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公開番号2025000527
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-07
出願番号2023142229
出願日2023-09-01
発明の名称バッテリー電気自動車用レンジエクステンダ
出願人個人,個人
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F02B 75/24 20060101AFI20241224BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】発生する振動を低減しうる自動車用レンジエクステンダを提供する。
【解決手段】BEV用レンジエクステンダ1は、水平対向2気筒の発電専用エンジン2と、ジェネレータ3と、発電専用エンジン2の燃料タンク4と、発電専用エンジン2の冷却装置8とを備えている。発電専用エンジン2は、回転中心軸線が水平であるクランクシャフト11と、クランクシャフト11を挟んで対向して配置された2つのシリンダ12と、クランクシャフト11を挟んで対向するように各シリンダ12内に配置されたピストン13とを備えている。ジェネレータ3は、発電専用エンジン2およびジェネレータ3が平面視T字形となるように、発電専用エンジン2の長さ方向の略中央部に配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
発電専用エンジンと、発電専用エンジンの駆動により発電するジェネレータと、発電専用エンジンの燃料タンクと、発電専用エンジンの冷却装置とを備えており、バッテリー電気自動車の駆動用バッテリーに電力を補給するバッテリー電気自動車用レンジエクステンダにおいて、
発電専用エンジンは水平対向の２気筒、４気筒または６気筒のエンジンであって、回転中心軸線が水平であるクランクシャフトと、クランクシャフトを挟んで対向して配置された偶数個のシリンダと、クランクシャフトを挟んで対向するように各シリンダ内に配置されたピストンとを備えており、ジェネレータは、発電専用エンジンおよびジェネレータが平面視Ｔ字形となるように、発電専用エンジンの長さ方向の略中央部に配置され、ジェネレータの回転軸がクランクシャフトと同一軸線上またはクランクシャフトと平行な軸線上に水平状に配置されてクランクシャフトに連結されている、バッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
発電専用エンジンが、吸入空気経路にサージタンクおよび分岐管を有するとともにシリンダヘッドに設けられた吸気ポートに吸気を供給する吸気マニホルドを備えており、吸気マニホルドのサージタンクが、発電専用エンジンにおけるジェネレータが配置された側とは反対側の側面、および／または発電専用エンジンの上面におけるジェネレータが配置された側とは反対側の部分、に沿って配置されている、請求項１記載のバッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。
【請求項３】
吸気マニホルドの分岐管の先端部が、発電専用エンジンのシリンダヘッドの上面に接続されている、請求項２記載のバッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。
【請求項４】
発電専用エンジンが、クランクシャフトの左右にそれぞれ１つ、すなわち左右で２つのシリンダを備えた水平対向２気筒エンジンであり、吸気マニホルドの分岐管の先端部が、発電専用エンジンのシリンダヘッドの側面に接続されている、請求項２記載のバッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。
【請求項５】
燃料タンクが、発電専用エンジンの長手方向の両端が位置する鉛直面と、ジェネレータにおける発電専用エンジンから突出した先端が位置する鉛直面とに囲まれた２つの空間のうちの少なくともいずれか一方の空間内に、全体が収まるように配置されている、請求項１記載のバッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。
【請求項６】
発電専用エンジンの長手方向の両端が位置する鉛直面と、ジェネレータにおける発電専用エンジンから突出した先端が位置する鉛直面とに囲まれた２つの空間のうちのいずれか一方の空間内に、燃料タンクが、全体が収まるように配置され、同他方の空間内に、冷却装置が、少なくとも一部が収まるように配置されている、請求項１記載のバッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。
【請求項７】
発電専用エンジンが、シリンダが形成されたシリンダブロックと、各シリンダに対応するように燃焼室が形成されるとともに、当該燃焼室に臨む２つの吸気ポートおよび２つの排気ポートが形成されたシリンダヘッドと、各燃焼室の両吸気ポートを開閉する２つの吸気バルブと、各燃焼室の両排気ポートを開閉する２つの排気バルブと、全吸気バルブおよび全排気バルブを開閉する動弁機構とを備えており、動弁機構が、全吸気バルブを開閉する第１の動弁ユニットと、全排気バルブを開閉する第２の動弁ユニットとから構成されており、第１の動弁ユニットが、クランクシャフトにより水平回転中心軸線の周りに回転させられる第１のカムシャフトと、第１のカムシャフトのカムにより駆動される第１のプッシュロッドと、第１のプッシュロッドにより駆動される第１のロッカーアームとを備えているとともに、第１のカムシャフトのカムによる入力を全吸気バルブに伝えるようになっており、第２の動弁ユニットが、クランクシャフトにより水平回転中心軸線の周りに回転させられる第２のカムシャフトと、第２のカムシャフトのカムにより駆動される第２のプッシュロッドと、第２のプッシュロッドにより駆動される第２のロッカーアームとを備えているとともに、第２のカムシャフトのカムによる入力を全排気バルブに伝えるようになっており、第１のカムシャフトおよび第２のカムシャフトのうちのいずれか一方が、シリンダの上方の高さ位置でかつクランクシャフトの真上に配置され、同他方がシリンダの下方の高さ位置でかつクランクシャフトの真下に配置されている、請求項１記載のバッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、４輪以上の車輪を有するバッテリー電気自動車に搭載されて航続距離を延ばすために用いられるバッテリー電気自動車用レンジエクステンダに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
世界の主要先進国市場で、バッテリーを搭載し、バッテリーにより駆動される走行用モータのみで走行するバッテリー電気自動車（以下、場合によってはＢＥＶと称する）が急速に普及している。ＢＥＶは、バッテリーとバッテリーにより駆動される走行用モータを備えた自動車であり、乗用車、ＳＵＶ（スポーツ用多目的車）、ピックアップトラック、バンタイプトラックなどのいろいろなタイプのＢＥＶが開発されている。しかしながら、いずれのタイプのＢＥＶの場合も、搭載可能なバッテリーのエネルギー容量の課題により、航続距離が短く、かつバッテリーの充電に比較的長時間を要するという共通の問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために種々のＢＥＶ用レンジエクステンダが提案されている。たとえば、特許文献１には、発電用エンジンと、発電用エンジンの駆動により発電するジェネレータと、発電用エンジンの燃料タンクと、発電用エンジンの冷却装置とを備えており、長手方向を車幅方向に向けた状態で回転中心軸が水平となるように配置されたクランクシャフトを内蔵したクランクケースと、軸線方向が車幅方向と直交するようにクランクシャフトの片側のみに配置されたシリンダを内蔵したシリンダケースと、シリンダ内を車幅方向と直交する方向に駆動されるピストンとを備え、ジェネレータが、クランクケースの長手方向の一端部にクランクケースと一直線上に並ぶように配置され、冷却装置が、クランクケースの長手方向の他端部にクランクケースと一直線上に並ぶように配置され、ジェネレータの回転軸がクランクシャフトに連結され、クランクケース、ジェネレータおよび冷却装置からなる組合せ体と、シリンダケースとが平面視Ｔ字形となっており、燃料タンクが、冷却装置におけるクランクケースとは反対側の端部が位置する鉛直面と、発電用エンジンにおけるクランクケースとは反対側の端部が位置する鉛直面とに囲まれた空間のうちのいずれか一方の空間内に、一部が前記空間からはみ出すように配置されたＢＥＶ用レンジエクステンダが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－７２２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のＢＥＶ用レンジエクステンダでは、発電用エンジンのクランクシャフトが長手方向を車幅方向に向けており、シリンダが軸線方向を車幅方向と直交する方向に向くようにクランクシャフトの片側のみに配置されており、ピストンがシリンダ内を車幅方向と直交する方向に駆動されるという構成になっているので、この発電用エンジンは直列エンジンであり、比較的大きな振動が発生する。その結果、乗員に比較的大きな振動が伝わることになる。
【０００６】
この発明の目的は、上記課題を解決し、発生する振動を低減しうるとともに、車体構造や大きさが異なる各種BEVに使用できるよう、自動車排出ガス規制、自動車衝突安全基準にも対応可能なＢＥＶ用レンジエクステンダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００８】
1)発電専用エンジンと、発電専用エンジンの駆動により発電するジェネレータと、発電専用エンジンの燃料タンクと、発電専用エンジンの冷却装置とを備えており、バッテリー電気自動車の駆動用バッテリーに電力を補給するバッテリー電気自動車用レンジエクステンダにおいて、
発電専用エンジンは水平対向の２気筒、４気筒または６気筒のエンジンであって、回転中心軸線が水平であるクランクシャフトと、クランクシャフトを挟んで対向して配置された偶数個のシリンダと、クランクシャフトを挟んで対向するように各シリンダ内に配置されたピストンとを備えており、ジェネレータは、発電専用エンジンおよびジェネレータが平面視Ｔ字形となるように、発電専用エンジンの長さ方向の略中央部に配置され、ジェネレータの回転軸がクランクシャフトと同一軸線上またはクランクシャフトと平行な軸線上に水平状に配置されてクランクシャフトに連結されている、バッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。
【０００９】
2)発電専用エンジンが、吸入空気経路に、サージタンクおよび分岐管を有するとともにシリンダヘッドに設けられた吸気ポートに吸気を供給する吸気マニホルドを備えており、吸気マニホルドのサージタンクが、発電専用エンジンにおけるジェネレータが配置された側とは反対側の側面、および／または発電専用エンジンの上面におけるジェネレータが配置された側とは反対側の部分に沿って配置されている、上記1)記載のバッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。
【００１０】
3)吸気マニホルドの分岐管の先端部が、発電専用エンジンのシリンダヘッドの上面に接続されている、上記2)記載のバッテリー電気自動車用レンジエクステンダ。
（【００１１】以降は省略されています）

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