(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機でエンジン動力を変速する前の位置に、発電用ギア又はベルトを取り付け、通常は非接続状態とし、ブレーキを掛けると、発電用ギア又はベルトが発電機と接続される構成とし、発電機を変速前の位置への取付けとブレーキ時のみの発電の仕組みにより、ブレーキ時の変速ギアによる低回転への変換及び変速時の回転ロスを無くし、変速後接続の発電能力を遥かに超えた発電を可能とし、又従来の発電機以上のエンジンへの過度の抵抗によるエンジンブレーキ効果を得ることができ、逆にブレーキを掛けていない加速走行時は発電を停止させ、発電に要する動力を全て駆動系へ回す構成により、ブレーキを掛けたときに限り発電機を変速前の位置に連結して発電機が作動し、ブレーキを離すと発電機が切り離されるように構成した、自動車エンジンブレーキ発電のブレーキ操作による制御方法。
【請求項２】
請求項１で示すエンジンブレーキ発電のブレーキ操作による制御方法に於いて、設定速度以上で走行しているときは、請求項１と同様のシステムにより、エンジンブレーキ発電制御が行われ、低速走行中にブレーキを掛けて、スピード計測のスピードメーターへの伝達回線で、設定速度以下を計測確認できる構成により、設定速度以下となったときは、ブレーキを掛けるという操作に連動して、変速機が自動的にニュートラルとなり、エンジンと駆動系を切り離し、駆動系と接続のないエンジンと発電機が接続状態となり、結果的にエンジン動力を全て、発電に使用可能となる構成の自動車エンジンブレーキ発電のブレーキ操作による制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自動車のエンジンブレーキ発電に関するものであり、ブレーキ操作による発電機作動と停止と、発電機取付け位置とブレーキ時発電に限定する仕組みにより、エネルギー効率の向上とエンジンブレーキの使用を図ることを目的とした、自動車のエンジンブレーキ発電の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ガソリン車、及びガソリン・電機併用車において、従来は「発電量増加」と「燃費効率（ガソリン消費量及び走行距離）」は反比例しますので、無駄なガソリンを使用してまで、余剰発電をしても意味がない。何故ならば、ガソリン消費量を増加させて、エネルギー効率を低下させるからであり、発電量増加は燃費効率低下となった。
従来は、エンジン動力の多くを発電に利用すると、走行時の燃費効率が悪くなり、つまり発電量を増加させれば、燃費が悪くなった。【０００３】  従来の自動車用発電は、走行時を基準に、且つブレーキ時も同様に発電を行うことを基本としているので、走行時とブレーキ時の発電によるエンジンへの抵抗が同じとなり、エンジン動力の多くを駆動系から発電機へ回す構成となり燃費効率が低下した。【０００４】  従来は、停車中のアイドリング状態のとき、或いは低速走行時にエンジン動力を無駄に駆動系へ伝達し続けて燃費効率を低下させることとなった。或いは、停車中エンジン停止の場合、特に混雑等により停車中が多いときは、発電をストップする時間が多くなり、発電量を増加させることができない。【０００５】  従来のオートマチック走行に於いて、サードギア以上での高速走行中に、緊急対応として、急ブレーキを踏んだとき、従来のオートマチック車では、エンジンブレーキ機能をあまり期待できない。従来のエンジンブレーキは、安全走行上に於いて有効な機能ですが、ガソリン消費量が増加すると言うマイナスもあった。従来はエンジンブレーキを使用するとシフトダウンによりエンジン回転を上昇させるので燃費効率が低下した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  従来技術の構成による発電は、エネルギー効率を低下させなければ、発電量を増加させることができず、エネルギー効率を低下させてまで、発電量を増加させても意味がない。特に、従来技術による発電機の構成では、エンジン動力の多くを発電に利用すると、走行時の燃費が低下すると言う問題もあった。【０００７】  従来技術の構成では、通常走行時にエンジン動力の多くを駆動系から発電機へ回すと燃費効率が低下した。【０００８】  従来技術の構成では、停車中のアイドリング状態のときの、或いは低速走行時にエンジン動力の多くを無駄にしていた。或いは、停車中エンジン停止の場合は発電量を増加させることができない。【０００９】  従来技術の構成では、オートマチック車に於いては、高速走行中の急ブレーキのときにエンジンブレーキを有効に利用することが難しい。【００１０】  従来技術の構成では、「燃費効率をよくすると、発電量減少」、「発電量を増加すると燃費効率低下」、「エンジンブレーキ機能充実のときは、燃費効率低下」と言う反比例の状態であった。特に、トップギア走行のときは、駆動系に接続した発電機の回転はエンジン回転とほぼ同回転であり、ローギアの回転と比べて遥かに少ない回転数であり、その回転を無駄にしていた。更に、ブレーキ時による変速時の回転ロスがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  請求項２は、変速機でエンジン動力を変速する前の位置に、発電用ギア又はベルトを取り付け、通常は非接続状態とし、ブレーキを掛けると、発電用ギア又はベルトが発電機と接続される構成とし、発電機を変速前の位置への取付けとブレーキ時のみの発電の仕組みにより、ブレーキ時の変速ギアによる低回転への変換及び変速時の回転ロスを無くし、変速後接続の発電能力を遥かに超えた発電を可能とし、又従来の発電機以上のエンジンへの過度の抵抗によるエンジンブレーキ効果を得ることができ、逆にブレーキを掛けていない加速走行時は発電を停止させ、発電に要する動力を全て駆動系へ回す構成により、ブレーキを掛けたときに限り発電機を変速前の位置に連結して発電機が作動し、ブレーキを離すと発電機が切り離されるように構成した、自動車エンジンブレーキ発電のブレーキ操作による制御方法により、従来技術の問題点を解決する。【００１２】  請求項２は、請求項１で示すエンジンブレーキ発電のブレーキ操作による制御方法に於いて、設定速度以上で走行しているときは、請求項１と同様のシステムにより、エンジンブレーキ発電制御が行われ、低速走行中にブレーキを掛けて、スピード計測のスピードメーターへの伝達回線で、設定速度以下を計測確認できる構成により、設定速度以下となったときは、ブレーキを掛けるという操作に連動して、変速機が自動的にニュートラルとなり、エンジンと駆動系を切り離し、駆動系と接続のないエンジンと発電機が接続状態となり、結果的にエンジン動力を全て、発電に使用可能となる構成の自動車エンジンブレーキ発電のブレーキ操作による制御方法により、従来技術の問題点を解決する。
【発明の効果】
【００１３】  従来技術の発電で解決出来なかった問題を、ブレーキ時に限定した発電とすることにより、解決可能とした。つまり、ブレーキ時は車を止める目的であり、ブレーキ時にはエンジンに発電による大きな抵抗（負担）を付加することを可能とした。発電によるエンジンへの抵抗は、ブレーキ時に限定すれば、マイナス効果ではなく、逆にエンジンブレーキとしてプラス効果となる。しかも、従来のエンジンブレーキは低ギアに下げてエンジン回転数を上げるものであり、ガソリン消費が増加したが、本特許は発電機の変速前接続によるものであり、燃費効率を従来技術と比べ低下させない。つまり、発電機の取り付け位置と、ブレーキ時のみの発電機作動により、これらの新規の効果を可能とする。【００１４】  有効な効果としては、燃費効率を低下させない発電、発電量の増加、燃費効率を低下させないエンジンブレーキ、オートマチック車の場合はエンジンブレーキ機能の拡大と言ったことを同時的に行うことを可能とし、総合的にはガソリン消費量を抑え、電機自動車機能を拡大可能とし、更に走行上の安全対策も同時的に充実可能とした、ブレーキ操作による発電制御方法である。
ブレーキを掛けていないときは、本発明では発電を停止させるので、このときは発電に要する動力を駆動系へ回すことが可能となり、燃費効率がよい。【００１５】  請求項１では、変速機でエンジン動力を変速する前の位置に発電用ギア又はベルトを接続可能とする構成により、発電機への動力伝達率がよく発電効率を上げることが可能となる。変速機でエンジン動力を変速する前の位置に、発電機を取り付けたことにより、クラッチ機能の回転ロスを少なくし、ギア比を変えて回転数を低くする前の駆動力を、直接発電に利用することにより、エンジン動力の多くの力を発電に回すことが可能となる。変速機とはテコの原理を基本とし、ギア比を変えることを変速と言い、一般的にトップギアでの変速はエンジン回転と同一回転を駆動系に伝え、ローギア、セカンドギア、サードギアでの変速はエンジン回転より遅くなる。【００１６】  請求項２では、設定速度以上で走行しているときは、請求項１と同様にエンジンブレーキ発電として機能するが、エンジンブレーキ効果の低い低速で、ブレーキ時で設定速度以下となったときに限り、変速機がニュートラルとなり、その駆動力が全て発電に利用可能となる。本来、低速時のブレーキとは、エンジン回転による「進む力」と、ブレーキによる「止める力」に於いて、「止める力」が上回った分が制止効果となる。本特許請求項２では低速時でブレーキを踏むと自動的にニュートラルとなり、低速時の「進む力」をゼロとすることにより、少ない「止める力」で制止可能となり、ガソリン消費を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  請求項１の場合、図１で示すとおり、フットブレーキのペダル（７）を踏むとタイヤに均等に油圧がかかり、タイヤ（５ａ）回転を止めて車を制止させるのが、既存の油圧ブレーキである。このブレーキの油圧伝達経路を２分割して、一方は従来の油圧ブレーキ、他方は、ブレーキペダルにより発電蓄電機構（４）及び伝達機構（６）と連結する発電用ギア（４ａ）を変速機（３）による変速前のエンジン動力伝達位置に接続可能とし、ブレーキペダル（７）により接続、切り離しを行う。つまり、ブレーキペダルにより発電機の作動と停止を行い、その接続切り離し方法は、ブレーキペダルを踏んだときに、油圧ブレーキシステムと同様に、油圧を上げて接続させて発電を行い、ブレーキペダルを離すと油圧が下がり、切り離されて発電が停止する。
フットブレーキペダル（７）を踏むと、油圧を伝える配管を２分割し、一方は既存の油圧ブレーキとしてのタイヤ（５ａ）に伝達して、その油圧により油圧ブレーキとして作動させ、他方はその油圧により油圧機構（１０）に油圧を送り、発電用ギア（４ａ）と出力側ギア（１ａ）とを接続させて発電機を作動させる。逆に、ブレーキペダル（７）を離すと油圧が低下して、既存のブレーキ解除と同時に発電用ギア（４ａ）と出力側ギア（１ａ）の接続が解除となり、発電が停止する。
油圧機構（１０）とは、クラッチと液体などより構成されており、例示すれば、トルクコンバーターや油圧クラッチと同様に、扇風機の前に風車を置くと、その風力により風車が回転する発想であり、その空気の変わりに液体により行うと言うものである。【００１８】  請求項２の場合、エンジンブレーキが有効な速度以上のときは請求項１の通りであるが、図４で示すように、設定した低速走行以下でブレーキを踏むとニュートラル専用クラッチが作動して、駆動系（５）へのエンジン動力の伝達を止める構成である。つまり、スピード計測のスピードメーターへの伝達回線で、設定速度以下を計測確認したとき、その設定速度以下の信号を新たに設けた伝達回線により、ブレーキ機構と連動したニュートラル専用クラッチ機構（１１）へ送り、ブレーキを掛けているときに限り、変速機（３）がニュートラルとなる構成である。これは、スピード計測機構（１２）でエンジン動力の変速後の回転数を計測し、基準回転数の設定により、ブレーキ時で基準回転数以下となったときに限りニュートラル専用クラッチ機構（１１）に指示を伝達してニュートラルとするシステムである。ただし、この変速システムはギアから他のギアではなく、クラッチ機構（９）に組み込まれたニュートラル専用クラッチ機構（１１）を制御して「ニュートラル」状態とします。つまり、ブレーキ時で、スピードメーターへの伝達回線で設定速度以下を確認したときは、そのシグナルをニュートラル専用クラッチ機構に伝達して、マニュアル車のクラッチペダルを踏むという機能と同様の指示をブレーキペダル（７）に連動させて、ニュートラル専用クラッチ（１１）によりニュートラルとする。
つまり、ブレーキペダルの連結回路を３分割して、ブレーキペダル（７）を踏むと、既存の油圧ブレーキ、発電機の油圧機構（１０）、そしてスピードメーターが基準回転数以下となったときはニュートラル専用クラッチ機構（１１）に新たに設けた伝達回線により指示を伝え、ブレーキペダルに連動したフットクラッチペダルを踏む状態と同様の構成のニュートラル専用クラッチにより、フットクラッチ専用伝達回路（１３）を通して、ニュートラル専用クラッチ機構（１１）のニュートラル専用クラッチによりニュートラルとする。この作動をブレーキペダルにより制御する。つまり、一定速度以下のときは、スピードメーターに連動させて基準回転数の設定により、その基準回転数となったときは、スピード計測機構（１２）よりの伝達によりブレーキペダルと連動した、ニュートラル専用クラッチ機構（１１）が作動することにより、変速機をニュートラルとする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】  請求項１のブレーキペダルによる発電機作動と停止の制御を示す配置図である。
【図２】  ブレーキペダルを踏んで油圧を上げて、発電機と接続状態を示す配置図（発電時）である。
【図３】  ブレーキペダルを放して、油圧を下げて発電機との接続の解除を示す配置図（非発電時）である。
【図４】  請求項２のブレーキペダルによる発電機作動と停止、及びクラッチ機構（９）への油圧配管を示す。つまり、ブレーキペダル（７）による伝達経路を３分割して、既存の油圧ブレーキ、油圧機構（１０）、そしてクラッチ機構（９）へ油圧を送り、その圧力での作動を示す図である。
【符号の説明】１    エンジン
１ａ  出力側ギア
３    変速機
３ａ  変速ギア
４    発電蓄電機構
４ａ  発電用ギア
４ｂ  発電変速機構
５    駆動系
５ａ  タイヤ
６    伝達機構
７    フットブレーキペダル
９    クラッチ機構
１０  油圧機構
１１  ニュートラル専用クラッチ機構
１２  スピード計測機構
１３  フットクラッチ専用伝達回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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