JP2018017155A - 車両の排気系装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後方排気のエンジンの配置を採用した場合において、ＥＧＲガスの冷却を効率よく行える車両の排気系装置を提供する。
【解決手段】車両の排気系装置１は、エンジン２よりも車両後方に設けられた排気浄化装置１８と、排気浄化装置１８よりも下流側からＥＧＲガスを吸気通路１１に導入するためのＥＧＲ通路を有する排気再循環装置２２と、を備え、ＥＧＲ通路上には、空冷式のＥＧＲガス冷却部２３と、ＥＧＲガス冷却部２３の下流側に配置された水冷式の第１ＥＧＲクーラ２４と、を備え、ＥＧＲガス冷却部２３は、車両１００の前方から見て、ダッシュパネル１０６のフロアトンネル領域１１４内に配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の排気系装置に関し、より具体的には、排気浄化装置からの排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラを有する排気系装置に関する。

従来、ＮＯｘの発生の抑制手段として、排気ガスをＥＧＲガスとして燃焼室内に導入する排気再循環装置が知られている。排気再循環装置では、ＥＧＲガスを冷却するためにＥＧＲクーラが利用されている。
ＥＧＲクーラの冷却能力は、内部の熱伝達率すなわち冷却水通水量、熱交換面積、及び通水される冷却水とＥＧＲガスとの温度差に左右される。ＥＧＲクーラの冷却能力を上げるために冷却水とＥＧＲガスとの温度差を広げようとすると、冷却水を冷却するためのラジエータの大型化が必要になる。一方で、冷却水通水量や熱交換面積を大きくしようとすると、ＥＧＲクーラ自体の大型化が必要になる。このように、ＥＧＲクーラの冷却能力の向上が望まれているものの、実現には様々な問題がある。

上記の様な問題に対応するために、特許文献１に記載の内燃機関では、機関排気通路と機関吸気通路とを連結する排ガス再循環通路に、空冷式ＥＧＲクーラ及び水冷式ＥＧＲクーラを設けている。この内燃機関では、ＥＧＲクーラを２つ設け、上流側の空冷式ＥＧＲクーラで排気ガスの粗熱を取り、下流側の水冷式ＥＧＲクーラで排気ガスを所定の温度まで冷却することで、ＥＧＲクーラ全体の大型化を回避しながら冷却能力を向上しようとしている。
また、特許文献２に記載の排ガス循環装置では、排気ガス循環用の戻り管に第１ＥＧＲ冷却器と第２ＥＧＲ冷却器とを有し、第２ＥＧＲ冷却器は、車両の前面に配置されている。この特許文献２に記載の排ガス循環装置では、第２ＥＧＲ冷却器を車両の前面に配置することによって、車両の走行時に流れる空気で排気ガスを効率よく冷却しようとしている。

特開２０００−１３０２７０号公報 特開２０１０−５１１１１７号公報

上記の特許文献１には、空冷式ＥＧＲクーラ及び水冷式ＥＧＲクーラをエンジンルーム内のどこに配置するかについては記載されていない。しかしながら、エンジンの車両後方側に排気浄化装置が配置されている、いわゆる後方排気のエンジンの配置を採用している場合では、空冷式ＥＧＲクーラの配置によっては周囲の空気が滞留し、効率的に排気ガスを冷却することができない。
また、後方排気のエンジンの配置の場合において、特許文献２に記載の排ガス循環装置のように車両の前方にＥＧＲ冷却器を配置しようとすると、排気浄化装置側から車両前方側まで戻り管を配設しなければならず、戻り管の経路が長くなる。このため、ＥＧＲ制御のレスポンスが悪くなる。また、戻り管の経路が長くなると、エンジン本体と戻り管との共振の問題に対応しなくてはならない可能性がある。特に、排気浄化装置の下流側からＥＧＲガスを取り出す場合には、より上流側でＥＧＲガスを取り出す場合に比べて戻り管の経路がより長くなるため、この問題がより顕著となる。

本発明は、後方排気のエンジンの配置を採用した場合において、ＥＧＲガスの冷却を効率よく行える車両の排気系装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の車両の排気系装置は、エンジンよりも車両後方に設けられた排気浄化装置と、排気浄化装置の下流部または排気浄化装置よりも下流側からＥＧＲガスを吸気通路に導入するためのＥＧＲ通路を有する排気再循環装置と、を備え、ＥＧＲ通路上には、空冷式のＥＧＲガス冷却部と、を備え、ＥＧＲガス冷却部は、車両の前方から見て、ダッシュパネルのフロアトンネル領域内に配設されている、ことを特徴としている。

このように構成された本発明においては、ＥＧＲガス冷却部が、車両の前方から見て、ダッシュパネルのフロアトンネル領域内に配設されている。ここで、フロアトンネル領域は、車両の前方から入った空気が後方に抜ける際に通る空気の通り道となっている。この通り道にＥＧＲガス冷却部が配設されているので、排気浄化装置がエンジンの車両後方に設けられた、いわゆる後方排気のエンジン配置であっても、効率よくＥＧＲガスが冷却される。
また、ＥＧＲガス冷却部が、車両の前方から見て、ダッシュパネルのフロアトンネル領域内に配設されているので、車両の衝突時にエンジン等の部品が後方に下がった場合でも、ＥＧＲガス冷却部がフロアトンネル領域内に収納されるから、乗員の安全が確保されるとともに、ＥＧＲガス冷却部の損傷が防止される。

本発明において、好ましくは、ＥＧＲガス冷却部の下流側には、水冷式のＥＧＲクーラが設けられている。
このように構成された本発明においては、ＥＧＲガス冷却部に下流側に水冷式のＥＧＲクーラが設けられているので、空冷式のＥＧＲガス冷却部がコンパクトになる。また、空冷式のＥＧＲガス冷却部で粗熱がとれるので、下流側の水冷式ＥＧＲクーラの大型化が抑制される。

本発明において、好ましくは、ＥＧＲガス冷却部は管状に形成され、外周に、外方に延びるとともにＥＧＲガス冷却部の中心軸に沿って並んだ複数のフィンを有し、ＥＧＲガス冷却部の少なくとも一部は、車両の上方から見て、その中心軸記フロアトンネル領域の中心軸と交わる方向に配置されている。
このように構成された本発明においては、ＥＧＲガス冷却部が、外周から外方に延びるとともに中心軸方向に沿って並んだ複数のフィンを有するとともに、ＥＧＲガス冷却部の少なくとも一部において、中心軸がフロアトンネル領域の中心軸と交わる方向に配置されているので、フロアトンネル領域を通る空気が、ＥＧＲガス冷却部の少なくとも一部における各フィンに当たりやすくなる。これにより、ＥＧＲガスの冷却がより効率的に行われる。

本発明において、好ましくは、ＥＧＲガス冷却部は、その少なくとも一部が、フロアトンネル領域の車両前方側端部に配設されている。
このように構成された本発明においては、ＥＧＲガス冷却部の少なくとも一部が、フロアトンネル領域の車両前方側端部に配設されているので、ＥＧＲガス冷却部がフロアトンネル領域の車両後方側に配設される場合に比べて、ＥＧＲ通路が短くなる。よってＥＧＲ制御のレスポンスが良好となる。

本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置の平面図である。 本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置の側面図である。 本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置の側面図であり、一部を破断した図である。 本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置の底面図である。 本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置の一部を示す拡大斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置１の平面図を示し、図２には、本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置１の側面図を示し、図３には、本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置１の側面図であって一部を破断した図を示し、図４には、本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置１の底面図を示す。なお、図１は、車両の排気系装置１を上方から見た図であるが、この図において左右方向が車両の前後方向を示し、左側が車両の前方向、右側が車両の後ろ方向を示す。また、この図において、上下方向が車両の車幅方向を示し、上側が車両の右方向、下側が車両の左方向を示す。

これらの図１〜図４に示すように、本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置１は、例えばディーゼルエンジンやＨＣＣＩガソリンエンジン等の圧縮自己着火形式のエンジン２に適用される。エンジン２は、シリンダブロック４と、シリンダブロック４の上部に取り付けられたシリンダヘッド６と、を有する。本実施形態において、エンジン２は、エンジンルーム１０２の内部で、図示しないクランクシャフトが車両１００の車幅方向に沿うように配置され、吸気系がエンジン２の車両前方側に配置され、排気系がエンジン２の車両後方側に配置された、いわゆる前方吸気・後方排気のエンジンである。

エンジン２の吸気側には、水冷インタークーラと一体となった吸気マニホールド８が取り付けられており、吸気マニホールド８の上流側には、吸気マニホールド８の上方で、エンジン２のクランクシャフトの方向に沿って、つまり本実施形態では車両１００の車幅方向に沿って延びるスーパーチャージャ９が接続されている。スーパーチャージャ９の上流側にはＥＧＲバルブ１０が設けられている。ＥＧＲバルブ１０は、エンジン２の車幅方向中央よりも左側に位置しており、より具体的には、車幅方向に関して、エンジン２の車幅方向左側の側面とほぼ同じ位置に位置する。ＥＧＲバルブ１０が設けられた配管、スーパーチャージャ９、及び吸気マニホールド８を通る吸気の通路が、本実施形態における吸気通路１１となっている。

図５には、本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置の斜視図を示す。この図５及び前述の図１〜図４に示すように、エンジン２の排気側には、排気マニホールド１２が取り付けられている。排気マニホールド１２は、エンジン２の各シリンダ（本実施形態では４つのシリンダ）の排気ポート（図示せず）に接続される複数の排気管１４と、排気管１４を通る排気ガスが合流する混合管１６とを有する。排気管１４は、シリンダブロック４の排気ポートからそれぞれ車両１００の後方に向かって延びるとともに、その下流側で車幅方向右側に湾曲しながら延び、ほぼ同じ水平面上で順次隣接する排気管１４と合流しながら排気マニホールド１２の右端で混合管１６に接続されている。このような構造により、混合管１６は、排気マニホールド１２を上から見たとき、排気マニホールド１２の車幅方向右側に配置され、また、エンジン２の車幅方向中央よりも右側に配置されている。混合管１６は、上下方向に短く延びるとともに下面で開口している。混合管１６には、排気浄化装置導入路１７を介して本実施形態の排気系装置１が接続されている。

排気浄化装置導入路１７は、ガス入口１７Ａとガス出口１７Ｂとを有する。ガス入口１７Ａは、上方に向かって開口し、混合管１６の開口に連結している。また、ガス出口１７Ｂは、ガス入口１７Ａに対して略直交する方向に開口しており、具体的には、車幅方向左側に向かって開口している。

排気系装置１は、排気マニホールド１２から受け入れた排気ガスを浄化する排気浄化装置１８と、排気浄化装置１８を通った排気ガスを外部へ排出するために排気浄化装置１８に接続されたフレキシブルパイプ２０と、排気浄化装置１８を通った排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出し、吸気通路１１に戻す排気再循環装置２２と、を備える。

排気浄化装置１８は、車両１００の上方からみて略Ｌ字形の形状を呈し、排気マニホールド１２の混合管１６に接続する上流側部分３２と、上流側部分３２の下流側に設けられ、フレキシブルパイプ２０及びＥＧＲガス導出部２２に接続する下流側部分３４とを有する。

上流側部分３２は、排気浄化装置導入路１７のガス出口１７Ｂに連結された略筒状の部分であり、その中心軸（長手方向軸線）は、車幅方向に沿って配置されている。したがって、上流側部分３２の外面は、エンジン２のシリンダブロック４の外面に隣接して配置されている。上流側部分３２には、触媒装置が内蔵されている。
下流側部分３４は、上流側部分３２に一体的に形成された略筒状部分であり、その中心軸（長手方向軸線）が上流側部分３２の中心軸に対して略直角に配置されている。また、下流側部分３４の中心軸は、車両１００の前後方向に延びており、下流側部分３４の上流端が下流端よりも上方に位置するように、すなわち、下流側部分３４の上流端から下流端に向かうにしたがって下方に傾斜するように配置されている。下流側部分３４には、ＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）が内蔵されている。

このような構造により、排気浄化装置１８の上流側部分３２は排気マニホールド１２の下方で車幅方向に沿って配置され、下流側部分３４は、エンジン２の車幅方向中央よりも左側において、車両１００の前後方向に沿って配置されている。

フレキシブルパイプ２０は、排気浄化装置１８の下流側部分３４の下流端に形成された排気出口１８Ａに接続された筒状部材であり、ある程度の伸縮及び屈曲が可能な材料で形成されている。フレキシブルパイプ２０は、排気浄化装置１８の下流側部分３４の下流端の円形端面１８Ｂにおいて車幅方向右側且つ上下方向下側の位置に配置された排気出口１８Ａに連結している。また、フレキシブルパイプ２０の中心軸（長手方向軸線）は、車両１００の前後方向に延びており、下流側の端部が上流側の端部よりも下方に位置するように、すなわち、上流側の端部から下流側の端部に向かうにしたがって下方に傾斜するように配置されており、その傾斜角度は、排気浄化装置１８の下流側部分３４の傾斜角度よりも大きく設定されている。

図６は、本発明の一実施形態に係る車両の排気系装置の一部を示す拡大斜視図である。この図６及び前述の図１〜図５に示すように、排気再循環装置２２は、フレキシブルパイプ２０に接続され排気ガスの一部をＥＧＲガスとして取り出すとともに取り出したＥＧＲガスを冷却する空冷式のＥＧＲガス冷却部２３と、その下流側にＥＧＲガスを更に冷却するための第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６と、第１ＥＧＲクーラ２４と第２ＥＧＲクーラ２６とを連結する第１ＥＧＲ配管２８と、第２ＥＧＲクーラ２６と吸気通路１１とを連結する第２ＥＧＲ配管３０と、を備える。これらのＥＧＲガス冷却部２３、第１及び第２ＥＧＲクーラ２４，２６、並びに第１及び第２ＥＧＲ配管２８，３０によって、フレキシブルパイプ２０と吸気通路１１とを連通して、排気浄化装置１８よりも下流側からＥＧＲガスを吸気通路１１に戻すためのＥＧＲ通路が形成される。

ＥＧＲガス冷却部２３は、管状に形成されており、外周には、外方に向かって、より具体的には半径方向外方に向かって突出するように延びる複数のフィン２３Ａが形成されている。フィン２３Ａは、波状に湾曲したワイヤ状部材で構成されたフィン部材２３Ｂが管状部材の外周に周方向に沿って巻き付けられたように、管状部材の周方向に等間隔に複数形成されており、各フィン２３Ａは、略Ｕ字形に形成されている。フィン部材２３Ｂは、ＥＧＲガス冷却部２３の接続部を除く全長にわたって中心軸方向に沿って等間隔に並んでおり、中心軸方向に沿って配置されたフィン２３Ａは、中心軸方向に整列している。

ＥＧＲガス冷却部２３の一端は、フレキシブルパイプ２０の上流側端部の車幅方向右側の側面に接続されている。ＥＧＲガス冷却部２３は、フレキシブルパイプ２０の車幅方向右側の側面から、排気浄化装置１８の下流側部分３４の上面に沿って、下流側部分３４を横切るように延び、そして、ＥＧＲガス冷却部２３の他端が、下流側部分３４の車幅方向左側において第１ＥＧＲクーラ２４に接続される。このような配置により、ＥＧＲガス冷却部２３の中心軸は、車両１００の上方または下方から見て、ほぼ全長にわたって、排気浄化装置１８の下流側部分３４の中心軸と交わる方向に配置されている。

第１ＥＧＲクーラ２４は、水冷式のＥＧＲクーラであり、第１ＥＧＲクーラ本体３６と、第１ＥＧＲクーラ本体３６の上流側の一端に形成された第１ＥＧＲガス流入部３８と、第１ＥＧＲクーラ本体３６の下流側の他端に形成された第１ＥＧＲガス流出部４０と、を有する。
第１ＥＧＲクーラ本体３６は、略直方体に形成されており、その長手方向軸線が、排気浄化装置１８の下流側部分３４の中心軸とほぼ平行に配置され、その一側面が下流側部分３４の外周面に隣接して配置されている。
また、第１ＥＧＲクーラ本体３６の上面には、第１ＥＧＲクーラ本体３６の側面から排気浄化装置１８の方へ突出するブラケット４２が設けられており、このブラケット４２を排気浄化装置１８の下流側部分３４の側面にボルト止めや溶接等で固定することにより、第１ＥＧＲクーラ２４の外面が、排気浄化装置１８の外面に固定されている。したがって、第１ＥＧＲクーラ２４は、ＥＧＲガス冷却部２３を介して排気浄化装置１８に接続されているのとは別の箇所において、互いに固定され取り付けられている。

第１ＥＧＲガス流入部３８は、第１ＥＧＲクーラ本体３６より車両後方に位置して管状に形成され、第１ＥＧＲクーラ本体３６側の一端３８Ａで第１ＥＧＲクーラ本体３６に一体的に連結している。第１ＥＧＲガス流入部３８の他端は、車両後方側に向かって開口した、第１ＥＧＲクーラ２４の第１ＥＧＲガス流入口３８Ｂとなっている。第１ＥＧＲガス流入口３８Ｂは、ＥＧＲガス冷却部２３の他端に連結され、これにより、第１ＥＧＲクーラ２４とＥＧＲガス冷却部２３が連通している。

このような配置により、第１ＥＧＲクーラ２４は、排気浄化装置１８の下流側部分３４に対して車幅方向左側に配置され、これにより、第１ＥＧＲクーラ２４は、車幅方向に関して、吸気通路１１のＥＧＲバルブ１０側の排気浄化装置１８の側面に隣接している。

第１ＥＧＲガス流出部４０は、第１ＥＧＲクーラ本体３６より車両前方に位置して管状に形成され、第１ＥＧＲクーラ本体３６側の一端４０Ａで第１ＥＧＲクーラ本体３６に一体的に連結している。第１ＥＧＲガス流出部４０の他端は、車両方向左側に向かって、つまり車幅方向と略直交する面で開口しており、第１ＥＧＲクーラ２４の第１ＥＧＲガス流出口４０Ｂとなっている。第１ＥＧＲガス流出口４０Ｂは、第１ＥＧＲ配管２８の一端と連結している。第１ＥＧＲガス流出部４０の車幅方向の右側面４０Ｃには、車両１００の前方に向かって左側に傾斜した、つまり第１ＥＧＲガス流出部４０の下流側に向かうにつれて第１ＥＧＲガス流出口４０Ｂ（第１ＥＧＲ配管２８）側に傾斜した傾斜面が形成されている。

上記のような構造の第１ＥＧＲクーラ２４は、上流側に向かって下方に、つまり車両後方に向かって下方に傾斜して配置されている。したがって、第１ＥＧＲクーラ２４の第１ＥＧＲガス流出口４０Ｂは、第１ＥＧＲガス流入口３８Ｂよりも上方に位置している。第１ＥＧＲクーラ２４のこの傾斜角度は、排気浄化装置１８の下流側部分３４の傾斜角度よりも大きく、フレキシブルパイプ２０の傾斜角度とほぼ同じである。
また、第１ＥＧＲクーラ２４は、側面視において、排気浄化装置１８の下流側部分３４の上下方向寸法内に収まっており、第１ＥＧＲクーラ２４は、側面視において、排気浄化装置１８の上方向及び下方向に突出しない。

第２ＥＧＲクーラ２６は、水冷式のＥＧＲクーラであり、第２ＥＧＲクーラ本体４６と、第２ＥＧＲクーラ本体４６の上流側の一端に形成された第２ＥＧＲガス流入部４８と、第２ＥＧＲクーラ本体４６の下流側の他端に形成された第２ＥＧＲガス流出部５０と、を有する。
第２ＥＧＲクーラ本体４６は、略直方体に形成されており、その長手方向軸線が、車両１００の前後方向に沿って配置され、その一側面がエンジン２のシリンダブロック４の左側面に隣接して配置されている。
また、第２ＥＧＲクーラ本体４６の上面及び下面には、第２ＥＧＲクーラ本体４６の上面から上方に、または下面から下方に突出するブラケット５２が設けられており、これらのブラケット５２をシリンダブロック４の左側面にボルト止めや溶接等で固定することにより、第２ＥＧＲクーラ２６の外面が、シリンダブロック４の外面に固定され取り付けられている。

第２ＥＧＲガス流入部４８は、第２ＥＧＲクーラ本体４６より車両後方に位置して管状に形成され、第２ＥＧＲクーラ本体４６側の一端４８Ａで第２ＥＧＲクーラ本体４６に一体的に連結している。第２ＥＧＲガス流入部４８の他端は、車両１００の後方に向かって開口し、第２ＥＧＲクーラ２６の第２ＥＧＲガス流入口４８Ｂとなっている。第２ＥＧＲガス流入口４８Ｂは、第１ＥＧＲ配管２８の他端と連結している。
第２ＥＧＲガス流出部５０は、第２ＥＧＲクーラ本体４６より車両前方に位置して管状に形成され、第２ＥＧＲクーラ本体４６側の一端５０Ａで第２ＥＧＲクーラ本体４６に一体的に連結している。第２ＥＧＲガス流出部５０の他端は、車両１００の前方に向かって開口し、第２ＥＧＲクーラ２６の第２ＥＧＲガス流出口５０Ｂとなっている。第２ＥＧＲガス流出口５０Ｂは、第２ＥＧＲ配管３０の一端と連結している。

上記のような構造の第２ＥＧＲクーラ２６は、上流側に向かって下方に、つまり車両後方に向かって下方に傾斜して配置されている。したがって、第２ＥＧＲガス流入口４８Ｂは、第２ＥＧＲガス流出口５０Ｂよりも、車両上下方向下側に配置されている。第２ＥＧＲクーラ２６の傾斜角度は、排気浄化装置１８の下流側部分３４の傾斜角度よりも小さい。また、第２ＥＧＲガス流入口４８Ｂは、第１ＥＧＲクーラ２４の第１ＥＧＲガス流出口４０Ｂよりも上側且つ車幅方向左側に配置されている。このような配置により、第２ＥＧＲクーラ２６は、排気浄化装置１８及び第１ＥＧＲクーラ２４よりも上方且つ車幅方向左側に位置している。

なお、第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６は、水冷式であるため、それぞれに冷却水入口２４Ａ，２６Ａ及び冷却水出口２４Ｂ、２６Ｂが設けられている。第１ＥＧＲクーラ２４の冷却水出口２４Ｂは、第２ＥＧＲクーラ２６の冷却水入口２６Ａに連通しており、したがって、第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６の冷却水回路は直列に連結している。第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６を通って冷却水出口２６Ｂから出た冷却水は、必要に応じてラジエータで冷却されながら、シリンダヘッドやシリンダブロック壁面等のエンジン各部を冷却し、第１ＥＧＲクーラ２４の冷却水入口２４Ａに戻る。

第１ＥＧＲ配管２８は、第１ＥＧＲクーラ２４の第１ＥＧＲガス流出部４０と、第２ＥＧＲクーラ２６の第２ＥＧＲガス流入部４８とを連通する管状部材であり、本実施形態ではゴムホースで形成されている。第１ＥＧＲ配管２８は、車幅方向に沿って第１ＥＧＲガス流出部４０と連結し、車両１００の前方且つ上方に向かって曲がって延び、車両１００の前方方向に沿って第２ＥＧＲガス流入部４８に連結している。
第２ＥＧＲ配管３０は、第２ＥＧＲクーラ２６の第２ＥＧＲガス流出部５０と、吸気通路１１とを連通する管状部材である。第２ＥＧＲ配管３０は、車両１００の前方方向に沿って延び吸気通路１１下側で上方に向かって曲がって延び、ＥＧＲバルブ１０に下側から連結している。

ここで、排気系装置１の、車両１００に対する配置について説明する。
図２〜図４に示すように、エンジン２及び排気系装置１は、車両１００のエンジンルーム１０２に配置されており、エンジンルーム１０２の後方には、車室１０４が形成されている。エンジンルーム１０２と車室１０４は、ダッシュパネル１０６によって区切られている。ダッシュパネル１０６は、車室１０４下部に配置されたロアダッシュパネル１０８と、ロアダッシュパネル１０８の前端に連結されるとともに、車室１０４の前部に車幅方向に延びるアッパダッシュパネル１１０とを有する。

ロアダッシュパネル１０８及びアッパダッシュパネル１１０には、車両１００の前後方向に延び、車室１０４側に突出するフロアトンネル１１２が形成されている。フロアトンネル１１２の突出した部分に囲まれ下側に開口した、フロアトンネル１１２の下側の領域であるフロアトンネル領域１１４は、車両１００の前後方向に沿った方向に中心軸Ｃ（図１）を有するとともに、前端部分に、断面積が車両１００の前方に向かって増大するトンネル拡張領域１１６を有する。トンネル拡張領域１１６では、図１及び図４に示すように車両１００の上下方向からみて、フロアトンネル領域１１４の車幅方向の幅が徐々に増大し、この幅の増大は、フロアトンネル領域１１４の車幅方向両側で、アッパダッシュパネル１１０の最も前端側に突出した前端１１０Ａで終了する。したがって、本実施形態において、トンネル拡張領域１１６の前端は、アッパダッシュパネル１１０の前端１１０Ａを通る鉛直方向の面Ｐに位置する。このように、トンネル拡張領域１１６は、フロアトンネル領域１１４の車幅方向の幅の増大が終了する位置までの領域をいい、フロアトンネル領域１１４は、トンネル拡張領域１１６を含む。

また、フロアトンネル領域１１４は、図２及び図３に示すように、車両１００の側面視において、上面及び下面が前方に向かって上方に傾斜している。なお、図２及び図３においても、トンネル拡張領域１１６の前端となる面Ｐを示す。車両１００の側面視において、トンネル拡張領域１１６の前端の面Ｐと、フロアトンネル１１２の上端を延長した線Ｌとが交わる位置Ｑが、トンネル拡張領域１１６の上端となる。また、車両１００の前方からみて、トンネル拡張領域１１６の車幅方向の境界は、アッパダッシュパネル１１０の前端１１０Ａの位置となる。

本実施形態の車両の排気系装置１では、エンジン２は、その幅方向中央がフロアトンネル領域１１４の幅方向中央よりも右側に位置している。排気浄化装置１８、ＥＧＲガス冷却部２３、第１ＥＧＲクーラ２４、及び第２ＥＧＲクーラ２６は、車両１００の前方から見て、フロアトンネル領域１１４とオーバーラップする位置に配置されている。なお、排気浄化装置１８、フレキシブルパイプ２０の一部、ＥＧＲガス冷却部２３、及び第１ＥＧＲクーラ２４は、車両１００の前方から見て、フロアトンネル領域１１４のうち、トンネル拡張領域１１６を除いた領域にもオーバーラップする位置に配置されている。また、ＥＧＲガス冷却部２３の中心軸は、そのほぼ全長にわたって、フロアトンネル領域１１４の中心軸Ｃと交わる方向に配置されている。

また、図１〜図４に示すように、排気浄化装置１８及び第１ＥＧＲクーラ２４の車両後方側の部分は、フロアトンネル領域１１４内に配置されている。より詳細には、排気浄化装置１８の下流側端部の一部、ＥＧＲガス冷却部２３の上流側の一部、及びフレキシブルパイプ２０の大部分が、フロアトンネル領域１１４の車両前方側の端部であるトンネル拡張領域１１６内に配置されている。したがって、これらの排気浄化装置１８の下流側端部、ＥＧＲガス冷却部２３、及びフレキシブルパイプ２０は、車両１００の上下方向及び側方からみて、フロアトンネル領域１１４にオーバーラップするように配置されている。

このような構造の車両の排気系装置１では、次のように動作する。
まず、エンジン２から排出された排気ガスは、排気マニホールド１２の排気管１４を通って混合管１６で合流し、下方向に向かって流れて排気浄化装置導入路１７に流入する。排気浄化装置導入路１７に流入した排気ガスは、下方向から車幅方向左方向に向きを変えて排気浄化装置１８に入る。排気浄化装置１８では、排気ガスは、上流側部分３２の触媒装置を左方向に向かって通り、下流側部分３４のＧＰＦを車両１００の後方に向かって通り、浄化される。下流側部分３４を通った後の排気ガスの一部は、排気出口１８Ａから出てフレキシブルパイプ２０を通り、その後図示しないマフラ等を通って車外に排出される。

一方、下流側部分３４を通った後の排気ガスの残りの一部は、ＥＧＲガスとして、フレキシブルパイプ２０からＥＧＲガス冷却部２３に流入する。ＥＧＲガスは、ＥＧＲガス冷却部２３で冷却された後、第１ＥＧＲクーラ２４に流入する。第１ＥＧＲクーラ２４では、ＥＧＲガスは、第１ＥＧＲガス流入部３８から第１ＥＧＲクーラ本体３６に入って冷却され、第１ＥＧＲガス流出部４０から車幅方向左向きにガスの流れを変更しながら第１ＥＧＲ配管２８に出る。第１ＥＧＲ配管２８を通ったＥＧＲガスは、車両１００の前方に向かって第２ＥＧＲクーラ２６に流入し、第２ＥＧＲクーラ２６によって更に冷却され、車両１００の前方に向かって第２ＥＧＲクーラ２６から第２ＥＧＲ配管３０に入り、ＥＧＲバルブ１０を介して吸気通路１１に流入する。

このような構造の車両の排気系装置１では、次のような効果を奏する。
排気浄化装置１８の下流側に空冷式のＥＧＲガス冷却部２３が設けられ、ＥＧＲガス冷却部２３が、車両１００の前方から見て、フロアトンネル領域１１４内に配置されている。ここで、フロアトンネル領域１１４は、車両１００の走行時、前方から入った空気が流れ込む領域である。したがって、このフロアトンネル領域内に空冷式のＥＧＲガス冷却部２３を配置することにより、フロアトンネル領域１１４内を流れる空気によってＥＧＲガスを効率よく冷却することができる。よって、後方排気のエンジン配置においても、ＥＧＲガスを効率よく冷却することができる。
また、ＥＧＲガス冷却部２３が車両１００の前方から見て、フロアトンネル領域１１４内に配置されているので、車両１００の衝突時にエンジン２等の部品が後方に移動した場合、ＥＧＲガス冷却部２３は、フロアトンネル領域１１４内で後方に移動する。したがって、乗員の安全を確保することができるとともに、ＥＧＲガス冷却部２３の損傷を防止することができる。

ＥＧＲガス冷却部２３の下流側に水冷式の第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６を設けたので、ＥＧＲガス冷却部で粗熱を取り、第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６でＥＧＲガスを所望の温度まで冷却することができる。したがって、ＥＧＲガス冷却部２３の下流側に第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６を設けたことによってＥＧＲガス冷却部２３をコンパクトに構成することができる。またその一方で、ＥＧＲガス冷却部２３で粗熱を取ることができるので、第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６の冷却能力をそれほど高くする必要がないから、第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６の大型化を抑制することができる。

ＥＧＲガス冷却部２３が複数のフィン２３Ａを有するので、内部を通るＥＧＲガスの熱を効率よく放散することができる。また、ＥＧＲガス冷却部２３の中心軸がフロアトンネル領域１１４の中心軸Ｃと交わる方向に配置されているので、フロアトンネル領域１１４内を中心軸Ｃの方向に通る空気が、ＥＧＲガス冷却部２３の外面に当たりやすくなる。よって、ＥＧＲガス冷却部２３においてＥＧＲガスをより効率よく冷却することができる。

ＥＧＲガス冷却部２３の上流側の部分が、フロアトンネル領域１１４の車両前方側の端部であるトンネル拡張領域１１６内に配置されているから、フロアトンネル領域１１４の車両後方側に配置される場合に比べて、ＥＧＲ通路を短くすることができる。したがって、ＥＧＲ制御のレスポンスを良好にすることができる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、例えば以下のような態様であってもよい。
前述の実施形態では、ＥＧＲガス冷却部２３は、排気浄化装置１８の下流側のフレキシブルパイプ２０の上流端に接続されていたが、これに限らず、例えばＥＧＲガス冷却部は、排気浄化装置の下流部に接続して、排気浄化装置の下流部から取り出したＥＧＲガスを冷却するようにしてもよい。
ＥＧＲガス冷却部のフィンの形状や配置は、前述の実施形態のものに限らず、ＥＧＲガスを効率よく冷却することができるように、他の部品の配置等にしたがって任意に設定することができる。例えば、前述の実施形態では各フィン２３Ａは、ＥＧＲガス冷却部２３の中心軸方向に沿って整列していたが、これに限らず、各フィンがＥＧＲガス冷却部の中心軸方向に沿って互い違いに、千鳥状に配置されていてもよく、要するに、フィンは、ＥＧＲガス冷却部の中心軸方向に沿って並んでいればよい。

ＥＧＲガス冷却部は、前述の実施形態では、その中心軸が、全長にわたってフロアトンネル領域１１４の中心軸Ｃと交わる方向に配置されていたが、これに限らず、中心軸の少なくとも一部が、フロアトンネル領域１１４の中心軸と交わる方向に配置されていればよい。
ＥＧＲガス冷却部は、管状部材の外周にワイヤ状部材でフィンを形成した構造のものに限らず、例えば、空冷式のＥＧＲクーラの外皮を除去したものを使用してもよい。
ＥＧＲガス冷却部は、前述の実施形態では、上流側の一部がフロアトンネル領域１１４の車両前方側の端部に配置されていたが、これに限らず、例えば下流側の一部分がフロアトンネル領域１１４の車両前方側の端部に配置されていてもよいし、またＥＧＲガス冷却部の前部が、フロアトンネル領域１１４の車両前方側の端部に配置されていてもよい。要するに、ＥＧＲガス冷却部の少なくとも一部が、フロアトンネル領域の車両前方側端部に配設されていればよい。

前述の実施形態では、第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６はともに水冷式のものであったが、これに限らず、ＥＧＲクーラが２つ直列に設けられている場合には、上流側のＥＧＲクーラが空冷式で、下流側のＥＧＲクーラが水冷式であってもよい。ＥＧＲクーラとして空冷式のものを採用すると、水冷式のものと比べてＥＧＲクーラの大型化を抑制することができる。また、上流側の空冷式のＥＧＲクーラでＥＧＲガスの粗熱を取り、下流側の水冷式のＥＧＲクーラでＥＧＲガスを所望の温度まで確実に冷却することができるので、効率的にＥＧＲガスの冷却を行うことができる。
また、前述の実施形態では、第１ＥＧＲクーラ２４及び第２ＥＧＲクーラ２６の冷却水回路は直列に連結されていたが、これに限らず、異なる冷却性能を持たせるために第１ＥＧＲクーラ及び第２ＥＧＲクーラがそれぞれ異なる冷却水回路上に設けられていてもよい。 更に、ＥＧＲガス冷却部の下流側のＥＧＲクーラは、必ずしも２つ設けられている必要はなく、少なくとも水冷式のＥＧＲクーラが１つ設けられていてもよいし、また、ＥＧＲガス冷却部の下流側にＥＧＲクーラが設けられていなくてもよい。

１，６０ 排気系装置
２ エンジン
１１ 吸気通路
１８ 排気浄化装置
２２ 排気再循環装置
２３ ＥＧＲガス冷却部
２３Ａ フィン
２４ 第１ＥＧＲクーラ
２６ 第２ＥＧＲクーラ
２８ 第１ＥＧＲ配管
３０ 第２ＥＧＲ配管
３２ 上流側部分
３４ 下流側部分
１００ 車両

Claims (4)

1. エンジンよりも車両後方に設けられた排気浄化装置と、
   前記排気浄化装置の下流部または前記排気浄化装置よりも下流側からＥＧＲガスを吸気通路に導入するためのＥＧＲ通路を有する排気再循環装置と、を備え、
   前記ＥＧＲ通路上には、空冷式のＥＧＲガス冷却部と、を備え、
   前記ＥＧＲガス冷却部は、車両の前方から見て、ダッシュパネルのフロアトンネル領域内に配設されている、
   ことを特徴とする車両の排気系装置。
2. 前記ＥＧＲガス冷却部の下流側には、水冷式のＥＧＲクーラが設けられている、
   請求項１に記載の車両の排気系装置。
3. 前記ＥＧＲガス冷却部は管状に形成され、外周に、外方に延びるとともに前記ＥＧＲガス冷却部の中心軸方向に沿って並んだ複数のフィンを有し、
   前記ＥＧＲガス冷却部の少なくとも一部は、車両の上方から見て、その中心軸が前記フロアトンネル領域の中心軸と交わる方向に配置されている、
   請求項１または請求項２に記載の車両の排気系装置。
4. 前記ＥＧＲガス冷却部は、その少なくとも一部が、前記フロアトンネル領域の車両前方側端部に配設されている、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両の排気系装置。

Images