JP2009074552A - Vehicle body mounting structure for exhaust system heat exchanger - Google Patents

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知樹 馬渕
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger capable of suppressing retention of air bubbles within the exhaust system heat exchanger. <P>SOLUTION: An exhaust system mounting structure 10 for a vehicle is provided with the exhaust system heat exchanger 14 which is arranged slantly so that its one end side in the longitudinal direction is positioned on the upper side in the vehicle body vertical direction compared to the other end side and performs heat exchange between exhaust gas and engine cooling water; and with a cooling water outlet pipe 64 communicated with the uppermost part in the vehicle body vertical direction on a flow passage of engine cooling water within the exhaust system heat exchanger 14 from the upper side in the vehicle body vertical direction. The cooling water outlet pipe 64 also functions as an air vent part for discharging air bubbles in the engine cooling water. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば自動車等の排気ガスと冷媒との熱交換を行う排気系熱交換器を車体に搭載するための排気系熱交換器の車体搭載構造に関する。   The present invention relates to a vehicle body mounting structure of an exhaust system heat exchanger for mounting an exhaust system heat exchanger for exchanging heat between an exhaust gas of an automobile or the like and a refrigerant on the vehicle body.

エンジンの排気ガスを排出するための排気系における触媒コンバータとマフラとの間に、排気ガスとエンジン冷却水との熱交換を行う排気系熱交換器を配設した構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−105464号公報
There is known a structure in which an exhaust system heat exchanger for exchanging heat between exhaust gas and engine cooling water is disposed between a catalytic converter and a muffler in an exhaust system for exhausting engine exhaust gas (for example, , See Patent Document 1).
JP 2006-105464 A

本発明は、排気系熱交換器内での気泡の滞留を抑制することができる排気系熱交換器の車体搭載構造を得ることが目的である。   An object of the present invention is to obtain a vehicle body mounting structure of an exhaust system heat exchanger that can suppress the retention of bubbles in the exhaust system heat exchanger.

請求項1記載の発明に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、長手方向の一端側が他端側よりも車体上下方向の上側に位置するように傾斜して配置され、排気ガスと冷却液との熱交換を行う排気系熱交換器と、前記排気系熱交換器の前記冷却液の流路における車体上下方向の最上部に車体上下方向の上側から連通されたガス抜き部と、を備えている。   The vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to the first aspect of the present invention is disposed so as to be inclined such that one end side in the longitudinal direction is located above the other end side in the vertical direction of the vehicle body. An exhaust system heat exchanger that exchanges heat with the exhaust system, and a gas vent that communicates from the upper side in the vertical direction of the vehicle body to the uppermost part in the vertical direction of the vehicle body in the flow path of the coolant of the exhaust system heat exchanger. ing.

請求項1記載の排気系熱交換器の車体搭載構造では、例えば排気ガスを排出するエンジンの停止等に伴って冷却液の循環が停止された場合に、排気系熱交換器の余熱によって冷却液が沸騰して気泡が生じ得る。この気泡は、排気系熱交換器の冷却液流路における最上部に連通するガス抜き部に集まり、又は該ガス抜き部を経由して排出され、排気系熱交換器内での気泡の滞留を抑制することができる。   In the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to claim 1, for example, when the circulation of the coolant is stopped due to the stop of the engine that discharges the exhaust gas, the coolant Can boil to form bubbles. These bubbles gather at the gas vent connected to the uppermost part of the coolant flow path of the exhaust system heat exchanger or are discharged through the gas vent to prevent the bubbles from staying in the exhaust system heat exchanger. Can be suppressed.

請求項2記載の発明に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、請求項1記載の排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記ガス抜き部は、前記排気系熱交換器における冷却液の流路に対する該冷却液の入口部及び出口部の少なくとも一方である。   A vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to a second aspect of the present invention is the vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to claim 1, wherein the degassing portion is a coolant in the exhaust system heat exchanger. At least one of an inlet portion and an outlet portion of the coolant with respect to the flow path.

請求項2記載の排気系熱交換器の車体搭載構造では、車体に対し傾斜して支持された排気系熱交換器における冷却液流路の最上部に該冷却液の入口部及び出口部の何れか一方又は双方が設けられており、該入口部又は出口部から、冷却液流路で生成された気泡が排出される。   In the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to claim 2, any one of the inlet part and the outlet part of the coolant is provided at the uppermost part of the coolant channel in the exhaust system heat exchanger supported by being inclined with respect to the vehicle body. Either or both of them are provided, and bubbles generated in the coolant flow path are discharged from the inlet or outlet.

請求項3記載の発明に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、請求項1又は請求項2記載の排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記排気系熱交換器は、外郭を成すシェルが前記冷却液の流路の外壁を構成しており、前記ガス抜き部は、前記シェルの車体上下方向の最上部に設けられている。   A vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to a third aspect of the present invention is the vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the exhaust system heat exchanger forms an outer shell. The shell constitutes the outer wall of the flow path of the coolant, and the gas vent is provided at the uppermost part of the shell in the vertical direction of the vehicle body.

請求項3記載の排気系熱交換器の車体搭載構造では、冷却液流路が排気系熱交換器の最外層を構成しているので、換言すれば、冷却液はシェルを介して外気と熱交換(外気による冷却)可能であるため、沸騰による気泡発生自体が抑制される。また、シェルにガス抜き部を設けるため、構造が簡単である。   In the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to claim 3, since the coolant flow path constitutes the outermost layer of the exhaust system heat exchanger, in other words, the coolant flows between the outside air and heat through the shell. Since exchange (cooling by outside air) is possible, bubble generation itself due to boiling is suppressed. In addition, since the gas vent is provided in the shell, the structure is simple.

また、以下の態様の排気系熱交換器の車体搭載構造が考えられる。   Moreover, the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger of the following aspects can be considered.

第1の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、車体フロアの下側に配置され排気ガスと冷媒との熱交換を行う排気系熱交換器の車体上下方向における最下部が、車体骨格の車体上下方向における最下部よりも車体上下方向の上側に位置している。   The vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to the first aspect is such that the lowest part in the vertical direction of the vehicle body of the exhaust system heat exchanger that is disposed below the vehicle body floor and performs heat exchange between the exhaust gas and the refrigerant is It is located above the lowest part of the skeleton in the vertical direction of the vehicle body in the vertical direction of the vehicle body.

この車体搭載構造では、車体骨格が排気系熱交換器よりも車体上下方向の下方に張り出しているため、路面干渉を生じる場合には、車体骨格が路面に当接し易い。このため、排気系熱交換器は、路面干渉に対し保護される。   In this vehicle body mounting structure, the vehicle body skeleton protrudes below the exhaust system heat exchanger in the vertical direction of the vehicle body. Therefore, when road surface interference occurs, the vehicle body skeleton easily comes into contact with the road surface. For this reason, the exhaust system heat exchanger is protected against road surface interference.

このように、本態様の排気系熱交換器の車体搭載構造では、車体フロア下に配置された排気系熱交換器を良好に保護することができる。なお、本発明における排気系熱交換器(における最下部)は、排気ガスと冷媒との熱交換が行われる部分(の最下部)であれば足り、付属部品等が車体骨格よりも車体上下方向の下側に突出していても良い。   Thus, in the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to this aspect, the exhaust system heat exchanger disposed under the vehicle body floor can be well protected. The exhaust heat exchanger (the lowermost part) in the present invention is sufficient if it is a part (the lowermost part) in which heat exchange between the exhaust gas and the refrigerant is performed. You may protrude below.

第2の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、第1の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記車体骨格は、前記排気系熱交換器の長手方向一端側に対し車体上下方向の下側に位置する第1部材と、前記排気系熱交換器の長手方向他端側に対し車体上下方向の下側に位置する第2部材とを含む。   The vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to the second aspect is the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to the first aspect, wherein the vehicle body skeleton is one end side in the longitudinal direction of the exhaust system heat exchanger. On the other hand, a first member positioned on the lower side of the vehicle body vertical direction and a second member positioned on the lower side of the vehicle body vertical direction with respect to the other longitudinal end side of the exhaust system heat exchanger.

この車体搭載構造では、排気系熱交換器の長手方向の一端側が第1部材によって路面干渉等に対し保護されると共に、該熱交換器の長手方向の他端側が第2部材によって路面干渉等に対し保護されている。このため、排気系熱交換器が路面等と干渉することが効果的に防止される。   In this vehicle body mounting structure, one end of the exhaust heat exchanger in the longitudinal direction is protected against road surface interference by the first member, and the other end in the longitudinal direction of the heat exchanger is protected from road interference by the second member. Protected against. For this reason, it is effectively prevented that the exhaust system heat exchanger interferes with the road surface or the like.

第3の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、第2の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記排気系熱交換器は、車体前後方向に長手とされており、前記第1部材の車体上下方向の最下部は、該第1部材に対し車体前後方向の後側に位置する前記第2部材の車体上下方向の最下部よりも車体上下方向の上側に位置する。   A vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to a third aspect is the vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to the second aspect, wherein the exhaust system heat exchanger is elongated in the longitudinal direction of the vehicle body. And the lowermost portion of the first member in the vehicle body vertical direction is located above the lowermost portion of the second member in the vehicle body vertical direction relative to the first member in the vehicle body vertical direction. To do.

この排気系熱交換器の車体搭載構造では、第1及び第2部材のうち相対的に車体前後方向の後側に位置する第2部材が、第1部材に対して車体上下方向の下側に張り出しているため、車体フロア下を流れる走行風の一部は、第2部材によって流れ方向が排気系熱交換器側に案内される。これにより、例えば排気系熱交換器の冷媒が過熱されることが防止される。   In the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger, the second member, which is relatively located on the rear side in the front-rear direction of the vehicle body, is located on the lower side in the vehicle vertical direction with respect to the first member. Due to the overhang, a part of the traveling wind flowing under the vehicle body floor is guided to the exhaust system heat exchanger side by the second member. Thereby, for example, the refrigerant of the exhaust system heat exchanger is prevented from being overheated.

第4の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、第1〜第3の何れか1つの態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記排気系熱交換器は、車体前後方向に長手とされ、前記車体フロアに設けられたフロアトンネルに配置されており、前記車体骨格は、それぞれ車体前後方向に長手とされ、前記車体フロアにおける前記フロアトンネルの車体上下方向下向きの開口端部に対する車幅方向両側から前記排気系熱交換器よりも車体上下方向下側に突出して設けられた一対のトンネルサイドリインフォースメントを含む。   A vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to a fourth aspect is the vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to any one of the first to third aspects. Longitudinal in the front-rear direction and disposed in a floor tunnel provided on the vehicle body floor, and the vehicle body skeleton is elongated in the vehicle body front-rear direction, and the vehicle body floor has a downward opening in the vehicle body vertical direction of the floor tunnel. A pair of tunnel side reinforcements provided so as to protrude from the both sides in the vehicle width direction with respect to the end portion to the vehicle body vertical direction lower side than the exhaust system heat exchanger are included.

この車体搭載構造では、車体フロアの外面(車体上下方向の下面)側に、フロアトンネルの下向き開口端に沿ってトンネルサイドリインフォースメントが配設されており、このトンネルサイドリインフォースメントの車体上下方向の下端が、フロアトンネルに配設された排気系熱交換器の最下部よりも車体上下方向の下側に張り出している。すなわち、排気系熱交換器は、その長手方向の各部がトンネルサイドリインフォースメントによって、路面等と干渉することが効果的に防止される。   In this vehicle body mounting structure, tunnel side reinforcement is disposed along the downward opening end of the floor tunnel on the outer surface (lower surface in the vertical direction of the vehicle body) of the vehicle body floor. The lower end protrudes below the vehicle body in the vertical direction from the lowest part of the exhaust system heat exchanger disposed in the floor tunnel. In other words, the exhaust system heat exchanger is effectively prevented from interfering with the road surface and the like by each part in the longitudinal direction due to tunnel side reinforcement.

第5の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、車体前後方向に長手とされて車体フロアの下側に配置され、排気ガスと冷媒との熱交換を行う排気系熱交換器と、前記排気系熱交換器の前端側に対し車体上下方向の下側に配置された第1部材と、前記排気系熱交換器の後端側に対する車体上下方向の下側に配置されると共に、車体上下方向の最下部が前記第1部材の車体上下方向の最下部よりも車体上下方向の下側に位置する第2部材と、を備えている。   The vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to the fifth aspect is arranged in the longitudinal direction of the vehicle body and disposed below the vehicle body floor, and an exhaust system heat exchanger that performs heat exchange between the exhaust gas and the refrigerant. A first member disposed on the lower side in the vehicle body vertical direction with respect to the front end side of the exhaust system heat exchanger, and disposed on the lower side in the vehicle body vertical direction with respect to the rear end side of the exhaust system heat exchanger, A lowermost member in the vertical direction of the vehicle body, and a second member positioned on a lower side of the vertical direction of the vehicle body relative to a lowermost portion of the first member in the vertical direction of the vehicle body.

この排気系熱交換器の車体搭載構造では、第2部材が、該第2部材の車体前後方向の前側に位置する第1部材に対して車体上下方向の下側に張り出しているため、車体フロア下を流れる走行風の一部は、第2部材によって排気系熱交換器側に案内(流れ方向が変換)される。これにより、例えば排気系熱交換器の冷媒が過熱されることが防止される。   In this vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger, the second member projects downward in the vehicle body vertical direction with respect to the first member located on the front side of the vehicle body longitudinal direction of the second member. A part of the traveling wind flowing below is guided (flow direction is changed) to the exhaust system heat exchanger side by the second member. Thereby, for example, the refrigerant of the exhaust system heat exchanger is prevented from being overheated.

第6の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、第3又は第5の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記第1部材における車体上下方向の上側の面は、車体前後方向の前側よりも後側が車体上下方向の上側に位置するように傾斜した傾斜部を含む。   The vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to the sixth aspect is the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to the third or fifth aspect, wherein the upper surface of the first member in the vertical direction of the vehicle body is And an inclined portion that is inclined such that the rear side of the front side in the vehicle longitudinal direction is positioned above the vehicle vertical direction.

この排気系熱交換器の車体搭載構造では、車体フロア下を流れる走行風の一部は、第1部材の傾斜面によって排気系熱交換器側に案内(流れ方向が変換)される。これにより、例えば排気系熱交換器の冷媒が過熱されることが効果的に防止される。   In this vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger, part of the traveling wind flowing under the vehicle body floor is guided (flow direction is changed) to the exhaust system heat exchanger side by the inclined surface of the first member. Thereby, for example, the refrigerant of the exhaust system heat exchanger is effectively prevented from being overheated.

第7の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、車体前後方向に長手とされて車体フロアの下側に配置され、排気ガスと冷媒との熱交換を行う排気系熱交換器と、前記排気系熱交換器の前端側に対し車体上下方向の下側に配置され、車体上下方向の上側及び車体前後方向の前側を共に向くように傾斜した傾斜面を有する車体骨格部材と、を備えている。   A vehicle body mounting structure of an exhaust system heat exchanger according to a seventh aspect includes an exhaust system heat exchanger that is elongated in the longitudinal direction of the vehicle body and disposed below the vehicle body floor, and performs heat exchange between the exhaust gas and the refrigerant. A vehicle body skeleton member disposed on the lower side in the vehicle vertical direction with respect to the front end side of the exhaust system heat exchanger, and having an inclined surface inclined so as to face both the upper side in the vehicle vertical direction and the front side in the vehicle longitudinal direction. I have.

この排気系熱交換器の車体搭載構造では、車体フロア下を流れる走行風の一部は、車体骨格部材の傾斜面によって排気系熱交換器側に案内(流れ方向が変換)される。これにより、例えば排気系熱交換器の冷媒が過熱されることが効果的に防止される。   In the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger, a part of the traveling wind flowing under the vehicle body floor is guided (flow direction is changed) to the exhaust system heat exchanger side by the inclined surface of the body frame member. Thereby, for example, the refrigerant of the exhaust system heat exchanger is effectively prevented from being overheated.

第8の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、第1〜第7の何れか1つの態様に係る記載の排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記排気系熱交換器は、車体前後方向に長手とされ、かつ車体前後方向の前側が後側よりも車体上下方向の上側に位置するように傾斜して配置されている。   A vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to an eighth aspect is the vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to any one of the first to seventh aspects, wherein the exhaust system heat exchanger includes: The vehicle body is disposed in a slanted manner so as to be elongated in the longitudinal direction of the vehicle body, and so that the front side in the longitudinal direction of the vehicle body is located above the rear side in the vertical direction of the vehicle body.

この排気系熱交換器の車体搭載構造では、排気系熱交換器の下端が車体前後方向の前側を向くように該熱交換器が車体に対し傾斜して支持されている。このため、排気系熱交換器は、車体前後方向の前端側が路面上の障害物等に干渉する(引っ掛かる)ことが防止される。   In this vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger, the heat exchanger is inclined and supported with respect to the vehicle body so that the lower end of the exhaust system heat exchanger faces the front side in the vehicle longitudinal direction. For this reason, the exhaust system heat exchanger can prevent the front end in the longitudinal direction of the vehicle body from interfering with (obtaining) an obstacle on the road surface.

第9の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、第8の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記排気系熱交換器は、前記冷媒として冷却液を流通させるようになっており、該冷却液の流路における車体上下方向の最上部に車体上下方向の上側から連通されたガス抜き部を有する。   A vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to a ninth aspect is the vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to the eighth aspect. The exhaust system heat exchanger causes coolant to flow as the refrigerant. In this way, a gas vent part communicated from the upper side in the vertical direction of the vehicle body is provided at the uppermost part in the vertical direction of the vehicle body in the flow path of the coolant.

この排気系熱交換器の車体搭載構造では、例えば排気ガスを排出するエンジンの停止等に伴って冷却液の循環が停止された場合に、排気系熱交換器の余熱によって冷却液が沸騰して気泡が生じ得る。この気泡は、排気系熱交換器の冷却液流路における最上部に連通するガス抜き部に集まり、又は該ガス抜き部を経由して排出され、排気系熱交換器内での気泡の滞留を抑制することができる。   In this vehicle-mounted structure of the exhaust system heat exchanger, for example, when the circulation of the coolant is stopped due to the stop of the engine that exhausts exhaust gas, the coolant boils due to the residual heat of the exhaust system heat exchanger. Bubbles can occur. These bubbles gather at the gas vent connected to the uppermost part of the coolant flow path of the exhaust system heat exchanger or are discharged through the gas vent to prevent the bubbles from staying in the exhaust system heat exchanger. Can be suppressed.

第10の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、長手方向の一端側が他端側よりも車体上下方向の上側に位置するように傾斜して配置され、排気ガスと冷却液との熱交換を行う排気系熱交換器と、前記排気系熱交換器の前記冷却液の流路における車体上下方向の最上部に車体上下方向の上側から連通されたガス抜き部と、を備えている。   The vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger according to the tenth aspect is disposed so as to be inclined such that one end side in the longitudinal direction is located above the other end side in the vertical direction of the vehicle body. An exhaust system heat exchanger that performs heat exchange, and a gas vent that communicates from the upper side in the vehicle body vertical direction to the uppermost part in the vehicle body vertical direction in the flow path of the coolant of the exhaust system heat exchanger. .

この排気系熱交換器の車体搭載構造では、例えば排気ガスを排出するエンジンの停止等に伴って冷却液の循環が停止された場合に、排気系熱交換器の余熱によって冷却液が沸騰して気泡が生じ得る。この気泡は、排気系熱交換器の冷却液流路における最上部に連通するガス抜き部に集まり、又は該ガス抜き部を経由して排出され、排気系熱交換器内での気泡の滞留を抑制することができる。   In this vehicle-mounted structure of the exhaust system heat exchanger, for example, when the circulation of the coolant is stopped due to the stop of the engine that exhausts exhaust gas, the coolant boils due to the residual heat of the exhaust system heat exchanger. Bubbles can occur. These bubbles gather at the gas vent connected to the uppermost part of the coolant flow path of the exhaust system heat exchanger or are discharged through the gas vent to prevent the bubbles from staying in the exhaust system heat exchanger. Can be suppressed.

第11の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、第9又は第10の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記ガス抜き部は、前記排気系熱交換器における冷却液の流路に対する該冷却液の入口部及び出口部の少なくとも一方である。   A vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to an eleventh aspect is the vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to the ninth or tenth aspect, wherein the degassing portion is in the exhaust system heat exchanger. It is at least one of an inlet portion and an outlet portion of the coolant with respect to the coolant flow path.

この排気系熱交換器の車体搭載構造では、車体に対し傾斜して支持された排気系熱交換器における冷却液流路の最上部に該冷却液の入口部及び出口部の何れか一方又は双方が設けられており、該入口部又は出口部から、冷却液流路で生成された気泡が排出される。   In the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger, one or both of the inlet portion and the outlet portion of the coolant are provided at the uppermost portion of the coolant flow path in the exhaust system heat exchanger supported by being inclined with respect to the vehicle body. The bubbles generated in the coolant flow path are discharged from the inlet or outlet.

第12の態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、第9〜第11の何れか1つの態様に係る排気系熱交換器の車体搭載構造において、前記排気系熱交換器は、外郭を成すシェルが前記冷却液の流路の外壁を構成しており、前記ガス抜き部は、前記シェルの車体上下方向の最上部に設けられている。   A vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to a twelfth aspect is the vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to any one of the ninth to eleventh aspects, wherein the exhaust system heat exchanger includes an outer shell. The shell forming the coolant constitutes the outer wall of the flow path of the coolant, and the gas venting portion is provided at the uppermost portion of the shell in the vertical direction of the vehicle body.

この排気系熱交換器の車体搭載構造では、冷却液流路が排気系熱交換器の最外層を構成しているので、換言すれば、冷却液はシェルを介して外気と熱交換(外気による冷却)可能であるため、沸騰による気泡発生自体が抑制される。また、シェルにガス抜き部を設けるため、構造が簡単である。   In this exhaust system heat exchanger mounting structure, the coolant flow path constitutes the outermost layer of the exhaust system heat exchanger. In other words, the coolant exchanges heat with the outside air through the shell (by the outside air). Therefore, the generation of bubbles due to boiling is suppressed. In addition, since the gas vent is provided in the shell, the structure is simple.

以上説明したように本発明に係る排気系熱交換器の車体搭載構造は、排気系熱交換器内での気泡の滞留を抑制することができるという優れた効果を有する。   As described above, the exhaust system heat exchanger mounted on a vehicle body according to the present invention has an excellent effect that it is possible to suppress the retention of bubbles in the exhaust system heat exchanger.

本発明の実施形態に係る排気系熱交換器の車体搭載構造が適用された車両用排気系搭載構造10について、図1乃至図10に基づいて説明する。以下、車両用排気系搭載構造10の排気ガス系統の概略全体構成、排気系熱交換器の構成、車両用排気系搭載構造10が搭載される車体Bの概略全体構成、車体Bに対する排気系熱交換器14の搭載構造(搭載姿勢)の順で説明することとする。なお、以下の説明で、単に上流・下流の語を用いるときは、排気ガスの流れ方向の上流・下流を示すものとする。また、各図に示す矢印FR、矢印UP、矢印Wは、車両用排気系搭載構造10が適用された自動車の車体前後方向の前側(走行方向)、車体上下方向の上側、車幅方向をそれぞれ示すものとする。   A vehicle exhaust system mounting structure 10 to which a vehicle body mounting structure for an exhaust system heat exchanger according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 10. Hereinafter, the schematic overall configuration of the exhaust gas system of the vehicle exhaust system mounting structure 10, the configuration of the exhaust system heat exchanger, the schematic overall configuration of the vehicle body B on which the vehicle exhaust system mounting structure 10 is mounted, the exhaust system heat to the vehicle body B The description will be made in the order of the mounting structure (mounting posture) of the exchanger 14. In the following description, when the terms upstream and downstream are simply used, they indicate upstream and downstream in the flow direction of the exhaust gas. Further, the arrows FR, UP, and W shown in the drawings respectively indicate the front side in the vehicle longitudinal direction (traveling direction), the upper side in the vehicle vertical direction, and the vehicle width direction of the vehicle to which the vehicle exhaust system mounting structure 10 is applied. Shall be shown.

(排気ガス系統の概略全体構成)
図9(A)には、車両用排気系搭載構造10の概略全体構成が底面図にて示されており、図9(B)には車両用排気系搭載構造10が側面図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用排気系搭載構造10は、上流から順に、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ12、エンジンの暖機促進や暖房維持のために排気ガスの熱回収する排気系熱交換器14、排気音を低減(消音)するためのマフラ16が設けられ、これらの機器が排気管18にて直列に連通されている。
(Outline overall configuration of exhaust gas system)
FIG. 9A shows a schematic overall configuration of the vehicle exhaust system mounting structure 10 in a bottom view, and FIG. 9B shows the vehicle exhaust system mounting structure 10 in a side view. ing. As shown in these drawings, the vehicle exhaust system mounting structure 10 includes, in order from the upstream side, a catalytic converter 12 for purifying exhaust gas, exhaust for recovering heat of exhaust gas for promoting warm-up of the engine and maintaining heating. A system heat exchanger 14 and a muffler 16 for reducing (muffling) exhaust noise are provided, and these devices are connected in series by an exhaust pipe 18.

下流端が触媒コンバータ12の上流側に接続された排気管18Aは、上流端が図示しない内燃機関エンジンの排気マニホルドに接続されており、該内燃機関エンジンの排気ガスが導入されるようになっている。また、触媒コンバータ12と排気系熱交換器14とは、それぞれの長手方向が車体前後方向に略一致され、排気管18Bによって平面視で略直線状に連結されている。この実施形態では、排気管18A、触媒コンバータ12、排気管18B、排気系熱交換器14が平面視で略直線状に配設されている。一方、上流端が排気系熱交換器14の下流端に接続された排気ガス流出管部としての排気管18Cは、平面視で車体前後方向に対し傾斜している。これにより、車両用排気系搭載構造10は、例えば排気系熱交換器14の後方に配置された図示しない燃料タンクを回避している。排気管18Cの詳細構成については後述する。   The exhaust pipe 18A whose downstream end is connected to the upstream side of the catalytic converter 12 is connected to an exhaust manifold of an internal combustion engine (not shown) at the upstream end so that the exhaust gas of the internal combustion engine is introduced. Yes. Further, the longitudinal direction of the catalytic converter 12 and the exhaust system heat exchanger 14 are substantially coincident with the longitudinal direction of the vehicle body, and are connected in a substantially straight line by the exhaust pipe 18B in plan view. In this embodiment, the exhaust pipe 18A, the catalytic converter 12, the exhaust pipe 18B, and the exhaust system heat exchanger 14 are arranged substantially linearly in plan view. On the other hand, the exhaust pipe 18C as an exhaust gas outflow pipe portion whose upstream end is connected to the downstream end of the exhaust system heat exchanger 14 is inclined with respect to the longitudinal direction of the vehicle body in plan view. Thereby, the exhaust system mounting structure 10 for vehicles avoids the fuel tank which is not shown arrange | positioned behind the exhaust system heat exchanger 14, for example. The detailed configuration of the exhaust pipe 18C will be described later.

マフラ16は、長手方向が車体前後方向に略一致されており、例えば上記した燃料タンクと車幅方向に並列して配置される。排気管18Cの下流端は、マフラインレットパイプ22の上流端に接続されている。マフラインレットパイプ22は、その上流部22Aが排気管18Cと略一直線を成すように車体前後方向に対し傾斜すると共に、その主にマフラ16内に位置する下流部22Bが車体前後方向に沿って長手とされ、これら上流部22Aと下流部22Bとを連続するように中間部22Cが湾曲している。また、上流部24Aがマフラ16内に配置されたマフラアウトレットパイプ24は、下流端が排気ガスの大気開放部18Dとされた排気管18Eに一体化されている。   The muffler 16 has a longitudinal direction substantially aligned with the longitudinal direction of the vehicle body, and is arranged in parallel with, for example, the above-described fuel tank and the vehicle width direction. The downstream end of the exhaust pipe 18 </ b> C is connected to the upstream end of the muff linet pipe 22. The muff linelet pipe 22 is inclined with respect to the longitudinal direction of the vehicle body so that the upstream portion 22A is substantially in line with the exhaust pipe 18C, and the downstream portion 22B mainly located in the muffler 16 is elongated along the longitudinal direction of the vehicle body. The intermediate portion 22C is curved so that the upstream portion 22A and the downstream portion 22B are continuous. Further, the muffler outlet pipe 24 in which the upstream portion 24A is disposed in the muffler 16 is integrated with an exhaust pipe 18E whose downstream end is an exhaust gas atmosphere opening portion 18D.

以上説明したような車両用排気系搭載構造10のレイアウトは、例えば小型のエンジン前置き前輪駆動車(FF車)に適用される。   The layout of the vehicle exhaust system mounting structure 10 as described above is applied to, for example, a small engine front-mounted front wheel drive vehicle (FF vehicle).

(排気系熱交換器の構造)
排気系熱交換器14は、排気ガスの熱を冷媒又は冷却液としてのエンジン冷却水に回収する構成とされており、図10に示される如く該排気ガスの流路とエンジン冷却水の流路とを隔てる隔壁パイプ26を備えている。この実施形態では、隔壁パイプ26は、そのパイプ壁の内外に螺旋状に形成された螺旋溝26A、26Bが形成されている。螺旋溝26A、螺旋溝26Bは、排気ガスとエンジン冷却水との熱交換を行う熱交換部14Aの略全長に亘り形成されており、隔壁パイプ26の前後は、熱交換部14Aに対し前後にそれぞれ延設された排気ガス導入部26C、排気ガス排出部26Dとされている。
(Exhaust system heat exchanger structure)
The exhaust system heat exchanger 14 is configured to recover the heat of the exhaust gas into the engine cooling water as a refrigerant or a coolant, and as shown in FIG. 10, the exhaust gas passage and the engine cooling water passage. A partition wall pipe 26 is provided. In this embodiment, the partition pipe 26 has spiral grooves 26A and 26B formed in a spiral shape inside and outside the pipe wall. The spiral groove 26A and the spiral groove 26B are formed over substantially the entire length of the heat exchanging portion 14A for exchanging heat between the exhaust gas and the engine coolant, and the front and rear of the partition wall pipe 26 are front and rear with respect to the heat exchanging portion 14A. The exhaust gas introduction part 26C and the exhaust gas discharge part 26D are provided respectively.

隔壁パイプ26の内側には、略円筒状に形成されたインナパイプ28が同軸的に配置されている。この隔壁パイプ26とインナパイプ28との間に形成された空間が、排気系熱交換器14の排気ガス流路30とされている。また、隔壁パイプ26は、略円筒状に形成されると共に同軸的に配置されたアウタパイプ32にて外周側から覆われている。この隔壁パイプ26とアウタパイプ32との間の空間が排気系熱交換器14のエンジン冷却水流路34とされている。   An inner pipe 28 formed in a substantially cylindrical shape is coaxially disposed inside the partition pipe 26. A space formed between the partition pipe 26 and the inner pipe 28 serves as an exhaust gas passage 30 of the exhaust system heat exchanger 14. The partition pipe 26 is covered from the outer peripheral side by an outer pipe 32 that is formed in a substantially cylindrical shape and is coaxially arranged. A space between the partition pipe 26 and the outer pipe 32 serves as an engine coolant flow path 34 of the exhaust system heat exchanger 14.

排気系熱交換器14では、排気ガス流れ方向におけるエンジン冷却水流路34の形成範囲が、排気ガスとエンジン冷却水との熱交換が行われる熱交換部14Aとされており、インナパイプ28は熱交換部14Aよりも上流側及び下流側に突出している。この排気系熱交換器14におけるインナパイプ28内の空間は、排気系熱交換器14における熱交換部14Aをバイパスするためのバイパス流路36とされている。   In the exhaust system heat exchanger 14, the formation range of the engine cooling water flow path 34 in the exhaust gas flow direction is a heat exchanging portion 14A in which heat exchange between the exhaust gas and the engine cooling water is performed, and the inner pipe 28 is heated. It protrudes upstream and downstream of the exchange part 14A. A space in the inner pipe 28 in the exhaust system heat exchanger 14 serves as a bypass flow path 36 for bypassing the heat exchange unit 14A in the exhaust system heat exchanger 14.

より具体的には、図10に示される如く、インナパイプ28の上流端28Aは、排気管18Bの下流端が接続されており、インナパイプ28の下流端28Bは、排気ガス案内パイプ38の上流端38Aに略同軸的に接続されている。なお、排気ガス案内パイプ38に代えて、インナパイプ28を下流側に延長しても良い。また、隔壁パイプ26におけるアウタパイプ32(エンジン冷却水流路34)よりも上流に突出した排気ガス導入部26C(熱交換部14Aよりも上流部分)の前端は、インナパイプ28の上流端28Aの外周面に気密状態で接続されている。さらに、隔壁パイプ26におけるアウタパイプ32(エンジン冷却水流路34)よりも下流に突出した隔壁パイプ26の排気ガス排出部26D(熱交換部14Aよりも下流部分)は、エンドパイプ40を介して排気ガス案内パイプ38に気密状態で接続されている。   More specifically, as shown in FIG. 10, the upstream end 28 </ b> A of the inner pipe 28 is connected to the downstream end of the exhaust pipe 18 </ b> B, and the downstream end 28 </ b> B of the inner pipe 28 is upstream of the exhaust gas guide pipe 38. The end 38A is connected substantially coaxially. Instead of the exhaust gas guide pipe 38, the inner pipe 28 may be extended downstream. In addition, the front end of the exhaust gas introduction part 26C (upstream part from the heat exchanging part 14A) protruding upstream from the outer pipe 32 (engine coolant flow path 34) in the partition pipe 26 is the outer peripheral surface of the upstream end 28A of the inner pipe 28. Connected in an airtight manner. Further, the exhaust gas discharge part 26D (downstream part of the heat exchange part 14A) of the partition pipe 26 protruding downstream from the outer pipe 32 (engine cooling water flow path 34) in the partition pipe 26 is exhausted via the end pipe 40. The guide pipe 38 is connected in an airtight state.

そして、インナパイプ28における隔壁パイプ26の排気ガス導入部26Cの内側に位置する部分には、該インナパイプ28内の空間であるバイパス流路36と排気系熱交換器14の排気ガス流路30と連通する透孔42が設けられている。すなわち、透孔42が排気ガス流路30とバイパス流路36との分岐部を構成している。一方、エンドパイプ40には、排気ガス流路30の内外を連通する透孔44が設けられている。透孔44及び排気ガス案内パイプ38の下流側開口端38Bは、上流側開口端46Aがエンドパイプ40に気密状態で接続された排気系熱交換器後部シェル46内の空間である排気ガス出口ヘッダ48において、それぞれ開口している。   In the inner pipe 28, a portion located inside the exhaust gas introduction portion 26 </ b> C of the partition wall pipe 26 has a bypass flow path 36 that is a space in the inner pipe 28 and an exhaust gas flow path 30 of the exhaust system heat exchanger 14. A through hole 42 is provided in communication with. That is, the through hole 42 constitutes a branch portion between the exhaust gas passage 30 and the bypass passage 36. On the other hand, the end pipe 40 is provided with a through hole 44 that communicates the inside and outside of the exhaust gas passage 30. The downstream opening end 38B of the through hole 44 and the exhaust gas guide pipe 38 is an exhaust gas outlet header which is a space in the exhaust system heat exchanger rear shell 46 in which the upstream opening end 46A is connected to the end pipe 40 in an airtight state. At 48, each is open.

したがって、排気系熱交換器14では、熱交換部14Aをバイパスしてバイパス流路36を通過した排気ガスは、排気ガス案内パイプ38の内側を経由して排気系熱交換器後部シェル46内の排気ガス出口ヘッダ48に至り、一方、透孔42を経由して排気ガス流路30を通過した排気ガスは、排気ガス案内パイプ38の外側、透孔44を経由して排気系熱交換器後部シェル46内の排気ガス出口ヘッダ48に至る構成とされている。   Therefore, in the exhaust system heat exchanger 14, the exhaust gas that bypasses the heat exchanging portion 14 </ b> A and passes through the bypass flow path 36 passes through the inside of the exhaust gas guide pipe 38 and enters the exhaust system heat exchanger rear shell 46. The exhaust gas that has reached the exhaust gas outlet header 48 and has passed through the exhaust gas passage 30 via the through hole 42, is located outside the exhaust gas guide pipe 38 and through the through hole 44 at the rear of the exhaust system heat exchanger. The exhaust gas outlet header 48 in the shell 46 is reached.

さらに、排気系熱交換器14は、排気ガス案内パイプ38の下流側開口端38Bを開閉するためのバルブ装置50を備えている。バルブ装置50は、排気系熱交換器後部シェル46に支持された回動軸52廻りに回動することで、排気ガス案内パイプ38の下流側開口端38Bを閉止する閉止姿勢(図10の実線参照)と、該閉止位置から矢印A方向に回動して排気ガス案内パイプ38の下流側開口端38Bを開放する開放姿勢(図10の想像線参照)とをとり得るバルブ54を備えている。閉止姿勢に位置するバルブ54は、排気ガス案内パイプ38における下流側開口端38B廻りに設けられた弁座(シール)55に当接する構成とされている。   Further, the exhaust system heat exchanger 14 includes a valve device 50 for opening and closing the downstream opening end 38 </ b> B of the exhaust gas guide pipe 38. The valve device 50 rotates around a rotation shaft 52 supported by the exhaust system heat exchanger rear shell 46, thereby closing the downstream opening end 38B of the exhaust gas guide pipe 38 (solid line in FIG. 10). And a valve 54 that can take an open posture (see an imaginary line in FIG. 10) that rotates in the direction of arrow A from the closed position and opens the downstream side open end 38B of the exhaust gas guide pipe 38. . The valve 54 positioned in the closed posture is configured to abut a valve seat (seal) 55 provided around the downstream opening end 38 </ b> B in the exhaust gas guide pipe 38.

また、バルブ装置50は、バルブ54を閉止位置に偏倚させるための付勢力を回動軸52に付与するリターンスプリング56を備えている。これにより、排気系熱交換器14では、排気ガスの圧力が低い場合には、リターンスプリング56の付勢力によってバルブ54が排気ガス案内パイプ38すなわちバイパス流路36を閉止し、排気ガスが熱交換部14Aの排気ガス流路30を流通するようになっている。一方、排気ガスの圧力が所定値以上になると、バルブ54はリターンスプリング56の付勢力に抗して排気ガスの圧力に応じた開放姿勢をとるようになっている。この実施形態では、上記した内燃機関エンジンが最高出力を発生する場合の排気ガスの圧力によって、バルブ54は、排気ガスの圧力による最大開度となる開放姿勢をとる設定とされている。   Further, the valve device 50 includes a return spring 56 that applies an urging force for biasing the valve 54 to the closed position to the rotating shaft 52. Thereby, in the exhaust system heat exchanger 14, when the pressure of the exhaust gas is low, the valve 54 closes the exhaust gas guide pipe 38, that is, the bypass passage 36 by the urging force of the return spring 56, and the exhaust gas exchanges heat. The exhaust gas passage 30 of the portion 14A is circulated. On the other hand, when the pressure of the exhaust gas exceeds a predetermined value, the valve 54 takes an open posture corresponding to the pressure of the exhaust gas against the urging force of the return spring 56. In this embodiment, the valve 54 is set to take an open posture in which the maximum opening is obtained by the pressure of the exhaust gas depending on the pressure of the exhaust gas when the internal combustion engine generates the maximum output.

また、この実施形態では、バルブ装置50は、排気ガスと熱交換を行うエンジン冷却水の温度が所定温度以上である場合には、排気ガスの圧力に依らず強制的にバルブ54を開放姿勢で保持するようになっている。具体的には、アウタパイプ32における排気ガス流れ方向の下流側には、内部がエンジン冷却水流路34に連通した第1冷却水入口パイプ58が接続されている。第1冷却水入口パイプ58の端部には、サーモアクチュエータ60が配設されており、サーモアクチュエータ60は、内部に充填したワックスの熱膨張によって、リターンスプリング56の付勢力に抗して回動軸52から径方向に張り出した図示しないレバーを押圧して、バルブ54を開放位置側に回動させるようになっている。この実施形態では、サーモアクチュエータ60は、エンジン冷却水温が80℃以上である場合に、バルブ54を上記した排気ガス圧力による開放姿勢よりも開度が大きい全開姿勢(図10の一点鎖線参照)とするようになっている。   In this embodiment, when the temperature of the engine cooling water that exchanges heat with the exhaust gas is equal to or higher than a predetermined temperature, the valve device 50 forcibly opens the valve 54 regardless of the pressure of the exhaust gas. It comes to hold. Specifically, a first cooling water inlet pipe 58 whose inside communicates with the engine cooling water flow path 34 is connected to the downstream side of the outer pipe 32 in the exhaust gas flow direction. A thermoactuator 60 is disposed at the end of the first cooling water inlet pipe 58, and the thermoactuator 60 rotates against the urging force of the return spring 56 due to thermal expansion of wax filled therein. A valve (not shown) protruding radially from the shaft 52 is pressed to rotate the valve 54 to the open position side. In this embodiment, when the engine coolant temperature is 80 ° C. or higher, the thermoactuator 60 has a fully open posture (see a one-dot chain line in FIG. 10) in which the opening degree of the valve 54 is larger than the open posture due to the exhaust gas pressure described above. It is supposed to be.

図10に示される如く、第1冷却水入口パイプ58の中間部には、該第1冷却水入口パイプ58を経由して排気系熱交換器14のエンジン冷却水流路34にエンジン冷却水を導入するための第2冷却水入口パイプ62が接続されている。一方、アウタパイプ32における排気ガス流れ方向の上流側には、エンジン冷却水流路34からエンジン冷却水を排出するための冷却水出口パイプ64が接続されている。冷却水出口パイプ64は、アウタパイプ32のほぼ上下方向頂部(後述する車体Bへの取付姿勢における最上部)に連通しており、第2冷却水入口パイプ62は、アウタパイプ32の上下方向頂部よりも若干下側に連通した第1冷却水入口パイプ58の最上部であって、アウタパイプ32の最上部よりも高位である部分に連通している。第2冷却水入口パイプ62及び冷却水出口パイプ64は、内燃機関エンジン、ラジエータ、ヒータコアを含む冷却水循環路に、少なくともエンジン冷却水流れに沿って内燃機関エンジンと直列となるように接続されている。   As shown in FIG. 10, engine cooling water is introduced into the engine cooling water flow path 34 of the exhaust system heat exchanger 14 through the first cooling water inlet pipe 58 at the intermediate portion of the first cooling water inlet pipe 58. The 2nd cooling water inlet pipe 62 for doing is connected. On the other hand, a cooling water outlet pipe 64 for discharging engine cooling water from the engine cooling water flow path 34 is connected to the upstream side of the outer pipe 32 in the exhaust gas flow direction. The cooling water outlet pipe 64 communicates with a substantially vertical top part of the outer pipe 32 (the uppermost part in the mounting posture to the vehicle body B described later), and the second cooling water inlet pipe 62 is more than the vertical top part of the outer pipe 32. The uppermost part of the first cooling water inlet pipe 58 communicated to the lower side is communicated with a part higher than the uppermost part of the outer pipe 32. The second cooling water inlet pipe 62 and the cooling water outlet pipe 64 are connected to a cooling water circulation path including the internal combustion engine, the radiator, and the heater core so as to be in series with the internal combustion engine at least along the engine cooling water flow. .

以上により、排気系熱交換器14は、排気ガスの流れ方向とエンジン冷却水の流れ方向とが反対向きである向流型排気系熱交換器とされており、この実施形態では、排気系熱交換器14は、排気ガスが螺旋溝26Aに沿って螺旋状の流れを生じると共に、エンジン冷却水が螺旋溝26Bに沿って排気ガスとは逆向きの螺旋状の流れを生じることで、コンパクトで熱交換効率の高い構成とされている。また、排気系熱交換器14では、バイパス流路36を通過することによる排気ガスの圧力損失(背圧)が、排気ガス流路30を通過することによる排気ガスの圧力損失に対し十分に小さく、バルブ54が開放姿勢をとる場合に排気ガスは主にバイパス流路36を流通するようになっている。   As described above, the exhaust system heat exchanger 14 is a counterflow type exhaust system heat exchanger in which the flow direction of the exhaust gas and the flow direction of the engine cooling water are opposite to each other. In this embodiment, the exhaust system heat exchanger 14 The exchanger 14 is compact because the exhaust gas generates a spiral flow along the spiral groove 26A and the engine cooling water generates a spiral flow opposite to the exhaust gas along the spiral groove 26B. It has a high heat exchange efficiency. Further, in the exhaust heat exchanger 14, the exhaust gas pressure loss (back pressure) due to passing through the bypass flow path 36 is sufficiently smaller than the exhaust gas pressure loss due to passing through the exhaust gas flow path 30. When the valve 54 is in the open position, the exhaust gas mainly circulates through the bypass flow path 36.

(車体構造)
図2には、車体Bの前部構造が底面図にて示されており、図3には、車体Bの前部構造が側面図にて示されている。これらの図に示される如く、車体Bは、それぞれ車体前後方向に長手とされた左右一対のロッカ66を備えている。左右のロッカ66は、車幅方向外端のボディ骨格を構成している。左右のロッカ66には、フロントフロアパネル68の車幅方向の異なる端部がそれぞれ接合されている。このフロントフロアパネル68の車幅方向中央部には、車体上下方向の下向きに開口するフロアトンネル70が形成されている。フロアトンネル70は、車体前後方向の前向きにも開口しており、図3に示される如くフロントフロアパネル68の前端68Aに接合されたダッシュパネル72に形成されたトンネル部72Aに連続している。
(Body structure)
2 shows a front structure of the vehicle body B in a bottom view, and FIG. 3 shows a front structure of the vehicle body B in a side view. As shown in these drawings, the vehicle body B includes a pair of left and right rockers 66 that are each elongated in the longitudinal direction of the vehicle body. The left and right rockers 66 constitute a body skeleton at the outer end in the vehicle width direction. Different end portions of the front floor panel 68 in the vehicle width direction are joined to the left and right rockers 66, respectively. A floor tunnel 70 that opens downward in the vehicle body vertical direction is formed at the center of the front floor panel 68 in the vehicle width direction. The floor tunnel 70 is also opened forward in the longitudinal direction of the vehicle body, and is continuous with a tunnel portion 72A formed on a dash panel 72 joined to a front end 68A of the front floor panel 68 as shown in FIG.

また、フロントフロアパネル68におけるフロアトンネル70と左右のロッカ66との間の下面には、車体前部の骨格を成すフロントサイドメンバ74の後部74Aが接合されている。フロントサイドメンバ74の後部74Aは、上向きに開口する断面ハット形状に形成され、フロントフロアパネル68に接合されて閉断面を成している。フロントサイドメンバ74の後部74Aは、車体前後方向に対し後端74B側が車幅方向外側に位置するように傾斜(湾曲)しており、該後端74Bにおいて左右のロッカ66に接合(連結)されている。左右のフロントサイドメンバ74は、それぞれの後部74Aの前側に連続すると共にダッシュパネル72の下面に接合されたキック部74Cを有し、キック部74Cの前端74Dには、単独で閉断面を成す前部74Eが連続している。前部74Eの前端74F間は、フロントバンパを構成するフロントバンパリインフォースメント75にて架け渡されている。   Further, a rear portion 74A of a front side member 74 constituting a skeleton of the front portion of the vehicle body is joined to a lower surface of the front floor panel 68 between the floor tunnel 70 and the left and right rockers 66. The rear portion 74A of the front side member 74 is formed in a cross-sectional hat shape that opens upward, and is joined to the front floor panel 68 to form a closed cross section. The rear portion 74A of the front side member 74 is inclined (curved) so that the rear end 74B side is located on the outer side in the vehicle width direction with respect to the longitudinal direction of the vehicle body, and is joined (connected) to the left and right rockers 66 at the rear end 74B. ing. The left and right front side members 74 have a kick part 74C that is continuous with the front side of each rear part 74A and joined to the lower surface of the dash panel 72. The front end 74D of the kick part 74C is a single piece that has a closed cross section. The part 74E is continuous. The front end 74F of the front portion 74E is bridged by a front bumper reinforcement 75 that constitutes a front bumper.

さらに、図2に示される如く、フロントフロアパネル68におけるフロアトンネル70の開口端70Aの車幅方向両外側の近傍には、それぞれ車体前後方向に長手とされたトンネルサイドリインフォースメント76が設けられている。各トンネルサイドリインフォースメント76は、図4乃至図8に示される如く車体上下方向の上向きに開口する断面形状を有し、開口端から延設されたフランジ76Aがフロントフロアパネル68の下面、フロアトンネル70の内面に接合されることで閉断面を成している。それぞれ車体Bの車幅方向中央に対し同じ側のトンネルサイドリインフォースメント76とフロントサイドメンバ74の後部74Aとは、フロントフロアパネル68の下面に接合されることで車幅方向に長手でかつ閉断面の骨格を成すフロアクロスメンバ78にて架け渡されている。   Further, as shown in FIG. 2, tunnel side reinforcements 76 each extending in the longitudinal direction of the vehicle body are provided in the vicinity of both the vehicle width direction outer sides of the opening end 70A of the floor tunnel 70 in the front floor panel 68. Yes. Each tunnel side reinforcement 76 has a cross-sectional shape that opens upward in the vehicle body vertical direction as shown in FIGS. 4 to 8, and a flange 76 </ b> A extending from the opening end is provided on the lower surface of the front floor panel 68, the floor tunnel. A closed cross section is formed by being joined to the inner surface of 70. The tunnel side reinforcement 76 and the rear portion 74A of the front side member 74 on the same side with respect to the center of the vehicle body B in the vehicle width direction are joined to the lower surface of the front floor panel 68 so as to be long in the vehicle width direction and closed cross section. It is bridged by a floor cross member 78 that forms a skeleton.

そして、図2及び図3に示される如く、左右のトンネルサイドリインフォースメント76は、車幅方向に長手とされると共に左右のフロアクロスメンバ78と車体前後方向の同じ位置に配置されたボディクロスメンバ80にて架け渡されている。図7及び図8に示される如く、ボディクロスメンバ80は、車体上下方向の下向きに開口する略ハット形状の断面形状を有すると共に、正面視で全体として車体上下方向の上向きに開口するハット形状を成し、該上向き開口端から車幅方向に張り出したフランジ80Aがトンネルサイドリインフォースメント76の下面76Bに接合されている。このため、ボディクロスメンバ80におけるフロントサイドメンバ74の車体上下方向の下方を横切るクロス部80B(の上面)は、トンネルサイドリインフォースメント76の下面76Bよりも車体上下方向の下側に位置している。   2 and 3, the left and right tunnel side reinforcements 76 are elongated in the vehicle width direction and are disposed at the same position in the vehicle longitudinal direction as the left and right floor cross members 78. It is bridged at 80. As shown in FIGS. 7 and 8, the body cross member 80 has a substantially hat-shaped cross-sectional shape that opens downward in the vehicle body vertical direction, and has a hat shape that opens upward in the vehicle vertical direction as a whole when viewed from the front. The flange 80A formed in the vehicle width direction from the upward opening end is joined to the lower surface 76B of the tunnel side reinforcement 76. Therefore, the cross portion 80B (the upper surface) of the body cross member 80 that crosses the lower portion of the front side member 74 in the vertical direction of the vehicle body is located below the lower surface 76B of the tunnel side reinforcement 76 in the vertical direction of the vehicle body. .

なお、車体Bの車幅方向に対し同じ側に位置するフロントサイドメンバ74の後部74Aとトンネルサイドリインフォースメント76とは、フロントフロアパネル68の前端68Aに沿って配置されたクロスメンバ82にて架け渡されており、車体Bの車幅方向に対し同じ側に位置するフロントサイドメンバ74の後部74Aとロッカ66とは、フロントフロアパネル68の前端68Aに沿って配置されたクロスメンバ84にて架け渡されている。   The rear portion 74A of the front side member 74 and the tunnel side reinforcement 76 located on the same side with respect to the vehicle width direction of the vehicle body B are bridged by a cross member 82 disposed along the front end 68A of the front floor panel 68. The rear portion 74A of the front side member 74 and the rocker 66 that are passed and located on the same side with respect to the vehicle width direction of the vehicle body B are bridged by a cross member 84 that is disposed along the front end 68A of the front floor panel 68. Has been passed.

また、図2に示される如く、車体Bは、フロントフロアパネル68の前方に配置されたサブフレーム(サスペンションメンバ)86を備えている。サブフレーム86は、それぞれ車体前後方向に長手とされ後端88Aが車幅方向中央に対し同じ側に位置するフロントサイドメンバ74のキック部74Cに固定された左右一対のサイドレール88と、車幅方向に長手とされ左右一対のサイドレール88の後端88A間を架け渡したエンジンリヤマウントサポートメンバ(リヤクロスメンバ)90と、車幅方向に長手とされ左右一対のサイドレール88の前端88B間を架け渡したフロントクロスメンバ92とで、平面視で略矩形枠状に形成されている。   As shown in FIG. 2, the vehicle body B includes a subframe (suspension member) 86 disposed in front of the front floor panel 68. Each of the sub frames 86 has a pair of left and right side rails 88 each having a longitudinal length in the vehicle body longitudinal direction and a rear end 88A fixed to the kick portion 74C of the front side member 74 located on the same side with respect to the vehicle width direction center. Between the rear end 88A of the pair of left and right side rails 88 that is elongated in the direction and between the front ends 88B of the pair of left and right side rails 88 that are elongated in the vehicle width direction. Are formed in a substantially rectangular frame shape in plan view.

この実施形態では、サブフレーム86は、上記した排気ガスを排出する図示しない内燃機関エンジン、左右の前輪を支持するためのフロントサスペンション等が取り付けられるようになっている。より具体的には、エンジンリヤマウントサポートメンバ90には、内燃機関エンジンの後部を支持するための図示しないエンジンリヤマウントが固定されるリヤマウント支持部90Aが設けられている。また、左右一対のサイドレール88にそれぞれフロントサスペンションを構成するロアアームを支持するための前後一対のロアアーム支持部88C、88Dが形成されている。さらに、左右一対のサイドレール88のロアアーム支持部88C、88D間には、フロントサイドメンバ74の前部74Eに接続されるサイドメンバ結合部88Eが設けられている。   In this embodiment, the subframe 86 is attached with an internal combustion engine (not shown) that discharges the exhaust gas, a front suspension for supporting the left and right front wheels, and the like. More specifically, the engine rear mount support member 90 is provided with a rear mount support portion 90A to which an engine rear mount (not shown) for supporting the rear portion of the internal combustion engine is fixed. In addition, a pair of front and rear lower arm support portions 88C and 88D are formed on the pair of left and right side rails 88 for supporting the lower arms constituting the front suspension. Further, a side member coupling portion 88E connected to the front portion 74E of the front side member 74 is provided between the lower arm support portions 88C and 88D of the pair of left and right side rails 88.

以上説明したサブフレーム86のエンジンリヤマウントサポートメンバ90は、図1に示される如く、ボディクロスメンバ80のクロス部80Bよりも車体上下方向の上側に位置している。   The engine rear mount support member 90 of the sub-frame 86 described above is located above the cross portion 80B of the body cross member 80 in the vertical direction of the vehicle body as shown in FIG.

また、車体Bでは、ダッシュパネル72によって隔てられたエンジンルームEと車室Cとに、図示しない変速機とシフトレバー装置とが配置されており、これら変速機とシフトレバー装置は、シフトケーブル94にて操作可能に連結されている。シフトケーブル94は、エンジンルームEからフロアトンネル70内を経由し、該フロアトンネル70の上壁70Bを貫通して車室Cに至っている。   In the vehicle body B, a transmission and a shift lever device (not shown) are arranged in an engine room E and a vehicle compartment C separated by a dash panel 72. The transmission and the shift lever device are connected to a shift cable 94. It is connected so that it can be operated. The shift cable 94 passes from the engine room E through the interior of the floor tunnel 70, passes through the upper wall 70B of the floor tunnel 70, and reaches the vehicle compartment C.

(排気系熱交換器の搭載構造)
図3に示される如く、車両用排気系搭載構造10では、内燃機関エンジンに接続された排気管18A、触媒コンバータ12は、エンジンルームE内に配置され、排気管18Bがフロアトンネル70の前向き開口端70Cを通じてフロアトンネル70内に至っている。そして、上記の通り車体前後方向に長手とされた排気系熱交換器14は、フロアトンネル70内に配設されている。また、マフラ16は、一方のトンネルサイドリインフォースメント76に対し車幅方向外側に位置しており、底面視では排気管18Cがトンネルサイドリインフォースメント76を横切っている。
(Exhaust heat exchanger mounting structure)
As shown in FIG. 3, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, the exhaust pipe 18 </ b> A and the catalytic converter 12 connected to the internal combustion engine are disposed in the engine room E, and the exhaust pipe 18 </ b> B is opened to the front of the floor tunnel 70. It reaches into the floor tunnel 70 through the end 70C. The exhaust system heat exchanger 14 that is elongated in the longitudinal direction of the vehicle body as described above is disposed in the floor tunnel 70. Further, the muffler 16 is located on the outer side in the vehicle width direction with respect to one tunnel side reinforcement 76, and the exhaust pipe 18 </ b> C crosses the tunnel side reinforcement 76 when viewed from the bottom.

車両用排気系搭載構造10では、排気系が全体として、図9(A)及び図9(B)に示されるサポートロッド96、98、100を介して車体Bに支持されている。この実施形態では、サポートロッド96は、排気系熱交換器14を構成する隔壁パイプ26の排気ガス排出部26Dに溶接にて固定されており、サポートロッド98は、マフラ16の前端部16Aに溶接にて固定されており、サポートロッド100は、排気管18Eの後部に溶接にて接合されている。これらのサポートロッド96、98、100は、それぞれ車体側のサポートロッド(図示省略)が挿し込まれたサポートゴム102に挿し込まれることで、車体Bに対し弾性的に支持されている。サポートロッド96、98、100のサポートゴム102による支持点を結ぶ仮想的な三角形Tの内側には、車両用排気系搭載構造10の重心Gが配置されるようになっている。   In the vehicle exhaust system mounting structure 10, the exhaust system is supported by the vehicle body B as a whole via support rods 96, 98, and 100 shown in FIGS. 9 (A) and 9 (B). In this embodiment, the support rod 96 is fixed to the exhaust gas discharge portion 26D of the partition wall pipe 26 constituting the exhaust system heat exchanger 14 by welding, and the support rod 98 is welded to the front end portion 16A of the muffler 16. The support rod 100 is joined to the rear portion of the exhaust pipe 18E by welding. These support rods 96, 98, and 100 are elastically supported with respect to the vehicle body B by being inserted into the support rubber 102 in which a support rod (not shown) on the vehicle body side is inserted. The center of gravity G of the vehicle exhaust system mounting structure 10 is arranged inside a virtual triangle T connecting the support points of the support rods 96, 98, and 100 by the support rubber 102.

そして、上記の車体Bに対する支持状態で排気系熱交換器14は、図1に示される如く、フロアトンネル70内で、車体前後方向の前端14Bが後端14C(排気系熱交換器後部シェル46側)よりも車体上下方向の上側に位置する(路面Rから離間する)ように、水平面に対し傾斜(後傾)している。また、排気系熱交換器14の前端14Bは、車体骨格又は第1部材としてのエンジンリヤマウントサポートメンバ90に対する車体上下方向の上側に位置し、後端14Cは、車体骨格又は第2部材としてのボディクロスメンバ80に対する車体上下方向の上側に位置している。   1, the exhaust system heat exchanger 14 in the support state with respect to the vehicle body B has a front end 14B in the front-rear direction of the vehicle body at the rear end 14C (exhaust system heat exchanger rear shell 46) in the floor tunnel 70, as shown in FIG. It is inclined (backward inclined) with respect to the horizontal plane so as to be located above the vehicle body in the vertical direction of the vehicle body (away from the road surface R). Further, the front end 14B of the exhaust system heat exchanger 14 is positioned on the upper side in the vehicle body vertical direction with respect to the engine rear mount support member 90 as the vehicle body skeleton or the first member, and the rear end 14C is used as the vehicle body skeleton or the second member. It is located above the body cross member 80 in the vertical direction of the vehicle body.

より具体的には、エンジンリヤマウントサポートメンバ90は、下向きに開口する断面ハット形状のアッパメンバ104のフランジに平板状のロアメンバ106を接合することで閉断面構造を成しており、その上壁108は、車体上下方向の上側及び車体前後方向の前側を向くように傾斜した前傾面108Aと、前傾面108Aの後方に連続し車体上下方向の上側及び車体前後方向の後側を向くように傾斜した後傾面108Bとを有している。排気系熱交換器14の前端14Bは、主にエンジンリヤマウントサポートメンバ90の後傾面108Bの上方に位置している。   More specifically, the engine rear mount support member 90 has a closed cross-section structure by joining a flat lower member 106 to a flange of an upper member 104 having a hat-shaped cross section that opens downward, and an upper wall 108 thereof. Is a front inclined surface 108A inclined to face the upper side in the vehicle vertical direction and the front side in the vehicle longitudinal direction, and is continuous to the rear side of the front inclined surface 108A and faces the upper side in the vehicle vertical direction and the rear side in the vehicle longitudinal direction. And an inclined rear inclined surface 108B. The front end 14 </ b> B of the exhaust system heat exchanger 14 is mainly located above the rear inclined surface 108 </ b> B of the engine rear mount support member 90.

また、排気系熱交換器14の後端14Cを構成する排気系熱交換器後部シェル46は、ボディクロスメンバ80に対するほぼ真上に離間して(非接触で)配置されている。したがって、排気系熱交換器14の最下部である後端14Cにおける最下部14Dは、ボディクロスメンバ80よりも車体上下方向の上側に位置している。さらに、排気系熱交換器14の車体前後方向の前方に位置する排気管18Bは、エンジンリヤマウントサポートメンバ90の前傾面108Aに対する車体上下方向の上側を該前傾面108Aから離間して(非接触で)通過している。   Further, the exhaust system heat exchanger rear shell 46 constituting the rear end 14 </ b> C of the exhaust system heat exchanger 14 is disposed so as to be separated from (in a non-contact manner) substantially above the body cross member 80. Accordingly, the lowermost portion 14D at the rear end 14C, which is the lowermost portion of the exhaust system heat exchanger 14, is located above the body cross member 80 in the vehicle body vertical direction. Further, the exhaust pipe 18B located in front of the exhaust system heat exchanger 14 in the longitudinal direction of the vehicle body is spaced apart from the forward inclined surface 108A on the upper side in the vertical direction of the vehicle body with respect to the forward inclined surface 108A of the engine rear mount support member 90 ( Passing through (without contact).

さらに、車両用排気系搭載構造10では、図3に示される如く、エンジンリヤマウントサポートメンバ90とボディクロスメンバ80との間では、排気系熱交換器14は、トンネルサイドリインフォースメント76の下面76Bよりも上側に位置している。すなわち、図4乃至図8に示される如く、排気系熱交換器14におけるエンジンリヤマウントサポートメンバ90とボディクロスメンバ80との間に位置する部分の長手方向の各位置で、左右のトンネルサイドリインフォースメント76が、排気系熱交換器14の長手方向各位置での最下部14Eよりも車体上下方向の下側に張り出している。これにより、排気系熱交換器14は、その前後左右から、該排気系熱交換器14よりも車体上下方向の下側に突出した車体骨格にて囲まれている。   Further, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, as shown in FIG. 3, the exhaust system heat exchanger 14 is provided between the engine rear mount support member 90 and the body cross member 80, and the lower surface 76 </ b> B of the tunnel side reinforcement 76. It is located on the upper side. That is, as shown in FIGS. 4 to 8, the left and right tunnel side reinforcements are located at the longitudinal positions of the portion located between the engine rear mount support member 90 and the body cross member 80 in the exhaust system heat exchanger 14. The ment 76 projects from the lowermost part 14E at each position in the longitudinal direction of the exhaust system heat exchanger 14 to the lower side in the vehicle body vertical direction. As a result, the exhaust system heat exchanger 14 is surrounded by a vehicle body skeleton projecting from the front, rear, left and right of the exhaust system heat exchanger 14 to the lower side in the vehicle body vertical direction.

特に、車両用排気系構造10では、排気系熱交換器14の熱交換部14Aは、車体前後方向の全長に亘って、最下部14Eがトンネルサイドリインフォースメント76の下面76Bよりも車体上下方向の上側に位置している。すなわち、熱交換部14Aに対しては、トンネルサイドリインフォースメント76が、最下部14Eのうちの最下部(熱交換部14Aの後端における最下部14E)よりも車体上下方向の下方に位置するトンネルサイドリインフォースメント76の下面76B(最下部)を有し、本発明における車体骨格部材に相当するものと把握することができる。   In particular, in the vehicle exhaust system structure 10, the heat exchanging part 14 </ b> A of the exhaust system heat exchanger 14 has a lowermost part 14 </ b> E in the vehicle body vertical direction than the lower surface 76 </ b> B of the tunnel side reinforcement 76 over the entire length in the vehicle body longitudinal direction. Located on the upper side. That is, for the heat exchanging part 14A, the tunnel side reinforcement 76 is located in the lower part of the vehicle body in the vertical direction with respect to the lowermost part of the lowermost part 14E (the lowermost part 14E at the rear end of the heat exchanging part 14A). It has the lower surface 76B (lowermost part) of the side reinforcement 76, and can be grasped as corresponding to the vehicle body skeleton member in the present invention.

またさらに、上記の通り全体として後傾するように傾斜して配置された排気系熱交換器14では、シェルとしてのアウタパイプ32の前端近傍における頂部に下端部64Aが接続された冷却水出口パイプ64は、エンジン冷却水流路34の略最上部に連通して本発明におけるガス抜き部としても機能する(後述)ようになっている。この冷却水出口パイプ64には、図示しないヒータホースが接続されており、該ヒータホースを介して内燃機関エンジンの冷却水路(ウォータポンプ)に連通されている。車両用排気系搭載構造10では、排気系熱交換器14の車体前後方向の前端14Bに冷却水出口パイプ64を配置しているため、該冷却水出口パイプ64と内燃機関エンジンとを最短距離で結ぶようにヒータホースを配策する構成とされている。すなわち、熱交換部14Aにて排気ガスからエンジン冷却水に回収した熱がヒータホースから放出されることが抑制される構成とされている。   Furthermore, in the exhaust system heat exchanger 14 disposed so as to incline backward as described above, the cooling water outlet pipe 64 having the lower end 64A connected to the top near the front end of the outer pipe 32 as a shell. Is communicated with the substantially uppermost part of the engine coolant flow path 34 and functions as a gas vent in the present invention (described later). A heater hose (not shown) is connected to the cooling water outlet pipe 64 and communicates with a cooling water passage (water pump) of the internal combustion engine through the heater hose. In the vehicle exhaust system mounting structure 10, the cooling water outlet pipe 64 is disposed at the front end 14 </ b> B of the exhaust system heat exchanger 14 in the longitudinal direction of the vehicle body, so that the cooling water outlet pipe 64 and the internal combustion engine are at the shortest distance. The heater hose is arranged so as to be tied. In other words, the heat exchange unit 14A is configured to suppress the heat recovered from the exhaust gas from the exhaust gas to the engine cooling water from being released from the heater hose.

また、図3に示される如く、シフトケーブル94は、フロアトンネル70の上壁70Bの貫通部分を含め、排気系熱交換器14に対する車体上下方向の上側に配索されている。すなわち、シフトケーブル94は、フロアトンネル70内における排気系からの輻射熱が小さい部分である排気系熱交換器14の上方に配索されることで、熱害対策が簡素化されると共に耐久寿命が向上されている。   Further, as shown in FIG. 3, the shift cable 94 is routed on the upper side in the vehicle body vertical direction with respect to the exhaust system heat exchanger 14, including the through portion of the upper wall 70 </ b> B of the floor tunnel 70. That is, the shift cable 94 is routed above the exhaust system heat exchanger 14 where the radiant heat from the exhaust system in the floor tunnel 70 is small, so that the heat damage countermeasure is simplified and the durability life is shortened. Has been improved.

さらに、図3に示される如く、上流端が排気系熱交換器14の排気系熱交換器後部シェル46に接続された排気管18Cは、該排気系熱交換器14とマフラ16(マフラインレットパイプ22)との間に最低所110を形成するように湾曲形成されている。これにより、熱交換部14Aでの熱交換によって冷却された排気ガスから凝縮された凝縮水が、排気系熱交換器14(排気系熱交換器後部シェル46)内に滞留することなく排気管18Cに排出されるようになっている。排気管18Cに排出された凝縮水は、排気ガスの排出に伴ってマフラ16で気化(霧化)され、排気管18Eから系外に排出されるようになっている。   Further, as shown in FIG. 3, the exhaust pipe 18C, the upstream end of which is connected to the exhaust system heat exchanger rear shell 46 of the exhaust system heat exchanger 14, is connected to the exhaust system heat exchanger 14 and the muffler 16 (muffle linelet pipe). 22) is curved so as to form the lowest point 110. Thereby, the condensed water condensed from the exhaust gas cooled by the heat exchange in the heat exchange section 14A does not stay in the exhaust system heat exchanger 14 (exhaust system heat exchanger rear shell 46), and the exhaust pipe 18C. It is supposed to be discharged. The condensed water discharged to the exhaust pipe 18C is vaporized (atomized) by the muffler 16 as the exhaust gas is discharged, and discharged from the exhaust pipe 18E to the outside of the system.

次に、本実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

上記構成の車両用排気系搭載構造10では、エンジン冷却水温が低い場合には、サーモアクチュエータ60に対しバルブ54がフリーとされ、バルブ装置50は自圧バルブとして作用する。このため、排気ガスの圧力が低い運転条件では、リターンスプリング56の付勢力によって排気ガス案内パイプ38すなわちバイパス流路36が閉止され、排気ガスは、熱交換部14Aの排気ガス流路30を流れ、エンジン冷却水流路34を流れるエンジン冷却水との熱交換が行われる。これにより、内燃機関エンジンの暖機促進や、低温始動時の暖房維持が果たされる。   In the vehicle exhaust system mounting structure 10 having the above-described configuration, when the engine coolant temperature is low, the valve 54 is free with respect to the thermoactuator 60, and the valve device 50 functions as a self-pressure valve. Therefore, under operating conditions where the pressure of the exhaust gas is low, the exhaust gas guide pipe 38, that is, the bypass flow path 36 is closed by the urging force of the return spring 56, and the exhaust gas flows through the exhaust gas flow path 30 of the heat exchanging portion 14A. The heat exchange with the engine cooling water flowing through the engine cooling water flow path 34 is performed. Thereby, warming-up promotion of an internal combustion engine and maintenance of heating at low temperature start are achieved.

例えば加速や登坂等の内燃機関エンジンの出力が増す運転条件で、排気ガスの圧力が上昇すると、この排気ガスの圧力を受けたバルブ54は、リターンスプリング56の付勢力に抗し矢印A方向に回動し、開放姿勢に至る。これにより、排気ガスは、主にバイパス流路36を流れ、排気ガス流路30を流れる場合と比較して背圧が低減される。すなわち、自圧バルブとして機能するバルブ装置50を備えた車両用排気系搭載構造10では、内燃機関エンジンの暖気等のための排気熱回収よりも出力確保のための背圧低減が優先される場合に、排気ガスが熱交換部14Aをバイパスしてバイパス流路36を流れることで、自動的に背圧の低減が果たされる。そして、内燃機関エンジンが最高出力を発生する際には、その排気ガスの圧力でバルブ54が図10に想像線にて示す誘導姿勢(排気ガスの圧力による最大開度)となる。   For example, when the pressure of the exhaust gas rises under operating conditions where the output of the internal combustion engine increases, such as acceleration or climbing, the valve 54 receiving the pressure of the exhaust gas resists the urging force of the return spring 56 in the direction of arrow A. Rotates and reaches an open position. As a result, the exhaust gas mainly flows through the bypass flow path 36, and the back pressure is reduced as compared with the case of flowing through the exhaust gas flow path 30. That is, in the vehicle exhaust system mounting structure 10 including the valve device 50 that functions as a self-pressure valve, when the reduction of the back pressure for securing output is prioritized over the exhaust heat recovery for warming up the internal combustion engine or the like. In addition, the exhaust gas bypasses the heat exchanging portion 14A and flows through the bypass flow path 36, whereby the back pressure is automatically reduced. Then, when the internal combustion engine generates the maximum output, the valve 54 assumes the induction posture (maximum opening degree due to the pressure of the exhaust gas) indicated by an imaginary line in FIG. 10 by the pressure of the exhaust gas.

また、車両用排気系搭載構造10では、エンジン冷却水温が80℃以上になると、サーモアクチュエータ60の押圧ロッド60Aが回動軸52の図示しないレバーを押圧してバルブ54を全開位置に保持する。これにより、排気ガスは主にバイパス流路36を流れ、排気ガス案内パイプ38、排気系熱交換器後部シェル46の排気ガス出口ヘッダ48を経由して排気管18Cから排出される。すなわち、排気熱の回収が不要な運転状態では、排気ガス流路が自動的にバイパス流路36に切り替えられる。   In the vehicle exhaust system mounting structure 10, when the engine coolant temperature becomes 80 ° C. or higher, the pressing rod 60 </ b> A of the thermoactuator 60 presses a lever (not shown) of the rotating shaft 52 to hold the valve 54 in the fully open position. As a result, the exhaust gas mainly flows through the bypass passage 36 and is exhausted from the exhaust pipe 18C via the exhaust gas guide pipe 38 and the exhaust gas outlet header 48 of the exhaust system heat exchanger rear shell 46. That is, the exhaust gas flow path is automatically switched to the bypass flow path 36 in an operation state where exhaust heat recovery is unnecessary.

ここで、車両用排気系搭載構造10では、排気系熱交換器14の車体上下方向の最下部14D(この実施形態では排気系熱交換器後部シェル46)がボディクロスメンバ80よりも上側に位置するため、排気系熱交換器14が車両走行に伴う路面干渉に対し保護される。特に、車両用排気系搭載構造10では、排気系熱交換器14の前端14Bがエンジンリヤマウントサポートメンバ90の上方に位置すると共に、排気系熱交換器14の前端14Bが80の上方に位置するため、排気系熱交換器14への路面干渉が生じ難い。すなわち、路面干渉の衝撃荷重(ダメージ)を排気系熱交換器14が直接的に受けることが防止される。   Here, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, the lowest part 14 </ b> D (the exhaust system heat exchanger rear shell 46 in this embodiment) of the exhaust system heat exchanger 14 in the vertical direction of the vehicle body is positioned above the body cross member 80. Therefore, the exhaust system heat exchanger 14 is protected against road surface interference caused by traveling of the vehicle. In particular, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, the front end 14 </ b> B of the exhaust system heat exchanger 14 is positioned above the engine rear mount support member 90, and the front end 14 </ b> B of the exhaust system heat exchanger 14 is positioned above 80. Therefore, it is difficult for road surface interference to the exhaust system heat exchanger 14 to occur. That is, the exhaust heat exchanger 14 is prevented from directly receiving an impact load (damage) due to road surface interference.

また特に、車両用排気系搭載構造10では、左右のトンネルサイドリインフォースメント76が、エンジンリヤマウントサポートメンバ90とボディクロスメンバ80との間で、排気系熱交換器14の長手方向各位置の最下部14Eよりも車体上下方向の下側に張り出しているため、排気系熱交換器14を前後左右の四方向から路面干渉に対し保護することができる。しかも、左右のトンネルサイドリインフォースメント76は、エンジンリヤマウントサポートメンバ90とボディクロスメンバ80との間において、排気系熱交換器14の長手方向の略全長(エンジンリヤマウントサポートメンバ90近傍の一部を除く全長)に亘り、排気系熱交換器14の最下部14Eよりも車体上下方向の下側に張り出しているため、排気系熱交換器14は、路面干渉に対し一層効果的に保護される。特に、エンジン冷却水が流れる熱交換部14A(アウタパイプ32)は、左右のトンネルサイドリインフォースメント76によって、全長に亘ってより一層効果的に保護される。   In particular, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, the left and right tunnel side reinforcements 76 are located at the most positions in the longitudinal direction of the exhaust system heat exchanger 14 between the engine rear mount support member 90 and the body cross member 80. Since it protrudes below the vehicle body vertical direction from the lower part 14E, the exhaust system heat exchanger 14 can be protected against road surface interference from the four directions of front, rear, left and right. In addition, the left and right tunnel side reinforcements 76 are disposed between the engine rear mount support member 90 and the body cross member 80 in substantially the entire length in the longitudinal direction of the exhaust system heat exchanger 14 (part of the vicinity of the engine rear mount support member 90). The exhaust system heat exchanger 14 is more effectively protected against road surface interference, because the exhaust system heat exchanger 14 protrudes below the lowermost part 14E of the exhaust system heat exchanger 14 in the vertical direction of the vehicle body. . In particular, the heat exchanging portion 14 </ b> A (outer pipe 32) through which engine coolant flows is more effectively protected over the entire length by the left and right tunnel side reinforcements 76.

さらに、車両用排気系搭載構造10では、排気系熱交換器14が前端14B(における最下部14E)を後端14C(における最下部14Eである最下部14D)よりも車体上下方向の上側に位置させるように傾斜しているため、車両走行に伴って車体前後方向の前端14Bが路面R上の障害物等に干渉する(引っ掛かる)ことが防止される。   Further, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, the exhaust system heat exchanger 14 has the front end 14 </ b> B (the lowermost part 14 </ b> E) positioned above the rear end 14 </ b> C (the lowermost part 14 </ b> E). Therefore, the front end 14B in the longitudinal direction of the vehicle body is prevented from interfering with (obtaining) an obstacle on the road surface R as the vehicle travels.

またここで、車両用排気系搭載構造10では、エンジンリヤマウントサポートメンバ90よりも車体上下方向の下側にボディクロスメンバ80が配置されているため、図1に矢印F1にて示される如く、ボディクロスメンバ80によって(堰き止められた)走行風が排気系熱交換器14の熱交換部14Aに向けて案内され、この走行風を熱交換部14Aを構成するアウタパイプ32に当てることができる。また、車両用排気系搭載構造10では、エンジンリヤマウントサポートメンバ90の上面の前部が前傾面108Aとされているため、図1に矢印F2にて示される如く、走行風が前傾面108Aに案内され、この走行風を熱交換部14Aを構成するアウタパイプ32に当てることができる。これらにより、高速走行時等の排気ガスがバイパス流路36を流通する運転条件で、エンジン冷却水温が上昇してラジエータの負荷が上昇することが防止される。   Here, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, since the body cross member 80 is disposed below the engine rear mount support member 90 in the vertical direction of the vehicle body, as shown by the arrow F 1 in FIG. The traveling wind (dammed) is guided by the body cross member 80 toward the heat exchanging portion 14A of the exhaust heat exchanger 14, and the traveling wind can be applied to the outer pipe 32 constituting the heat exchanging portion 14A. Further, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, the front portion of the upper surface of the engine rear mount support member 90 is a front inclined surface 108 A, and therefore, the traveling wind is a front inclined surface as indicated by an arrow F 2 in FIG. This traveling wind can be applied to the outer pipe 32 constituting the heat exchanging portion 14A. These prevent the engine coolant temperature from rising and the radiator load from increasing under operating conditions in which exhaust gas flows through the bypass passage 36 during high-speed traveling or the like.

さらにここで、車両用排気系搭載構造10では、冷却水出口パイプ64がエンジン冷却水流路34の最上部に連通されているので、エンジン冷却水流路34内にエンジン冷却液よりも比重の小さい異物が混入した場合に、エンジン冷却水の循環停止状態でも、この異物は冷却水出口パイプ64から排出される。このため、例えば内燃機関エンジンの高負荷運転直後に該ネイ念帰還エンジンを停止した場合に、仮に(万が一)排気系熱交換器14の余熱でエンジン冷却液が沸騰して気泡が生じた場合でも、この気泡は排気系熱交換器14のエンジン冷却水流路34から冷却水出口パイプ64を経由して排出され、エンジン冷却水の冷却に伴って消滅する。すなわち車両用排気系搭載構造10では、排気系熱交換器14のエンジン冷却水流路34に気泡等の異物が滞留することが防止される。   Furthermore, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, since the cooling water outlet pipe 64 communicates with the uppermost part of the engine cooling water flow path 34, foreign matter having a specific gravity smaller than that of the engine coolant in the engine cooling water flow path 34. Is mixed, the foreign matter is discharged from the cooling water outlet pipe 64 even when the circulation of the engine cooling water is stopped. For this reason, for example, when the engine is stopped immediately after a high-load operation of the internal combustion engine, even if the engine coolant boiles due to the residual heat of the exhaust system heat exchanger 14 and bubbles are generated. These bubbles are discharged from the engine cooling water flow path 34 of the exhaust system heat exchanger 14 via the cooling water outlet pipe 64 and disappear with the cooling of the engine cooling water. That is, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, foreign substances such as bubbles are prevented from staying in the engine cooling water flow path 34 of the exhaust system heat exchanger 14.

また、冷却水出口パイプ64をガス抜き部として用いるため、換言すれば、エンジン冷却水流路34から排出された異物をエンジン冷却液の循環に伴って熱交換部14Aから遠ざけることができるため、内燃機関エンジンの再起動によってガス抜き部内に留まった気泡が排気ガスの熱で膨張することがない。さらに、ガス抜き部として別部材を設ける必要もなく、また熱交換性能に影響を与えることなくエンジン冷却水流路34内の異物滞留を防止する構成が実現された。   Further, since the cooling water outlet pipe 64 is used as a degassing part, in other words, the foreign matter discharged from the engine cooling water flow path 34 can be moved away from the heat exchanging part 14A along with the circulation of the engine cooling liquid. Bubbles remaining in the gas vent portion due to restart of the engine are not expanded by the heat of the exhaust gas. Further, it is not necessary to provide a separate member as a degassing part, and a configuration for preventing foreign matter from staying in the engine cooling water flow path 34 without affecting the heat exchange performance has been realized.

さらに、車両用排気系搭載構造10では、排気系熱交換器14の熱交換部14Aの最外層をエンジン冷却水流路34が構成しているため、換言すれば、エンジン冷却水はアウタパイプ32を介して外気と熱交換(外気による冷却)可能であるため、エンジン冷却水の沸騰による気泡発生自体が抑制される。また、単にアウタパイプ32に冷却水出口パイプ64を設けるため、構造が簡単である。   Further, in the vehicle exhaust system mounting structure 10, the engine coolant flow path 34 forms the outermost layer of the heat exchange part 14 </ b> A of the exhaust system heat exchanger 14. In other words, the engine coolant passes through the outer pipe 32. Since heat exchange with the outside air (cooling by outside air) is possible, the generation of bubbles due to boiling of the engine cooling water is suppressed. Further, since the cooling water outlet pipe 64 is simply provided in the outer pipe 32, the structure is simple.

なお、上記実施形態では、冷却水出口パイプ64が本発明におけるガス抜き部である例を示したが本発明はこれに限定されず、本発明のガス抜き部は基本的にエンジン冷却水の循環停止中に機能すれば足りるので、例えば、エンジン冷却水流路34のエンジン冷却水流れ方向を逆にしてエンジン冷却水の入口をガス抜き部として機能するように構成しても良く、エンジン冷却水が熱交換部14Aの長手方向に往復するようにエンジン冷却水流路34を構成してエンジン冷却水の出入口を共にガス抜き部として機能するように構成しても良い。   In the above embodiment, an example in which the cooling water outlet pipe 64 is a gas venting portion in the present invention is shown, but the present invention is not limited to this, and the gas venting portion of the present invention basically circulates engine cooling water. For example, the engine cooling water flow direction of the engine cooling water flow path 34 may be reversed so that the engine cooling water inlet functions as a degassing portion. The engine cooling water flow path 34 may be configured to reciprocate in the longitudinal direction of the heat exchanging section 14A, and both the engine cooling water inlet and outlet may function as a gas vent.

また、上記実施形態では、車両用排気系搭載構造10が排気系熱交換器14の路面干渉に対する保護機能、走行風による冷却促進機能、内燃機関エンジン停止時の気泡の除去機能等を共に果たす例を示したが、本発明はこれに限定されず、上記した機能のうち少なくとも気泡の除去機能を果たすように構成すれば良い。   Further, in the above-described embodiment, the vehicle exhaust system mounting structure 10 performs both a protection function against road surface interference of the exhaust system heat exchanger 14, a cooling promotion function by traveling wind, a bubble removal function when the internal combustion engine stops, and the like. However, the present invention is not limited to this, and it may be configured to perform at least the bubble removing function among the functions described above.

したがって、長手方向一端側が他端側よりも車体上下方向の上側に位置するように傾斜配置された排気系熱交換器14にガス抜き部を有する構成においては、該排気系熱交換器14がボディクロスメンバ80、エンジンリヤマウントサポートメンバ90、一対のトンネルサイドリインフォースメント76の少なくとも1つにて保護される構成や、走行風が熱交換部14Aに案内される構成に限定されることはない。   Therefore, in the configuration in which the exhaust system heat exchanger 14 is disposed so as to be inclined so that one end side in the longitudinal direction is located above the other end side in the vertical direction of the vehicle body, the exhaust system heat exchanger 14 has a body vent. The configuration is not limited to a configuration in which at least one of the cross member 80, the engine rear mount support member 90, and the pair of tunnel side reinforcements 76 is protected, or a configuration in which traveling wind is guided to the heat exchange unit 14A.

またさらに、上記実施形態では、排気系熱交換器14が略車体前後方向に沿って長手とされた例を示したが、本発明はこれに限定されず、排気系熱交換器14を平面視で車体前後方向に対し傾斜して配置したり、車幅方向に沿って配置したりしても良い。   Furthermore, in the above embodiment, the exhaust system heat exchanger 14 is shown as being elongated along the longitudinal direction of the vehicle body. However, the present invention is not limited to this, and the exhaust system heat exchanger 14 is viewed in plan view. In this case, it may be arranged to be inclined with respect to the longitudinal direction of the vehicle body or may be arranged along the vehicle width direction.

本発明の実施形態に係る排気系搭載構造の要部を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the principal part of the exhaust system mounting structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る排気系搭載構造を示す底面図である。It is a bottom view which shows the exhaust system mounting structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る車両用排気系構造を示す側面図である。1 is a side view showing an exhaust system structure for a vehicle according to an embodiment of the present invention. 図2の4―4線に沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 図2の5―5線に沿った断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 図2の6―6線に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 in FIG. 図2の7―7線に沿った断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG. 図2の8―8線に沿った断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 本発明の実施形態に係る排気系搭載構造の排気ガス系統を示す図であって、(A)は底面図、(B)は側面図である。It is a figure which shows the exhaust-gas system | strain of the exhaust-system mounting structure which concerns on embodiment of this invention, Comprising: (A) is a bottom view, (B) is a side view. 本発明の実施形態に係る排気系搭載構造を構成する排気系熱交換器の側断面図である。It is a sectional side view of the exhaust system heat exchanger which comprises the exhaust system mounting structure which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 排気系搭載構造(排気系熱交換器の車体搭載構造)
14 排気系熱交換器
32 アウタパイプ(シェル)
34 エンジン冷却水流路(冷却液の流路)
64 冷却水出口パイプ(ガス抜き部)
68 フロントフロアパネル(車体フロア)
70 フロアトンネル
76 トンネルサイドリインフォースメント(車体骨格)
80 ボディクロスメンバ(車体骨格、第2部材)
90 エンジンリヤマウントサポートメンバ(車体骨格、第1部材)
108A 前傾面(傾斜部)
10 Exhaust system mounting structure (Exhaust system heat exchanger mounting structure)
14 Exhaust system heat exchanger 32 Outer pipe (shell)
34 Engine cooling water flow path (cooling liquid flow path)
64 Cooling water outlet pipe (gas vent)
68 Front floor panel (body floor)
70 Floor tunnel 76 Tunnel side reinforcement (body frame)
80 Body cross member (body frame, second member)
90 Engine rear mount support member (body frame, first member)
108A forward inclined surface (inclined part)

Claims (3)

長手方向の一端側が他端側よりも車体上下方向の上側に位置するように傾斜して配置され、排気ガスと冷却液との熱交換を行う排気系熱交換器と、
前記排気系熱交換器の前記冷却液の流路における車体上下方向の最上部に車体上下方向の上側から連通されたガス抜き部と、
を備えた排気系熱交換器の車体搭載構造。
An exhaust system heat exchanger that is arranged to be inclined so that one end side in the longitudinal direction is located above the other end side in the vehicle vertical direction, and performs heat exchange between the exhaust gas and the coolant;
A gas vent connected to the uppermost portion in the vehicle body vertical direction in the coolant flow path of the exhaust system heat exchanger from the upper side in the vehicle vertical direction;
An exhaust system heat exchanger mounted on the vehicle body.
前記ガス抜き部は、前記排気系熱交換器における冷却液の流路に対する該冷却液の入口部及び出口部の少なくとも一方である請求項1記載の排気系熱交換器の車体搭載構造。   2. The exhaust system heat exchanger mounting structure according to claim 1, wherein the degassing part is at least one of an inlet part and an outlet part of the coolant with respect to a coolant flow path in the exhaust system heat exchanger. 前記排気系熱交換器は、外郭を成すシェルが前記冷却液の流路の外壁を構成しており、前記ガス抜き部は、前記シェルの車体上下方向の最上部に設けられている請求項1又は請求項2記載の排気系熱交換器の車体搭載構造。   2. The exhaust system heat exchanger according to claim 1, wherein an outer shell forms an outer wall of the coolant flow path, and the degassing portion is provided at an uppermost portion of the shell in a vertical direction of the vehicle body. Or the vehicle body mounting structure of the exhaust system heat exchanger of Claim 2.
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