車両の前部構造
【課題】本発明は、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造において、エンジンとダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設けることなく、エンジンの排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる車両の前部構造を提供することを目的とする。
【解決手段】トンネル部６の前部には、上方及び車幅方向にさらに突出したトンネル拡大部２０を形成している。このトンネル拡大部２０は、その内部（車室外方）に前述の排気マニホールド９から後方に延びる排気系の構成要素をレイアウトできるように、大きく且つ高く形成している。
【解決手段】トンネル部６の前部には、上方及び車幅方向にさらに突出したトンネル拡大部２０を形成している。このトンネル拡大部２０は、その内部（車室外方）に前述の排気マニホールド９から後方に延びる排気系の構成要素をレイアウトできるように、大きく且つ高く形成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の前部構造に関し、特に、車両前部のエンジンルームにエンジンを横置き配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般的な車両においては、車室空間をできるだけ広く確保するために、フロントエンジン・フロントドライブ方式（以下、ＦＦ方式）が採用されることが多い。このとき、エンジンは、エンジンの出力軸とドライブシャフトが並行に位置する方が駆動効率の点で優れるため、通常、横置き(気筒列が車幅方向に向いた位置)に配置される。
【０００３】
また、近年においては、排気ガスの低エミッション化を図るため、排気管をエンジンの後方側に配置して、排気ポートからキャタリストまでの距離を短くする後方排気レイアウトを採用する車両が多くなっている。
【０００４】
例えば、下記特許文献１には、エンジン横置きのＦＦ方式の車両において、エンジン後方に排気管を配置した後方排気レイアウトを採用した車両が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９８６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、エンジンの排気効率を高めエンジン出力を高めるためには、できるだけ、排気管を直線状に延びるようにレイアウトするのが望ましい。
【０００７】
しかし、前述の特許文献１に記載された車両の排気管は、ダッシュパネルが後方に位置しているため、エンジン上部から下方に垂直方向に屈曲して、また、その下端で後方側に水平方向に屈曲するように、略クランク形状にレイアウトされている。
【０００８】
このため、特許文献１に記載された車両のエンジンにおいては、排気管が複雑に屈曲して、排気効率を高めることができず、エンジン出力を十分に高めることができないという問題がある。
【０００９】
また、エンジンの後方に排気管をレイアウトすると、車両衝突時にエンジンの後退によって、排気管がダッシュパネルを押圧することになり、ダッシュパネルの後方側への変形を大きくするおそれがある。
【００１０】
こうした問題を対策する構造としては、エンジンをできるだけエンジンルーム前側に配置して、ダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設け、排気管のレイアウトスペースを十分に確保することが考えられる。
【００１１】
しかし、ダッシュパネルとエンジンとの間に前後方向のスペースを設けると、ダッシュパネルが後方に位置することにより、車室空間が大幅に減少したり、エンジンが車両前方側に位置して、車両全体の重量バランスが悪化して操安性が悪化するといった新たな問題が生じる。
【００１２】
そこで、本発明は、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造において、エンジンとダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設けることなく、エンジンの排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる車両の前部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の車両の前部構造は、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、該エンジンの前方に吸気管を配置して、該エンジンの後方に排気管を配置した車両の前部構造であって、前記排気管を、エンジン上部の排気ポートから車両後方側下方に、所定の傾斜角で略直線状に延びるように形成して、車室の前壁を構成するダッシュパネルとフロアパネルとの接続部の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部を形成し、該トンネル部の前部に、前記排気管に沿って上方に大きく突出して、該排気管の傾斜角に対応するように傾斜した上壁面を備えるトンネル拡大部を形成したものである。
【００１４】
上記構成によれば、トンネル部の前部に上方に大きく突出したトンネル拡大部を形成したことにより、このトンネル拡大部の内方（下方）に、後下がりに傾斜した略直線状の排気管をレイアウトすることができる。
このため、ダッシュパネルに近接してエンジンを配置しながらも、排気管を屈曲させることなく、エンジンの後方に配置することができる。また、トンネル拡大部の内方に排気管を位置させることで、車両衝突時には、排気管をトンネル部内に潜り込ませることができる。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、前記トンネル拡大部の上壁面の傾斜角の延長線より下方位置に、前記エンジンの排気ポートを設定したものである。
上記構成によれば、トンネル拡大部の上壁面の傾斜角の延長線の下方位置にエンジンの排気ポートが設定されることにより、トンネル拡大部の内方で、より確実に排気管を直線状にレイアウトすることができる。また、車両衝突時に後退する排気管をトンネル拡大部内により案内しやすくなる。
よって、エンジンの排気効率をより高めることができると共に、車両衝突時に確実に排気管がダッシュパネル側に影響を与えないようにできる。
【００１６】
この発明の一実施態様においては、前記排気管の途中にキャタリスト又はフレキシブルチューブを設け、該キャタリスト又はフレキシブルチューブを、前記トンネル拡大部に対応する位置に配置したものである。
上記構成によれば、トンネル拡大部内の比較的大きな空間を利用して、占有スペースの大きいキャタリスト又はフレキシブルチューブをレイアウトすることができる。
よって、エンジンとダッシュパネルとの間には、占有スペースの大きなキャタリスト又はフレキシブルチューブを設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
特に、キャタリストの場合には、加熱されるキャタリスト周りの空気（熱気）を前後方向に延びるトンネル部を利用して、車両後方側に排出することができるため、キャタリスト周りの熱害を防止することができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、前記キャタリストの車両前方側に、前輪を操舵するステアリング機構を配置したものである。
上記構成によれば、キャタリストの車両前方側にステアリング機構を配置したことにより、車両走行中、ステアリング機構には、キャタリスト周りの熱気が流れにくくなる。
よって、ステアリング機構に対するキャタリストによる熱害を抑制することができ、ステアリング機構の耐久性を高めることができる。
【００１８】
この発明の一実施態様においては、前記エンジンを、エンジン上部が車両後方側に位置するように傾斜配置したものである。
上記構成によれば、エンジンが車両後方側に傾斜配置（スラント配置）されることで、エンジン上部前方とエンジン下部後方にスペースが確保できる。また、エンジンの排気ポートの位置も低くできる。
このため、エンジン前方に配置される吸気管の配置スペースを拡大することができる。また、エンジン後方に配置されるフロントデフを車両前方側に配置することができる。さらに、排気ポートの位置が低くなるため、より排気管を直線状にレイアウトしやすくなり、エンジンの排気効率を高めることができる。加えて、キャタリストまでの距離も短くできるため、触媒の早期活性化を図ることができる。
よって、エンジンを後方に傾斜配置することで、後方排気エンジンの吸排気系の性能を高めることができ、また、車両のオーバーハング量を低減できるため、車両の操安性能も高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ダッシュパネルに近接してエンジンを配置しながらも、排気管を屈曲させることなく、エンジンの後方に配置することができる。また、トンネル拡大部の内方に排気管を位置させることで、車両衝突時には、排気管をトンネル部内に潜り込ませることができる。
よって、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造において、エンジンとダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設けることなく、エンジンの排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本実施形態の車両の前部構造について説明する。
まず、図１〜図５で、車両の前部構造の全体構造について説明する。図１は車両の前部構造の特徴部分を示した斜視図、図２は車両の前部構造の全体側面図、図３はエンジンを除いた全体正面図、図４は車体フレーム等も含めた全体平面図、図５は車体フレーム等も含めた全体底面図である。
【００２１】
図２に示すように、車両の前部には、エンジン７を配置するエンジンルームＥＲと、その後方に形成される車室ＣＲとを備えている。
【００２２】
エンジンルームＥＲは、上部を前下がりに車両前後方向に延びるボンネット１で区画され、前部を上下に位置するフロントグリル２とフロントバンパー３で区画され、さらに、後部を上下方向に延びるダッシュパネル４等によって区画されて構成している。
【００２３】
また、車室ＣＲは、上部を図示しないルーフパネルで区画され、前部を前述のダッシュパネル４で区画され、下部を車両前後方向に延びるフロアパネル５と車両前後方向に延びるにトンネル部６とで区画されて構成している。
【００２４】
このうち、エンジンルームＥＲには、直列四気筒のＩ型エンジン７を横置き配置している。すなわち、四つの気筒を有するＩ型エンジン７を気筒列が車幅方向に延びるように配置している。そして、エンジン上部７ａがやや後方側に位置するように、エンジン７を後方側に傾斜(スラント)して配置している。この傾斜角αは約１５°に設定している。
【００２５】
また、エンジン上部７ａ前方には、各気筒に吸気を導入する吸気マニホールド８を設置して、エンジン上部７ａ後方には、各気筒の排気を排出する排気マニホールド９を設置している。
【００２６】
吸気マニホールド８は、気筒列方向に延びるサージタンク１０を取り囲むように湾曲形成されて、それぞれ所定の吸気通路長を確保している。
【００２７】
一方、排気マニホールド９は、後方側に傾斜したエンジン上部７ａ後面の排気ポート１１から直線状に後方側斜め下方に延びるように形成されている。
【００２８】
また、図４に示すように、エンジン７の一側方（図４では図面左側）には、変速機１２を配置している。また、この変速機１２の後部には、フロントデフ１３を配置している。
変速機１２は、図示しない入力軸と出力軸が車幅方向に延びるいわゆる横置きタイプの変速機１２であり、エンジン７の出力を、方向変換することなく、そのままヘリカルギア等（平歯車）でフロントデフ１３へ伝達するようにしている。
【００２９】
フロントデフ１３は、変速機１２からの出力を、左右の前輪１４，１４に伝達するように構成して、図示しないドライブシャフトの出力位置を規定している。ドライブシャフトは車幅方向に延びて、車両両側に設置される前輪１４，１４に対して駆動力を伝達している。
なお、図２に示すように、エンジン７の前方のエンジンルームＥＲ前部には、ラジエータ１５を設置している。また、エンジン下部７ｂ後方には、前輪１４を操舵するステアリング機構のステアリングラック１６を設置している。
【００３０】
車室前壁を構成するダッシュパネル４は、図３に示すように、上下方向且つ車幅方向の全域に延びるパネル体で構成している。そして、このダッシュパネル４の車幅中央には、トンネル部６につながるトンネル開口部１７を設けている。
【００３１】
車室床面を構成するフロアパネル５は、図１に示すように、ダッシュパネル４の下端から後方に車両前後方向に広がり且つ車幅方向に延びている。そして、フロアパネル５の両側端には車体骨格部材であるサイドシル１８，１８が車両前後方向に延びている（図５参照）。
【００３２】
このフロアパネル５の車幅方向中央には、図１に示すように、略ハット状に上方（車室内方）に隆起する車両前後方向に延びるトンネル部６を形成している。このトンネル部６の車幅方向の幅Ｗ及び上下方向高さＨは、全体に内部（車室外方）に一本の排気管（後部排気管１９）を配設する程度に設定している。
【００３３】
このトンネル部６の前部には、上方及び車幅方向にさらに突出したトンネル拡大部２０を形成している。このトンネル拡大部２０は、その内部（車室外方）に、前述の排気マニホールド９から後方に延びる排気系の構成要素をレイアウトできるように大きく且つ高く形成している。
【００３４】
すなわち、前述の排気マニホールド９の傾斜に対応して、ダッシュパネル４上部から車両後方に傾斜して延びる上壁面２０ａと、四つの排気マニホールド９に対応する幅を有して車両後方に中央側に傾斜して延びる側壁面２０ｂ，２０ｃとによって、内部空間Ｓを大きく確保したトンネル拡大部２０を形成して、その内部空間Ｓに排気マニホールド９の後方に位置する、直キャタリスト２１，２１、Ｙ字排気管２２等の排気系の構成要素をレイアウトするように構成している。
【００３５】
この排気系の構成要素について詳述する。
図４に示すように、エンジン７の後方には、排気マニホールド９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）を配設している。この排気マニホールド９は、排気干渉を避けるために、四本の排気マニホールド９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが、一旦二本に集合するように構成している。すなわち、燃焼タイミングを、一番気筒Ｅ１→三番気筒Ｅ３→四番気筒Ｅ４→二番気筒Ｅ２として設定しているため、両端の一番気筒Ｅ１の排気マニホールド９ａと四番気筒Ｅ４の排気マニホールド９ｄとを、中央の二番気筒Ｅ２の排気マニホールド９ｂと三番気筒Ｅ３の排気マニホールド９ｃとを、それぞれ下流側で集合するように構成している。
【００３６】
この各々集合した排気マニホールド９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに対応して、略円筒形状の直キャタリスト２１，２１を車幅方向に二つ並設するように設けている。この直キャタリスト２１は、三元触媒で構成しているが、主に、冷間時のＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）の浄化を図るために、この位置に設置している。
【００３７】
この後方には、二つの管路を一つに集合する略Ｙ字状のＹ字排気管２２を設けている。排気ガスが直キャタリスト２１を通過すると、排気干渉の影響を受けにくいため、この位置で排気系を一本に集合するように構成している。
【００３８】
この後方には、略円筒状のフレキシブルジョイント２３を設けて、エンジン７のロール振動等を、このフレキシブルジョイント２３で吸収するようにしている。このため、このフレキシブルジョイント２３までの排気系が、エンジン７と共に揺動することになる。
【００３９】
このフレキシブルジョイント２３の後方には、略円筒状のアンダーフットキャタリスト２４を設けている。このアンダーフットキャタリスト２４も、三元触媒で構成しているが、主に、ＮＯx（窒素酸化物）の浄化を図るため、この位置に設置している。
【００４０】
この後方（下流）には、一本の後部排気管１９を、トンネル部６内を車両後方側に延びるように形成し、この後端に図示しないサイレンサーを設けて、車両後方に排気ガスを排出するように構成している。
【００４１】
このように構成される排気系の構成要素のうち、図４に示すように、直キャタリスト２１とＹ字排気管２２は、トンネル部６前部のトンネル拡大部２０に対応するように設けている。
【００４２】
これは、前述のように、排気マニホールド９が側面視でエンジン上部７ａの排気ポート１１から略直線状に斜め下方に延びるように形成されていることに伴い、直キャタリスト２１とＹ字排気管２２を、その直線状の配置に対応して、斜め下方に延びるよう配置しているためである。
【００４３】
このように、排気系を略直線状に並ぶように配置することにより、エンジン７の排気効率を高めることができる。
【００４４】
こうして、トンネル部６前部にトンネル拡大部２０を形成することにより、排気系の構成要素を直線状にレイアウトすることが可能となる。
【００４５】
このトンネル拡大部と排気系の構成要素の位置関係を、図６及び図７でより詳細に説明する。図６はトンネル拡大部近傍の詳細側方断面図、図７はトンネル拡大部近傍の詳細平面断面図である。
【００４６】
図６に示すように、トンネル拡大部２０の上壁面２０ａは、ダッシュパネル４の上部４ａ近傍から下方に所定の傾斜角β（例えばβ＝４６°）をもって傾斜するように形成している。この傾斜角βは、直キャタリスト２１の傾斜角γ（例えばγ＝２３°）よりも大きな値としている。これは、後述するように、車両衝突の際には、排気系がこの上壁面２０ａに沿って、できるだけトンネル部６内に潜り込みやすくなるようにするためである。
【００４７】
また、この上壁面２０ａの傾斜角の延長線Ｌよりも下方に、エンジン７及び排気ポート１１が位置するように設定している。これは、車両が衝突した際には、より排気マニホールド９をトンネル部６の空間内６Ａに案内しやすくすると共に、排気系の構成要素をより直線状にレイアウトしやすくするためである。
【００４８】
一方、図７に示すように、トンネル部６の側壁面２０ｂ，２０ｃは、車両前方側に向かって車幅方向に広がる略ハの字状に傾斜するように形成している。
【００４９】
この側壁面２０ｂ，２０ｃも、所定の傾斜角δ（例えばδ＝２６°）をもって傾斜するように形成している。この傾斜角δも、一番気筒Ｅ１および四番気筒Ｅ４の排気マニホールド９ａ、９ｂの傾斜角ε１、ε４（例えばε１＝１０°、ε４＝２０°）よりも大きな値としている。
【００５０】
また、側壁面２０ｂ，２０ｃの前端部の車幅方向幅Ａについても、排気マニホールド９の両側端の車幅方向幅Ｂより広く（長く）設定している。
【００５１】
これは、後述のように、車両衝突時に、このトンネル拡大部２０の内部空間Ｓに排気マニホールド９を案内し易くして、はまり込み易くするために、このような設定にしているのである。
【００５２】
車両衝突時の挙動について、図８、図９により説明する。
【００５３】
図８は、側面視における車両衝突時の挙動を示した説明図であり、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突中期、（ｃ）が衝突後期を示した図である。図９は、平面視における車両衝突時の挙動を示した説明図であり、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突後期を示した図である。
【００５４】
図８（ａ）に示すように、車両前方から衝突荷重Ｆが作用すると、エンジン７が後退して排気マニホールド９も後退する。このとき、トンネル拡大部２０の上壁面２０ａが傾斜していることにより、排気マニホールド９等が当接して排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）が下方に案内されることになる。このとき、後方のフレキシブルジョイント２３が比較的脆弱であるため、このフレキシブルジョイント２３の部分で折れ曲りが生じて、より排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）がトンネル拡大部２０及びトンネル部６の内部空間Ｓ，６Ａに潜り込みやすくなる。
【００５５】
（ｂ）に示すように、衝突中期になると、排気マニホールド９が上壁面２０ａで下方に案内されることで、エンジン７もその上部７ａが、さらに後方側に傾斜することになり、排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）がトンネル拡大部２０及びトンネル部６に潜り込みやすくなる。
【００５６】
（ｃ）に示すように、衝突後期になると、エンジン７の排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）がほぼ全てトンネル拡大部２０及びトンネル部６に潜り込むことになり、ダッシュパネル４には、排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）が何ら影響を与えることはない。
【００５７】
図９（ａ）に示すように、車両衝突時には、吸気マニホールド８が変速機１２よりも車両前方側に位置するため、エンジン７側の方が後退しやすくなり、衝突初期に、エンジン７は、やや一側方に回転しながら（図９で時計回り方向）車両後方側に後退する。このため、排気マニホールド９の位置が、車幅方向中央側に変化することになり、トンネル拡大部２０の内部空間Ｓに嵌り込みやすくなる。
【００５８】
また、前述のように、排気マニホールド９が集合する位置に直キャタリスト２１を設けて、この直キャタリスト２１をトンネル拡大部２０内に設置していることで、より確実に四本の排気マニホールド９がトンネル拡大部２０に嵌り込みやすくなる。
【００５９】
さらに、側壁面２０ｂ，２０ｃがハの字状に傾斜していることで、車両後方側に後退するに従って排気マニホールド９が側壁面２０ｂ，２０ｃに当接しやすくなり、排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）がよりトンネル部６に嵌り込みやすくなる。
【００６０】
（ｂ）に示すように、衝突後期になると、排気マニホールド９がほぼ全てトンネル拡大部２０内に嵌り込むような形で後退することになり、車幅方向においても、排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）がダッシュパネル４に何ら影響を与えることはない。
【００６１】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態の車両の前部構造は、排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）を、エンジン上部７ａの排気ポート１１から車両後方側下方に、所定の傾斜角γで略直線状に延びるように形成して、ダッシュパネル４とフロアパネル５との間の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部６を形成し、このトンネル部６の前部に、排気系の構成要素に沿って上方に大きく突出して、この排気系の構成要素（２１）の傾斜角γに対応するように傾斜した（傾斜角β）上壁面２０ａを備えるトンネル拡大部２０を形成している。
【００６２】
これにより、トンネル拡大部２０の内方（下方）に、後下がりに傾斜した排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）をレイアウトすることができる。
このため、ダッシュパネル４に近接してエンジン７を配置しながらも、排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）を大きく屈曲させることなく、エンジン７後方に配置することができる。また、トンネル拡大部２０の内方に排気系の構成要素を位置させることで、車両衝突時には、排気系の構成要素をトンネル部６内に潜り込ませることができる。
よって、車両前部のエンジンルームＥＲに横置きにエンジン７を配置して、エンジン７前方に吸気マニホールド８を配置して、エンジン７後方に排気マニホールド９を配置した車両の前部構造において、エンジン７とダッシュパネル４との間に前後方向スペースを設けることなく、エンジン７の排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる。
【００６３】
また、この実施形態では、トンネル拡大部２０の上壁面２０ａの傾斜角βの延長線Ｌより下方位置に、エンジン７及びエンジン７の排気ポート１１を設定している（図６参照）。
これにより、トンネル拡大部２０の下方で、より確実に排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）を略直線状にレイアウトすることができる。また、車両衝突時に後退する排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）をトンネル拡大部２０の内部空間Ｓ及びトンネル部６の内部空間６Ａにより案内しやすくなる。
よって、エンジン７の排気効率をより高めることができると共に、車両衝突時に確実に排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）がダッシュパネル４側に影響を与えないようにできる。
【００６４】
また、この実施形態では、排気系の構成要素の途中に直キャタリスト２１を設け、この直キャタリスト２１を、トンネル拡大部２０に対応する位置に配置している。
これにより、トンネル拡大部２０内の比較的大きな空間を利用して、占有スペースの大きい直キャタリスト２１をレイアウトすることができる。
よって、エンジン７とダッシュパネル４との間には、占有スペースの大きな直キャタリスト２１を設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
特に、直キャタリスト２１は、直キャタリスト２１周りの空気を加熱するため、この空気（熱気）を前後方向に延びるトンネル部６を利用して、車両後方側に排出することができ、直キャタリスト２１周りの熱害を防止することができる。
【００６５】
また、この実施形態では、直キャタリスト２１の後方位置に、フレキシブルジョイント２３を設けている。
このため、このフレキシブルジョイント２３の脆弱性を利用して、より排気系の構成要素を下方に変形し易くして、車両衝突時のトンネル拡大部２０内への潜り込みを促進することができる。
【００６６】
また、この実施形態では、直キャタリスト２１の車両前方側に、前輪を操舵するステアリングラック１６を配置している（図２及び図５参照）。
これにより、車両走行中、ステアリングラック１６には、直キャタリスト２１周りの熱気が流れにくくなる。
よって、ステアリングラック１６に対する直キャタリスト２１による熱害を抑制することができ、ステアリングラック１６の耐久性を高めることができる。
【００６７】
また、この実施形態では、エンジン７を、エンジン上部７ａが車両後方側に位置するように傾斜配置している（図２参照）。
これにより、エンジン上部７ａ前方とエンジン下部７ｂ後方にスペースが確保できる。また、エンジン７の排気ポート１１の位置を低くできる。
このため、エンジン７前方に配置される吸気マニホールド８の配置スペースを拡大することができる。また、エンジン７後方に配置されるフロントデフ１３を車両前方側に配置することができる。さらに、排気ポート１１の位置が低くなることで、より排気系の構成要素を直線状にレイアウトしやすくなり、エンジン７の排気効率を高めることができる。加えて、直キャタリスト２１までの距離も短くできるため、触媒の早期活性化を図ることができる。
よって、エンジン７を後方に傾斜配置することで、後方排気エンジンの吸排気系の性能を高めることができ、また、車両のオーバーハング量を低減できるため、車両の操安性能も高めることができる。
【００６８】
なお、他の実施形態として、図１０に示すような、車両の前部構造も考えられる。すなわち、排気系の構成要素を、排気マニホールド９の直後にフレキシブルジョイント１２３を配置し、このフレキシブルジョイント１２３の後方に集合排気管１２２を配置し、その後方にキャタリスト１２４を配置するように構成して、このうち、フレキシブルジョイント１２３をトンネル拡大部２０内にレイアウトする構造である。
【００６９】
このように、フレキシブルジョイント２３をトンネル拡大部２０内にレイアウトすることで、この実施形態でも、トンネル拡大部２０内の比較的大きな空間（内部空間Ｓ）を利用して、占有スペースの大きいフレキシブルジョイント１２３を容易にレイアウトできる。
【００７０】
特に、Ｙ字排気管２２の前方に設けているため、フレキシブルジョイント１２３を二本並設する必要があるが、トンネル拡大部２０の内部空間Ｓが大きいため、確実に、フレキシブルジョイント１２３をレイアウトすることができる。
【００７１】
よって、エンジン７とダッシュパネル４との間には、占有スペースの大きなフレキシブルジョイント１２３を設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
【００７２】
以上、この発明の構成と、前述の実施形態との対応において、
この発明の吸気管は、吸気マニホールド８、サージタンク１０に対応し、
以下、同様に
排気管は、排気マニホールド９、直キャタリスト２１、Ｙ字排気管２２、フレキシブルジョイント２３、アンダーフットキャタリスト２４に対応し、
ステアリング機構は、ステアリングラック１６に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる車両の前部構造の実施形態を含むものである。
本実施形態では、変速機１２を備えた一般的な車両で説明したが、モータ・ジュネレータを備えたハイブリッド車両の前部構造で実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】車両の前部構造の特徴部分を示した斜視図。
【図２】車両の前部構造の全体側面図。
【図３】エンジンを除いた全体正面図。
【図４】車体フレーム等も含めた全体平面図。
【図５】車体フレーム等も含めた全体底面図。
【図６】トンネル拡大部近傍の詳細側方断面図。
【図７】トンネル拡大部近傍の詳細平面断面図。
【図８】側面視における車両衝突時の挙動を示した説明図で、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突中期、（ｃ）が衝突後期を示した図。
【図９】平面視における車両衝突時の挙動を示した説明図で、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突後期を示した図。
【図１０】他の実施形態の車両の前部構造の全体側面図。
【符号の説明】
【００７４】
ＥＲ…エンジンルーム
ＣＲ…車室
４…ダッシュパネル
５…フロアパネル
７…エンジン
８…吸気マニホールド
９…排気マニホールド
２０…拡大トンネル部
２０ａ…上壁面
２１…直キャタリスト
２３…フレキシブルジョイント
２４…アンダーフットキャタリスト
１２４…キャタリスト
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の前部構造に関し、特に、車両前部のエンジンルームにエンジンを横置き配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般的な車両においては、車室空間をできるだけ広く確保するために、フロントエンジン・フロントドライブ方式（以下、ＦＦ方式）が採用されることが多い。このとき、エンジンは、エンジンの出力軸とドライブシャフトが並行に位置する方が駆動効率の点で優れるため、通常、横置き(気筒列が車幅方向に向いた位置)に配置される。
【０００３】
また、近年においては、排気ガスの低エミッション化を図るため、排気管をエンジンの後方側に配置して、排気ポートからキャタリストまでの距離を短くする後方排気レイアウトを採用する車両が多くなっている。
【０００４】
例えば、下記特許文献１には、エンジン横置きのＦＦ方式の車両において、エンジン後方に排気管を配置した後方排気レイアウトを採用した車両が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９８６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、エンジンの排気効率を高めエンジン出力を高めるためには、できるだけ、排気管を直線状に延びるようにレイアウトするのが望ましい。
【０００７】
しかし、前述の特許文献１に記載された車両の排気管は、ダッシュパネルが後方に位置しているため、エンジン上部から下方に垂直方向に屈曲して、また、その下端で後方側に水平方向に屈曲するように、略クランク形状にレイアウトされている。
【０００８】
このため、特許文献１に記載された車両のエンジンにおいては、排気管が複雑に屈曲して、排気効率を高めることができず、エンジン出力を十分に高めることができないという問題がある。
【０００９】
また、エンジンの後方に排気管をレイアウトすると、車両衝突時にエンジンの後退によって、排気管がダッシュパネルを押圧することになり、ダッシュパネルの後方側への変形を大きくするおそれがある。
【００１０】
こうした問題を対策する構造としては、エンジンをできるだけエンジンルーム前側に配置して、ダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設け、排気管のレイアウトスペースを十分に確保することが考えられる。
【００１１】
しかし、ダッシュパネルとエンジンとの間に前後方向のスペースを設けると、ダッシュパネルが後方に位置することにより、車室空間が大幅に減少したり、エンジンが車両前方側に位置して、車両全体の重量バランスが悪化して操安性が悪化するといった新たな問題が生じる。
【００１２】
そこで、本発明は、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造において、エンジンとダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設けることなく、エンジンの排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる車両の前部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の車両の前部構造は、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、該エンジンの前方に吸気管を配置して、該エンジンの後方に排気管を配置した車両の前部構造であって、前記排気管を、エンジン上部の排気ポートから車両後方側下方に、所定の傾斜角で略直線状に延びるように形成して、車室の前壁を構成するダッシュパネルとフロアパネルとの接続部の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部を形成し、該トンネル部の前部に、前記排気管に沿って上方に大きく突出して、該排気管の傾斜角に対応するように傾斜した上壁面を備えるトンネル拡大部を形成したものである。
【００１４】
上記構成によれば、トンネル部の前部に上方に大きく突出したトンネル拡大部を形成したことにより、このトンネル拡大部の内方（下方）に、後下がりに傾斜した略直線状の排気管をレイアウトすることができる。
このため、ダッシュパネルに近接してエンジンを配置しながらも、排気管を屈曲させることなく、エンジンの後方に配置することができる。また、トンネル拡大部の内方に排気管を位置させることで、車両衝突時には、排気管をトンネル部内に潜り込ませることができる。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、前記トンネル拡大部の上壁面の傾斜角の延長線より下方位置に、前記エンジンの排気ポートを設定したものである。
上記構成によれば、トンネル拡大部の上壁面の傾斜角の延長線の下方位置にエンジンの排気ポートが設定されることにより、トンネル拡大部の内方で、より確実に排気管を直線状にレイアウトすることができる。また、車両衝突時に後退する排気管をトンネル拡大部内により案内しやすくなる。
よって、エンジンの排気効率をより高めることができると共に、車両衝突時に確実に排気管がダッシュパネル側に影響を与えないようにできる。
【００１６】
この発明の一実施態様においては、前記排気管の途中にキャタリスト又はフレキシブルチューブを設け、該キャタリスト又はフレキシブルチューブを、前記トンネル拡大部に対応する位置に配置したものである。
上記構成によれば、トンネル拡大部内の比較的大きな空間を利用して、占有スペースの大きいキャタリスト又はフレキシブルチューブをレイアウトすることができる。
よって、エンジンとダッシュパネルとの間には、占有スペースの大きなキャタリスト又はフレキシブルチューブを設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
特に、キャタリストの場合には、加熱されるキャタリスト周りの空気（熱気）を前後方向に延びるトンネル部を利用して、車両後方側に排出することができるため、キャタリスト周りの熱害を防止することができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、前記キャタリストの車両前方側に、前輪を操舵するステアリング機構を配置したものである。
上記構成によれば、キャタリストの車両前方側にステアリング機構を配置したことにより、車両走行中、ステアリング機構には、キャタリスト周りの熱気が流れにくくなる。
よって、ステアリング機構に対するキャタリストによる熱害を抑制することができ、ステアリング機構の耐久性を高めることができる。
【００１８】
この発明の一実施態様においては、前記エンジンを、エンジン上部が車両後方側に位置するように傾斜配置したものである。
上記構成によれば、エンジンが車両後方側に傾斜配置（スラント配置）されることで、エンジン上部前方とエンジン下部後方にスペースが確保できる。また、エンジンの排気ポートの位置も低くできる。
このため、エンジン前方に配置される吸気管の配置スペースを拡大することができる。また、エンジン後方に配置されるフロントデフを車両前方側に配置することができる。さらに、排気ポートの位置が低くなるため、より排気管を直線状にレイアウトしやすくなり、エンジンの排気効率を高めることができる。加えて、キャタリストまでの距離も短くできるため、触媒の早期活性化を図ることができる。
よって、エンジンを後方に傾斜配置することで、後方排気エンジンの吸排気系の性能を高めることができ、また、車両のオーバーハング量を低減できるため、車両の操安性能も高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ダッシュパネルに近接してエンジンを配置しながらも、排気管を屈曲させることなく、エンジンの後方に配置することができる。また、トンネル拡大部の内方に排気管を位置させることで、車両衝突時には、排気管をトンネル部内に潜り込ませることができる。
よって、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造において、エンジンとダッシュパネルとの間に前後方向スペースを設けることなく、エンジンの排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本実施形態の車両の前部構造について説明する。
まず、図１〜図５で、車両の前部構造の全体構造について説明する。図１は車両の前部構造の特徴部分を示した斜視図、図２は車両の前部構造の全体側面図、図３はエンジンを除いた全体正面図、図４は車体フレーム等も含めた全体平面図、図５は車体フレーム等も含めた全体底面図である。
【００２１】
図２に示すように、車両の前部には、エンジン７を配置するエンジンルームＥＲと、その後方に形成される車室ＣＲとを備えている。
【００２２】
エンジンルームＥＲは、上部を前下がりに車両前後方向に延びるボンネット１で区画され、前部を上下に位置するフロントグリル２とフロントバンパー３で区画され、さらに、後部を上下方向に延びるダッシュパネル４等によって区画されて構成している。
【００２３】
また、車室ＣＲは、上部を図示しないルーフパネルで区画され、前部を前述のダッシュパネル４で区画され、下部を車両前後方向に延びるフロアパネル５と車両前後方向に延びるにトンネル部６とで区画されて構成している。
【００２４】
このうち、エンジンルームＥＲには、直列四気筒のＩ型エンジン７を横置き配置している。すなわち、四つの気筒を有するＩ型エンジン７を気筒列が車幅方向に延びるように配置している。そして、エンジン上部７ａがやや後方側に位置するように、エンジン７を後方側に傾斜(スラント)して配置している。この傾斜角αは約１５°に設定している。
【００２５】
また、エンジン上部７ａ前方には、各気筒に吸気を導入する吸気マニホールド８を設置して、エンジン上部７ａ後方には、各気筒の排気を排出する排気マニホールド９を設置している。
【００２６】
吸気マニホールド８は、気筒列方向に延びるサージタンク１０を取り囲むように湾曲形成されて、それぞれ所定の吸気通路長を確保している。
【００２７】
一方、排気マニホールド９は、後方側に傾斜したエンジン上部７ａ後面の排気ポート１１から直線状に後方側斜め下方に延びるように形成されている。
【００２８】
また、図４に示すように、エンジン７の一側方（図４では図面左側）には、変速機１２を配置している。また、この変速機１２の後部には、フロントデフ１３を配置している。
変速機１２は、図示しない入力軸と出力軸が車幅方向に延びるいわゆる横置きタイプの変速機１２であり、エンジン７の出力を、方向変換することなく、そのままヘリカルギア等（平歯車）でフロントデフ１３へ伝達するようにしている。
【００２９】
フロントデフ１３は、変速機１２からの出力を、左右の前輪１４，１４に伝達するように構成して、図示しないドライブシャフトの出力位置を規定している。ドライブシャフトは車幅方向に延びて、車両両側に設置される前輪１４，１４に対して駆動力を伝達している。
なお、図２に示すように、エンジン７の前方のエンジンルームＥＲ前部には、ラジエータ１５を設置している。また、エンジン下部７ｂ後方には、前輪１４を操舵するステアリング機構のステアリングラック１６を設置している。
【００３０】
車室前壁を構成するダッシュパネル４は、図３に示すように、上下方向且つ車幅方向の全域に延びるパネル体で構成している。そして、このダッシュパネル４の車幅中央には、トンネル部６につながるトンネル開口部１７を設けている。
【００３１】
車室床面を構成するフロアパネル５は、図１に示すように、ダッシュパネル４の下端から後方に車両前後方向に広がり且つ車幅方向に延びている。そして、フロアパネル５の両側端には車体骨格部材であるサイドシル１８，１８が車両前後方向に延びている（図５参照）。
【００３２】
このフロアパネル５の車幅方向中央には、図１に示すように、略ハット状に上方（車室内方）に隆起する車両前後方向に延びるトンネル部６を形成している。このトンネル部６の車幅方向の幅Ｗ及び上下方向高さＨは、全体に内部（車室外方）に一本の排気管（後部排気管１９）を配設する程度に設定している。
【００３３】
このトンネル部６の前部には、上方及び車幅方向にさらに突出したトンネル拡大部２０を形成している。このトンネル拡大部２０は、その内部（車室外方）に、前述の排気マニホールド９から後方に延びる排気系の構成要素をレイアウトできるように大きく且つ高く形成している。
【００３４】
すなわち、前述の排気マニホールド９の傾斜に対応して、ダッシュパネル４上部から車両後方に傾斜して延びる上壁面２０ａと、四つの排気マニホールド９に対応する幅を有して車両後方に中央側に傾斜して延びる側壁面２０ｂ，２０ｃとによって、内部空間Ｓを大きく確保したトンネル拡大部２０を形成して、その内部空間Ｓに排気マニホールド９の後方に位置する、直キャタリスト２１，２１、Ｙ字排気管２２等の排気系の構成要素をレイアウトするように構成している。
【００３５】
この排気系の構成要素について詳述する。
図４に示すように、エンジン７の後方には、排気マニホールド９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）を配設している。この排気マニホールド９は、排気干渉を避けるために、四本の排気マニホールド９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが、一旦二本に集合するように構成している。すなわち、燃焼タイミングを、一番気筒Ｅ１→三番気筒Ｅ３→四番気筒Ｅ４→二番気筒Ｅ２として設定しているため、両端の一番気筒Ｅ１の排気マニホールド９ａと四番気筒Ｅ４の排気マニホールド９ｄとを、中央の二番気筒Ｅ２の排気マニホールド９ｂと三番気筒Ｅ３の排気マニホールド９ｃとを、それぞれ下流側で集合するように構成している。
【００３６】
この各々集合した排気マニホールド９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに対応して、略円筒形状の直キャタリスト２１，２１を車幅方向に二つ並設するように設けている。この直キャタリスト２１は、三元触媒で構成しているが、主に、冷間時のＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）の浄化を図るために、この位置に設置している。
【００３７】
この後方には、二つの管路を一つに集合する略Ｙ字状のＹ字排気管２２を設けている。排気ガスが直キャタリスト２１を通過すると、排気干渉の影響を受けにくいため、この位置で排気系を一本に集合するように構成している。
【００３８】
この後方には、略円筒状のフレキシブルジョイント２３を設けて、エンジン７のロール振動等を、このフレキシブルジョイント２３で吸収するようにしている。このため、このフレキシブルジョイント２３までの排気系が、エンジン７と共に揺動することになる。
【００３９】
このフレキシブルジョイント２３の後方には、略円筒状のアンダーフットキャタリスト２４を設けている。このアンダーフットキャタリスト２４も、三元触媒で構成しているが、主に、ＮＯx（窒素酸化物）の浄化を図るため、この位置に設置している。
【００４０】
この後方（下流）には、一本の後部排気管１９を、トンネル部６内を車両後方側に延びるように形成し、この後端に図示しないサイレンサーを設けて、車両後方に排気ガスを排出するように構成している。
【００４１】
このように構成される排気系の構成要素のうち、図４に示すように、直キャタリスト２１とＹ字排気管２２は、トンネル部６前部のトンネル拡大部２０に対応するように設けている。
【００４２】
これは、前述のように、排気マニホールド９が側面視でエンジン上部７ａの排気ポート１１から略直線状に斜め下方に延びるように形成されていることに伴い、直キャタリスト２１とＹ字排気管２２を、その直線状の配置に対応して、斜め下方に延びるよう配置しているためである。
【００４３】
このように、排気系を略直線状に並ぶように配置することにより、エンジン７の排気効率を高めることができる。
【００４４】
こうして、トンネル部６前部にトンネル拡大部２０を形成することにより、排気系の構成要素を直線状にレイアウトすることが可能となる。
【００４５】
このトンネル拡大部と排気系の構成要素の位置関係を、図６及び図７でより詳細に説明する。図６はトンネル拡大部近傍の詳細側方断面図、図７はトンネル拡大部近傍の詳細平面断面図である。
【００４６】
図６に示すように、トンネル拡大部２０の上壁面２０ａは、ダッシュパネル４の上部４ａ近傍から下方に所定の傾斜角β（例えばβ＝４６°）をもって傾斜するように形成している。この傾斜角βは、直キャタリスト２１の傾斜角γ（例えばγ＝２３°）よりも大きな値としている。これは、後述するように、車両衝突の際には、排気系がこの上壁面２０ａに沿って、できるだけトンネル部６内に潜り込みやすくなるようにするためである。
【００４７】
また、この上壁面２０ａの傾斜角の延長線Ｌよりも下方に、エンジン７及び排気ポート１１が位置するように設定している。これは、車両が衝突した際には、より排気マニホールド９をトンネル部６の空間内６Ａに案内しやすくすると共に、排気系の構成要素をより直線状にレイアウトしやすくするためである。
【００４８】
一方、図７に示すように、トンネル部６の側壁面２０ｂ，２０ｃは、車両前方側に向かって車幅方向に広がる略ハの字状に傾斜するように形成している。
【００４９】
この側壁面２０ｂ，２０ｃも、所定の傾斜角δ（例えばδ＝２６°）をもって傾斜するように形成している。この傾斜角δも、一番気筒Ｅ１および四番気筒Ｅ４の排気マニホールド９ａ、９ｂの傾斜角ε１、ε４（例えばε１＝１０°、ε４＝２０°）よりも大きな値としている。
【００５０】
また、側壁面２０ｂ，２０ｃの前端部の車幅方向幅Ａについても、排気マニホールド９の両側端の車幅方向幅Ｂより広く（長く）設定している。
【００５１】
これは、後述のように、車両衝突時に、このトンネル拡大部２０の内部空間Ｓに排気マニホールド９を案内し易くして、はまり込み易くするために、このような設定にしているのである。
【００５２】
車両衝突時の挙動について、図８、図９により説明する。
【００５３】
図８は、側面視における車両衝突時の挙動を示した説明図であり、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突中期、（ｃ）が衝突後期を示した図である。図９は、平面視における車両衝突時の挙動を示した説明図であり、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突後期を示した図である。
【００５４】
図８（ａ）に示すように、車両前方から衝突荷重Ｆが作用すると、エンジン７が後退して排気マニホールド９も後退する。このとき、トンネル拡大部２０の上壁面２０ａが傾斜していることにより、排気マニホールド９等が当接して排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）が下方に案内されることになる。このとき、後方のフレキシブルジョイント２３が比較的脆弱であるため、このフレキシブルジョイント２３の部分で折れ曲りが生じて、より排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）がトンネル拡大部２０及びトンネル部６の内部空間Ｓ，６Ａに潜り込みやすくなる。
【００５５】
（ｂ）に示すように、衝突中期になると、排気マニホールド９が上壁面２０ａで下方に案内されることで、エンジン７もその上部７ａが、さらに後方側に傾斜することになり、排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）がトンネル拡大部２０及びトンネル部６に潜り込みやすくなる。
【００５６】
（ｃ）に示すように、衝突後期になると、エンジン７の排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）がほぼ全てトンネル拡大部２０及びトンネル部６に潜り込むことになり、ダッシュパネル４には、排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）が何ら影響を与えることはない。
【００５７】
図９（ａ）に示すように、車両衝突時には、吸気マニホールド８が変速機１２よりも車両前方側に位置するため、エンジン７側の方が後退しやすくなり、衝突初期に、エンジン７は、やや一側方に回転しながら（図９で時計回り方向）車両後方側に後退する。このため、排気マニホールド９の位置が、車幅方向中央側に変化することになり、トンネル拡大部２０の内部空間Ｓに嵌り込みやすくなる。
【００５８】
また、前述のように、排気マニホールド９が集合する位置に直キャタリスト２１を設けて、この直キャタリスト２１をトンネル拡大部２０内に設置していることで、より確実に四本の排気マニホールド９がトンネル拡大部２０に嵌り込みやすくなる。
【００５９】
さらに、側壁面２０ｂ，２０ｃがハの字状に傾斜していることで、車両後方側に後退するに従って排気マニホールド９が側壁面２０ｂ，２０ｃに当接しやすくなり、排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）がよりトンネル部６に嵌り込みやすくなる。
【００６０】
（ｂ）に示すように、衝突後期になると、排気マニホールド９がほぼ全てトンネル拡大部２０内に嵌り込むような形で後退することになり、車幅方向においても、排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）がダッシュパネル４に何ら影響を与えることはない。
【００６１】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態の車両の前部構造は、排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）を、エンジン上部７ａの排気ポート１１から車両後方側下方に、所定の傾斜角γで略直線状に延びるように形成して、ダッシュパネル４とフロアパネル５との間の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部６を形成し、このトンネル部６の前部に、排気系の構成要素に沿って上方に大きく突出して、この排気系の構成要素（２１）の傾斜角γに対応するように傾斜した（傾斜角β）上壁面２０ａを備えるトンネル拡大部２０を形成している。
【００６２】
これにより、トンネル拡大部２０の内方（下方）に、後下がりに傾斜した排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）をレイアウトすることができる。
このため、ダッシュパネル４に近接してエンジン７を配置しながらも、排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）を大きく屈曲させることなく、エンジン７後方に配置することができる。また、トンネル拡大部２０の内方に排気系の構成要素を位置させることで、車両衝突時には、排気系の構成要素をトンネル部６内に潜り込ませることができる。
よって、車両前部のエンジンルームＥＲに横置きにエンジン７を配置して、エンジン７前方に吸気マニホールド８を配置して、エンジン７後方に排気マニホールド９を配置した車両の前部構造において、エンジン７とダッシュパネル４との間に前後方向スペースを設けることなく、エンジン７の排気効率を高め、車両の衝突安全性を高めることができる。
【００６３】
また、この実施形態では、トンネル拡大部２０の上壁面２０ａの傾斜角βの延長線Ｌより下方位置に、エンジン７及びエンジン７の排気ポート１１を設定している（図６参照）。
これにより、トンネル拡大部２０の下方で、より確実に排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）を略直線状にレイアウトすることができる。また、車両衝突時に後退する排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）をトンネル拡大部２０の内部空間Ｓ及びトンネル部６の内部空間６Ａにより案内しやすくなる。
よって、エンジン７の排気効率をより高めることができると共に、車両衝突時に確実に排気系の構成要素（９，２１，２２，２３，２４）がダッシュパネル４側に影響を与えないようにできる。
【００６４】
また、この実施形態では、排気系の構成要素の途中に直キャタリスト２１を設け、この直キャタリスト２１を、トンネル拡大部２０に対応する位置に配置している。
これにより、トンネル拡大部２０内の比較的大きな空間を利用して、占有スペースの大きい直キャタリスト２１をレイアウトすることができる。
よって、エンジン７とダッシュパネル４との間には、占有スペースの大きな直キャタリスト２１を設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
特に、直キャタリスト２１は、直キャタリスト２１周りの空気を加熱するため、この空気（熱気）を前後方向に延びるトンネル部６を利用して、車両後方側に排出することができ、直キャタリスト２１周りの熱害を防止することができる。
【００６５】
また、この実施形態では、直キャタリスト２１の後方位置に、フレキシブルジョイント２３を設けている。
このため、このフレキシブルジョイント２３の脆弱性を利用して、より排気系の構成要素を下方に変形し易くして、車両衝突時のトンネル拡大部２０内への潜り込みを促進することができる。
【００６６】
また、この実施形態では、直キャタリスト２１の車両前方側に、前輪を操舵するステアリングラック１６を配置している（図２及び図５参照）。
これにより、車両走行中、ステアリングラック１６には、直キャタリスト２１周りの熱気が流れにくくなる。
よって、ステアリングラック１６に対する直キャタリスト２１による熱害を抑制することができ、ステアリングラック１６の耐久性を高めることができる。
【００６７】
また、この実施形態では、エンジン７を、エンジン上部７ａが車両後方側に位置するように傾斜配置している（図２参照）。
これにより、エンジン上部７ａ前方とエンジン下部７ｂ後方にスペースが確保できる。また、エンジン７の排気ポート１１の位置を低くできる。
このため、エンジン７前方に配置される吸気マニホールド８の配置スペースを拡大することができる。また、エンジン７後方に配置されるフロントデフ１３を車両前方側に配置することができる。さらに、排気ポート１１の位置が低くなることで、より排気系の構成要素を直線状にレイアウトしやすくなり、エンジン７の排気効率を高めることができる。加えて、直キャタリスト２１までの距離も短くできるため、触媒の早期活性化を図ることができる。
よって、エンジン７を後方に傾斜配置することで、後方排気エンジンの吸排気系の性能を高めることができ、また、車両のオーバーハング量を低減できるため、車両の操安性能も高めることができる。
【００６８】
なお、他の実施形態として、図１０に示すような、車両の前部構造も考えられる。すなわち、排気系の構成要素を、排気マニホールド９の直後にフレキシブルジョイント１２３を配置し、このフレキシブルジョイント１２３の後方に集合排気管１２２を配置し、その後方にキャタリスト１２４を配置するように構成して、このうち、フレキシブルジョイント１２３をトンネル拡大部２０内にレイアウトする構造である。
【００６９】
このように、フレキシブルジョイント２３をトンネル拡大部２０内にレイアウトすることで、この実施形態でも、トンネル拡大部２０内の比較的大きな空間（内部空間Ｓ）を利用して、占有スペースの大きいフレキシブルジョイント１２３を容易にレイアウトできる。
【００７０】
特に、Ｙ字排気管２２の前方に設けているため、フレキシブルジョイント１２３を二本並設する必要があるが、トンネル拡大部２０の内部空間Ｓが大きいため、確実に、フレキシブルジョイント１２３をレイアウトすることができる。
【００７１】
よって、エンジン７とダッシュパネル４との間には、占有スペースの大きなフレキシブルジョイント１２３を設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
【００７２】
以上、この発明の構成と、前述の実施形態との対応において、
この発明の吸気管は、吸気マニホールド８、サージタンク１０に対応し、
以下、同様に
排気管は、排気マニホールド９、直キャタリスト２１、Ｙ字排気管２２、フレキシブルジョイント２３、アンダーフットキャタリスト２４に対応し、
ステアリング機構は、ステアリングラック１６に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる車両の前部構造の実施形態を含むものである。
本実施形態では、変速機１２を備えた一般的な車両で説明したが、モータ・ジュネレータを備えたハイブリッド車両の前部構造で実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】車両の前部構造の特徴部分を示した斜視図。
【図２】車両の前部構造の全体側面図。
【図３】エンジンを除いた全体正面図。
【図４】車体フレーム等も含めた全体平面図。
【図５】車体フレーム等も含めた全体底面図。
【図６】トンネル拡大部近傍の詳細側方断面図。
【図７】トンネル拡大部近傍の詳細平面断面図。
【図８】側面視における車両衝突時の挙動を示した説明図で、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突中期、（ｃ）が衝突後期を示した図。
【図９】平面視における車両衝突時の挙動を示した説明図で、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突後期を示した図。
【図１０】他の実施形態の車両の前部構造の全体側面図。
【符号の説明】
【００７４】
ＥＲ…エンジンルーム
ＣＲ…車室
４…ダッシュパネル
５…フロアパネル
７…エンジン
８…吸気マニホールド
９…排気マニホールド
２０…拡大トンネル部
２０ａ…上壁面
２１…直キャタリスト
２３…フレキシブルジョイント
２４…アンダーフットキャタリスト
１２４…キャタリスト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、該エンジンの前方に吸気管を配置して、該エンジンの後方に排気管を配置した車両の前部構造であって、
前記排気管を、エンジン上部の排気ポートから車両後方側下方に、所定の傾斜角で略直線状に延びるように形成して、
車室の前壁を構成するダッシュパネルとフロアパネルとの接続部の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部を形成し、
該トンネル部の前部に、前記排気管に沿って上方に大きく突出して、該排気管の傾斜角に対応するように傾斜した上壁面を備えるトンネル拡大部を形成した
車両の前部構造。
【請求項２】
前記トンネル拡大部の上壁面の傾斜角の延長線より下方位置に、前記エンジンの排気ポートを設定した
請求項１記載の車両の前部構造。
【請求項３】
前記排気管の途中に、キャタリスト又はフレキシブルチューブを設け、
該キャタリスト又はフレキシブルチューブを、前記トンネル拡大部に対応する位置に配置した
請求項１又は２記載の車両の前部構造。
【請求項４】
前記キャタリストの車両前方側に、前輪を操舵するステアリング機構を配置した
請求項３記載の車両の前部構造。
【請求項５】
前記エンジンを、エンジン上部が車両後方側に位置するように傾斜配置した
請求項１〜４記載の車両の前部構造。
【請求項１】
車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、該エンジンの前方に吸気管を配置して、該エンジンの後方に排気管を配置した車両の前部構造であって、
前記排気管を、エンジン上部の排気ポートから車両後方側下方に、所定の傾斜角で略直線状に延びるように形成して、
車室の前壁を構成するダッシュパネルとフロアパネルとの接続部の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部を形成し、
該トンネル部の前部に、前記排気管に沿って上方に大きく突出して、該排気管の傾斜角に対応するように傾斜した上壁面を備えるトンネル拡大部を形成した
車両の前部構造。
【請求項２】
前記トンネル拡大部の上壁面の傾斜角の延長線より下方位置に、前記エンジンの排気ポートを設定した
請求項１記載の車両の前部構造。
【請求項３】
前記排気管の途中に、キャタリスト又はフレキシブルチューブを設け、
該キャタリスト又はフレキシブルチューブを、前記トンネル拡大部に対応する位置に配置した
請求項１又は２記載の車両の前部構造。
【請求項４】
前記キャタリストの車両前方側に、前輪を操舵するステアリング機構を配置した
請求項３記載の車両の前部構造。
【請求項５】
前記エンジンを、エンジン上部が車両後方側に位置するように傾斜配置した
請求項１〜４記載の車両の前部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２６０４７２（Ｐ２００８−２６０４７２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０６０４６（Ｐ２００７−１０６０４６）
【出願日】平成１９年４月１３日（２００７．４．１３）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１３日（２００７．４．１３）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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