CN111051676A - 车辆动力总成单元 - Google Patents

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Abstract

车辆动力总成单元(P)的发动机(1)具有排气电动S‑VT(27)和EGR装置(60)，排气电动S‑VT(27)安装在排气凸轮轴(26)的一端部，且变更排气凸轮轴的旋转相位，EGR装置(60)设在发动机本体(10)的外侧，且连接进气通路(30)与排气通路(50)。EGR装置布置为：在从气缸盖(14)一侧朝向气缸体(13)一侧的方向上，EGR装置比排气电动S‑VT更靠气缸体一侧，且沿该方向观察时，EGR装置的至少一部分与排气电动S‑VT重合。

Description

车辆动力总成单元
技术领域
此处所公开的技术涉及一种车辆动力总成单元。
背景技术
专利文献1中公开了构成车辆动力总成单元的发动机之一例。具体而言，在该专利文献1中，记载了一种包括外部EGR装置的发动机，该外部EGR装置与进气通路和排气通路相连，如该专利文献1的图1所示，该外部EGR装置布置在发动机输出轴方向的一端侧，也就是布置在凸轮轴的中心轴方向的一端侧。
专利文献1：日本公开专利公报特开2016-65465号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
在所述专利文献1中记载的那种包括外部EGR装置的发动机上，有时会安装用于变更凸轮轴的旋转相位的可变气门传动机构。这种可变气门传动机构一般安装在凸轮轴的端部，此时，根据该可变气门传动机构与EGR装置的相对位置关系，尤其是根据该可变气门传动机构与EGR装置的EGR冷却器的相对位置关系，会导致发动机的体积变大。这一点不利于实现动力总成单元的紧凑化。
此处所公开的技术正是为解决上述技术问题而完成的，其目的在于：实现车辆动力总成单元的紧凑化。
-用以解决技术问题的技术方案-
此处所公开的技术涉及一种车辆动力总成单元，包括发动机，该发动机具有发动机本体、凸轮轴、可变气门传动机构、进气通路、排气通路以及EGR装置，所述发动机本体具有气缸体和与该气缸体相连结的气缸盖，所述凸轮轴设置在所述气缸盖内，且沿发动机前后方向延伸，所述可变气门传动机构安装在所述凸轮轴的一端部，且变更该凸轮轴的旋转相位，所述进气通路连接于所述发动机本体的一侧面，所述排气通路连接于所述发动机本体的与所述一侧面相反侧的面，所述EGR装置设在所述发动机本体的外侧，且连接所述进气通路与所述排气通路。
所述EGR装置布置为：在从所述气缸盖一侧朝向所述气缸体一侧的方向上，所述EGR装置比所述可变气门传动机构更靠所述气缸体一侧，且沿该方向观察时，所述EGR装置的至少一部分与所述可变气门传动机构重合。
根据该构成方式，在发动机中安装有可变气门传动机构的部分向发动机前后方向(也就是凸轮轴的中心轴方向)的一端侧突出。在像这样突出的部分的下方划分出空间，因此能够利用该空间来布置EGR装置。
尤其是通过布置为从气缸盖一侧观察气缸体一侧时，EGR装置的至少一部分与可变气门传动机构(也就是在发动机中向发动机输出轴方向的一端侧突出的部分)重合，能够缩短发动机在发动机前后方向上的尺寸。这样一来，能够实现动力总成单元的紧凑化。
这样一来，能够构成紧凑的车辆动力总成单元。
还可以是：所述EGR装置具有EGR通路和EGR冷却器，所述EGR通路连接所述进气通路与所述排气通路，所述EGR冷却器设在该EGR通路的中途，所述EGR装置布置为：沿从所述气缸盖一侧朝向所述气缸体一侧的方向观察时，所述EGR冷却器与所述可变气门传动机构重合。
一般而言，与EGR通路等构成EGR装置的其他要素相比，EGR冷却器的与气体的流动方向垂直的截面较大。根据上述构成方式，通过使该EGR冷却器相对于可变气门传动机构重合，有利于实现发动机的紧凑化，进而实现动力总成单元的紧凑化。
还可以是：所述可变气门传动机构构成为电动式机构，在所述可变气门传动机构的下方，布置有所述EGR冷却器和所述EGR通路中的所述EGR冷却器的下游侧部分。
一般而言，在使用电动式机构的情况下，需要抑制热伤害。
EGR冷却器能够对作为外部EGR气体回流的气体进行冷却。因此，与EGR通路中的EGR冷却器的上游侧部分相比，在EGR通路中的EGR冷却器的下游侧部分中，流动的气体的温度相对较低。
根据上述构成方式，因为EGR装置中温度相对较低的部分位于可变气门传动机构的下方，所以能够抑制对可变气门传动机构的热伤害。
还可以是：包括变速器，所述变速器与所述气缸体的发动机输出轴方向一端相连结，所述可变气门传动机构安装在所述凸轮轴的所述变速器一侧的端部，且所述EGR装置布置在所述可变气门传动机构与所述变速器之间。
根据该构成方式，可变气门传动机构安装在凸轮轴的变速器一侧的端部。这样一来，该端部就向发动机输出轴方向(也就是凸轮轴的中心轴方向)的一端侧突出，变速器位于其下方。因此，在像这样突出的部分与变速器之间划分出空间，其结果是，能够利用该空间来布置EGR装置。这样一来，有利于实现发动机的紧凑化，进而实现动力总成单元的紧凑化。
还可以是：所述EGR装置由所述变速器支承。
在维修车辆动力总成单元时(尤其是进行发动机气门传动系统的部件更换作业时)，有时会拆下气缸盖。需要在发动机搭载在车辆上的状态下，也能顺利地进行该维修作业。
另一方面，如所述专利文献1记载的EGR装置通常由气缸盖支承。然而，在采用这样的构成的情况下，当为了维修发动机而要拆下气缸盖时，需要事先从气缸盖上拆下EGR装置。
然而，因为EGR装置由连接发动机的排气通路与进气通路的EGR通路、用于对已燃气体进行冷却的EGR冷却器等多个装置构成，所以将EGR装置从气缸盖上拆下时很费事，不利于顺利地维修发动机。在此情况下，还必须留出保管拆下后的EGR装置的空间，为了实现顺利的维修，在这一点上也存在改善的余地。
于是，也能够考虑让车身支承EGR装置，但在采用这样的支承构造的情况下，当随发动机的运转而产生的振动经由进气通路和排气通路输入EGR装置时，该振动可能会经由EGR装置传递到车身上。该情况会导致NVH性能变差，从这一点看非优选。
相对于此，根据上述构成方式，EGR装置由变速器支承，而不是由气缸盖支承。因此，当要拆下气缸盖时，不需要从该气缸盖上拆下EGR装置的工序。其结果是，能够削减工序数，进而提高动力总成单元的维修性。
并且，与让车身支承EGR装置的构成相比，能够抑制经由EGR装置传递的振动。这一点有助于确保NVH性能。
这样一来，能够在不使NVH性能变差的情况下，提高动力总成单元的维修性。
还可以是：搭载有所述发动机的发动机室由发动机盖和分隔壁构成，所述发动机盖布置在所述发动机的上方，且构成为在车辆前后方向上从前侧朝向后方逐渐变高，所述分隔壁布置在所述发动机的后方，且构成所述发动机室的至少后表面，在所述分隔壁上设有隧道部，所述隧道部位于所述发动机的后方，且沿车辆前后方向延伸，所述发动机以让该发动机的发动机输出轴沿车辆前后方向延伸且该发动机的靠所述可变气门传动机构一侧的端部朝向所述分隔壁的姿势布置，所述变速器位于所述发动机的后方，且插入所述隧道部。
此处，还可以是：“分隔壁”构成为包括前围板、地板以及前围上盖板中的至少一者。
近年来，从提高车辆的外观美观性和空气动力特性的观点出发，需要降低发动机盖的高度。为了在不变更动力总成单元本身的尺寸的情况下降低发动机盖整体的高度，考虑到在普通汽车中从前侧朝向后侧发动机盖逐渐变高这一点，则需要将动力总成单元尽可能地布置到后方，且将可变气门传动机构等可能相对于气缸盖和气缸体向上方突出的装置设在发动机的后侧。
根据上述构成方式，发动机以可变气门传动机构朝向布置在该发动机的后方的前围板的姿势布置。这样的姿势就等于将可变气门传动机构设在发动机的后侧，有利于降低发动机盖整体的高度。
并且，在这样的姿势下，如果像前面所述那样构成可变气门传动机构与EGR装置的相对位置关系，就能够缩短发动机在发动机输出轴方向上的尺寸，也就是能够缩短发动机在车辆前后方向上的尺寸。这样一来，由于缩短发动机在车辆前后方向上的尺寸，所以能够相应地将发动机布置到更后方，而使其接近分隔壁。其结果是，能够降低发动机盖整体的高度。
将变速器插入隧道部后，能够将动力总成单元整体布置到发动机室的后侧。这一点也有助于降低发动机盖整体的高度。
还可以是：在所述发动机上安装有燃料泵，在车辆前后方向上，所述燃料泵布置在所述发动机的靠所述变速器一侧的端面前方。
根据该构成方式，燃料泵就位于发动机的靠变速器一侧的端面前方。通过这样布置，例如在车辆发生碰撞时，有助于防止燃料泵与前围板接触。
-发明的效果-
正如以上说明的那样，根据所述车辆用动力总成单元，能够实现其紧凑化。
附图说明
图1是示出搭载有动力总成单元的车辆的简图。
图2是示出从后方观察到的动力总成单元的图。
图3是示出从左方观察到的动力总成单元的图。
图4是示出FF车的动力总成单元的简略布局的图。
图5是示出发动机的冷却回路的简图。
图6是示出发动机的动力传递机构的图。
图7是示出覆盖动力传递机构的正时链条罩的图。
图8是示出在仅拆下正时链条罩中第二罩部后的情况的图。
图9是示出从左方观察到的可变气门传动机构与EGR装置的相对位置关系的图。
图10是示出从上方观察到的可变气门传动机构与EGR装置的相对位置关系的图。
图11是示出从前方观察到的可变气门传动机构与EGR装置的相对位置关系的图。
图12是示出从左斜前方观察到的EGR装置的支承构造的图。
图13是示出从左斜后方观察到的EGR装置的支承构造的图，是示出用于向EGR冷却器引入冷却水的构造的图。
图14是与图4对应的图，示出FR车的动力总成单元的简略布局。
图15是与图4对应的图，示出HV车的动力总成单元的简略布局。
具体实施方式
下面参照附图对车辆动力总成单元(powertrain unit)的实施方式进行详细说明。需要说明的是，以下说明仅为示例。
<第一实施方式>
首先，作为第一实施方式，对搭载在前置前驱式四轮车(所谓的FF车)上的动力总成单元P进行说明。图1是示出搭载有此处公开的动力总成单元P的汽车(车辆)100的前部的图。图2是示出从后方观察到的动力总成单元P的图，图3是从左方观察到的动力总成单元P的图。图4是示出FF车的动力总成单元P的主要布局的简图。
(动力总成单元的简略构成)
动力总成单元P包括发动机1和与该发动机1相连结的变速器2。发动机1是四冲程汽油发动机，既能够进行火花点火燃烧又能够进行压燃点火燃烧。另一方面，变速器2例如构成为手动变速器，且通过传递发动机1的输出，驱动传动轴3旋转。
搭载有动力总成单元P的汽车100构成为FF车。也就是说，动力总成单元P、传动轴3和与该传动轴3相连结的驱动轮(也就是前轮)均布置在汽车100的前部。
汽车100的车身由多个梁构成。尤其是，前侧的车身由左右一对纵梁101和架设在一对纵梁101的前端之间的前横梁102构成。其中，一对纵梁101设在车宽方向两侧且沿汽车100的前后方向延伸。
在上述车身中构成有发动机室R，动力总成单元P搭载在该发动机室R中。如图1和图4所示，发动机室R由发动机盖104和前围板103构成，发动机盖104布置在动力总成单元P的上方，前围板103布置在发动机1的后方，且将容纳乘坐者的座舱与发动机室R隔开。需要说明的是，从布置在发动机的后方且构成发动机室R的后表面这一点来讲，前围板103是“分隔壁”的示例。分隔壁不限于前围板103，还可以由位于前围板103上方的前围上盖板(未图示)、地板(未图示)等多个部件中的至少一者构成。
在该第一实施方式中，发动机盖104构成为其高度在车辆前后方向上从前方朝向后方逐渐变高，省略图示。
如图1所示，在前围板103上，设有沿车辆前后方向延伸的隧道部T。在隧道部T上设有将尾气引向消音器的管道，或者车辆行驶时从发动机室R流出的行驶风流入隧道部T。
发动机1包括布置成一列的四个气缸11，且构成为所谓的直列四缸的横置发动机，以四个气缸11沿车宽方向排列的姿势搭载。这样一来，在本实施方式中，四个气缸11的排列方向(气缸排列方向)即发动机前后方向与车宽方向大致一致，且发动机宽度方向与车辆前后方向大致一致。
需要说明的是，在直列多气缸发动机中，气缸排列方向、作为发动机输出轴的曲轴16的中心轴方向(发动机输出轴方向)以及与该曲轴16相连结的进气凸轮轴21和排气凸轮轴26各自的中心轴方向一致。在下述记载中，有时将上述方向全部称为气缸排列方向(或车宽方向)。
下面只要没有特别说明，前侧指发动机宽度方向上的一侧(车辆前后方向上的前侧)，后侧指发动机宽度方向上的另一侧(车辆前后方向上的后侧)，左侧指发动机前后方向(气缸排列方向)上的一侧(车宽方向上的左侧，且发动机后侧，且动力总成单元P的靠变速器2一侧)，右侧指发动机前后方向(气缸排列方向)上的另一侧(车宽方向上的右侧，且发动机前侧，且动力总成单元P的靠发动机1一侧)。
并且，在下述记载中，上侧指在将动力总成单元P搭载到汽车100上的状态(以下又称为“车辆搭载状态”)下车高方向上的上侧，下侧指在车辆搭载状态下车高方向上的下侧。
另一方面，变速器2与发动机1的发动机输出轴方向一端相连结，且与该发动机1相邻的位置比气缸盖14更靠气缸体13一侧。具体而言，变速器2安装在发动机1的左侧的侧面上，且在气缸排列方向上与发动机1相邻，另一方面，在车高方向上布置在发动机1的气缸盖14(具体而言，如图4所示，是由气缸盖14枢轴支承的进气、排气凸轮轴21、26)的下方。
在发动机1的上方(具体而言是气缸盖14的上方)，设有覆盖发动机1的发动机罩4。发动机罩4将沿其下表面流动的行驶风引向发动机1后方(仅示于图2)。
(发动机的简略构成)
下面说明构成动力总成单元P的发动机1的简略构成。
在该构成例中，发动机1构成为前进气后排气式发动机。也就是说，发动机1包括发动机本体10、进气通路30以及排气通路50，发动机本体10具有四个气缸11，进气通路30布置在发动机本体10的前侧且经由进气道18与各气缸11连通，排气通路50布置在发动机本体10的后侧且经由排气道19与各气缸11连通。
进气通路30构成为供从外部引入的气体(新气)流过，并将该气体(新气)供给到发动机本体10的各气缸11内。在该构成例中，进气通路30在发动机本体10的前侧构成进气系统，该进气系统由引导气体的多个通路和增压器、中间冷却器等装置组成。
发动机本体10构成为使从进气通路30供来的气体与燃料的混合气在各气缸11内燃烧。具体而言，发动机本体10从下侧起依次具有油底壳12、安装在油底壳12上的气缸体13、承载并连结在气缸体13上的气缸盖14以及以形成为覆盖气缸盖14的气缸盖罩15。混合气燃烧所获得的动力经由设在气缸体13上的曲轴16输出到外部。
在气缸体13的内部，形成有四个所述气缸11。四个气缸11沿曲轴16的中心轴方向(也就是气缸排列方向)排成一列。四个气缸11分别形成为圆筒状，各气缸11的中心轴(以下称为“气缸轴”)互相平行地延伸，且与气缸排列方向垂直地延伸。下面，有时将图1所示的四个气缸11沿气缸排列方向从右侧起依次称为第一气缸11A、第二气缸11B、第三气缸11C、第四气缸11D。
每个气缸11的气缸盖14上，都形成有两个进气道18(仅图示出第一气缸11A)。两个进气道18在气缸排列方向上相邻，并分别与气缸11连通。
在两个进气道18上，分别设置有进气门(未图示)。进气门将构成在气缸11内的燃烧室与各进气道18之间开启和关闭。进气门由进气气门传动机构20在规定的时刻开启和关闭。
在该构成例中，如图4所示，进气气门传动机构20具有进气凸轮轴(凸轮轴)21和变更进气凸轮轴21的旋转相位的可变气门传动(可变气门正时(Variable Valve Timing))机构即进气电动S-VT(连续气门正时：Sequential-Valve Timing)22。进气电动S-VT22是发动机1的附属装置的一例。
进气凸轮轴21设在气缸盖14的内部，且以该进气凸轮轴21的中心轴方向与发动机输出轴方向大致一致的姿势被枢轴支承。进气凸轮轴21经由包括正时链条41的动力传递机构40与曲轴16相连结。动力传递机构40构成为将曲轴16的动力传递到进气凸轮轴，众所周知，曲轴16每旋转两周，使进气凸轮轴21旋转一周。
如图4所示，进气电动S-VT22安装在进气凸轮轴21的变速器2一侧的端部(也就是左端部)，且从气缸盖14的左侧面突出。如图4所示，进气电动S-VT22在车高方向上位于气缸盖14与气缸盖罩15的交界附近，且至少相对于气缸盖14向上方突出。另一方面，如图3所示，在车辆前后方向上，进气电动S-VT22位于气缸盖14的前侧部分。
进气电动S-VT22包括链轮22a、凸轮轴齿轮、行星齿轮以及S-VT电机22b，链轮22a上卷绕有正时链条41，且与曲轴联动着旋转，凸轮轴齿轮与凸轮轴联动着旋转，行星齿轮用于调节凸轮轴齿轮相对于链轮的旋转相位，S-VT电机22b驱动行星齿轮，省略详细图示。S-VT电机22b设在进气电动S-VT22中变速器2一侧的端部。
像这样构成的进气电动S-VT22构成为在规定的角度范围内连续地变更进气凸轮轴21的旋转相位。这样一来，进气门的开启时刻和关闭时刻就会连续地变化。需要说明的是，进气气门传动机构20也可以具有液压式的S-VT来代替电动S-VT。
每个气缸11的气缸盖14上，还形成有两个排气道19。两个排气道19分别与气缸11连通。
在两个排气道19上，分别设置有排气门(未图示)。排气门将构成在气缸11内的燃烧室与各排气道19之间开启和关闭。排气门由排气气门传动机构25在规定的时刻开启和关闭。
在该构成例中，如图4所示，排气气门传动机构25具有排气凸轮轴(凸轮轴)26和变更排气凸轮轴26的旋转相位的可变气门传动机构即排气电动S-VT27。排气电动S-VT27也是发动机1的附属装置的一例。
排气凸轮轴26设在气缸盖14的内部，且以与进气凸轮轴21相同的姿势被枢轴支承。即，排气凸轮轴26以相对于进气凸轮轴21平行的姿势布置，且在该进气凸轮轴21的后方与该进气凸轮轴21相邻。排气凸轮轴26由所述动力传递机构40驱动而转动。
排气电动S-VT27也安装在排气凸轮轴26的变速器2一侧的端部(也就是左端部)，且从气缸盖14的左侧面突出(也参照图10)。与进气电动S-VT22一样，排气电动S-VT27在车高方向上位于气缸盖14与气缸盖罩15的交界附近，且至少相对于气缸盖14向上方突出。另一方面，如图3所示，在车辆前后方向上，排气电动S-VT27位于气缸盖14的后侧部分，且在前后方向上与进气电动S-VT22相邻。
排气电动S-VT27采用包括链轮27a和S-VT电机27b的构成，该S-VT电机27b设在排气电动S-VT27中变速器2一侧的端部，详情省略。
排气通路50是供随混合气燃烧而从发动机本体10排出的尾气流动的通路。具体而言，排气通路50布置在发动机本体10的后侧，且与各气缸11的排气道19连通。在排气通路50上，经由未图示的排气歧管设置有尾气净化装置51。
在该构成例中，排气通路50构成排气系统，该排气系统由引导气体的多个通路和尾气净化装置51组成。
如图1所示，进气通路30连接于发动机本体10的前侧面(一侧面)，排气通路50连接于发动机本体10的后侧面(与所述一侧面相反侧的面)。在发动机本体10的外侧(图例中为左方)设有EGR装置60，EGR装置60构成为连接进气通路30与排气通路50。EGR装置60构成为使已燃气体的一部分作为外部EGR气体向进气通路30回流。具体而言，EGR装置60具有EGR通路61和EGR冷却器62，EGR通路61连接进气通路30与排气通路50，EGR冷却器62设在该EGR通路61的中途。
EGR通路61是供从排气通路50引出的已燃气体回流到进气通路30的通路。EGR通路61的上游端连接在排气通路50中的尾气净化装置51的下游。EGR通路61的下游端连接在进气通路30中的节气门(未图示)的下游。
EGR冷却器62为水冷式冷却器，供从水泵(发动机附件)71供来的冷却水流动，且构成为对从排气通路50引出的已燃气体进行冷却。
-发动机的冷却回路-
图5是示出发动机1的冷却回路C的简图。
如图5所示，发动机1的冷却回路C主要具有第一回路C1和第二回路C2，在第一回路C1中，从水泵71喷出的冷却水依次通过形成在气缸体13上的气缸体水套和形成在气缸盖14上的气缸盖水套而被吸入水泵71，第二回路C2从第一回路C1中的气缸体水套分支出来，在第二回路C2中，从水泵71喷出的冷却水绕过气缸盖水套之后被吸入水泵71。
如图5所示，EGR冷却器62设在第二回路C2的中途，且连接在该第二回路C2中气缸盖水套的正下游。因此，从EGR冷却器62流出的冷却水通过未图示的加热器芯体后被吸入水泵71。
需要说明的是，冷却回路C除了第一回路C1和第二回路C2以外，还包括第三回路，第三回路从第一回路C1中的气缸盖水套分支出来，在第三回路中，冷却水通过节气门、形成在排气道19周围的水套而被吸入水泵71，详情省略。
在图4所示的发动机1中，作为各种发动机附件的一例，安装有用于压送燃料的燃料泵65。如图4所示，在气缸排列方向上，燃料泵65隔着发动机1的靠变速器2一侧的端面(也就是左侧面10L)布置在与变速器2相反的一侧。
(变速器周边的构成)
正如已经说明过的那样，在如所述那样构成的发动机1的左侧面上，组装有变速器2。下面，对发动机1的变速器2周边的构成依次进行说明。
-动力传递机构-
图6是示出发动机1的动力传递机构40的图，图7是示出覆盖该动力传递机构40的正时链条罩43的图，图8是示出在仅拆下正时链条罩43中第二罩部43b后的情况的图。
动力传递机构40设为经由正时链条41传递动力的齿轮驱动系统，且设在发动机1的靠变速器2一侧的侧面(具体而言是发动机1的左侧面)。即，动力传递机构40在车宽方向上位于发动机1与变速器2之间。
动力传递机构40构成为驱动包括所述进气凸轮轴21和排气凸轮轴26等的各部分。详细而言，动力传递机构40包括第一驱动机构40a和第二驱动机构40b，第一驱动机构40a用于驱动燃料泵65，第二驱动机构40b用于驱动进气凸轮轴21和排气凸轮轴26。此处，正时链条41具有第一链条41a和第二链条41b这两个链条，第一链条41a用于在第一驱动机构40a中传递动力，第二链条41b用于在第二驱动机构40b中传递动力。
具体而言，第一驱动机构40a具有第一链轮16a、第二链轮65a、第一链条41a以及第一自动张紧器42a，第一链轮16a设在曲轴16的左端部，第二链轮65a设在燃料泵65的左端部，第一链条41a卷挂在第一链轮16a与第二链轮65a之间，第一自动张紧器42a对第一链条41a赋予张力。
详细而言，由图6可看出，第一链轮16a在车高方向上位于气缸体13的下半部，且在车辆前后方向上位于气缸体13的中央部。
相对于此，第二链轮65a在车高方向上位于气缸体13的中央部，且在车辆前后方向上位于气缸体13的前端部。
另一方面，第二驱动机构40b具有第三链轮65b、链轮22a、链轮27a、第二链条41b以及第二自动张紧器42b，第三链轮65b设在燃料泵65中第二链轮65a的左方且内周侧，链轮22a构成进气电动S-VT22，链轮27a构成排气电动S-VT27，第二链条41b卷挂在第三链轮65b、链轮22a、27a之间，第二自动张紧器42b对第二链条41b赋予张力。
详细而言，与第二链轮65a一样，第三链轮65b在车高方向上位于气缸体13的中央部，且在车辆前后方向上位于气缸体13的前端部。
与进气电动S-VT22以及排气电动S-VT27一样，链轮22a、27a在车高方向上位于气缸盖14与气缸盖罩15的交界附近，且比气缸盖14更靠上方。另一方面，在车辆前后方向上，链轮22a、27a前后并排布置。
当曲轴16转动后，其动力就会经由第一链轮16a、第一链条41a以及第二链轮65a传递到燃料泵65。燃料泵65由传递来的动力驱动。
另一方面，当从曲轴16传递来的动力使第二链轮65a转动后，燃料泵65的第三链轮65b也会转动。这样一来，该动力就经由第二链条41b传递给链轮22a、27a。传递来的动力使进气凸轮轴21和排气凸轮轴26转动。这样一来，进气门和排气门就会动作。
像这样构成的动力传递机构40由正时链条罩(罩)43覆盖。该正时链条罩43与气缸盖14和气缸体13分别对应而设，且覆盖发动机1的左侧面(具体而言是气缸体13、气缸盖14以及气缸盖罩15的左侧面)。
正时链条罩43在车宽方向上位于发动机1与变速器2之间。具体而言，正时链条罩43紧固在发动机1的左侧面上，另一方面，在该紧固状态下，该罩43的左表面组装有变速器2。即，发动机1和变速器2经由正时链条罩43构成一体的单元。
该第一实施方式所涉及的正时链条罩43由第一罩部43a和第二罩部43b构成，第一罩部43a构成为组装有变速器2，第二罩部43b布置在该第一罩部43a的上方，且覆盖气缸盖14的靠变速器2一侧的侧部。
具体而言，如图8～图6所示，第一罩部43a安装在气缸体13的左侧面，且设有用于将曲轴16的插孔、变速器2一起紧固的紧固部等。
相对于此，第二罩部43b安装在气缸盖14和气缸盖罩15的左侧面上，且分别与链轮22a、27a对应的地方有开口(省略图示)。因此，如果将第二罩部43b安装到发动机1上，则链轮22a、27a就会经由上述开口从第二罩部43b露出，S-VT电机22b、27b安装在该露出的部分。如图7所示，在安装有S-VT电机22b、27b的状态下，进一步安装保护器，由此分别构成进气电动S-VT22和排气电动S-VT27。
需要说明的是，如图4简略示出的那样，在发动机1的与变速器2相反一侧的侧部(具体而言是发动机1的右侧部)，设有带驱动式动力传递机构(发动机附件驱动机构)70(参照图2)。即，动力传递机构(发动机附件驱动机构)70构成为驱动水泵71、空调机(未图示)等发动机1的各种发动机附件。
-EGR装置-
图9是示出从左方观察到的作为可变气门传动机构的进气电动S-VT22和排气电动S-VT27与EGR装置60的相对位置关系。图10是从上方观察到的该相对位置关系的图，图11是从前方观察到的该相对位置关系的图。图12是示出从左斜前方观察到的EGR冷却器62的支承构造的图，图13是示出从左斜后方观察到的EGR冷却器62的支承构造的图。
如图9所示，构成EGR装置60的EGR通路61从排气通路50中的尾气净化装置51的下游侧分支出来，且与进气通路30相连。
正如已经说明过的那样，在EGR通路61的中途，设有对通过该EGR通路61的气体进行冷却的EGR冷却器62。下面，将EGR通路61中将排气通路50与EGR冷却器62相互连接起来的部分称为上游侧EGR通路61a，另一方面，将EGR通路61中将EGR冷却器62与进气通路30相互连接起来的部分称为下游侧EGR通路61b。
具体而言，如图10～图12所示，上游侧EGR通路61a沿排气通路50的左侧部向斜上前方延伸后，为了不与发动机本体10的左侧部互相干扰而转向左方。然后，上游侧EGR通路61a再次向斜上前方延伸到EGR冷却器62。正如已经说明过的那样，上游侧EGR通路61a的上游端连接在排气通路50中的尾气净化装置51的下游侧，另一方面，上游侧EGR通路61a的下游端(前端)与EGR冷却器62的上游端(后端)相连。
更详细而言，如图9和图10所示，上游侧EGR通路61a在车高方向上布置在变速器2的后端部的上方，另一方面，在车宽方向上布置在与进气电动S-VT22和排气电动S-VT27大致相同的位置。并且，在上游侧EGR通路61a上安装有第一支架63。上游侧EGR通路61a经由该第一支架63由变速器2支承，省略图示。
EGR冷却器62形成为相对于前后方向略微倾斜的方筒状，至少在车辆搭载状态下，EGR冷却器62以两端的开口分别倾斜地朝向前、后方向的姿势布置。EGR冷却器62的上游端指向斜后下方，正如已经说明过的那样，EGR冷却器62的上游端与上游侧EGR通路61a的下游端相连。另一方面，EGR冷却器62的下游端(前端)指向斜上前方，且与下游侧EGR通路61b的上游端(后端)相连。
如图10等所示，EGR冷却器62的与气体流动方向垂直的截面(也就是流路截面积)比上游侧EGR通路61a和下游侧EGR通路61b的流路截面大。
更详细而言，如图9、图10以及图11所示，EGR冷却器62沿气缸盖14的靠变速器2一侧的左侧面布置，由图11可看出，在车宽方向上，EGR冷却器62布置为该EGR冷却器62和安装在该左侧面上的第二罩部43b彼此远离对方。
EGR装置60布置为：在从气缸盖14一侧朝向气缸体13一侧的方向(在该构成例中，实质上与车高方向相同)上，EGR装置60比进气电动S-VT22及排气电动S-VT27更靠气缸体13一侧，且沿该方向观察时，EGR装置60的至少一部分与进气S-VT22及排气电动S-VT27重合。
此处，图4和图11的双向箭头X1、图9的双向箭头X2、图10的双向箭头X3分别示出EGR冷却器62与排气电动S-VT27的相对位置关系。如上述双向箭头X1～X3所示，EGR装置60布置为：沿从气缸盖14一侧朝向气缸体13一侧的方向观察该气缸体13一侧，EGR冷却器62与排气电动S-VT27重合。即，在各图的双向箭头X1～X3所示的区间中，EGR冷却器62与排气电动S-VT27重合。
即，如图10所示，EGR冷却器62布置为：在车高方向上位于排气电动S-VT27的下方(尤其是正下方)，且位于变速器2的上方(尤其是正上方)(即，在车高方向上，位于排气电动S-VT27与变速器2之间)，且从该方向上的上侧观察时，EGR冷却器62与排气电动S-VT27重合。
而且，如图12～图13所示，在EGR冷却器62上设有第二支架64，EGR冷却器62经由该第二支架64由变速器2支承。具体而言，设在EGR冷却器62上的第二支架64紧固在变速器2上表面的车辆前后方向的中央部。
下游侧EGR通路61b沿气体的流动方向随着从上游侧往下游侧而从下方向上方延伸。详细而言，如图9和图10所示，下游侧EGR通路61b构成为沿发动机1的左侧部向斜上前方延伸后，转向大致前方。正如已经说明过的那样，下游侧EGR通路61b的上游端(后端)与EGR冷却器62的下游端相连。另一方面，下游侧EGR通路61b的下游端(前端)与进气通路30的后部相连。
更详细而言，如图9、图10以及图11所示，与EGR冷却器62一样，下游侧EGR通路61b沿气缸盖14的靠变速器2一侧的左侧面布置，在车宽方向上，下游侧EGR通路61b布置为该下游侧EGR通路61b和安装在该左侧面上的第二罩部43b彼此远离对方。
并且，如图10所示，下游侧EGR通路61b在车高方向上位于进气电动S-VT22的下方(尤其是正下方)，且位于变速器2的上方(尤其是正上方)(即，在车高方向上，位于进气电动S-VT22与变速器2之间)。
-关于动力总成单元的紧凑化-
像所述第一实施方式那样，有时会对包括EGR装置60的发动机1安装进气电动S-VT22和排气电动S-VT27。这种可变气门传动机构安装在进气、排气凸轮轴21、26的左端部，此时，根据该可变气门传动机构与EGR装置60的位置关系，尤其是根据该可变气门传动机构与EGR装置60的EGR冷却器62的相对位置关系，会导致发动机1的体积变大。这一点不利于实现动力总成单元P的紧凑化。
然而，如图4所示，在发动机1中安装有进气电动S-VT22和排气电动S-VT27的部分向发动机输出轴方向的一端侧突出。在像这样突出的部分的下方划分出空间，因此能够利用该空间来布置EGR装置60。
如图10所示，尤其是通过布置为从上侧观察发动机1时，EGR装置60的至少一部分(具体而言是EGR冷却器62)与作为可变气门传动机构的排气电动S-VT27(也就是在发动机1中向发动机输出轴方向的左端侧突出的部分)重合，能够缩短发动机1在发动机输出轴方向上的尺寸。这样一来，能够实现动力总成单元P的紧凑化。
这样一来，能够使动力总成单元P紧凑。
与EGR通路61等构成EGR装置60的其他要素相比，EGR冷却器62的与气体流动方向垂直的截面较大。如图10所示，通过使这种EGR冷却器62相对于排气电动S-VT27重合，有利于实现发动机1的紧凑化，进而实现动力总成单元P的紧凑化。
一般而言，在采用电动式可变气门传动机构的情况下，需要抑制热伤害。
另一方面，EGR冷却器62能够对作为外部EGR气体回流的气体进行冷却。因此，与EGR通路61中的EGR冷却器的上游侧部分即上游侧EGR通路61a相比，在EGR通路61中的EGR冷却器的下游侧部分即下游侧EGR通路61b中，流动的气体的温度相对较低。
如图10所示，因为EGR装置60中温度相对较低的下游侧EGR通路61b位于进气电动S-VT22的下方，所以能够抑制对进气电动S-VT22的热伤害。
如图4所示，进气电动S-VT22安装在进气凸轮轴21的变速器2一侧的左端部，排气电动S-VT27安装在排气凸轮轴26的变速器2一侧的左端部。这样一来，该左端部向发动机输出轴方向(也就是凸轮轴的中心轴方向)上的左侧突出，变速器2位于其下方。因此，在像这样突出的部分与变速器2之间划分出空间，其结果是，能够利用该空间来布置EGR装置60。这样一来，有利于实现发动机1的紧凑化，进而实现动力总成单元P的紧凑化。
一直以来，通常让气缸盖14支承EGR装置60。然而，在采用这样的构成的情况下，为了维修进气、排气凸轮轴21、26的周边，如为了进行气门传动机构系统的部件更换作业等而要拆下气缸盖14时，需要事先从气缸盖14上拆下EGR装置。
然而，因为EGR装置60由连接发动机1的排气通路50与进气通路30的EGR通路61、用于对已燃气体进行冷却的EGR冷却器62等多个装置构成，所以将EGR装置60从气缸盖14上拆下时很费事，不利于顺利地维修发动机1。在此情况下，还必须留出保管拆下后的EGR装置60的空间，为了实现顺利的维修，在这一点上也存在改善的余地。
于是，也能够想到让车身支承EGR装置60，但在采用这样的支承构造的情况下，当随发动机1的运转而产生的振动经由进气通路30和排气通路50输入EGR装置60时，该振动可能会经由EGR装置60传递到车身上。该情况会导致NVH性能变差，从这一点看非优选。
相对于此，如图12所示，本实施方式所涉及的EGR装置60由变速器2支承，而不是由气缸盖14支承。因此，当要拆下气缸盖14时，不需要从该气缸盖14上拆下EGR装置60的工序。其结果是，能够削减工序数，进而提高动力总成单元P的维修性。
并且，与让车身支承EGR装置60的构成相比，能够抑制经由EGR装置60传递的振动。这一点有助于确保NVH性能。
这样一来，能够在不使NVH性能变差的情况下，提高动力总成单元P的维修性。
<第二实施方式>
下面，作为第二实施方式，对搭载在前置后驱式四轮车(所谓的FR车)上的动力总成单元P’进行说明。图14是与图4对应的图，示出FR车的动力总成单元P’的简略布局。
下面，省略与第一实施方式相同的构成的说明。
动力总成单元P’包括发动机1’和与该发动机1’相连结的变速器2’。发动机1’设为直列四缸的纵置发动机，发动机前后方向(气缸排列方向)与车辆前后方向大致一致，且发动机宽度方向与车宽方向大致一致。另一方面，变速器2’通过传递发动机1’的输出，经由后驱传动轴(propeller shaft)(未图示)驱动传动轴旋转。
与第一实施方式一样，发动机盖104构成为在车辆前后方向上从前方朝向后方逐渐变高。
此处，发动机1’以让发动机输出轴沿车辆前后方向延伸，且进气电动S-VT22’和排气电动S-VT27’朝向作为分隔壁的前围板103的姿势布置。另一方面，变速器2’与发动机1’的后侧相邻，并在发动机1’的后方，插入前围板103的隧道部T。
与第一实施方式一样，燃料泵65’隔着发动机1’的左侧面(也就是左侧面10L)布置在与变速器2’相反的一侧。这一点等于：在车辆前后方向上，燃料泵65’布置在发动机1’的左侧面10L的前方。并且，考虑到发动机1’的后方布置有前围板103，在例如车辆发生碰撞时，有助于防止燃料泵65’与前围板103接触。
与第一实施方式一样，EGR装置60’布置为：在车高方向上布置在进气电动S-VT22’和排气电动S-VT27’与变速器2’之间，且从该方向上的上侧观察时，该EGR装置60’的至少一部分与进气电动S-VT22’和排气电动S-VT27’重合，省略详细图示。通过这样布置，与第一实施方式一样，能够使动力总成单元P’紧凑。
与第一实施方式一样，EGR装置60’沿气缸盖14’的靠变速器2’一侧的侧部(后侧部)布置，且经由支架(第二支架64’)由变速器2’支承。通过采用这样的支承构造，能够与第一实施方式一样，在不使NVH性能变差的情况下，提高动力总成单元P’的维修性。
近年来，从提高汽车100’的外观美观性和空气动力特性的观点出发，需要降低发动机盖104的高度。为了在不变更动力总成单元P’本身的尺寸的情况下降低发动机盖104整体的高度，考虑到在普通汽车中从前侧朝向后侧发动机盖104逐渐变高这一点，则需要将动力总成单元P’尽可能地布置到后方，且将可变气门传动机构等可能相对于气缸盖14’和气缸体13’向上方突出的装置设在发动机1’的后侧。
如图14所示，发动机1’以使进气电动S-VT22’和排气电动S-VT27’朝向布置在该发动机1’的后方的前围板103的姿势布置。这样的姿势就等于将进气电动S-VT22’和排气电动S-VT27’设在发动机1’的后侧，有利于降低发动机盖104整体的高度。
并且，在这样的姿势下，如果像前面所述那样构成进气电动S-VT22’和排气电动S-VT27’与EGR装置60的相对位置关系，就能够缩短发动机1’在发动机输出轴方向上的尺寸，也就是能够缩短发动机1’在车辆前后方向上的尺寸。这样一来，由于缩短发动机1’在车辆前后方向上的尺寸，所以能够将发动机1’相应地布置到更后方，而使其接近前围板103。其结果是，能够降低发动机盖104整体的高度。
将变速器2’插入隧道部T后，能够将动力总成单元P’整体布置到发动机室R的后侧。这一点也有助于降低发动机盖104整体的高度。
<第三实施方式>
下面，作为第三实施方式，对搭载在前置后驱式四轮HV车上的动力总成单元P”进行说明。图15是与图4对应的图，示出HV车的动力总成单元P”的简略布局。
下面，省略与第一、第二实施方式相同的构成的说明。
动力总成单元P”包括发动机1”、与该发动机1”相连结的变速器2”以及设置在发动机1”与变速器2”之间的HV电机(电机)M。与第二实施方式一样，发动机1”设为直列四缸的纵置发动机，发动机前后方向(气缸排列方向)与车辆前后方向大致一致，且发动机宽度方向与车宽方向大致一致。
此处，发动机1”以使进气电动S-VT22”和排气电动S-VT27”朝向前围板103的姿势布置。另一方面，变速器2”隔着HV电机M位于发动机1”的后侧，并在发动机1”的后方，插入前围板103的隧道部T。
与第一、第二实施方式不同，EGR装置60”布置为：在车高方向上布置在进气电动S-VT22”和排气电动S-VT27”与HV电机M之间，且从该方向上的上侧观察时，该EGR装置60”的至少一部分与进气电动S-VT22”和排气电动S-VT27”重合，省略详细图示。通过这样布置，与第一、第二实施方式一样，能够使动力总成单元P”紧凑。
与第一、第二实施方式不同，EGR装置60”沿气缸盖14’的靠HV电机M一侧的侧部(后侧部)布置，且经由支架(第二支架64”)由HV电机M支承。通过采用这样的支承构造，能够与第一、第二实施方式一样，在不使NVH性能变差的情况下，提高动力总成单元P”的维修性。
(其他实施方式)
在第一到第三实施方式中，对在发动机1的后侧布置进气电动S-VT22、排气电动S-VT27以及EGR装置60的构成进行了说明，但不限于该构成。例如，还可以将进气电动S-VT22、排气电动S-VT27以及EGR装置60布置在发动机1的前侧。
在第一实施方式中，EGR冷却器62构成为仅由变速器2支承，但不限于该构成。例如，还可以让气缸体13和变速器2支承EGR冷却器62。在采用这样的支承构造的情况下，气缸盖14周边的维修性也是良好的。
在第一实施方式中，动力传递机构40设为经由正时链条41传递动力的齿轮驱动系统，但不限于该构成。例如，还可以是皮带式驱动系统。
-符号说明-
1 发动机
2 变速器
21 进气凸轮轴(凸轮轴)
22 进气电动S-VT(可变气门传动机构)
26 排气凸轮轴(凸轮轴)
27 排气电动S-VT(可变气门传动机构)
30 进气通路
50 排气通路
60 EGR装置
61 EGR通路
61b 下游侧EGR通路
62 EGR冷却器
65 燃料泵
100 汽车(车辆)
103 前围板(分隔壁)
104 发动机盖
P 动力总成单元(车辆动力总成单元)
R 发动机室
T 隧道部

Claims (7)

1.一种车辆动力总成单元，包括发动机，该发动机具有发动机本体、凸轮轴、可变气门传动机构、进气通路、排气通路以及EGR装置，所述发动机本体具有气缸体和与该气缸体相连结的气缸盖，所述凸轮轴设置在所述气缸盖内，且沿发动机前后方向延伸，所述可变气门传动机构安装在所述凸轮轴的一端部，且变更该凸轮轴的旋转相位，所述进气通路连接于所述发动机本体的一侧面，所述排气通路连接于所述发动机本体的与所述一侧面相反侧的面，所述EGR装置设在所述发动机本体的外侧，且连接所述进气通路与所述排气通路，其特征在于：
所述EGR装置布置为：在从所述气缸盖一侧朝向所述气缸体一侧的方向上，所述EGR装置比所述可变气门传动机构更靠所述气缸体一侧，且沿该方向观察时，所述EGR装置的至少一部分与所述可变气门传动机构重合。
2.根据权利要求1所述的车辆动力总成单元，其特征在于：
所述EGR装置具有EGR通路和EGR冷却器，所述EGR通路连接所述进气通路与所述排气通路，所述EGR冷却器设在该EGR通路的中途，
所述EGR装置布置为：沿从所述气缸盖一侧朝向所述气缸体一侧的方向观察时，所述EGR冷却器与所述可变气门传动机构重合。
3.根据权利要求2所述的车辆动力总成单元，其特征在于：
所述可变气门传动机构构成为电动式机构，
在所述可变气门传动机构的下方，布置有所述EGR冷却器和所述EGR通路中的所述EGR冷却器的下游侧部分。
4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的车辆动力总成单元，其特征在于：
包括变速器，所述变速器与所述气缸体的发动机输出轴方向一端相连结，
所述可变气门传动机构安装在所述凸轮轴的所述变速器一侧的端部，且所述EGR装置布置在所述可变气门传动机构与所述变速器之间。
5.根据权利要求4所述的车辆动力总成单元，其特征在于：
所述EGR装置由所述变速器支承。
6.根据权利要求4或5所述的车辆动力总成单元，其特征在于：
搭载有所述发动机的发动机室由发动机盖和分隔壁构成，
所述发动机盖布置在所述发动机的上方，且构成为在车辆前后方向上从前侧朝向后方逐渐变高，
所述分隔壁布置在所述发动机的后方，且构成所述发动机室的至少后表面，
在所述分隔壁上设有隧道部，所述隧道部位于所述发动机的后方，且沿车辆前后方向延伸，
所述发动机以让该发动机的发动机输出轴沿车辆前后方向延伸且该发动机的靠所述可变气门传动机构一侧的端部朝向所述分隔壁的姿势布置，
所述变速器位于所述发动机的后方，且插入所述隧道部。
7.根据权利要求6所述的车辆动力总成单元，其特征在于：
在所述发动机上安装有燃料泵，
在车辆前后方向上，所述燃料泵布置在所述发动机的靠所述变速器一侧的端面前方。
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