車両のパワートレイン配設構造
【課題】排気系補機がエンジン本体の熱影響を受けること等を防止しつつ、パワートレインを車両の後方側に配設して操縦安定性を向上できるようにする。
【解決手段】車室１とエンジンルーム２を区画するダッシュパネル３に、車体の後方側に凹入する凹入部５が設けられるとともに、この凹入部５内に、車輪を駆動するパワートレイン１１の一部が配設された車両において、上記パワートレイン１１の前方に、パワートレイン冷却用の熱交換器１８と、パワートレイン１１から車体の前方側に延びる排気管とが配設されるとともに、この排気管に設けられて上記熱交換器１８の前方に配設された排気系補機２７と、この排気系補機２７の温度を制御する冷却ファン制御手段３３等からなる温度制御手段とを備えた。
【解決手段】車室１とエンジンルーム２を区画するダッシュパネル３に、車体の後方側に凹入する凹入部５が設けられるとともに、この凹入部５内に、車輪を駆動するパワートレイン１１の一部が配設された車両において、上記パワートレイン１１の前方に、パワートレイン冷却用の熱交換器１８と、パワートレイン１１から車体の前方側に延びる排気管とが配設されるとともに、この排気管に設けられて上記熱交換器１８の前方に配設された排気系補機２７と、この排気系補機２７の温度を制御する冷却ファン制御手段３３等からなる温度制御手段とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室とエンジンルームを区画するダッシュパネルに車体の後方側に凹入する凹入部が設けられるとともに、この凹入部内に車輪を駆動するパワートレインの一部が配設された車両のパワートレイン配設構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、車室と、その前方にダッシュパネルにより区画されたエンジンルームとが設けられ、上記エンジンルーム内に配設されたエンジン本体等を有するパワートレインにより後輪が駆動されるように構成された後輪駆動車両において、エンジン本体の排気管をエンジンの前方を経由して後方に延びるように配設するとともに、この排気管に設けられた排気ガス浄化用のキャタライザー（キャタリスト）を上記パワートレインの前方側において車幅方向に延びるように配設し、かつ上記キャタライザーの前方側にラジエータと冷却ファンとを有するパワートレイン冷却用の熱交換器（クーリングユニット）を配設することが行われている。
【特許文献１】特開２００３−３２６９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示されているように、エンジン本体の排気管に設けられた排気ガス浄化用のキャタライザー（キャタリスト）を、上記パワートレインの前方側において車幅方向に延びるように配設した場合には、上記キャタライザーをパワートレインの後方側に配設した場合に比べ、パワートレインを車体の後方側に位置させることができるため、車両の走行時におけるヨー慣性モーメントを低減して操縦安定性を向上させることが可能である。しかし、上記のように排気ガス浄化用のキャタライザーからなる排気系補機を上記パワートレインの前部近傍に配設するとともに、その前方側にラジエータと冷却ファンとを有するパワートレイン冷却用の熱交換器を配設した場合には、エンジンの始動後に上記排気系補機を早期に加熱して活性化することができるが、車両の走行時にエンジン本体の熱影響を受けて上記排気系補機が過度に加熱され易く、この排気系補機が早期に熱劣化し、あるいは適正反応温度を維持することが困難である等の問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、排気系補機がエンジン本体の熱影響を受けること等を防止しつつ、パワートレインを車両の後方側に配設して操縦安定性を向上させることができる車両のパワートレイン配設構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、車室とエンジンルームを区画するダッシュパネルに、車体の後方側に凹入する凹入部が設けられるとともに、この凹入部内に、車輪を駆動するパワートレインの一部が配設された車両において、上記パワートレインの前方に、パワートレイン冷却用の熱交換器と、パワートレインから車体の前方側に延びる排気管とが配設されるとともに、この排気管に設けられて上記熱交換器の前方に配設された排気系補機と、この排気系補機の温度を制御する温度制御手段とを備えたものである。
【０００６】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記熱交換器に冷却ファンが設けられるとともに、この冷却ファンと上記熱交換器本体とが上下方向にオーバラップするように配設されたものである。
【０００７】
請求項３に係る発明は、上記請求項２に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記冷却ファンの作動状態を車両の走行状態に応じて制御する冷却ファン制御手段を備えたものである。
【０００８】
請求項４に係る発明は、上記請求項３に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記冷却ファン制御手段が、車両の走行状態に応じて冷却ファンの回転方向を制御することにより、車両の走行時に冷却風を上記熱交換器本体に導き、車両の停車時に排気系補機に導くように構成されたものである。
【０００９】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造において、エンジンルーム内に導入された走行風の上記排気系補機に対する供給量を制御する走行風量制御手段を備えたものである。
【００１０】
請求項６に係る発明は、上記請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記走行風量制御手段が、車両の始動後に上記排気系補機に対する走行風の供給量を減少させる制御を実行するように構成されたものである。
【００１１】
請求項７に係る発明は、上記請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記パワートレインが、エンジンルーム内に縦置き式に配設されるエンジン本体と、その後方に接続されたトランスミッションとを備えたものである。
【００１２】
請求項８に係る発明は、上記請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記排気系補機が排気ガス浄化用のキャタライザーからなるものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明では、上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機をパワートレインの前方側に配設するとともに、このパワートレインの一部をダッシュパネルの凹入部内に配設することにより、エンジンルーム内に配設された重量物である上記パワートレインを、可及的に車両の後方側に位置させることができるため、車両の重心を車体の中心部側に位置させることにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して操縦安定性を向上させることができる。そして、上記温度制御手段により排気系補機の温度を適正に維持してその機能を充分に発揮させることができるとともに、上記パワートレインを車両の後方側に位置させてスペース的に余裕が生じたエンジンルーム内に排気系補機を配設することにより、この排気系補機の熱影響が車室内に及ぶのを効果的に防止できるという利点がある。
【００１４】
請求項２に係る発明では、上記冷却ファンの作動時に供給される冷却風により上記排気系補機を効率よく冷却してその熱劣化を効果的に防止できる等の利点がある。
【００１５】
請求項３に係る発明では、車両の走行状態に応じて上記冷却ファンの作動状態を冷却ファン制御手段により制御し、上記排気系補機に供給される冷却風の風量を調節することにより、排気系補機の温度を車両の走行状態に対応させて効果的に制御できるという利点がある。
【００１６】
請求項４に係る発明では、車両の走行時に、冷却ファンの冷却風を熱交換器本体に導くように冷却ファンの回転方向を制御することにより、この排気系補機および排気系補機をそれぞれ効果的に冷却することができるとともに、車両の停車時に、冷却ファンの冷却風を排気系補機に導くように冷却ファンの回転方向を制御することにより、上記排気系補機の温度を車両の走行状態に対応させて適正に制御できるという利点がある。
【００１７】
請求項５に係る発明では、上記走行風量制御手段によって排気系補機に供給される走行風の供給量を制御することにより、上記排気系補機の温度を適正に制御できるという利点がある。
【００１８】
請求項６に係る発明では、エンジンの始動後に、上記排気系補機に供給される走行風量を低減することにより、冷間状態にある排気系補機を早期に活性化できるという利点がある。
【００１９】
請求項７に係る発明では、エンジンルーム内において縦置き式に配設された重量物であるエンジン本体およびトランスミッションを有するパワートレインを可及的に車両の後方側に配設することができるため、車両の重心を車体の中心部側に位置させることにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して操縦安定性を向上させることができる。
【００２０】
請求項８に係る発明では、温度変化に応じて活性状態が顕著に変化するとともに、高温に加熱されると熱劣化を生じ易く、かつ活性状態で熱を発生する傾向がある上記排気ガス浄化用のキャタライザーからなる排気系補機を、パワートレイン冷却用の熱交換器の前方側に配設したため、上記キャタライザーがパワートレイン等の熱影響によって早期に熱劣化するのを防止できるとともに、上記キャタライザーが適正反応温度よりも高温に加熱されて排気ガスの浄化性能が低下するという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜図３は、本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第１実施形態を示している。上記車両には、車室１とエンジンルーム２を区画するダッシュパネル３が設けられるとともに、このダッシュパネル３の下端部にフロアパネル４の前端部が接続されている。上記ダッシュパネル３の車幅方向中央部には、車体の後方側に凹入する凹入部５が形成され、かつ上記フロアパネル４の車幅方向中央部には、上方に向けて膨出するトンネル部６が形成されている。
【００２２】
上記エンジンルーム２の上面部には、ボンネット７が開閉可能に設置されている。このボンネット７の前端部下方には、走行風取入用の開口部を有するフロントグリル９が配設されるとともに、その上部後方に、バンパレインフォースメント１０が車幅方向に延びるように設置されている。また、上記エンジンルーム２の後方部には、図外の後部車輪を駆動するパワートレイン１１が配設されている。このパワートレイン１１は、縦置き式に配設されたロータリエンジン等からなるエンジン本体１２と、その後方に接続されたトランスミッション１３とを有している。そして、上記エンジン本体１２の後部が、ダッシュパネル３に形成された凹入部５内に配設されるとともに、上記トランスミッション１３およびこれに接続されたプロペラシャフト１４と、パワープラントフレーム１５とが上記トンネル部６内に配設されている。
【００２３】
上記エンジン本体１２の前方には、ラジエータ等からなる熱交換器本体１６と、その後方側に位置する冷却ファン１７等とを備えたパワートレイン冷却用の熱交換器１８が、上記エンジン本体１２の前面に近接した位置において所定角度の前傾姿勢で設置されている。上記熱交換器１８の下方には、サスペンションクロスメンバ１９が車幅方向に延びるよう設置され、このサスペンションクロスメンバ１９により熱交換器１８の下端部が支持されている。また、熱交換器１８の上端部は、上記バンパレインフォースメント１０の設置部から車体の後方側に延びるように配設されたフロントサイドフレーム２０またはボンネット７の下面部を覆うように設置された遮蔽板２１等により支持されている。
【００２４】
上記パワートレイン１１を構成するエンジン本体１２の一側面部には、排気ポートに連通する排気管２２が接続されている。この排気管２２は、エンジン本体１２の一側面部から車体の前方側に延びる前方延長部２３と、その前端部から上記熱交換器１８の前面下方部を通って車幅方向に延びる第１側方延長部２４と、その側端部においてＵ字状に折曲げられることにより熱交換器１８の他端部側に向けて車幅方向に延びる第２側方延長部２５と、その側端部から車体の後方側に延びる後方延長部２６とを有し、この後方延長部２６が上記トンネル部６内に導入されている。また、上記排気管２２の第１側方延長部２４には、排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７が、上記熱交換器１８の前方側において車幅方向に延びるように配設されている。
【００２５】
上記熱交換器１８を構成する冷却ファン１７は、その下端部が熱交換器本体１６の下方にオフセットして配設され、このオフセット部分の前方に上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７が配設されている。また、この排気系補機２７の設置部を覆うように断熱性を有する板材等からなる冷却風の案内板３１が配設されるとともに、この案内板３１に、排気系補機２７の設置部と冷却ファン１７のオフセット部分（下方部分）とを繋ぐように導風ダクト３２が設けられている。
【００２６】
上記冷却ファン１７と、この冷却ファン１７の回転方向を車両の走行状態に応じて制御する冷却ファン制御手段３３と、上記導風ダクト３２とにより、上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７等の温度を制御する温度制御手段が構成されている。すなわち、上記冷却ファン制御手段３３は、エンジン温度を検出するエンジン温度センサ３４の検出信号に応じてエンジン始動後の暖機運転状態にあるか否かを判別し、暖機運転状態にあることが確認された場合に、上記冷却ファン１７の作動を停止させる作動停止信号を冷却ファン１７の駆動モータに出力し、上記熱交換器本体１６が冷却風によって冷却されるのを防止するように構成されている。
【００２７】
また、上記冷却ファン制御手段３３は、暖機運転の終了後に、車輪の回転状態を検出する車輪センサ３５の検出信号に応じて車両が走行状態にあるか停止状態にあるかを判別し、車両が走行状態にあることが確認された場合に上記冷却ファン１７を正回転させることにより、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を吸引し、これを冷却風として上記排気系補機２７の設置部に供給し、かつ車両が停止状態にあることが確認された場合には、上記冷却ファン１７を逆回転させることにより、図１の破線矢印で示すように、上記導風ダクト３２を介して上記熱交換器本体１６に冷却風を直接的に吹き付ける制御を実行するように構成されている。
【００２８】
上記構成においてエンジン始動後の暖機運転状態にある場合には、冷却ファン１７の作動を停止状態とする制御が上記冷却ファン制御手段３３において実行されることにより、上記排気系補機２７に対する冷却風の供給が停止される。このため、エンジン始動直後であるために冷間状態にある上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７が冷却風により冷却されることが抑制され、この排気系補機２７の温度が早期に上昇して活性化されることになる。
【００２９】
そして、暖機運転が終了した後の車両の走行状態では、上記冷却ファン１７が作動状態となって正回転することにより、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風が、上記遮蔽板２１によって熱交換器１８の設置部側に案内されるとともに、上記冷却ファン１７の吸引力に応じて上記走行風が熱交換器１８の設置部に供給され、上記エンジン冷却水の熱交換が積極的に行われる。さらに、上記フロントグリル９の下方部からエンジンルーム２内に導入された走行風が、図１の矢印に示すように上記冷却風の案内板３１によって排気系補機２７の設置部に案内されるとともに、上記導風ダクト３２を介して車体の後方側に吸引されることにより、上記排気系補機２７に走行風が高速で吹き付けられて排気系補機２７が効果的に冷却されることになる。
【００３０】
一方、暖機運転が終了した後の車両の停止状態では、冷却ファン１７を逆回転させる制御が上記冷却ファン制御手段３３において実行されることにより、図１の破線矢印で示すように、上記導風ダクト３２を介して上記熱交換器本体１６に冷却風が直接的に吹き付けられる。したがって、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風が存在しない状況下においても、上記冷却風によって排気系補機２７が効果的に冷却されることになる。
【００３１】
上記のように車室１とエンジンルーム２を区画するダッシュパネル３に、車体の後方側に凹入する凹入部５が設けられるとともに、車輪を駆動するパワートレイン１１の一部が上記凹入部５内に配設された車両において、上記パワートレイン１１を構成するエンジン本体１２の前方に、パワートレイン冷却用の熱交換器１８と、パワートレイン１１を構成するエンジン本体１２から車体の前方側に延びる排気管２２とを配設するとともに、この排気管２２に設けられた排気系補機２７を上記熱交換器１８の前方に配設した場合には、上記排気系補機２７がエンジン本体１２の熱影響を受けるのを抑制しつつ、パワートレイン１１を車両の後方側に位置させて車両の走行時におけるヨー慣性モーメントを効果的に低減できる等の利点がある。
【００３２】
すなわち、上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７をパワートレイン１１の前方側に配設するとともに、このパワートレイン１１の一部をダッシュパネル３の凹入部５内に配設することにより、エンジンルーム２内において縦置き式に配設された重量物である上記エンジン本体１２およびトランスミッション１３等からなるパワートレイン１１を、可及的に車両の後方側に配設することができるため、車両の重心を車体の中心部側に位置させることにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して車両の操縦安定性および走行安定性を向上させることができる。
【００３３】
また、上記パワートレイン１１を車両の後方側に位置させることによりスペース的に余裕が生じたエンジンルーム２内において、大型のキャタライザーからなる排気系補機２７を自由にレイアウトすることができるため、従来、車室フロアのトンネル部６内またはフロアパネル４の下方等に配設されていた下流側のキャタライザーを小型化し、あるいは省略することができる。したがって、上記下流側のキャタライザーにおいて発生した熱の影響が車室内に及ぶのを阻止するために断熱部材を設置する等の手段を講じることなく、上記キャタライザーの反応熱に応じて乗員の足元部分が加熱されること等を効果的に防止できるという利点がある。しかも、車室１内に配設された乗員用シートの下方に上記排気ガス浄化用のキャタライザーを配設した場合のように、乗員用シートを上方に位置させる必要がないため、車高を低くすることが可能である。
【００３４】
さらに、上記ラジエータ等からなる熱交換器本体１６と冷却ファン１７等を備えたパワートレイン冷却用の熱交換器１８の前方側に、排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７を配設したため、車両の走行時に高温状態となるパワートレイン１１の熱影響が上記排気系補機２７の設置部に及ぶのを上記熱交換器１８によって阻止することができる。したがって、車両の走行時に、上記排気系補機２７がパワートレイン１１の熱影響によって早期に熱劣化したり、あるいは適正反応温度よりも高温に加熱されて排気ガスの浄化性能が低下したりするのを効果的に防止することができる。しかも、従来は車体の前端部近傍に配設されていた重量物である上記熱交換器１８をパワートレイン１１の前方位置まで後退させて配置することにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを、より低減することができるため、さらに顕著な操縦安定性の向上効果が得られるという利点がある。
【００３５】
そして、上記のように冷却ファン１７および冷却ファン制御手段３３等からなる温度制御手段により、排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７の温度を制御するように構成したため、エンジン始動後の暖機運転状態にある場合には、排気系補機２７を早期に加熱して活性化することができるとともに、暖機運転の終了後には、排気系補機２７を適正温度に冷却することにより、この排気系補機２７の熱劣化を防止しつつ、適正反応温度に維持できるという利点がある。
【００３６】
すなわち、上記第１実施形態では、熱交換器１８を構成する冷却ファン１７の下端部を熱交換器本体１６の下方にオフセットさせて配設し、このオフセット部分の前方に上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７を配設することにより、車両の走行時に、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入されるとともに、上記冷却ファン１７の吸引力に応じてその速度が増大された走行風を、上記排気系補機２７の設置部に対して高速で供給するように構成したため、上記排気系補機２７を効率よく冷却してその熱劣化および浄化性能の低下を、より効果的に防止することができる。
【００３７】
また、上記第１実施形態では、排気系補機２７の設置部を覆うように断熱性を有する板材等からなる冷却風の案内板３１を配設するとともに、この案内板３１に、排気系補機２７の設置部と冷却ファン１７のオフセット部分とを繋ぐ導風ダクト３２を設けたため、上記冷却ファン１７の作動時に生じる吸引力を上記排気系補機２７の設置部に効果的に作用させることができるため、車両の走行時に、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を上記排気系補機２７の設置部に対し、より積極的に供給してこの排気系補機２７をさらに効果的に冷却できるという利点がある。
【００３８】
特に、上記第１実施形態では、ボンネット７の下面部を覆うように熱交換器１８の取付部となる遮蔽板２１を設置したため、車両の走行時に上記フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を上記遮蔽板２１により上記熱交換器１８の設置部に案内することができる。したがって、上記のように熱交換器１８を従来よりも車両の後方側に配設した場合においても、熱交換器１８の熱交換機能、つまりエンジン冷却水の冷却機能を充分に発揮できるという利点がある。
【００３９】
また、上記第１実施形態では、冷却ファン１７の作動状態を車両の走行状態に応じて制御する冷却ファン制御手段３３を設け、この冷却ファン制御手段３３においてエンジン始動後の暖機運転状態にあることが確認された場合に、上記冷却ファン１７の作動を停止させる等の制御を実行するように構成したため、エンジン始動後の暖機運転時に、上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７が冷却風により冷却されるのを防止してこの排気系補機２７を早期に活性化することができる。
【００４０】
さらに、上記冷却ファン制御手段３３により車両の走行状態に応じて冷却ファン１７の回転方向を制御し、車両の走行時には冷却ファン１７を正回転させて冷却風を上記熱交換器本体１６に導くように構成したため、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を上記冷却ファン１７の吸引力に応じて熱交換器１８の設置部に供給することにより、上記エンジン冷却水の熱交換を積極的に行うことができるとともに、上記走行風を排気系補機２７に高速で吹き付けることにより排気系補機２７を効果的に冷却してその温度が過度に上昇するのを防止することができる。一方、車両の停車時には冷却ファン１７を逆回転させて冷却風を排気系補機２７に導くように構成したため、エンジンルーム２内に導入される走行風が存在しない状況下においても、上記排気系補機２７を効果的に冷却してその温度が過度に上昇するのを防止できるという利点がある。
【００４１】
なお、上記冷却ファン１７の上端部を熱交換器本体１６の上方にオフセットさせることにより、熱交換器本体１６の上方に位置させた冷却ファン１７の上端部前方に上記排気系補機２７を配設した構造としてもよく、あるいは冷却ファン１７の上下両端部を熱交換器本体１６の上方および下方にそれぞれオフセットさせることにより、熱交換器本体１６の上方または下方に位置させた冷却ファン１７の上端部前方および下端部前方の何れか一方に上記排気系補機２７を配設した構造としてもよい。
【００４２】
図４および図５は、本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第２実施形態を示している。この第２実施形態では、上記排気系補機２７の設置部と熱交換器１８との間に断熱性を有する板材等からなる遮熱手段３６が配設されるとともに、この遮熱手段３６の先端部に、上記排気系補機２７の設置部前面を開閉可能に覆うフラップ３７がヒンジ部材３８を介して連設され、このヒンジ部材３８を支点として上記フラップ３７を揺動変位させる駆動シリンダ等からなる駆動手段３９が上記バンパレインフォースメント１０等に設けられている。そして、上記遮熱手段３６、フラップ３７、ヒンジ部材３８および駆動手段３９と、この駆動手段３９に制御信号を出力するフラップ制御手段４０とにより、エンジンルーム２内に導入された走行風の上記排気系補機２７に対する供給量を制御する走行風量制御手段が構成され、この走行風量制御手段により、車両の走行状態に応じた排気系補機２７の温度制御が適正に実行されるようになっている。
【００４３】
すなわち、エンジン温度を検出するエンジン温度センサ３４から出力された検出信号に応じてエンジン始動後の暖機運転状態にあることがフラップ制御手段４０において確認された場合には、図４の仮想線で示すように、駆動手段３９の駆動ロッドを伸長状態として上記フラップ３７の先端部を下降させる制御信号がフラップ制御手段４０から上記駆動手段３９に出力されることにより、排気系補機２７の設置部前面をフラップ３７で閉止する制御が実行されるように構成されている。この結果、排気系補機２７の設置部に供給される走行風の供給量が低減され、この走行風による排気系補機２７の冷却が抑制されてその暖機が促進される。
【００４４】
また、上記エンジン温度センサ３４の検出信号に応じて上記暖機運転が完了したことが確認された場合には、制御手段４０から上記駆動手段３９に対してその駆動ロッドを収縮状態とする制御信号が出力されることにより、図４の実線で示すように、フラップ３７の先端部を上昇駆動して排気系補機２７の設置部前面を開放する制御が実行されるように構成されている。この結果、排気系補機２７の設置部に供給される走行風の供給量が増大し、この走行風により排気系補機２７が効果的に冷却されてその温度上昇が抑制される。
【００４５】
上記のように排気系補機２７の設置部と熱交換器１８との間に断熱性を有する板材等からなる遮熱手段３０を配設するとともに、その先端部に上記および排気系補機２７の設置部前面を開閉可能に覆うフラップ３７を配設し、エンジンの始動後に、上記フラップ３７の先端部を下降させて排気系補機２７の設置部前面を閉止するように構成したため、上記冷却ファン１７の吸引力等に応じてフロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された空気が上記排気系補機２７の設置部に供給されるのを防止することにより、この排気系補機２７が冷却されるのを抑制してエンジンの暖機と排気系補機２７の活性化とを効果的に促進することができる。
【００４６】
一方、上記排気系補機２７の暖機が完了したことがエンジン温度センサ３４の検出信号に応じて確認された場合には、上記フラップ３７の先端部を上昇させて排気系補機２７の設置部前面を開放することにより、車両の走行時に、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を上記排気系補機２７の設置部に供給することができる。したがって、車両の走行時に、上記排気系補機２７を効率よく冷却することができるとともに、上記排気系補機２７が熱交換器１８の熱影響を受けるのを遮熱手段３０によって効果的に阻止できるという利点がある。
【００４７】
図６は、本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第３実施形態を示している。この第３実施形態は、パワートレイン１１のエンジン本体１２から導出された温水を上記熱交換器本体１６に導出する導出管４１から分岐した分岐通路４２と、この分岐通路４２に設けられた開閉弁４３，４４および温熱ヒータ４５と、開閉弁４３，４４を開閉させる制御信号を出力する開閉制御手段４６とからなる温度制御手段を備え、上記温熱ヒータ４５が排気系補機２７の近傍に設置されたものである。上記開閉制御手段４６は、エンジンの始動後に上記開閉弁４３，４４を開放状態として温熱ヒータ４５に対して温水を供給し、かつエンジン温度センサ３４から出力された検出信号に応じて上記排気系補機２７の暖機が完了したことが確認された場合に、上記開閉弁４３，４４を閉止状態として温熱ヒータ４５に対する温水の供給を停止するように構成されている。
【００４８】
上記構成によれば、エンジンの始動後に、温度が早期に上昇する傾向にあるエンジン本体１２から上記熱交換器本体１６に供給される高温の冷却水（温水）を上記温熱ヒータ４５に供給することにより、排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７を早期に活性化させることができる。また、車両の走行時には、上記温熱ヒータ４５への温水の供給を停止することにより、上記排気系補機２７が過度に加熱されるのを防止できるという利点がある。
【００４９】
また、上記各実施形態では、エンジンルーム２内に縦置き式に配設されるエンジン本体１２と、その後方に接続されたトランスミッション１３とを備えたパワートレイン１２の一部を、ダッシュパネル３に形成された後方側への凹入部５内に配設したため、重量物である上記エンジン本体１２およびトランスミッション１３を、可及的に車両の後方側に配設して車両の重心を車体の中心部側に位置させることにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して操縦安定性を向上させることができる。
【００５０】
なお、上記排気系補機２７としては排気ガス浄化用のキャタライザー以外に、ターボチャージャー用の排気タービン等が考えられる。しかし、上記排気ガス浄化用のキャタライザーは、温度変化に応じて活性状態が顕著に変化するとともに、高温に加熱されると熱劣化を生じ易く、かつ活性状態で熱を発生する傾向がある。したがって、上記実施形態に示すように、パワートレイン冷却用の熱交換器１８の前方側に、排気ガス浄化用のキャタライザーからなる排気系補機２７を配設することにより、この排気系補機２７がエンジン本体１２の熱影響によって早期に熱劣化するのを防止できるとともに、適正反応温度よりも高温に加熱されて排気ガスの浄化性能が低下するのを効果的に防止できるように構成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第１実施形態を示す側面断面図である。
【図２】上記パワートレイン配設構造の第１実施形態を示す平面断面図である。
【図３】上記パワートレイン配設構造の要部構成を示す正面図である。
【図４】本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第２実施形態を示す側面断面図である。
【図５】上記パワートレイン配設構造の第２実施形態を示す平面断面図である。
【図６】本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第３実施形態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 車室
２ エンジンルーム
１１ パワートレイン
１２ エンジン本体
１３ トランスミッション
１６ 熱交換器本体
１７ 冷却ファン
１８ 熱交換器
２０ 排気管
２７ 排気系補機
３３ 冷却ファン制御手段
３７ フラップ（走行風量制御手段）
３９ 駆動手段（走行風量制御手段）
４０ フラップ制御手段（走行風量制御手段）
４５ 温熱ヒータ（温度制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室とエンジンルームを区画するダッシュパネルに車体の後方側に凹入する凹入部が設けられるとともに、この凹入部内に車輪を駆動するパワートレインの一部が配設された車両のパワートレイン配設構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、車室と、その前方にダッシュパネルにより区画されたエンジンルームとが設けられ、上記エンジンルーム内に配設されたエンジン本体等を有するパワートレインにより後輪が駆動されるように構成された後輪駆動車両において、エンジン本体の排気管をエンジンの前方を経由して後方に延びるように配設するとともに、この排気管に設けられた排気ガス浄化用のキャタライザー（キャタリスト）を上記パワートレインの前方側において車幅方向に延びるように配設し、かつ上記キャタライザーの前方側にラジエータと冷却ファンとを有するパワートレイン冷却用の熱交換器（クーリングユニット）を配設することが行われている。
【特許文献１】特開２００３−３２６９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示されているように、エンジン本体の排気管に設けられた排気ガス浄化用のキャタライザー（キャタリスト）を、上記パワートレインの前方側において車幅方向に延びるように配設した場合には、上記キャタライザーをパワートレインの後方側に配設した場合に比べ、パワートレインを車体の後方側に位置させることができるため、車両の走行時におけるヨー慣性モーメントを低減して操縦安定性を向上させることが可能である。しかし、上記のように排気ガス浄化用のキャタライザーからなる排気系補機を上記パワートレインの前部近傍に配設するとともに、その前方側にラジエータと冷却ファンとを有するパワートレイン冷却用の熱交換器を配設した場合には、エンジンの始動後に上記排気系補機を早期に加熱して活性化することができるが、車両の走行時にエンジン本体の熱影響を受けて上記排気系補機が過度に加熱され易く、この排気系補機が早期に熱劣化し、あるいは適正反応温度を維持することが困難である等の問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、排気系補機がエンジン本体の熱影響を受けること等を防止しつつ、パワートレインを車両の後方側に配設して操縦安定性を向上させることができる車両のパワートレイン配設構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、車室とエンジンルームを区画するダッシュパネルに、車体の後方側に凹入する凹入部が設けられるとともに、この凹入部内に、車輪を駆動するパワートレインの一部が配設された車両において、上記パワートレインの前方に、パワートレイン冷却用の熱交換器と、パワートレインから車体の前方側に延びる排気管とが配設されるとともに、この排気管に設けられて上記熱交換器の前方に配設された排気系補機と、この排気系補機の温度を制御する温度制御手段とを備えたものである。
【０００６】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記熱交換器に冷却ファンが設けられるとともに、この冷却ファンと上記熱交換器本体とが上下方向にオーバラップするように配設されたものである。
【０００７】
請求項３に係る発明は、上記請求項２に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記冷却ファンの作動状態を車両の走行状態に応じて制御する冷却ファン制御手段を備えたものである。
【０００８】
請求項４に係る発明は、上記請求項３に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記冷却ファン制御手段が、車両の走行状態に応じて冷却ファンの回転方向を制御することにより、車両の走行時に冷却風を上記熱交換器本体に導き、車両の停車時に排気系補機に導くように構成されたものである。
【０００９】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造において、エンジンルーム内に導入された走行風の上記排気系補機に対する供給量を制御する走行風量制御手段を備えたものである。
【００１０】
請求項６に係る発明は、上記請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記走行風量制御手段が、車両の始動後に上記排気系補機に対する走行風の供給量を減少させる制御を実行するように構成されたものである。
【００１１】
請求項７に係る発明は、上記請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記パワートレインが、エンジンルーム内に縦置き式に配設されるエンジン本体と、その後方に接続されたトランスミッションとを備えたものである。
【００１２】
請求項８に係る発明は、上記請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造において、上記排気系補機が排気ガス浄化用のキャタライザーからなるものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明では、上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機をパワートレインの前方側に配設するとともに、このパワートレインの一部をダッシュパネルの凹入部内に配設することにより、エンジンルーム内に配設された重量物である上記パワートレインを、可及的に車両の後方側に位置させることができるため、車両の重心を車体の中心部側に位置させることにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して操縦安定性を向上させることができる。そして、上記温度制御手段により排気系補機の温度を適正に維持してその機能を充分に発揮させることができるとともに、上記パワートレインを車両の後方側に位置させてスペース的に余裕が生じたエンジンルーム内に排気系補機を配設することにより、この排気系補機の熱影響が車室内に及ぶのを効果的に防止できるという利点がある。
【００１４】
請求項２に係る発明では、上記冷却ファンの作動時に供給される冷却風により上記排気系補機を効率よく冷却してその熱劣化を効果的に防止できる等の利点がある。
【００１５】
請求項３に係る発明では、車両の走行状態に応じて上記冷却ファンの作動状態を冷却ファン制御手段により制御し、上記排気系補機に供給される冷却風の風量を調節することにより、排気系補機の温度を車両の走行状態に対応させて効果的に制御できるという利点がある。
【００１６】
請求項４に係る発明では、車両の走行時に、冷却ファンの冷却風を熱交換器本体に導くように冷却ファンの回転方向を制御することにより、この排気系補機および排気系補機をそれぞれ効果的に冷却することができるとともに、車両の停車時に、冷却ファンの冷却風を排気系補機に導くように冷却ファンの回転方向を制御することにより、上記排気系補機の温度を車両の走行状態に対応させて適正に制御できるという利点がある。
【００１７】
請求項５に係る発明では、上記走行風量制御手段によって排気系補機に供給される走行風の供給量を制御することにより、上記排気系補機の温度を適正に制御できるという利点がある。
【００１８】
請求項６に係る発明では、エンジンの始動後に、上記排気系補機に供給される走行風量を低減することにより、冷間状態にある排気系補機を早期に活性化できるという利点がある。
【００１９】
請求項７に係る発明では、エンジンルーム内において縦置き式に配設された重量物であるエンジン本体およびトランスミッションを有するパワートレインを可及的に車両の後方側に配設することができるため、車両の重心を車体の中心部側に位置させることにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して操縦安定性を向上させることができる。
【００２０】
請求項８に係る発明では、温度変化に応じて活性状態が顕著に変化するとともに、高温に加熱されると熱劣化を生じ易く、かつ活性状態で熱を発生する傾向がある上記排気ガス浄化用のキャタライザーからなる排気系補機を、パワートレイン冷却用の熱交換器の前方側に配設したため、上記キャタライザーがパワートレイン等の熱影響によって早期に熱劣化するのを防止できるとともに、上記キャタライザーが適正反応温度よりも高温に加熱されて排気ガスの浄化性能が低下するという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜図３は、本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第１実施形態を示している。上記車両には、車室１とエンジンルーム２を区画するダッシュパネル３が設けられるとともに、このダッシュパネル３の下端部にフロアパネル４の前端部が接続されている。上記ダッシュパネル３の車幅方向中央部には、車体の後方側に凹入する凹入部５が形成され、かつ上記フロアパネル４の車幅方向中央部には、上方に向けて膨出するトンネル部６が形成されている。
【００２２】
上記エンジンルーム２の上面部には、ボンネット７が開閉可能に設置されている。このボンネット７の前端部下方には、走行風取入用の開口部を有するフロントグリル９が配設されるとともに、その上部後方に、バンパレインフォースメント１０が車幅方向に延びるように設置されている。また、上記エンジンルーム２の後方部には、図外の後部車輪を駆動するパワートレイン１１が配設されている。このパワートレイン１１は、縦置き式に配設されたロータリエンジン等からなるエンジン本体１２と、その後方に接続されたトランスミッション１３とを有している。そして、上記エンジン本体１２の後部が、ダッシュパネル３に形成された凹入部５内に配設されるとともに、上記トランスミッション１３およびこれに接続されたプロペラシャフト１４と、パワープラントフレーム１５とが上記トンネル部６内に配設されている。
【００２３】
上記エンジン本体１２の前方には、ラジエータ等からなる熱交換器本体１６と、その後方側に位置する冷却ファン１７等とを備えたパワートレイン冷却用の熱交換器１８が、上記エンジン本体１２の前面に近接した位置において所定角度の前傾姿勢で設置されている。上記熱交換器１８の下方には、サスペンションクロスメンバ１９が車幅方向に延びるよう設置され、このサスペンションクロスメンバ１９により熱交換器１８の下端部が支持されている。また、熱交換器１８の上端部は、上記バンパレインフォースメント１０の設置部から車体の後方側に延びるように配設されたフロントサイドフレーム２０またはボンネット７の下面部を覆うように設置された遮蔽板２１等により支持されている。
【００２４】
上記パワートレイン１１を構成するエンジン本体１２の一側面部には、排気ポートに連通する排気管２２が接続されている。この排気管２２は、エンジン本体１２の一側面部から車体の前方側に延びる前方延長部２３と、その前端部から上記熱交換器１８の前面下方部を通って車幅方向に延びる第１側方延長部２４と、その側端部においてＵ字状に折曲げられることにより熱交換器１８の他端部側に向けて車幅方向に延びる第２側方延長部２５と、その側端部から車体の後方側に延びる後方延長部２６とを有し、この後方延長部２６が上記トンネル部６内に導入されている。また、上記排気管２２の第１側方延長部２４には、排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７が、上記熱交換器１８の前方側において車幅方向に延びるように配設されている。
【００２５】
上記熱交換器１８を構成する冷却ファン１７は、その下端部が熱交換器本体１６の下方にオフセットして配設され、このオフセット部分の前方に上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７が配設されている。また、この排気系補機２７の設置部を覆うように断熱性を有する板材等からなる冷却風の案内板３１が配設されるとともに、この案内板３１に、排気系補機２７の設置部と冷却ファン１７のオフセット部分（下方部分）とを繋ぐように導風ダクト３２が設けられている。
【００２６】
上記冷却ファン１７と、この冷却ファン１７の回転方向を車両の走行状態に応じて制御する冷却ファン制御手段３３と、上記導風ダクト３２とにより、上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７等の温度を制御する温度制御手段が構成されている。すなわち、上記冷却ファン制御手段３３は、エンジン温度を検出するエンジン温度センサ３４の検出信号に応じてエンジン始動後の暖機運転状態にあるか否かを判別し、暖機運転状態にあることが確認された場合に、上記冷却ファン１７の作動を停止させる作動停止信号を冷却ファン１７の駆動モータに出力し、上記熱交換器本体１６が冷却風によって冷却されるのを防止するように構成されている。
【００２７】
また、上記冷却ファン制御手段３３は、暖機運転の終了後に、車輪の回転状態を検出する車輪センサ３５の検出信号に応じて車両が走行状態にあるか停止状態にあるかを判別し、車両が走行状態にあることが確認された場合に上記冷却ファン１７を正回転させることにより、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を吸引し、これを冷却風として上記排気系補機２７の設置部に供給し、かつ車両が停止状態にあることが確認された場合には、上記冷却ファン１７を逆回転させることにより、図１の破線矢印で示すように、上記導風ダクト３２を介して上記熱交換器本体１６に冷却風を直接的に吹き付ける制御を実行するように構成されている。
【００２８】
上記構成においてエンジン始動後の暖機運転状態にある場合には、冷却ファン１７の作動を停止状態とする制御が上記冷却ファン制御手段３３において実行されることにより、上記排気系補機２７に対する冷却風の供給が停止される。このため、エンジン始動直後であるために冷間状態にある上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７が冷却風により冷却されることが抑制され、この排気系補機２７の温度が早期に上昇して活性化されることになる。
【００２９】
そして、暖機運転が終了した後の車両の走行状態では、上記冷却ファン１７が作動状態となって正回転することにより、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風が、上記遮蔽板２１によって熱交換器１８の設置部側に案内されるとともに、上記冷却ファン１７の吸引力に応じて上記走行風が熱交換器１８の設置部に供給され、上記エンジン冷却水の熱交換が積極的に行われる。さらに、上記フロントグリル９の下方部からエンジンルーム２内に導入された走行風が、図１の矢印に示すように上記冷却風の案内板３１によって排気系補機２７の設置部に案内されるとともに、上記導風ダクト３２を介して車体の後方側に吸引されることにより、上記排気系補機２７に走行風が高速で吹き付けられて排気系補機２７が効果的に冷却されることになる。
【００３０】
一方、暖機運転が終了した後の車両の停止状態では、冷却ファン１７を逆回転させる制御が上記冷却ファン制御手段３３において実行されることにより、図１の破線矢印で示すように、上記導風ダクト３２を介して上記熱交換器本体１６に冷却風が直接的に吹き付けられる。したがって、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風が存在しない状況下においても、上記冷却風によって排気系補機２７が効果的に冷却されることになる。
【００３１】
上記のように車室１とエンジンルーム２を区画するダッシュパネル３に、車体の後方側に凹入する凹入部５が設けられるとともに、車輪を駆動するパワートレイン１１の一部が上記凹入部５内に配設された車両において、上記パワートレイン１１を構成するエンジン本体１２の前方に、パワートレイン冷却用の熱交換器１８と、パワートレイン１１を構成するエンジン本体１２から車体の前方側に延びる排気管２２とを配設するとともに、この排気管２２に設けられた排気系補機２７を上記熱交換器１８の前方に配設した場合には、上記排気系補機２７がエンジン本体１２の熱影響を受けるのを抑制しつつ、パワートレイン１１を車両の後方側に位置させて車両の走行時におけるヨー慣性モーメントを効果的に低減できる等の利点がある。
【００３２】
すなわち、上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７をパワートレイン１１の前方側に配設するとともに、このパワートレイン１１の一部をダッシュパネル３の凹入部５内に配設することにより、エンジンルーム２内において縦置き式に配設された重量物である上記エンジン本体１２およびトランスミッション１３等からなるパワートレイン１１を、可及的に車両の後方側に配設することができるため、車両の重心を車体の中心部側に位置させることにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して車両の操縦安定性および走行安定性を向上させることができる。
【００３３】
また、上記パワートレイン１１を車両の後方側に位置させることによりスペース的に余裕が生じたエンジンルーム２内において、大型のキャタライザーからなる排気系補機２７を自由にレイアウトすることができるため、従来、車室フロアのトンネル部６内またはフロアパネル４の下方等に配設されていた下流側のキャタライザーを小型化し、あるいは省略することができる。したがって、上記下流側のキャタライザーにおいて発生した熱の影響が車室内に及ぶのを阻止するために断熱部材を設置する等の手段を講じることなく、上記キャタライザーの反応熱に応じて乗員の足元部分が加熱されること等を効果的に防止できるという利点がある。しかも、車室１内に配設された乗員用シートの下方に上記排気ガス浄化用のキャタライザーを配設した場合のように、乗員用シートを上方に位置させる必要がないため、車高を低くすることが可能である。
【００３４】
さらに、上記ラジエータ等からなる熱交換器本体１６と冷却ファン１７等を備えたパワートレイン冷却用の熱交換器１８の前方側に、排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７を配設したため、車両の走行時に高温状態となるパワートレイン１１の熱影響が上記排気系補機２７の設置部に及ぶのを上記熱交換器１８によって阻止することができる。したがって、車両の走行時に、上記排気系補機２７がパワートレイン１１の熱影響によって早期に熱劣化したり、あるいは適正反応温度よりも高温に加熱されて排気ガスの浄化性能が低下したりするのを効果的に防止することができる。しかも、従来は車体の前端部近傍に配設されていた重量物である上記熱交換器１８をパワートレイン１１の前方位置まで後退させて配置することにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを、より低減することができるため、さらに顕著な操縦安定性の向上効果が得られるという利点がある。
【００３５】
そして、上記のように冷却ファン１７および冷却ファン制御手段３３等からなる温度制御手段により、排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７の温度を制御するように構成したため、エンジン始動後の暖機運転状態にある場合には、排気系補機２７を早期に加熱して活性化することができるとともに、暖機運転の終了後には、排気系補機２７を適正温度に冷却することにより、この排気系補機２７の熱劣化を防止しつつ、適正反応温度に維持できるという利点がある。
【００３６】
すなわち、上記第１実施形態では、熱交換器１８を構成する冷却ファン１７の下端部を熱交換器本体１６の下方にオフセットさせて配設し、このオフセット部分の前方に上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７を配設することにより、車両の走行時に、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入されるとともに、上記冷却ファン１７の吸引力に応じてその速度が増大された走行風を、上記排気系補機２７の設置部に対して高速で供給するように構成したため、上記排気系補機２７を効率よく冷却してその熱劣化および浄化性能の低下を、より効果的に防止することができる。
【００３７】
また、上記第１実施形態では、排気系補機２７の設置部を覆うように断熱性を有する板材等からなる冷却風の案内板３１を配設するとともに、この案内板３１に、排気系補機２７の設置部と冷却ファン１７のオフセット部分とを繋ぐ導風ダクト３２を設けたため、上記冷却ファン１７の作動時に生じる吸引力を上記排気系補機２７の設置部に効果的に作用させることができるため、車両の走行時に、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を上記排気系補機２７の設置部に対し、より積極的に供給してこの排気系補機２７をさらに効果的に冷却できるという利点がある。
【００３８】
特に、上記第１実施形態では、ボンネット７の下面部を覆うように熱交換器１８の取付部となる遮蔽板２１を設置したため、車両の走行時に上記フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を上記遮蔽板２１により上記熱交換器１８の設置部に案内することができる。したがって、上記のように熱交換器１８を従来よりも車両の後方側に配設した場合においても、熱交換器１８の熱交換機能、つまりエンジン冷却水の冷却機能を充分に発揮できるという利点がある。
【００３９】
また、上記第１実施形態では、冷却ファン１７の作動状態を車両の走行状態に応じて制御する冷却ファン制御手段３３を設け、この冷却ファン制御手段３３においてエンジン始動後の暖機運転状態にあることが確認された場合に、上記冷却ファン１７の作動を停止させる等の制御を実行するように構成したため、エンジン始動後の暖機運転時に、上記排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７が冷却風により冷却されるのを防止してこの排気系補機２７を早期に活性化することができる。
【００４０】
さらに、上記冷却ファン制御手段３３により車両の走行状態に応じて冷却ファン１７の回転方向を制御し、車両の走行時には冷却ファン１７を正回転させて冷却風を上記熱交換器本体１６に導くように構成したため、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を上記冷却ファン１７の吸引力に応じて熱交換器１８の設置部に供給することにより、上記エンジン冷却水の熱交換を積極的に行うことができるとともに、上記走行風を排気系補機２７に高速で吹き付けることにより排気系補機２７を効果的に冷却してその温度が過度に上昇するのを防止することができる。一方、車両の停車時には冷却ファン１７を逆回転させて冷却風を排気系補機２７に導くように構成したため、エンジンルーム２内に導入される走行風が存在しない状況下においても、上記排気系補機２７を効果的に冷却してその温度が過度に上昇するのを防止できるという利点がある。
【００４１】
なお、上記冷却ファン１７の上端部を熱交換器本体１６の上方にオフセットさせることにより、熱交換器本体１６の上方に位置させた冷却ファン１７の上端部前方に上記排気系補機２７を配設した構造としてもよく、あるいは冷却ファン１７の上下両端部を熱交換器本体１６の上方および下方にそれぞれオフセットさせることにより、熱交換器本体１６の上方または下方に位置させた冷却ファン１７の上端部前方および下端部前方の何れか一方に上記排気系補機２７を配設した構造としてもよい。
【００４２】
図４および図５は、本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第２実施形態を示している。この第２実施形態では、上記排気系補機２７の設置部と熱交換器１８との間に断熱性を有する板材等からなる遮熱手段３６が配設されるとともに、この遮熱手段３６の先端部に、上記排気系補機２７の設置部前面を開閉可能に覆うフラップ３７がヒンジ部材３８を介して連設され、このヒンジ部材３８を支点として上記フラップ３７を揺動変位させる駆動シリンダ等からなる駆動手段３９が上記バンパレインフォースメント１０等に設けられている。そして、上記遮熱手段３６、フラップ３７、ヒンジ部材３８および駆動手段３９と、この駆動手段３９に制御信号を出力するフラップ制御手段４０とにより、エンジンルーム２内に導入された走行風の上記排気系補機２７に対する供給量を制御する走行風量制御手段が構成され、この走行風量制御手段により、車両の走行状態に応じた排気系補機２７の温度制御が適正に実行されるようになっている。
【００４３】
すなわち、エンジン温度を検出するエンジン温度センサ３４から出力された検出信号に応じてエンジン始動後の暖機運転状態にあることがフラップ制御手段４０において確認された場合には、図４の仮想線で示すように、駆動手段３９の駆動ロッドを伸長状態として上記フラップ３７の先端部を下降させる制御信号がフラップ制御手段４０から上記駆動手段３９に出力されることにより、排気系補機２７の設置部前面をフラップ３７で閉止する制御が実行されるように構成されている。この結果、排気系補機２７の設置部に供給される走行風の供給量が低減され、この走行風による排気系補機２７の冷却が抑制されてその暖機が促進される。
【００４４】
また、上記エンジン温度センサ３４の検出信号に応じて上記暖機運転が完了したことが確認された場合には、制御手段４０から上記駆動手段３９に対してその駆動ロッドを収縮状態とする制御信号が出力されることにより、図４の実線で示すように、フラップ３７の先端部を上昇駆動して排気系補機２７の設置部前面を開放する制御が実行されるように構成されている。この結果、排気系補機２７の設置部に供給される走行風の供給量が増大し、この走行風により排気系補機２７が効果的に冷却されてその温度上昇が抑制される。
【００４５】
上記のように排気系補機２７の設置部と熱交換器１８との間に断熱性を有する板材等からなる遮熱手段３０を配設するとともに、その先端部に上記および排気系補機２７の設置部前面を開閉可能に覆うフラップ３７を配設し、エンジンの始動後に、上記フラップ３７の先端部を下降させて排気系補機２７の設置部前面を閉止するように構成したため、上記冷却ファン１７の吸引力等に応じてフロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された空気が上記排気系補機２７の設置部に供給されるのを防止することにより、この排気系補機２７が冷却されるのを抑制してエンジンの暖機と排気系補機２７の活性化とを効果的に促進することができる。
【００４６】
一方、上記排気系補機２７の暖機が完了したことがエンジン温度センサ３４の検出信号に応じて確認された場合には、上記フラップ３７の先端部を上昇させて排気系補機２７の設置部前面を開放することにより、車両の走行時に、フロントグリル９の開口部からエンジンルーム２内に導入された走行風を上記排気系補機２７の設置部に供給することができる。したがって、車両の走行時に、上記排気系補機２７を効率よく冷却することができるとともに、上記排気系補機２７が熱交換器１８の熱影響を受けるのを遮熱手段３０によって効果的に阻止できるという利点がある。
【００４７】
図６は、本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第３実施形態を示している。この第３実施形態は、パワートレイン１１のエンジン本体１２から導出された温水を上記熱交換器本体１６に導出する導出管４１から分岐した分岐通路４２と、この分岐通路４２に設けられた開閉弁４３，４４および温熱ヒータ４５と、開閉弁４３，４４を開閉させる制御信号を出力する開閉制御手段４６とからなる温度制御手段を備え、上記温熱ヒータ４５が排気系補機２７の近傍に設置されたものである。上記開閉制御手段４６は、エンジンの始動後に上記開閉弁４３，４４を開放状態として温熱ヒータ４５に対して温水を供給し、かつエンジン温度センサ３４から出力された検出信号に応じて上記排気系補機２７の暖機が完了したことが確認された場合に、上記開閉弁４３，４４を閉止状態として温熱ヒータ４５に対する温水の供給を停止するように構成されている。
【００４８】
上記構成によれば、エンジンの始動後に、温度が早期に上昇する傾向にあるエンジン本体１２から上記熱交換器本体１６に供給される高温の冷却水（温水）を上記温熱ヒータ４５に供給することにより、排気ガス浄化用のキャタライザー等からなる排気系補機２７を早期に活性化させることができる。また、車両の走行時には、上記温熱ヒータ４５への温水の供給を停止することにより、上記排気系補機２７が過度に加熱されるのを防止できるという利点がある。
【００４９】
また、上記各実施形態では、エンジンルーム２内に縦置き式に配設されるエンジン本体１２と、その後方に接続されたトランスミッション１３とを備えたパワートレイン１２の一部を、ダッシュパネル３に形成された後方側への凹入部５内に配設したため、重量物である上記エンジン本体１２およびトランスミッション１３を、可及的に車両の後方側に配設して車両の重心を車体の中心部側に位置させることにより、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して操縦安定性を向上させることができる。
【００５０】
なお、上記排気系補機２７としては排気ガス浄化用のキャタライザー以外に、ターボチャージャー用の排気タービン等が考えられる。しかし、上記排気ガス浄化用のキャタライザーは、温度変化に応じて活性状態が顕著に変化するとともに、高温に加熱されると熱劣化を生じ易く、かつ活性状態で熱を発生する傾向がある。したがって、上記実施形態に示すように、パワートレイン冷却用の熱交換器１８の前方側に、排気ガス浄化用のキャタライザーからなる排気系補機２７を配設することにより、この排気系補機２７がエンジン本体１２の熱影響によって早期に熱劣化するのを防止できるとともに、適正反応温度よりも高温に加熱されて排気ガスの浄化性能が低下するのを効果的に防止できるように構成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第１実施形態を示す側面断面図である。
【図２】上記パワートレイン配設構造の第１実施形態を示す平面断面図である。
【図３】上記パワートレイン配設構造の要部構成を示す正面図である。
【図４】本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第２実施形態を示す側面断面図である。
【図５】上記パワートレイン配設構造の第２実施形態を示す平面断面図である。
【図６】本発明に係る車両のパワートレイン配設構造の第３実施形態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 車室
２ エンジンルーム
１１ パワートレイン
１２ エンジン本体
１３ トランスミッション
１６ 熱交換器本体
１７ 冷却ファン
１８ 熱交換器
２０ 排気管
２７ 排気系補機
３３ 冷却ファン制御手段
３７ フラップ（走行風量制御手段）
３９ 駆動手段（走行風量制御手段）
４０ フラップ制御手段（走行風量制御手段）
４５ 温熱ヒータ（温度制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室とエンジンルームを区画するダッシュパネルに、車体の後方側に凹入する凹入部が設けられるとともに、この凹入部内に、車輪を駆動するパワートレインの一部が配設された車両において、上記パワートレインの前方に、パワートレイン冷却用の熱交換器と、パワートレインから車体の前方側に延びる排気管とが配設されるとともに、この排気管に設けられて上記熱交換器の前方に配設された排気系補機と、この排気系補機の温度を制御する温度制御手段とを備えたことを特徴とする車両のパワートレイン配設構造。
【請求項２】
上記熱交換器に冷却ファンが設けられるとともに、この冷却ファンと上記熱交換器本体とが上下方向にオーバラップするように配設されたことを特徴とする請求項１に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項３】
上記冷却ファンの作動状態を車両の走行状態に応じて制御する冷却ファン制御手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項４】
上記冷却ファン制御手段は、車両の走行状態に応じて冷却ファンの回転方向を制御することにより、車両の走行時に冷却風を上記熱交換器本体に導き、車両の停車時に排気系補機に導くように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項５】
エンジンルーム内に導入された走行風の上記排気系補機に対する供給量を制御する走行風量制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項６】
上記走行風量制御手段は、車両の始動後に上記排気系補機に対する走行風の供給量を減少させる制御を実行するように構成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項７】
上記パワートレインは、エンジンルーム内に縦置き式に配設されるエンジン本体と、その後方に接続されたトランスミッションとを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項８】
上記排気系補機が排気ガス浄化用のキャタライザーであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項１】
車室とエンジンルームを区画するダッシュパネルに、車体の後方側に凹入する凹入部が設けられるとともに、この凹入部内に、車輪を駆動するパワートレインの一部が配設された車両において、上記パワートレインの前方に、パワートレイン冷却用の熱交換器と、パワートレインから車体の前方側に延びる排気管とが配設されるとともに、この排気管に設けられて上記熱交換器の前方に配設された排気系補機と、この排気系補機の温度を制御する温度制御手段とを備えたことを特徴とする車両のパワートレイン配設構造。
【請求項２】
上記熱交換器に冷却ファンが設けられるとともに、この冷却ファンと上記熱交換器本体とが上下方向にオーバラップするように配設されたことを特徴とする請求項１に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項３】
上記冷却ファンの作動状態を車両の走行状態に応じて制御する冷却ファン制御手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項４】
上記冷却ファン制御手段は、車両の走行状態に応じて冷却ファンの回転方向を制御することにより、車両の走行時に冷却風を上記熱交換器本体に導き、車両の停車時に排気系補機に導くように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項５】
エンジンルーム内に導入された走行風の上記排気系補機に対する供給量を制御する走行風量制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項６】
上記走行風量制御手段は、車両の始動後に上記排気系補機に対する走行風の供給量を減少させる制御を実行するように構成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項７】
上記パワートレインは、エンジンルーム内に縦置き式に配設されるエンジン本体と、その後方に接続されたトランスミッションとを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【請求項８】
上記排気系補機が排気ガス浄化用のキャタライザーであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両のパワートレイン配設構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２９１４９（Ｐ２００９−２９１４９Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９１８７０（Ｐ２００７−１９１８７０）
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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