エンジンの排気装置
【課題】 配管密度を高めたコア部を備えるスターリングエンジンの多管式熱交換器を設ける場合に、エンジンとスターリングエンジンとを含むシステム全体としての性能向上効果を得ることが可能なエンジンの排気装置を提供する。
【解決手段】 エンジンの排気装置は、スターリングエンジン１０Ａに設けられ、複数回に亘って伝熱管７１を折り返すことで配管密度が高められたコア部Ｃを有する加熱器４７と、コア部Ｃを収容する第１の排気通路Ｅ１と、第２の排気通路Ｅ２とを形成する排気通路部１０１Ａと、排気通路部１０１Ａにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、第１の排気通路Ｅ１および第２の排気通路Ｅ２とする場合とを切り替えることが可能な第１の切替弁１０２Ａとを備える。
【解決手段】 エンジンの排気装置は、スターリングエンジン１０Ａに設けられ、複数回に亘って伝熱管７１を折り返すことで配管密度が高められたコア部Ｃを有する加熱器４７と、コア部Ｃを収容する第１の排気通路Ｅ１と、第２の排気通路Ｅ２とを形成する排気通路部１０１Ａと、排気通路部１０１Ａにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、第１の排気通路Ｅ１および第２の排気通路Ｅ２とする場合とを切り替えることが可能な第１の切替弁１０２Ａとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの排気装置に関し、特にスターリングエンジンの加熱器が設けられたエンジンの排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車やバス、トラック等の車両に搭載される内燃機関の排熱や工場排熱を回収するために、スターリングエンジンが注目されてきている。スターリングエンジンは高い熱効率が期待できる上に、作動流体を外から加熱する外燃機関であるために、熱源を問わず、ソーラー、地熱、排熱といった各種の低温度差代替エネルギーを活用でき、省エネルギーに役立つという利点がある。
エンジンの排気通路に取り付け可能なスターリングエンジンを開示している点で、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１で開示されている。また圧力損失を考慮した排気の流通制御を行う技術を開示している点で、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献２で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０６０１０号公報
【特許文献２】特開２００４−１００４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スターリングエンジンの加熱器としては、具体的には多管式熱交換器（shell and tube exchanger, tubular exchanger）を用いることが考えられる。この点、多管式熱交換器では配管を高密度に備えることで、配管の本数を増やすことができることから、これにより伝熱面積を増大させて高い熱交換性能を得ることができる。ところが、配管の配置を詰めることで配管の高密度化を図ることには限度がある。この点、これに対して更なる高密度化を図るためには、配管を複数回に亘って折り返すことで、配管密度を高めることが考えられる。そしてこのようにして配管の高密度化を図ったコア部を備えた加熱器によれば、さらに高い熱交換性能を得ることができる。またかかる加熱器によれば、さらに熱変形による応力の緩和を図ることもできる。
【０００５】
しかしながら、エンジンの排気通路にスターリングエンジンの加熱器を設ける場合には、加熱器が排気ガスの流通抵抗となることから、圧力損失が発生することになる。この点、加熱器が上述のようにして配管の高密度化を図ったコア部を備える場合には、その分圧力損失も大きくなる。このためこの場合には、例えばエンジン高負荷時などにエンジンの出力が大きく低下する状況が発生し、この結果、場合によってはエンジンとスターリングエンジンとを含むシステム全体としての性能向上効果を得ることが困難な状況が発生することが考えられる。
【０００６】
そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、配管密度を高めたコア部を備えるスターリングエンジンの多管式熱交換器を設ける場合に、エンジンとスターリングエンジンとを含むシステム全体としての性能向上効果を得ることが可能なエンジンの排気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明はスターリングエンジンに設けられ、複数回に亘って配管を折り返すことで配管密度が高められたコア部を有するとともに、前記スターリングエンジンの作動流体とエンジンの排気ガスとの間での熱交換を行う多管式の熱交換器と、前記熱交換器が設けられるとともに、前記コア部を収容する第１の排気通路と、前記コア部と前記スターリングエンジンの本体との間に設けられる第２の排気通路とを形成する排気通路部と、前記排気通路部における排気通路を前記第１の排気通路とする場合と、前記第１および第２の排気通路とする場合とを切り替えることが可能な切替手段とを備えたエンジンの排気装置である。
【０００８】
また本発明は前記第２の排気通路が、前記加熱器のうち、前記コア部よりも配管密度が低い領域である構成であることが好ましい。
【０００９】
また本発明は前記排気通路部が、前記熱交換器を迂回する第３の排気通路をさらに形成し、前記切替手段が、前記排気通路部における排気通路を前記第１の排気通路とする場合と、前記第１および第２の排気通路の代わりに、前記第１、第２および第３の排気通路のうち、少なくとも前記第１の排気通路を含む２以上の排気通路とする場合とを切り替えることが可能な構成であることが好ましい。
【００１０】
また本発明は前記エンジンの排気ガスが前記熱交換器を通過する際に圧力損失が発生し、前記エンジンの出力が低下することに対して、前記スターリングエンジンの出力から圧力損失による前記エンジンの出力低下分を引いて得られる前記スターリングエンジンの出力と前記エンジンの出力低下分との差が大きくなるように前記切替手段を制御する制御手段をさらに備えた構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、配管密度を高めたコア部を備えるスターリングエンジンの多管式熱交換器を設ける場合に、エンジンとスターリングエンジンとを含むシステム全体としての性能向上効果を得ることできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図２】実施例２のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図３】実施例３のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図４】排気ガスの流速に応じたスターリングエンジンの出力と損失動力の変化を示す図である。
【図５】実施例３におけるＥＣＵの動作をフローチャートで示す図である。
【図６】実施例４のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図７】実施例５のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図８】排気ガスの流量に応じた圧力損失の変化を示す図である。
【図９】実施例５におけるＥＣＵの動作をフローチャートで示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。スターリングエンジン１０Ａは２気筒α型のスターリングエンジンであり、クランク軸線ＣＬの延伸方向と気筒配列方向Ｘとが互いに平行になるように直列平行に配置された一対の気筒である高温側気筒２０および低温側気筒３０を有している。気筒２０、３０は図示しないピストンおよびシリンダをそれぞれ備えている。気筒２０、３０は、冷却器４５、再生器４６、加熱器４７を介して互いに接続されている。
【００１５】
冷却器４５は低温側気筒３０の上部に固定されており、作動流体を冷却する。
再生器４６は冷却器４５の上部に固定されており、作動流体との間で熱の授受を行う。具体的には再生器４６は、作動流体が高温側気筒２０から低温側気筒３０へと流れる時には作動流体から熱を受け取り、低温側気筒３０から高温側気筒２０へと流れる時には蓄えられた熱を作動流体に放出する。
加熱器４７は再生器４６の上部と高温側気筒２０の上部とに固定されており、作動流体を加熱する。加熱器４７は具体的にはエンジン（図示省略）の排気管１００Ａの内部に配置されており、エンジンの排気ガスと作動流体との間での熱交換を行う。
【００１６】
スターリングエンジン１０Ａでは、作動流体が冷却器４５、再生器４６および加熱器４７で熱の授受を行いながら気筒２０、３０間を往復流動する。そしてこれに応じて気筒２０、３０が備えるピストンそれぞれが往復運動する。これらピストンの往復運動はクランク軸１１３Ａで回転運動に変換され、これによりスターリングエンジン１０Ａの出力が取り出される。
作動流体には空気が適用されている。但しこれに限られず、作動流体には例えばＨｅ、Ｈ２、Ｎ２等の気体を適用することができる。
【００１７】
次に加熱器４７についてさらに具体的に説明する。ここで、加熱器４７は多管式の熱交換器となっており、作動流体を流通させる配管として複数の伝熱管７１を備える。伝熱管７１は、その中心軸に対して軸対称となる形状を有しており、具体的には概ねＭ字状の形状を有している。伝熱管７１には具体的にはＳＵＳチューブが用いられている。
複数の伝熱管７１は伝熱管群７０を構成する。伝熱管群７０は具体的には１列状の集合をなすように配置される複数の伝熱管７１で構成される。さらに具体的には伝熱管群７０は、互いに直列平行に、且つ等間隔で配置される複数の伝熱管７１で構成される。この点、加熱器４７を備えるスターリングエンジン１０Ａが、排気ガスの流通方向Ｖ１に対してクランク軸線ＣＬの延伸方向（換言すれば気筒配列方向Ｘ）が平行になるように配置されているのに対して、伝熱管群７０を構成する複数の伝熱管７１は、具体的には気筒配列方向Ｘに沿って互いに直列に配置されるようになっている。伝熱管群７０を構成する複数の伝熱管７１それぞれは互いに等長で、且つ同形状となっている。
【００１８】
伝熱管群７０は、一端部と、他端部と、立ち上がり部と、立ち下がり部と、折り返し部とを備えている。
一端部は高温側気筒２０側に設けられる端部となっており、他端部は低温側気筒３０側に設けられる端部となっている。
立ち上がり部は、伝熱管群７０が一端を始点として延伸していると見た場合に、立ち上がるように延伸した中間の部分となっている。
立ち下がり部は、伝熱管群７０が一端を始点として延伸していると見た場合に、立ち下がるように延伸した中間の部分となっている。
折り返し部は、立ち上がり部と立ち下がり部とを折り返すようにして（換言すれば裏返すようにして）結ぶ部分となっている。折り返し部は具体的には、伝熱管群７０が一端を始点として延伸していると見た場合に、立ち上がり部に対して立ち下がり部を折り返すようにして、立ち上がり部と立ち下がり部とを結ぶ２つの折り返し部と、立ち下がり部に対して立ち上がり部を折り返すようにして、立ち上がり部と立ち下がり部とを結ぶ１つの折り返し部とで構成されている。
【００１９】
かかる伝熱管群７０は、方向Ｚに沿って複数設けられることで加熱器４７を構成している。この点、加熱器４７では、伝熱管群７０それぞれのうち、立ち上がり部、立ち下がり部および折り返し部からなる部分それぞれが加熱器４７の中間部を、一端部および他端部からなる部分それぞれが加熱器４７の両端部をそれぞれ構成している。そして加熱器４７の中間部では、伝熱管群７０それぞれが複数（ここでは３つ）の折り返し部を備えることで、伝熱管群７０を構成する伝熱管７１それぞれが複数回（ここでは３回）に亘って折り返された状態になっている。そして加熱器４７の中間部は、複数回に亘って伝熱管７１を折り返すことで配管密度が高められたコア部Ｃとなっている。
【００２０】
排気管１００Ａは排気通路部１０１Ａを備えている。加熱器４７は具体的には排気管１００Ａのうち、排気通路部１０１Ａに設けられている。排気通路部１０１Ａはコア部Ｃを収容する第１の排気通路Ｅ１と、コア部Ｃとスターリングエンジン１０Ａの本体（スターリングエンジン１０Ａのうち、加熱器４７を除く部分）との間に設けられる第２の排気通路Ｅ２とを形成している。この点、排気通路部１０１Ａは具体的には、第１の排気通路Ｅ１と第２の排気通路Ｅ２とを区分する第１の仕切り板１０５Ａを備えている。第１の仕切り板１０５Ａは、排気通路Ｅ１、Ｅ２を気筒配列方向Ｘに沿って互いに並列に延伸するように区分している。また、排気通路Ｅ１、Ｅ２を排気通路部１０１Ａのうち、加熱器４７よりも上流側の部分および下流側の部分で互いに連通するように区分している。
第２の排気通路Ｅ２は加熱器４７の両端部を収容しており、加熱器４７のうち、コア部Ｃよりも配管密度が低い領域となっている。
【００２１】
排気通路部１０１Ａには第１の切替弁１０２Ａが設けられている。第１の切替弁１０２Ａは第２の排気通路Ｅ２の連通状態を切替可能な弁となっている。第１の切替弁１０２Ａは第２の排気通路Ｅ２の入口部に対して設けられている。このように設けられた第１の切替弁１０２Ａは、開弁時に第２の排気通路Ｅ２を連通するとともに、閉弁時に第２の排気通路Ｅ２を遮断する。第１の切替弁１０２Ａは第２の排気通路Ｅ２の出口部に対して設けられてもよい。
【００２２】
第１の切替弁１０２Ａは、排気通路部１０１Ａにおける排気通路（排気通路部１０１Ａにおいて排気ガスが流通する排気通路）を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、第１および第２の排気通路Ｅ１、Ｅ２とする場合とを切り替えることが可能な切替手段に相当している。
本実施例では加熱器４７と、排気通路部１０１Ａと、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａとでエンジンの排気装置が実現されている。
【００２３】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。この排気装置では、第１の排気通路Ｅ１に排気ガスを流通させることで、加熱器４７のうち、その中心部であるコア部Ｃで熱交換を行うことができる。そしてこれにより、高い熱交換性能を得ることができる。しかし、コア部Ｃは高い熱交換性能を得るために高密度となっている。このため、エンジン高負荷時などに排気ガス流量が大きくなると、大きな圧力損失が発生する結果、エンジンの出力が大きく低下する状況が発生し得る。
【００２４】
これに対してこの排気装置では、第１の切替弁１０２Ａで、排気通路部１０１Ａにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、少なくとも第１の排気通路Ｅ１を含む排気通路として、排気通路Ｅ１、Ｅ２とする場合とを切り替えることができる。このためこの排気装置では、第１の排気通路Ｅ１のみに排気ガスを流通させていた状態で圧力損失が高まった場合でも、排気通路Ｅ１、Ｅ２に排気ガスを流通させるようにすることで、コア部Ｃで行われる熱交換を継続しつつ圧力損失を低減できる。また第２の排気通路Ｅ２に排気を流通させることで、熱損失の発生を極力抑制できる。そしてこれにより、高い熱交換性能を確保しつつエンジンの出力低下を抑制できる。このためこの排気装置は、配管密度を高めたコア部Ｃを備える加熱器４７を設ける場合に、エンジンとスターリングエンジン１０Ａとを含むシステム全体としての性能向上効果を得ることができる。
【実施例２】
【００２５】
図２は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。本実施例にかかるエンジンの排気装置は、排気管１００Ａの代わりに排気管１００Ａ´を備える点と、第１の切替弁１０２Ａを第２の排気通路Ｅ２の出口部に対して設けている点と、第２の切替弁１０３Ａをさらに備える点以外、実施例１にかかるエンジンの排気装置と実質的に同一である。なお、第１の切替弁１０２Ａは第２の排気通路Ｅ２の入口部に対して設けられてもよい。
【００２６】
排気管１００Ａ´は、排気通路部１０１Ａの代わりに排気通路部１０１Ａ´を備えている。排気通路部１０１Ａ´は排気通路部１０１Ａと比較し、さらに加熱器４７を迂回する第３の排気通路Ｅ３を形成している。この点、排気通路部１０１Ａ´は具体的には、第１の排気通路Ｅ１と第３の排気通路Ｅ３とを区分する第２の仕切り板１０６Ａをさらに備えている。第２の仕切り板１０６Ａは、排気通路Ｅ１、Ｅ３を気筒配列方向Ｘに沿って互いに並列に延伸するように区分しており、さらにこれら排気通路Ｅ１、Ｅ３を排気通路部１０１Ａ´のうち、加熱器４７よりも上流側の部分および下流側の部分で互いに連通するように区分している。
【００２７】
第２の切替弁１０３Ａは、第３の排気通路Ｅ３の連通状態を切替可能な弁となっている。第２の切替弁１０３Ａは、第３の排気通路Ｅ３の出口部に対して設けられている。このように設けられた第２の切替弁１０３Ａは、開弁時に第３の排気通路Ｅ３を連通するとともに、閉弁時に第３の排気通路Ｅ３を遮断する。第２の切替弁１０３Ａは、第３の排気通路Ｅ３の入口部に対して設けられてもよい。
第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａは、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、第１および第２の排気通路Ｅ１、Ｅ２の代わりに、第１、第２および第３の排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３のうち、少なくとも第１の排気通路Ｅ１を含む２以上の排気通路とする場合とを切り替えることが可能な切替手段に相当している。
本実施例では加熱器４７と、排気通路部１０１Ａ´と、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａとでエンジンの排気装置が実現されている。
【００２８】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。この排気装置では、切替弁１０２Ａ、ｌ０３Ａで、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３のうち、少なくとも第１の排気通路Ｅ１を含む２以上の排気通路とする場合とを切り替えることができる。このためこの排気装置では、第１の排気通路Ｅ１のみに排気ガスを流通させていた状態で圧力損失が高まった場合でも、排気通路Ｅ１、Ｅ２のほか、排気通路Ｅ１、Ｅ３、または排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に排気ガスを流通させるようにすることができる。このためこの排気装置では、排気通路部１０１Ａ´における排気通路に加熱器４７を迂回する第３の排気通路Ｅ３を含むようにすることで、コア部Ｃで行われる熱交換を継続しつつ、より好適に圧力損失を低減することができる。
【実施例３】
【００２９】
図３は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。本実施例にかかるエンジンの排気装置は、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａの代わりに、第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを切替手段として備える点と、ＥＣＵ８０Ａをさらに備える点以外、実施例２にかかるエンジンの排気装置と実質的に同一である。すなわち本実施例では、加熱器４７と、排気通路部１０１Ａ´と、第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂと、ＥＣＵ８０Ａとでエンジンの排気装置が実現されている。第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂは電磁弁など電子制御が可能な弁となっている点以外、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａと実質的に同一である。
【００３０】
ＥＣＵ８０Ａは図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えている。
ＥＣＵ８０Ａには、第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂなどの各種の制御対象が電気的に接続されている。
またＥＣＵ８０Ａには各種のセンサ・スイッチ類が電気的に接続されている。この点、ＥＣＵ８０Ａには例えばスターリングエンジン１０Ａの出力を検出するための第１のセンサ群９１が電気的に接続されている。またＥＣＵ８０Ａには、排気ガスが加熱器４７を通過する際に圧力損失が発生し、エンジンの出力が低下することに対して、圧力損失によるエンジンの出力低下分（以下、損失動力と称す）を検出するための第２のセンサ群９２が電気的に接続されている。
第１のセンサ群９１には具体的には例えばスターリングエンジン１０Ａの回転数ＮＳＥを検出するための回転数ＮＳＥ検出センサを含むことができる。
第２のセンサ群９２には具体的には例えばエンジンの回転数ＮＥを検出するための回転数ＮＥセンサや、エンジンの吸入空気量を計測するエアフロメータや、エンジンの加速要求を行うアクセルペダルの開度を検出するためのアクセル開度センサや、エンジンの排圧を検出するための排圧センサを含むことができる。
【００３１】
ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成である。ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づき必要に応じてＲＡＭの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、ＥＣＵ８０Ａでは各種の制御手段や判定手段や検出手段などが機能的に実現される。
【００３２】
例えばＥＣＵ８０Ａでは、スターリングエンジン１０Ａの出力から損失動力を引いて得られるスターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との差が大きくなるように第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御する制御手段が機能的に実現される。
この点、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とした場合に、スターリングエンジン１０Ａの出力（ＳＥ出力）と損失動力とは、具体的には排気ガスの流速に応じて図４に示すように変化する。図４に示すようにスターリングエンジン１０Ａの出力は、排気ガスの流速に比例して次第に高まるようになっている。一方、損失動力は、排気ガスの流速が高まるにつれて次第に放物線状に高まり、さらに排気ガスの流速が所定値ｖ１以上になった場合にスターリングエンジン１０Ａの出力を上回るようになっている。
【００３３】
このため、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなるように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するにあたり、制御手段は具体的には、排気ガスの流速に応じて切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するように実現される。
またスターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなるように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するにあたり、制御手段は具体的には、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を拡大するように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するよう実現される。
【００３４】
さらに排気ガスの流速に応じて排気通路部１０１Ａ´における排気通路を拡大するにあたり、制御手段は具体的には以下に示すように実現される。
まず制御手段は、排気ガスの流速が第１の所定値ｖ１よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とするように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するよう実現される。このとき制御手段は具体的には、切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを閉弁するための制御を行うように実現される。
また制御手段は、排気ガスの流速が第１の所定値ｖ１以上、且つ第２の所定値ｖ２よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を排気通路Ｅ１、Ｅ２とするように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するよう実現される。このとき制御手段は具体的には、第１の切替弁１０２Ｂを開弁するとともに、第２の切替弁１０３Ｂを閉弁するための制御を行うように実現される。
さらに制御手段は、排気ガスの流速が第２の所定値ｖ２以上である場合には、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３とするように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するよう実現される。このとき制御手段は具体的には切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを開弁するための制御を行うよう実現される。
この点、所定値ｖ１、ｖ２は排気通路部１０１Ａ´における排気通路を拡大した場合に、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力の差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなる排気ガスの流速となっている。
【００３５】
なお、所定値ｖ１は排気通路部１０１Ａ´における排気通路が第１の排気通路Ｅ１である場合に、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力とが等しくなる排気ガスの流速となっているが、これに限られず例えば所定値ｖ１よりも小さい値に設定されてもよい。
また、制御手段は排気ガスの流速の代わりに、排気ガスの流速と同様にスターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との関係を指標可能なパラメータとして、例えば排気ガスの流量に応じて切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するように実現することもできる。また、排気ガスの流速或いは流量に応じて切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するにあたっては、制御手段は具体的には排気ガスの流速或いは流量と相関関係を有するパラメータ（例えば回転数ＮＥや吸入空気量）に基づき制御を行うように実現することができ、このとき排気ガスの流速或いは流量は例えばかかるパラメータに応じてマップデータで予め設定しておくことができる。
また切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するにあたって、制御手段は例えばセンサ群９１、９２の出力に基づき、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力とを直接的に検出することで、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力とに基づき、切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するように実現されてもよい。
【００３６】
次にＥＣＵ８０Ａの動作を図５に示すフローチャートを用いて説明する。ＥＣＵ８０Ａは、排気ガスの流速が所定値ｖ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ａは切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを閉弁する（ステップＳ３）。これにより、排気通路部１０１Ａ´における排気通路が第１の排気通路Ｅ１となる。一方、ステップＳ１で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ａは、排気ガスの流速が所定値ｖ１以上、且つ所定値ｖ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ａは第１の切替弁１０２Ｂを開弁するとともに、第２の切替弁１０３Ｂを閉弁する（ステップＳ４）。これにより、排気通路部１０１Ａ´における排気通路が排気通路Ｅ１、Ｅ２になる。一方、ステップＳ２で否定判定であれば、排気ガスの流速が所定値ｖ２以上であることになる。このためステップＳ３で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ａは切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを開弁する（ステップＳ５）。これにより、排気通路部１０１Ａ´における排気通路が排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３となる。
【００３７】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。ここで、この排気装置では排気ガスが配管密度を高めたコア部Ｃを通過するため、エンジンの出力が圧力損失で大きく低下し易くなっている。このためこの排気装置では、損失動力が大きくなることでシステム全体としての性能向上効果を得ることが困難になる状況が発生し得る。
これに対してこの排気装置では、ＥＣＵ８０Ａが、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなるように第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御する。このためこの排気装置は、システム全体としての性能向上効果を確実に得ることができる点でさらに好適である。
【００３８】
またこの排気装置では、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を拡大するにあたり、加熱器４７を迂回する第３の排気通路Ｅ３を利用する前に、まず第２の排気通路Ｅ２を利用するようにしている。この点、第２の排気通路Ｅ２には加熱器４７の両端部が含まれることから、まず第２の排気通路Ｅ２を利用する場合には、コア部Ｃを迂回させた排気ガスからも熱エネルギーを回収することができる。このためこの排気装置は、システム全体としての性能向上効果を得るにあたり、熱損失の発生を極力抑制できる点でも、システム全体としての性能向上効果をより好適に得ることができる。
【実施例４】
【００３９】
図６は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。本実施例にかかる排気装置は、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａの代わりに、第１および第２の切替弁１０２Ｃ、１０３Ｃを切替手段として備えている点以外、実施例２にかかるエンジンの排気装置と実質的に同一のものとなっている。すなわち本実施例では、加熱器４７と、排気通路部１０１Ａ´と、第１および第２の切替弁１０２Ｃ、１０３Ｃとでエンジンの排気装置が実現されている。
【００４０】
第１の切替弁１０２Ｃは、第２の排気通路Ｅ２の入口部に対して設けられており、第２の排気通路Ｅ２の連通状態を切り替えるにあたって、第１および第２の排気通路Ｅ１、Ｅ２の圧力差に応じて第２の排気通路Ｅ２の連通状態を切替可能な機械式の弁となっている点以外、第１の切替弁１０２Ａと実質的に同一のものとなっている。
第２の切替弁１０３Ｃは、第３の排気通路Ｅ３の出口部に対して設けられており、第３の排気通路Ｅ３の連通状態を切り替えるにあたって、第１および第３の排気通路Ｅ１、Ｅ３の圧力差に応じて第３の排気通路Ｅ３の連通状態を切替可能な機械式の弁となっている点以外、第２の切替弁１０３Ａと実質的に同一のものとなっている。
【００４１】
第１の切替弁１０２Ｃは具体的には第１の排気通路Ｅ１側から第２の排気通路Ｅ２側に向かって開弁するように設けられている。そして第１の切替弁１０２Ｃは排気通路部１０１Ａ´のうち、加熱器４７よりも上流側の部分において、第１の排気通路Ｅ１と第２の排気通路Ｅ２の圧力差（式：第１の排気通路Ｅ１の圧力−第２の排気通路Ｅ２の圧力）が第１の所定値よりも大きくなった場合に開弁するようになっている。
第２の切替弁１０３Ｃは具体的には第３の排気通路Ｅ３側から第１の排気通路Ｅ１側に向かって開弁するように設けられている。そして第２の切替弁１０３Ｃは排気通路部１０１Ａ´のうち、加熱器４７よりも下流側の部分において、第３の排気通路Ｅ３と第１の排気通路Ｅ１の圧力差（式：第３の排気通路Ｅ３の圧力−第１の排気通路Ｅ１の圧力）が第２の所定値よりも大きくなった場合に開弁するようになっている。
【００４２】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。この排気装置では、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とした状態で排気ガスの流速が高まるにつれて、第１の排気通路Ｅ１のうち、加熱器４７よりも上流側の部分および第３の排気通路Ｅ３で、第１の排気通路Ｅ１のうち、加熱器４７よりも下流側の部分および第２の排気通路Ｅ２よりも圧力が高まるようになっている。このためこの排気装置では、排気ガスの流速が高まった場合に、第１および第２の切替弁１０２Ｃ、１０３Ｃを機械的に開弁することで圧力損失を低減できる。またこの排気装置では、第１および第２の切替弁１０２Ｃ、１０３Ｃの開弁圧を設定するにあたり、第１の所定値のほうが第２の所定値よりも小さくなるようにすることで、排気通路を拡大するにあたり、実施例３にかかるエンジンの排気装置と同様にまず第２の排気通路Ｅ２を利用することもできる。このためこの排気装置は、実施例３にかかるエンジンの排気装置と比較して、ＥＣＵ８０Ａを不要化することでさらにコスト的に有利な構成とすることができる。
【実施例５】
【００４３】
図７は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。スターリングエンジン１０Ｂは、一対の気筒として気筒２０、３０を複数（ここでは２つ）有する４気筒以上の多気筒スターリングエンジンとなっている点と、これに伴いクランク軸１１３Ａの代わりに、複数の一対の気筒それぞれが備えるピストンそれぞれの往復運動を回転運動に変換するクランク軸１１３Ｂを備えている点以外、スターリングエンジン１０Ａと実質的に同一のものとなっている。
一方、これに伴い本実施例にかかるエンジンの排気装置は、加熱器４７を備えるにあたり、複数の一対の気筒それぞれについての加熱器４７それぞれを備えている点と、排気通路部１０１Ａ´の代わりに排気通路部１０１Ｂを備えている点と、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａの代わりに、第１、第２および第３の切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を切替手段として備えている点と、ＥＣＵ８０Ｂをさらに備えている点以外、実施例２にかかるエンジンの排気装置と実質的に同一のものとなっている。
すなわち本実施例では、複数の一対の気筒それぞれについての加熱器４７それぞれと、排気通路部１０１Ｂと、第１、第２および第３の切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４と、ＥＣＵ８０Ｂとでエンジンの排気装置が実現されている。
【００４４】
排気通路部１０１Ｂは、第１、第２および第３の排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の代わりに、第１、第２および第３の排気通路Ｅ１´、Ｅ２´、Ｅ３´を形成している点と、これに伴い第１および第２の仕切り板１０５Ａ、１０６Ａの代わりに、第１および第２の仕切り板１０５Ｂ、１０６Ｂを備えている点以外、排気通路部１０１Ａ´と実質的に同一のものとなっている。なお、排気管１００Ｂは排気通路部１０１Ａ´の代わりに排気通路部１０１Ｂを備えている点以外、排気管１００Ａ´と実質的に同一のものとなっている。
【００４５】
第１の排気通路Ｅ１´は、第１の排気通路Ｅ１と同様に加熱器４７のコア部Ｃを収容する。一方、複数の一対の気筒を有するスターリングエンジン１０Ｂでは、第１の排気通路Ｅ１´が複数の一対の気筒それぞれにつき、コア部Ｃを収容するように形成されている。このためスターリングエンジン１０Ｂでは、第１の排気通路Ｅ１´が複数の一対の気筒毎に形成されている。
第２の排気通路Ｅ２´は、第２の排気通路Ｅ２と同様にコア部Ｃとスターリングエンジン１０Ｂの本体（スターリングエンジン１０Ｂのうち、加熱器４７それぞれを除く部分）との間に設けられる。一方、複数の一対の気筒を有するスターリングエンジン１０Ｂでは、第２の排気通路Ｅ２´が複数の一対の気筒それぞれにつき、コア部Ｃとスターリングエンジン１０Ｂの本体との間に設けられるように形成されている。このためスターリングエンジン１０Ｂでは、第２の排気通路Ｅ２´が複数の一対の気筒毎に形成されている。そして第２の排気通路Ｅ２´は、一対の気筒それぞれにつき、加熱器４７のうち、コア部Ｃよりも配管密度が低い領域として形成されている。
第３の排気通路Ｅ３´は、第３の排気通路Ｅ３と同様に加熱器４７を迂回する。一方、複数の一対の気筒を有するスターリングエンジン１０Ｂでは、第３の排気通路Ｅ３´が、複数の一対の気筒それぞれについての加熱器４７全体を迂回するように形成されている。
【００４６】
第１の仕切り板１０５Ｂは第１の排気通路Ｅ１´と第２の排気通路Ｅ２´とを、第２の仕切り板１０６Ｂは第１の排気通路Ｅ１´と第３の排気通路Ｅ３´とをそれぞれ区分しており、これら仕切り板１０５Ｂ、１０６Ｂは第１、第２および第３の排気通路Ｅ１´、Ｅ２´、Ｅ３´を気筒配列方向Ｘに沿って互いに並列に延伸するように区分している。この点、第１の仕切り板１０５Ｂは複数の一対の気筒毎に設けられている。このため、排気通路Ｅ１´、Ｅ２´は複数の一対の気筒それぞれにつき、排気通路部１０１Ｂのうち、加熱器４７よりも上流側の部分および下流側の部分で互いに連通している。一方、排気通路Ｅ１´、Ｅ３´は、排気通路部１０１Ｂのうち、複数の一対の気筒それぞれについての加熱器４７全体よりも上流側の部分および下流側の部分で互いに連通している。
【００４７】
排気通路部１０１Ｂには、第１、第２および第３の切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４が設けられている。
第１の切替弁１０２Ｄは、第１の切替弁１０２Ａと同様に第２の排気通路Ｅ２´の連通状態を切替可能な弁となっている。一方、排気通路部１０１Ｂでは、第１の切替弁１０２Ｄが具体的には複数の一対の気筒のうち、最も下流側に位置する一対の気筒に対応する第２の排気通路Ｅ２´の出口部に対して設けられるようになっている。
第２の切替弁１０３Ｄは、第２の切替弁１０３Ａと同様に第３の排気通路Ｅ３´の連通状態を切替可能な弁となっている。第２の切替弁１０３Ｄは具体的には、第３の排気通路Ｅ３´の出口部に対して設けられている。なお、第２の切替弁１０３Ｄは、例えば第３の排気通路Ｅ３´の入口部に対して設けられてもよい。
【００４８】
第３の切替弁１０４は、複数の一対の気筒のうち、最も下流側に位置する一対の気筒を除くその他の一対の気筒それぞれにつき、対応する第２の排気通路Ｅ２´の連通状態を切替可能な弁となっている。この点、第３の切替弁１０４は具体的には、複数の一対の気筒のうち、最も下流側に位置する一対の気筒を除くその他の一対の気筒それぞれにつき、対応する第２の排気通路Ｅ２´の出口部に対して設けられるようになっている。そして第３の切替弁１０４は、対応する第２の排気通路Ｅ２´を連通する場合に、対応する第２の排気通路Ｅ２´を第１の排気通路Ｅ１´に連通する場合（半開の場合）と、第１の排気通路Ｅ１´および対応する排気通路Ｅ２´と隣り合うようにして下流側に設けられた他の第２の排気通路Ｅ２´に連通する場合（全開の場合）とを切替可能な弁となっている。
【００４９】
切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４はともに電子制御が可能な弁となっており、ＥＣＵ８０Ｂに電気的に接続されている。この点、ＥＣＵ８０Ｂは切替弁１０２Ａ、１０３Ａの代わりに、これら切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４が制御対象として電気的に接続される点と、制御手段が以下に示すように実現される点以外、ＥＣＵ８０Ａと実質的に同一のものとなっている。
ＥＣＵ８０Ｂでは、制御手段がスターリングエンジン１０Ｂの出力から損失動力を引いて得られるスターリングエンジン１０Ｂの出力と損失動力との差が大きくなるように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現される。また切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するにあたり、制御手段は具体的には排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を拡大するように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現され、さらに排気ガスの流量に応じて切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するように実現される。なお、制御手段は排気ガスの流量の代わりに、例えば排気ガスの流速に応じて切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するように実現することもできる。
【００５０】
排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれとした場合、圧力損失は排気ガスの流量に応じて図８に示すように高まるようになっている。これに対して制御手段はさらに具体的には以下に示すように実現される。
まず制御手段は、排気ガスの流量が第１の流量Ｑ１よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれとするように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現される。
このとき制御手段は具体的には、切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を閉弁するための制御を行うように実現される。
【００５１】
また制御手段は、排気ガスの流量が第１の流量Ｑ１以上、且つ第２の流量Ｑ２よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、および第２の排気通路Ｅ２´それぞれのうち、上流側に位置する排気通路とするように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現される。
このとき制御手段は具体的には、切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄを閉弁するとともに、切替弁１０４を半開にするための制御を行うように実現される。
【００５２】
また制御手段は、排気ガスの流量が第２の流量Ｑ２以上、且つ第３の流量Ｑ３よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、および第２の排気通路Ｅ２´それぞれとするように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するように実現される。
このとき制御手段は具体的には、切替弁１０３Ｄを閉弁するとともに、切替弁１０２Ｄ、１０４を開弁するための制御を行うように実現される。なお、この場合に切替弁１０４は全開となる。
第２の排気通路Ｅ２´それぞれに関し、制御手段は排気ガスの流量が高まるにつれて、複数の一対の気筒それぞれについての第２の排気通路Ｅ２´それぞれを上流側から順に連通するように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現される。
【００５３】
また制御手段は、排気ガスの流量が第３の流量Ｑ３以上である場合には、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、第２の排気通路Ｅ２´それぞれ、および第３の排気通路Ｅ３´とするように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するように実現される。
このとき制御手段は具体的には、切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を開弁するための制御を行うように実現される。
第１の流量Ｑ１は設計流量、第２の流量Ｑ２は過剰流量、第３の流量Ｑ３は更なる過剰流量となっており、この順で次第に値が大きくなるように設定されている。これら流量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を拡大した場合に、スターリングエンジン１０Ｂの出力と損失動力との差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなるような排気ガスの流量にそれぞれ設定することができる。
【００５４】
次にＥＣＵ８０Ｂの動作を図９に示すフローチャートを用いて説明する。ＥＣＵ８０Ｂは、排気ガスの流量が第１の流量Ｑ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１１）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは、切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を閉弁する（ステップＳ１４）。これにより、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路が第１の排気通路Ｅ１´それぞれとなる。一方、ステップＳ１１で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは、排気ガスの流量が第１の流量Ｑ１以上、且つ第２の流量Ｑ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１２）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄを閉弁するとともに、第３の切替弁１０４を半開にする（ステップＳ１５）。これにより、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路が、第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、および第２の排気通路Ｅ２´それぞれのうち、上流側に位置する排気通路となる。
【００５５】
一方、ステップＳ１２で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは、排気ガスの流量が第２の流量Ｑ２以上、且つ第３の流量Ｑ３よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは第２の切替弁１０３Ｄを閉弁するとともに、切替弁１０２Ｄ、１０４を開弁する（ステップＳ１６）。これにより、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路が、第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、および第２の排気通路Ｅ２´それぞれとなる。一方、ステップＳ１３で否定判定であれば、排気ガスの流量が第３の流量Ｑ３以上であることになる。このためステップＳ１３で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を開弁する（ステップＳ１７）。これにより、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路が、第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、第２の排気通路Ｅ２´それぞれ、および第３の排気通路Ｅ３´となる。
【００５６】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。この排気装置でも、排気ガスの流量に応じて切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御することで圧力損失を低減し、これによりシステム全体としての性能向上効果を得ることができる。またこの排気装置でも、排気通路を拡大するにあたり、第３の排気通路Ｅ３´を利用する前にまず第２の排気通路Ｅ２´を利用することで、熱損失の発生を極力抑制できる。
さらにこの排気装置では、第２の排気通路Ｅ２´それぞれを連通するにあたり、排気ガスの流量が高まるにつれて、複数の一対の気筒それぞれについての第２の排気通路Ｅ２´それぞれを上流側から順に連通する。このためこの排気装置では、連通した第２の排気通路Ｅ２´からその直後に位置するコア部Ｃ１に排気を流通させることができる。そしてこれによりこの排気装置では、更なる熱エネルギーの回収を図ることができ、この結果、スターリングエンジン１０Ｂの出力を確保できる点で、システム全体としての性能向上効果をさらに好適に得ることができる。
【００５７】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば上述した実施例では、概ねＭ字状の形状を有する伝熱管７１が配管密度を高めている場合について説明した。しかしながら、本発明においては必ずしもこれに限られず、多管式の熱交換器が備える配管は、複数回に亘って折り返されることで配管密度を高めることを可能とする適宜の形状を有していてよい。
また上述した実施例４では、第２の排気通路Ｅ２の入口部に対して設けた第１の切替弁１０２Ｃと、第３の排気通路Ｅ３の出口部に対して設けた第２の切替弁１０３Ｃとで切替手段を実現した場合について説明した。しかしながら、本発明においてはこれに限られず、同様の切替手段は、例えば第２の排気通路の出口部に対して設けられ、第１および第２の排気通路の圧力差に応じて第２の排気通路の連通状態を切替可能な機械式の第１の切替弁と、第３の排気通路の入口部に対して設けられ、第１および第３の排気通路の圧力差に応じて第３の排気通路の連通状態を切替可能な機械式の第２の切替弁とで実現することもできる。
また例えば上述した実施例でＥＣＵによって機能的に実現される制御手段は、その他の電子制御装置や専用の電子回路などのハードウェアやこれらの組み合わせによって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
スターリングエンジン １０Ａ、１０Ｂ
加熱器 ４７
ＥＣＵ ８０Ａ、８０Ｂ
排気通路部 １０１Ａ、１０１Ａ´、１０１Ｂ
第１の切替弁 １０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ
第２の切替弁 １０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃ、１０３Ｄ
第３の切替弁 １０４
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの排気装置に関し、特にスターリングエンジンの加熱器が設けられたエンジンの排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車やバス、トラック等の車両に搭載される内燃機関の排熱や工場排熱を回収するために、スターリングエンジンが注目されてきている。スターリングエンジンは高い熱効率が期待できる上に、作動流体を外から加熱する外燃機関であるために、熱源を問わず、ソーラー、地熱、排熱といった各種の低温度差代替エネルギーを活用でき、省エネルギーに役立つという利点がある。
エンジンの排気通路に取り付け可能なスターリングエンジンを開示している点で、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１で開示されている。また圧力損失を考慮した排気の流通制御を行う技術を開示している点で、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献２で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０６０１０号公報
【特許文献２】特開２００４−１００４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スターリングエンジンの加熱器としては、具体的には多管式熱交換器（shell and tube exchanger, tubular exchanger）を用いることが考えられる。この点、多管式熱交換器では配管を高密度に備えることで、配管の本数を増やすことができることから、これにより伝熱面積を増大させて高い熱交換性能を得ることができる。ところが、配管の配置を詰めることで配管の高密度化を図ることには限度がある。この点、これに対して更なる高密度化を図るためには、配管を複数回に亘って折り返すことで、配管密度を高めることが考えられる。そしてこのようにして配管の高密度化を図ったコア部を備えた加熱器によれば、さらに高い熱交換性能を得ることができる。またかかる加熱器によれば、さらに熱変形による応力の緩和を図ることもできる。
【０００５】
しかしながら、エンジンの排気通路にスターリングエンジンの加熱器を設ける場合には、加熱器が排気ガスの流通抵抗となることから、圧力損失が発生することになる。この点、加熱器が上述のようにして配管の高密度化を図ったコア部を備える場合には、その分圧力損失も大きくなる。このためこの場合には、例えばエンジン高負荷時などにエンジンの出力が大きく低下する状況が発生し、この結果、場合によってはエンジンとスターリングエンジンとを含むシステム全体としての性能向上効果を得ることが困難な状況が発生することが考えられる。
【０００６】
そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、配管密度を高めたコア部を備えるスターリングエンジンの多管式熱交換器を設ける場合に、エンジンとスターリングエンジンとを含むシステム全体としての性能向上効果を得ることが可能なエンジンの排気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明はスターリングエンジンに設けられ、複数回に亘って配管を折り返すことで配管密度が高められたコア部を有するとともに、前記スターリングエンジンの作動流体とエンジンの排気ガスとの間での熱交換を行う多管式の熱交換器と、前記熱交換器が設けられるとともに、前記コア部を収容する第１の排気通路と、前記コア部と前記スターリングエンジンの本体との間に設けられる第２の排気通路とを形成する排気通路部と、前記排気通路部における排気通路を前記第１の排気通路とする場合と、前記第１および第２の排気通路とする場合とを切り替えることが可能な切替手段とを備えたエンジンの排気装置である。
【０００８】
また本発明は前記第２の排気通路が、前記加熱器のうち、前記コア部よりも配管密度が低い領域である構成であることが好ましい。
【０００９】
また本発明は前記排気通路部が、前記熱交換器を迂回する第３の排気通路をさらに形成し、前記切替手段が、前記排気通路部における排気通路を前記第１の排気通路とする場合と、前記第１および第２の排気通路の代わりに、前記第１、第２および第３の排気通路のうち、少なくとも前記第１の排気通路を含む２以上の排気通路とする場合とを切り替えることが可能な構成であることが好ましい。
【００１０】
また本発明は前記エンジンの排気ガスが前記熱交換器を通過する際に圧力損失が発生し、前記エンジンの出力が低下することに対して、前記スターリングエンジンの出力から圧力損失による前記エンジンの出力低下分を引いて得られる前記スターリングエンジンの出力と前記エンジンの出力低下分との差が大きくなるように前記切替手段を制御する制御手段をさらに備えた構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、配管密度を高めたコア部を備えるスターリングエンジンの多管式熱交換器を設ける場合に、エンジンとスターリングエンジンとを含むシステム全体としての性能向上効果を得ることできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図２】実施例２のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図３】実施例３のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図４】排気ガスの流速に応じたスターリングエンジンの出力と損失動力の変化を示す図である。
【図５】実施例３におけるＥＣＵの動作をフローチャートで示す図である。
【図６】実施例４のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図７】実施例５のエンジンの排気装置についての概略構成図である。
【図８】排気ガスの流量に応じた圧力損失の変化を示す図である。
【図９】実施例５におけるＥＣＵの動作をフローチャートで示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。スターリングエンジン１０Ａは２気筒α型のスターリングエンジンであり、クランク軸線ＣＬの延伸方向と気筒配列方向Ｘとが互いに平行になるように直列平行に配置された一対の気筒である高温側気筒２０および低温側気筒３０を有している。気筒２０、３０は図示しないピストンおよびシリンダをそれぞれ備えている。気筒２０、３０は、冷却器４５、再生器４６、加熱器４７を介して互いに接続されている。
【００１５】
冷却器４５は低温側気筒３０の上部に固定されており、作動流体を冷却する。
再生器４６は冷却器４５の上部に固定されており、作動流体との間で熱の授受を行う。具体的には再生器４６は、作動流体が高温側気筒２０から低温側気筒３０へと流れる時には作動流体から熱を受け取り、低温側気筒３０から高温側気筒２０へと流れる時には蓄えられた熱を作動流体に放出する。
加熱器４７は再生器４６の上部と高温側気筒２０の上部とに固定されており、作動流体を加熱する。加熱器４７は具体的にはエンジン（図示省略）の排気管１００Ａの内部に配置されており、エンジンの排気ガスと作動流体との間での熱交換を行う。
【００１６】
スターリングエンジン１０Ａでは、作動流体が冷却器４５、再生器４６および加熱器４７で熱の授受を行いながら気筒２０、３０間を往復流動する。そしてこれに応じて気筒２０、３０が備えるピストンそれぞれが往復運動する。これらピストンの往復運動はクランク軸１１３Ａで回転運動に変換され、これによりスターリングエンジン１０Ａの出力が取り出される。
作動流体には空気が適用されている。但しこれに限られず、作動流体には例えばＨｅ、Ｈ２、Ｎ２等の気体を適用することができる。
【００１７】
次に加熱器４７についてさらに具体的に説明する。ここで、加熱器４７は多管式の熱交換器となっており、作動流体を流通させる配管として複数の伝熱管７１を備える。伝熱管７１は、その中心軸に対して軸対称となる形状を有しており、具体的には概ねＭ字状の形状を有している。伝熱管７１には具体的にはＳＵＳチューブが用いられている。
複数の伝熱管７１は伝熱管群７０を構成する。伝熱管群７０は具体的には１列状の集合をなすように配置される複数の伝熱管７１で構成される。さらに具体的には伝熱管群７０は、互いに直列平行に、且つ等間隔で配置される複数の伝熱管７１で構成される。この点、加熱器４７を備えるスターリングエンジン１０Ａが、排気ガスの流通方向Ｖ１に対してクランク軸線ＣＬの延伸方向（換言すれば気筒配列方向Ｘ）が平行になるように配置されているのに対して、伝熱管群７０を構成する複数の伝熱管７１は、具体的には気筒配列方向Ｘに沿って互いに直列に配置されるようになっている。伝熱管群７０を構成する複数の伝熱管７１それぞれは互いに等長で、且つ同形状となっている。
【００１８】
伝熱管群７０は、一端部と、他端部と、立ち上がり部と、立ち下がり部と、折り返し部とを備えている。
一端部は高温側気筒２０側に設けられる端部となっており、他端部は低温側気筒３０側に設けられる端部となっている。
立ち上がり部は、伝熱管群７０が一端を始点として延伸していると見た場合に、立ち上がるように延伸した中間の部分となっている。
立ち下がり部は、伝熱管群７０が一端を始点として延伸していると見た場合に、立ち下がるように延伸した中間の部分となっている。
折り返し部は、立ち上がり部と立ち下がり部とを折り返すようにして（換言すれば裏返すようにして）結ぶ部分となっている。折り返し部は具体的には、伝熱管群７０が一端を始点として延伸していると見た場合に、立ち上がり部に対して立ち下がり部を折り返すようにして、立ち上がり部と立ち下がり部とを結ぶ２つの折り返し部と、立ち下がり部に対して立ち上がり部を折り返すようにして、立ち上がり部と立ち下がり部とを結ぶ１つの折り返し部とで構成されている。
【００１９】
かかる伝熱管群７０は、方向Ｚに沿って複数設けられることで加熱器４７を構成している。この点、加熱器４７では、伝熱管群７０それぞれのうち、立ち上がり部、立ち下がり部および折り返し部からなる部分それぞれが加熱器４７の中間部を、一端部および他端部からなる部分それぞれが加熱器４７の両端部をそれぞれ構成している。そして加熱器４７の中間部では、伝熱管群７０それぞれが複数（ここでは３つ）の折り返し部を備えることで、伝熱管群７０を構成する伝熱管７１それぞれが複数回（ここでは３回）に亘って折り返された状態になっている。そして加熱器４７の中間部は、複数回に亘って伝熱管７１を折り返すことで配管密度が高められたコア部Ｃとなっている。
【００２０】
排気管１００Ａは排気通路部１０１Ａを備えている。加熱器４７は具体的には排気管１００Ａのうち、排気通路部１０１Ａに設けられている。排気通路部１０１Ａはコア部Ｃを収容する第１の排気通路Ｅ１と、コア部Ｃとスターリングエンジン１０Ａの本体（スターリングエンジン１０Ａのうち、加熱器４７を除く部分）との間に設けられる第２の排気通路Ｅ２とを形成している。この点、排気通路部１０１Ａは具体的には、第１の排気通路Ｅ１と第２の排気通路Ｅ２とを区分する第１の仕切り板１０５Ａを備えている。第１の仕切り板１０５Ａは、排気通路Ｅ１、Ｅ２を気筒配列方向Ｘに沿って互いに並列に延伸するように区分している。また、排気通路Ｅ１、Ｅ２を排気通路部１０１Ａのうち、加熱器４７よりも上流側の部分および下流側の部分で互いに連通するように区分している。
第２の排気通路Ｅ２は加熱器４７の両端部を収容しており、加熱器４７のうち、コア部Ｃよりも配管密度が低い領域となっている。
【００２１】
排気通路部１０１Ａには第１の切替弁１０２Ａが設けられている。第１の切替弁１０２Ａは第２の排気通路Ｅ２の連通状態を切替可能な弁となっている。第１の切替弁１０２Ａは第２の排気通路Ｅ２の入口部に対して設けられている。このように設けられた第１の切替弁１０２Ａは、開弁時に第２の排気通路Ｅ２を連通するとともに、閉弁時に第２の排気通路Ｅ２を遮断する。第１の切替弁１０２Ａは第２の排気通路Ｅ２の出口部に対して設けられてもよい。
【００２２】
第１の切替弁１０２Ａは、排気通路部１０１Ａにおける排気通路（排気通路部１０１Ａにおいて排気ガスが流通する排気通路）を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、第１および第２の排気通路Ｅ１、Ｅ２とする場合とを切り替えることが可能な切替手段に相当している。
本実施例では加熱器４７と、排気通路部１０１Ａと、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａとでエンジンの排気装置が実現されている。
【００２３】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。この排気装置では、第１の排気通路Ｅ１に排気ガスを流通させることで、加熱器４７のうち、その中心部であるコア部Ｃで熱交換を行うことができる。そしてこれにより、高い熱交換性能を得ることができる。しかし、コア部Ｃは高い熱交換性能を得るために高密度となっている。このため、エンジン高負荷時などに排気ガス流量が大きくなると、大きな圧力損失が発生する結果、エンジンの出力が大きく低下する状況が発生し得る。
【００２４】
これに対してこの排気装置では、第１の切替弁１０２Ａで、排気通路部１０１Ａにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、少なくとも第１の排気通路Ｅ１を含む排気通路として、排気通路Ｅ１、Ｅ２とする場合とを切り替えることができる。このためこの排気装置では、第１の排気通路Ｅ１のみに排気ガスを流通させていた状態で圧力損失が高まった場合でも、排気通路Ｅ１、Ｅ２に排気ガスを流通させるようにすることで、コア部Ｃで行われる熱交換を継続しつつ圧力損失を低減できる。また第２の排気通路Ｅ２に排気を流通させることで、熱損失の発生を極力抑制できる。そしてこれにより、高い熱交換性能を確保しつつエンジンの出力低下を抑制できる。このためこの排気装置は、配管密度を高めたコア部Ｃを備える加熱器４７を設ける場合に、エンジンとスターリングエンジン１０Ａとを含むシステム全体としての性能向上効果を得ることができる。
【実施例２】
【００２５】
図２は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。本実施例にかかるエンジンの排気装置は、排気管１００Ａの代わりに排気管１００Ａ´を備える点と、第１の切替弁１０２Ａを第２の排気通路Ｅ２の出口部に対して設けている点と、第２の切替弁１０３Ａをさらに備える点以外、実施例１にかかるエンジンの排気装置と実質的に同一である。なお、第１の切替弁１０２Ａは第２の排気通路Ｅ２の入口部に対して設けられてもよい。
【００２６】
排気管１００Ａ´は、排気通路部１０１Ａの代わりに排気通路部１０１Ａ´を備えている。排気通路部１０１Ａ´は排気通路部１０１Ａと比較し、さらに加熱器４７を迂回する第３の排気通路Ｅ３を形成している。この点、排気通路部１０１Ａ´は具体的には、第１の排気通路Ｅ１と第３の排気通路Ｅ３とを区分する第２の仕切り板１０６Ａをさらに備えている。第２の仕切り板１０６Ａは、排気通路Ｅ１、Ｅ３を気筒配列方向Ｘに沿って互いに並列に延伸するように区分しており、さらにこれら排気通路Ｅ１、Ｅ３を排気通路部１０１Ａ´のうち、加熱器４７よりも上流側の部分および下流側の部分で互いに連通するように区分している。
【００２７】
第２の切替弁１０３Ａは、第３の排気通路Ｅ３の連通状態を切替可能な弁となっている。第２の切替弁１０３Ａは、第３の排気通路Ｅ３の出口部に対して設けられている。このように設けられた第２の切替弁１０３Ａは、開弁時に第３の排気通路Ｅ３を連通するとともに、閉弁時に第３の排気通路Ｅ３を遮断する。第２の切替弁１０３Ａは、第３の排気通路Ｅ３の入口部に対して設けられてもよい。
第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａは、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、第１および第２の排気通路Ｅ１、Ｅ２の代わりに、第１、第２および第３の排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３のうち、少なくとも第１の排気通路Ｅ１を含む２以上の排気通路とする場合とを切り替えることが可能な切替手段に相当している。
本実施例では加熱器４７と、排気通路部１０１Ａ´と、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａとでエンジンの排気装置が実現されている。
【００２８】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。この排気装置では、切替弁１０２Ａ、ｌ０３Ａで、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とする場合と、排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３のうち、少なくとも第１の排気通路Ｅ１を含む２以上の排気通路とする場合とを切り替えることができる。このためこの排気装置では、第１の排気通路Ｅ１のみに排気ガスを流通させていた状態で圧力損失が高まった場合でも、排気通路Ｅ１、Ｅ２のほか、排気通路Ｅ１、Ｅ３、または排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に排気ガスを流通させるようにすることができる。このためこの排気装置では、排気通路部１０１Ａ´における排気通路に加熱器４７を迂回する第３の排気通路Ｅ３を含むようにすることで、コア部Ｃで行われる熱交換を継続しつつ、より好適に圧力損失を低減することができる。
【実施例３】
【００２９】
図３は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。本実施例にかかるエンジンの排気装置は、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａの代わりに、第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを切替手段として備える点と、ＥＣＵ８０Ａをさらに備える点以外、実施例２にかかるエンジンの排気装置と実質的に同一である。すなわち本実施例では、加熱器４７と、排気通路部１０１Ａ´と、第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂと、ＥＣＵ８０Ａとでエンジンの排気装置が実現されている。第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂは電磁弁など電子制御が可能な弁となっている点以外、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａと実質的に同一である。
【００３０】
ＥＣＵ８０Ａは図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えている。
ＥＣＵ８０Ａには、第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂなどの各種の制御対象が電気的に接続されている。
またＥＣＵ８０Ａには各種のセンサ・スイッチ類が電気的に接続されている。この点、ＥＣＵ８０Ａには例えばスターリングエンジン１０Ａの出力を検出するための第１のセンサ群９１が電気的に接続されている。またＥＣＵ８０Ａには、排気ガスが加熱器４７を通過する際に圧力損失が発生し、エンジンの出力が低下することに対して、圧力損失によるエンジンの出力低下分（以下、損失動力と称す）を検出するための第２のセンサ群９２が電気的に接続されている。
第１のセンサ群９１には具体的には例えばスターリングエンジン１０Ａの回転数ＮＳＥを検出するための回転数ＮＳＥ検出センサを含むことができる。
第２のセンサ群９２には具体的には例えばエンジンの回転数ＮＥを検出するための回転数ＮＥセンサや、エンジンの吸入空気量を計測するエアフロメータや、エンジンの加速要求を行うアクセルペダルの開度を検出するためのアクセル開度センサや、エンジンの排圧を検出するための排圧センサを含むことができる。
【００３１】
ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成である。ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づき必要に応じてＲＡＭの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、ＥＣＵ８０Ａでは各種の制御手段や判定手段や検出手段などが機能的に実現される。
【００３２】
例えばＥＣＵ８０Ａでは、スターリングエンジン１０Ａの出力から損失動力を引いて得られるスターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との差が大きくなるように第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御する制御手段が機能的に実現される。
この点、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とした場合に、スターリングエンジン１０Ａの出力（ＳＥ出力）と損失動力とは、具体的には排気ガスの流速に応じて図４に示すように変化する。図４に示すようにスターリングエンジン１０Ａの出力は、排気ガスの流速に比例して次第に高まるようになっている。一方、損失動力は、排気ガスの流速が高まるにつれて次第に放物線状に高まり、さらに排気ガスの流速が所定値ｖ１以上になった場合にスターリングエンジン１０Ａの出力を上回るようになっている。
【００３３】
このため、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなるように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するにあたり、制御手段は具体的には、排気ガスの流速に応じて切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するように実現される。
またスターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなるように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するにあたり、制御手段は具体的には、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を拡大するように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するよう実現される。
【００３４】
さらに排気ガスの流速に応じて排気通路部１０１Ａ´における排気通路を拡大するにあたり、制御手段は具体的には以下に示すように実現される。
まず制御手段は、排気ガスの流速が第１の所定値ｖ１よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とするように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するよう実現される。このとき制御手段は具体的には、切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを閉弁するための制御を行うように実現される。
また制御手段は、排気ガスの流速が第１の所定値ｖ１以上、且つ第２の所定値ｖ２よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を排気通路Ｅ１、Ｅ２とするように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するよう実現される。このとき制御手段は具体的には、第１の切替弁１０２Ｂを開弁するとともに、第２の切替弁１０３Ｂを閉弁するための制御を行うように実現される。
さらに制御手段は、排気ガスの流速が第２の所定値ｖ２以上である場合には、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３とするように切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するよう実現される。このとき制御手段は具体的には切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを開弁するための制御を行うよう実現される。
この点、所定値ｖ１、ｖ２は排気通路部１０１Ａ´における排気通路を拡大した場合に、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力の差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなる排気ガスの流速となっている。
【００３５】
なお、所定値ｖ１は排気通路部１０１Ａ´における排気通路が第１の排気通路Ｅ１である場合に、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力とが等しくなる排気ガスの流速となっているが、これに限られず例えば所定値ｖ１よりも小さい値に設定されてもよい。
また、制御手段は排気ガスの流速の代わりに、排気ガスの流速と同様にスターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との関係を指標可能なパラメータとして、例えば排気ガスの流量に応じて切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するように実現することもできる。また、排気ガスの流速或いは流量に応じて切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するにあたっては、制御手段は具体的には排気ガスの流速或いは流量と相関関係を有するパラメータ（例えば回転数ＮＥや吸入空気量）に基づき制御を行うように実現することができ、このとき排気ガスの流速或いは流量は例えばかかるパラメータに応じてマップデータで予め設定しておくことができる。
また切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するにあたって、制御手段は例えばセンサ群９１、９２の出力に基づき、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力とを直接的に検出することで、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力とに基づき、切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御するように実現されてもよい。
【００３６】
次にＥＣＵ８０Ａの動作を図５に示すフローチャートを用いて説明する。ＥＣＵ８０Ａは、排気ガスの流速が所定値ｖ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ａは切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを閉弁する（ステップＳ３）。これにより、排気通路部１０１Ａ´における排気通路が第１の排気通路Ｅ１となる。一方、ステップＳ１で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ａは、排気ガスの流速が所定値ｖ１以上、且つ所定値ｖ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ａは第１の切替弁１０２Ｂを開弁するとともに、第２の切替弁１０３Ｂを閉弁する（ステップＳ４）。これにより、排気通路部１０１Ａ´における排気通路が排気通路Ｅ１、Ｅ２になる。一方、ステップＳ２で否定判定であれば、排気ガスの流速が所定値ｖ２以上であることになる。このためステップＳ３で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ａは切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを開弁する（ステップＳ５）。これにより、排気通路部１０１Ａ´における排気通路が排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３となる。
【００３７】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。ここで、この排気装置では排気ガスが配管密度を高めたコア部Ｃを通過するため、エンジンの出力が圧力損失で大きく低下し易くなっている。このためこの排気装置では、損失動力が大きくなることでシステム全体としての性能向上効果を得ることが困難になる状況が発生し得る。
これに対してこの排気装置では、ＥＣＵ８０Ａが、スターリングエンジン１０Ａの出力と損失動力との差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなるように第１および第２の切替弁１０２Ｂ、１０３Ｂを制御する。このためこの排気装置は、システム全体としての性能向上効果を確実に得ることができる点でさらに好適である。
【００３８】
またこの排気装置では、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を拡大するにあたり、加熱器４７を迂回する第３の排気通路Ｅ３を利用する前に、まず第２の排気通路Ｅ２を利用するようにしている。この点、第２の排気通路Ｅ２には加熱器４７の両端部が含まれることから、まず第２の排気通路Ｅ２を利用する場合には、コア部Ｃを迂回させた排気ガスからも熱エネルギーを回収することができる。このためこの排気装置は、システム全体としての性能向上効果を得るにあたり、熱損失の発生を極力抑制できる点でも、システム全体としての性能向上効果をより好適に得ることができる。
【実施例４】
【００３９】
図６は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。本実施例にかかる排気装置は、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａの代わりに、第１および第２の切替弁１０２Ｃ、１０３Ｃを切替手段として備えている点以外、実施例２にかかるエンジンの排気装置と実質的に同一のものとなっている。すなわち本実施例では、加熱器４７と、排気通路部１０１Ａ´と、第１および第２の切替弁１０２Ｃ、１０３Ｃとでエンジンの排気装置が実現されている。
【００４０】
第１の切替弁１０２Ｃは、第２の排気通路Ｅ２の入口部に対して設けられており、第２の排気通路Ｅ２の連通状態を切り替えるにあたって、第１および第２の排気通路Ｅ１、Ｅ２の圧力差に応じて第２の排気通路Ｅ２の連通状態を切替可能な機械式の弁となっている点以外、第１の切替弁１０２Ａと実質的に同一のものとなっている。
第２の切替弁１０３Ｃは、第３の排気通路Ｅ３の出口部に対して設けられており、第３の排気通路Ｅ３の連通状態を切り替えるにあたって、第１および第３の排気通路Ｅ１、Ｅ３の圧力差に応じて第３の排気通路Ｅ３の連通状態を切替可能な機械式の弁となっている点以外、第２の切替弁１０３Ａと実質的に同一のものとなっている。
【００４１】
第１の切替弁１０２Ｃは具体的には第１の排気通路Ｅ１側から第２の排気通路Ｅ２側に向かって開弁するように設けられている。そして第１の切替弁１０２Ｃは排気通路部１０１Ａ´のうち、加熱器４７よりも上流側の部分において、第１の排気通路Ｅ１と第２の排気通路Ｅ２の圧力差（式：第１の排気通路Ｅ１の圧力−第２の排気通路Ｅ２の圧力）が第１の所定値よりも大きくなった場合に開弁するようになっている。
第２の切替弁１０３Ｃは具体的には第３の排気通路Ｅ３側から第１の排気通路Ｅ１側に向かって開弁するように設けられている。そして第２の切替弁１０３Ｃは排気通路部１０１Ａ´のうち、加熱器４７よりも下流側の部分において、第３の排気通路Ｅ３と第１の排気通路Ｅ１の圧力差（式：第３の排気通路Ｅ３の圧力−第１の排気通路Ｅ１の圧力）が第２の所定値よりも大きくなった場合に開弁するようになっている。
【００４２】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。この排気装置では、排気通路部１０１Ａ´における排気通路を第１の排気通路Ｅ１とした状態で排気ガスの流速が高まるにつれて、第１の排気通路Ｅ１のうち、加熱器４７よりも上流側の部分および第３の排気通路Ｅ３で、第１の排気通路Ｅ１のうち、加熱器４７よりも下流側の部分および第２の排気通路Ｅ２よりも圧力が高まるようになっている。このためこの排気装置では、排気ガスの流速が高まった場合に、第１および第２の切替弁１０２Ｃ、１０３Ｃを機械的に開弁することで圧力損失を低減できる。またこの排気装置では、第１および第２の切替弁１０２Ｃ、１０３Ｃの開弁圧を設定するにあたり、第１の所定値のほうが第２の所定値よりも小さくなるようにすることで、排気通路を拡大するにあたり、実施例３にかかるエンジンの排気装置と同様にまず第２の排気通路Ｅ２を利用することもできる。このためこの排気装置は、実施例３にかかるエンジンの排気装置と比較して、ＥＣＵ８０Ａを不要化することでさらにコスト的に有利な構成とすることができる。
【実施例５】
【００４３】
図７は本実施例にかかるエンジンの排気装置についての概略構成図である。スターリングエンジン１０Ｂは、一対の気筒として気筒２０、３０を複数（ここでは２つ）有する４気筒以上の多気筒スターリングエンジンとなっている点と、これに伴いクランク軸１１３Ａの代わりに、複数の一対の気筒それぞれが備えるピストンそれぞれの往復運動を回転運動に変換するクランク軸１１３Ｂを備えている点以外、スターリングエンジン１０Ａと実質的に同一のものとなっている。
一方、これに伴い本実施例にかかるエンジンの排気装置は、加熱器４７を備えるにあたり、複数の一対の気筒それぞれについての加熱器４７それぞれを備えている点と、排気通路部１０１Ａ´の代わりに排気通路部１０１Ｂを備えている点と、第１および第２の切替弁１０２Ａ、１０３Ａの代わりに、第１、第２および第３の切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を切替手段として備えている点と、ＥＣＵ８０Ｂをさらに備えている点以外、実施例２にかかるエンジンの排気装置と実質的に同一のものとなっている。
すなわち本実施例では、複数の一対の気筒それぞれについての加熱器４７それぞれと、排気通路部１０１Ｂと、第１、第２および第３の切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４と、ＥＣＵ８０Ｂとでエンジンの排気装置が実現されている。
【００４４】
排気通路部１０１Ｂは、第１、第２および第３の排気通路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の代わりに、第１、第２および第３の排気通路Ｅ１´、Ｅ２´、Ｅ３´を形成している点と、これに伴い第１および第２の仕切り板１０５Ａ、１０６Ａの代わりに、第１および第２の仕切り板１０５Ｂ、１０６Ｂを備えている点以外、排気通路部１０１Ａ´と実質的に同一のものとなっている。なお、排気管１００Ｂは排気通路部１０１Ａ´の代わりに排気通路部１０１Ｂを備えている点以外、排気管１００Ａ´と実質的に同一のものとなっている。
【００４５】
第１の排気通路Ｅ１´は、第１の排気通路Ｅ１と同様に加熱器４７のコア部Ｃを収容する。一方、複数の一対の気筒を有するスターリングエンジン１０Ｂでは、第１の排気通路Ｅ１´が複数の一対の気筒それぞれにつき、コア部Ｃを収容するように形成されている。このためスターリングエンジン１０Ｂでは、第１の排気通路Ｅ１´が複数の一対の気筒毎に形成されている。
第２の排気通路Ｅ２´は、第２の排気通路Ｅ２と同様にコア部Ｃとスターリングエンジン１０Ｂの本体（スターリングエンジン１０Ｂのうち、加熱器４７それぞれを除く部分）との間に設けられる。一方、複数の一対の気筒を有するスターリングエンジン１０Ｂでは、第２の排気通路Ｅ２´が複数の一対の気筒それぞれにつき、コア部Ｃとスターリングエンジン１０Ｂの本体との間に設けられるように形成されている。このためスターリングエンジン１０Ｂでは、第２の排気通路Ｅ２´が複数の一対の気筒毎に形成されている。そして第２の排気通路Ｅ２´は、一対の気筒それぞれにつき、加熱器４７のうち、コア部Ｃよりも配管密度が低い領域として形成されている。
第３の排気通路Ｅ３´は、第３の排気通路Ｅ３と同様に加熱器４７を迂回する。一方、複数の一対の気筒を有するスターリングエンジン１０Ｂでは、第３の排気通路Ｅ３´が、複数の一対の気筒それぞれについての加熱器４７全体を迂回するように形成されている。
【００４６】
第１の仕切り板１０５Ｂは第１の排気通路Ｅ１´と第２の排気通路Ｅ２´とを、第２の仕切り板１０６Ｂは第１の排気通路Ｅ１´と第３の排気通路Ｅ３´とをそれぞれ区分しており、これら仕切り板１０５Ｂ、１０６Ｂは第１、第２および第３の排気通路Ｅ１´、Ｅ２´、Ｅ３´を気筒配列方向Ｘに沿って互いに並列に延伸するように区分している。この点、第１の仕切り板１０５Ｂは複数の一対の気筒毎に設けられている。このため、排気通路Ｅ１´、Ｅ２´は複数の一対の気筒それぞれにつき、排気通路部１０１Ｂのうち、加熱器４７よりも上流側の部分および下流側の部分で互いに連通している。一方、排気通路Ｅ１´、Ｅ３´は、排気通路部１０１Ｂのうち、複数の一対の気筒それぞれについての加熱器４７全体よりも上流側の部分および下流側の部分で互いに連通している。
【００４７】
排気通路部１０１Ｂには、第１、第２および第３の切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４が設けられている。
第１の切替弁１０２Ｄは、第１の切替弁１０２Ａと同様に第２の排気通路Ｅ２´の連通状態を切替可能な弁となっている。一方、排気通路部１０１Ｂでは、第１の切替弁１０２Ｄが具体的には複数の一対の気筒のうち、最も下流側に位置する一対の気筒に対応する第２の排気通路Ｅ２´の出口部に対して設けられるようになっている。
第２の切替弁１０３Ｄは、第２の切替弁１０３Ａと同様に第３の排気通路Ｅ３´の連通状態を切替可能な弁となっている。第２の切替弁１０３Ｄは具体的には、第３の排気通路Ｅ３´の出口部に対して設けられている。なお、第２の切替弁１０３Ｄは、例えば第３の排気通路Ｅ３´の入口部に対して設けられてもよい。
【００４８】
第３の切替弁１０４は、複数の一対の気筒のうち、最も下流側に位置する一対の気筒を除くその他の一対の気筒それぞれにつき、対応する第２の排気通路Ｅ２´の連通状態を切替可能な弁となっている。この点、第３の切替弁１０４は具体的には、複数の一対の気筒のうち、最も下流側に位置する一対の気筒を除くその他の一対の気筒それぞれにつき、対応する第２の排気通路Ｅ２´の出口部に対して設けられるようになっている。そして第３の切替弁１０４は、対応する第２の排気通路Ｅ２´を連通する場合に、対応する第２の排気通路Ｅ２´を第１の排気通路Ｅ１´に連通する場合（半開の場合）と、第１の排気通路Ｅ１´および対応する排気通路Ｅ２´と隣り合うようにして下流側に設けられた他の第２の排気通路Ｅ２´に連通する場合（全開の場合）とを切替可能な弁となっている。
【００４９】
切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４はともに電子制御が可能な弁となっており、ＥＣＵ８０Ｂに電気的に接続されている。この点、ＥＣＵ８０Ｂは切替弁１０２Ａ、１０３Ａの代わりに、これら切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４が制御対象として電気的に接続される点と、制御手段が以下に示すように実現される点以外、ＥＣＵ８０Ａと実質的に同一のものとなっている。
ＥＣＵ８０Ｂでは、制御手段がスターリングエンジン１０Ｂの出力から損失動力を引いて得られるスターリングエンジン１０Ｂの出力と損失動力との差が大きくなるように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現される。また切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するにあたり、制御手段は具体的には排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を拡大するように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現され、さらに排気ガスの流量に応じて切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するように実現される。なお、制御手段は排気ガスの流量の代わりに、例えば排気ガスの流速に応じて切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するように実現することもできる。
【００５０】
排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれとした場合、圧力損失は排気ガスの流量に応じて図８に示すように高まるようになっている。これに対して制御手段はさらに具体的には以下に示すように実現される。
まず制御手段は、排気ガスの流量が第１の流量Ｑ１よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれとするように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現される。
このとき制御手段は具体的には、切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を閉弁するための制御を行うように実現される。
【００５１】
また制御手段は、排気ガスの流量が第１の流量Ｑ１以上、且つ第２の流量Ｑ２よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、および第２の排気通路Ｅ２´それぞれのうち、上流側に位置する排気通路とするように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現される。
このとき制御手段は具体的には、切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄを閉弁するとともに、切替弁１０４を半開にするための制御を行うように実現される。
【００５２】
また制御手段は、排気ガスの流量が第２の流量Ｑ２以上、且つ第３の流量Ｑ３よりも小さい場合には、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、および第２の排気通路Ｅ２´それぞれとするように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するように実現される。
このとき制御手段は具体的には、切替弁１０３Ｄを閉弁するとともに、切替弁１０２Ｄ、１０４を開弁するための制御を行うように実現される。なお、この場合に切替弁１０４は全開となる。
第２の排気通路Ｅ２´それぞれに関し、制御手段は排気ガスの流量が高まるにつれて、複数の一対の気筒それぞれについての第２の排気通路Ｅ２´それぞれを上流側から順に連通するように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するよう実現される。
【００５３】
また制御手段は、排気ガスの流量が第３の流量Ｑ３以上である場合には、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、第２の排気通路Ｅ２´それぞれ、および第３の排気通路Ｅ３´とするように切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御するように実現される。
このとき制御手段は具体的には、切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を開弁するための制御を行うように実現される。
第１の流量Ｑ１は設計流量、第２の流量Ｑ２は過剰流量、第３の流量Ｑ３は更なる過剰流量となっており、この順で次第に値が大きくなるように設定されている。これら流量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路を拡大した場合に、スターリングエンジン１０Ｂの出力と損失動力との差（式：スターリングエンジン１０Ａの出力−損失動力）が大きくなるような排気ガスの流量にそれぞれ設定することができる。
【００５４】
次にＥＣＵ８０Ｂの動作を図９に示すフローチャートを用いて説明する。ＥＣＵ８０Ｂは、排気ガスの流量が第１の流量Ｑ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１１）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは、切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を閉弁する（ステップＳ１４）。これにより、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路が第１の排気通路Ｅ１´それぞれとなる。一方、ステップＳ１１で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは、排気ガスの流量が第１の流量Ｑ１以上、且つ第２の流量Ｑ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１２）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄを閉弁するとともに、第３の切替弁１０４を半開にする（ステップＳ１５）。これにより、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路が、第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、および第２の排気通路Ｅ２´それぞれのうち、上流側に位置する排気通路となる。
【００５５】
一方、ステップＳ１２で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは、排気ガスの流量が第２の流量Ｑ２以上、且つ第３の流量Ｑ３よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。肯定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは第２の切替弁１０３Ｄを閉弁するとともに、切替弁１０２Ｄ、１０４を開弁する（ステップＳ１６）。これにより、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路が、第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、および第２の排気通路Ｅ２´それぞれとなる。一方、ステップＳ１３で否定判定であれば、排気ガスの流量が第３の流量Ｑ３以上であることになる。このためステップＳ１３で否定判定であれば、ＥＣＵ８０Ｂは切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を開弁する（ステップＳ１７）。これにより、排気通路部１０１Ｂにおける排気通路が、第１の排気通路Ｅ１´それぞれ、第２の排気通路Ｅ２´それぞれ、および第３の排気通路Ｅ３´となる。
【００５６】
次に本実施例にかかるエンジンの排気装置の作用効果について説明する。この排気装置でも、排気ガスの流量に応じて切替弁１０２Ｄ、１０３Ｄ、１０４を制御することで圧力損失を低減し、これによりシステム全体としての性能向上効果を得ることができる。またこの排気装置でも、排気通路を拡大するにあたり、第３の排気通路Ｅ３´を利用する前にまず第２の排気通路Ｅ２´を利用することで、熱損失の発生を極力抑制できる。
さらにこの排気装置では、第２の排気通路Ｅ２´それぞれを連通するにあたり、排気ガスの流量が高まるにつれて、複数の一対の気筒それぞれについての第２の排気通路Ｅ２´それぞれを上流側から順に連通する。このためこの排気装置では、連通した第２の排気通路Ｅ２´からその直後に位置するコア部Ｃ１に排気を流通させることができる。そしてこれによりこの排気装置では、更なる熱エネルギーの回収を図ることができ、この結果、スターリングエンジン１０Ｂの出力を確保できる点で、システム全体としての性能向上効果をさらに好適に得ることができる。
【００５７】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば上述した実施例では、概ねＭ字状の形状を有する伝熱管７１が配管密度を高めている場合について説明した。しかしながら、本発明においては必ずしもこれに限られず、多管式の熱交換器が備える配管は、複数回に亘って折り返されることで配管密度を高めることを可能とする適宜の形状を有していてよい。
また上述した実施例４では、第２の排気通路Ｅ２の入口部に対して設けた第１の切替弁１０２Ｃと、第３の排気通路Ｅ３の出口部に対して設けた第２の切替弁１０３Ｃとで切替手段を実現した場合について説明した。しかしながら、本発明においてはこれに限られず、同様の切替手段は、例えば第２の排気通路の出口部に対して設けられ、第１および第２の排気通路の圧力差に応じて第２の排気通路の連通状態を切替可能な機械式の第１の切替弁と、第３の排気通路の入口部に対して設けられ、第１および第３の排気通路の圧力差に応じて第３の排気通路の連通状態を切替可能な機械式の第２の切替弁とで実現することもできる。
また例えば上述した実施例でＥＣＵによって機能的に実現される制御手段は、その他の電子制御装置や専用の電子回路などのハードウェアやこれらの組み合わせによって実現されてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
スターリングエンジン １０Ａ、１０Ｂ
加熱器 ４７
ＥＣＵ ８０Ａ、８０Ｂ
排気通路部 １０１Ａ、１０１Ａ´、１０１Ｂ
第１の切替弁 １０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ
第２の切替弁 １０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃ、１０３Ｄ
第３の切替弁 １０４
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スターリングエンジンに設けられ、複数回に亘って配管を折り返すことで配管密度が高められたコア部を有するとともに、前記スターリングエンジンの作動流体とエンジンの排気ガスとの間での熱交換を行う多管式の熱交換器と、
前記熱交換器が設けられるとともに、前記コア部を収容する第１の排気通路と、前記コア部と前記スターリングエンジンの本体との間に設けられる第２の排気通路とを形成する排気通路部と、
前記排気通路部における排気通路を前記第１の排気通路とする場合と、前記第１および第２の排気通路とする場合とを切り替えることが可能な切替手段とを備えたエンジンの排気装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの排気装置であって、
前記第２の排気通路が、前記加熱器のうち、前記コア部よりも配管密度が低い領域であるエンジンの排気装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のエンジンの排気装置であって、
前記排気通路部が、前記熱交換器を迂回する第３の排気通路をさらに形成し、
前記切替手段が、前記排気通路部における排気通路を前記第１の排気通路とする場合と、前記第１および第２の排気通路の代わりに、前記第１、第２および第３の排気通路のうち、少なくとも前記第１の排気通路を含む２以上の排気通路とする場合とを切り替えることが可能なエンジンの排気装置。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項記載のエンジンの排気装置であって、
前記エンジンの排気ガスが前記熱交換器を通過する際に圧力損失が発生し、前記エンジンの出力が低下することに対して、前記スターリングエンジンの出力から圧力損失による前記エンジンの出力低下分を引いて得られる前記スターリングエンジンの出力と前記エンジンの出力低下分との差が大きくなるように前記切替手段を制御する制御手段をさらに備えたエンジンの排気装置。
【請求項１】
スターリングエンジンに設けられ、複数回に亘って配管を折り返すことで配管密度が高められたコア部を有するとともに、前記スターリングエンジンの作動流体とエンジンの排気ガスとの間での熱交換を行う多管式の熱交換器と、
前記熱交換器が設けられるとともに、前記コア部を収容する第１の排気通路と、前記コア部と前記スターリングエンジンの本体との間に設けられる第２の排気通路とを形成する排気通路部と、
前記排気通路部における排気通路を前記第１の排気通路とする場合と、前記第１および第２の排気通路とする場合とを切り替えることが可能な切替手段とを備えたエンジンの排気装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの排気装置であって、
前記第２の排気通路が、前記加熱器のうち、前記コア部よりも配管密度が低い領域であるエンジンの排気装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のエンジンの排気装置であって、
前記排気通路部が、前記熱交換器を迂回する第３の排気通路をさらに形成し、
前記切替手段が、前記排気通路部における排気通路を前記第１の排気通路とする場合と、前記第１および第２の排気通路の代わりに、前記第１、第２および第３の排気通路のうち、少なくとも前記第１の排気通路を含む２以上の排気通路とする場合とを切り替えることが可能なエンジンの排気装置。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項記載のエンジンの排気装置であって、
前記エンジンの排気ガスが前記熱交換器を通過する際に圧力損失が発生し、前記エンジンの出力が低下することに対して、前記スターリングエンジンの出力から圧力損失による前記エンジンの出力低下分を引いて得られる前記スターリングエンジンの出力と前記エンジンの出力低下分との差が大きくなるように前記切替手段を制御する制御手段をさらに備えたエンジンの排気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−５２４８７（Ｐ２０１２−５２４８７Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７０９７（Ｐ２０１０−１９７０９７）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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