WO2022162905A1 - エンジン駆動電力供給ユニット - Google Patents

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WO2022162905A1
WO2022162905A1 PCT/JP2021/003365 JP2021003365W WO2022162905A1 WO 2022162905 A1 WO2022162905 A1 WO 2022162905A1 JP 2021003365 W JP2021003365 W JP 2021003365W WO 2022162905 A1 WO2022162905 A1 WO 2022162905A1
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WO
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engine
supply unit
power supply
cylinder
exhaust system
Prior art date
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PCT/JP2021/003365
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English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 北村
明彦 大久保
和之 前田
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M7/00—Motorcycles characterised by position of motor or engine
    • B62M7/02—Motorcycles characterised by position of motor or engine with engine between front and rear wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators

Definitions

  • the present invention relates to an engine drive power supply unit.
  • the engine drive power supply unit described in Patent Document 1 includes a power generation rotary engine, a generator driven by the power generation rotary engine, an intake system that supplies air to the power generation rotary engine, and an air supply from the power generation rotary engine. and an exhaust system to which exhaust gas is supplied.
  • Engine-driven power supply units are required to have a compact configuration while suppressing noise and obtaining output performance.
  • An object of the present invention is to provide an engine-driven electric power supply unit which is compact and can obtain output performance while suppressing noise.
  • the inventor of the present invention has studied how to reduce noise and obtain output performance while configuring an engine-driven power supply unit in a compact size.
  • the engine-driven power supply unit described in Patent Document 1 is a dedicated product mounted in the engine room of an automobile. An intake system and an exhaust system connected to the power generation engine disclosed in Patent Document 1 extend into the engine room. Therefore, it is difficult to say that the engine-driven power supply unit of Patent Document 1 is compactly configured as a unit.
  • the intake system and the exhaust system are configured to be short, it becomes impossible to obtain the lengths of the intake system and the exhaust system necessary for obtaining output performance.
  • the noise generated from the power generation engine also increases.
  • the inventor further studied how to obtain output performance while suppressing noise while configuring the engine-driven power supply unit compactly.
  • the inventors of the present invention placed the cylinder between the intake system and the exhaust system, and installed the intake system and the exhaust system so that the intake system and the exhaust system extend along the cylinder. Therefore, it was found that a compact layout can be realized while maintaining the length of the intake system and exhaust system. A more specific layout of the intake system and the exhaust system will be described later.
  • an engine-driven power supply unit has the following configuration.
  • a power generating engine having a crankcase containing a crankshaft, a cylinder attached to the crankcase, and a cylinder head attached to the cylinder; a generator that is driven by the power generation engine to generate power; an intake system connected to the cylinder head and supplying air to the power generating engine; an exhaust system connected to the cylinder head and supplied with exhaust gas from the power generating engine, wherein
  • the engine-driving power supply unit is configured so as not to output the mechanical rotational power of the crankshaft to the outside of the engine-driving power supply unit,
  • the generator is provided so that half or more of the generator overlaps the power generation engine when viewed in the crank axis direction,
  • the intake system and the exhaust system are (A) the cylinder is positioned between the intake system and the exhaust system when viewed in the axial direction of the crank; (B) each of the intake system and the exhaust system, viewed in the axial direction of
  • the first region is defined as a region including the cylinder, out of the two regions defined by the crankshaft center reference line, and the second region is defined as the region including the cylinder, out of the two regions, the first refers to areas that are not areas
  • the crankcase is positioned on the crankshaft center reference line between the intake system and the outward and return paths of the exhaust system when viewed in the direction of the crankshaft;
  • the outward path portion refers to a portion of the exhaust system that extends from the cylinder head through the first area to the second area, and the return path portion of the exhaust system is connected to the outward path portion and refers to the portion extending from the second region to the first region; are arranged as
  • the engine-driven power supply unit (1) includes an engine for power generation, a generator, an intake system, and an exhaust system.
  • a power generation engine has a crankcase, a cylinder, and a cylinder head.
  • the crankcase accommodates the crankshaft.
  • the cylinder is attached to the crankcase.
  • a cylinder head is attached to the cylinder.
  • the generator is driven by the power generation engine to generate power.
  • the generator is provided so that half or more of the generator overlaps the power generation engine when viewed in the crank axial direction.
  • the intake system is connected to the cylinder head and supplies air to the power generating engine.
  • the exhaust system is connected to the cylinder head and supplied with exhaust from the power generating engine.
  • the intake system and the exhaust system are arranged so as to satisfy the following (A) to (C).
  • the cylinder is positioned between the intake system and the exhaust system when viewed in the crank axial direction.
  • Each of the intake system and the exhaust system has a first region in the axial direction of the cylinder from the cylinder head in such a manner that the shortest distance from the crankcase to the crankcase is less than the crank radius of the crankshaft when viewed in the axial direction of the crankshaft. from to the second region beyond the crankshaft center reference line.
  • the crankshaft center reference line is defined as a straight line perpendicular to both the cylinder axis and the crankshaft axis.
  • the first area is defined as the area including the cylinder, of the two areas defined by the crankshaft center reference line.
  • the second area refers to the area other than the first area of the two areas defined by the crankshaft center reference line.
  • the crankcase is arranged on the crankshaft center reference line so as to be positioned between the intake system and the outbound and return sections of the exhaust system when viewed in the crankshaft direction.
  • the outward path portion refers to a portion of the exhaust system that extends from the cylinder head through the first area to the second area, and the return path portion of the exhaust system is connected to the outward path portion and extends from the second area to the first area. Refers to the extended part.
  • the engine driving power supply unit of (1) is configured so as not to output the mechanical rotational power of the crankshaft to the outside of the engine driving power supply unit.
  • the intake system and the exhaust system are arranged to satisfy (A) and then arranged to satisfy (B), so that the intake system and the exhaust system are used as an engine for power generation. can get closer.
  • the engine driving power supply unit can be configured compactly.
  • the intake system and the exhaust system so as to satisfy (C)
  • the intake system and the exhaust system generate power. can be brought closer to the engine. Therefore, the engine-driven power supply unit of (1) is compact and can suppress noise and obtain output performance.
  • the engine drive power supply unit can employ the following configuration.
  • the intake system and the exhaust system are With respect to (C), the crankcase is located between the intake system and the outward, return, and re-outbound passages of the exhaust system on the crankshaft center reference line when viewed in the crankshaft direction. and the re-outbound path portion is a portion of the exhaust system that is connected to the return path portion and extends from the first region to the second region, are arranged as
  • the crankcase is positioned on the crankshaft center reference line when viewed in the crankshaft direction, between the intake system and the outward, return, and re-outbound passages of the intake system and the exhaust system. arranged to be located.
  • the return path portion refers to a portion of the exhaust system that is connected to the return path portion and extends from the first region to the second region.
  • the engine drive power supply unit can employ the following configuration.
  • the catalyst is arranged in the outward passage of the exhaust system, so the distance of the exhaust passage from the cylinder head can be increased.
  • the engine drive power supply unit (3) can be configured compactly while maintaining the length of the exhaust system.
  • the engine drive power supply unit can employ the following configuration. (4) The engine drive power supply unit of any one of (1) to (3), A chamber is arranged in the return path portion of the exhaust system.
  • the chamber is arranged in the return path portion of the exhaust system, so the distance of the exhaust passage from the cylinder head can be increased.
  • the engine drive power supply unit (4) can be configured compactly while maintaining the length of the exhaust system.
  • the engine drive power supply unit can employ the following configuration. (5) The engine drive power supply unit of any one of (1) to (4),
  • the intake system has an intake passage connected to the cylinder head and an air cleaner into which the intake passage is inserted, A portion of the intake passage inserted into the air cleaner is longer than a distance between an inlet of the intake passage and an inner wall of the air cleaner facing the inlet.
  • the insertion portion of the intake passage of the intake system into the air cleaner is longer than the distance between the inlet of the intake passage and the inner wall of the air cleaner facing the inlet.
  • the engine drive power supply unit (5) can obtain the output performance by obtaining the length of the intake system.
  • the engine drive power supply unit can employ the following configuration. (6)
  • the power generation engine is a water-cooled engine.
  • the power generation engine of the engine-driven power supply unit in (6) is a water-cooled engine. If the power generation engine is a water-cooled engine, unlike an air-cooled engine, it is not necessary to provide cooling fins, a cooling fan, and the like. Therefore, it is possible to obtain the output performance of the power generation engine while making the engine compact.
  • the engine drive power supply unit can employ the following configuration. (7)
  • the engine-driven power supply unit does not include a fuel tank as part of its configuration.
  • the engine drive power supply unit (7) does not include a fuel tank as part of its configuration, so the fuel tank is installed separately. Therefore, the engine drive power supply unit (7) can be constructed compactly.
  • the engine drive power supply unit can employ the following configuration.
  • the power generating engine is a single-cylinder engine or a two-cylinder engine having two cylinders, the cylinder axes of which are parallel to each other.
  • the engine drive power supply unit of (8) can suppress an increase in the width in the direction parallel to the crankshaft center reference line. Therefore, the engine-driven power supply unit of (8) is compact and can suppress noise and obtain output performance.
  • a two-cylinder engine in which the cylinder axes of two cylinders are parallel to each other is, for example, a parallel two-cylinder engine or a horizontally opposed two-cylinder engine.
  • the engine-driven power supply unit may correspond to the engine-driven power supply unit of (1) above.
  • the engine drive power supply unit can employ the following configuration.
  • a series hybrid straddle-type vehicle comprises any one of (1) to (8), an engine drive power supply unit; a drive wheel for driving the series hybrid straddle-type vehicle; a driving motor to which electric power is supplied from the engine-driving power supply unit through or without a power storage device to drive the driving wheels;
  • the series hybrid straddle-type vehicle is configured such that power output by rotation of the crankshaft is not mechanically transmitted to the drive wheels, and the drive wheels are driven by the drive motor.
  • the series hybrid straddle-type vehicle of (9) is provided with a compactly configured engine drive power supply unit, so it can be made compact and lightweight.
  • the power generation engine is, for example, an engine that has a high load region and a low load region.
  • the power generation engine is, for example, a 4-stroke engine.
  • a four-stroke engine has a high load region and a low load region during the four strokes.
  • a four-stroke engine having a high load region and a low load region is, for example, a single cylinder engine. It also has a high load area and a low load area.
  • a 4-stroke engine having a high load region and a low load region is, for example, a 2-cylinder engine, a unequal combustion 3-cylinder engine, or an unequal combustion 4-cylinder engine.
  • a four-stroke engine having a high load region and a low load region includes a continuous non-combustion section of 180 degrees or more during one cycle of 720 degrees.
  • the four-stroke engine is, for example, a single-cylinder engine or a multi-cylinder engine.
  • a multi-cylinder engine may be a differential combustion engine having multiple cylinders.
  • a horizontally opposed engine is an example of an unequal interval combustion engine having a plurality of cylinders.
  • the high load region refers to a region in one combustion cycle of the engine in which the load torque is higher than the average value of the load torque in one combustion cycle.
  • the low load range refers to a range other than the high load range in one combustion cycle. Considering the rotation angle of the crankshaft as a reference, the low load range of the engine is wider than, for example, the high load range.
  • the compression stroke has a high load region and an overlap.
  • the starting position of the crankshaft is set so that the rotational force of the crankshaft at the time of starting the engine obtains a run-up interval for overcoming the compression reaction force in the high load region. can be adjusted.
  • the crank radius is the distance perpendicular to the crankshaft from the center point of the crankpin attached to the crank arm of the crankshaft to the center of rotation of the crankshaft. Twice the crank radius is the stroke of the engine.
  • the generator is, for example, a permanent magnet starter generator.
  • the generator may be, for example, a motor that does not use permanent magnets.
  • a permanent magnet generator is, for example, a brushless motor.
  • a brushless motor is a motor that does not have a commutator.
  • a generator is a motor generator that is driven by a power generation engine to generate power.
  • the generator may function as a starter motor to start the generator engine.
  • a generator is not restricted to this.
  • the permanent magnet generator may be, for example, a brushed DC motor.
  • the brushless motor may be, for example, an outer rotor type or an inner rotor type. Also, the brushless motor may be of the axial gap type instead of the radial gap type.
  • the generator may also be of a type that does not have permanent magnets in the rotor, for example.
  • the intake system is a group of parts that make up the path that supplies air to the engine.
  • the air that the intake system feeds into the engine may or may not be mixed with fuel.
  • the intake system includes, for example, at least one component among components such as an intake passage, an air cleaner, a carburetor, an air element, and a reed valve.
  • the exhaust system is a group of parts that make up the path through which the exhaust from the engine passes.
  • the exhaust system includes at least one component among components such as an exhaust passage, a catalyst, and a chamber.
  • the chamber may include at least one of an expansion chamber and a silencer.
  • a straddled vehicle refers to a vehicle in which the driver sits astride the saddle.
  • Straddle-type vehicles include, for example, moped-type, off-road-type, and on-road-type motorcycles.
  • the straddle-type vehicle is not limited to a motorcycle, and may be, for example, a three-wheeled motor vehicle, an ATV (All-Terrain Vehicle), or the like.
  • a motor tricycle may have two front wheels and one rear wheel, or may have one front wheel and two rear wheels.
  • the driving wheels of the straddle-type vehicle may be the rear wheels or the front wheels.
  • the drive wheels of the straddle-type vehicle may be both the rear wheels and the front wheels.
  • the straddle-type vehicle is configured to be able to turn in a lean posture.
  • a straddle-type vehicle that is configured to turn in a lean posture is configured to turn in a posture that is inclined toward the center of a curve.
  • the straddle-type vehicle configured to be able to turn in a lean posture resists the centrifugal force applied to the vehicle during turning.
  • an engine-driven power supply unit that is compact and capable of suppressing noise and obtaining output performance.
  • FIG. 1 is a left side view showing the configuration of an engine driving power supply unit according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 5 is a left side view showing the configuration of an engine-driven power supply unit according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a left side view showing the configuration of an engine driving power supply unit according to a third embodiment of the present invention
  • It is a left view which shows the structure of the engine drive power supply unit which concerns on 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 11 is a left side view showing an enlarged straddle-type vehicle according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a left side view showing the configuration of an engine driving power supply unit 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the engine-driven power supply unit 1 of FIG. 1 includes a power generation engine 10, a generator 20, an intake system 30, and an exhaust system 40.
  • the power generation engine 10 has a crankcase 11 , a cylinder 12 and a cylinder head 13 .
  • Crankcase 11 accommodates crankshaft 111 .
  • Cylinder 12 is attached to crankcase 11 .
  • Cylinder head 13 is attached to cylinder 12 .
  • the power generator 20 is driven by the power generation engine 10 to generate power.
  • the generator 20 is provided so that more than half of the generator 20 overlaps the generator engine 10 when viewed in the crank axis S direction.
  • the intake system 30 is connected to the cylinder head 13 and supplies air to the power generation engine 10 .
  • the exhaust system 40 is connected to the cylinder head 13 and supplied with exhaust gas from the power generation engine 10 .
  • the intake system 30 and the exhaust system 40 are arranged so as to satisfy the following (A) to (C).
  • the cylinder 12 of the power generating engine 10 is located between the intake system 30 and the exhaust system 40 when viewed in the crank axis S direction.
  • the intake system 30 extends from the cylinder head 13 in the direction of the cylinder axis T of the cylinder 12 from the first area A1 beyond the crankshaft center reference line U to the second area A2 when viewed in the direction of the crank axis S. exist. At this time, the shortest distance X1 between the intake system 30 and the crankcase 11 is less than the crank radius Y1 of the crankshaft 111 when viewed in the crank axis S direction.
  • the exhaust system 40 extends from the first region A1 in the direction of the cylinder axis T of the cylinder 12 from the cylinder head 13 to the second region A2 across the crankshaft center reference line U when viewed in the direction of the crank axis S. do.
  • the shortest distance X2 between the exhaust system 40 and the crankcase 11 is less than the crank radius Y1 of the crankshaft 111 when viewed in the crank axis S direction.
  • the crankshaft center reference line U is defined as a straight line perpendicular to both the cylinder axis T of the cylinder 12 and the crankshaft axis S of the crankshaft 111 .
  • the first area A1 is defined as the area including the cylinder 12 among the two areas defined by the crankshaft center reference line U.
  • the second area A2 refers to an area other than the first area A1 among the two areas defined by the crankshaft center reference line U.
  • the crankcase 11 is positioned on the crankshaft center reference line U between the intake system 30 and the outbound portion 41 and the inbound portion 42 of the exhaust system 40 when viewed in the direction of the crankshaft line S. be done.
  • the forward path portion 41 is a portion of the exhaust system 40 that extends from the cylinder head 13 through the first region A1 to the second region A2. It refers to a portion extending from the second area A2 to the first area A1.
  • the engine driving power supply unit 1 is configured so as not to extract the mechanical rotational power of the crankshaft 111 to the outside of the engine driving power supply unit 1 .
  • the intake system 30 and the exhaust system 40 are arranged so as to satisfy (A) and then (B) to satisfy the intake system 30 and the exhaust system 40. can be brought closer to the crankcase 11 of the power generation engine 10 than the crank radius Y1.
  • the engine driving power supply unit 1 can be configured compactly.
  • the intake system 30 and the exhaust system 40 are arranged so as to satisfy (C) so that the output performance can be obtained while suppressing noise. It is possible to bring the intake system 30 and the exhaust system 40 closer to the power generation engine 10 while obtaining low power. Therefore, in the present embodiment, the engine driving power supply unit 1 can be configured compactly while suppressing noise and obtaining output performance.
  • FIG. 2 is a left side view showing an enlarged configuration of the engine driving power supply unit 2 according to the second embodiment of the present invention.
  • the engine drive power supply unit 2 is configured as follows.
  • the same reference numerals as in the engine driving power supply unit 1 shown in FIG. 1 are given to the same configurations as in the first embodiment.
  • the intake system 30 and the exhaust system 40 of the engine drive power supply unit 2 of FIG. It is arranged so as to be positioned between the forward route section 41 , the return route section 42 and the re-outbound route section 43 .
  • the return path portion 43 refers to a portion of the exhaust system 40 that is connected to the return path portion 42 and extends from the first area A1 to the second area A2.
  • the engine-driving power supply unit 2 of the present embodiment can be configured compactly, and by obtaining the length of the exhaust system 40, noise can be suppressed and output performance can be obtained.
  • a catalyst 411 can be arranged in the outward path portion 41 of the exhaust system 40 .
  • a chamber 421 can be arranged in the return path portion 42 of the exhaust system 40 .
  • FIG. 3 is a left side view showing an enlarged configuration of an engine driving power supply unit 3 according to a third embodiment of the invention.
  • the engine drive power supply unit 3 is configured as follows.
  • An intake system 30 of the engine drive power supply unit 3 of FIG. 3 has an intake passage 31 connected to the cylinder head 13 and an air cleaner 32 into which the intake passage 31 is inserted.
  • a portion Z1 of the intake passage 31 inserted into the air cleaner 32 is longer than a distance Z2 between an inlet 311 of the intake passage 31 and an inner wall 322 of the air cleaner 32 facing the inlet 311 .
  • the intake system 30 can be lengthened to obtain output performance.
  • FIG. 4 is a left side view showing an enlarged configuration of an engine driving power supply unit 4 according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the engine drive power supply unit 4 is configured as follows.
  • the same reference numerals as in the engine driving power supply unit 1 shown in FIG. 1 are given to the same configurations as in the first embodiment.
  • the engine drive power supply unit 4 in FIG. 4 does not include the fuel tank 50 as part of its configuration. Therefore, the fuel tank 50 is separately attached to the engine drive power supply unit 4 . Therefore, the engine driving power supply unit 5 of this embodiment can be configured compactly.
  • FIG. 5 is an enlarged left side view of a series hybrid straddle-type vehicle 100 according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the engine driving power supply unit 5 of the series hybrid straddle-type vehicle 100 the engine driving power supply unit according to any one of the first to fourth embodiments is mounted.
  • the same reference numerals as in the engine driving power supply unit 1 shown in FIG. 1 are given to the same configurations as in the first embodiment.
  • F indicates the front direction of the straddle-type vehicle 1 .
  • B indicates the rearward direction of the straddle-type vehicle 1 .
  • FB indicates the front-rear direction of the straddle-type vehicle 1 .
  • U indicates the upward direction in the straddle-type vehicle 1 .
  • D indicates the downward direction in the straddle-type vehicle 1 .
  • UD indicates the vertical direction of the straddle-type vehicle 1 .
  • the engine drive power supply unit 5 is the engine drive power supply unit of any one of the first to fourth embodiments.
  • Drive wheels 110 drive series hybrid straddle-type vehicle 100 .
  • Drive motor 120 is supplied with electric power from engine drive power supply unit 5 through or without power storage device 130 to drive drive wheels 110 .
  • the series hybrid straddle-type vehicle 100 is configured such that the power output by the rotation of the crankshaft 111 is not mechanically transmitted to the drive wheels 110, and the drive wheels 110 are driven by the drive motor 120. .
  • the series hybrid saddle-ride type vehicle 100 of the present embodiment is provided with the compactly configured engine driving power supply unit 5, so that it can be made small and light.
  • the power generation engine 10 of the series hybrid straddle-type vehicle 100 of this embodiment can be a water-cooled engine.
  • the power generation engine of the engine-driven power supply unit does not need to be provided with cooling fins, a cooling fan, etc., so the engine can be made compact while still obtaining the output performance of the power generation engine. can.
  • the power generation engine 10 of the series hybrid straddle-type vehicle 100 of this embodiment is a single-cylinder engine.
  • the power generation engine 10 of this embodiment may be a two-cylinder engine.
  • the power generating engine of this embodiment is a two-cylinder engine
  • the cylinder axes T of the respective cylinders of the two-cylinder engine are parallel to each other.
  • Examples of a two-cylinder engine in which the cylinder axes T of the respective cylinders are parallel to each other include a parallel two-cylinder engine and a horizontally opposed two-cylinder engine.
  • the intake system 30 and the exhaust system 40 of the engine drive power supply unit 5 are arranged so as to satisfy the above requirements (A) to (C) for one cylinder. It is good if there is
  • the generator engine 10 of the engine-driven power supply unit of the first to fourth embodiments has the crank axis S oriented in the left-right direction, and the cylinder axis T faces the front-back direction FB.
  • the cylinder axis T can be oriented in the vertical direction UD (Modification 1).
  • the generator engine 10 of the engine-driven power supply unit of the first to fourth embodiments has the crankshaft 111 oriented in the front-rear direction FB. can be done.
  • the cylinder axis T of the cylinder 12 can be oriented in the vertical direction UD (Modification 2) or in the left-right direction (crank axis S direction) (Modification 3).
  • the power generating engine 10 is a horizontally opposed engine
  • the direction of the crankshaft 111 of the power generating engine 10 is oriented in the front-rear direction FB
  • the cylinder axis T of the cylinder 12 is oriented in the left-right direction, as in the third modification.
  • the horizontally opposed engine can also be configured compactly while suppressing noise and obtaining output performance.

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Abstract

コンパクトに構成しつつ、音を抑えて出力性能を得ることができるエンジン駆動電力供給ユニットを提供する。本発明のエンジン駆動電力供給ユニットは、（Ａ）発電用エンジンのシリンダが、クランク軸線方向に見て、吸気系と排気系との間に位置し、（Ｂ）吸気系及び排気系の各々が、クランク軸線方向に見て、発電用エンジンのクランクケースとの最短距離がクランク軸のクランク半径未満になる態様で、発電用エンジンのシリンダヘッドからシリンダの軸線方向に向かって第一領域からクランク軸中心基準線を越えて第二領域まで延在し、（Ｃ）クランクケースが、クランク軸線方向に見て、クランク軸中心基準線上において、吸気系と、排気系の往路部及び復路部との間に位置するように配置される。クランク軸中心基準線は、シリンダの軸線及びクランク軸の軸線の両方と直交する直線として定義される。第一領域は、クランク軸中心基準線により画成される２つの領域のうち、シリンダを含む領域として定義され、第二領域は、２つの領域のうち、第一領域ではない領域を指す。

Description

エンジン駆動電力供給ユニット
　本発明は、エンジン駆動電力供給ユニットに関する。 
　発電用エンジンにより発電機を駆動して電力を出力するエンジン駆動電力供給ユニットがある（例えば特許文献１）。特許文献１に記載のエンジン駆動動力供給ユニットは、発電用ロータリーエンジンと、発電用ロータリーエンジンに駆動される発電機と、発電用ロータリーエンジンに空気を供給する吸気系と、発電用ロータリーエンジンからの排気が供給される排気系とを有する。
出願公開第２０１６－０７８６２２号公報
　エンジン駆動電力供給ユニットは、コンパクトに構成しつつ、音を抑えて出力性能を得ることが求められている。本発明の目的は、コンパクトであるとともに、音を抑えつつ出力性能を得ることができるエンジン駆動電力供給ユニットを提供することである。
　本発明者は、エンジン駆動電力供給ユニットをコンパクトに構成しつつ、音を抑えて出力性能を得ることについて検討した。特許文献１に記載のエンジン駆動電力供給ユニットは、自動車のエンジンルームに搭載された専用品である。特許文献１に記載の発電用エンジンに接続された吸気系及び排気系は、エンジンルーム内に広がっている。従って、特許文献１のエンジン駆動電力供給ユニットは、ユニットとしてコンパクトに構成されているとは言い難い。
　ここで、特許文献１に記載のエンジン駆動電力供給ユニットをコンパクトに構成することを考えると、発電用エンジンに接続される吸気系及び排気系を短く構成する必要がある。しかし、吸気系及び排気系を短く構成すると、出力性能を得るために必要な吸気系及び排気系の長さを得ることができなくなる。また、発電用エンジンから生じる音も大きくなる。
　そこで、本発明者は、エンジン駆動電力供給ユニットをコンパクトに構成しつつ、音を抑えて出力性能を得ることについて、更に検討した。この検討の中で、本発明者は、吸気系と排気系との間にシリンダを配置し、吸気系及び排気系がシリンダに沿って延在するように、吸気系及び排気系を設置することにより、吸気系及び排気系の長さを得つつコンパクトなレイアウトを実現できるという知見を得た。より具体的な吸気系及び排気系のレイアウトについては、後述の通りである。このようにエンジン駆動電力供給ユニットの吸気系及び排気系を配置することにより、エンジン駆動電力供給ユニットをコンパクトに構成しつつ、音を抑えて出力性能を得ることができる。
　以上の目的を達成するために、本発明の一つの観点によれば、エンジン駆動電力供給ユニットは、次の構成を備える。
　（１）　クランク軸を収容するクランクケースと、前記クランクケースに取付けられたシリンダと、前記シリンダに取付けられたシリンダヘッドとを有する発電用エンジンと、
　前記発電用エンジンに駆動され発電する発電機と、
　前記シリンダヘッドに接続され、前記発電用エンジンに空気を供給する吸気系と、
　前記シリンダヘッドに接続され、前記発電用エンジンからの排気が供給される排気系と
　を備えるエンジン駆動電力供給ユニットであって、
　前記エンジン駆動電力供給ユニットは、前記クランク軸の機械的な回転動力を前記エンジン駆動電力供給ユニットの外部に取り出さないように構成され、
　前記発電機は、クランク軸線方向に見て、前記発電機の半分以上が前記発電用エンジンと重なるように設けられ、
　前記吸気系及び前記排気系は、
（Ａ）前記シリンダが、前記クランク軸線方向に見て、前記吸気系と前記排気系との間に位置し、
（Ｂ）前記吸気系及び前記排気系の各々が、前記クランク軸線方向に見て、前記クランクケースとの最短距離が前記クランク軸のクランク半径未満になる態様で、前記シリンダヘッドから前記シリンダの軸線方向に向かって第一領域からクランク軸中心基準線を越えて第二領域まで延在し、前記クランク軸中心基準線は、前記シリンダの軸線及び前記クランク軸の軸線の両方と直交する直線として定義され、前記第一領域は、前記クランク軸中心基準線により画成される２つの領域のうち、前記シリンダを含む領域として定義され、前記第二領域は、前記２つの領域のうち、前記第一領域ではない領域を指し、
（Ｃ）前記クランクケースが、前記クランク軸線方向に見て、前記クランク軸中心基準線上において、前記吸気系と、前記排気系の往路部及び復路部との間に位置するように配置され、前記往路部は、前記排気系のうち、前記シリンダヘッドから前記第一領域を通って前記第二領域へ延びる部分を指し、前記復路部は、前記排気系のうち、前記往路部と接続され、前記第二領域から前記第一領域へ延びる部分を指す、
ように配置されている。
　（１）のエンジン駆動電力供給ユニットは、発電用エンジンと、発電機と、吸気系と、排気系とを備える。
　発電用エンジンは、クランクケースと、シリンダと、シリンダヘッドとを有する。クランクケースは、クランク軸を収容する。シリンダは、クランクケースに取付けられる。シリンダヘッドは、シリンダに取付けられる。
　発電機は、発電用エンジンに駆動され発電する。発電機は、クランク軸線方向に見て、発電機の半分以上が発電用エンジンと重なるように設けられる。
　吸気系は、シリンダヘッドに接続され、発電用エンジンに空気を供給する。
　排気系は、シリンダヘッドに接続され、発電用エンジンからの排気が供給される。
　吸気系及び排気系は、下記（Ａ）から（Ｃ）を満たすように配置される。
（Ａ）シリンダが、クランク軸線方向に見て、吸気系と排気系との間に位置する。
（Ｂ）吸気系及び排気系の各々が、クランク軸線方向に見て、クランクケースとの最短距離がクランク軸のクランク半径未満になる態様で、シリンダヘッドからシリンダの軸線方向に向かって第一領域からクランク軸中心基準線を越えて第二領域まで延在する。クランク軸中心基準線は、シリンダの軸線及びクランク軸の軸線の両方と直交する直線として定義される。第一領域は、クランク軸中心基準線により画成される２つの領域のうち、シリンダを含む領域として定義される。第二領域は、クランク軸中心基準線により画成される２つの領域のうち、第一領域ではない領域を指す。
（Ｃ）クランクケースが、クランク軸線方向に見て、クランク軸中心基準線上において、吸気系と、排気系の往路部及び復路部との間に位置するように配置される。往路部は、排気系のうち、シリンダヘッドから第一領域を通って第二領域へ延びる部分を指し、復路部は、排気系のうち、往路部と接続され、第二領域から第一領域へ延びる部分を指す。
　（１）のエンジン駆動電力供給ユニットは、クランク軸の機械的な回転動力をエンジン駆動電力供給ユニットの外部に取り出さないように構成される。
　（１）のエンジン駆動電力供給ユニットでは、吸気系及び排気系を（Ａ）を満たすように配置したうえで（Ｂ）を満たすように配置することで、吸気系及び排気系を発電用エンジンに近づけることができる。これにより、エンジン駆動電力供給ユニットをコンパクトに構成することができる。更に、吸気系及び排気系を（Ｃ）を満たすように配置することにより、音を抑えて出力性能を取得できるように吸気系及び排気系の長さを得つつ、吸気系及び排気系を発電用エンジンに近づけることができる。従って、（１）のエンジン駆動電力供給ユニットは、コンパクトであるとともに、音を抑えて出力性能を得ることができる。
　本発明の一つの観点によれば、エンジン駆動電力供給ユニットは、以下の構成を採用できる。
　（２）　（１）のエンジン駆動電力供給ユニットであって、
　前記吸気系及び前記排気系は、
前記（Ｃ）に関して、前記クランクケースが、前記クランク軸線方向に見て、前記クランク軸中心基準線上において、前記吸気系と、前記排気系の前記往路部、前記復路部及び再往路部との間に位置するように配置され、前記再往路部は、前記排気系のうち、前記復路部と接続され、前記第一領域から前記第二領域へ延びる部分を指す、
ように配置されている。
　（２）のエンジン駆動電力供給ユニットでは、クランクケースが、クランク軸線方向に見て、クランク軸中心基準線上において、吸気系と、排気系の前記往路部、復路部及び再往路部との間に位置するように配置される。再往路部は、排気系のうち、復路部と接続され、第一領域から前記第二領域へ延びる部分を指す。これにより、（２）のエンジン駆動電力供給ユニットは、コンパクトに構成しつつ、排気系の長さを得ることにより音を抑えて出力性能を得ることができる。
　本発明の一つの観点によれば、エンジン駆動電力供給ユニットは、以下の構成を採用できる。
　（３）　（１）又は（２）のエンジン駆動電力供給ユニットであって、
　前記排気系の往路部には、触媒が配置される。
　（３）のエンジン駆動電力供給ユニットでは、排気系の往路部に触媒が配置されるため、シリンダヘッドからの排気通路の距離を稼ぐことができる。これにより、（３）のエンジン駆動電力供給ユニットは、排気系の長さを得つつコンパクトに構成することができる。
　本発明の一つの観点によれば、エンジン駆動電力供給ユニットは、以下の構成を採用できる。
　（４）　（１）から（３）の何れか１つのエンジン駆動電力供給ユニットであって、
　前記排気系の復路部には、チャンバが配置される。
　（４）のエンジン駆動電力供給ユニットでは、排気系の復路部にチャンバが配置されるため、シリンダヘッドからの排気通路の距離をより長くすることができる。これにより、（４）のエンジン駆動電力供給ユニットは、排気系の長さを得つつコンパクトに構成することができる。
　本発明の一つの観点によれば、エンジン駆動電力供給ユニットは、以下の構成を採用できる。
　（５）　（１）から（４）の何れか１つのエンジン駆動電力供給ユニットであって、
　前記吸気系は、前記シリンダヘッドに接続された吸気通路と、前記吸気通路が挿入されるエアクリーナとを有し、
　吸気通路は、前記エアクリーナへの挿入部分が、前記吸気通路の入り口と、前記入り口が対向している前記エアクリーナの内壁との距離よりも長い。
　（５）のエンジン駆動電力供給ユニットでは、吸気系の吸気通路のエアクリーナへの挿入部分を、吸気通路の入り口と、入り口が対向しているエアクリーナの内壁との距離よりも長くしている。これにより、（５）のエンジン駆動電力供給ユニットは、吸気系の長さを得ることにより出力性能を得ることができる。
　本発明の一つの観点によれば、エンジン駆動電力供給ユニットは、以下の構成を採用できる。
　（６）　（１）から（５）の何れか１つのエンジン駆動電力供給ユニットであって、
　前記発電用エンジンは、水冷エンジンである。
　（６）のエンジン駆動電力供給ユニットの発電用エンジンは、水冷エンジンである。発電用エンジンが水冷エンジンであれば、空冷エンジンのように、冷却フィン及び冷却ファン等を設けなくてもよいため、エンジンをコンパクトにしつつ、発電用エンジンの出力性能を得ることができる。
　本発明の一つの観点によれば、エンジン駆動電力供給ユニットは、以下の構成を採用できる。
　（７）　（１）から（６）の何れか１つのエンジン駆動電力供給ユニットであって、
　前記エンジン駆動電力供給ユニットは、燃料タンクを構成の一部に含まない。
　（７）のエンジン駆動電力供給ユニットは、燃料タンクを構成の一部に含まないため、燃料タンクは別途取り付けられる。従って、（７）のエンジン駆動電力供給ユニットは、コンパクトに構成することができる。
　本発明の一つの観点によれば、エンジン駆動電力供給ユニットは、以下の構成を採用できる。
　（８）　（１）から（７）の何れか１つのエンジン駆動電力供給ユニットであって、
　前記発電用エンジンは、単気筒エンジン、又は、２つの前記シリンダを有し、前記２つのシリンダのシリンダ軸線が互いに平行な２気筒エンジンである。
　（８）のエンジン駆動電力供給ユニットは、クランク軸中心基準線と平行な方向の幅が大きくなることを抑制することができる。従って、（８）のエンジン駆動電力供給ユニットは、コンパクトであるとともに、音を抑えて出力性能を得ることができる。２つのシリンダのシリンダ軸線が互いに平行な２気筒エンジンは、例えば並列型２気筒エンジン又は水平対向型２気筒エンジンである。なお、発電用エンジンとして２気筒エンジンを備えるエンジン駆動電力供給ユニットにおいて、２つのシリンダのうち、１つのシリンダに対して、吸気系及び排気系が上記（Ａ）から（Ｃ）の要件を満たすように配置されている場合、当該エンジン駆動電力供給ユニットは、上記（１）のエンジン駆動電力供給ユニットに該当し得る。
　本発明の一つの観点によれば、エンジン駆動電力供給ユニットは、以下の構成を採用できる。
　（９）　シリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
　前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、（１）から（８）の何れか１つのエンジン駆動電力供給ユニットと、
　前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両を駆動する駆動輪と、
　前記エンジン駆動電力供給ユニットから蓄電装置を介して又は介さずに電力が供給され、前記駆動輪を駆動する駆動モータと
　を備え、
　前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、前記クランク軸の回転により出力される動力が前記駆動輪に機械的に伝達されず、且つ前記駆動輪が前記駆動モータによって駆動されるように構成されている。
　（９）のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、コンパクトに構成されたエンジン駆動電力供給ユニットを備えるため、小型軽量にすることができる。
　本明細書にて使用される専門用語は特定の実施例のみを定義する目的であって発明を制限する意図を有しない。本明細書にて使用される用語「及び／又は」は一つの、又は複数の関連した列挙された構成物のあらゆる又は全ての組み合わせを含む。本明細書中で使用される場合、用語「含む、備える（including）」「含む、備える（comprising）」又は「有する（having）」及びその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分及び／又はそれらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／又はそれらのグループのうちの１つ又は複数を含むことができる。本明細書中で使用される場合、用語「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」及び／又はそれらの等価物は広く使用され、直接的及び間接的な取り付け、接続及び結合の両方を包含する。更に、「接続された」及び「結合された」は、物理的又は機械的な接続又は結合に限定されず、直接的又は間接的な電気的接続又は結合を含むことができる。他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されることはない。本発明の説明においては、多数の技術及び工程が開示されていると理解される。これらの各々は個別の利益を有し、それぞれは、他の開示された技術の１つ以上、又は、場合によっては全てと共に使用することもできる。従って、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせを全て繰り返すことを控える。それにもかかわらず、明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせが全て本発明及び請求項の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。
　本明細書では、新しいエンジン駆動電力供給ユニットについて説明する。以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を述べる。しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細無しに本発明を実施できることが明らかである。本開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
　発電用エンジンは、例えば、高負荷領域と低負荷領域とを有するエンジンである。発電用エンジンは、例えば、４ストロークエンジンである。４ストロークエンジンは、４ストロークの間に、高負荷領域と低負荷領域とを有する。高負荷領域と低負荷領域とを有する４ストロークエンジンは、例えば、単気筒エンジンである。また、高負荷領域と低負荷領域とを有する。高負荷領域と低負荷領域とを有する４ストロークエンジンは、例えば、２気筒エンジン、不等間隔燃焼型３気筒エンジン、又は、不等間隔燃焼型４気筒エンジンである。高負荷領域と低負荷領域とを有する４ストロークエンジンは、１サイクル７２０度の間に１８０度以上の連続不燃焼区間を含む。本開示の一実施形態において、４ストロークエンジンは、例えば、単気筒エンジン又は多気筒エンジンである。多気筒エンジンは、複数のシリンダを有する不等間隔燃焼エンジンであってもよい。複数の気筒を有する不等間隔燃焼エンジンとして、例えば水平対向型のエンジンが挙げられる。上記（１）から（９）に関連して、発電用エンジンが多気筒エンジンである場合は、吸気系及び排気系とシリンダとの位置関係（例えば上記（Ａ）～（Ｃ））については、必ずしも、全てのシリンダが当該位置関係を満足する必要はない。少なくとも１つのシリンダが当該位置関係を満足する場合、当該エンジン駆動電力供給ユニットは、本発明に係るエンジン駆動電力供給ユニットに該当し得る。
　高負荷領域と低負荷領域とを有する４ストロークエンジンでは、低い回転速度における回転の変動が、他のタイプのエンジンと比べ大きい。高負荷領域とは、エンジンの１燃焼サイクルのうち、負荷トルクが１燃焼サイクルにおける負荷トルクの平均値よりも高い領域をいう。低負荷領域とは、１燃焼サイクルにおける高負荷領域以外の領域をいう。クランク軸の回転角度を基準として見ると、エンジンでの低負荷領域は、例えば、高負荷領域より広い。圧縮行程は、高負荷領域と重なりを有する。
　例えば、高負荷領域と低負荷領域とを有するエンジンにおいて、エンジンの始動時にクランク軸の回転力が高負荷領域の圧縮反力を乗り越えるための助走区間を得るように、クランク軸の始動開始位置を調整することができる。
　クランク半径とは、クランク軸のクランクアームに取付けられたクランクピンの中心点からクランク軸の回転中心までのクランク軸に垂直方向の距離である。クランク半径の２倍がエンジンのストロークである。
　発電機は、例えば永久磁石式の始動発電機である。発電機は、例えば永久磁石を使用しないモータであってもよい。永久磁石式の発電機は、例えば、ブラシレスモータである。ブラシレスモータは、整流子を有さないモータである。発電機は、発電用エンジンによって駆動され発電するモータジェネレータである。発電機は、発電用エンジンを始動する始動モータとして機能してもよい。発電機は、これに限られない。永久磁石式の発電機は、例えば、ブラシ付き直流モータでもよい。ブラシレスモータは、例えば、アウターロータ型でもよく、また、インナーロータ型でもよい。また、ブラシレスモータは、ラジアルギャップ型でなく、アキシャルギャップ型でもよい。また、発電機は、例えばロータに永久磁石を有さないタイプでもよい。
　吸気系は、エンジンに空気を供給する経路を構成する部品群である。吸気系がエンジンに送り込む空気には、燃料が混合されていてもよく、また、混合されていなくともよい。吸気系は、例えば、吸気通路、エアクリーナ、キャブレタ、エアーエレメント及びリードバルブ等の部品のうち、少なくとも１つの部品を含む。
　排気系は、エンジンからの排気が通過する経路を構成する部品群である。排気系は、排気通路、触媒、チャンバ等の部品のうち、少なくとも１つの部品を含む。チャンバは、膨張室及びサイレンサーの少なくとも何れかを含んでいてもよい。
　シリーズハイブリッド式鞍乗型車両に関して、鞍乗型車両（ｓｔｒａｄｄｌｅｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ）とは、運転者がサドルに跨って着座する形式のビークルをいう。鞍乗型車両としては、例えば、モペット型、オフロード型、オンロード型の自動二輪車が挙げられる。また、鞍乗型車両としては、自動二輪車に限定されず、例えば、自動三輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ－Ｔｅｒｒａｉｎ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）等であってもよい。自動三輪車は、２つの前輪と１つの後輪とを備えていてもよく、１つの前輪と２つの後輪とを備えていてもよい。鞍乗型車両の駆動輪は、後輪であってもよく、前輪であってもよい。また、鞍乗型車両の駆動輪は、後輪及び前輪の双方であってもよい。また、鞍乗型車両は、リーン姿勢で旋回可能に構成されていることが好ましい。リーン姿勢で旋回可能に構成された鞍乗型車両は、カーブの中心に傾いた姿勢で旋回するように構成される。これにより、リーン姿勢で旋回可能に構成された鞍乗型車両は、旋回時にビークルに加わる遠心力に対抗する。
　本発明によれば、コンパクトであるとともに、音を抑えて出力性能を得ることができるエンジン駆動電力供給ユニットを提供することができる。
本発明の第１実施形態に係るエンジン駆動電力供給ユニットの構成を示す左側面図である。 本発明の第２実施形態に係るエンジン駆動電力供給ユニットの構成を示す左側面図である。 本発明の第３実施形態に係るエンジン駆動電力供給ユニットの構成を示す左側面図である。 本発明の第４実施形態に係るエンジン駆動電力供給ユニットの構成を示す左側面図である。 本発明の第５実施形態に係る鞍乗型車両を拡大して示す左側面図である。
　以下、本発明を、図面を参照しつつ説明する。
　［第１実施形態］
　図１は、本発明の第１実施形態に係るエンジン駆動電力供給ユニット１の構成を示す左側面図である。
　図１のエンジン駆動電力供給ユニット１は、発電用エンジン１０と、発電機２０と、吸気系３０と、排気系４０とを備える。
　発電用エンジン１０は、クランクケース１１と、シリンダ１２と、シリンダヘッド１３とを有する。クランクケース１１は、クランク軸１１１を収容する。シリンダ１２は、クランクケース１１に取付けられる。シリンダヘッド１３は、シリンダ１２に取付けられる。発電機２０は、発電用エンジン１０に駆動され発電する。発電機２０は、クランク軸線Ｓ方向に見て、発電機２０の半分以上が発電用エンジン１０と重なるように設けられる。吸気系３０は、シリンダヘッド１３に接続され、発電用エンジン１０に空気を供給する。排気系４０は、シリンダヘッド１３に接続され、発電用エンジン１０からの排気が供給される。
　吸気系３０及び排気系４０は、下記（Ａ）から（Ｃ）を満たすように配置される。
（Ａ）発電用エンジン１０のシリンダ１２が、クランク軸線Ｓ方向に見て、吸気系３０と排気系４０との間に位置する。
（Ｂ）吸気系３０が、クランク軸線Ｓ方向に見て、シリンダヘッド１３からシリンダ１２のシリンダ軸線Ｔ方向に向かって第一領域Ａ１からクランク軸中心基準線Ｕを越えて第二領域Ａ２まで延在する。この時、クランク軸線Ｓ方向に見て、吸気系３０とクランクケース１１との最短距離Ｘ１が、クランク軸１１１のクランク半径Ｙ１未満になる。また、排気系４０が、クランク軸線Ｓ方向に見て、シリンダヘッド１３からシリンダ１２のシリンダ軸線Ｔ方向に向かって第一領域Ａ１からクランク軸中心基準線Ｕを越えて第二領域Ａ２まで延在する。この時、クランク軸線Ｓ方向に見て、排気系４０とクランクケース１１との最短距離Ｘ２が、クランク軸１１１のクランク半径Ｙ１未満になる。クランク軸中心基準線Ｕは、シリンダ１２のシリンダ軸線Ｔ及びクランク軸１１１のクランク軸線Ｓの両方と直交する直線として定義される。第一領域Ａ１は、クランク軸中心基準線Ｕにより画成される２つの領域のうち、シリンダ１２を含む領域として定義される。第二領域Ａ２は、クランク軸中心基準線Ｕにより画成される２つの領域のうち、第一領域Ａ１ではない領域を指す。
（Ｃ）クランクケース１１が、クランク軸線Ｓ方向に見て、クランク軸中心基準線Ｕ上において、吸気系３０と、排気系４０の往路部４１及び復路部４２との間に位置するように配置される。往路部４１は、排気系４０のうち、シリンダヘッド１３から第一領域Ａ１を通って第二領域Ａ２へ延びる部分を指し、復路部４２は、排気系４０のうち、往路部４１と接続され、第二領域Ａ２から第一領域Ａ１へ延びる部分を指す。
　また、エンジン駆動電力供給ユニット１は、クランク軸１１１の機械的な回転動力をエンジン駆動電力供給ユニット１の外部に取り出さないように構成される。
　本実施形態のエンジン駆動電力供給ユニット１では、吸気系３０及び排気系４０を（Ａ）を満たすように配置したうえで（Ｂ）を満たすように配置することで、吸気系３０及び排気系４０を発電用エンジン１０のクランクケース１１に、クランク半径Ｙ１よりも近づけることができる。これにより、エンジン駆動電力供給ユニット１をコンパクトに構成することができる。更に、エンジン駆動電力供給ユニット１では、吸気系３０及び排気系４０を（Ｃ）を満たすように配置することにより、音を抑えて出力性能を取得できるように吸気系３０及び排気系４０の長さを得つつ、吸気系３０及び排気系４０を発電用エンジン１０に近づけることができる。従って、本実施形態では、エンジン駆動電力供給ユニット１を、コンパクトに構成しつつ、音を抑えて出力性能を得ることができる。
　［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態について説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係るエンジン駆動電力供給ユニット２の構成を拡大して示す左側面図である。本実施形態では、エンジン駆動電力供給ユニット２が、下記のように構成される。本実施形態において第１実施形態と同一の構成には、図１に示すエンジン駆動電力供給ユニット１と同じ符号を付する。
　図２のエンジン駆動電力供給ユニット２の吸気系３０及び排気系４０は、クランクケース１１が、クランク軸線Ｓ方向に見て、クランク軸中心基準線Ｕ上において、吸気系３０と、排気系４０の往路部４１、復路部４２及び再往路部４３との間に位置するように配置される。再往路部４３は、排気系４０のうち、復路部４２と接続され、第一領域Ａ１から第二領域Ａ２へ延びる部分を指す。本実施形態のエンジン駆動電力供給ユニット２は、コンパクトに構成しつつ、排気系４０の長さを得ることにより音を抑えて出力性能を得ることができる。
　また、本実施形態においては、排気系４０の往路部４１に、触媒４１１を配置することができる。また、排気系４０の復路部４２に、チャンバ４２１を配置することができる。これにより、本実施形態のエンジン駆動電力供給ユニット２は、シリンダヘッド１３からの排気通路の距離を稼ぐことにより排気系４０の長さを得ることができるため、音を抑えて出力性能を得ることができる。
　［第３実施形態］
　本発明の第３実施形態について説明する。図３は、本発明の第３実施形態に係るエンジン駆動電力供給ユニット３の構成を拡大して示す左側面図である。本実施形態では、エンジン駆動電力供給ユニット３が、下記のように構成される。本実施形態において第１実施形態と同一の構成には、図１に示すエンジン駆動電力供給ユニット１と同じ符号を付する。
　図３のエンジン駆動電力供給ユニット３の吸気系３０は、シリンダヘッド１３に接続された吸気通路３１と、吸気通路３１が挿入されるエアクリーナ３２とを有する。吸気通路３１は、エアクリーナ３２への挿入部分Ｚ１が、吸気通路３１の入り口３１１と、入り口３１１が対向しているエアクリーナ３２の内壁３２２との距離Ｚ２よりも長い。これにより、本実施形態のエンジン駆動電力供給ユニット３では、吸気系３０を長くして出力性能を得ることができる。
　［第４実施形態］
　本発明の第４実施形態について説明する。図４は、本発明の第４実施形態に係るエンジン駆動電力供給ユニット４の構成を拡大して示す左側面図である。本実施形態では、エンジン駆動電力供給ユニット４が、下記のように構成される。本実施形態において第１実施形態と同一の構成には、図１に示すエンジン駆動電力供給ユニット１と同じ符号を付する。
　図４のエンジン駆動電力供給ユニット４は、燃料タンク５０を構成の一部に含まない。従って、エンジン駆動電力供給ユニット４は、燃料タンク５０は別途取り付けられる。従って、本実施形態のエンジン駆動電力供給ユニット５は、コンパクトに構成することができる。
　［第５実施形態］
　本発明の第５実施形態について説明する。図５は、本発明の第５実施形態に係るシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００を拡大して示す左側面図である。本実施形態では、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００のエンジン駆動電力供給ユニット５として、上記第１実施形態から第４実施形態の何れかのエンジン駆動電力供給ユニットが搭載される。本実施形態において第１実施形態と同一の構成には、図１に示すエンジン駆動電力供給ユニット１と同じ符号を付する。
　図５で、Ｆは、鞍乗型車両１における前方向を示す。Ｂは、鞍乗型車両１における後方向を示す。ＦＢは、鞍乗型車両１における前後方向を示す。Ｕは、鞍乗型車両１における上方向を示す。Ｄは、鞍乗型車両１における下方向を示す。ＵＤは、鞍乗型車両１における上下方向を示す。
　図５のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００は、エンジン駆動電力供給ユニット５と、駆動輪１１０と、駆動モータ１２０とを備える。エンジン駆動電力供給ユニット５は、第１実施形態から第４実施形態の何れかの実施形態のエンジン駆動電力供給ユニットである。駆動輪１１０は、シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００を駆動する。駆動モータ１２０は、エンジン駆動電力供給ユニット５から蓄電装置１３０を介して又は介さずに電力が供給され、駆動輪１１０を駆動する。シリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００は、クランク軸１１１の回転により出力される動力が駆動輪１１０に機械的に伝達されず、且つ駆動輪１１０が駆動モータ１２０によって駆動されるように構成されている。
　本実施形態のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００は、コンパクトに構成されたエンジン駆動電力供給ユニット５を備えるため、小型軽量にすることができる。
　本実施形態のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００の発電用エンジン１０は、水冷エンジンとすることができる。これにより、エンジン駆動電力供給ユニットの発電用エンジンは、空冷エンジンのように、冷却フィン及び冷却ファン等を設けなくてもよいため、エンジンをコンパクトにしつつ、発電用エンジンの出力性能を得ることができる。
　本実施形態のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００の発電用エンジン１０は、単気筒エンジンである。本実施形態の発電用エンジン１０は、２気筒エンジンであってもよい。本実施形態の発電用エンジンが２気筒エンジンである場合、２気筒エンジンは、各々のシリンダのシリンダ軸線Ｔが、互いに並行である。各々のシリンダのシリンダ軸線Ｔが、互いに並行である２気筒エンジンの例としては、並列型２気筒エンジン又は水平対向型２気筒エンジンが挙げられる。発電用エンジン１０が２気筒エンジンである場合、１つのシリンダに対して、エンジン駆動電力供給ユニット５の吸気系３０及び排気系４０が上記（Ａ）から（Ｃ）の要件を満たすように配置されていればよい。
　（変形例）
　図５のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００では、上記第１実施形態から第４実施形態のエンジン駆動電力供給ユニットの発電用エンジン１０は、クランク軸線Ｓの方向が左右方向を向き、シリンダ軸線Ｔが前後方向ＦＢを向いている。但し、この場合、シリンダ軸線Ｔを、上下方向ＵＤに向けることができる（変形例１）。
　また、図５のシリーズハイブリッド式鞍乗型車両１００では、上記第１実施形態から第４実施形態のエンジン駆動電力供給ユニットの発電用エンジン１０は、クランク軸１１１の方向を前後方向ＦＢに向けることができる。この時、シリンダ１２のシリンダ軸線Ｔを、上下方向ＵＤ（変形例２）又は左右方向（クランク軸線Ｓ方向）（変形例３）に向けることができる。また、発電用エンジン１０が水平対向型エンジンである場合、変形例３と同様に発電用エンジン１０のクランク軸１１１の方向を前後方向ＦＢに向け、シリンダ１２のシリンダ軸線Ｔを左右方向に向けることができる（変形例４）。変形例４では、水平対向型エンジンについても、コンパクトに構成しつつ、音を抑えて出力性能を得ることができる。
　以下、上記実施形態及び変形例を表にして示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１～５　エンジン駆動電力供給ユニット
　１０　発電用エンジン
　１１　クランクケース
　１２　シリンダ
　１３　シリンダヘッド
　２０　発電機
　３０　吸気系
　３１　吸気通路
　３２　エアクリーナ
　４０　排気系
　４１　往路部
　４２　復路部
　４３　再往路部
　１００　シリーズハイブリッド式鞍乗型車両
　１１１　クランク軸

Claims (9)

  1. クランク軸を収容するクランクケースと、前記クランクケースに取付けられたシリンダと、前記シリンダに取付けられたシリンダヘッドとを有する発電用エンジンと、
    　前記発電用エンジンに駆動され発電する発電機と、
    　前記シリンダヘッドに接続され、前記発電用エンジンに空気を供給する吸気系と、
    　前記シリンダヘッドに接続され、前記発電用エンジンからの排気が供給される排気系と
    　を備えるエンジン駆動電力供給ユニットであって、
    　前記エンジン駆動電力供給ユニットは、前記クランク軸の機械的な回転動力を前記エンジン駆動電力供給ユニットの外部に取り出さないように構成され、
    　前記発電機は、クランク軸線方向に見て、前記発電機の半分以上が前記発電用エンジンと重なるように設けられ、
    　前記吸気系及び前記排気系は、
    （Ａ）前記シリンダが、前記クランク軸線方向に見て、前記吸気系と前記排気系との間に位置し、
    （Ｂ）前記吸気系及び前記排気系の各々が、前記クランク軸線方向に見て、前記クランクケースとの最短距離が前記クランク軸のクランク半径未満になる態様で、前記シリンダヘッドから前記シリンダの軸線方向に向かって第一領域からクランク軸中心基準線を越えて第二領域まで延在し、前記クランク軸中心基準線は、前記シリンダの軸線及び前記クランク軸の軸線の両方と直交する直線として定義され、前記第一領域は、前記クランク軸中心基準線により画成される２つの領域のうち、前記シリンダを含む領域として定義され、前記第二領域は、前記２つの領域のうち、前記第一領域ではない領域を指し、
    （Ｃ）前記クランクケースが、前記クランク軸線方向に見て、前記クランク軸中心基準線上において、前記吸気系と、前記排気系の往路部及び復路部との間に位置するように配置され、前記往路部は、前記排気系のうち、前記シリンダヘッドから前記第一領域を通って前記第二領域へ延びる部分を指し、前記復路部は、前記排気系のうち、前記往路部と接続され、前記第二領域から前記第一領域へ延びる部分を指す、
    ように配置されている。
  2. 　請求項１に記載のエンジン駆動電力供給ユニットであって、
    　前記吸気系及び前記排気系は、
    前記（Ｃ）に関して、前記クランクケースが、前記クランク軸線方向に見て、前記クランク軸中心基準線上において、前記吸気系と、前記排気系の前記往路部、前記復路部及び再往路部との間に位置するように配置され、前記再往路部は、前記排気系のうち、前記復路部と接続され、前記第一領域から前記第二領域へ延びる部分を指す、
    ように配置されている。
  3. 　請求項１又は２に記載のエンジン駆動電力供給ユニットであって、
    　前記排気系の往路部には、触媒が配置される。
  4. 　請求項１から３の何れか１項に記載のエンジン駆動電力供給ユニットであって、
    　前記排気系の復路部には、チャンバが配置される。
  5. 　請求項１から４の何れか１項に記載のエンジン駆動電力供給ユニットであって、
    　前記吸気系は、前記シリンダヘッドに接続された吸気通路と、前記吸気通路が挿入されるエアクリーナとを有し、
    　吸気通路は、前記エアクリーナへの挿入部分が、前記吸気通路の入り口と、前記入り口が対向している前記エアクリーナの内壁との距離よりも長い。
  6. 　請求項１から５の何れか１項に記載のエンジン駆動電力供給ユニットであって、
    　前記発電用エンジンは、水冷エンジンである。
  7. 　請求項１から６の何れか１項に記載のエンジン駆動電力供給ユニットであって、
    　前記エンジン駆動電力供給ユニットは、燃料タンクを構成の一部に含まない。
  8. 　請求項１から７の何れか１項に記載のエンジン駆動電力供給ユニットであって、
    　前記発電用エンジンは、単気筒エンジン、又は、２つの前記シリンダを有し、前記２つのシリンダのシリンダ軸線が互いに平行な２気筒エンジンである。
  9. 　シリーズハイブリッド式鞍乗型車両であって、
    　前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、請求項１から８の何れか１項に記載のエンジン駆動電力供給ユニットと、
    　前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両を駆動する駆動輪と、
    　前記エンジン駆動電力供給ユニットから蓄電装置を介して又は介さずに電力が供給され、前記駆動輪を駆動する駆動モータと
    　を備え、
    　前記シリーズハイブリッド式鞍乗型車両は、前記クランク軸の回転により出力される動力が前記駆動輪に機械的に伝達されず、且つ前記駆動輪が前記駆動モータによって駆動されるように構成されている。
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