JP6763432B2 - 車両用エンジン - Google Patents
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Description
また、排気マニホールドがダッシュパネルから所定距離離間して配置され、排気浄化装置が排気マニホールドの下方且つエンジンの気筒列方向中央より一方側に配置されているので、排気マニホールドの気筒列方向中央よりも他方側には、排気マニホールドとダッシュパネルとの間に空間が形成される。このため、車両衝突時にエンジンが後退しても、排気マニホールドがダッシュパネルに衝突するのが回避され、排気マニホールドによるダッシュパネルの損傷が防止される。よって車両の衝突安全性が確保される。
また、EGRガス導出部が、気筒列方向において接続通路とは反対側に配置されているので、接続通路側、つまり気筒列方向中央より一方側の排気マニホールドとダッシュパネルとの間の空間がEGRガス導出部に占有されることなく、広く確保される。これにより、車両衝突時の排気マニホールドによるダッシュパネル等の他の部品への損傷が防止される。
EGRガス導出部が、気筒列方向において接続通路とは反対側に配置され、EGRガス通路が、気筒列方向において接続通路とは反対側の排気浄化装置の側方に配置されているので、接続通路側、つまり気筒列方向中央より一方側の排気マニホールドとダッシュパネルとの間の空間がEGRガス通路に占有されることなく、広く確保される。これにより、車両衝突時の排気マニホールドによるダッシュパネル等の他の部品への損傷が防止される。また、EGRガス通路が、車両の前後方向から見て、フロアトンネル領域にオーバーラップする位置に配置されるので、車両衝突時に、エンジンが後退しても、EGRガス通路がフロアトンネル領域内に収容されるから、EGRガス通路による他の部品の損傷が防止される。よって車両の衝突安全性が確保される。
このように構成された本発明によれば、ダッシュパネルには、車両の前後方向から見て、排気マニホールドの気筒列方向の他方側の端部よりも気筒列方向外方に、補機が取り付けられているので、車両衝突時にエンジン及び排気マニホールドが後退しても、排気マニホールドが補機に衝突するのが回避される。よって排気マニホールドによる他の部品の損傷が防止され、車両の衝突安全性が確保される。
このように構成された本発明によれば、排気マニホールドが、車両の前後方向から見て、補機の下方部分に対応する高さ位置に配置されている。車両衝突時に排気マニホールドがまっすぐ後方ではなく補機が配置されている側に向かって斜めに移動した場合、排気マニホールドとダッシュパネルとの間は所定距離離間しているので排気マニホールドが補機に干渉する可能性は低くなる。もし仮に排気マニホールドが所定距離を超えて斜めに移動した場合であっても、排気マニホールドが補機の下方部分に干渉するのみなので、衝突による補機の損傷が最小限に留められる。
このように構成された本発明によれば、補機がブレーキユニットまたは空調ユニットであるので、車両衝突時には、排気マニホールドによるブレーキユニットまたは空調ユニットの損傷が最小限に留められる。
このように構成された本発明によれば、排気浄化装置の下流側部分が車両の前後方向に延びているので、排気浄化装置からの排気ガスがスムーズに後方に流れるから、排気ガスの排出が容易になる。
このように構成された本発明によれば、EGRガス導出部が、気筒列方向において接続通路とは反対側に配置され、EGRガス通路が、気筒列方向において接続通路とは反対側の排気浄化装置の側方に配置されているので、接続通路側、つまり気筒列方向中央より一方側の排気マニホールドとダッシュパネルとの間の空間がEGRガス通路に占有されることなく、広く確保される。これにより、車両衝突時の排気マニホールドによるダッシュパネル等の他の部品への損傷が防止される。
また、本発明において、EGRガス通路は、車両の前後方向から見て、フロアトンネル領域にオーバーラップする位置に配置されることが好ましい。
このように構成された本発明によれば、EGRガス通路が、車両の前後方向から見て、フロアトンネル領域にオーバーラップする位置に配置されるので、車両衝突時に、エンジンが後退しても、EGRガス通路がフロアトンネル領域内に収容されるから、EGRガス通路による他の部品の損傷が防止される。よって車両の衝突安全性が確保される。
図1には、本発明の第1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、本発明の第1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、本発明の第1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、本発明の第1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。
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。
EGRガス導出部22の長手方向軸線は、車両100の前後方向に沿って、つまり下流側部分34の中心軸とほぼ平行に、下流側部分34を流れる排気ガスのガス流れ方向に沿って配置されており、EGRガス導出部22の上流端22Aは、下流側部分34の中心軸に平行な軸線に交わる面、本実施形態では略直交する面で開口している。
EGRガス導出部22の下流端22Gは、左側面22Eに形成されており、したがって、EGRガス導出部22の出口(下流端22G)は、車幅方向左側に向かって開口している。また、EGRガス導出部22の出口は、その開口面を含む面が、下流側部分34の外周に接するように配置されている。
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ガス導出部22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。
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。
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。
本実施形態では、第1EGRクーラ24、第2EGRクーラ26、第1EGR配管28、及び第2EGR配管30を備えて、排気浄化装置18から取り出した排気ガスの一部をEGRガスとして吸気側に供給するためのEGRガス通路が形成されている。
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。
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。
車両100の前方に向かって流れる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。
排気マニホールド12がダッシュパネル106から所定距離離間して配置され、排気浄化装置18が排気マニホールド12の下方に配置されているので、エンジン2の排気浄化装置18がダッシュパネル106よりも前方に、エンジン2の近くに配置される。したがって、排気浄化装置18を含むエンジン2のコンパクトな配置を実現することができる。また、排気浄化装置18がエンジン2の近くに配置されるので、排気ガスの温度が下がらないうちに排気ガスを排気浄化装置18に通過させることができる。これにより、排気ガスの浄化に必要な温度を確保することができ、排気ガスの浄化を確実に行うことができる。
また、排気マニホールド12がダッシュパネル106の前端から所定距離離間して配置され、排気浄化装置18が排気マニホールド12の下方且つエンジン2の気筒列方向中央より一方側、つまり左側に配置されているので、排気マニホールド12の気筒列方向中央よりも他方側、つまり右側には、排気マニホールド12とダッシュパネル106との間に空間117が形成される。このため、車両衝突時にエンジン2が後退しても、排気マニホールド12がダッシュパネル106に衝突するのを回避することができ、排気マニホールド12によるダッシュパネル106の損傷を防止することができる。よって車両100の衝突安全性を確保することができる。
また、EGRガス導出部22が排気浄化装置18の下流側に配置されているので、排気浄化装置18を通過して、より温度が低下した状態の排気ガスをEGRガスとして取り出すことができるから、より低い温度のEGRガスをエンジン2に供給することができる。
更に、第1EGRクーラ24の第1EGRガス流入口38Bが、第1EGRガス流出口40Bよりも下方に位置しているので、第2EGRクーラ26から流れてきた凝縮水及び第1EGRクーラ24で発生した凝縮水は、第1EGRガス流出口40B側から第1EGRガス流入口38B側へ、上流側に向かって流れる。そして、第1EGRガス流入口38Bは、排気浄化装置18の排気出口18Aよりも上方に位置しているので、凝縮水は、排気浄化装置18の排気出口18Aに向かって流れる。排気出口18Aはフレキシブルパイプ20と接続しているので、凝縮水はフレキシブルパイプ20を通って外部に排出される。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、第1実施形態と比べて、エンジン2の後方にターボ過給機62が配置され、排気浄化装置18から吸気通路に至るまでのEGRガスの経路が異なる。
図7は、本発明の第2実施形態に係る車両の排気系装置60の側面図である。この図7に示すように、エンジン2の後方且つエンジン2の車幅方向中央よりも左側には、ターボ過給機62が配置されている。ターボ過給機62は、右側に配置されたタービン(図示せず)と、左側に配置されたコンプレッサ62Aとを有する。タービンは、排気マニホールド12に接続されており、コンプレッサ62Aは、下流側にコンプレッサ下流通路66を有する。コンプレッサ下流通路66は、一端でターボ過給機62のコンプレッサ62Aに接続され、エンジン2の車幅方向左端まで、エンジン2の後方で車幅方向に沿って延び、エンジン2の車幅方向左側の側面に沿って、前方側に向かって下方に傾斜するように延び、エンジン2の前方側において吸気マニホールド8に接続されている。本実施形態においては、ターボ過給機62のコンプレッサ62Aからコンプレッサ下流通路66を通って吸気マニホールド8へ通る吸気の通路が、吸気通路68となっている。
エンジン2の後方にターボ過給機62が設けられ、コンプレッサ下流通路66がターボ過給機62の車幅方向左側に設けられている構造において、EGRクーラ64が、排気浄化装置18の車幅方向左側の側面で隣接して取り付けられ、EGRクーラ下流通路70も、排気浄化装置18の車幅方向左側に配置されている。そして、EGRクーラ下流通路70が、コンプレッサ下流通路66において、エンジン2の後方で車幅方向に沿って延びる部分に接続されている。このような構造により、EGRクーラ64及びEGRクーラ下流通路70を共に、コンプレッサ下流通路66が設けられた、ターボ過給機62の車幅方向左側、つまり排気浄化装置18の車幅方向左側に配置したので、排気浄化装置18からコンプレッサ下流通路66までのEGRガスの経路を短くすることができ、EGR制御のレスポンスを良好にすることができる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態では、第1実施形態と比べて、ダッシュパネル106に補機が取り付けられている場合について説明する。また、第3実施形態は、第1実施形態に比べて、排気浄化装置18から吸気通路に至るまでのEGRガスの経路の構成が異なる。
これらの図8〜図11に示すように、第3実施形態に係る車両100には、ダッシュパネル106に、補機としてブレーキユニット202が取り付けられている。ブレーキユニット202は、ダッシュパネル106のアッパダッシュパネル110の前面に取り付けられており、車両の前後方向から見て、フロアトンネル領域114よりも車幅方向外側(右側)に位置している。これにより、ブレーキユニット202は、排気マニホールド12の気筒列方向の他方側の端部、つまり気筒列方向の右側の端部よりも、気筒列方向外方(車幅方向外方、つまり右側)に位置している。
排気浄化装置204の下流側部分206の下流端(後方端)には、径方向に突出するEGR導出部208が設けられている。EGR導出部208の出口(下流端)208Aは、車両100の前方に向かって開口している。出口208Aには、EGR配管210が接続され、このEGR配管210は、車両100の前後方向に沿って延び、その下流端にはEGRクーラ212が接続されている。本実施形態では、EGRクーラ212は1つのみ設けられており、このEGRクーラ212は、エンジン2のシリンダブロック4の側面に固定されている。EGRクーラ212は、また、上流側の端部がEGR配管210に接続され、下流側の端部が吸気通路に接続されている。本実施形態では、EGR配管210、及びEGRクーラ212を含んで、EGRガス通路が形成されている。
ダッシュパネル106には、排気マニホールド12の気筒列方向の他方側の端部、つまり右側の端部よりも気筒列方向外方に、補機としてブレーキユニット202が取り付けられているので、車両衝突時にエンジン2及び排気マニホールド12が後退しても、排気マニホールド12がブレーキユニット202に衝突するのを回避することができる。よって排気マニホールド12による他の部品の損傷を防止することができ、車両100の衝突安全性を確保することができる。
第1EGRクーラ24またはEGRクーラ64の長手方向軸線は、排気浄化装置の下流側部分34の中心軸線とほぼ平行であってもよい。例えば車両の側面視において、EGRクーラの長手方向軸線と排気浄化装置の下流側端部の中心軸線とが必ずしも一致または平行になっていなくてもよく、互いに交わっていてもよい。要するに、EGRクーラの長手方向軸線は、車両の前後方向に沿って配置されていればよい。
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。
エンジンとしては、圧縮自己着火形式のエンジンに限らず、例えば火花点火形式のエンジンを使用してもよい。
2 エンジン
11 吸気通路
18 排気浄化装置
22 EGRガス導出部
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 (8)
- 排気マニホールド及び排気浄化装置を備えて構成される排気システムを有し、気筒列方向が車幅方向と一致するように横置きされた車両用エンジンであって、
前記排気マニホールドは、前記車両の車体を構成するダッシュパネルから所定距離離間して配置され、
前記排気浄化装置は、前記車両の前後方向から見て、前記車体のフロアトンネルによって形成されるフロアトンネル領域にオーバーラップする位置に配置されるとともに、前記排気マニホールドの下方且つ前記エンジンの前記気筒列方向中央より一方側に配置され、 前記排気マニホールドと前記排気浄化装置とを接続する接P続通路は、前記排気マニホールドの前記気筒列方向中央より他方側に配置されるとともに、前記排気マニホールドの下方に延びて前記排気浄化装置に接続され、
前記排気浄化装置の下流側部分は、前記フロアトンネル側の端部に、前記排気浄化装置を通った排気ガスの一部をEGRガスとして取り出すためのEGRガス導出部を有し、
前記EGRガス導出部は、前記気筒列方向において前記接続通路とは反対側に配置され、
前記EGRガス導出部の下流側に接続されるEGRガス通路は、前記気筒列方向において前記接続通路とは反対側の前記排気浄化装置の側方に配置されるとともに前記気筒列方向において前記排気マニホールドよりも外側に位置し、且つ前記車両の前後方向から見て、前記フロアトンネル領域にオーバーラップする位置に配置される、
ことを特徴とする車両用エンジン。 - 前記ダッシュパネルには、前記車両の前後方向から見て、前記排気マニホールドの前記気筒列方向の前記他方側の端部よりも前記気筒列方向外方に、補機が取り付けられている、
請求項1に記載の車両用エンジン。 - 前記排気マニホールドは、前記車両の前後方向から見て、前記補機の下方部分に対応する高さ位置に配置されている、
請求項2に記載の車両用エンジン。 - 前記補機は、ブレーキユニットまたは空調ユニットである、
請求項2または請求項3に記載の車両用エンジン。 - 前記排気浄化装置の下流側部分は、前記排気マニホールドの下方から前記フロアトンネルに向かって前記車両の前後方向に延びる、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車両用エンジン。 - 排気マニホールド及び排気浄化装置を備えて構成される排気システムを有し、気筒列方向が車幅方向と一致するように横置きされた車両用エンジンであって、
前記排気マニホールドは、前記車両の車体を構成するダッシュパネルから所定距離離間して配置され、
前記排気浄化装置は、前記車両の前後方向から見て、前記車体のフロアトンネルによって形成されるフロアトンネル領域にオーバーラップする位置に配置されるとともに、前記排気マニホールドの下方且つ前記エンジンの前記気筒列方向中央より一方側に配置され、 前記排気マニホールドと前記排気浄化装置とを接続する接続通路は、前記排気マニホールドの前記気筒列方向中央より他方側に配置されるとともに、前記排気マニホールドの下方に延びて前記排気浄化装置に接続され、
前記排気浄化装置の下流側部分は、前記フロアトンネル側の端部に、前記排気浄化装置を通った排気ガスの一部をEGRガスとして取り出すためのEGRガス導出部を有し、
前記EGRガス導出部は、前記気筒列方向において前記接続通路とは反対側に配置され、
前記排気浄化装置は、前記ダッシュパネルよりも車両前後方向前方に設けられている、
ことを特徴とする車両用エンジン。 - 前記EGRガス導出部の下流側に接続されるEGRガス通路は、前記気筒列方向において前記接続通路とは反対側の前記排気浄化装置の側方に配置されている、
請求項6に記載の車両用エンジン。 - 前記EGRガス通路は、前記車両の前後方向から見て、前記フロアトンネル領域にオーバーラップする位置に配置される、
請求項6または請求項7に記載の車両用エンジン。
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