WO2019039218A1 - 車両用エンジン - Google Patents

Abstract

エンジン（１）は、排気ガスを浄化するためのＧＰＦ装置（７３）が収容された排気浄化システム（７０）と、排気浄化システムにおいてＧＰＦ装置に対して下流に位置する部分に接続されたＥＧＲ通路（５２）と、を備え、車体の前部に区画されるエンジンルーム（Ｒ）に搭載されるよう構成される。排気浄化システムは、エンジンルームを構成するダッシュパネル（１０３）の前方に位置すると共に、そのダッシュパネルのトンネル部（Ｔ）に向かって延びるように配設される。ＥＧＲ通路の上流端部（５２ｃ）は、排気浄化システムの車両上下方向における下部に接続されている。

Description

車両用エンジン

　ここに開示する技術は、車両用エンジンに関する。

　特許文献１には、車両用エンジンの一例として、排気ガスを浄化するための浄化部（三元触媒）と、排気通路において浄化部の下流から分岐して吸気通路に接続されるＥＧＲ通路（ＥＧＲ通路）と、を備えたエンジンが開示されている。

　このように構成すると、既燃ガスは、浄化部を通過した上で吸気通路へ還流されるようになるから、外部ＥＧＲガス中のデポジット成分を低減することが可能になる。

特開２０１６－２１７２４９号公報

　ところで、前記特許文献１に記載されたエンジンを車体の前部に搭載した場合、その排気通路の少なくとも一部は、エンジンルームの後側に位置することになる。この場合、特に後方排気式のエンジンにあっては、排気通路に接続される浄化部もまた、エンジンルームの後側に位置することになる。

　一方、ＥＧＲ通路は、前述の如く、排気通路において浄化部の下流から分岐する。よって、浄化部が後側に位置する分だけ、ＥＧＲ通路の上流端部は、エンジンルームの後端に近接するようになる。ゆえに、その上流端部は、エンジンルームの後面を区画する隔壁（例えば、ダッシュパネル）をはじめとする車両構造体、特に隔壁のトンネル部に対して近接することになる。

　近年、例えばエンジンのコンパクト化を図るべく、その構造に工夫を凝らしたときに、ＥＧＲ通路と車両構造体とを可能な限り遠ざけることが望まれている。

　ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両用エンジンにおいて、エンジンのコンパクト化を図りつつ、ＥＧＲ通路と車両構造体とを離間させることにある。

　ここに開示する技術は、排気ガスを浄化するための浄化部が収容された排気浄化装置と、前記排気浄化装置において前記浄化部に対して下流に位置する部分に接続されたＥＧＲ通路と、を備え、車体の前部に区画されるエンジンルームに搭載されるよう構成された車両用エンジンに係る。

　前記排気浄化装置は、車両前後方向において、前記エンジンルームの後方側部分を区画する隔壁の前方に位置すると共に、同方向において該隔壁から後方へ延びるトンネル部に向かって延びるよう配設され、前記ＥＧＲ通路の上流端部は、前記排気浄化装置の車両上下方向における下部に接続されている。

　この構成によれば、浄化部を収容して成る排気浄化装置は、車両構造体としての隔壁のトンネル部に挿入されることなく、その前方において、トンネル部に向かって延びるように配設される。よって、排気浄化装置をトンネル部に挿入したような構成と比較して、エンジンの車両前後方向における寸法を短くすることが可能となり、ひいてはエンジンのコンパクト化を図ることができる。

　ここで、一般的なトンネル部は、上方へ向かって突出するような天井面によって構成される。そうすると、前記の構成の如く、ＥＧＲ通路を排気浄化装置の下部に接続することにより、例えば上部に接続した場合と比較して、ＥＧＲ通路の上流端部と天井面との近接を抑制することができる。

　こうして、エンジンのコンパクト化を図るとともに、ＥＧＲ通路と車両構造体とを離間させることができる。

　また、前記隔壁は、車両前後方向における後方に向かって下降傾斜した傾斜部を有し、前記ＥＧＲ通路の上流端部は、前記排気浄化装置の車両前後方向における後端部に接続され、前記ＥＧＲ通路の上流端部は、車両側方から見たときに、車高方向において前記傾斜部の上端に対して下方に配置されている、としてもよい。

　この構成によれば、ＥＧＲ通路の上流端部を、傾斜部の前方に配置することが可能となる。ここで、傾斜部が後方に向かって傾斜していることを考慮すると、その傾斜角に応じて、ＥＧＲ通路の上流端部を隔壁から離間させることが可能になる。

　また、前記ＥＧＲ通路の上流端部は、車両前方又は後方から見たときに、前記トンネル部と重なるよう配置されている、としてもよい。

　この構成によれば、例えば車両衝突時にエンジンが直後方へ移動したときに、ＥＧＲ通路の上流端部は、トンネル部に収まるように後退することになる。

　また、前記排気浄化装置には、前記ＥＧＲ通路の上流端部が接続される導出部が設けられ、前記導出部は、車幅方向における外方に向かって突出するように構成されている、としてもよい。

　この構成によれば、導出部と、隔壁、ひいてはそのトンネル部の内壁面とを離間させる上で有利になる。

　すなわち、例えば導出部を車高方向における上方に突出させた場合、導出部は、前述の天井面に近接することになるから、隔壁に対して近付く方向に向かって突出することになるため不都合である。

　一方、導出部を車高方向における下方に突出させた場合、導出部は、隔壁ひいては前述の天井面に対して離間するようになる。しかし、この場合、既燃ガスに含まれる水分が導出部の下端に溜るようになってしまう。そうした水分には、金属の腐食を招く成分が含まれる得ることを考慮すると、このような構成もまた不都合である。

　また、導出部を車両前後方向における後方に突出させることも考えられるが、そのような構成とした場合、導出部と隔壁とが近付いてしまう可能性がある。加えて、導出部からＥＧＲ通路にかけての寸法が車両前後方向において長くなり、エンジンのコンパクト化という観点からも不都合となる。

　さらに、導出部を車両前後方向における前方に突出させることも考えられるが、そのような構成とした場合、浄化部が収容されるケーシングの形状次第では、そのケーシングから導出部へ至る流路の曲率が大きくなってしまい、流路抵抗の抑制という観点からは不都合となり得る。

　よって、前記の構成の如く、導出部を車幅方向における外方に向かって突出させることにより、前述の不都合を招くことなく、導出部を隔壁に対して近づけないように構成することが可能となる。このことは、導出部と隔壁との間のスペースを広く確保する上で有効である。

　また、前記導出部は、前記排気浄化装置において前記浄化部の上流側に配設される通路部に対し、車幅方向における反対側から突出し、前記通路部と前記導出部とは、双方とも、車幅方向における一側から他側に向かってガスを導くよう構成される、としてもよい。

　この構成によれば、例えば導出部と通路部とを同じ側に配設したような構成と比較して、通路部から導出部へとガスをスムースに導くことができる。このように、導出部と隔壁とを離間させつつも、流路抵抗が悪化するのを可能な限り抑制することができる。

　また、前記排気浄化装置は、シリンダヘッドに対して排気マニホールドを介して接続され、前記排気マニホールドは、前記シリンダヘッドの排気ポートを介して各気筒に接続される分岐通路と、該分岐通路の各々が集合して前記排気浄化装置に接続される集合部と、を有し、前記集合部は、前記分岐通路に対して気筒列方向の一端側に位置すると共に、当該一端側において下方に向かって延び、前記排気浄化装置は、前記集合部の下端部に対して、気筒列方向において他端側に配置されている、としてもよい。

　この構成によれば、排気浄化装置を気筒列方向において他端寄りに配置した分、その一端側にスペースを確保することができ、そのことで、隔壁をはじめとする車両構造体から離間させる上で有利になる。

　以上説明したように、前記の車両用エンジンによると、ＥＧＲ通路と車両構造体とを離間させることができる。

図１は、パワートレインユニットが搭載された車両を示す概略図である。 図２は、パワートレインユニットを後方から見て示す図である。 図３は、排気通路の構成を示す縦段面図である。 図４は、排気通路の全体構成を示す斜視図である。 図５は、排気通路を後方から見て示す図である。 図６は、排気通路を上方から見て示す図である。 図７は、排気浄化システムを上方から見て示す図である。 図８は、排気浄化システムの内部構造を示す断面図である。 図９は、外部ＥＧＲシステムを左方から見て示す図である。 図１０は、外部ＥＧＲシステムを上方から見て示す図である。 図１１は、排気浄化システムとダッシュパネルとの相対位置関係を後方から見て示す図である。 図１２は、排気浄化システムとダッシュパネルとの相対位置関係を左方から見て示す図である。 図１３は、排気浄化システムとダッシュパネルとの相対位置関係を下方から見て示す図である。

　以下、車両用エンジンの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明は例示である。図１は、ここに開示する車両用排気システムが適用されたパワートレインユニットＰが搭載された自動車（車両）１００の前部を示す図である。また、図２は、パワートレインユニットＰを後方から見て示す図であり、図３は、排気通路５０の構成を示す縦段面図である。

　（パワートレインユニットの概略構成）
　最初に、パワートレインユニットＰの概略構成について説明する。

　パワートレインユニットＰは、エンジン１と、そのエンジン１に連結される変速機２とを備えている。エンジン１は、４ストローク式のガソリンエンジンであり、火花点火燃焼と圧縮着火燃焼とを双方とも実行可能な構成とされている。一方、変速機２は、例えばマニュアルトランスミッションとして構成されており、エンジン１の出力を伝達することにより、ドライブシャフト３を回転駆動するようになっている。

　パワートレインユニットＰが搭載される自動車１００は、フロントエンジン・フロントドライブの４輪車として構成されている。つまり、パワートレインユニットＰと、ドライブシャフト３と、そのドライブシャフト３に連結される駆動輪（つまり前輪）とは、いずれも自動車１００の前部に配置されている。なお、自動車１００は、いわゆる右ハンドル車として構成されており、車幅方向における右側に運転席が設けられるようになっている。

　自動車１００の車体は、複数のフレームから構成されている。特に、前側の車体は、車幅方向両側に設けられ、自動車１００の前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム１０１と、一対のサイドフレーム１０１の前端間に架設されたフロントフレーム１０２と、によって構成されている。

　そうした車体の前部にはエンジンルームＲが区画されており、パワートレインユニットＰは、そのエンジンルームＲに搭載されている。エンジンルームＲは、パワートレインユニットＰの上方に配置され、前方から後方に向かうにつれて高くなるように構成されたボンネット（不図示）と、図１に示すように、エンジン１の後方に配置され、乗員を収容するキャビンからエンジンルームＲを隔てるダッシュパネル１０３と、によって構成されている。なお、ダッシュパネル１０３は、エンジン１の後方に配置され、エンジンルームＲの後方側部分を区画しているという点で「隔壁」を例示している。隔壁は、ダッシュパネル１０３に限らず、ダッシュパネル１０３上方に位置するカウル（不図示）やフロアパネル（不図示）など、複数の部材の少なくとも一つから構成してもよい。

　ダッシュパネル１０３の車幅方向中央部には、図１に示すように、該ダッシュパネル１０３から車両前後方向における後方に向かって延びるトンネル部Ｔが設けられている。トンネル部Ｔには、排気ガスをマフラーまで導くためのダクトが配置されたり、車両走行時においてエンジンルームＲから流出する走行風が流れたりするようになっている。

　詳しくは、トンネル部Ｔは、前後方向に延び、かつ上方に向かって凸を成すような天井面１０３ａによって構成されている。さらに詳しくは、その天井面１０３ａは、図１１に示すように、上方から下方に向かって幅広となり、かつ底面側が開放された略台形状の横断面を有しており、車両前後方向に沿って延設されている。詳細な図示は省略するが、ダッシュパネル１０３と共にキャビンを構成するフロアパネルにおいても、同様の形状を有する天井面によってトンネル部Ｔが設けられており、ダッシュパネル１０３側に設けられたトンネル部と繋がっている。

　また、図１、及び、図１１～図１３に示すように、天井面１０３ａのうち、略台形の下辺側の角部を成す部分は、図１２に示すように、上側から下方に向かうにしたがって、車両前後方向における後方に向かって下降傾斜した傾斜部１０３ｂを成している。図１３から見て取れるように、この傾斜部１０３ｂは、下方から見たときには、後方に向かうにつれて、内方（車幅方向における内方）に傾斜した傾斜面を構成している。

　また、前述のように、自動車１００は右ハンドル車として構成されている。よって、ダッシュパネル１０３の右側部分の前方には、ドライバによって操作されるブレーキユニットＢが設けられている。

　エンジン１は、列状に配置された４つのシリンダ（気筒）１１を備えており、４つのシリンダ１１が車幅方向に沿って並ぶような姿勢で搭載される、いわゆる直列４気筒の横置きエンジンとして構成されている。これにより、本実施形態では、４つのシリンダ１１の配列方向（気筒列方向）であるエンジン前後方向が車幅方向と略一致していると共に、エンジン幅方向が車両前後方向と略一致している。

　なお、直列多気筒エンジンにおいては、気筒列方向と、機関出力軸としてのクランクシャフト１６の中心軸方向（機関出力軸方向）とが一致する。以下の記載では、これらの方向を全て気筒列方向（又は車幅方向）と呼称する。

　以下、特に断らない限り、前側とはエンジン幅方向の一方側（車両前後方向の前側）を指し、後側とはエンジン幅方向の他方側（車両前後方向の後側）を指し、左側とはエンジン前後方向（気筒列方向）の一方側（車幅方向の左側であり、かつエンジンリヤ側であり、かつパワートレインユニットＰにおける変速機２側）を指し、右側とはエンジン前後方向（気筒列方向）の他方側（車幅方向の右側であり、かつエンジンフロント側であり、かつパワートレインユニットＰにおけるエンジン１側）を指す。

　また、以下の記載において上側とは、パワートレインユニットＰを自動車１００に搭載した状態（以下、「車両搭載状態」ともいう）における車高方向（以下、「車両上下方向」ともいう）の上側を指し、下側とは車両搭載状態における車高方向の下側を指す。

　一方、変速機２は、エンジン１の左側面に取り付けられており、気筒列方向においてエンジン１と隣接している。図２に示すように、変速機２の高さ方向の寸法は、エンジン１よりも短くなっている。

　また、エンジン１の上方（具体的には、シリンダヘッド１４の上方）には、エンジン１を覆うエンジンカバー４が設けられている。図３に示すように、エンジンカバー４の後端部は、斜め下後方へ向かって指向しており、該後端部の下面に沿って流れる走行風を排気通路５０（具体的には排気マニホールド６０）へ導くようになっている。

　（エンジンの概略構成）
　次に、パワートレインユニットＰを構成するエンジン１の概略構成について説明する。

　この構成例では、エンジン１は、前方吸気・後方排気式に構成されている。つまり、エンジン１は、４つのシリンダ１１を有するエンジン本体１０と、エンジン本体１０の前側に配置され、吸気ポート１８を介して各シリンダ１１に連通する吸気通路３０と、エンジン本体１０の後側に配置され、排気ポート１９を介して各シリンダ１１に連通する排気通路５０と、を備えている。

　吸気通路３０は、外部から導入されたガス（新気）を通過させて、エンジン本体１０の各シリンダ１１内に供給するように構成されている。この構成例では、吸気通路３０は、エンジン本体１０の前側において、ガスを導く複数の通路と、過給機やインタークーラ等の装置とが組み合わされた吸気システムを構成している。

　エンジン本体１０は、吸気通路３０から供給されたガスと燃料との混合気を、各シリンダ１１内で燃焼させるように構成されている。具体的に、エンジン本体１０は、下側から順に、オイルパン１２と、オイルパン１２の上に取り付けられるシリンダブロック１３と、その上に載置されるシリンダヘッド１４と、を有している。混合気が燃焼することによって得られた動力は、シリンダブロック１３に設けられたクランクシャフト１６を介して外部へ出力される。

　シリンダブロック１３の内部には、前述の４つのシリンダ１１が形成されている。４つのシリンダ１１は、クランクシャフト１６の中心軸方向（つまり気筒列方向）に沿って列を成すように並んでいる。４つのシリンダ１１は、それぞれ円筒状に形成されており、各シリンダ１１の中心軸（以下、「気筒軸」という）は、互いに平行に延び、且つ気筒列方向に対して垂直に延びている。以下、図１に示す４つのシリンダ１１を、気筒列方向に沿って右側から順に、１番気筒１１Ａ、２番気筒１１Ｂ、３番気筒１１Ｃ、及び４番気筒１１Ｄと称する場合がある。

　シリンダヘッド１４には、１つのシリンダ１１につき、２つの吸気ポート１８が形成されている（１番気筒１１Ａについてのみ図示）。２つの吸気ポート１８は、気筒列方向に隣接しており、それぞれシリンダ１１に連通している。

　シリンダヘッド１４にはまた、１つのシリンダ１１につき、２つの排気ポート１９が形成されている。２つの排気ポート１９は、それぞれシリンダ１１に連通している。

　排気通路５０は、混合気の燃焼に伴いエンジン本体１０から排出される排気ガスが流れる通路である。具体的に、排気通路５０は、エンジン本体１０の後側に配置されており、各シリンダ１１の排気ポート１９に連通している。排気通路５０には、排気ガスの流れ方向において上流側から順に、排気マニホールド６０及び排気浄化システム７０が配設されており、その排気浄化システム７０は、排気ガスを浄化するためのガソリンパティキュレートフィルタとして機能するＧＰＦ（ガソリンパティキュレートフィルタ）装置７３が収容されて成る。なお、排気浄化システム７０は「排気浄化装置」の例示であり、ＧＰＦ装置７３は「浄化部」の例示である。

　この構成例では、排気通路５０は、排気マニホールド６０など、ガスを導く複数の通路と、排気浄化システム７０等の装置とが組み合わされた排気システムを構成している。

　図１に戻ると、同図に示すように、吸気通路３０及び排気通路５０は、各々エンジン本体１０の前側面及び後側面（後述の外面１４ａ）の各々に接続されている。そして、エンジン本体１０の外方（図例では左方）には、吸気通路３０及び排気通路５０を接続することによって外部ＥＧＲシステムを構成するＥＧＲ通路５２が接続されている。ＥＧＲ通路５２は、既燃ガスの一部を吸気通路３０へ還流させるための通路である。ＥＧＲ通路５２の上流端は、排気浄化システム７０においてＧＰＦ装置７３の下流に位置する部分（後述の導出部７１ｃ）に接続されている。一方、ＥＧＲ通路５２の下流端は、吸気通路３０におけるスロットルバルブ（不図示）の下流に接続されている。

　ＥＧＲ通路５２には、水冷式のＥＧＲクーラ５３が配設されている。ＥＧＲクーラ５３は、既燃ガスを冷却するよう構成されている。ＥＧＲクーラ５３は、外部ＥＧＲガスを冷却した分だけ受熱する。よって、受熱したＥＧＲクーラ５３を熱源として利用することができる。

　（排気通路の構成）
　次に、エンジン１の排気通路５０の構成について詳細に説明する。

　図４は、排気通路５０の全体構成を示す斜視図である。また、図５は、排気通路５０を後方から見て示す図であり、図６は、排気通路５０を上方から見て示す図である。さらに、図７は、排気浄化システム７０を上方から見て示す図であり、図８は、排気浄化システム７０の内部構造を示す断面図である。そして、図１１は、排気浄化システム７０とダッシュパネル１０３との相対位置関係を後方から見て示す図であり、図１２は、排気浄化システム７０とダッシュパネル１０３との相対位置関係を左方から見て示す図であり、図１３は、排気浄化システム７０とトンネル部Ｔとの相対位置関係を下方から見て示す図である。

　排気通路５０を構成する各部は、いずれもエンジン本体１０、特にシリンダヘッド１４における後側の外面１４ａに接続されている。前述の如く、排気通路５０は、排気マニホールド６０と排気浄化システム７０とが組み合わされて構成されており、特に、排気浄化システム７０は、シリンダヘッド１４に対して排気マニホールド６０を介して接続されている。

　まず、排気マニホールド６０の構成について説明する。

　排気マニホールド６０は、図５に示すように、シリンダヘッド１４の上端部よりも下方に配置されており、図６に示すように、シリンダヘッド１４の排気ポート１９を介して各シリンダ１１に接続される分岐通路６１と、該分岐通路６１の各々が集合して排気浄化システム７０に接続される集合部６２と、を有するダクトとして構成されている。

　分岐通路６１は、後方から見たときに略Ｗ字状の外形を有している。具体的に、分岐通路６１は、気筒列方向において３分したときに、左端から右端にかけて、下方へ向かって凸を成すよう湾曲した部分（区間Ｉ１を参照）と、上方へ向かって凸を成すよう湾曲した部分（区間Ｉ２を参照）と、再び下方へ向かって凸を成すよう湾曲した部分（区間Ｉ３を参照）とが、この順番で並んで設けられている（図６を参照）。

　また、分岐通路６１は、１番気筒１１Ａに接続される第１分岐通路６１Ａと、２番気筒１１Ｂに接続される第２分岐通路６１Ｂと、３番気筒１１Ｃに接続される第３分岐通路６１Ｃと、４番気筒１１Ｄに接続される第４分岐通路６１Ｄと、を有している。

　図７に示すように、第１分岐通路６１Ａは、上方から見たときに、シリンダヘッド１４の外面１４ａから略前方に向かって延びている。第２分岐通路６１Ｂ～第４分岐通路６１Ｄは、上方から見たときに、いずれも、シリンダヘッド１４の外面１４ａから右斜め前方へ向かって延びており、それぞれ第１分岐通路６１Ａに合流している。

　集合部６２は、分岐通路６１に対して気筒列方向の一端側（具体的には１番気筒１１Ａ側であり、車幅方向における右側）に位置すると共に、当該一側において下方に向かって延びている。

　詳しくは、集合部６２は、気筒列方向においては１番気筒１１Ａと略同じ位置に配置されており、第１分岐通路６１Ａの下流端（後端）から下方へ向かって延びている。すなわち、集合部６２の上流端（上端）は、分岐通路６１の下流端に接続されている。対して、集合部６２の下流端（下端）は、左方に向かって開口しており、排気浄化システム７０を構成するケーシング７１の上流端が接続されている。

　続いて、排気浄化システム７０の構成について説明する。

　ここで、パワートレインユニットＰ、ひいては自動車１００の車体との相対的な位置関係という観点から説明すると、排気浄化システム７０は、シリンダブロック１３の直後方に配置されており、上下方向においてはエンジン１の略中央、かつ左右方向においては若干左寄り（変速機２も含めたパワートレインユニットＰ全体で見たときには、右寄り）に位置している。図１１の領域Ｒから見て取れるように、排気浄化システム７０は、車両後方から見たときに、ダッシュパネル１０３のトンネル部Ｔと重なるようなレイアウトとされている。

　なお、図３及び図１２～図１３に示すように、排気浄化システム７０は、車両前後方向においては、エンジンルームＲを構成するダッシュパネル１０３の前方に位置すると共に、そのダッシュパネル１０３のトンネル部Ｔに向かって延びるような姿勢で支持されている。

　また、排気マニホールド６０との相対的な位置関係という観点から説明すると、排気浄化システム７０は、分岐通路６１の下方に位置すると共に、集合部６２の下端部に対して、気筒列方向の他端側（具体的には４番気筒１１Ａ側であり、車幅方向における左側）に配置されている。

　さらに、図１２に示すように、排気浄化システム７０は、車高方向においては、傾斜部１０３ｂの上端（具体的には、ダッシュパネル１０３において、後方に向かって曲折した角部）。なお、図示は省略するが、排気浄化システム７０は、前述のブレーキユニットＢと実質的に同じ高さ位置に配置されている。

　具体的に、排気浄化システム７０は、略Ｌ字状のケーシング７１と、そのケーシング７１に収容される触媒コンバータ７２及びＧＰＦ装置７３と、を備えている。

　ケーシング７１は、図７に示すように、横辺を車幅方向に沿わせると共に、縦辺を自動車１００の後方へ向かって延ばした略Ｌ字（特に、車両前後方向において前後反転させたＬ字）状の配管とされている。

　ケーシング７１において、Ｌ字の横辺に相当する部分（以下、「横辺部」と呼称すると共に、符号“７１ａ”を付す）の右端部は、右方に向かって開口している。この右端部は、ケーシング７１、ひいては排気浄化システム７０全体の上流端部とされており、前述のように集合部６２の下流端と直結されている。この横辺部７１ａは、ケーシング７１の上流端部とされる右端部も含めて、排気マニホールド６０（具体的には分岐通路６１）の直下方に配置されている。一方、横辺部７１ａの左端部は、ケーシング７１においてＬ字の縦辺に相当する部分（以下、「縦辺部」と呼称すると共に、符号“７１ｂ”を付す）の前端に繋がっている。

　また、図５～図８から見て取れるように、横辺部７１ａを気筒列方向において２分したときに左側に位置する下流側部分（区間Ｉ４を参照）は、分岐通路６１において下方へ向かって凸を成すよう湾曲した部分（区間Ｉ１を参照）に対して上下に並んでいる。

　一方、横辺部７１ａを気筒列方向において２分したときに右側に位置する上流側部分（区間Ｉ５を参照）は、分岐通路６１において上方へ向かって凸を成すよう湾曲した部分（区間Ｉ２を参照）に対して上下に並んでいる。

　対して、ケーシング７１の縦辺部７１ｂは、図５及び図７～図８に示すように、自動車１００の後方（特に、ダッシュパネル１０３のトンネル部Ｔ）へ向かって突出している。縦辺部７１ｂの後端部は、ケーシング７１、ひいては排気浄化システム７０全体の下流端部とされており、排気マニホールド６０に対して後方に配置されていると共に、後方へ向かって開口している。この開口部には、排気ダクト５９の上流端が接続されている。排気ダクト５９は、前述のトンネル部Ｔを介してエンジンルームＲから導出されており、自動車１００の後部において不図示のマフラーに接続されている。

　また、このケーシング７１には、ＥＧＲ通路５２が接続されている。特に、ここに開示するＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃは、排気浄化システム７０の車両上下方向における下部に接続されている。具体的に、この上流端部５２ｃは、図１１～図１３に示すように、排気浄化システム７０（具体的にはケーシング７１）を車両上下方向において２分したときの下半部（図１１～図１２の鎖線Ｈを参照）、かつケーシング７１を車幅方向に２分したときの左半部に接続されている。

　さらに詳しくは、図１２に示すように、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃは、排気浄化システム７０における下部の後端に接続されていると共に、車高方向においては、傾斜部１０３ｂの上端に対して下方に配置されている。よって、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃは、傾斜部１０３ｂの前方に位置することになる。

　また、既に説明したように、排気浄化システム７０は、車両後方から見たときに、ダッシュパネル１０３のトンネル部Ｔと重なるようなレイアウトとされている。そうしたレイアウトを採用した結果、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃもまた、トンネル部Ｔと重なることとなる。

　具体的に、縦辺部７１ｂにおいてＧＰＦ装置７３の下流側に位置する下半部（かつ、その左半部）には、既燃ガスをケーシング７１から導出するため導出部７１ｃが設けられており、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃは、その導出部７１ｃに対して接続されている。

　導出部７１ｃは、縦辺部７１ｂの後端かつ左端の底部に設けられた開口を通じてガスを導出するようになっており、ダッシュパネル１０３に対して近付かない方向に向かって突出している。

　具体的に、この構成例に係る導出部７１ｃは、車幅方向における外方（具体的には左方）に向かって突出するようになっている。導出部７１ｃの左端は、前方に向かって開口しており、その開口にはＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃが接続されている。そうして、導出部７１ｃに接続される上流端部５２ｃは、例えば図７に示すように、略前方に向かって延びるようになっている。

　また、図８に示すように、導出部７１ｃは、横辺部７１ａにおいて区間Ｉ５に相当する部分（通路部）に対して、車幅方向における反対側から突出している。この通路部と導出部７１ｃとは、車両前後方向においてはＧＰＦ装置７３を挟んで反対側に配設されていることも考慮すると、図８に示す断面において対向して配置されることになる。なお、そうした通路部と導出部７１ｃとは、双方とも、車幅方向において右側から左側に向かってガスを導くよう構成されている。

　また、図１３に示すように、排気浄化システム７０のケーシング７１は、車幅方向においては、トンネル部Ｔに対して右寄りにオフセットしている。そのため、導出部７１ｃと、その導出部７１ｃに接続される上流端部５２ｃもまた、右寄りにオフセットすることになる。導出部７１ｃ及び上流端部５２ｃは、双方ともケーシング７１の左半部に配置されているものの、図１３から見て取れるように、右寄りにオフセットした分、天井面１０３ａの左側面から離間するようなっている。

　また、前述のように、自動車１００は右ハンドル車であることから、ダッシュパネル１０３の右側部分にはブレーキユニットＢが配置されている。よって、図１において概略的に示すように、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃは、ケーシング７１を挟んでブレーキユニットＢの反対側（具体的には、左側）に位置することになる。

　図８に示すように、触媒コンバータ７２は、前段及び後段２つのハニカム触媒７２ａ，７２ｂを直列にして触媒容器に収容した２ベッド型である。前段のハニカム触媒７２ａは、ハニカム担体に第１触媒を担持してなる。後段のハニカム触媒７２ｂは、ハニカム担体に第２触媒を担持してなる。

　第１触媒は、第２触媒よりも低い温度でトルエン等の不飽和高ＨＣの酸化反応に活性を示す。一方、第２触媒は、第１触媒よりも低い温度でイソペンタン等の飽和低ＨＣの酸化反応に活性を示す。

　これら２つのハニカム触媒７２ａ，７２ｂは、双方とも略短筒状に形成されており、ケーシング７１の横辺部７１ａにおいて、右側に位置する上流側部分（区間Ｉ５を参照）に収容されている。したがって、２つのハニカム触媒７２ａ，７２ｂは、分岐通路６１において上方へ向かって凸を成すよう湾曲した部分（区間Ｉ２を参照）に対して上下に並ぶようになっている。分岐通路６１において区間Ｉ２に対応する部分は、上方へ向かって凸を成す分だけ、２つのハニカム触媒７２ａ，７２ｂに対して上方に離間することになる（図５の距離ＡとＢも参照）。

　なお、横辺部７１ａにおいて左側に位置する下流側部分（区間Ｉ４を参照）は、空洞とされている。そのため、この空洞部は、分岐通路６１において下方へ向かって凸を成すよう湾曲した部分（区間Ｉ１を参照）に対して上下に並ぶようになっている。分岐通路６１において区間Ｉ１に対応する部分は、下方へ向かって凸を成す分だけ、空洞部に対して下方に近接することになる。

　なお、横辺部７１ａにおいて左側に位置する下流側部分（区間Ｉ４を参照）は、空洞とされている。そのため、この空洞部は、分岐通路６１において下方へ向かって凸を成すよう湾曲した部分（区間Ｉ１を参照）に対して上下に並ぶようになっている。分岐通路６１において区間Ｉ１に対応する部分は、下方へ向かって凸を成す分だけ、空洞部に対して下方に近接することになる。

　ＧＰＦ装置７３は、触媒付フィルタ７３ａをフィルタ容器に収容してなる。触媒付フィルタ７３ａは、無機多孔質材料よりなるセラミックス製フィルタ本体に前記第２触媒を担持させてなる。図示は省略するが、触媒付フィルタ７３ａは、ハニカム構造をなしており、互いに平行に延びる多数のセルを備えている。

　このＧＰＦ装置７３は、略筒状に形成されており、ケーシング７１の縦辺部７１ｂに収容されている。縦辺部７１ｂと排気マニホールド６０との間の相対位置関係を考慮すると、ＧＰＦ装置７３は、分岐通路６１及び集合部６２に対して後方に位置することになる。

　（外部ＥＧＲシステムの構成）
　図９は、外部ＥＧＲシステムを左方から見て示す図であり、図１０は、外部ＥＧＲシステムを上方から見て示す図である。なお、図９～図１０においては、変速機２の図示が省略されている。

　図９に示すように、ＥＧＲ通路５２は、排気浄化システム７０が介設された排気通路５０から分岐して、下流端部が吸気通路３０に接続されている。

　また、既に説明したように、ＥＧＲ通路５２には、該ＥＧＲ通路５２を通過するガスを冷却するＥＧＲクーラ５３が介設されている。以下、ＥＧＲ通路５２において、排気通路５０とＥＧＲクーラ５３とを相互に接続する部分を上流側ＥＧＲ通路５２ａと呼称する一方、ＥＧＲクーラ５３と吸気通路３０とを相互に接続する部分を下流側ＥＧＲ通路５２ｂと呼称する。なお、上流側ＥＧＲ通路５２ａの上流端は、前述の上流端部５２ｃに等しい。

　具体的に、上流側ＥＧＲ通路５２ａは、図９～図１０に示すように、ケーシング７１の左側部に沿って斜め上前方へ延びた後、エンジン本体１０の左側部と干渉しないように、左方へ方向転換をする。そして、上流側ＥＧＲ通路５２ａは、再び斜め上前方へ延び、ＥＧＲクーラ５３に至る。上流側ＥＧＲ通路５２ａの上流端は、既に説明したように、排気浄化システム７０におけるケーシング７１の導出部７１ｃに対して接続されている一方、上流側ＥＧＲ通路５２ａの下流端（前端）は、ＥＧＲクーラ５３の上流端（後端）に対して接続されている。

　ＥＧＲクーラ５３は、前後方向に対して若干斜めに傾斜した角筒状に形成されており、少なくとも車両搭載状態にあっては、上下方向において排気マニホールド６０と略同じ位置（つまり、排気浄化システム７０に対して上方位置）において、両端の開口を斜め前後方向に向けた姿勢で配置されている。ＥＧＲクーラ５３の上流端は、斜め下後方へ指向しており、既に説明したように上流側ＥＧＲ通路５２ａの下流端に対して接続されている。一方、ＥＧＲクーラ５３の下流端（前端）は、斜め上前方へ指向しており、下流側ＥＧＲ通路５２ｂの上流端（後端）に対して接続されている。

　下流側ＥＧＲ通路５２ｂは、ガスの流れ方向に沿って上流側から下流側に向かうにつれて、下方から上方へ向かって延びている。詳しくは、図９～図１０に示すように、下流側ＥＧＲ通路５２ｂは、エンジン本体１０の左側部に沿って斜め上前方へ延びた後、略前方へ向かって方向転換をするように構成されている。下流側ＥＧＲ通路５２ｂの上流端（後端）は、既に説明したようにＥＧＲクーラ５３の下流端に対して接続されている。一方、下流側ＥＧＲ通路５２ｂの下流端（前端）は、吸気通路３０の後部に対して接続されている。

　（自動車の衝突に関する構成）
　ところで、図１に示すように、エンジン１を車体の前部に搭載した場合、その排気通路５０の少なくとも一部は、エンジンルームＲの後側に位置することになる。この場合、特に後方排気式のエンジンにあっては、排気通路５０に接続されるＧＰＦ装置７３もまた、エンジンルームＲの後側に位置することになる。

　一方、ＥＧＲ通路５２は、前述の如く、排気通路５０においてＧＰＦ装置７３の下流から分岐する。よって、図８等に示すように、ＧＰＦ装置７３が後側に位置する分だけ、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃは、エンジンルームＲの後端に近接するようになる。ゆえに、その上流端部５２ｃは、ダッシュパネル１０３をはじめとする車両構造体（特に、ダッシュパネルのトンネル部Ｔ）に対して近接することになる。

　一方、ダッシュパネル１０３のトンネル部Ｔに対して、ＧＰＦ装置７３を導出部７１ｃごと挿入するような構成も考えられる。しかし、そうした構成を採用した場合、エンジン１からＧＰＦ装置７３に至る通路の寸法が車両前後方向において長くなってしまうため、エンジン１のコンパクト化を図るには好ましくない。

　近年、エンジン１のコンパクト化を図るべく、そのエンジン１の構造に工夫を凝らしたときに、ＥＧＲ通路５２と車両構造体とを可能な限り遠ざけることが望まれている。

　対して、図１２～図１３に示すように、ＧＰＦ装置７３を収容して成る排気浄化システム７０は、トンネル部Ｔに挿入されることなく、その前方において、トンネル部Ｔに向かって延びるように配設される。これにより、車両前後方向の寸法を短くすることが可能となり、ひいてはエンジン１のコンパクト化を図ることができる。

　ここで、一般的なトンネル部Ｔは、図１１に示すように、上方へ向かって突出するような天井面１０３ａによって構成される。そうすると、図１２に示すように、ＥＧＲ通路５２を排気浄化システム７０のケーシング７１の下半部に接続することにより、例えばケーシング７１の上半部に接続した場合と比較して、その上流端部５２ｃと天井面１０３ａとを離間させることができる。そのことで、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃとトンネル部Ｔの天井面１０３ａとの近接を抑制することが可能になる。

　こうして、エンジン１のコンパクト化を図りつつも、ＥＧＲ通路５２と車両構造体とを離間させることができる。

　また、図１２に示すように、車両側方から見たときに、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃを傾斜部１０３ｂの上端に対して下方に配置することで、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃは、傾斜部１０３ｂの前方に位置することになる。ここで、傾斜部１０３ｂが後方に向かって傾斜していることを考慮すると、その傾斜角に応じて、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃをダッシュパネル１０３から離間させることが可能になる。

　また、図１１に示すように、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃは、車両後方から見たときに、トンネル部Ｔと重なるよう配置されている。このような配置とすると、例えば車両衝突時にエンジン１が直後方へ移動したときに、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃは、トンネル部Ｔに収まるように後退することになる。

　また、図１３に示すように、導出部７１ｃを、ダッシュパネル１０３に対して近付かない方向に向かって突出させることで、導出部７１ｃと、ダッシュパネル１０３、ひいてはそのトンネル部Ｔの内壁面とを離間させる上で有利になる。

　さらに、図１３に示すように、導出部７１ｃは、車幅方向における左方に向かって突出するように構成されている。ここで、例えば導出部７１ｃを車高方向における上方に突出させた場合、導出部７１ｃは、前述の天井面１０３ａに近接することになるから、ダッシュパネル１０３に対して近付く方向に向かって突出することになるため不都合である。

　一方、導出部７１ｃを車高方向における下方に突出させた場合、導出部７１ｃは、ダッシュパネル１０３、ひいては前述の天井面１０３ａに対して離間するようになる。しかし、この場合、既燃ガスに含まれる水分が導出部７１ｃの下端に溜るようになってしまう。そうした水分には、硫酸など、金属の腐食を招く成分が含まれることを考慮すると、このような構成もまた不都合である。

　また、導出部７１ｃを車両前後方向における後方に突出させることも考えられるが、そのような構成とした場合、導出部７１ｃとダッシュパネル１０３とが近付いてしまう可能性がある。加えて、導出部７１ｃからＥＧＲ通路５２にかけての寸法が車両前後方向において長くなり、エンジン１のコンパクト化という観点からも不都合となる。

　さらに、導出部７１ｃを車両前後方向における前方に突出させることも考えられるが、そのような構成とした場合、ＧＰＦ装置７３が収容されるケーシング７１の形状次第では、そのケーシング７１から導出部７１ｃへ至る流路の曲率が大きくなってしまい、流路抵抗の抑制という観点からは不都合となり得る。

　よって、図１３に示すように、導出部７１ｃを車幅方向における左方に向かって突出させることにより、前述の不都合を招くことなく、導出部７１ｃをダッシュパネル１０３に対して近づけないように構成することが可能となる。

　また、導出部７１ｃを左方に向かって突出させた場合、図１に示すように、その導出部７１ｃは、ケーシング７１を挟んでブレーキユニットＢの反対側（特に、左側）に位置するようになる。

　また、図８に示すように、導出部７１ｃと横辺部７１ａにおいて区間Ｉ５に相当する部分（通路部）とは、図８に示す断面において対向して配置される。このような配置とすると、例えば導出部７１ｃと通路部とを両方とも右側に配設したような構成と比較して、通路部から導出部７１ｃへとガスをスムースに導くことができる。このように、導出部７１ｃとダッシュパネル１０３とを離間させつつも、流路抵抗が悪化するのを可能な限り抑制することができる。

　また、図１３に示すように、排気浄化システム７０を車幅方向において右寄りに配置した分、その左側にスペースを確保することができ、そのことで、ダッシュパネル１０３をはじめとする車両構造体との近接を抑制する上で有利になる。

　《他の実施形態》
　前記実施形態では、直列４気筒エンジンについて例示したが、この構成には限られない。例えば直列６気筒エンジンとしてもよい。また、気筒数に応じて、排気マニホールド６０の形態を適宜変更してもよい。

　また、前記実施形態では、横置き式のエンジン１について説明したが、これには限られない。例えば、縦置き式のエンジンとしてもよい。このように構成した場合、排気マニホールドはエンジンの左右一側に配置されるものの、排気浄化システム７０は、横置き式のエンジン１と同様に、エンジンの後側に配置されることになる。そのため、縦置き式のエンジンにおいても、横置き式と同様の作用効果を奏することになる。

　また、前記実施形態では、ＥＧＲ通路５２の上流端部５２ｃが、車両後方から見たときに、トンネル部Ｔと重なるよう配置された構成について例示したが、この構成に代えて、車両前方から見たときに、トンネル部Ｔと重なるよう配置してもよい。このように配置した場合であっても、前述の如き作用効果を奏することになる。

１　　　　エンジン
１１　　　シリンダ（気筒）
１４　　　シリンダヘッド
１９　　　排気ポート
３０　　　吸気通路
５０　　　排気通路
５２　　　ＥＧＲ通路
５２ｃ　　ＥＧＲ通路の上流端部
６０　　　排気マニホールド
６１　　　分岐通路
６２　　　集合部
７０　　　排気浄化システム（排気浄化装置）
７１　　　ケーシング
７１ｃ　　導出部
７３　　　ＧＰＦ装置（浄化部）
１００　　自動車（車両）
１０３　　ダッシュパネル（隔壁）
１０３ａ　天井面
１０３ｂ　傾斜部
Ｂ　　　ブレーキユニット
Ｒ　　　エンジンルーム
Ｔ　　　トンネル部

Claims (6)

1. 　排気ガスを浄化するための浄化部が収容された排気浄化装置と、前記排気浄化装置において前記浄化部に対して下流に位置する部分に接続されたＥＧＲ通路と、を備え、車体の前部に区画されるエンジンルームに搭載されるよう構成された車両用エンジンであって、
   　前記排気浄化装置は、車両前後方向において、前記エンジンルームの後方側部分を区画する隔壁の前方に位置すると共に、同方向において該隔壁から後方へ延びるトンネル部に向かって延びるよう配設され、
   　前記ＥＧＲ通路の上流端部は、前記排気浄化装置の車両上下方向における下部に接続されている
   ことを特徴とする車両用エンジン。
2. 　請求項１に記載された車両用エンジンにおいて、
   　前記隔壁は、車両前後方向における後方に向かって下降傾斜した傾斜部を有し、
   　前記ＥＧＲ通路の上流端部は、前記排気浄化装置の車両前後方向における後端部に接続され、
   　前記ＥＧＲ通路の上流端部は、車両側方から見たときに、車高方向において前記傾斜部の上端に対して下方に配置されている
   ことを特徴とする車両用エンジン。
3. 　請求項１又は２に記載された車両用エンジンにおいて、
   　前記ＥＧＲ通路の上流端部は、車両前方又は後方から見たときに、前記トンネル部と重なるよう配置されている
   ことを特徴とする車両用エンジン。
4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載された車両用エンジンにおいて、
   　前記排気浄化装置には、前記ＥＧＲ通路の上流端部が接続される導出部が設けられ、
   　前記導出部は、車幅方向における外方に向かって突出するように構成されている
   ことを特徴とする車両用エンジン。
5. 　請求項４に記載された車両用エンジンにおいて、
   　前記導出部は、前記排気浄化装置において前記浄化部の上流側に配設される通路部に対し、車幅方向における反対側から突出し、
   　前記通路部および前記導出部とは、双方とも、車幅方向における一側から他側に向かってガスを導くよう構成される
   ことを特徴とする車両用エンジン。
6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載された車両用エンジンにおいて、
   　前記排気浄化装置は、シリンダヘッドに対して排気マニホールドを介して接続され、
   　前記排気マニホールドは、前記シリンダヘッドの排気ポートを介して各気筒に接続される分岐通路と、該分岐通路の各々が集合して前記排気浄化装置に接続される集合部と、を有し、
   　前記集合部は、前記分岐通路に対して気筒列方向の一端側に位置すると共に、当該一端側において下方に向かって延び、
   　前記排気浄化装置は、前記集合部の下端部に対して、気筒列方向の他端側に配置されている
   ことを特徴とする車両用エンジン。

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