向けて開口するように形成してもよい。
The bypass exhaust pipe 12 and the second bypass exhaust pipe 19 are formed so as to join the exhaust pipe 10 at a position upstream of the muffler 14 as in the first embodiment, but the exhaust gas is exhausted again. Instead of being joined to the pipe 10, each branch may be connected to a separate silencer (not shown) in a branched state, and each may be formed so as to open toward the outside air.

【0069】上記図10に示す構成からなる排熱発電装
置の動作については、基本的には前述第1の実施例の場
合と同様であり、加えて、低温用排熱発電ユニット11
´と高温用排熱発電ユニット18´とが排気管10に対
して並列に配置された構成を備えていることから、排気
温度の高い高負荷領域においては高温用排熱発電ユニッ
ト18´により発電を行なわせ、かつ、排気温度の低い
低負荷領域においては低温用排熱発電ユニット11´に
より発電を行なわせ、又、第1流量調整弁13´、第2
流量調整弁17´及び第3流量調整弁20の弁開度を適
宜調整して、低温用排熱発電ユニット11´内に流す排
気の流量と、高温用排熱発電ユニット18´内に流す排
気の流量とを運転状態に応じて最適になるようにコント
ロールする。
The operation of the exhaust heat power generator having the configuration shown in FIG. 10 is basically the same as that of the first embodiment, and in addition,
′ And the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 ′ are arranged in parallel to the exhaust pipe 10, so that the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 ′ generates electric power in a high load region where the exhaust gas temperature is high. And in the low-load region where the exhaust gas temperature is low, the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′ generates power, and the first flow control valve 13 ′ and the second
The flow rates of the exhaust gas flowing into the low-temperature exhaust heat power generation unit 11 ′ and the exhaust gas flowing into the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 ′ by appropriately adjusting the valve opening of the flow rate control valve 17 ′ and the third flow rate control valve 20. Is controlled so as to be optimal according to the operating condition.

【0070】これにより、変化する負荷に応じて、すな
わち、排気の熱量に応じてより一層効率良く排気の熱エ
ネルギを回収でき、高効率の発電を得ることができる。
As a result, the heat energy of the exhaust gas can be more efficiently recovered according to the changing load, that is, according to the calorific value of the exhaust gas, and highly efficient power generation can be obtained.

【0071】さらに、高温用排熱発電ユニット18´及
び低温用排熱発電ユニット11´の両方をバイパスする
第2バイパス排気管19と、この第2バイパス排気管1
9内を通過する排気の流量を調整する第3流量調整弁2
0とを備えていることから、通常の運転状態において
は、第3流量調整弁20を閉弁して、高温用排熱発電ユ
ニット18´及び低温用排熱発電ユニット11´内に積
極的に排気を流すようにコントロールする。
Further, a second bypass exhaust pipe 19 for bypassing both the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 'and the low-temperature exhaust heat power generation unit 11', and the second bypass exhaust pipe 1
The third flow control valve 2 for controlling the flow rate of the exhaust gas passing through the inside 9
In the normal operation state, the third flow control valve 20 is closed, and the high-temperature exhaust heat power generation unit 18 'and the low-temperature exhaust heat power generation unit 11' are positively inserted. Control the exhaust to flow.

【0072】一方、車両が最も急激な加速を必要とする
ような場合には、第3流量調整弁20を開弁して、第2
バイパス排気管19内に積極的に排気を流すようにコン
トロールする。
On the other hand, when the vehicle needs the sharpest acceleration, the third flow control valve 20 is opened and the second
The exhaust gas is controlled to flow positively into the bypass exhaust pipe 19.

【0073】これにより、通常の運転状態においては所
望の発電を効率良く行なわせることができ、一方、急加
速時等の場合には排気系の流れ抵抗を減らして、スムー
ズな加速を可能にすることができる。
Thus, in a normal operation state, desired power generation can be efficiently performed. On the other hand, in the case of sudden acceleration or the like, the flow resistance of the exhaust system is reduced to enable smooth acceleration. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る排熱発電装置の第1の実施例を
示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a first embodiment of a waste heat power generation device according to the present invention.

【図2】 本発明に係る排熱発電装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the exhaust heat power generation device according to the present invention.

【図3】 本発明に係る排熱発電装置の動作を説明する
ためのタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the exhaust heat power generation device according to the present invention.

【図4】 本発明に係る排熱発電装置の動作を説明する
ための流量調整弁の開度調整マップである。
FIG. 4 is an opening adjustment map of a flow control valve for explaining an operation of the exhaust heat power generation device according to the present invention.

【図5】 本発明に係る排熱発電装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the exhaust heat power generation device according to the present invention.

【図6】 本発明に係る排熱発電装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the exhaust heat power generation device according to the present invention.

【図7】 本発明に係る排熱発電装置の第2の実施例を
示す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the waste heat power generation device according to the present invention.

【図8】 本発明に係る排熱発電装置の第3の実施例を
示す概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the waste heat power generation device according to the present invention.

【図9】 本発明に係る排熱発電装置の第4の実施例を
示す概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the waste heat power generation device according to the present invention.

【図10】 本発明に係る排熱発電装置の第5の実施例
を示す概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the exhaust heat power generator according to the present invention.

【図11】 従来の排熱発電装置を示す概略構成図であ
る。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a conventional exhaust heat power generator.

【図12】 従来の排熱発電装置の動作を説明するため
のタイムチャートである。
FIG. 12 is a time chart for explaining the operation of a conventional exhaust heat power generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 排気管(排気通路) 11 排熱発電ユニット 11´ 低温用排熱発電ユニット 12 バイパス排気管(バイパス排気通路) 13 流量調整弁 13´ 第1流量調整弁 14 消音器 15 コントローラ 16 エンジンコントロールユニット 17,17´ 第2流量調整弁 18,18´ 高温用排熱発電ユニット 19 第2バイパス排気管(第2バイパス排気通路) 20 第3流量調整弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exhaust pipe (exhaust passage) 11 Exhaust heat generation unit 11 'Exhaust heat generation unit for low temperature 12 Bypass exhaust pipe (Bypass exhaust passage) 13 Flow control valve 13' First flow control valve 14 Silencer 15 Controller 16 Engine control unit 17 , 17 ′ Second flow control valve 18, 18 ′ High-temperature exhaust heat power generation unit 19 Second bypass exhaust pipe (second bypass exhaust passage) 20 Third flow control valve

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンの排気通路の途中に設けられて
前記排気通路を流れる排気の熱エネルギを回収して発電
を行う排熱発電ユニットと、前記排熱発電ユニットより
も上流の位置にて前記排気通路から分岐し前記排熱発電
ユニットをバイパスするバイパス排気通路と、前記排熱
発電ユニット内を通過する排気の流量を調整する流量調
整弁と、前記排熱発電ユニットからの出力情報を読み取
り前記流量調整弁の開度を制御するコントローラと、エ
ンジンの運転情報を検出して制御信号を出力するエンジ
ンコントロールユニットとを備える排熱発電装置であっ
て、 前記コントローラは、前記エンジンコントロールユニッ
トから出力される信号によっても前記流量調整弁の開度
を制御するように駆動される、 ことを特徴とする排熱発電装置。
An exhaust heat generation unit provided in the middle of an exhaust passage of an engine for recovering thermal energy of exhaust flowing through the exhaust passage and generating electric power, and an exhaust heat generation unit at a position upstream of the exhaust heat generation unit. A bypass exhaust passage that branches off from an exhaust passage and bypasses the exhaust heat power generation unit, a flow control valve that adjusts a flow rate of exhaust gas that passes through the exhaust heat power generation unit, and reads output information from the exhaust heat power generation unit. A controller that controls the opening of the flow control valve and an engine control unit that detects an operation information of the engine and outputs a control signal, wherein the controller is output from the engine control unit. The exhaust heat power generator is driven so as to control the opening of the flow control valve also by a signal.
【請求項2】 前記エンジンの運転情報としてアクセル
開度を検出し、前記アクセル開度が所定値以上の場合
に、前記流量調整弁を閉弁方向に駆動させて前記排熱発
電ユニット内を通過する排気の流量を所定値以下にす
る、 ことを特徴とする請求項1記載の排熱発電装置。
2. An accelerator opening is detected as operation information of the engine, and when the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value, the flow control valve is driven in a valve closing direction to pass through the exhaust heat power generation unit. The exhaust heat power generator according to claim 1, wherein a flow rate of exhaust gas to be exhausted is set to a predetermined value or less.
【請求項3】 前記バイパス排気通路を通過する排気の
流量を調整する第2流量調整弁を有し、 前記コントローラは、前記排熱発電ユニットからの出力
情報を読み取り前記第2流量調整弁の開度も制御する、 ことを特徴とする請求項1又は2記載の排熱発電装置。
A second flow rate control valve for controlling a flow rate of exhaust gas passing through the bypass exhaust path, wherein the controller reads output information from the exhaust heat power generation unit and opens the second flow rate control valve. The exhaust heat power generator according to claim 1 or 2, wherein the temperature is also controlled.
【請求項4】 エンジンの排気通路の途中に設けられて
前記排気通路を流れる所定温度域の低温排気の熱エネル
ギを回収して発電を行う低温用排熱発電ユニットと、前
記低温用排熱発電ユニットよりも上流の位置にて前記排
気通路に設けられて前記排気通路を流れる所定温度域の
高温排気の熱エネルギを回収して発電を行う高温用排熱
発電ユニットと、前記高温用排熱発電ユニットよりも下
流でかつ前記低温用排熱発電ユニットよりも上流の位置
にて前記排気通路から分岐し前記低温用排熱発電ユニッ
トをバイパスするバイパス排気通路と、前記低温用排熱
発電ユニット内を通過する排気の流量を調整する流量調
整弁と、前記高温用及び低温用排熱発電ユニットからの
出力情報を読み取り前記流量調整弁の開度を制御するコ
ントローラと、エンジンの運転情報を検出して制御信号
を出力するエンジンコントロールユニットとを備える排
熱発電装置であって、 前記コントローラは、前記エンジンコントロールユニッ
トから出力される信号によっても前記流量調整弁の開度
を制御するように駆動される、 ことを特徴とする排熱発電装置。
4. A low-temperature exhaust heat power generation unit that is provided in the middle of an exhaust passage of an engine and recovers thermal energy of low-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the exhaust passage and generates power. A high-temperature exhaust heat power generation unit that is provided in the exhaust passage at a position upstream of the unit and recovers thermal energy of high-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the exhaust passage to generate power; A bypass exhaust passage that branches off from the exhaust passage at a position downstream of the unit and upstream of the low-temperature exhaust heat power generation unit and bypasses the low-temperature exhaust heat power generation unit; A flow control valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas passing therethrough, a controller for reading output information from the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units and controlling an opening degree of the flow control valve; An engine control unit that detects operation information of the gin and outputs a control signal, wherein the controller adjusts an opening degree of the flow control valve also by a signal output from the engine control unit. An exhaust heat power generator driven to control.
【請求項5】 前記エンジンの運転情報としてアクセル
開度を検出し、前記アクセル開度が所定値以上の場合
に、前記流量調整弁を閉弁方向に駆動させて前記低温用
排熱発電ユニット内を通過する排気の流量を所定値以下
にする、 ことを特徴とする請求項4記載の排熱発電装置。
5. An accelerator opening is detected as operation information of the engine, and when the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value, the flow control valve is driven in a valve closing direction to allow the low-temperature exhaust heat power generation unit to operate. The exhaust heat power generation device according to claim 4, wherein the flow rate of exhaust gas passing through is set to a predetermined value or less.
【請求項6】 前記バイパス排気通路を通過する排気の
流量を調整する第2流量調整弁を有し、 前記コントローラは、前記高温用及び低温用排熱発電ユ
ニットからの出力情報を読み取り前記第2流量調整弁の
開度も制御する、 ことを特徴とする請求項4又は5記載の排熱発電装置。
6. A second flow control valve for controlling a flow rate of exhaust gas passing through the bypass exhaust passage, wherein the controller reads output information from the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units and outputs the second information. The exhaust heat power generator according to claim 4 or 5, wherein the opening of the flow control valve is also controlled.
【請求項7】 エンジンの排気通路の途中に設けられて
前記排気通路を流れる所定温度域の低温排気の熱エネル
ギを回収して発電を行う低温用排熱発電ユニットと、前
記低温用排熱発電ユニットよりも上流の位置にて前記排
気通路から分岐し前記低温用排熱発電ユニットをバイパ
スするバイパス排気通路と、前記低温用排熱発電ユニッ
ト内を通過する排気の流量を調整する第1流量調整弁
と、前記バイパス排気通路の途中に設けられて前記バイ
パス排気通路を流れる所定温度域の高温排気の熱エネル
ギを回収して発電を行う高温用排熱発電ユニットと、前
記高温用排熱発電ユニット内を通過する排気の流量を調
整する第2流量調整弁と、前記高温用及び低温用排熱発
電ユニットからの出力情報を読み取り前記第1及び第2
流量調整弁の開度を制御するコントローラと、エンジン
の運転情報を検出して制御信号を出力するエンジンコン
トロールユニットとを備える排熱発電装置であって、 前記コントローラは、前記エンジンコントロールユニッ
トから出力される信号によっても前記第1及び第2流量
調整弁の開度を制御するように駆動される、 ことを特徴とする排熱発電装置。
7. A low-temperature exhaust heat power generation unit that is provided in the middle of an exhaust passage of an engine and recovers thermal energy of low-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the exhaust passage to generate power. A bypass exhaust passage that branches off from the exhaust passage at a position upstream of the unit and bypasses the low-temperature exhaust heat power generation unit; and a first flow rate adjustment that adjusts the flow rate of exhaust gas that passes through the low-temperature exhaust heat power generation unit. A valve, a high-temperature exhaust heat power generation unit provided in the middle of the bypass exhaust passage for recovering thermal energy of high-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the bypass exhaust passage and generating electric power, and the high-temperature exhaust heat power generation unit A second flow control valve for controlling a flow rate of exhaust gas passing through the inside, and reading output information from the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units, the first and second flow rates.
A controller that controls the opening of the flow control valve and an engine control unit that detects an operation information of the engine and outputs a control signal, wherein the controller is output from the engine control unit. The exhaust heat power generator is driven to control the degree of opening of the first and second flow regulating valves also by a signal.
【請求項8】 前記エンジンの運転情報としてアクセル
開度を検出し、前記アクセル開度が所定値以上の場合
に、前記第1流量調整弁を閉弁方向に駆動させて前記低
温用排熱発電ユニット内を通過する排気の流量を所定値
以下にする、 ことを特徴とする請求項7記載の排熱発電装置。
8. The low-temperature exhaust heat power generation device according to claim 1, wherein an accelerator opening is detected as operation information of the engine, and when the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value, the first flow control valve is driven in a valve closing direction to cause the low-temperature exhaust heat generation. The exhaust heat power generator according to claim 7, wherein a flow rate of exhaust gas passing through the unit is set to a predetermined value or less.
【請求項9】 エンジンの排気通路の途中に設けられて
前記排気通路を流れる所定温度域の低温排気の熱エネル
ギを回収して発電を行う低温用排熱発電ユニットと、前
記低温用排熱発電ユニットよりも上流の位置にて前記排
気通路から分岐し前記低温用排熱発電ユニットをバイパ
スするバイパス排気通路と、前記低温用排熱発電ユニッ
ト内を通過する排気の流量を調整する第1流量調整弁
と、前記バイパス排気通路の途中に設けられて前記バイ
パス排気通路を流れる所定温度域の高温排気の熱エネル
ギを回収して発電を行う高温用排熱発電ユニットと、前
記高温用排熱発電ユニット内を通過する排気の流量を調
整する第2流量調整弁と、前記高温用及び低温用排熱発
電ユニットよりも上流の位置にて前記排気通路から分岐
し前記高温用及び低温用排熱発電ユニットをバイパスす
る第2バイパス排気通路と、前記第2バイパス排気通路
を通過する排気の流量を調整する第3流量調整弁と、前
記高温用及び低温用排熱発電ユニットからの出力情報を
読み取り前記第1ないし第3流量調整弁の開度を制御す
るコントローラと、エンジンの運転情報を検出して制御
信号を出力するエンジンコントロールユニットとを備え
る排熱発電装置であって、 前記コントローラは、前記エンジンコントロールユニッ
トから出力される信号によっても前記第1ないし第3流
量調整弁の開度を制御するように駆動される、 ことを特徴とする排熱発電装置。
9. A low-temperature exhaust heat power generation unit that is provided in the middle of an exhaust passage of an engine and recovers thermal energy of low-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the exhaust passage and generates power. A bypass exhaust passage that branches off from the exhaust passage at a position upstream of the unit and bypasses the low-temperature exhaust heat power generation unit; and a first flow rate adjustment that adjusts the flow rate of exhaust gas that passes through the low-temperature exhaust heat power generation unit. A valve, a high-temperature exhaust heat power generation unit provided in the middle of the bypass exhaust passage for recovering thermal energy of high-temperature exhaust gas in a predetermined temperature range flowing through the bypass exhaust passage and generating electric power, and the high-temperature exhaust heat power generation unit A second flow control valve for adjusting a flow rate of exhaust gas passing through the inside, and a branch from the exhaust passage at a position upstream of the high-temperature and low-temperature exhaust heat power generation units, and A second bypass exhaust passage for bypassing the exhaust heat generation unit for use, a third flow control valve for adjusting the flow rate of exhaust gas passing through the second bypass exhaust passage, and outputs from the high-temperature and low-temperature exhaust heat generation units. An exhaust heat power generator comprising: a controller that reads information and controls an opening degree of each of the first to third flow control valves; and an engine control unit that detects operation information of an engine and outputs a control signal. Is driven so as to control the degree of opening of the first to third flow control valves also by a signal output from the engine control unit.
【請求項10】 前記運転情報としてアクセル開度を検
出し、前記アクセル開度が所定値以上の場合に、前記第
1流量調整弁を閉弁方向に駆動させて前記低温用排熱発
電ユニット内を通過する排気の流量を所定値以下にす
る、 ことを特徴とする請求項9記載の排熱発電装置。
10. An accelerator opening is detected as the operation information, and when the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value, the first flow control valve is driven in a valve closing direction to allow the low-temperature exhaust heat power generation unit to operate. The exhaust heat power generation device according to claim 9, wherein a flow rate of exhaust gas passing through is set to a predetermined value or less.
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