CN109477412A - 车辆用发动机 - Google Patents

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Abstract

车辆用发动机(2)具有构成为具备排气歧管(12)及排气净化装置(18)的排气系统装置，并且横置成气缸排列方向与车宽方向一致，排气歧管(12)配置成从构成车辆(100)的车身的前围板(106)离开规定距离，从车辆(100)的前后方向观察，排气净化装置(18)配置于与由车身的底板通路形成的底板通路区域(114)重叠的位置，并且配置于排气歧管(12)的下方且发动机(2)的所述气缸排列方向中央的一方侧，将排气歧管(12)和排气净化装置(18)连接的排气净化装置导入路(17)配置于排气歧管(12)的气缸排列方向中央的另一方侧，并且从排气歧管(12)向下方延伸并与排气净化装置(18)连接。

Description

车辆用发动机
技术领域
本发明涉及车辆用发动机，更具体而言，涉及具有构成为具备排气歧管及排气净化装置的排气杆的车辆用发动机。
背景技术
排气净化催化剂有适当的活性温度范围，使该活性温度范围内的温度的排气通过，从而发挥净化性能。催化剂的活性温度范围需要与车辆的规格配合设定，例如如兼用压缩发火运转和火花点火运转的发动机那样，在有可能产生的排气的温度范围大的情况下，难以设定于该温度范围对应的活性温度范围，存在难以在所有温度范围内用排气净化催化剂净化排气的情况。
为了解决这样的问题，例如，考虑将活性温度范围的上限与该发动机所设想的最高排气温度对应地设定，关于最低排气温度侧的排气的处理，尽可能靠近发动机配置排气净化系统。作为靠近发动机配置排气净化系统的例子，例如专利文献1所记载的装置。当这样靠近发动机配置排气净化系统时，能够在排气的温度下降之前使排气经过排气净化催化剂，因此，即使在排气的温度较低的情况下，也能够净化排气。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-57519号公报
(发明所要解决的课题)
然而，当如上述那样靠近发动机配置排气净化系统时，在发动机室配置有更多包含排气净化催化剂的构件。因此，当车辆碰撞时，即使发动机因碰撞而后退，也需要能够减小排气净化系统施加给其它构件的损伤。
发明内容
本发明提供一种能够将排气净化系统配置于发动机的附近并且确保碰撞安全性的车辆用发动机。
(用于解决课题的手段)
为了达成上述的目的，车辆用发动机具有构成为具备排气歧管及排气净化装置的排气系统装置，并且所述车辆用发动机被横向放置成气缸排列方向与车宽方向一致，车辆用发动机的特征在于，排气歧管配置成从构成车辆的车身的前围板离开规定距离，从车辆的前后方向观察，排气净化装置配置于与由车身的底板通路形成的底板通路区域重叠的位置，并且配置于排气歧管的下方且所述排气歧管的发动机的气缸排列方向上的中央的一方侧，将排气歧管和排气净化装置连接的连接通路配置于排气歧管的气缸排列方向中央的另一方侧，并且向排气歧管的下方延伸并与排气净化装置连接。
根据这样构成的本发明，排气歧管配置成从前围板来开规定距离，排气净化装置配置于排气歧管的下方，因此发动机的排气净化装置相比于前围板配置于前方，且配置于发动机的附近。因此，能够实现包含排气净化装置的车辆用发动机的紧凑的配置。另外，排气净化装置配置于发动机的附近，因此在排气的温度降低前排气通过排气净化装置，因此可确保排气的净化所需要的温度，且可靠地进行排气的净化。
从车辆的前后方向观察，排气净化装置配置于与车身的底板通路区域重叠的位置，因此，在车辆碰撞时，即使发动机后退，由于排气净化装置被收容于底板通路区域内，所以可防止由排气净化装置对其它构件造成的损伤。因此，可确保车辆的碰撞安全性。
另外，排气歧管配置成从前围板离开规定距离，排气净化装置配置于排气歧管的下方且发动机的气缸排列方向中央的一方侧，在排气歧管的气缸排列方向中央的另一方侧，在排气歧管与前围板之间形成有空间。因此，在车辆碰撞时，即使发动机后退，也可避免排气歧管与前围板碰撞，可防止由排气歧管对前围板造成的损伤。因此，可确保车辆的碰撞安全性。
在本发明中，优选的是，从车辆的前后方向观察，在前围板，在比排气歧管的气缸排列方向上的另一方侧的端部更靠气缸排列方向外方的位置安装有辅机。
根据这样构成的本发明，从车辆的前后方向观察，在前围板，在比排气歧管的气缸排列方向的另一方侧的端部更靠气缸排列方向外方的位置安装有辅机，因此，在车辆碰撞时，即使发动机及排气歧管后退，也可避免排气歧管与辅机碰撞。因此，可防止由排气歧管对其它构件造成损伤，可确保车辆的碰撞安全性。
在本发明中，优选的是，从车辆的前后方向观察，排气歧管配置于与辅机的下方部分对应的高度位置。
根据这样构成的本发明，从车辆的前后方向观察，排气歧管配置于与辅机的下方部分对应的高度位置。在车辆碰撞时排气歧管不笔直地向后方移动而是朝向配置有辅机的一侧倾斜移动的情况下，排气歧管与前围板之间离开规定距离，因此排气歧管与辅机发生干涉的可能性降低。即使在排气歧管超越规定距离倾斜移动的情况下，排气歧管仅与辅机的下方部分发生干涉，因此将由碰撞对辅机造成的损伤限制在最小限度。
在本发明中，优选的是，辅机是制动单元或空调单元。
根据这样构成的本发明，辅机是制动单元或空调单元，因此，在车辆碰撞时，由排气歧管对制动单元或空调单元造成的损伤被限制在最小限度。
在本发明中，优选的是，排气净化装置的下游侧部分沿车辆的前后方向从排气歧管的下方朝向底板通路延伸。
根据这样构成的本发明，排气净化装置的下游侧部分沿车辆的前后方向延伸，因此来自排气净化装置的排气顺畅地向后方流动，所以排气的排出变得容易。
在本发明中，优选的是，排气净化装置的下游侧部分在底板通路侧的端部具有EGR气体导出部，该EGR气体导出部用于将已通过排气净化装置的排气的一部分作为EGR气体取出，GR气体导出部在气缸排列方向上配置于与连接通路相反的一侧，连接于EGR气体导出部的下游侧的EGR气体通路在气缸排列方向上配置于与连接通路相反的一侧的排气净化装置的侧方。
根据这样构成的本发明，EGR气体导出部在气缸排列方向上配置于与连接通路相反的一侧，EGR气体通路在气缸排列方向上配置于与连接通路相反的一侧的排气净化装置的侧方，因此，连接通路侧、即气缸排列方向中央的一方侧的排气歧管与前围板之间的空间不占有EGR气体通路，确保得宽广。由此，可防止由车辆碰撞时的排气歧管对前围板等其它构件造成的损伤。
在本发明中，优选的是，从车辆的前后方向观察，EGR气体通路配置于与底板通路区域重叠的位置。
根据这样构成的本发明，从车辆的前后方向观察，EGR气体通路配置于与底板通路区域重叠的位置，因此，在车辆碰撞时，即使发动机后退，由于EGR气体通路被收容于底板通路区域内，所以可防止由EGR气体通路对其它构件造成的损伤。因此，可确保车辆的碰撞安全性。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置的俯视图。
图2是本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置的侧视图。
图3是本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置的侧视图，是断裂一部分后的图。
图4是本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置的仰视图。
图5是本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置的立体图。
图6是表示本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置的一部分的放大立体图。
图7是本发明的第二实施方式的车辆的排气系统装置的侧视图。
图8是本发明的第三实施方式的车辆的排气系统装置的俯视图。
图9是本发明的第三实施方式的车辆的排气系统装置的仰视图。
图10是本发明的第三实施方式的车辆的排气系统装置的侧视图。
图11是本发明的第三实施方式的车辆的排气系统装置的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。此外，在第二实施方式以后，对于与第一实施方式相同的结构，在附图中标注与第一实施方式相同符号，而简略化或省略其说明。
[第一实施方式]
图1表示本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置1的俯视图，图2表示本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置1的侧视图，图3表示本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置1的侧视图，表示断裂一部分后的图，图4表示本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置1的仰视图。此外，图1是从上方观察车辆的排气系统装置1的图，在该图中，左右方向表示车辆的前后方向，左侧表示车辆的前方，右侧表示车辆的后方。另外，在该图中，上下方向表示车辆的车宽方向，上侧表示车辆的右方，下侧表示车辆的左方。
如这些图1～图4所示，本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置1应用于例如柴油机、HCCI汽油机等压缩自燃式的发动机2。发动机2具有气缸体4和安装于气缸体4的上部的气缸盖6。在本实施方式中，发动机2是如下那样的所谓的前方进气/后方排气的发动机：在发动机室102的内部，未图示的曲轴配置成沿着车辆100的车宽方向，进气系统配置于发动机2的车辆前方侧，排气系统配置于发动机2的车辆后方侧。
在发动机2的进气侧安装有与水冷中间冷却器为一体的进气歧管8，在进气歧管8的上游侧连接有增压器9，该增压器9在进气歧管8的上方沿着发动机2的曲轴的方向延伸，即在本实施方式中，增压器9在进气歧管8的上方沿着车辆100的车宽方向延伸。在增压器9的上游侧设置有EGR阀门10。EGR阀门10位于发动机2的车宽方向中央的左侧，更具体而言，在车宽方向上，EGR阀门10位于与发动机2的车宽方向左侧的侧面大致相同的位置。设置有EGR阀门10的配管、增压器9以及通过进气歧管8的进气的通路作为本实施方式中的进气通路11。
图5表示本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置的立体图。如图5及前述的图1～图4所示，在发动机2的排气侧安装有排气歧管12。排气歧管12具有：与发动机2的各气缸(在本实施方式中有四个气缸)的排气端口(未图示)连接的多个排气管14；以及供通过排气管14的排气合流的混合管16。排气管14分别从气缸体4的排气端口朝向车辆100的后方延伸，并且排气管14在其下游侧一边向车宽方向右侧弯曲一边延伸，在大致相同的水平面上排气管14一边与依次相邻的排气管14合流一边在排气歧管12的右端与混合管16连接。通过这样的构造，当从上方观察排气歧管12时，混合管16配置于排气歧管12的车宽方向右侧，另外，配置于发动机2的车宽方向中央的右侧。混合管16沿上下方向延伸得短并且在下表面开口。本实施方式的排气系统装置1经由排气净化装置导入路17而与混合管16连接。
排气净化装置导入路17沿上下方向延伸，并且具有气体入口17A和气体出口17B。气体入口17A朝向上方开口，与混合管16的开口连结。另外，气体出口17B相对于气体入口17A朝向大致正交的方向开口，具体而言，朝向车宽方向左侧开口。
排气系统装置1具备：对从排气歧管12接收到的排气进行净化的排气净化装置18；为了将已通过排气净化装置18的排气向外部排出而与排气净化装置18连接的软管20；用于将已通过排气净化装置18的排气的一部分作为EGR气体取出的EGR气体导出部22；与EGR气体导出部22连接并且对从排气净化装置18取出的EGR气体进行冷却的第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26；将第一EGR冷却器24和第二EGR冷却器26连结的第一EGR配管28；以及将第二EGR冷却器26和进气通路11连结的第二EGR配管30。
排气净化装置18从车辆100的上方观察呈大致L字形的形状，并且具有：与排气歧管12的混合管16连接的上游侧部分32；以及设置于上游侧部分32的下游侧并且与软管20及EGR气体导出部22连接的下游侧部分34。在本实施方式中，排气净化装置18经由排气净化装置导入路17而与排气歧管12的混合管16连接。因此，排气净化装置导入路17起到将排气歧管12和排气净化装置18连接的连接通路的功能。
上游侧部分32是与排气净化装置导入路17的气体出口17B连结的大致筒状的部分，其中心轴(长边方向轴线)沿着车宽方向配置。因此，上游侧部分32的外表面与发动机2的气缸体4的外表面相邻配置。在上游侧部分32内置有催化剂装置。
下游侧部分34是与上游侧部分32一体地形成的大致筒状部分，其中心轴(长边方向轴线)相对于上游侧部分32的中心轴呈大致直角配置。另外，下游侧部分34的中心轴沿车辆100的前后方向延伸，下游侧部分34的中心轴配置成下游侧部分34的上游端相比于下游端位于上方，即，随着从下游侧部分34的上游端朝向下游端向下方倾斜。在下游侧部分34内置有GPF(Gasoline Particulate Filter：汽油微粒过滤器)。
通过这样的构造，排气净化装置18的上游侧部分32在排气歧管12的下方沿着车宽方向配置，下游侧部分34在发动机2的车宽方向中央的左侧沿着车辆100的前后方向配置。
软管20是与形成于排气净化装置18的下游侧部分34的下游端的排气出口18A连接的筒状部件，由能够进行一定程度的伸缩及弯曲的材料形成。软管20与排气出口18A连结，该排气出口18A在排气净化装置18的下游侧部分34的下游端的圆形端面18B中配置于车宽方向右侧且上下方向下侧的位置。另外，软管20的中心轴(长边方向轴线)沿车辆100的前后方向延伸，软管20的中心轴配置成下游侧的端部相比于上游侧的端部位于下方，即，随着从上游侧的端部朝向下游侧的端部向下方倾斜，软管20的中心轴的倾斜角度设定成大于排气净化装置18的下游侧部分34的倾斜角度。
图6是表示本发明的第一实施方式的车辆的排气系统装置的一部分的放大立体图。如该图6及前述的图1～图5所示，EGR气体导出部22是与形成于排气净化装置18的下游侧部分34的下游端的EGR气体出口18C连结的管状部件。EGR气体导出部22与EGR气体出口18C连结，该EGR气体出口18C在下游侧部分34的下游端的圆形端面18B中配置于车宽方向左侧且上下方向上侧的位置。通过这样的配置，EGR气体导出部22的与排气净化装置18连接的连接部相比于软管20的与排气净化装置18连接的连接部位于上方且车宽方向左侧。
EGR气体导出部22的长边方向轴线沿着车辆100的前后方向、即与下游侧部分34的中心轴大致平行地，沿着在下游侧部分34流动的排气的气体流动方向配置，EGR气体导出部22的上游端22A在与轴线相交的面开口，在本实施方式中为大致正交的面开口，该轴线与下游侧部分34的中心轴平行。
EGR气体导出部22形成为截面呈大致矩形形状，成为随着朝向下游侧而逐渐变细的形状。详细而言，EGR气体导出部22具有右侧面22B、上表面22C、下表面22D、左侧面22E以及下游端面22F，右侧面22B为随着朝向下游侧向车宽方向左侧倾斜的倾斜面，上表面22C为随着朝向下游侧向下方倾斜的倾斜面，下表面22D为随着朝向下游侧向上方倾斜的倾斜面。但是，左侧面22E具有与下游侧部分34的中心轴平行的平面。另外，下游端面22F具有相对于排气净化装置18的下游侧部分34的中心轴大致正交的平面。
EGR气体导出部22的下游端22G形成于左侧面22E，因此，EGR气体导出部22的出口(下游端22G)朝向车宽方向左侧开口。另外，EGR气体导出部22的出口配置成包含其开口面的面与下游侧部分34的外周相切。
第一EGR冷却器24是水冷式的EGR冷却器，具有：第一EGR冷却器主体36；形成于第一EGR冷却器主体36的上游侧的一端的第一EGR气体流入部38；以及形成于第一EGR冷却器主体36的下游侧的另一端的第一EGR气体流出部40。
第一EGR冷却器主体36形成为大致长方体，第一EGR冷却器主体36的长边方向轴线与排气净化装置18的下游侧部分34的中心轴大致平行地配置，第一EGR冷却器主体36的一侧面与下游侧部分34的外周面相邻配置。
另外，在第一EGR冷却器主体36的上表面设置有从第一EGR冷却器主体36的侧面向排气净化装置18侧突出的托架42，利用螺栓固定、焊接等将该托架42固定于排气净化装置18的下游侧部分34的侧面，从而第一EGR冷却器24的外表面固定于排气净化装置18的外表面。因此，第一EGR冷却器24在与经由EGR气体导出部22而连接于排气净化装置18的部位不同的部位，与排气净化装置18彼此固定安装。
第一EGR气体流入部38相比于第一EGR冷却器主体36位于车辆后方且形成为管状，第一EGR气体流入部38在第一EGR冷却器主体36侧的一端38A与第一EGR冷却器主体36一体地连结。第一EGR气体流入部38的另一端朝向车辆方向右侧、即在与车宽方向大致正交的面开口，作为第一EGR冷却器24的第一EGR气体流入口38B。第一EGR气体流入口38B与EGR气体导出部22的出口(下游端22G)连结，由此，第一EGR冷却器24和EGR气体导出部22连通。在第一EGR气体流入部38的车宽方向的左侧面38C形成有倾斜面，该倾斜面朝向车辆100的后方向右侧倾斜，即随着朝向第一EGR气体流入部38的上游侧向EGR气体流入口38B(EGR气体导出部22)侧倾斜。
这样一来，EGR气体导出部22的上游端22A朝向沿着排气净化装置18的车辆100的前后方向的方向开口，并且下游端22G朝向车宽方向左侧开口，另外，第一EGR冷却器24的第一EGR气体流入口38A朝向右侧开口，并且一端38A朝向沿着车辆100的前后方向的方向开口，从而从排气净化装置18的EGR气体出口18A到第一EGR冷却器主体36的上游端的EGR气体的路径从车辆100的后方开始，由EGR气体导出部22将方向转换成车宽方向左侧之后，由第一EGR气体流入部38将方向转换成前方，而作为整体从后方向前方回转180°。另外，第一EGR冷却器24相对于排气净化装置18的下游侧部分34配置于车宽方向左侧，由此，第一EGR冷却器24在车宽方向上与进气通路11的EGR阀门10侧的排气净化装置18的侧面相邻。
第一EGR气体流出部40相比于第一EGR冷却器主体36位于车辆前方且形成为管状，第一EGR气体流出部40在第一EGR冷却器主体36侧的一端40A与第一EGR冷却器主体36一体地连结。第一EGR气体流出部40的另一端朝向车辆方向左侧、即在与车宽方向大致正交的面开口，作为第一EGR冷却器24的第一EGR气体流出口40B。第一EGR气体流出口40B与第一EGR配管28的一端连结。在第一EGR气体流出部40的车宽方向的右侧面40C形成有倾斜面，该倾斜面朝向车辆100的前方向左侧倾斜，即随着朝向第一EGR气体流出部40的下游侧向第一EGR气体流出口40B(第一EGR配管28)侧倾斜。
上述那样的构造的第一EGR冷却器24朝向上游侧向下方、即朝向车辆后方向下方倾斜地配置。因此，第一EGR冷却器24的第一EGR气体流出口40B相比于第一EGR气体流入口38B位于上方。第一EGR冷却器24的倾斜角度大于排气净化装置18的下游侧部分34的倾斜角度，且与软管20的倾斜角度大致相同。
另外，在侧视观察时，第一EGR冷却器24被收纳于排气净化装置18的下游侧部分34的上下方向尺寸内，在侧视观察时，第一EGR冷却器24不向排气净化装置18的上方及下方突出。
第二EGR冷却器26是水冷式的EGR冷却器，具有：第二EGR冷却器主体46；形成于第二EGR冷却器主体46的上游侧的一端的第二EGR气体流入部48；以及形成于第二EGR冷却器主体46的下游侧的另一端的第二EGR气体流出部50。
第二EGR冷却器主体46形成为大致长方体，第二EGR冷却器主体46的长边方向轴线沿着车辆100的前后方向配置，第二EGR冷却器主体46的一侧面与发动机2的气缸体4的左侧面相邻配置。
另外，在第二EGR冷却器主体46的上表面及下表面设置有从第二EGR冷却器主体46的上表面向上方或从下表面向下方突出的托架52，利用螺栓固定、焊接等将这些托架52固定于气缸体4的左侧面，从而第二EGR冷却器26的外表面固定安装于气缸体4的外表面。
第二EGR气体流入部48相比于第二EGR冷却器主体46位于车辆后方且形成为管状，第二EGR气体流入部48在第二EGR冷却器主体46侧的一端48A与第二EGR冷却器主体46一体地连结。第二EGR气体流入部48的另一端朝向车辆100的后方开口，作为第二EGR冷却器26的第二EGR气体流入口48B。第二EGR气体流入口48B与第一EGR配管28的另一端连结。
第二EGR气体流出部50相比于第二EGR冷却器主体46位于车辆前方且形成为管状，第二EGR气体流出部50在第二EGR冷却器主体46侧的一端50A与第二EGR冷却器主体46一体地连结。第二EGR气体流出部50的另一端朝向车辆100的前方开口，作为第二EGR冷却器26的第二EGR气体流出口50B。第二EGR气体流出口50B与第二EGR配管30的一端连结。
上述那样的构造的第二EGR冷却器26朝向上游侧向下方、即朝向车辆后方向下方倾斜地配置。因此，第二EGR气体流入口48B相比于第二EGR气体流出口50B配置于车辆上下方向下侧。第二EGR冷却器26的倾斜角度小于排气净化装置18的下游侧部分34的倾斜角度。另外，第二EGR气体流入口48B相比于第一EGR冷却器24的第一EGR气体流出口40B配置于上侧且车宽方向左侧。通过这样的配置，第二EGR冷却器26相比于排气净化装置18及第一EGR冷却器24配置于上方且车宽方向左侧。
此外，由于第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26是水冷式，因此分别设置有冷却水入口24A、26A及冷却水出口24B、26B。第一EGR冷却器24的冷却水出口24B与第二EGR冷却器26的冷却水入口26A连通，因此，第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26的冷却水回路串联地连结。通过第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26从冷却水出口26B流出的冷却水一边根据需要由散热器冷却，一边对气缸盖、气缸体壁面等发动机各部进行冷却，并返回第一EGR冷却器24的冷却水入口24A。
第一EGR配管28是将第一EGR冷却器24的第一EGR气体流出部40和第二EGR冷却器26的第二EGR气体流入部48连通的管状部件，在本实施方式中由橡胶软管形成。第一EGR配管28沿着车宽方向与第一EGR气体流出部40连结，并且朝向车辆100的前方且上方弯曲延伸，沿着车辆100的前方方向与第二EGR气体流入部48连结。
第二EGR配管30是将第二EGR冷却器26的第二EGR气体流出部50和进气通路11连通的管状部件。第二EGR配管30沿着车辆100的前方方向延伸并在进气通路11下侧朝向上方弯曲延伸，从下侧与EGR阀门10连结。
在本实施方式中，具备第一EGR冷却器24、第二EGR冷却器26、第一EGR配管28以及第二EGR配管30，而形成有EGR气体通路，该EGR气体通路用于将从排气净化装置18取出的排气的一部分作为EGR气体向进气侧供给。
在此，对排气系统装置1相对于车辆100的配置进行说明。
如图2～图4所示，发动机2及排气系统装置1配置于车辆100的发动机室102，在发动机室102的后方形成有车室104。发动机室102和车室104通过前围板106划分。前围板106具有：配置于车室104下部的下前围板108；以及与下前围板108的前端连结并且沿车宽方向向车室104的前部延伸的上前围板110。
在下前围板108及上前围板110形成有底板通路112，该底板通路112沿车辆100的前后方向向车室104侧突出。底板通路区域114在前端部分具有截面积朝向车辆的前方增大的通路扩张区域116，底板通路区域114是由底板通路112的突出的部分包围并向下侧开口的、底板通路112的下侧的区域。在通路扩张区域116中，如图1及图4所示，从车辆100的上下方向观察，底板通路区域114的车宽方向的宽度逐渐增大，该宽度的增大在底板通路区域114的车宽方向两侧、在向上前围板110的最前端侧突出的前端110A处结束。因此，在本实施方式中，通路扩张区域116的前端位于通过上前围板110的前端110A的铅垂方向的面P。这样一来，通路扩张区域116称为底板通路区域114的车宽方向的宽度增大结束的位置为止的区域，底板通路区域114包含通路扩张区域116。
另外，在侧面观察车辆100时，如图2及图3所示，底板通路区域114的上表面及下表面朝向前方向上方倾斜。此外，在图2及图3中，也示出作为通路扩张区域116的前端的面P。在侧面观察车辆100时，通路扩张区域116的前端的面P和延长了底板通路112的上端的线L相交的位置Q作为通路扩张区域116的上端。另外，从车辆100的前方观察，通路扩张区域116的车宽方向的边界作为上前围板110的前端110A的位置。
在本实施方式的车辆的排气系统装置1中，发动机2的宽度方向中央相比于底板通路区域114的宽度方向中央位于右侧。从车辆100的前方观察，排气净化装置18、软管20、EGR气体导出部22、第一EGR冷却器24以及第二EGR冷却器26配置于与底板通路区域114重叠的位置。即，在本实施方式中，从车辆100的前方观察，EGR气体通路配置于与底板通路区域114重叠的位置。此外，从车辆100的前方观察，排气净化装置18、软管20的一部分、EGR气体导出部22以及第一EGR冷却器24配置于也与底板通路区域114中的除去通路扩张区域116以外的区域重叠的位置。
另外，如图1～图4所示，排气净化装置18及第一EGR冷却器24的车辆后方侧的部分配置于底板通路区域114内。更详细而言，排气净化装置18的下游侧端部的一部分、EGR气体导出部22的大部分、第一EGR冷却器24的第一EGR气体流入部38的大部分以及软管20的大部分配置于底板通路区域114的车辆前方侧端部即通路扩张区域116内。因此，从车辆100的上下方向及侧方观察，这些排气净化装置18的下游侧端部、EGR气体导出部22、第一EGR气体流入部38以及软管20配置成与底板通路区域114重叠。
通过这样的配置，排气歧管12配置于从前围板106的前端沿前后方向离开规定距离的位置。在排气歧管12的后端与前围板106的前端之间且在排气净化装置18的、发动机2的宽度方向右侧，形成有不配置排气系统装置1的结构构件的空间117(参照图1)。
在这样的构造的车辆的排气系统装置1中，如下那样地动作。
首先，从发动机2排出的排气通过排气歧管12的排气管14在混合管16合流，朝向下方流动并向排气净化装置导入路17流入。流入到排气净化装置导入路17的排气将朝向从下方变为车宽方向左方而进入排气净化装置18。在排气净化装置18中，排气朝向左方通过上游侧部分32的催化剂装置，朝向车辆100的后方通过下游侧部分34的GPF，而被净化。已通过下游侧部分34后的排气的一部分从排气出口18A流出通过软管20，之后通过未图示的消声器等向车外排出。
另一方面，已通过下游侧部分34后的排气的剩余的一部分作为EGR气体从EGR气体出口18C朝向车辆100的后方向EGR气体导出部22流入。EGR气体一边被向EGR气体导入部22的右侧面22B、上表面22C以及下表面22D引导，一边将气体流动的朝向变为车宽方向左方，一边被向第一EGR冷却器24的第一EGR气体流入部38的左侧面得38C引导，一边将气体流动的朝向变为前方方向，从而将气体流动方向回转180°。
朝向车辆100的前方流动的EGR气体从第一EGR气体流入部38进入第一EGR冷却器主体36并被冷却，一边从第一EGR气体流出部40将气体的流动变更为朝向车宽方向左侧一边向第一EGR配管28流出。已通过第一EGR配管28的EGR气体朝向车辆100的前方向第二EGR冷却器26流入，由第二EGR冷却器26进一步冷却，朝向车辆100的前方从第二EGR冷却器26进入第二EGR配管30，经由EGR阀门10向进气通路11流入。
在这样的构造的车辆的排气系统装置1中，获得如下那样的效果。
排气歧管12配置成从前围板106离开规定距离，排气净化装置18配置于排气歧管12的下方，因此发动机2的排气净化装置18相比于前围板106配置于前方且发动机2的附近。因此，能够实现包含排气净化装置18的发动机2的紧凑的配置。另外，排气净化装置18配置于发动机2的附近，因此能够在排气的温度未下降前使排气通过排气净化装置18。由此，能够确保排气的净化所需要的温度，能够可靠地进行排气的净化。
从车辆100的前后方向观察，排气净化装置18配置于与车身的底板通路区域114重叠的位置，因此，在车辆碰撞时，即使发动机2后退，排气净化装置18也可被收容于底板通路区域114内。因此，能够防止由排气净化装置18来损伤其它构件。由此，能够确保车辆100的碰撞安全性。
另外，排气歧管12配置成从前围板106的前端离开规定距离，排气净化装置18配置于排气歧管12的下方且发动机2的气缸排列方向中央的一方侧、即左侧，因此在排气歧管12的气缸排列方向中央的另一方侧、即右侧，在排气歧管12与前围板106之间形成有空间117。因此，在车辆碰撞时，即使发动机2后退，也能够避免排气歧管12与前围板106碰撞，能够防止由排气歧管12对前围板106造成的损伤。因此，能够确保车辆100的碰撞安全性。
排气净化装置18的下游侧部分34从排气歧管12的下方朝向底板通路112沿车辆100的前后方向延伸，因此，来自排气净化装置18的排气顺畅地向后方流动，因此能够容易排出排气。
排气净化装置18的下游侧部分34在底板通路112侧的端部、即后方侧的端部具有EGR气体导出部22，EGR气体导出部22在气缸排列方向上配置于与排气净化装置导入路17(连接通路)相反的一侧。另外，EGR气体通路在气缸排列方向上配置于与排气净化装置导入路17相反的一侧的排气净化装置18的侧方、即排气净化装置18的左侧。因此，排气净化装置导入路17侧、即气缸排列方向中央的一方侧(右侧)的排气歧管12与前围板106之间的空间117不占有EGR气体通路，因此能够将空间117确保得宽广。通过这样地将空间117确保得宽广，能够更可靠地防止车辆碰撞时的排气歧管12对前围板106等其它构件造成的损伤。
从车辆100的前后方向观察，EGR气体通路配置于与底板通路区域114重叠的位置，因此，在车辆碰撞时，即使发动机2后退，形成第一EGR气体流入部38、第一EGR冷却器24等的EGR气体通路的构件也可被收容于底板通路区域114内。因此，能够防止由形成EGR气体通路的构件对其它构件造成的损伤，能够确保车辆100的碰撞安全性。
第一EGR冷却器24的气体流动方向与排气净化装置18的下游侧部分34的气体流动方向为相反方向，并且第一EGR冷却器24的中心轴沿着车辆100的前后方向配置，以这样的方式使第一EGR冷却器24与排气净化装置18相邻，利用托架42将第一EGR冷却器24的外表面安装于排气净化装置18的下游侧部分34的外表面，因此不需要如以往那样地将第一EGR冷却器24安装于发动机4的气缸体6。因此，能够提高第一EGR冷却器24的配置的自由度。另外，第一EGR冷却器24的外表面由托架42固定于排气净化装置18的下游侧部分34的外表面，因此第一EGR冷却器24及排气净化装置18作为一个刚体动作，所以能够抑制第一EGR冷却器24与排气净化装置18的共振的产生。
EGR气体导出部22相对于排气净化装置18的下游侧部分34配置于车辆100的后方，配置于下游侧部分34内的排气的气体流动方向的下游侧，因此在下游侧部分34流动的排气不变更方向地流入EGR气体导出部22。因此，能够容易从排气净化装置18取出EGR气体。因此，例如在发动机2在低旋转负荷区域运转的情况下，排气流量变少，但是即使在上述那样的情况下，也能够确保需要的排气流量。
另外，EGR气体导出部22配置于排气净化装置18的下游侧，因此，能够将通过排气净化装置18而温度更降低的状态下的排气作为EGR气体取出，能够将温度更低的EGR气体向发动机2供给。
第二EGR冷却器26的第二EGR气体流出口50B相比于第二EGR气体流入口48B位于上方，因此在第二EGR冷却器26产生冷凝水的情况下，冷凝水从第二EGR气体流出口50B侧向第二EGR气体流入口48B侧、朝向上游侧流动。另外，第二EGR气体流入口48B相比于第一EGR冷却器24的第一EGR气体流出口40B位于上方，因此冷凝水向第一EGR冷却器24、朝向上游侧流动。
此外，第一EGR冷却器24的第一EGR气体流入口38B相比于第一EGR气体流出口40B位于下方，因此从第二EGR冷却器26流出的冷凝水及在第一EGR冷却器24产生的冷凝水从第一EGR气体流出口40B侧向第一EGR气体流入口38B侧、朝向上游侧流动。并且，第一EGR气体流入口38B相比于排气净化装置18的排气出口18A位于上方，因此冷凝水朝向排气净化装置18的排气出口18A流动。排气出口18A与软管20连接，因此冷凝水通过软管20向外部排出。
通过上述那样的构造，能够将在第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26产生的冷凝水向外部排出，因此能够防止向发动机2侧吸引冷凝水。由此，能够防止有时由吸引冷凝水而产生的水击。另外，能够防止在第一EGR冷却器24、第二EGR冷却器26以及第一、第二EGR配管28、30滞留冷凝水，而能够防止这些构件的腐蚀。
相对于在发动机2的后方配置的排气净化装置18，第一EGR冷却器24与排气净化装置18的车宽方向左侧的侧面相邻配置，第一EGR配管28、第二EGR冷却器26以及第二EGR配管30沿着发动机2的车宽方向左侧的侧面配置，第二EGR气体通路30在发动机2的前方左侧且在EGR阀门10的位置处与进气通路11连通。因此，能够将从排气净化装置18通过第一、第二EGR冷却器24、26到进气通路11的EGR气体的路径配置于发动机2的车宽方向左侧，在发动机2的车宽方向左侧配置有EGR阀门10。由此，能够缩短EGR气体的路径，能够使EGR控制的灵敏度良好。尤其是，在本实施方式中，排气净化装置18的下游侧部分34的长边方向轴线相对于发动机2配置于车宽方向左侧，因此沿着发动机2的车宽方向左侧配置包含第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26的EGR气体的路径，从而能够更缩短EGR气体的路径。
从车辆100的下方及侧方观察，排气净化装置18及第一EGR冷却器24的后方侧端部与底板通路区域114重叠，因此即使在车辆100的碰撞时发动机2、与发动机2连接的构件向后方移动的情况下，排气净化装置18及第一EGR冷却器24被收容于底板通路区域144内。因此，能够确保车辆100的碰撞时的乘员的安全，并且也能够防止排气净化装置18及第一EGR冷却器24的损伤。另外，通过这样的配置，能够确保乘员的安全性，并且在发动机的后方，能够以长边方向轴线沿着车辆100的前后方向的方式配置排气净化装置18及第一EGR冷却器24。因此，除了能够沿着车宽方向配置排气净化装置18及第一EGR冷却器24之外，还能够沿着前后方向配置排气净化装置18及第一EGR冷却器24，因此能够提高排气净化装置18及第一EGR冷却器24的配置方向的自由度。
在第一EGR冷却器24的下游侧设置第二EGR冷却器26，因此，能够抑制第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26的大型化，同时能够确保必要的冷却能力。另外，由于能够抑制第一EGR冷却器24的大型化，所以能够抑制第一EGR冷却器24和安装有第一EGR冷却器24的排气净化装置18的共振。
由橡胶软管构成第一EGR配管28，因此能够吸收第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26的振动。因此，能够抑制第一EGR冷却器24与第二EGR冷却器26的共振。
[第二实施方式]
接着，对本发明的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，与第一实施方式相比，在发动机2的后方配置有涡轮增压器62，从排气净化装置18到进气通路为止的EGR气体的路径不同。
图7是本发明的第二实施方式的车辆的排气系统装置60的侧视图。如该图7所示，在发动机2的后方且发动机2的车宽方向中央的左侧配置有涡轮增压器62。涡轮增压器62具有配置于右侧的涡轮(未图示)和配置于左侧的压缩机62A。涡轮与排气歧管12连接，压缩机62A在下游侧具有压缩机下游通路66。压缩机下游通路66在一端与涡轮增压器62的压缩机62A连接，以在发动机2的后方沿着车宽方向延伸到发动机2的车宽方向左端，沿着发动机2的车宽方向左侧的侧面以朝向前方侧向下方倾斜的方式延伸，压缩机下游通路66在发动机2的前方侧与进气歧管8连接。在本实施方式中，从涡轮增压器62的压缩机62A通过压缩机下游通路66通向进气歧管8的进气的通路作为进气通路68。
在涡轮的下游侧连接有排气净化装置18。排气净化装置18的上游侧的端部(排气入口)相比于涡轮增压器62的排气出口配置于下方。在排气净化装置18的下游侧连接有EGR气体导出部22及EGR冷却器64。在此，EGR冷却器64的构造与第一实施方式的第一EGR冷却器24相同，因此省略说明。EGR冷却器64与排气净化装置18的车宽方向左侧相邻，与第一实施方式同样地，其外表面通过托架(未图示)安装于排气净化装置18的外表面。另外，排气净化装置18及EGR冷却器64与第一实施方式同样地朝向车辆100的后方向下方倾斜。
在EGR冷却器64的下游侧端部即EGR气体流出口64A连接有EGR冷却器下游通路70的一端。EGR冷却器下游通路70在排气净化装置18及涡轮增压器64的车宽方向左侧沿着车辆100的前后方向以朝向后方向下方倾斜的方式延伸。EGR冷却器下游通路70的另一端与在压缩机下游通路66中在发动机2的后方沿车宽方向延伸的部分连接。在EGR冷却器下游通路70的中途设置有EGR阀门72，EGR阀门72通过托架74固定于涡轮增压器62。
在这样的构造的排气系统装置60中，与第一实施方式同样地，将从排气净化装置18流出的排气的一部分作为EGR气体由EGR气体导出部22取出，由EGR冷却器64冷却后，通过EGR冷却器下游通路70向进气通路68的压缩机下游通路66供给EGR气体。
在以上那样的构造的第二实施方式的排气系统装置60中，除了与第一实施方式相同的效果外，也获得如下那样的效果。
在发动机2的后方设置有涡轮增压器62，且压缩机下游通路66设置于涡轮增压器62的车宽方向左侧，在这样的构造中，EGR冷却器64在排气净化装置18的车宽方向左侧的侧面相邻地安装，EGR冷却器下游通路70也配置于排气净化装置18的车宽方向左侧。并且，EGR冷却器下游通路70与在压缩机下游通路66中在发动机2的后方沿着车宽方向延伸的部分连接。通过这样的构造，将EGR冷却器64及EGR冷却器下游通路70一起配置于设置有压缩机下游通路66的、涡轮增压器62的车宽方向左侧即排气净化装置18的车宽方向左侧，因此，能够缩短从排气净化装置18到压缩机下游通路66的EGR气体的路径，能够使EGR控制的灵敏度良好。
[第三实施方式]
接着，对本发明的第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，与第一实施方式相比，对在前围板106安装有辅机的情况进行说明。另外，第三实施方式与第一实施方式相比，从排气净化装置18到进气通路为止的EGR气体的路径的结构不同。
图8是本发明的第三实施方式的车辆100的排气系统装置200的俯视图，图9是本发明的第三实施方式的车辆100的排气系统装置200的仰视图，图10是本发明的第三实施方式的车辆100的排气系统装置200的侧视图，图11是本发明的第三实施方式的车辆100的排气系统装置200的立体图。
如这些图8～图11所示，在第三实施方式的车辆100中，在前围板106作为辅机安装有制动单元202。制动单元202安装于前围板106的上前围板110的前面，从车辆的前后方向观察，制动单元202相比于底板通路区域114位于车宽方向外侧(右侧)。由此，制动单元202相比于排气歧管12的气缸排列方向的另一方侧的端部、即气缸排列方向的右侧的端部，位于气缸排列方向外方(车宽方向外方、即右侧)。
另外，从车辆100的前后方向或左右方向观察，制动单元202被定位成排气歧管12配置于与制动单元202的下方部分对应的高度位置。
在排气净化装置204的下游侧部分206的下游端(后方端)设置有沿径向突出的EGR导出部208。EGR导出部208的出口(下游端)208A朝向车辆100的前方开口。在出口208A连接有EGR配管210，该EGR配管210沿着车辆100的前后方向延伸，且在其下游端连接有EGR冷却器212。在本实施方式中，EGR冷却器212设置有一个，该EGR冷却器212固定于发动机2的气缸体4的侧面。另外，EGR冷却器212的上游侧的端部与EGR配管210连接，下游侧的端部与进气通路连接。在本实施方式中，EGR气体通路形成为包含EGR配管210及EGR冷却器212。
在此，从车辆100的前方观察，EGR配管210及EGR冷却器212配置于与底板通路区域114重叠的位置。即，在本实施方式中，从车辆100的前方观察，EGR气体通路配置于与底板通路区域114重叠的位置。此外，从车辆100的前方观察，排气净化装置18、软管20的一部分、EGR气体导出部208以及EGR配管210配置于也与底板通路区域114中的除了通路扩张区域116以外的区域重叠的位置。
根据以上那样的结构的第三实施方式，可获得如下那样的效果。
在前围板106，在比排气歧管12的气缸排列方向的另一方侧的端部、即比右侧的端部更靠气缸排列方向外方的位置，作为辅机安装有制动单元202，因此，在车辆碰撞时，即使发动机2及排气歧管12后退，也能够避免排气歧管12与制动单元202碰撞。因此，能够防止由排气歧管12对其它构件造成的损伤，能够确保车辆100的碰撞安全性。
从车辆100的前后方向观察，排气歧管12配置于与制动单元202的下方部分对应的高度位置。在车辆碰撞时排气歧管12不笔直向后方移动而是朝向配置有制动单元202的一侧倾斜移动的情况下，排气歧管12与前围板106之间离开规定距离而形成有空间117，因此排气歧管12与制动单元202发生干涉的可能性降低。另外，即使在排气歧管12超过规定距离倾斜移动的情况下，排气歧管12仅与制动单元202的下方部分发生干涉，因此能够将由碰撞引起的制动单元202的损伤限制在最小限度。
本发明不限定于以上的实施方式，例如，也可以是以下那样的方式。
第一EGR冷却器24或EGR冷却器64的长边方向轴线也可以与排气净化装置的下游侧部分34的中心轴线大致平行。例如，在侧面观察车辆时，EGR冷却器的长边方向轴线和排气净化装置的下游侧端部的中心轴线也可以不一定一致或平行，也可以彼此相交。总之，EGR冷却器的长边方向轴线沿着车辆的前后方向配置即可。
在前述的实施方式中，第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26都是水冷式的，但是不限定于此，在串联设置有两个EGR冷却器的情况下，也可以是，上游侧的EGR冷却器是空冷式，下游侧的EGR冷却器是水冷式。当采用空冷式的冷却器作为EGR冷却器时，与水冷式的冷却器相比，能够抑制EGR冷却器的大型化。另外，能够由上游侧的空冷式的EGR冷却器消除EGR气体的余热，且由下游侧的水冷式的EGR冷却器将EGR气体可靠地冷却到所期望的温度，因此能够有效地进行EGR气体的冷却。
另外，在前述的实施方式中，第一EGR冷却器24及第二EGR冷却器26的冷却水回路串联地连结，但是不限定于此，为了具有不同的冷却性能，第一EGR冷却器及第二EGR冷却器也可以分别设置于不同的冷却水回路上。
辅机在前述的第三实施方式中是制动单元202，但是不限定于此，例如也可以是空调单元，能够采用车辆的任意的辅机。
作为发动机，不限定于压缩自燃式的发动机，例如也可以使用火花点火式的发动机。
符号说明
1、60 排气系统装置
2 发动机
11 进气通路
18 排气净化装置
22 EGR气体导出部
24 第一EGR冷却器
26 第二EGR冷却器
28 第一EGR配管
30 第二EGR配管
32 上游侧部分
34 下游侧部分
100 车辆

Claims (7)

1.一种车辆用发动机，具有排气杆，该排气杆构成为具备排气歧管及排气净化装置，并且所述车辆用发动机被横向放置成气缸排列方向与车宽方向一致，所述车辆用发动机的特征在于，
所述排气歧管配置成从构成所述车辆的车身的前围板离开规定距离，
从所述车辆的前后方向观察，所述排气净化装置配置于与由所述车身的底板通路形成的底板通路区域重叠的位置，并且配置于所述排气歧管的下方且所述排气歧管的所述发动机的所述气缸排列方向上的中央的一方侧，
将所述排气歧管和所述排气净化装置连接的连接通路配置于所述排气歧管的所述气缸排列方向上的中央的另一方侧，并且向所述排气歧管的下方延伸并与所述排气净化装置连接。
2.根据权利要求1所述的车辆用发动机，其特征在于，
从所述车辆的前后方向观察，在所述前围板，在比所述排气歧管的所述气缸排列方向上的所述另一方侧的端部更靠所述气缸排列方向外方的位置安装有辅机。
3.根据权利要求2所述的车辆用发动机，其特征在于，
从所述车辆的前后方向观察，所述排气歧管配置于与所述辅机的下方部分对应的高度位置。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用发动机，其特征在于，
所述辅机是制动单元或空调单元。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆用发动机，其特征在于，
所述排气净化装置的下游侧部分沿所述车辆的前后方向从所述排气歧管的下方朝向所述底板通路延伸。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的车辆用发动机，其特征在于，
所述排气净化装置的下游侧部分在所述底板通路侧的端部具有EGR气体导出部，该EGR气体导出部用于将已通过所述排气净化装置的排气的一部分作为EGR气体取出，
所述EGR气体导出部在所述气缸排列方向上配置于与所述连接通路相反的一侧，
连接于所述EGR气体导出部的下游侧的EGR气体通路在所述气缸排列方向上配置于与所述连接通路相反的一侧的所述排气净化装置的侧方。
7.根据权利要求6所述的车辆用发动机，其特征在于，
从所述车辆的前后方向观察，所述EGR气体通路配置于与所述底板通路区域重叠的位置。
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