(57)【要約】【課題】自動車運動エネルギーを減速時に回収して必要に応じて放出でき、アクセルだけの操作による、惰性走行並びに惰性走行からの加速を可能とする。【解決手段】自動車走行中にアクセルとブレーキの双方を踏み込まない場合には一方向クラッチで自動車を惰性で走行させ、自動車走行中にブレーキを踏み込んだときには内燃機関以外の動力回生機関をコンプレッサー兼エアブレーキとして機能させブレーキ用リリーフ弁から排気される余剰分のエアを空気タンクに加圧して蓄え、アクセルを踏み込んだときには動力回生機関をエアモーターとして機能させ、内燃機関のみの出力を使用し且つアクセル踏み込み量に応じた燃料を内燃機関に供給するか、又は動力回生機関の出力を変更しつつアクセルの踏み込みが浅い範囲では内燃機関にアイドリング相当量の燃料を供給すると共に踏み込みが深い範囲ではアクセル踏み込み量に対応する燃料を内燃機関に供給することを特徴とする自動車のエネルギー回生装置。【選択図】      図１
2006316626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車内燃機関（１）に接続されたクラッチ（２）とトランスミッション（３）の間に、エンジンブレーキを無効にする一方向クラッチ（２０）を介在し、自動車の運動エネルギーを空気圧エネルギーに相対的に変換する動力回生機関（２５）を、クランクシャフト（３１）の回転によってピストン（３４）が往復動する構造とし、一方向クラッチ（２０）とトランスミッション（３）の間の伝達軸（２１）に対して、電磁クラッチ（２２）及びタイミングベルト（２７）を介して動力回生機関（２５）を連結・切り離し可能に設け、
動力回生機関（２５）をエアモーター、又はコンプレッサー兼エアブレーキとして機能させる機能切換弁（４１）を設け、機能切換弁（４１）の５ポートのうちａポートとｂポートを動力回生機関（２５）の吸入ポート（４２）・排出ポート（４３）にそれぞれ接続すると共に、ｃポートをエアフィルター（４８）を介して大気に開放し、ｄポートをブレーキ用リリーフ弁と排気用逆止弁（５０）の並列回路（５１）を経て空気タンク（５２）に順次接続し、ｅポートを可変絞り弁（５３）を介して大気に開放し、
内燃機関（１）への燃料供給量とアクセルペダル（９）の踏み込み量を対応させる燃料供給量調整装置（８）に、空気タンク（５２）の空気圧エネルギーを優先的に使用する省燃費部（６３）を設け、
自動車走行中にアクセルペダル（９）とブレーキペダル（１９）の双方を踏み込まない場合には、一方向クラッチ（２０）によって内燃機関（１）を切り離してエンジンブレーキを無効にし、且つコントローラー（５５）が電磁クラッチ（２２）を切り離して自動車を惰性で走行させると共に動力回生機関（２５）と空気タンク（５２）側を不通にする位置に機能切換弁（４１）を切り換え、
自動車走行中にブレーキペダル（１９）を踏み込んだときには、コントローラー（５５）が電磁クラッチ（２２）を連結して伝達軸（２１）の回転によって動力回生機関（２５）を駆動すると共に、動力回生機関（２５）をコンプレッサー兼エアブレーキとして機能する位置にコントローラー（５５）が機能切換弁（４１）を切り換えて大気からエアフィルター（４８）、機能切換弁（４１）、動力回生機関（２５）、機能切換弁（４１）、及びブレーキ用リリーフ弁の順にエアを送り込み、動力回生機関（２５）とブレーキ用リリーフ弁の間の配管内を高圧にすることによって動力回生機関（２５）をエアブレーキとして機能させ、ブレーキ用リリーフ弁から排気される余剰分のエアを空気タンク（５２）に加圧して蓄え、
アクセルペダル（９）を踏み込んだときには、動力回生機関（２５）をエアモーターとして機能させる位置にコントローラー（５５）が機能切換弁（４１）を切り換え、その上、空気タンク（５２）内の圧力が設定圧範囲内である場合にはコントローラー（５５）が電磁クラッチ（２２）を切り離して内燃機関（１）のみの出力を使用すると共に、コントローラー（５５）が省燃費部（６３）の機能を停止して燃料供給量調整装置（８）によってアクセルペダル（９）の踏み込み量に応じた燃料を内燃機関（１）に供給し、
空気タンク（５２）内の圧力が設定圧範囲外である場合には、コントローラー（５５）が電磁クラッチ（２２）を連結してアクセルペダル（９）の踏み込み量に応じて可変絞り弁（５３）の絞りを開放しながら空気タンク（５２）が動力回生機関（２５）にエアを送り込んで動力回生機関（２５）の出力を変更しつつ、コントローラー（５５）が省燃費部（６３）の機能を発揮させてアクセルペダル（９）の踏み込みが浅い範囲では燃料供給量調整装置（８）によって内燃機関（１）にアイドリング相当量の燃料を供給すると共に、アクセルペダル（９）の踏み込みが深い範囲では、アクセルペダル（９）の踏み込み量に対応する燃料を燃料供給量調整装置（８）によって内燃機関（１）に供給することを特徴とする自動車のエネルギー回生装置。
【請求項２】
空気タンク（５２）の二次側から空冷用リリーフ弁（５６）を介してエアをブレーキ装置（１６）の摩擦による発熱部に吹き付け可能に配管し、
ブレーキペダル（１９）を踏み込んだときに空気タンク（５２）が許容圧内である場合には空冷用リリーフ弁（５６）が不通状態となって空気タンク（５２）にエアを蓄えると共に、許容圧外である場合には空冷用リリーフ弁（５６）が導通状態となって余剰分のエアを空気タンク（５２）から放出してブレーキ装置（１６）を空冷することを特徴とする請求項１記載の自動車のエネルギー回生装置。
【請求項３】
ハンドルの近傍にエアブレーキ用の手動操作部を設け、手動操作部をＯＮした場合には、コントローラー（５５）が電磁クラッチ（２２）を連結すると共に、機能切換弁（４１）を切り換えて動力回生機関（２５）をコンプレッサー兼エアブレーキとして機能させ、手動操作部をＯＦＦした場合にはコントローラー（５５）が電磁クラッチ（２２）を切り離すことを特徴とする請求項１又は２記載の自動車のエネルギー回生装置。
【請求項４】
動力回生機関（２５）から空気タンク（５２）への配管内の圧力をブレーキペダル（１９）の踏み込み量に応じて高くするために、ブレーキ用リリーフ弁を一部品とする圧力比例制御弁（４９）を設けることを特徴とする請求項１、２又は３記載の自動車のエネルギー回生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の運動エネルギーを制動時に空圧エネルギーとして蓄え、蓄えた空圧エネルギーを加速時に消費する、自動車のエネルギー回生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を動力とする車両に於ける走行状態は概ね次の三様に大別できる。一つ目はスロットルを大きく開いて加速し、運動のエネルギーを増加させる状態である。二つ目はその時の速度に対応したスロットルの開度により、定速で走行し運動のエネルギーの増減が無い状態である。三つ目はスロットルを閉じエンジンブレーキにより減速し運動のエネルギーを減少させる状態である。問題は二つ目と三つ目の状態において、無駄なエネルギー消費があることである。
【０００３】
二つ目の状態では、一見してエネルギー消費は摩擦等の機械的損失と空気抵抗による損失と思われがちであるが、実際にはこれらの損失の他に、内燃機関のポンピングロスのためスロットルの開度に応じて燃料が消費される。このことは、平地の走行で加速された状態から変速機を中立にして惰性で走行し、速度が落ちてきたら再度加速して走行すると燃費が大きく改善されることからも実証される。このような運転操作では厳密な定速走行はできないが、実際の走行では支障がない。しかしながら、変速機を一々切り換える操作は煩雑であるので、変速機の切り換え操作をすることなくアクセルペダルの操作だけで同等の効果を得られることが望ましい。
【０００４】
三つ目の状態、即ちアクセルペタルをゆるめエンジンブレーキで減速する状態では、自動車の運動エネルギーを、回生することなく内燃機関の無駄な損失で費やしている。同時に、摩擦ブレーキでの減速時には、運動のエネルギーを熱エネルギーに変換して無駄に費やしている。従って、エンジンブレーキで減速する時に自動車の運動エネルギーを回収して蓄えておき、必要に応じてその蓄えたエネルギーを排出して燃費を改善することが望ましい。
【０００５】
電動機で駆動する自動車では、減速時に電動機を発電機として作動させて、自動車の運動エネルギーを電気エネルギーとして取り出すことは可能であるが、短時間に大電流の充電可能な蓄電器は存在しないので、せいぜいその時に使用している、自動車の走行には関係のない装備品（エヤコン、ランプ等）の負荷に回生できる程度である。コンデンサーにより充放電を行う方法はあるが、どちらも非常に高価であり、充放電回数が多いので寿命の短いものとなる。
【０００６】
ちなみに、従来の自動車の動力伝達機構は図５に示すように、内燃機関（エンジン）１の回転を、クラッチ２、トランスミッション３、プロペラシャフト４を経てデフ５に伝え、デフ５で向きを変えて車軸６から最終的にタイヤ７に伝えるものである。
【０００７】
また、自動車の燃料供給量調整装置８は、アクセルペダル９の踏み込み量に対応させた量の燃料を内燃機関１へ供給するもので、その一例としては図６に示すように、下方の支軸１０を中心にしてアクセルペダル９を揺動可能に設けると共に、アクセルペダルの上方に回転軸１１を支持し、回転軸１１に対して仲介レバー１２の上部を固定すると共に、仲介レバー１２の揺動端部の仲介ピン１３をアクセルペダル９の揺動端部で押し込み可能に設け、回転軸１１に対して制御レバー１４の下部を固定すると共に、制御レバー１４の揺動端部にワイヤー１５の一端部を固定してある。そして、アクセルペダル９の揺動運動を、回転軸１１を中心とする仲介レバー１２の揺動運動に変えると共に、仲介レバー１２の揺動運動によって回転軸１１自身も回転させ、その回転軸１１の回転を制御レバー１４の揺動運動に変えて、制御レバー１４の揺動運動をワイヤー１５の往復運動に変え、ワイヤー１５の往復運動を図示しないスロットルバルブの開閉（回転）運動に変え、スロットルバルブの開閉具合によって空気とガソリンの混合気の供給量を調整するものが挙げられる。
【０００８】
さらに、自動車のブレーキ装置１６は、車軸６の回転を止めるもので、その一例としては、車軸６にディスクロータ１７を固定し、キャリパー１８によってディスクロータ１７を挟持するものを用い、ブレーキペダル１９の踏み込み量に応じてブレーキ力（キャリパー１８による挟持力）を変更する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記実情を考慮して創作されたもので、その目的は、自動車の運動エネルギーを減速時に回収して蓄え必要に応じて放出でき、その上、アクセルペダルだけの操作による、惰性走行並びに惰性走行からの加速を可能とし、さらに製品寿命を長くすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は以下の通りである。自動車内燃機関に接続されたクラッチとトランスミッションの間に、エンジンブレーキを無効にする一方向クラッチを介在し、自動車の運動エネルギーを空気圧エネルギーに相対的に変換する動力回生機関を、クランクシャフトの回転によってピストンが往復動する構造とし、一方向クラッチとトランスミッションの間の伝達軸に対して、電磁クラッチ及びタイミングベルトを介して動力回生機関を連結・切り離し可能に設ける。動力回生機関をエアモーター、又はコンプレッサー兼エアブレーキとして機能させる機能切換弁を設け、機能切換弁の５ポートのうちａポートとｂポートを動力回生機関の吸入ポート・排出ポートにそれぞれ接続すると共に、ｃポートをエアフィルターを介して大気に開放し、ｄポートをブレーキ用リリーフ弁と排気用逆止弁の並列回路を経て空気タンクに順次接続し、ｅポートを可変絞弁を介して大気に開放する。内燃機関への燃料供給量とアクセルペダルの踏み込み量を対応させる燃料供給量調整装置に、空気タンクの空気圧エネルギーを優先的に使用する省燃費部を設ける。自動車走行中にアクセルペダルとブレーキペダルの双方を踏み込まない場合には、一方向クラッチによって内燃機関を切り離してエンジンブレーキを無効にし、且つコントローラーが電磁クラッチを切り離して自動車を惰性で走行させると共に動力回生機関と空気タンク側を不通にする位置に機能切換弁を切り換える。
【００１１】
自動車走行中にブレーキペダルを踏み込んだときには、コントローラーが電磁クラッチを連結して伝達軸の回転によって動力回生機関を駆動すると共に、動力回生機関をコンプレッサー兼エアブレーキとして機能する位置にコントローラーが機能切換弁を切り換えて大気からエアフィルター、機能切換弁、動力回生機関、機能切換弁、及びブレーキ用リリーフ弁の順にエアを送り込み、動力回生機関とブレーキ用リリーフ弁の間の配管内を高圧にすることによって動力回生機関をエアブレーキとして機能させ、ブレーキ用リリーフ弁から排気される余剰分のエアを空気タンクに加圧して蓄える。
【００１２】
アクセルペダルを踏み込んだときには、動力回生機関をエアモーターとして機能させる位置にコントローラーが機能切換弁を切り換え、その上、空気タンク内の圧力が設定圧範囲内である場合にはコントローラーが電磁クラッチを切り離して内燃機関のみの出力を使用すると共に、コントローラーが省燃費部の機能を停止して燃料供給量調整装置によってアクセルペダルの踏み込み量に応じた燃料を内燃機関に供給する。空気タンク内の圧力が設定圧範囲外である場合には、コントローラーが電磁クラッチを連結してアクセルペダルの踏み込み量に応じて可変絞り弁の絞りを開放しながら空気タンクが動力回生機関にエアを送り込んで動力回生機関の出力を変更しつつ、コントローラーが省燃費部の機能を発揮させてアクセルペダルの踏み込みが浅い範囲では燃料供給量調整装置によって内燃機関にアイドリング相当量の燃料を供給すると共に、アクセルペダルの踏み込みが深い範囲では、アクセルペダルの踏み込み量に対応する燃料を、燃料供給量調整装置によって内燃機関に供給することを特徴とする自動車のエネルギー回生装置である。
【００１３】
空気タンク内の圧力が許容圧外である場合に、その余剰分の空気は大気に放出しても良いが、空気圧エネルギーの有効活用を図るには、請求項２の発明のようにすることが望ましい。即ち、空気タンクの二次側から空冷用リリーフ弁を介してエアをブレーキ装置の摩擦による発熱部に吹き付け可能に配管し、ブレーキペダルを踏み込んだときに空気タンクが許容圧内である場合には空冷用リリーフ弁が不通状態となって空気タンクにエアを蓄えると共に、許容圧外である場合には空冷用リリーフ弁が導通状態となって余剰分のエアを空気タンクから放出してブレーキ装置を空冷する。
【００１４】
ブレーキペダルによる操作以外で、内燃機関のエンジンブレーキと同様の弱いブレーキ力を動力回生機関で発揮させるには、請求項３のようにすることが望ましい。即ち、ハンドルの近傍にエアブレーキ用の手動操作部を設け、手動操作部をＯＮした場合には、コントローラーが電磁クラッチを連結すると共に、機能切換弁を切り換えて動力回生機関をコンプレッサー兼エアブレーキとして機能させ、手動操作部をＯＦＦした場合にはコントローラーが電磁クラッチを切り離す。
【００１５】
ブレーキペダルの踏み込み量に関係なく、一定のブレーキ力を発揮させても良いが、操作感を向上させるには、請求項４の発明のようにすることが望ましい。即ち、動力回生機関から空気タンクへの配管内の圧力をブレーキペダルの踏み込み量に応じて高くするために、ブレーキ用リリーフ弁を一部品とする圧力比例制御弁を設ける。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば自動車走行中にブレーキペダルを踏み込めば電磁クラッチを連結して自動車の運動エネルギーを動力回生機関に伝え、動力回生機関からブレーキ用リリーフ弁に通じる配管内を高圧によすることによって、動力回生機関がエアブレーキとして機能して、ブレーキ装置によるブレーキ力を軽減し、その上、ブレーキ用リリーフ弁を通過した余剰分のエアによって空気タンク内を高圧にするので自動車運動エネルギーが空気圧エネルギーとして回収される。そして、アクセルペダルを踏んだときに、空気圧エネルギーによって動力回生機関がエアモータとして駆動してトランスミッション側に動力を伝えるので、回収した空気圧エネルギーを自動車の運動エネルギーに再利用できる。また、クラッチとトランスミッションの間にエンジンブレーキを無効にする一方向クラッチを介在しているので、自動車走行中にアクセルペダルをＯＦＦにするだけで、自動車が惰性で走行する。さらに、惰性走行中にアクセルペダルを踏めば、内燃機関単体、又は内燃機関と動力回生機関との併用によって自動車が加速する。従って、クラッチの操作なしにアクセルペダルのＯＮ・ＯＦＦ操作だけで、惰性走行、惰性走行からの加速が可能となり、運転しやすくなる。なお、各種の弁等からなる空気圧回路を利用してエネルギーを回収・放出するので、コンデンサー等を用いたものよりも製品寿命が長くなる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、空気タンク内の圧力が許容圧外である場合に、その余剰分の空気をブレーキ装置の摩擦による発熱部に向けて放出すれば、空気圧エネルギーの有効活用が図られ、より少ないエネルギーでブレーキ装置を駆動できる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、手動操作部によって動力回生機関をエアブレーキとして機能することができるので、運転の操作感が向上する。
【００１９】
請求項４の発明によれば、圧力制御弁によってブレーキペダルの踏み込み量に応じたエアブレーキ力が得られるので、運転の操作感が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、自動車のエネルギー回生装置を説明するが、背景技術で説明した内容と同じものについては、説明を割愛すると共に同一の番号を付けて以後利用する。
【００２１】
自動車のエネルギー回生装置は図１に示すように、内燃機関１のエンジンブレーキを無効にする一方向クラッチ２０を、動力伝達機構中のクラッチ２とトランスミッション３の間に介在し、一方向クラッチ２０とトランスミッション３の間の伝達軸２１に電磁クラッチ２２を設けてある。
【００２２】
電磁クラッチ２２は、伝達軸２１に固定した内盤２３と、内盤２３の外側を間隔をあけて囲む主プーリー２４とからなり、動力回生機関２５の従プーリー２６との間にタイミングベルト２７を掛け渡してある。そして、電磁クラッチ２２の励磁状態では、内盤２３と主プーリー２４を連結して動力回生機関２５と伝達軸２１との間で動力の伝達を可能にし、非励磁状態では内盤２３と主プーリー２４を切り離して単に一方向クラッチ２０とトランスミッション３間の動力の伝達を可能とし、動力回生機関２５との間で動力の伝達を不能とするものである。
【００２３】
動力回生機関２５は、エアモーター又はコンプレッサー兼エアブレーキとして機能するもので、コンプレッサー兼エアブレーキとして機能した場合は自動車の運動エネルギーの一部を空気圧エネルギーとして変換し、エアモーターとして機能した場合は空気圧エネルギーを自動車の運動エネルギーに変換するものである。動力回生機関２５は図２、図３に示すように２サイクルの機関本体２８と、機関本体２８内への吸気・排気のタイミングを制御する吸排気制御部２９と、機関本体２８から伝達軸２１への動力の授受を司る従プーリー２６とからなる。
【００２４】
機関本体２８は、ケース３０内にクランクシャフト３１をベアリング３２で回転可能に支持し、クランクシャフト３１にコンロッド３３を介して接続された複数のピストン３４が往復動するものである。ちなみに、図２ではピストン３４を全部で３つとしてあり、図の右側から左側に向かってＡピストン、Ｂピストン、Ｃピストンとする。また、コンロッド３３とクランクアーム３５を止めるクランクピン３６の固定位置は、全てのピストン３４を順番に等角度毎に遅れた位相角で往復動させる位置（全部で３つからなるピストンでは順番に１２０度遅れた位相角で往復動させる位置）とする。図３では、動力回生機関２５のピストン３４の運動サイクルをクランクシャフト３１が６０度毎に回転した１〜６工程で示しており、今、Ａピストンが上死点の１工程にあるとき、Ｂピストンは１２０度遅れた５工程、Ｃピストンはさらに１２０度遅れた３工程となる。なお、クランクシャフト３１の一端側の延長軸に従プーリー２６を固定してある。
【００２５】
ケース３０は図２又は図３に示すように、シリンダ室３７とクランク室３８を連通して形成し、各シリンダ室３７には吸気口と排気口を設けてある。ピストンの前に付けるアルファベットＡ〜Ｃに対応させて、３つのシリンダ室の吸気口、排気口には、図２の右から左に向かって順番にＡｉ、Ａｏ、Ｂｉ、Ｂｏ、Ｃｉ、Ｃｏと符号を付ける。
【００２６】
吸排気制御部２９は、クランクシャフト３１の他端側の延長軸である切換弁軸３９と、切換弁軸３９を収容するスリーブ４０とからなる。スリーブ４０は、機能切換弁４１のａポートに配管を介して接続する吸入ポート４２と、３つのシリンダ室３７の吸気口に配管を介してそれぞれ接続する３つの吸気用配管ポートａｉ、ｂｉ、ｃｉと、３つのシリンダ室３７の排気口に配管を介してそれぞれ接続する排気用配管ポートａｏ、ｂｏ、ｃｏと、機能切換弁４１のｂポートに配管を介して接続する排出ポート４３を有する。吸入ポート４２及び排出ポート４３は何れもその奥側に切換弁軸３９の周りを囲む連絡室４４，４５をそれぞれ連通して形成してある。また、吸気用・排気用配管ポートは何れも切換弁軸３９を中心にして１２０度間隔で放射状に形成してある。
【００２７】
そして、切換弁軸３９は、クランクシャフト３１の回転に伴うシリンダ室３７への空気の吸排気タイミングに合わせてシリンダ室３７の吸気口及び排気口を開閉して空気の供給及び排出をするために、吸入用と排出用の中継溝４６，４７を設けてある。吸入用中継溝４６は、吸入ポート４２から連絡室４４を経て取り込んだ空気を、切換弁軸３９（クランクシャフト）の回転角度によって３つの吸気用配管ポートのうち１つ又は２つに導くものである。排出用中継溝４７は図２の（ニ）（ホ）に示すように、吸入用中継溝４６と対称的な位置に設けてあって、切換弁軸３９（クランクシャフト）の回転角度によって３つの吸気用配管ポートのうち１つ又は２つから連絡室４５を経て取り込んだ空気を、排出ポート４３に導くものである。
【００２８】
動力回生機関２５に配管で接続する機能切換弁４１は、動力回生機関２５が発揮する機能を切り換えるもので、図１に示すようにダブルソレノイド５ポート３位置切換弁である。これは出口側のａ、ｂポートは前述したように動力回生機関２５に接続してある。一方、入口側のＣポートはエアフィルター４８を経て大気に通じる状態に配管してある。入口側のｄポートは、圧力比例制御弁４９と排気用逆止弁５０の並列回路５１を経て空気タンク５２に通じる状態に配管してある。入口側のｅポートは、可変絞り弁５３、消音器５４を経て大気に通じる状態に配管してある。なお、空気タンク５２はアルミ合金やカーボンファイバー等の軽い材料で製作する。
【００２９】
自動車を減速させる場合には動力回生機関２５をコンプレッサー兼エアブレーキとして機能させるために、ブレーキペダル１９の踏み込み信号、又はハンドル付近（運転座席よりも前面）に設けたレバー等の手動操作部の操作信号を受けたコントローラー５５が左側のソレノイドＳｃを励磁して左側の位置に機能切換弁４１を切り換え、ａ，ｃポート間を連通すると共にｄ，ｂポートを連通し且つｅポートを閉鎖する。また、コントローラー５５が同時に電磁クラッチ２２を励磁して、伝達軸２１の回転を動力回生機関２５に伝え、動力回生機関２５の駆動によって大気からエアフィルター４８、機能切換弁４１のｃポートからａポート、動力回生機関２５、機能切換弁４１のｂポートからｄポート、圧力比例制御弁４９に空気が導かれる。圧力比例制御弁４９の一次側がブレーキペダル１９の踏み込み力に応じた設定圧になるまで圧力比例制御弁４９は閉じており、それによって配管内が高圧になることから、動力回生機関２５が動き難くなりエアブレーキとして機能する。そして、設定圧を超えた場合には圧力比例制御弁４９が開いて空気タンク５２に余剰分の空気を送り込み、空気圧エネルギーとして加圧して蓄える。なお、空気タンク５２の二次側には、空冷用リリーフ弁５６を介してブレーキ装置１６の発熱部（ディスクロータ１７、キャリパー１８）に配管し、空冷用リリーフ弁５６の一次側が空気タンク５２の許容最大圧力になったら、空冷用リリーフ弁５６が開いて空気タンク５２の破損を防止すると共にブレーキ装置１６に空気を送り、ブレーキ装置１６の駆動エネルギーが発熱によって無駄になる分を減少できる。
【００３０】
圧力比例制御弁４９は、ブレーキペダル１９の踏み込み量に合わせてｄポートの二次側の配管内の空気圧を高めて動力回生機関２５が発揮するエアブレーキ力を増大させるもので、ｄポートの二次側に常時閉型の給気用２ポート弁５７と排気用２ポート弁５８を順次介して大気に開放する状態に配管すると共に、リターンスプリングの作用によって常時閉じているシーケンス弁５９を排気用逆止弁５０と並列接続し、給気用２ポート弁５７と排気用２ポート弁５８の接続路の途中にシーケンス弁５９のパイロットを接続してある。ブレーキペダル１９の踏み込み量を検知した比例制御用コントローラ６０は、その踏み込み量に応じたエアブレーキを掛けるために、ｄポートの二次側の空気圧を圧力センサ６１から受けながら、給気用・排気用２ポート弁５７，５８を開閉することによって、シーケンス弁５９のパイロットに送る空気圧を調整しながら、シーケンス弁５９の開閉を制御する。なお、図示しないが、圧力比例制御弁４９の代わりにブレーキ用リリーフ弁を設けて、排気用逆止弁５０とブレーキ用リリーフ弁によって並列回路５１を形成しても良く、この場合は、ブレーキペダル１９の踏み込み量に関係なく、一定力のエアブレーキがかかる。
【００３１】
自動車を加速する場合には動力回生機関２５をエアモータとして機能させるために、アクセルペダル９の踏み込み信号を受けたコントローラー５５が右側のソレノイドＳｍを励磁して右側の位置に機能切換弁４１を切り換え、ａ，ｄポート間を連通すると共にｂ，ｅポート間を連通し且つｃポートを閉鎖する。そうすると、空気タンク５２から排気用逆止弁５０、機能切換弁４１、動力回生機関２５、機能切換弁４１、可変絞り弁５３、消音器５４を経て空気が排出されて、アクセルペダル９の踏み込み量に応じて可変絞り弁５３の絞りが開放されて、動力回生機関２５が駆動する。但し、空気タンク５２の圧力が設定圧範囲内（加速力を得られない圧力範囲内）である場合には、空気タンク５２と空冷用リリーフ弁５６の間の圧力センサ６２からの信号を受けたコントローラー５５が電磁クラッチ２２を無励時にして切り離し、燃料供給量調整装置８がアクセルペダル９の踏み込み量に応じた燃料を内燃機関１に供給する。一方、空気タンク５２の圧力が設定圧範囲外（加速力を得られる圧力範囲）である場合には、コントローラー５５が電磁クラッチ２２を励磁して動力回生機関２５を伝達軸２１に連結し、燃料供給量調整装置８が次のように内燃機関１への燃料の供給量を調整する。
【００３２】
燃料供給量調整装置８は、空気タンク５２の空気圧エネルギーを優先的に使用する省燃費部６３を設けたものである。省燃費部６３は図４に示すように、アクセルペダル９の踏み込みによって揺動する仲介レバー１２の回転中心となる回転軸１１と、制御レバー１４を分離して形成し、制御レバー１４にサーボモーター６４を固定すると共に、サーボモーター６４の出力軸６５と回転軸１１を分離したまま同一軸線に合わせて回転可能に支持し、出力軸６５にはサーボレバー６６を固定し、サーボレバー６６の揺動端部から突出する係合ピン６７を、仲介レバー１２によって押し込み可能に設けてある。出力軸６５の回転角度を制御することによって初期状態（無操作状態の）仲介レバー１２と係合ピン６７との遊び角を調整し、その結果、アクセルペダル９の踏み込み量（踏み込み角度）と燃料供給量の関係を調整できる。例えば空気タンク５２の圧力が設定圧範囲外にある場合に、その圧力値に対応させてサーボモーター６４を回して遊び角を段階的に変更するものでも良いし、その圧力値には関係なく一定角だけサーボモーター６４を回して一定の遊び角を設けるものでも良い。そして、遊び角のある範囲、即ち、アクセルペダル９の踏み込み量が浅い範囲では、制御レバー１４が動かないので、燃料供給量調整装置８によってアイドリング相当量の燃料を内燃機関１に供給する。一方、遊び角のある範囲外、即ち、アクセルペダル９の踏み込み量が深い範囲では制御レバー１４が動いて、燃料供給量調整装置８によって制御レバー１４の動いた分に見合った量の燃料を内燃機関１に供給する。
【００３３】
また、自動車を惰性で走行させる場合には、自動車走行中にアクセルペダル９もブレーキペダル１９も踏み込まなければ良い。この場合には一方向クラッチ２０によって内燃機関１側を切り離すので、内燃機関１にはアイドリング相当量の燃料が燃料供給量調整装置８から供給されて、ポンピングロスが減少する。また、このときには、機能切換弁４１が左右のリターンスプリングの作用によって平時（無励磁時）のセンタの位置に保たれ、ｄポートを閉じて空気タンク５２の圧を保持し、ａポートとｃポート間を連通すると共にｂポートとｅポート間を連通して、動力回生機関２５が空転する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】自動車のエネルギー回生装置を示す説明図である。
【図２】（イ）〜（ヘ）図は動力回生機関を示す平面図、正面方向の要部断面図、Ｇ−Ｇ、Ｆ−Ｆ、Ｅ−Ｅ、Ｄ−Ｄ線断面図である。
【図３】ピストンが往復動する状態を示す工程図である。
【図４】（イ）（ロ）図は省燃費部の機能を停止した状態、発揮した状態を示す説明図である。
【図５】従来の自動車の動力伝達機構を示す説明図である。
【図６】従来のブレーキ装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１内燃機関
２クラッチ
３トランスミッション
８燃料供給量調整装置
９アクセルペダル
１６ブレーキ装置
１９ブレーキペダル
２０一方向クラッチ
２１伝達軸
２２電磁クラッチ
２５動力回生機関
２７タイミングベルト
３１クランクシャフト
３４ピストン
４１機能切換弁
４２吸入ポート
４３排出ポート
４８エアフィルター
４９圧力比例制御弁
５０排気用逆止弁
５１並列回路
５２空気タンク
５３可変絞り弁
５５コントローラー
５６空冷用リリーフ弁
６３省燃費部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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