【手続補正書】
【提出日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンあるいはモータを主駆動源とし、車両の導風路中に取り込んだ車両走行による空気流で駆動される風車等の回転体を補助駆動源とする、ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
車両走行時、車両表面の受ける風圧中正圧部分に導入口をまた負圧部分に排出口を有する導風路、前記導風路中に設けられ導風路を通過する車両走行による空気流によって回転駆動される風車等の回転体、前記回転体の回転エネルギーを駆動輪駆動の機械エネルギーとして供給する駆動輪駆動補助エネルギー供給機能、から空気流エネルギー回生装置を構成する、但し、前記空気流エネルギー回生装置によって回生される機械エネルギーとしての補助エネルギー量は前記空気流エネルギー回生装置が車両に設置・駆動されることによって増加する走行抵抗分によるエネルギー損失量よりも大きい、ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
車両走行による空気流で回転駆動される風車等の回転体を駆動輪と一体化して構成し、車両導風路中の車両走行による空気流によって前記風車等の回転体と駆動輪を直接的に補助駆動することによって主駆動源による駆動負荷を軽減した駆動輪を、エンジンあるいはモータの主駆動源で駆動制御して希望する車両走行状態を実現することを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のハイブリッド車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本願発明は、主として高速走行時車両の走行抵抗の主体的要因となる空気抵抗のエネルギーを効率的に回収して車両駆動の補助エネルギー源とするハイブリッド車両に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
図３に示すガソリンエンジン／モータ ハイブリッド車両においては、ガソリン３１１は主エネルギー源３１２としてエンジン３１３に供給されて機械エネルギー３１４に変換され車両の駆動輪３１５を駆動する。
合わせて、車両の発進・加速時においてはバッテリー３２１に蓄積されている電力は補助エネルギー源３２２としてモータ３２３に供給されてモータの回転エネルギー、すなわち補助機械エネルギー３２４として車両の駆動輪３１５を補助的に駆動する。
さらに、車両減速時においては、車両の有している運動エネルギーの一部を駆動輪３１５を含む車輪から補助機械エネルギー３２７を、また走行抵抗の少ない状態での走行中においては内燃機関３１３の出力する機械エネルギーの一部３２８を、各々取り込んで発電機３２６を回転させ発電された電力３２５はバッテリー３２１に補助エネルギーとして蓄積する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記空気抵抗分を小さくできればその分高速走行時の燃費性能は向上する。しかし前記のとおり、現状車両においては空気抵抗を極小に抑えるための配慮がなされていることから、単に前記空気抵抗係数および車両前面投影面積をこれ以上大幅に削減することはできない。したがって空気抵抗分を削減することに代えて空気抵抗に対応して消費されるエネルギーの一部を回生して車両駆動に活用できれば回生分だけ空気抵抗を削減したと等価になる。
但し、上記エネルギー回生に際してはエネルギー回生のために空気抵抗係数、車両前面投影面積、あるいは車両重量が増加してしまう場合は、増加によるエネルギー消費分を補ったうえでさらに相応の回生エネルギー量を得る必要がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
図４にモータを主駆動源とし、車両走行時の空気流によって回転させる風車を補助駆動源とするハイブリッド車両のエネルギーフローを示す。
図４において、バッテリー４２１に蓄積されている電力は主エネルギー源４２２としてモータ４２３に供給されてモータの回転エネルギー、すなわち駆動輪駆動用機械エネルギー４２４として車両の駆動輪４１５を駆動する。
一方、車両減速時においては、車両の有している運動エネルギーの一部を駆動輪４１５を含む車輪から機械エネルギー４２７として、また車両走行による空気流４３１を車両に搭載した風車４３３に供給して風車の回転エネルギー４３４として、各々取り込んで、これらを発電機４２６に供給して発電しバッテリー４２１に補助エネルギー源４２５として蓄積する。
ここで４３５は、駆動輪４１５駆動による車両走行エネルギー中空気流４３１を生じさせるエネルギー分を表わす。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記図４の方式においては、主エネルギー源は電力であるが、これに代えてガソリンとすることも考えられる。しかし主エネルギー源をガソリンとした場合、風車の回転エネルギーの発電蓄積駆動用の発電機、バッテリー、およびモータが必要になることから実用的ではない。
また、図４の方法では、車両走行による空気流のエネルギー４３２を風車の回転エネルギー４３４に変換後さらに発電機４２６で電気エネルギー４２５に変換してバッテリー４２１に蓄電後モータ４２３を駆動しているため、その発電機効率、蓄電効率、モータ駆動効率等によって風車の回転エネルギーの利用効率、すなわちエネルギー回生効率、が悪くなる問題点がある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（数２）
Ｒr ＝μr・Ｗ
ここで、μr：転がり抵抗係数、Ｗ：車両重量、である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
（数３）
Ｒa ＝ＣD ・ρ・Ｓ・Ｖ2／２
ここで、ＣD ：空気抵抗係数 ρ：空気密度、Ｓ：車両前面投影面積、Ｖ：車速、である。
即ち、空気抵抗Ｒaは、空気抵抗係数と車両前面投影面積の積に比例し、車速の自乗に比例する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
したがって走行抵抗を少なくする、すなわち転がり抵抗と空気抵抗の和を小さくするためには、転がり抵抗に関しては車両重量を、空気抵抗に関しては、車速を一定とした場合、空気抵抗係数と車両前面投影面積の積を、各々極力小さくすればよい。
しかし、車両の規格、用途、あるいはデザイン上の制限から車両重量および空気抵抗係数と車両前面投影面積の積の極小化には限度がある。
そこで、車両重量、および空気抵抗係数と車両前面投影面積の積、の増加を極力抑えたうえで、車両走行による車両の受ける風圧エネルギーを効率的に回生する、即ち、車両の風圧エネルギー回生に際しては前記車両重量、および空気抵抗係数と車両前面投影面積の積、の増加による車両駆動エネルギー増加分以上に、車両走行による車両の受ける風圧エネルギーの回生を行い車両駆動エネルギーとしなければならないことが分かる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（数４）
ΔＲr＝αr・μr・Ｗ
ここで、αr：空気流による風車回転エネルギーの生成およびその駆動エネルギー化（駆動輪への供給）のための転がり抵抗増加係数
である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
次に、車両走行空気流による風車回転エネルギーとして生成され駆動輪へ供給されるエネルギーＥaの生成および駆動効率を考える。
（数７）
Ｅa ＝β1・β2・Ｒae
ここで
β1：空気抵抗によって風車回転エネルギーが生成される効率、
β2：空気抵抗によって風車回転エネルギーとして生成されたエネルギーの駆動輪へ供給される効率、
Ｒae：車両空気抵抗中の風車への空気流導入および導入した空気流による風車回転のための空気抵抗分、
である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
ここで、空気抵抗によって風車回転エネルギーとして生成されたエネルギーで直接駆動輪を駆動する場合は、
（数１０）
β2＝１
であるのに対し、空気抵抗によって風車回転エネルギー（機械エネルギー）として生成されたエネルギーを一旦電気エネルギーに変換しそれをバッテリーに蓄電後出力してモータを駆動して機械エネルギーに変換し駆動輪を駆動する場合は（数１１）の如くなる。
（数１１）
β2’＜１
即ち、風車回転エネルギーで直接的に駆動輪を駆動する場合に比べて電気エネルギーに変換後駆動輪を駆動する場合のほうがエネルギー効率は劣る。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また風車の回転エネルギーを電気エネルギーではなく他のエネルギー形態に変換する場合においても当然のことながら上記変換効率は直接駆動輪を駆動する場合に比べて低下する。
即ち、風車の回転エネルギーを最も効率的に利用する方法は、風車の回転エネルギー（機械エネルギー）を電気エネルギー等他のエネルギーに転換・蓄積を行わず直接駆動輪を駆動することである。
ただし車両への風圧の揺らぎ分の平滑化のために最低限必要な時定数を風車あるいは風車の回転エネルギーが駆動輪に供給される伝達路中に設けること、即ち風車あるいはその負荷に一定のフライホイール効果を持たせること、は必要である。 
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
上記本願発明、すなわち車両走行時の風圧（空気流）によるエネルギー生成量を、前記車両走行による風圧エネルギー生成のために付加される導風路あるいは風車等回転体による走行抵抗の増加分を駆動するに必要なエネルギー量よりも大きくすることによって、また前記生成されたエネルギー（機械エネルギー）を直接的に駆動輪駆動エネルギーとすることによって、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、あるいはモータ等の主動力源如何にかかわらず、特に高速走行時の走行抵抗の主要素となる空気抵抗の一部を車両駆動エネルギーの一部とした、効果的・効率的に省エネルギー・排出ガス量削減が可能な、ハイブリッド車両を実現することできる。