JP2010168926A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の排気熱を回収して有効活用しつつ、その排気熱の回収により車載機器の暖機が遅れて内燃機関の燃費や排気エミッションの悪化に繋がることを抑制できる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】冷えた状態からのエンジン始動開始直後など、排気浄化触媒５３及びエンジン１といった車載機器の暖機未完時には、熱電発電ユニット５６によるエンジン１の排気熱の電気エネルギとしての回収よりも、上記車載機器の暖機が優先的に行われる。このため、エンジン始動開始後の可能な限り早期に上記車載機器の暖機を完了させ、エンジン始動開始後における上記車載機器の暖機完了時期に遅れが生じることは抑制される。そして、上記車載機器の暖機完了後には、熱電発電ユニット５６によるエンジン１の排気熱の電気エネルギとしての回収が優先的に実行されるため、その排気熱を上記車載機器に無駄に与えることなく有効活用することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

自動車等の車両においては、原動機として搭載される内燃機関で発生する熱を効率的に利用するため、内燃機関の排気熱を同機関の燃費や排気エミッションに関係する車載機器の暖機に利用することが考えられる。こうした車載機器としては、例えば、内燃機関、変速機、及び排気浄化触媒といったものがあげられる。そして、内燃機関の排気熱を上記車載機器の暖機に利用することにより、車両全体が冷えた状態からの内燃機関の始動開始後等に同車載機器の暖機が速やかに完了し、内燃機関の始動開始後の早期に上記車載機器が適正に機能するようになり、それによって内燃機関の燃費や排気エミッションの改善が図られるようになる。また、車両における内燃機関の排気熱の更なる有効利用を目的として、上記車載機器の暖機への利用とは別に内燃機関の排気熱を利用すべく、同機関の排気熱の回収を行うことも提案されている。例えば、特許文献１では、内燃機関の排気熱を熱電発電装置による熱電発電により電気エネルギに変換してバッテリへの蓄電を行うというかたちで回収するようにしている。

特開２００７−１４０８４公報（段落［００２０］〜［００２３］）

上述したように内燃機関の排気熱を車載機器の暖機に利用することに加え、その暖機への利用とは別に排気熱を利用すべく同排気熱の回収を行うことにより、内燃機関の排気熱をより一層有効に活用することが可能にはなる。しかし、上記車載機器の暖機が完了する前に排気熱の回収が行われると、それが排気熱による車載機器の暖機に悪影響を及ぼし、同車載機器の暖機を機関始動開始後の早期に完了させることができなくなるおそれがある。この場合、機関始動開始後における上記車載機器の暖機完了が遅れ、機関始動開始後における車載機器が適正に機能し始める時期にも遅れが生じるため、その分だけ内燃機関の燃費や排気エミッションに悪影響が及ぶことになる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の排気熱を回収して有効活用しつつ、その排気熱の回収により車載機器の暖機が遅れて内燃機関の燃費や排気エミッションの悪化に繋がることを抑制できる車両の制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車両の原動機である内燃機関の排気熱を同機関の燃費や排気エミッションに関係する車載機器の暖機に利用する暖機促進手段と、その暖機への利用とは別に内燃機関の排気熱を利用すべく同排気熱の回収を行う回収手段とを備える車両の制御装置において、前記車載機器の暖機未完時には内燃機関の排気熱を前記暖機促進手段による同車載機器の暖機に優先的に利用し、前記車載機器の暖機完了後には前記回収手段による排気熱の回収を優先的に実行する制御手段を備えた。

上記構成によれば、車両全体が冷えた状態からの機関始動開始直後など、車載機器の暖機未完時には、回収手段による内燃機関の排気熱の回収よりも、暖機促進手段による同車載機器の暖機が優先的に行われる。言い換えれば、内燃機関の排気熱が暖機促進手段による車載機器の暖機に優先的に利用される。このため、機関始動開始後の可能な限り早期に車載機器の暖機を完了させ、機関始動開始後における車載機器が適正に機能し始める時期に遅れが生じることを抑制でき、その遅れの分だけ内燃機関の燃費や排気エミッションに悪影響が及ぶことを抑制できるようになる。また、車載機器の暖機完了後には、回収手段による内燃機関の排気熱の回収が優先的に実行されるため、その排気熱が車載機器に無駄に与えられることはなく、内燃機関の排気熱を効率よく回収して有効活用することができる。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記車載機器は、内燃機関の排気通路に設けられて同機関の排気の浄化を行う排気浄化触媒であり、前記暖機促進手段は、内燃機関の排気熱を前記排気通路に設けられた前記排気浄化触媒の加熱に用いるものであることを要旨とした。

上記構成によれば、車両全体が冷えた状態からの機関始動開始直後など、排気浄化触媒の暖機未完時には、回収手段による内燃機関の排気熱の回収よりも、暖機促進手段による排気浄化触媒の暖機が優先的に行われる。より詳しくは、回収手段による内燃機関の排気熱の回収よりも、同排気熱を排気浄化触媒の加熱に用いることが優先的に行われる。このため、機関始動開始後の可能な限り早期に排気浄化触媒の暖機を完了させ、機関始動開始後における排気浄化触媒の暖機完了時期に遅れが生じることを抑制できる。なお、排気浄化触媒の暖機未完時には、同触媒の排気浄化機能が適正に機能しないため、内燃機関の排気エミッションが悪化する傾向がある。しかし、上述したように機関始動開始後における排気浄化触媒の暖機完了時期に遅れが生じることを抑制できるため、その遅れの分だけ内燃機関の排気エミッションに悪影響が及ぶことを抑制できるようになる。また、排気浄化触媒の暖機完了後には、回収手段による内燃機関の排気熱の回収が優先的に実行されるため、その排気熱が排気浄化触媒に無駄に与えられることはなく、内燃機関の排気熱を効率的に回収して有効活用することができる。以上により、内燃機関の排気熱を回収して有効活用しつつ、その排気熱の回収により排気浄化触媒の暖機が遅れて同機関の排気エミッション悪化に繋がることを抑制できる。

請求項３記載の発明では、請求項１記載の前記車載機器は、前記車両に原動機として搭載された内燃機関であり、前記暖機促進手段は、内燃機関の排気熱を同機関自体の冷却水とオイルとの少なくとも一方の加熱に用いるものであることを要旨とした。

上記構成によれば、車両全体が冷えた状態からの機関始動開始直後など、内燃機関の暖機未完時には、回収手段による内燃機関の排気熱の回収よりも、暖機促進手段による内燃機関の暖機が優先的に行われる。より詳しくは、回収手段による内燃機関の排気熱の回収よりも、同排気熱を内燃機関の冷却水とオイルとの少なくとも一方の加熱に用いることが優先的に行われる。このため、機関始動開始後の可能な限り早期に内燃機関の暖機を完了させ、機関始動開始後における内燃機関の暖機完了時期に遅れが生じることを抑制できる。なお、内燃機関の暖機未完時には、同機関のオイルの粘度が高くなって同機関の回転抵抗が増すことから、内燃機関の燃費が悪化する傾向がある。しかし、上述したように機関始動開始後における内燃機関の暖機完了時期に遅れが生じることを抑制できるため、その遅れの分だけ内燃機関の燃費に悪影響が及ぶことを抑制できるようになる。また、内燃機関の暖機完了後には、回収手段による内燃機関の排気熱の回収が優先的に実行されるため、その排気熱が内燃機関に無駄に与えられることはなく、内燃機関の排気熱を効率的に回収して有効活用することができる。以上により、内燃機関の排気熱を回収して有効活用しつつ、その排気熱の回収により内燃機関の暖機が遅れて同機関の燃費悪化に繋がることを抑制できる。

請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、内燃機関により駆動されて電気エネルギの供給を行うオルタネータと、電気エネルギの供給を受けて車両の車室で発熱する発熱機器と、を備え、前記回収手段は、内燃機関の排気熱を熱電発電により電気エネルギに変換して回収するものであり、前記制御手段は、前記車載機器の暖機完了後から前記発熱機器の発熱要求がなくなるまでは、前記オルタネータからの電気エネルギの供給を受けての前記発熱機器の発熱に優先して、前記回収手段により回収された電気エネルギを利用して前記発熱機器の発熱を行うものであることを要旨とした。

上記構成によれば、車載機器の暖機完了後、発熱機器の発熱要求があるときには、回収手段による排気熱の回収により得られた電気エネルギの供給を受けて発熱手段の発熱が行われる。仮に、こうした発熱機器の発熱をオルタネータからの電気エネルギの供給のみにより実現させようとした場合、内燃機関によりオルタネータを駆動して上記電気エネルギを発生させるためのオルタネータの駆動分だけ同機関の回転抵抗が増加し、内燃機関の燃費が悪化することは避けられない。しかし、上記発熱機器の発熱を行うための電気エネルギとしては、回収手段による排気熱の回収により得られた電気エネルギが用いられるため、電気エネルギを発生させるために上述したように内燃機関でオルタネータを駆動する必要性は小さくなり、その分だけオルタネータの駆動率を低下させることで内燃機関の燃費改善を図ることができる。

請求項５記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記車両における車室内の暖房要求に基づき同車室内の暖房を行う空調装置を備え、前記回収手段は、内燃機関の排気熱で空気を加熱して同排気熱を熱エネルギとして前記空気に蓄えて回収するものであり、前記制御手段は、前記車載機器の暖機完了後であって前記車室内の暖房要求があるときには、前記回収手段を通じて内燃機関の排気熱で加熱された空気を前記車室内に供給するものであることを要旨とした。

上記構成によれば、車載機器の暖機完了後、内燃機関の排気熱を車室内の暖房に用いることで、空調装置のみで車室内の暖房を行う場合よりも早期に車室内の暖房を完了させたり、上記排気熱を車室内の暖房に利用する分だけ空調装置の駆動率を抑えたりすることができる。

請求項６記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、内燃機関を通過して同機関との間で熱交換を行う冷却水が循環する冷却水回路と、外部と断熱されて前記冷却水を高温状態で蓄えるとともに、その蓄えた冷却水を前記冷却水回路に放出することの可能な蓄熱容器と、を備え、前記回収手段は、内燃機関の排気熱で前記冷却水を加熱して同排気熱を熱エネルギとして前記冷却水に蓄えるものであり、前記制御手段は、前記車載機器の暖機完了後であって前記蓄熱容器への高温の冷却水の回収が完了していないときには、前記回収手段を通じて内燃機関の排気熱で加熱された冷却水を前記蓄熱容器に回収して蓄えるものである。

上記構成によれば、車載機器の暖機完了後、内燃機関の排気熱を冷却水を加熱するために用い、加熱後の高温の冷却水を蓄熱容器に回収して蓄えるようにしている。このため、内燃機関の排気熱を蓄熱容器に高温の冷却水というかたちで回収して蓄えることができ、それを次回の機関始動時における内燃機関の暖機などに有効活用することができる。

第１実施形態における自動車の構成を示す概略図。 同自動車に搭載されるエンジンの排気系の構造を示す略図。 熱電発電ユニットにより回収された電気エネルギを利用するための電気的構成を示す略図。 第１実施形態における排気熱回収処理の実行手順を示すフローチャート。 第２実施形態でのエンジンの排気系における空気加熱ユニット周りの構造を示す略図。 同実施形態における排気熱回収処理の実行手順を示すフローチャート。 第３実施形態でのエンジンの排気系における冷却水加熱ユニット周りの構造を示す略図。 同実施形態における排気熱回収処理の実行手順を示すフローチャート。

［第１実施形態］
以下、本発明を自動車の制御装置に具体化した第１実施形態について、図１〜図４に基づき説明する。

自動車においては、図１に示されるように、原動機として搭載されたエンジン１の出力軸１ａに変速機１０が繋がっており、エンジン１（出力軸１ａ）の回転が変速機１０を介して車輪に伝達されることで走行するようになっている。上記変速機１０には、エンジン１と同変速機１０の内部に設けられた変速機構との間でオイルを媒介しての動力伝達を行うトルクコンバータ９と、エンジン１と変速機構とを直接的に連結可能なロックアップクラッチ１１とが設けられている。そして、変速機１０におけるロックアップクラッチ１１及び変速機構の作動は、同変速機１０の作動油であるトランスミッションオイルの油圧を利用して行われる。

また、自動車には、エンジン１の冷却等のために同エンジン１との間で熱交換を行う熱交換装置１７が設けられている。この熱交換装置１７は、エンジン１を通過するように設けられた冷却水回路６内に存在する冷却水をウォータポンプ４の駆動を通じて循環させ、その冷却水とエンジン１との間で熱交換を行わせるものである。こうした冷却水とエンジン１との間での熱交換を通じて、エンジン１の高温時等には同エンジン１の冷却が行われることとなる。なお、熱交換装置１７の上記ウォータポンプ４としては、エンジン１の出力軸１ａからの回転伝達によって駆動される、いわゆる機械式のウォータポンプが採用されている。

熱交換装置１７は、冷却水とエンジン１との間で熱交換を行わせるだけでなく、同冷却水と変速機１０のトランスミッションオイルとの間でも熱交換を行わせる。
具体的には、熱交換装置１７における冷却水回路６から分岐した分岐通路６ａが、上記トランスミッションオイルを循環させる油路１５の途中に設けられたオイルクーラ１６を通過しており、同オイルクーラ１６にて冷却水とトランスミッションオイルとの間で熱交換が行われる。そして、熱交換後の冷却水は分岐通路６ａを通過した後に冷却水回路６に戻される。従って、トランスミッションオイルが上記冷却水の温度よりも高いときには、その冷却水によって同オイルが冷却されることとなる。また、トランスミッションオイルが上記冷却水の温度よりも低いときには、その冷却水によって同オイルが温められることとなる。なお、分岐通路６ａにはオイルクーラ１６を通過する冷却水の流量を調節すべく開閉動作する流量制御弁６ｂが設けられており、この流量制御弁６ｂの開度調整を通じて冷却水とトランスミッションオイルとの間で熱交換される熱の量を調整することが可能となっている。

また、この自動車では、エンジン１で発生した熱を有効活用することを目的として、冷却水回路６内を循環してエンジン１等との熱交換により高温となった冷却水の一部をエンジン停止中に断熱状態で保持しておき、その保持された冷却水を次回のエンジン運転開始時など冷却水回路６内が低温となっているときに同回路６に放出することも行われる。こうした熱の有効活用を実現するため、熱交換装置１７には冷却水回路６に対し導入通路４２及び導出通路４３を介して接続された蓄熱容器４１が設けられている。この蓄熱容器４１は、外部と断熱された断熱容器であって、導入通路４２から冷却水回路６内の高温の冷却水を回収して蓄えたり、その蓄えた高温の冷却水を導出通路４３から冷却水回路６に放出したりすることが可能となっている。また、蓄熱容器４１と冷却水回路６とを繋ぐ上記導入通路４２には、それら蓄熱容器４１と冷却水回路６とを連通遮断すべく開閉動作する蓄熱制御弁４４が設けられている。

自動車においては、エンジン１の運転制御並びに上記流量制御弁６ｂ及び蓄熱制御弁４４の駆動制御を行うための電子制御装置（エンジンＥＣＵ）２が搭載されるとともに、変速機１０におけるロックアップクラッチ１１及び変速機構の作動制御を行うための変速装置用の電子制御装置（トランスミッションＥＣＵ）１２も搭載されている。エンジンＥＣＵ２には、冷却水回路６内に存在する冷却水の温度である冷却水温ＴＷを検出する水温センサ３からの検出信号、及びエンジン１のオイル経路３９を循環して各所の潤滑を行うオイルの温度であるエンジン油温Ｔeoを検出する油温センサ８からの検出信号が入力されるとともに、その他の各種センサからの検出信号が入力される。また、トランスミッションＥＣＵ１２には、エンジン１（出力軸１ａ）から変速機１０への入力回転数を検出するタービン回転数センサ１３、及びトランスミッションオイルの温度であるトランスミッション油温Ｔtoを検出する油温センサ１４といった各種センサからの検出信号が入力される。また、エンジンＥＣＵ２とトランスミッションＥＣＵ１２とは互いに接続され、両者の間での通信が可能となっている。

次に、エンジン１から熱交換装置１７の冷却水に伝達された熱を利用して自動車の車室２５内の暖房等を行う空調装置１８について説明する。
空調装置１８は、車室２５内に温風又は冷風を送るべく駆動されるブロワ２１を備えている。このブロワ２１を駆動して空気の流れを起こすと、エアダクト２２内に空気が導入され、その空気がエバポレータ２３及びヒータコア２４を通過した後、車室２５内に送り出されるようになる。

上記エバポレータ２３に関しては、空調用の冷媒が循環する冷媒通路７が内部を通過しており、エアダクト２２内の空気を当該冷媒通路７内の冷媒で冷却するものとなっている。なお、冷媒通路７内の冷媒は、エンジン１の運転中における出力軸１ａからの回転伝達により作動される空調用のコンプレッサ５の作動を通じて、冷媒通路７内を循環しつつ冷却される。また、熱交換器である上記ヒータコア２４に関しては、その内部を上述した熱交換装置１７の冷却水回路６が通過しており、エアダクト２２内の空気を当該冷却水回路６内の暖められた冷却水で加熱するものとなっている。

エアダクト２２内において、エバポレータ２３とヒータコア２４との間には、エアダクト２２内を通過する空気の温度調節に用いられるエアミックスダンパ２６が設けられている。このエアミックスダンパ２６においては、エバポレータ２３を通過した空気のうちヒータコア２４を通過する空気の割合、言い換えればヒータコア２４での冷却水と上記空気との間での熱交換量を調節すべく開閉位置の変更が行われる。例えば、空気がヒータコア２４を通過しない開閉位置（開度最小）にエアミックスダンパ２６を変位させると、エバポレータ２３を通過して冷却された空気がそのまま車室２５内に供給され、エアダクト２２から車室２５内に送られる空気の温度は最も低くなる。そして、ヒータコア２４を通過する空気の量が多くなる側（開度大側）にエアミックスダンパ２６を変位させるほど、エアダクト２２から車室２５内に送られる空気の温度は高くなってゆく。

従って、エアダクト２２から車室２５内に送られる空気の温度が高くなり、その空気による車室２５内の暖房が行われているときには、エンジン１から熱交換装置１７の冷却水に伝達された熱を利用して車室２５内の暖房を行っていることになる。

また、空調装置１８は、車室２５内の座席に設けられてエンジン１とは別の熱源を用いて発熱するシートヒータ、例えば通電により発熱する電熱式のシートヒータ１９を備えている。このシートヒータ１９を発熱させるための電気エネルギは、エンジン１の運転中における出力軸１ａからの回転伝達により駆動されるオルタネータ２０から直接的にシートヒータ１９に、またはバッテリ４０に一旦蓄えられた後にシートヒータ１９に供給される。

シートヒータ１９に関しては、エンジン１の冷えた状態からの始動直後など、熱交換装置１７における冷却水回路６内の冷却水の温度（冷却水温ＴＷ）が低く、車室２５内の暖房を行うべくブロワ２１を駆動して上記ヒータコア２４を空気が通過するようにしても、その空気をヒータコア２４によって効果的に温めることができないときに用いられる。このようにシートヒータ１９を用いることにより、冷却水温ＴＷが低いためにブロワ２１を駆動しても車室２５内に温風を送ることのできない状況のもとでも、上記シートヒータ１９によって乗員を温めることができるため、乗員が寒さを感じるなど車室２５内の快適性が低下することは抑制される。

空調装置１８におけるブロワ２１、エアミックスダンパ２６、及びシートヒータ１９は、自動車に搭載された空調装置用の電子制御装置（エアコンＥＣＵ）２７を通じて駆動制御される。このエアコンＥＣＵ２７と上記エンジンＥＣＵ２とは互いに接続され、両者の間での通信が可能となっている。エアコンＥＣＵ２７には、車室２５内の日射量を検出する日射量センサ３３、自動車の外の空気の温度（外気温）を検出する外気温センサ３４、及び車室２５内の空気の温度（内気温）を検出する内気温センサ３５といった宅種センサからの検出信号が入力される。更に、エアコンＥＣＵ２７には、以下に示される各種スイッチからの信号も入力される。

・車室２５内の温度を自動調整するエアコンオートモードと手動調整するエアコンマニュアルモードの間でのモード切り換えを行うためのエアコンオート制御切換スイッチ２８。

・車室２５内の設定温度を切り換えるための温度設定スイッチ２９。
・ブロワ２１の風量を設定するための風量設定スイッチ３０。
・シートヒータ１９の発熱を自動調整するシートヒータオートモードと手動調整するシートヒータマニュアルモードとの間でのモード切り換えを行うためのシートヒータオート制御切換スイッチ３１。

エアコンＥＣＵ２７は、エアコンオート制御切換スイッチ２８の操作位置が「マニュアル」であれば、エアコンマニュアルモードでの車室２５内の温度調整を行うべく、自動車の乗員によって操作される温度設定スイッチ２９及び風量設定スイッチ３０の操作位置に基づきブロワ２１及びエアミックスダンパ２６を制御する。すなわち、エアダクト２２から車室２５内に送られる空気の温度が温度設定スイッチ２９の操作位置に対応した値となるよう、エアミックスダンパ２６の開閉位置が調整される。また、ブロワ２１の風量が風量設定スイッチ３０の操作位置によって指示される設定風量となるよう、ブロワ２１の回転速度が調整される。

一方、エアコンオート制御切換スイッチ２８の操作位置が「オート」であれば、エアコンＥＣＵ２７は、エアコンオートモードでの車室２５内の温度調整として、温度設定スイッチ２９の操作位置によって設定される設定温度、並びに、内気温、日射量、外気温、及び冷却水温ＴＷ等に応じて目標吹き出し温度ＴＡＯが算出される。この目標吹き出し温度ＴＡＯは、車室２５内の温度を上記設定温度に維持するうえでのエアダクト２２から車室２５内に吹き出される空気の温度の目標値である。そして、エアダクト２２から車室２５内に送られる空気の温度が上記目標吹き出し温度ＴＡＯとなるようにエアミックスダンパ２６の開閉位置が調整されるとともに、ブロワ風量が最適な値となるよう目標吹き出し温度ＴＡＯに応じてブロワ２１が駆動制御される。

エアコンＥＣＵ２７は、シートヒータオート制御切換スイッチ３１の操作位置が「オート」であれば、シートヒータオートモードでのシートヒータ１９の通電及び通電停止を行うべく、温度設定スイッチ２９の操作位置及び内気温センサ３５によって検出される内気温又は目標吹き出し温度ＴＡＯに基づき、シートヒータ１９の通電及び通電停止を行う。シートヒータ１９の通電中には同ヒータ１９が発熱し、シートヒータ１９の通電停止中には同ヒータが発熱停止される。

また、シートヒータオート制御切換スイッチ３１の操作位置が「オン」または「オフ」であれば、エアコンＥＣＵ２７は、シートヒータマニュアルモードでのシートヒータ１９の通電及び通電停止を行う。すなわち、シートヒータオート制御切換スイッチ３１の操作位置が「オン」であればシートヒータ１９を発熱させるべく同ヒータへの通電が行われ、シートヒータオート制御切換スイッチ３１の操作位置が「オフ」であればシートヒータ１９を発熱停止させるべく同ヒータ１９の通電が停止される。

ところで、近年の自動車においては、エンジン１の熱効率の向上が図られており、エンジン１から発生する熱が少なくなる関係から、その熱を効率的に利用することを目的として、エンジン１の排気熱を同エンジンの燃費や排気エミッションに関係する車載機器の暖機に利用することが考えられる。

図２は、エンジン１の排気熱を上記車載機器の暖機に利用するための同エンジン１の排気系の構造を示した概略図である。同図に示されるように、エンジン１の排気通路５１には同エンジン１からの排気を浄化するための排気浄化触媒５３が設けられている。また、排気通路５１における排気浄化触媒５３よりも上流側の部分には、互いに並列となる三つの分岐通路５２ａ〜５２ｃが設けられている。これら分岐通路５２ａ〜５２ｃにより、排気通路５１における排気浄化触媒５３よりも上流側の部分は、下流側に向けて一つから三つに分岐した後に一つに集合するという構造になっている。

三つの分岐通路５２ａ〜５２ｃのうちの分岐通路５２ｃには、同通路５２ｃを通過する排気の熱を利用してエンジン１の冷却水やオイルを加熱して同エンジン１の暖機を促進する加熱装置５４が設けられている。この加熱装置５４は、冷却水回路６から導かれた冷却水が通過するとともにオイル経路３９から導かれたオイルが通過する熱交換器５５を備えている。同熱交換器５５は、そこを通過する上記冷却水及び上記オイルと分岐通路５２ｃを通過する排気との間で熱交換を行わせるためのものである。そして、熱交換器５５での排気との熱交換によって加熱された冷却水及びオイルは、それぞれ冷却水回路６及びオイル経路３９に戻されることとなる。

図２の例では、エンジン１の排気が排気通路５１における分岐通路５２ｃを通過することにより、その排気でエンジン１の冷却水やオイルが加熱されて同エンジン１の暖機が図られる。また、エンジン１の排気が排気通路５１における分岐通路５２ａ〜５２ｃを通過した後にそれらの下流に位置する排気浄化触媒５３を通過したときには、その排気の熱で同排気浄化触媒５３の暖機が図られる。なお、エンジン１の排気が分岐通路５２ａを通過して排気浄化触媒５３に送られる場合には、その排気による熱が排気浄化触媒５３の暖機に優先的に用いられていることを意味する。ちなみに、エンジン１に関しては、その暖機未完時にはオイルの粘度が高くなって同エンジン１の回転抵抗が増すことから、エンジン１の燃費が悪化する傾向がある。また、排気浄化触媒５３に関しては、その暖機未完時には同触媒５３の排気浄化機能が適正に機能しないため、エンジン１の排気エミッションが悪化する傾向がある。

従って、図２の例では、エンジン１及び排気浄化触媒５３が上述した車載機器、すなわち同エンジン１の燃費や排気エミッションに関係する車載機器ということになり、同車載機器の暖機にエンジン１の排気熱が利用されることとなる。また、上記分岐通路５２ａ〜５２ｃ及び熱交換器５５は、エンジン１の排気熱を上記車載機器の暖機に利用する暖機促進手段として機能する。このようにエンジン１の排気熱を上記車載機器の暖機に利用することにより、自動車全体が冷えた状態からのエンジン１の始動開始後等に同車載機器の暖機が速やかに完了し、エンジン１の始動開始後の早期に上記車載機器が適正に機能するようになり、それによってエンジン１の燃費や排気エミッションの改善が図られるようになる。

また、エンジン１の排気熱の更なる有効利用を目的として、上記車載機器の暖機への利用とは別にエンジン１の排気熱を利用すべく、同エンジン１の排気熱の回収も行われる。具体的には、三つの分岐通路５２ａ〜５２ｃのうちの分岐通路５２ｂに、同通路５２ｂを通過する排気の熱を利用して発電を行う、いわゆる熱電発電を行うための熱電発電ユニット５６が設けられ、分岐通路５２ｂを通過する排気の熱を熱電発電ユニット５６での熱電発電により電気エネルギに変換して回収することが行われる。このようにエンジン１の排気熱を車載機器の暖機に利用することに加え、その暖機への利用とは別に排気熱を利用すべく同排気熱を電気エネルギとして回収することにより、エンジン１の排気熱をより一層有効に活用することが可能になる。

しかし、上記車載機器の暖機が完了する前に熱電発電ユニット５６による排気熱の回収が行われると、それが排気熱による車載機器の暖機に悪影響を及ぼし、同車載機器の暖機をエンジン始動開始後の早期に完了させることができなくなるおそれがある。この場合、エンジン始動開始後における上記車載機器の暖機完了が遅れ、エンジン始動開始後における車載機器が適正に機能し始める時期にも遅れが生じるため、その分だけエンジン１の燃費や排気エミッションに悪影響が及ぶことになる。

こうした不具合に対処するため、本実施形態では、上記車載機器の暖機未完時にはエンジン１の排気熱を同車載機器の暖機に優先的に利用し、車載機器の暖機完了後には熱電発電ユニット５６によるエンジン１の排気熱の電気エネルギとしての回収を優先的に実行する。以下、上記のようなエンジン１の排気熱の利用を実現するための構造及び制御について、図２〜図４を参照して説明する。

図２に示されるように、排気通路５１における三つの分岐通路５２ａ〜５２ｃには、それら分岐通路５２ａ〜５２ｃを各々個別に連通・遮断すべく開閉動作する第１〜第３の遮断弁５７〜５９が設けられている。これら第１〜第３の遮断弁５７〜５９はエンジンＥＣＵ２によって駆動制御される。また、エンジンＥＣＵ２には排気通路５１における排気浄化触媒５３に導入される直前の排気の温度を検出する排気温センサ６０からの検出信号が入力される。そして、自動車全体が冷えた状態からのエンジン１の始動開始後等においては、エンジン１の排気熱が、排気浄化触媒５３の暖機、エンジン１の暖機、熱電発電ユニット５６による熱電発電の順で、優先的に利用されることとなる。なお、エンジン１の排気熱を排気浄化触媒５３の暖機に優先的に利用した状態、同排気熱をエンジン１の暖機に優先的に利用した状態、及び同排気熱を熱電発電ユニット５６による熱電発電に優先的に利用した状態を、以下ではそれぞれ「触媒暖機モード」、「エンジン暖機モード」、「排気熱回収モード」と言う。

ここで、上記触媒暖機モード、エンジン暖機モード、及び排気熱回収モードについて、個別に詳しく説明する。
触媒暖機モードでは、第１の遮断弁５７が開弁されて分岐通路５２ａが連通状態とされるとともに、第２の遮断弁５８及び第３の遮断弁５９が閉弁されて分岐通路５２ｂ，５２ｃが遮断状態とされる。このため、エンジン１からの排気は、分岐通路５２ｂ、５２ｃを通過することなく分岐通路５２ａを通過して排気浄化触媒５３に送られる。従って、触媒暖機モードでのエンジン１の排気熱は、熱電発電ユニット５６による熱電発電や、エンジン１の冷却水及びオイルの加熱に用いられることなく、排気浄化触媒５３の暖機に優先的に用いられることとなる。

エンジン暖機モードでは、第１の遮断弁５７及び第２の遮断弁５８が閉弁されて分岐通路５２ａ，５２ｂが遮断状態とされるとともに、第３の遮断弁５９が開弁されて分岐通路５２ｃが連通状態とされる。このため、エンジン１からの排気は、分岐通路５２ａ，５２ｂを通過することなく分岐通路５２ｃを通過し、その際に熱交換器５５にてエンジン１の冷却水及びオイルとの間で熱交換を行い、その後に排気浄化触媒５３に送られる。従って、エンジン暖機モードでのエンジン１の排気熱は、熱電発電ユニット５６による熱電発電に用いられることなく、エンジン１の暖機に優先的に用いられることとなる。

排気熱回収モードでは、第１の遮断弁５７及び第３の遮断弁５９が閉弁されて分岐通路５２ａ，５２ｃが遮断状態とされるとともに、第２の遮断弁５８が開弁されて分岐通路５２ｂが連通状態とされる。このため、エンジン１からの排気は、分岐通路５２ａ，５２ｃを通過することなく分岐通路５２ｂ、及びそこに設けられた熱電発電ユニット５６を通過し、その後に排気浄化触媒５３に送られる。従って、排気熱回収モードでのエンジン１の排気熱は、同エンジン１の冷却水及びオイルの加熱に用いられることなく、熱電発電ユニット５６による熱電発電に優先的に用いられることとなる。

図３は、熱電発電ユニット５６により回収された電気エネルギ、すなわちエンジン１の排気熱から変換された電気エネルギを利用するための電気的構成を示したものである。
上記電気エネルギは、自動車に搭載された各種電気機器を駆動させるため、例えば車室２５内に設けられた上記シートヒータ１９を発熱させるために用いられる。詳しくは、熱電発電ユニット５６がシートヒータ１９及びバッテリ４０に接続され、同熱電発電ユニット５６により回収された電気エネルギ、すなわちエンジン１の排気熱から変換された電気エネルギがシートヒータ１９に供給されるとともにバッテリ４０に蓄えられる。これら熱電発電ユニット５６及びバッテリ４０は、エンジン１の排気熱を電気エネルギとして回収する回収手段として機能する。

また、シートヒータ１９等の各種電気機器を駆動するための電気エネルギは、エンジン１により駆動されるオルタネータ２０からも供給される。このオルタネータ２０は、エンジンＥＣＵ２により制御されるパワーコントロールユニット６１を介してバッテリ４０に電気接続されるとともに、同パワーコントロールユニット６１を通じて作動制御される。そして、エンジン１の出力軸１ａの回転に基づきオルタネータ２０による発電が行われると、発電された交流電気はパワーコントロールユニット６１を通じて直流電気に変換されて電気エネルギとしてシートヒータ１９等の各種電気機器に供給されるとともにバッテリ４０に蓄えられる。このときには、パワーコントロールユニット６１を通じて、オルタネータ２０のロータの励磁コイルに対する印可電圧を調整することで、同オルタネータ２０の発電量が調整されるようになる。なお、オルタネータ２０の発電量が多くなるほど、エンジン１により同オルタネータ２０を駆動する際の回転抵抗は大きくなる。

エアコンＥＣＵ２７は、シートヒータ１９の発熱要求に基づき同シートヒータ１９を発熱させるとき、オルタネータ２０からの電気エネルギの供給を受けてのシートヒータ１９の発熱に優先して、熱電発電ユニット５６からの電気エネルギを利用してシートヒータ１９の発熱を行う。仮に、ここでのシートヒータ１９の発熱をオルタネータ２０からの電気エネルギの供給のみによって実現させようとした場合、エンジン１によりオルタネータ２０を駆動して上記電気エネルギを発生させるためのオルタネータ２０の駆動分だけ同エンジン１の回転抵抗が増加し、エンジン１の燃費が悪化することは避けられない。しかし、上記シートヒータ１９の発熱を行うための電気エネルギとしては、熱電発電ユニット５６による排気熱の回収により得られた電気エネルギが優先して用いられるため、電気エネルギを発生させるために上述したようにエンジン１でオルタネータ２０を駆動する必要性は小さくなる。従って、その分だけオルタネータ２０の駆動率を低下させることができ、それによってエンジン１の燃費改善を図ることができる。

図４は、エンジン１の排気熱を回収するための排気熱回収処理の実行手順を示すフローチャートである。
この排気熱回収処理においては、まず排気浄化触媒５３が暖機完了しているか否かが判断される（Ｓ１０１）。こうした判断は、例えば、次のようにして行われる。すなわち、エンジン１の始動開始後、所定時間間隔毎に排気温センサ６０により排気浄化触媒５３の上流側の排気温を検出して累積してゆき、その排気温の累積値が暖機判定値以上であるか否かが判断される。なお、上記暖機判定値に関しては、排気浄化触媒５３の暖機が完了した旨判断するうえで最適な値として、予め実験等により定められた値が用いられる。そして、上記排気温の累積値が暖機判定値未満である場合には、排気浄化触媒５３の暖機が完了していない旨判断され、触媒暖機モードに移行して第１の遮断弁５７が開弁されるとともに第２の遮断弁５８及び第３の遮断弁５９が閉弁される（Ｓ１０２）。

一方、上記排気温の累積値が暖機判定値未満である場合には、排気浄化触媒５３の暖機が完了している旨判断され、エンジン１が暖機完了しているか否かが判断される（Ｓ１０３）。こうした判断は、例えば次ぎのようにして行われる。すなわち、エンジン１における冷却水温ＴＷ及びエンジン油温Ｔeoがそれぞれ暖機判定値以上であるか否かが判断される。なお、上記暖機判定値に関しては、排気浄化触媒５３の暖機が完了した旨判断するうえで最適な値として予め実験等により定められた値、例えば８０℃という値が用いられる。そして、冷却水温ＴＷとエンジン油温Ｔeoとのうちの少なくとも一方が暖機判定値未満である場合には、エンジン１が暖機完了していない旨判断され、エンジン暖機モードに移行して第１の遮断弁５７及び第２の遮断弁５８が閉弁されるとともに第３の遮断弁５９が開弁される（Ｓ１０４）。

一方、冷却水温ＴＷとエンジン油温Ｔeoとが共に暖機判定値以上である場合には、エンジン１が暖機完了している旨判断され、排気熱回収モードに移行して第１の遮断弁５７及び第３の遮断弁５９が閉弁されるとともに第２の遮断弁５８が開弁される（Ｓ１０５）。こうした排気熱回収モードでは、シートヒータ１９の発熱要求があるとき（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、熱電発電ユニット５６での熱電発電による電気エネルギでのシートヒータ１９の発熱が行われる（Ｓ１０７）。言い換えれば、オルタネータ２０からの電気エネルギの供給を受けてのシートヒータ１９の発熱に優先して、熱電発電ユニット５６からの電気エネルギを利用してのシートヒータ１９の発熱が行われる。なお、上記発熱要求に関しては、シートヒータオートモードにあっては車室２５内の温度（内気温）が低いとき若しくは目標吹き出し温度ＴＡＯが高いときになされ、シートヒータマニュアルモードにあってはシートヒータオート制御切換スイッチ３１が「オン」であるときになされる。

上記のように、冷えた状態からのエンジン始動開始直後など排気浄化触媒５３やエンジン１といった上記車載機器の暖機未完時、すなわち触媒暖機モード時やエンジン暖機モード時には、排気熱回収モードでの熱電発電ユニット５６によるエンジン１の排気熱の電気エネルギとしての回収よりも、同車載機器の暖機が優先的に行われる。言い換えれば、エンジン１の排気熱が上記車載機器の暖機に優先的に利用される。このため、エンジン始動開始後の可能な限り早期に上記車載機器の暖機を完了させ、エンジン始動開始後における同車載機器が適正に機能し始める時期に遅れが生じることを抑制でき、その遅れの分だけエンジン１の燃費や排気エミッションに悪影響が及ぶことを抑制できる。また、上記車載機器の暖機完了後には、排気熱回収モードでの熱電発電ユニット５６によるエンジン１の排気熱の電気エネルギとしての回収が優先的に実行されるため、その排気熱が上記車載機器に無駄に与えられることはなく、エンジン１の排気熱を効率良く回収して有効活用することができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エンジン１の排気熱を電気エネルギとして回収して有効活用しつつ、その排気熱の電気エネルギとしての回収により排気浄化触媒５３やエンジン１といった上記車載機器の暖機が遅れてエンジン１の燃費や排気エミッションの悪化に繋がることを抑制できるようになる。

具体的には、自動車全体が冷えた状態からのエンジン始動開始直後など、排気浄化触媒５３の暖機未完時には、熱電発電ユニット５６によるエンジン１の排気熱の電気エネルギとしての回収よりも、排気浄化触媒５３の暖機が優先的に行われる。このため、エンジン始動開始後の可能な限り早期に排気浄化触媒５３の暖機を完了させ、エンジン始動開始後における排気浄化触媒５３の暖機完了時期に遅れが生じることを抑制でき、ひいては同遅れの分だけエンジン１の排気エミッションに悪影響が及ぶことを抑制できる。

また、上記エンジン始動開始直後であってエンジン１の暖機未完時には、熱電発電ユニット５６によるエンジン１の排気熱の電気エネルギとしての回収よりも、エンジン１の暖機が優先的に行われる。このため、エンジン始動開始後の可能な限り早期にエンジン１の暖機を完了させ、エンジン始動開始後におけるエンジン１の暖機完了時期に遅れが生じることを抑制でき、ひいては同遅れの分だけエンジン１の燃費に悪影響が及ぶことを抑制できる。

そして、排気浄化触媒５３の暖機完了後であって、且つエンジン１の暖機完了後には、熱電発電ユニット５６によるエンジン１の排気熱の電気エネルギとしての回収が優先的に実行されるため、その排気熱が排気浄化触媒５３やエンジン１に無駄に与えられることはなく、エンジン１の排気熱を効率よく回収して有効活用することができる。

（２）上記車載機器の暖機完了後からシートヒータ１９の発熱要求がなくなるまでは、オルタネータ２０からの電気エネルギの供給を受けてのシートヒータ１９の発熱に優先して、熱電発電ユニット５６からの電気エネルギを利用してのシートヒータ１９の発熱が行われる。これにより、シートヒータ１９を発熱させるための電気エネルギを発生させるべく、エンジン１でオルタネータ２０を駆動する必要性は小さくなり、その分だけオルタネータ２０の駆動率を低下させることでエンジン１の燃費改善を図ることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図５及び図６に基づき説明する。
この実施形態では、排気通路５１における分岐通路５２ｂに、第１実施形態のような熱電発電ユニット５６を設ける代わりに、図５に示されるように空気加熱ユニット６２を設けている。この空気加熱ユニット６２は、エンジン１の排気熱で空気を加熱して同排気熱を熱エネルギとして空気に蓄えて回収するためのものである。

上記空気加熱ユニット６２には、車室２５内の空気を同空気加熱ユニット６２内に導入した後に同空気加熱ユニット６２から導出して車室２５に戻す空気通路６３が接続されている。また、上記空気通路６３にはエンジンＥＣＵ２に駆動制御されるファンが設けられており、同ファン６４の駆動を通じて車室２５内の空気が空気通路６３を介して空気加熱ユニット６２側に強制的に送り出される。空気加熱ユニット６２ではそこを通過する上記空気と分岐通路５２ｂを通過するエンジン１の排気との間で熱交換が行われ、その熱交換によって加熱された空気は空気通路６３を介して車室２５内に戻される。従って、上記空気加熱ユニット６２、空気通路６３、及びファン６４は、エンジン１の排気熱を熱エネルギとして回収する回収手段として機能する。

図６は、本実施形態の排気熱回収処理の実行手順を示すフローチャートである。
この排気熱回収処理においては、排気浄化触媒５３が暖機完了しているか否かがされ（Ｓ２０１）、ここで否定判定であれば触媒暖機モードに移行して第１の遮断弁５７が開弁されるとともに第２の遮断弁５８及び第３の遮断弁５９が閉弁される（Ｓ２０２）。また、排気浄化触媒５３の暖機が完了している旨判断された場合には、エンジン１が暖機完了しているか否かが判断される（Ｓ２０３）。ここで否定判定であれば、エンジン暖機モードに移行して第１の遮断弁５７及び第２の遮断弁５８が閉弁されるとともに第３の遮断弁５９が開弁される（Ｓ２０４）。

一方、エンジン１が暖機完了している旨判断された場合には、車室２５内の暖房要求があることを条件に（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、排気熱回収モードに移行して第１の遮断弁５７及び第３の遮断弁５９が閉弁されるとともに第２の遮断弁５８が開弁され、更にファン６４が駆動される（Ｓ２０６）。なお、上記暖房要求に関しては、例えば、エアコンオートモードにあっては目標吹き出し温度ＴＡＯが高い値であるときになされ、エアコンマニュアルモードにあっては温度設定スイッチ２９によって設定される設定温度が車室２５内の温度（内気温）よりも高い値であるときになされる。

上記排気熱回収モードでは、車室２５内から空気通路６３を介して空気加熱ユニット６２に送られた空気が同ユニット６２にてエンジン１の排気熱により加熱され、その後に同加熱された空気が空気通路６３を介して車室２５に供給される。このことは、エンジン１の排気熱を熱エネルギとして空気に蓄えて回収し、その空気を車室２５の暖房に利用していることを意味する。

以上により、冷えた状態からのエンジン始動開始直後など排気浄化触媒５３やエンジン１といった上記車載機器の暖機未完時、すなわち触媒暖機モード時やエンジン暖機モード時には、排気熱回収モードでの空気加熱ユニット６２によるエンジン１の排気熱の熱エネルギとしての回収よりも、同車載機器の暖機が優先的に行われる。言い換えれば、エンジン１の排気熱が上記車載機器の暖機に優先的に利用される。また、上記車載機器の暖機完了後には、排気熱回収モードでの空気加熱ユニット６２によるエンジン１の排気熱の熱エネルギとしての回収が優先的に実行されるため、その排気熱が上記車載機器に無駄に与えられることはなく、エンジン１の排気熱を車室２５内の暖房に有効活用することができる。

本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（３）エンジン１の排気熱を熱エネルギとして回収して車室２５内の暖房に有効活用しつつ、その排気熱の回収により排気浄化触媒５３やエンジン１といった上記車載機器の暖機が遅れてエンジン１の燃費や排気エミッションの悪化に繋がることを抑制できるようになる。

（４）上記車載機器の暖機完了後、エンジン１の排気熱を車室２５内の暖房に用いることで、空調装置１８のみで車室２５内の暖房を行う場合よりも早期に車室２５内の暖房を完了させたり、上記排気熱を車室２５内の暖房に利用する分だけ空調装置１８の駆動率を抑えたりすることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図７及び図８に基づき説明する。
この実施形態では、排気通路５１における分岐通路５２ｂに、第１実施形態のような熱電発電ユニット５６や第２実施形態のような空気加熱ユニット６２を設ける代わりに、図７に示されるように冷却水加熱ユニット６５を設けている。この冷却水加熱ユニット６５は、エンジン１の排気熱で冷却水を加熱して同排気熱を熱エネルギとして冷却水に蓄えて回収するためのものである。

上記冷却水加熱ユニット６５においては、冷却水回路６に繋がる導入通路４２が内部を通過している。このため、導入通路４２に設けられた蓄熱制御弁４４を開弁すると、冷却水回路６内の冷却水が導入通路４２に流れ込み、冷却水加熱ユニット６５にて分岐通路５２ｂを通過するエンジン１の排気との間で熱交換される。この熱交換によって加熱された冷却水は、導入通路４２から蓄熱容器４１に流れ込んで同容器４１に蓄えられる。また、加熱された冷却水が導入通路４２から蓄熱容器４１に流れ込むときには、同蓄熱容器４１内に存在していた冷却水が導出通路４３を介して冷却水回路６に放出される。従って、上記冷却水加熱ユニット６５、蓄熱容器４１、導入通路４２、導出通路４３、及び蓄熱制御弁４４は、エンジン１の排気熱を熱エネルギとして回収する回収手段として機能する。

図８は、本実施形態の排気熱回収処理の実行手順を示すフローチャートである。
この排気熱回収処理においては、排気浄化触媒５３が暖機完了しているか否かがされ（Ｓ３０１）、ここで否定判定であれば触媒暖機モードに移行して第１の遮断弁５７が開弁されるとともに第２の遮断弁５８及び第３の遮断弁５９が閉弁される（Ｓ３０２）。また、排気浄化触媒５３の暖機が完了している旨判断された場合には、エンジン１が暖機完了しているか否かが判断される（Ｓ３０３）。ここで否定判定であれば、エンジン暖機モードに移行して第１の遮断弁５７及び第２の遮断弁５８が閉弁されるとともに第３の遮断弁５９が開弁される（Ｓ３０４）。

一方、エンジン１が暖機完了している旨判断された場合には、蓄熱容器４１への高温の冷却水の回収が未完であることを条件に（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、排気熱回収モードに移行して第１の遮断弁５７及び第３の遮断弁５９が閉弁されるとともに第２の遮断弁５８が開弁され、更に蓄熱容器４１への冷却水の回収が実行される（Ｓ３０６）。こうした蓄熱容器４１への冷却水の回収は、その冷却水で蓄熱容器４１が満たされるまでの間の蓄熱制御弁４４の開弁によって実現される。上記排気熱回収モードでは、冷却水回路６から導入通路４２に流れ込んだ冷却水が冷却水加熱ユニット６５にてエンジン１の排気熱により加熱され、その後に同加熱された冷却水が導入通路４２から蓄熱容器４１へと回収されて同容器４１に蓄えられる。このことは、エンジン１の排気熱を熱エネルギとして冷却水に蓄えて蓄熱容器４１に回収していることを意味する。

以上により、冷えた状態からのエンジン始動開始直後など、排気浄化触媒５３やエンジン１といった上記車載機器の暖機未完時、すなわち触媒暖機モード時やエンジン暖機モード時には、排気熱回収モードでの冷却水加熱ユニット６５によるエンジン１の排気熱の熱エネルギとしての回収よりも、同車載機器の暖機が優先的に行われる。言い換えれば、エンジン１の排気熱が上記車載機器の暖機に優先的に利用される。また、上記車載機器の暖機完了後には、排気熱回収モードでの冷却水加熱ユニット６５によるエンジン１の排気熱の熱エネルギとしての回収が優先的に実行されるため、その排気熱が上記車載機器に無駄に与えられることはなく、エンジン１の排気熱を高温の冷却水として蓄熱容器４１に蓄えて有効活用することができる。

本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（５）エンジン１の排気熱を熱エネルギとして蓄えた高温の冷却水を蓄熱容器４１に回収して有効活用しつつ、その排気熱の回収により排気浄化触媒５３やエンジン１といった上記車載機器の暖機が遅れてエンジン１の燃費や排気エミッションの悪化に繋がることを抑制できるようになる。

（６）上記車載機器の暖機完了後、エンジン１の排気熱を蓄熱容器４１に高温の冷却水というかたちで回収して蓄えることで、それを次回のエンジン始動時におけるエンジン１の暖機などに有効活用することができる。

［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１〜第３実施形態において、シートヒータ１９以外の発熱機器を自動車に搭載してもよい。こうした発熱機器としては、例えば、自動車のステアリングホイールを通電により加熱するステアリングヒータや、エアダクト２２から車室２５内への空気の吹き出し口に設けられて通電により同吹き出し口から吹き出される空気を加熱するエアヒータ等があげられる。

・第１〜第３実施形態において、エンジン１の排気の熱を利用して加熱する対象を冷却水回路６の冷却水とオイル経路３９のオイルとのいずれか一方のみとしてもよい。
・第１〜第３実施形態において、エンジン１の排気の熱を利用して変速機１０を暖機するようにしてもよい。具体的には、分岐通路５２ｃを通過する排気の熱により変速機１０における油路１５のオイルを加熱し、それによって変速機１０の暖機を図ることが考えられる。この場合、変速機１０がエンジン１の排気の熱を利用して暖機される車載機器ということになる。同変速機１０においてその暖機が遅れると、トランスミッションオイルの粘度が高くなってエンジン１の回転抵抗が大きくなり、同エンジン１の燃費悪化を招くことから、上記のようにエンジン１の排気の熱を利用して変速機１０の暖機を促進することで、その暖機の遅れによるエンジン１の燃費悪化を抑制することができる。

・第１〜第３実施形態において、発熱機器用の電子制御装置（発熱機器用ＥＣＵ）を別途設けて他のＥＣＵと通信可能に接続し、同発熱機器用ＥＣＵにより発熱機器（シートヒータ１９等）を制御するようにしてもよい。

１…エンジン、１ａ…出力軸、２…エンジンＥＣＵ（制御手段）、３…水温センサ、４…ウォータポンプ、５…コンプレッサ、６…冷却水回路、６ａ…分岐通路、６ｂ…流量制御弁、７…冷媒通路、８…油温センサ、９…トルクコンバータ、１０…変速機、１１…ロックアップクラッチ、１２…トランスミッションＥＣＵ、１３…タービン回転数センサ、１４…油温センサ、１５…油路、１６…オイルクーラ、１７…熱交換装置、１８…空調装置、１９…シートヒータ、２０…オルタネータ、２１…ブロワ、２２…エアダクト、２３…エバポレータ、２４…ヒータコア、２５…車室、２６…エアミックスダンパ、２７…エアコンＥＣＵ（制御手段）、２８…エアコンオート制御切換スイッチ、２９…温度設定スイッチ、３０…風量設定スイッチ、３１…シートヒータオート制御切換スイッチ、３３…日射量センサ、３４…外気温センサ、３５…内気温センサ、３９…オイル経路、４０…バッテリ、４１…蓄熱容器、４２…導入通路、４３…導出通路、４４…蓄熱制御弁、５１…排気通路、５２ａ〜５２ｃ…分岐通路、５３…排気浄化触媒、５４…加熱装置、５５…熱交換器、５６…熱電発電ユニット、５７〜５９…第１〜第３の遮断弁、６０…排気温センサ、６１…パワーコントロールユニット、６２…空気加熱ユニット、６３…空気通路、６４…ファン、６５…冷却水加熱ユニット。

Claims (6)

1. 車両の原動機である内燃機関の排気熱を同機関の燃費や排気エミッションに関係する車載機器の暖機に利用する暖機促進手段と、その暖機への利用とは別に内燃機関の排気熱を利用すべく同排気熱の回収を行う回収手段とを備える車両の制御装置において、
   前記車載機器の暖機未完時には内燃機関の排気熱を前記暖機促進手段による同車載機器の暖機に優先的に利用し、前記車載機器の暖機完了後には前記回収手段による排気熱の回収を優先的に実行する制御手段を備える
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記車載機器は、内燃機関の排気通路に設けられて同機関の排気の浄化を行う排気浄化触媒であり、
   前記暖機促進手段は、内燃機関の排気熱を前記排気通路に設けられた前記排気浄化触媒の加熱に用いるものである
   請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記車載機器は、前記車両に原動機として搭載された内燃機関であり、
   前記暖機促進手段は、内燃機関の排気熱を同機関自体の冷却水とオイルとの少なくとも一方の加熱に用いるものである
   請求項１記載の車両の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   内燃機関により駆動されて電気エネルギの供給を行うオルタネータと、
   電気エネルギの供給を受けて車両の車室で発熱する発熱機器と、
   を備え、
   前記回収手段は、内燃機関の排気熱を熱電発電により電気エネルギに変換して回収するものであり、
   前記制御手段は、前記車載機器の暖機完了後から前記発熱機器の発熱要求がなくなるまでは、前記オルタネータからの電気エネルギの供給を受けての前記発熱機器の発熱に優先して、前記回収手段により回収された電気エネルギを利用して前記発熱機器の発熱を行うものである
   ことを特徴とする車両の制御装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記車両における車室内の暖房要求に基づき同車室内の暖房を行う空調装置を備え、
   前記回収手段は、内燃機関の排気熱で空気を加熱して同排気熱を熱エネルギとして前記空気に蓄えて回収するものであり、
   前記制御手段は、前記車載機器の暖機完了後であって前記車室内の暖房要求があるときには、前記回収手段を通じて内燃機関の排気熱で加熱された空気を前記車室内に供給するものである
   ことを特徴とする車両の制御装置。
6. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   内燃機関を通過して同機関との間で熱交換を行う冷却水が循環する冷却水回路と、
   外部と断熱されて前記冷却水を高温状態で蓄えるとともに、その蓄えた冷却水を前記冷却水回路に放出することの可能な蓄熱容器と、
   を備え、
   前記回収手段は、内燃機関の排気熱で前記冷却水を加熱して同排気熱を熱エネルギとして前記冷却水に蓄えるものであり、
   前記制御手段は、前記車載機器の暖機完了後であって前記蓄熱容器への高温の冷却水の回収が完了していないときには、前記回収手段を通じて内燃機関の排気熱で加熱された冷却水を前記蓄熱容器に回収して蓄えるものである
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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