車体前部構造
【課題】エンジンに近づけて触媒を配置するという要請と、前面衝突時のクラッシュストロークを確保するという要請とを満足させる。
【解決手段】ＤＰＦ容器46は横置きエンジン30に連結されたトランスアクスル32の上方域で車体前後方向に延在している。前方排気方式のエンジン30の前面側には遠心型のターボチャージャー44が配設され、インタークーラー58がコンプレッサー56側に配設されている。ＤＰＦ容器46は排気タービン72と短い第１排気管８０によって連結され、ＤＰＦ容器46の後端には、下方に向けて屈曲した後エンジンルーム3から後方に延びる第２排気管82が接続されている。インタークーラー58と吸気マニホールド60とを連結する第３吸気管66は横置きエンジン30の上端部におけるＤＰＦ容器46とは車幅方向反対側の上方域を延在している。
【解決手段】ＤＰＦ容器46は横置きエンジン30に連結されたトランスアクスル32の上方域で車体前後方向に延在している。前方排気方式のエンジン30の前面側には遠心型のターボチャージャー44が配設され、インタークーラー58がコンプレッサー56側に配設されている。ＤＰＦ容器46は排気タービン72と短い第１排気管８０によって連結され、ＤＰＦ容器46の後端には、下方に向けて屈曲した後エンジンルーム3から後方に延びる第２排気管82が接続されている。インタークーラー58と吸気マニホールド60とを連結する第３吸気管66は横置きエンジン30の上端部におけるＤＰＦ容器46とは車幅方向反対側の上方域を延在している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車体前部構造に関し、より詳しくはエンジンルームにおける排気系部品の配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題から自動車の排気ガスの浄化が重要な技術課題となっているのは周知のとおりであり、排気ガスの浄化は排気系に配設される触媒手段に大きく依存しているのが現状である。このような浄化装置は触媒反応を促進するために熱を必要とすることから、冷間時に早期に浄化機能を発揮させるために、排気系の上流に触媒手段が配設される。
【０００３】
特許文献１は、ガソリンエンジンを搭載した車両に関し、エンジンを横置きにすると共にエンジンの後面から排気させる、いわゆる「横置き、後方排気」に関してエンジン始動時の触媒の早期活性を促すために、触媒手段をエンジンの後面に接近させて配置することを開示している。特許文献１は、具体的には、横置きエンジンの後面に沿って触媒手段を配置することを提案している。
【０００４】
特許文献２は、ディーゼルエンジンを搭載した車両に関し、ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）はフィルタに堆積した煤を触媒により燃焼させて消失させることでＤＰＦの再生が行われるため、ＤＰＦをエンジンに接近して配置させるのが好ましく、このことから特許文献２はＤＰＦを横置きエンジンの後面に沿って配置することを提案している。
【０００５】
特許文献３は、ロータリーエンジンを搭載した車両のヨー慣性モーメントを低減して操縦安定性を向上するため、ダッシュパネルと干渉する位置まで後退した位置にエンジンを搭載したときに触媒をエンジンの前方に配置することを提案している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１４６６８１号公報
【特許文献２】特開２００６−７０８７８号公報
【特許文献３】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】
【０００７】
排気ガスの浄化基準が年々厳しくなっており、これに対応するための触媒への依存度が高くなっているのが実情であり、このため触媒も大型化する傾向にある。このことから、特許文献１、２のように、横置きエンジンの後面に沿ってＤＰＦなどの触媒手段を配置した場合、この触媒を収容するケースは比較的硬く前面衝突時にエンジンの後退に伴って触媒も後退してしまうため、前面衝突時のクラッシュストロークが事実上小さくなってしまうという問題が残る。
【０００８】
他方、横置き且つ後方排気のエンジンにおいて特許文献３のように触媒手段をエンジンの前方に配置したときには、エンジンから触媒までの排気管が長くなってしまうため、エンジン始動時における触媒の早期活性化を促すことができなくなる。
【０００９】
本発明の目的は、エンジンに近づけて触媒を配置するという要請と、前面衝突時のクラッシュストロークを確保するという要請とを満足させることのできる車体前部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
ダッシュパネルによって車室とエンジンルームとが区画され、前記ダッシュパネルから前方に延びる左右のフロントサイドフレーム間に、トランスアクスルが一体に組み付けられたレシプロエンジンがそのクランクシャフトを車幅方向に沿って延びるように横置きに搭載された車体前部構造において、
前記レシプロエンジンの前面側又は後面側に位置する排気口から延びる排気管の一部を構成する触媒容器が、前記トランスアクスルの上方域且つ前記横置きエンジンの側方域に延在し、該触媒容器よりも下流の排気管が下方に屈曲した後に前記エンジンルームから後方に延びており、
前記レシプロエンジンの後面側又は前面側に位置する吸気口に通じる吸気管の一部が前記レシプロエンジンの前記トランスアクスル側とは反対側の側方域を車体前後方向に延びていることを特徴とする車体前部構造を提供することにより達成される。
【００１１】
横置きエンジンに隣接して且つその側方つまりトランスアクスルの上方域に触媒容器を配設することで、始動時に触媒を早期に活性化できるだけでなく、触媒容器をエンジンの後方に隣接して配置させたときの問題である前面衝突時のクラッシュストロークの短縮の問題を解消することができる。また、高温になる触媒容器が位置している側とは横置きエンジンを挟んで反対側に吸気管が延びているため、触媒容器の熱による吸気温度の上昇を抑えることができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態によれば、前記レシプロエンジンの前面側又は後面側に位置する排気口に関連して配設されたターボチャージャーを更に有し、該ターボチャージャーの遠心式の排気タービンとコンプレッサーが前記レシプロエンジンの前面又は後面に沿って車幅方向に並んで配設され、前記排気タービンが前記触媒容器側に配設され、前記コンプレッサーが前記触媒容器の位置する側とは車幅方向反対側に配設されている。このような構成を採用することにより、排気タービンと触媒容器とを比較的短い排気管で連結することができ、始動時における触媒を一層早期に活性化させることができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい実施の形態によれば、前記エンジンルームの前記触媒容器が配設されている側とは車幅方向反対側にインタークーラーが配設され、前記レシプロエンジンの排気口が前記触媒容器側に片寄せして設けられ、前記レシプロエンジンの吸気口が前記インタークーラー側に片寄せして設けられている。これによれば、触媒容器から遠ざけた部位においてインタークーラーとエンジンの吸気口とを比較的短い吸気管で連結できるため、触媒容器の熱による吸気温度の上昇を防止することができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい実施の形態によれば、レシプロエンジンの排気口が該エンジンの後面側に配設され、前記コンプレッサーよりも上流側の第１吸気管と、前記コンプレッサーと前記インタークーラーとを連結する第２吸気管とが、前記レシプロエンジンの前記トランスアクスル側とは反対側の側方域を車体前後方向に延びると共に、前記第１吸気管と前記第２吸気管とが上下に並んで配設されている。このように後方排気方式のエンジンにおいて、コンプレッサーに至る第１吸気管と、コンプレッサーから出る第２吸気管とが横置きエンジンを挟んで触媒容器とは反対側に配設されるため、触媒容器からの熱による影響を吸気系のレイアウトによって合理的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１６】
第１実施例（図１〜図６）：
この第１実施例は、前方排気、後方吸気の形式のエンジンに関する。先ず、図３、図４を参照して、参照符号１はダッシュパネルを示し、ダッシュパネル１によって車室２とエンジンルーム３とが区画されている。車室２には、インストルメントパネル４、ブレーキペダル５、ステアリングハンドル等が設けられている。参照符号６はフロントウインドウである。
【００１７】
エンジンルームを上から見た図１、エンジンルームを下から見た図２から分かるように、エンジンルーム３の下方域には、エンジンルーム３の全域に亘って車体前後方向に延存する左右のフロントサイドフレーム１０、１０が配設され、そして、エンジンルーム３の後部には、左右のフロントサイドフレーム１０、１０の後端の間に亘ってダッシュパネル１に沿って延びるダッシュクロスメンバ１２が配設されると共に車幅方向に延在するサブフレーム１４が配設されており、サブフレーム１４に、ステアリングロッドやその駆動ユニットを含むステアリング装置１６が搭載されている。なお、フロントサイドフレーム１０、１０の前端にはクラッシュカンを介してバンパーレインフォースメント１８に連結されている。
【００１８】
参照符号２０は前輪であり、前輪２０のサスペンション機構２２はコイルスプリングの中にショックアブソーバを配設したストラット式サスペンションが採用されている。このストラット式サスペンションは、既知のように、左右のサスペンションタワー２４、２４間の距離を大きくなるという利点がある（図６）。
【００１９】
エンジン３０は、そのクランクシャフトを車幅方向に向けてエンジンルーム３内に搭載されている（図１、図２）。すなわち、エンジン３０は横置きのレシプロエンジンであり、エンジン３０のクランクシャフトの後端にはトランスアクスル３２が車幅方向に並んで連結されている。トランスアクスル３２は、エンジン３０のクランクシャフトに連結されたトルクコンバーター３４に続いて遊星歯車機構を備えた多段の自動変速機３６を備え、自動変速機３６に連結されたデファレンシャルギア３８を介してエンジン出力が左右の前輪２０に伝達される。
【００２０】
エンジン３０は水冷式の４気筒エンジンであり、このエンジン３０の冷却水は、フロントサイドフレーム１０の前端部の間のシュラウドパネルに固設されたラジエータ４０によって冷却される。
【００２１】
横置きのエンジン３０は、その後面３０ａから吸気され、前面３０ｂから排気される。すなわち、エンジン３０は、前述したように前方排気、後方吸気の形式が採用されている（図１）。また、このエンジン３０はディーゼルエンジンであり、ディーゼルエンジン３０は、インタークーラー付きのターボチャージャー４４によって過給され、また、排気系にはＤＰＦ容器４６が介装されている（図１）。
【００２２】
エンジン３０の吸気系について説明すると、吸気系は、その上流側から順に配設された、エアクリーナボックス５２、ターボチャージャー４４のコンプレッサー５６、インタークーラー５８、吸気マニホールド６０で構成されている（図１）。エアクリーナボックス５２にはエア導入パイプ５４を通じて外気が供給され、エアクリーナボックス５２に導入された外気はフィルター（図示せず）で浄化される。
【００２３】
エアクリーナボックス５２内で浄化した外気は、エアクリーナボックス５２とコンプレッサー５６とを連結する第１吸気管６２によってコンプレッサー５６に供給され、コンプレッサー５６で圧縮される。コンプレッサー５６で圧縮された外気は、コンプレッサー５６とインタークーラー５８とを連結する第２吸気管６４によってインタークーラー５８に供給され、インタークーラー５８で空冷される。インタークーラー５８で空冷された外気は、インタークーラー５８と吸気マニホールド６０とを連結する第３吸気管６６によって吸気マニホールド６０に供給され、そしてエンジン３０の各気筒の吸気行程で各気筒に充填される。
【００２４】
次に、エンジン３０の排気系について説明すると、エンジン３０側から順に遠心型のターボチャージャー４４の排気タービン７２、ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）を収容した容器４６の他に、周知のように、第２触媒、サイレンサーで構成されている。ターボチャージャー４４は、エンジン３０の前面３０ｂにおいて長手方向に沿って排気タービン７２とコンプレッサー５６が配列されており、排気タービン７２はＤＰＦ容器４６側に位置し、コンプレッサー５６がインタークーラー５８側に位置している（図１）。
【００２５】
吸気系のレイアウトを説明すると、直方体形状のエアクリーナボックス５２は、エンジンルーム３の前端部の一側端部における上端部に配設されている（図１）。エア導入パイプ５４は、その上流端開口５４ａが縦方向に扁平な横方向に細長い形状を有し、そして、このエア導入パイプ５４の上流端開口５４ａが車幅方向中央部においてシュラウドパネルとボンネットフード７４との間に配設され、そして前方に向けて開放されている。エア導入パイプ５４は、その上流端開口５４ａから車幅方向に延びてエアクリーナボックス５２の側面に連結されている。
【００２６】
次にエアクリーナボックス５２とコンプレッサー５６とを連結する第１吸気管６２について説明すると、先ず、コンプレッサー５６は、エンジン３０の前面３０ｂに隣接して配設されている（図１）。第１吸気管６２は、その上流端がエアクリーナボックス５２の上面に連結されている。そして、第１吸気管６２は、エアクリーナボックス５２から車幅方向にエンジンルーム３の中央部分まで延び、そしてターボチャージャー４４を越えた後に後方に向けて屈曲し、そして略１８０度反転してコンプレッサー５６に連結されている。すなわち、エンジンルーム３を平面視して第１吸気管６２の形状を説明すると、第１吸気管６２は、エンジンルーム３の前端部の一側の高所に位置するエアクリーナボックス５２から車幅方向中央部分まで車幅方向に沿って延びた後に後方に屈曲し、そして略１８０度反転する形状を有している。また、第１吸気管６２を側面視したときに、エンジンルーム３の上端域つまりボンネットフード７４の下面に隣接した略同一の平面内に配設されている（図５、図６）。
【００２７】
次に、コンプレッサー５６とインタークーラー５８とを連結する第２吸気管６４について説明すると、先ず、インタークーラー５８は、エンジンルーム３の前端部においてエアクリーナボックス５２とは車幅方向反対側の他側の前端角隅部に配設され（図１、図２、図５）、そして、エンジンルーム３の前端角隅部における下端部に配設されている（図４）。より詳しくは、インタークーラー５８は、フロントサイドフレーム１０の前端部よりも車幅方向外方の下方域に配設されている（図２）。
【００２８】
第２吸気管６４は、コンプレッサー５６から一旦前方に延びた後にエンジン３０の前面３０ｂに沿って車幅方向に且つ斜め下方に延びてインタークーラー５８の上端部に連結されている（図１）。
【００２９】
次に、インタークーラー５８と吸気マニホールド６０とを連結する第３吸気管６６について説明すると、先ず吸気マニホールド６０は、エンジン３０が後方吸気方式を採用していることから、エンジン３０の後面３０ａに取り付けられている（図１）。第３吸気管６６は、インタークーラー５８の下端部から車幅方向内方に延びた後に後方に向けて且つ上方に向けて斜め上方に延び（図４）、そしてエンジン３０の上端部の側方域、つまりＤＰＦ容器４６とは、横置きエンジン３０を挟んで車幅方向反対側の上方域に配置してあるため、インタークーラー５８で冷やされたエアをＤＰＦ容器４６の熱から合理的に隔離した状態で吸気マニホールド６０まで移動させることができる。
【００３０】
第３吸気管６６は、横置きエンジン３０のＤＰＦ容器４６が位置する側とは反対側の上方域を水平方向後方に延びた後に車幅方向中央に向けて略９０度屈曲する形状を有している（図１）。この第３吸気管６６は、エンジン３０の後面３０ａの上端に沿って延びる吸気マニホールド６０の端つまりインタークーラー５８側の端に連結されている。
【００３１】
排気系のレイアウトを説明すると、ＤＰＦ容器４６は、トランスアクスル３２の上方域且つこれに隣接して配設され、また、エンジン３０の側方域に隣接して配設され（図５）、そしてＤＰＦ容器４６は車体前後方向に延在している（図１）。ＤＰＦ容器４６は円筒体の形状を有し、排気ガスは、ＤＰＦ容器４６の前端側から入り、ＤＰＦ容器４６の後端側から流出する。
【００３２】
前方排気方式のエンジン３０の前面３０ａに締結された排気マニホールド７６の出口はトランスアクスル３２側に片寄せして形成されている（図１）。そして、この排気マニホールド７６の出口に隣接して遠心型の排気タービン７２が取り付けられている。また、排気タービン７２の出口は車幅方向外方且つＤＰＦ容器４６側に向けられており、排気タービン７２は排気マニホールド７６に実質的に直に連結されている。
【００３３】
ＤＰＦ容器４６は、トランスアクスル３２の上方に配設されていることは前述したとおりであるが、その高さ位置は排気タービン７２と実質的に同じ高さレベルに位置決めされている（図５）。排気タービン７２とＤＰＦ容器４６の前端面とは第１排気管８０によって連結されている。ＤＰＦ容器４６の後端はトランスアクスル３２の後端よりも前方に位置し（図３）、そして、このＤＰＦ容器４６の後端には第２排気管８２が接続されている。第２排気管８２は、エンジンルーム３よりも後方に且つ車体中心軸線に沿って延びている。この第２排気管８２には、第２触媒やサイレンサーなどが設置される。なお、ＤＰＦ容器４６の中に酸化触媒を収容してもよく、この場合、上記第２触媒は還元触媒とすればよい。
【００３４】
上述したように、前方排気方式のエンジン３０に関する実施例によれば、比較的大型であり且つ硬質なケースを含むＤＰＦ容器４６が横置きエンジン３０に連結されたトランスアクスル３２の上方域に配設してあり、このことから前方排気のエンジン３０に隣接して位置していることから、エンジン３０の前面３０ｂの排気マニホールド７６に隣接した位置にＤＰＦ容器４６の入口を位置させることができる（図１）。このことから、ＤＰＦ容器４６をエンジン３０に接近させて始動時の早期の活性化を図ることができ且つ従来のやり方であるエンジン３０の後方からＤＰＦ容器４６の存在を排除できるため、このＤＰＦ容器４６がエンジン３０の後方に存在することによってクラッシュストロークが短縮してしまうのを回避することができる。
【００３５】
また、第１実施例では遠心型のターボチャージャー４４が搭載され、そしてエンジン３０の前面３０ｂに隣接して排気タービン７２とコンプレッサー５６とが車幅方向に並ぶように配設されている（図１）。すなわち、横置きエンジン３０の前面３０ｂに沿って排気タービン７２とコンプレッサー５６が並んで位置しており、このことから遠心型の排気タービン７２の出口が車幅方向外方且つＤＰＦ容器４６側に向けられており、更に、排気タービン７２とＤＰＦ容器４６とが略同一の高さレベルに配設されていることから（図５）、排気タービン７２とその側方に位置するＤＰＦ容器４６の入口とが車幅方向に直線的に延びる比較的短い第１排気管８０で連結することができる（図１）。このことから、排気流れを阻害しないで且つエンジン３０から出た直後の排気ガスをＤＰＦ容器４６に導入でき、始動時の触媒の早期の活性化を図ることができる。
【００３６】
また、前方排気方式のエンジン３０においてＤＰＦ容器４６を車体前後方向に向けて配置させることができることから、ターボチャージャー４４からＤＰＦ容器４６に至る排気管及びＤＰＦ容器４６の後方の排気管の曲がりを少なくすることができる。
【００３７】
また、第１実施例では、ダッシュパネル１の下部に沿ってダッシュクロスメンバ１２を設けることで（図３）、オフセット前面衝突での適合性能を高めるフレーム構造が採用されているが、エンジン３０の後方にＤＰＦ容器４６やターボチャージャー４４が存在していないため、また、ダッシュクロスメンバ１２がＤＰＦ容器４６よりも低位の高さレベルに且つトランスアクスル３２の後端部つまりデファレンシャルギア３８よりも高位の高さレベルに配設されているため、前面衝突時にＤＰＦ容器４６やデファレンシャルギア３８がダッシュクロスメンバ１２と干渉することはない。
【００３８】
第２実施例（図７〜図１２）：
第２実施例は、前方吸気、後方排気の形式のエンジンに関する。上述した第１実施例と同一の要素には同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。すなわち、横置きのエンジン３０は、その前面３０ａから吸気され、後面３０ｂから排気される。また、このエンジン３０は第１実施例と同様にディーゼルエンジンである。
【００３９】
第２実施例の吸気系のレイアウトを説明すると、先ず、コンプレッサー５６は、エンジン３０の後面３０ｂに隣接して配設されている。第１吸気管６２は、その上流端がエアクリーナボックス５２の上面に連結されている。そして、第１吸気管６２は、エアクリーナボックス５２から車幅方向の他端部まで延びた後に後方に延び、エンジン３０の端面に隣接してその車幅方向外方の領域をエンジン３０の後面３０ｂまで延び、そして、この後面３０ｂの上端部に隣接し且つ後面３０ｂに沿って車幅方向に延びることによってコンプレッサー５６に連結されている（図７）。すなわち、エンジンルーム３を平面視して第１吸気管６２の形状を説明すると、第１吸気管６２は、エンジンルーム３の前端部の一側に位置するエアクリーナボックス５２から車幅方向他側つまりＤＰＦ容器４６とは反対側に向けて車幅方向に延びた後に後方に向けて略直角に屈曲し、そして、後方に向けてエンジン３０のＤＰＦ容器４６とは車幅方向反対側の領域を越えるまで後方に延びた後に略直角に屈曲して、エンジン３０の後面３０ｂに沿って車幅方向に延びる形状を有している。また、第１吸気管６２を側面視したときに、エンジンルーム３の上端域つまりボンネットフード７４の下面に隣接した略同一の平面内に配設されている。
【００４０】
次に、コンプレッサー５６とインタークーラー５８とを連結する第２吸気管６４について説明すると、先ず、インタークーラー５８は、エンジンルーム３の前端部においてエアクリーナボックス５２とは車幅方向反対側の他側つまりＤＰＦ容器４６とは反対側の前端角隅部に配設され、そして、エンジンルーム３の前端角隅部における下端部に配設されている（図７、図１２）。より詳しくは、インタークーラー５８は、フロントサイドフレーム１０の前端部よりも車幅方向外方の下方域に配設されている。
【００４１】
第２吸気管６４は、コンプレッサー５６から一旦上方に延びた後にエンジン３０の後面３０ｂに沿って且つ後面２２に隣接して車幅方向に延びた後に上記第１吸気管６２の直下方を第１吸気管６２と上下に並んでエンジンルーム３の側部つまりＤＰＦ容器４６とは横置きエンジン３０を挟んで車幅方向反対側の領域を前方に延び、そしてエンジン３０の前面３０ａを越えた直後に斜め下方に延びてインタークーラー５８に連結されている（図１２）。このように、横置きエンジン３０の後面３０ｂ側に配設されたコンプレッサー５６に至る第１吸気管６２と、コンプレッサー５６からインタークーラー５８に至る第２吸気管６４を横置きエンジン３０を挟んでＤＰＦ容器４６とは車幅方向反対側に配置したことから、ＤＰＦ容器４６の熱から第１、第２の吸気管６２、６４を通過するエアを合理的に遠ざけることができる。
【００４２】
次に、インタークーラー５８と吸気マニホールド６０とを連結する第３吸気管６６について説明すると、先ず吸気マニホールド６０は、第２実施例では、エンジン３０が前方吸気方式を採用していることから、エンジン３０の前面３０ａに取り付けられている。第３吸気管６６は、インタークーラー５８から車幅方向内方に向けて延びた後に上方に屈曲して吸気マニホールド６０に連結されている。
【００４３】
排気系のレイアウトを説明すると、ＤＰＦ容器４６は、第１実施例と同様に、トランスアクスル３２の上方域且つこれに隣接して配設され（図１１）、また、エンジン３０の側方域に隣接して配設され（図７）、そしてＤＰＦ容器４６は車体前後方向に延在している。排気ガスは、ＤＰＦ容器４６の後面側から入り、ＤＰＦ容器４６の前面側から流出する。
【００４４】
エンジン３０の後面３０ｂに締結された排気マニホールド７６の出口はトランスアクスル３２側に片寄せして形成されている（図７）。そして、この排気マニホールド７６の出口に隣接して遠心型の排気タービン７２が取り付けられている。また、排気タービン７２の出口は車幅方向外方且つＤＰＦ容器４６側に向けられており、排気タービン７２は排気マニホールド７６に実質的に直に連結されている。
【００４５】
ＤＰＦ容器４６は、トランスアクスル３２の上方に配設されていることは前述したとおりであるが、その高さ位置は排気タービン７２と実質的に同じ高さレベルに位置決めされている。また、ＤＰＦ容器４６の後端は排気タービン７２の少なくとも後端よりも前方に位置しており、好ましくは、排気タービン７２の出口よりも前方に位置しており、排気タービン７２と排気マニホールド７６の後端面とは第１排気管８０によって連結されている。ＤＰＦ容器４６の前面の出口には第２排気管８２が接続され、この第２排気管８２は、車幅方向中央部分に向けて且つ下方に向けて斜め下方に延びた後に略９０度屈曲してエンジン３０の下方を通り且つ車体中心軸線に沿って後方に延びている。
【００４６】
上述したように、第２実施例によれば、比較的大型であり且つ硬質なケースを含むＤＰＦ容器４６が横置きエンジン３０に連結されたトランスアクスル３２の上方域に配設してあり、このことから後方排気のエンジン３０に隣接して位置していることから、排気マニホールド７６に隣接した位置にＤＰＦ容器４６の入口を位置させることができる（図７）。このことから、ＤＰＦ容器４６をエンジン３０に接近させて始動時の早期の活性化を図ることができ且つエンジン３０の後方からＤＰＦ容器４６の存在を排除できるため、このＤＰＦ容器４６がエンジン３０の後方に存在することによってクラッシュストロークが短縮してしまうのを回避することができる。
【００４７】
また、第２実施例では後方排気方式の横置きエンジン３０の後面３０ｂに沿って排気タービン７２とコンプレッサー５６が並んで位置しており、このことから遠心型の排気タービン７２の出口が車幅方向外方且つＤＰＦ容器４６側に向けられており、更に、排気タービン７２とＤＰＦ容器４６とが略同一の高さレベルに配設されていることから、排気タービン７２とその側方に位置するＤＰＦ容器４６の入口とが車幅方向に直線的に延びる第１排気管８０で連結することができるため比較的短い管路で且つ短距離に排気タービン７２とＤＰＦ容器４６とを連結することができる。このことから、排気流れを阻害しないでエンジン３０から出た直後の排気ガスをＤＰＦ容器４６に導入できる。
【００４８】
また、排気マニホールド７６の出口を排気マニホールド７６の長手方向中央からＤＰＦ容器４６側に片寄せして設定されているため排気タービン７２及びコンプレッサー５６を車幅方向中央に搭載することができると共に、エンジン３０の上部に排気タービン７２及びコンプレッサー５６を配設することができる。このことから、ダッシュパネル１の車幅方向中央且つ上部に臨んでターボチャージャー４４を配設することができ、この結果、前面衝突によってターボチャージャー４４が後退してダッシュパネル１と干渉したとしても、このターボチャージャー４４によってダッシュパネル１が変形したとしても左右の前席乗員の間であり且つ前席乗員の足元ではないため前席乗員の下肢への影響を回避することができる。
【００４９】
また、この第２実施例にあってもダッシュパネル１の下部に沿ってダッシュクロスメンバ１２を設けることで、オフセット前面衝突での適合性能を高めるフレーム構造が採用されているが、図８から分かるようにダッシュクロスメンバ１２よりも高位の高さレベルにＤＰＦ容器４６やターボチャージャー４４が配設されているため、ＤＰＦ容器４６を含む排気系がダッシュクロスメンバ１２と干渉することはない。同様に図８から分かるように、トランスアクスル３２の後端部つまりデファレンシャルギア３８がダッシュクロスメンバ１２よりも低位の高さレベルであるため前面衝突時にデファレンシャルギア３８がダッシュクロスメンバ１２と干渉することはない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施例に関し、エンジンルームを図３のＩ―Ｉ線に沿って上方から見た図である。
【図２】第１実施例に関し、エンジンルームを下方から見た図である。
【図３】第１実施例に関し、エンジンルームを図２のIII−III線に沿って左から右方向に見た図である。
【図４】第１実施例に関し、エンジンルームを右から左方向に見た図である。
【図５】第１実施例に関し、エンジンルームを正面から見た図である。
【図６】第１実施例に関し、エンジンルームを図３のVI−VI線に沿って後方から見た図である。
【図７】第２実施例に関し、エンジンルームを図８のVII―VII線に沿って上方から見た図である。
【図８】第２実施例に関し、エンジンルームを図１２のVIII−VIII線に沿って見た図である。
【図９】第２実施例に関し、エンジンルームを右から左方向に見た図である。
【図１０】第２実施例に関し、エンジンルームを正面から見た図である。
【図１１】第２実施例に関し、エンジンルームを後方から見た図である。
【図１２】第２実施例に関し、エンジンルームを下方か見た図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ダッシュパネル
２ 車室
３ エンジンルーム
１０ フロントサイドフレーム
１２ ダッシュクロスメンバ
１４ サブフレーム
３０ エンジン
３２ トランスアクスル
３８ デファレンシャルギア
４４ ターボチャージャー
４６ ＤＰＦ容器
５６ コンプレッサー（ターボチャージャー）
５８ インタークーラー
６０ 吸気マニホールド
７２ 排気タービン（ターボチャージャー）
７６ 排気マニホールド
【技術分野】
【０００１】
本発明は車体前部構造に関し、より詳しくはエンジンルームにおける排気系部品の配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題から自動車の排気ガスの浄化が重要な技術課題となっているのは周知のとおりであり、排気ガスの浄化は排気系に配設される触媒手段に大きく依存しているのが現状である。このような浄化装置は触媒反応を促進するために熱を必要とすることから、冷間時に早期に浄化機能を発揮させるために、排気系の上流に触媒手段が配設される。
【０００３】
特許文献１は、ガソリンエンジンを搭載した車両に関し、エンジンを横置きにすると共にエンジンの後面から排気させる、いわゆる「横置き、後方排気」に関してエンジン始動時の触媒の早期活性を促すために、触媒手段をエンジンの後面に接近させて配置することを開示している。特許文献１は、具体的には、横置きエンジンの後面に沿って触媒手段を配置することを提案している。
【０００４】
特許文献２は、ディーゼルエンジンを搭載した車両に関し、ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）はフィルタに堆積した煤を触媒により燃焼させて消失させることでＤＰＦの再生が行われるため、ＤＰＦをエンジンに接近して配置させるのが好ましく、このことから特許文献２はＤＰＦを横置きエンジンの後面に沿って配置することを提案している。
【０００５】
特許文献３は、ロータリーエンジンを搭載した車両のヨー慣性モーメントを低減して操縦安定性を向上するため、ダッシュパネルと干渉する位置まで後退した位置にエンジンを搭載したときに触媒をエンジンの前方に配置することを提案している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１４６６８１号公報
【特許文献２】特開２００６−７０８７８号公報
【特許文献３】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】
【０００７】
排気ガスの浄化基準が年々厳しくなっており、これに対応するための触媒への依存度が高くなっているのが実情であり、このため触媒も大型化する傾向にある。このことから、特許文献１、２のように、横置きエンジンの後面に沿ってＤＰＦなどの触媒手段を配置した場合、この触媒を収容するケースは比較的硬く前面衝突時にエンジンの後退に伴って触媒も後退してしまうため、前面衝突時のクラッシュストロークが事実上小さくなってしまうという問題が残る。
【０００８】
他方、横置き且つ後方排気のエンジンにおいて特許文献３のように触媒手段をエンジンの前方に配置したときには、エンジンから触媒までの排気管が長くなってしまうため、エンジン始動時における触媒の早期活性化を促すことができなくなる。
【０００９】
本発明の目的は、エンジンに近づけて触媒を配置するという要請と、前面衝突時のクラッシュストロークを確保するという要請とを満足させることのできる車体前部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
ダッシュパネルによって車室とエンジンルームとが区画され、前記ダッシュパネルから前方に延びる左右のフロントサイドフレーム間に、トランスアクスルが一体に組み付けられたレシプロエンジンがそのクランクシャフトを車幅方向に沿って延びるように横置きに搭載された車体前部構造において、
前記レシプロエンジンの前面側又は後面側に位置する排気口から延びる排気管の一部を構成する触媒容器が、前記トランスアクスルの上方域且つ前記横置きエンジンの側方域に延在し、該触媒容器よりも下流の排気管が下方に屈曲した後に前記エンジンルームから後方に延びており、
前記レシプロエンジンの後面側又は前面側に位置する吸気口に通じる吸気管の一部が前記レシプロエンジンの前記トランスアクスル側とは反対側の側方域を車体前後方向に延びていることを特徴とする車体前部構造を提供することにより達成される。
【００１１】
横置きエンジンに隣接して且つその側方つまりトランスアクスルの上方域に触媒容器を配設することで、始動時に触媒を早期に活性化できるだけでなく、触媒容器をエンジンの後方に隣接して配置させたときの問題である前面衝突時のクラッシュストロークの短縮の問題を解消することができる。また、高温になる触媒容器が位置している側とは横置きエンジンを挟んで反対側に吸気管が延びているため、触媒容器の熱による吸気温度の上昇を抑えることができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態によれば、前記レシプロエンジンの前面側又は後面側に位置する排気口に関連して配設されたターボチャージャーを更に有し、該ターボチャージャーの遠心式の排気タービンとコンプレッサーが前記レシプロエンジンの前面又は後面に沿って車幅方向に並んで配設され、前記排気タービンが前記触媒容器側に配設され、前記コンプレッサーが前記触媒容器の位置する側とは車幅方向反対側に配設されている。このような構成を採用することにより、排気タービンと触媒容器とを比較的短い排気管で連結することができ、始動時における触媒を一層早期に活性化させることができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい実施の形態によれば、前記エンジンルームの前記触媒容器が配設されている側とは車幅方向反対側にインタークーラーが配設され、前記レシプロエンジンの排気口が前記触媒容器側に片寄せして設けられ、前記レシプロエンジンの吸気口が前記インタークーラー側に片寄せして設けられている。これによれば、触媒容器から遠ざけた部位においてインタークーラーとエンジンの吸気口とを比較的短い吸気管で連結できるため、触媒容器の熱による吸気温度の上昇を防止することができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい実施の形態によれば、レシプロエンジンの排気口が該エンジンの後面側に配設され、前記コンプレッサーよりも上流側の第１吸気管と、前記コンプレッサーと前記インタークーラーとを連結する第２吸気管とが、前記レシプロエンジンの前記トランスアクスル側とは反対側の側方域を車体前後方向に延びると共に、前記第１吸気管と前記第２吸気管とが上下に並んで配設されている。このように後方排気方式のエンジンにおいて、コンプレッサーに至る第１吸気管と、コンプレッサーから出る第２吸気管とが横置きエンジンを挟んで触媒容器とは反対側に配設されるため、触媒容器からの熱による影響を吸気系のレイアウトによって合理的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１６】
第１実施例（図１〜図６）：
この第１実施例は、前方排気、後方吸気の形式のエンジンに関する。先ず、図３、図４を参照して、参照符号１はダッシュパネルを示し、ダッシュパネル１によって車室２とエンジンルーム３とが区画されている。車室２には、インストルメントパネル４、ブレーキペダル５、ステアリングハンドル等が設けられている。参照符号６はフロントウインドウである。
【００１７】
エンジンルームを上から見た図１、エンジンルームを下から見た図２から分かるように、エンジンルーム３の下方域には、エンジンルーム３の全域に亘って車体前後方向に延存する左右のフロントサイドフレーム１０、１０が配設され、そして、エンジンルーム３の後部には、左右のフロントサイドフレーム１０、１０の後端の間に亘ってダッシュパネル１に沿って延びるダッシュクロスメンバ１２が配設されると共に車幅方向に延在するサブフレーム１４が配設されており、サブフレーム１４に、ステアリングロッドやその駆動ユニットを含むステアリング装置１６が搭載されている。なお、フロントサイドフレーム１０、１０の前端にはクラッシュカンを介してバンパーレインフォースメント１８に連結されている。
【００１８】
参照符号２０は前輪であり、前輪２０のサスペンション機構２２はコイルスプリングの中にショックアブソーバを配設したストラット式サスペンションが採用されている。このストラット式サスペンションは、既知のように、左右のサスペンションタワー２４、２４間の距離を大きくなるという利点がある（図６）。
【００１９】
エンジン３０は、そのクランクシャフトを車幅方向に向けてエンジンルーム３内に搭載されている（図１、図２）。すなわち、エンジン３０は横置きのレシプロエンジンであり、エンジン３０のクランクシャフトの後端にはトランスアクスル３２が車幅方向に並んで連結されている。トランスアクスル３２は、エンジン３０のクランクシャフトに連結されたトルクコンバーター３４に続いて遊星歯車機構を備えた多段の自動変速機３６を備え、自動変速機３６に連結されたデファレンシャルギア３８を介してエンジン出力が左右の前輪２０に伝達される。
【００２０】
エンジン３０は水冷式の４気筒エンジンであり、このエンジン３０の冷却水は、フロントサイドフレーム１０の前端部の間のシュラウドパネルに固設されたラジエータ４０によって冷却される。
【００２１】
横置きのエンジン３０は、その後面３０ａから吸気され、前面３０ｂから排気される。すなわち、エンジン３０は、前述したように前方排気、後方吸気の形式が採用されている（図１）。また、このエンジン３０はディーゼルエンジンであり、ディーゼルエンジン３０は、インタークーラー付きのターボチャージャー４４によって過給され、また、排気系にはＤＰＦ容器４６が介装されている（図１）。
【００２２】
エンジン３０の吸気系について説明すると、吸気系は、その上流側から順に配設された、エアクリーナボックス５２、ターボチャージャー４４のコンプレッサー５６、インタークーラー５８、吸気マニホールド６０で構成されている（図１）。エアクリーナボックス５２にはエア導入パイプ５４を通じて外気が供給され、エアクリーナボックス５２に導入された外気はフィルター（図示せず）で浄化される。
【００２３】
エアクリーナボックス５２内で浄化した外気は、エアクリーナボックス５２とコンプレッサー５６とを連結する第１吸気管６２によってコンプレッサー５６に供給され、コンプレッサー５６で圧縮される。コンプレッサー５６で圧縮された外気は、コンプレッサー５６とインタークーラー５８とを連結する第２吸気管６４によってインタークーラー５８に供給され、インタークーラー５８で空冷される。インタークーラー５８で空冷された外気は、インタークーラー５８と吸気マニホールド６０とを連結する第３吸気管６６によって吸気マニホールド６０に供給され、そしてエンジン３０の各気筒の吸気行程で各気筒に充填される。
【００２４】
次に、エンジン３０の排気系について説明すると、エンジン３０側から順に遠心型のターボチャージャー４４の排気タービン７２、ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）を収容した容器４６の他に、周知のように、第２触媒、サイレンサーで構成されている。ターボチャージャー４４は、エンジン３０の前面３０ｂにおいて長手方向に沿って排気タービン７２とコンプレッサー５６が配列されており、排気タービン７２はＤＰＦ容器４６側に位置し、コンプレッサー５６がインタークーラー５８側に位置している（図１）。
【００２５】
吸気系のレイアウトを説明すると、直方体形状のエアクリーナボックス５２は、エンジンルーム３の前端部の一側端部における上端部に配設されている（図１）。エア導入パイプ５４は、その上流端開口５４ａが縦方向に扁平な横方向に細長い形状を有し、そして、このエア導入パイプ５４の上流端開口５４ａが車幅方向中央部においてシュラウドパネルとボンネットフード７４との間に配設され、そして前方に向けて開放されている。エア導入パイプ５４は、その上流端開口５４ａから車幅方向に延びてエアクリーナボックス５２の側面に連結されている。
【００２６】
次にエアクリーナボックス５２とコンプレッサー５６とを連結する第１吸気管６２について説明すると、先ず、コンプレッサー５６は、エンジン３０の前面３０ｂに隣接して配設されている（図１）。第１吸気管６２は、その上流端がエアクリーナボックス５２の上面に連結されている。そして、第１吸気管６２は、エアクリーナボックス５２から車幅方向にエンジンルーム３の中央部分まで延び、そしてターボチャージャー４４を越えた後に後方に向けて屈曲し、そして略１８０度反転してコンプレッサー５６に連結されている。すなわち、エンジンルーム３を平面視して第１吸気管６２の形状を説明すると、第１吸気管６２は、エンジンルーム３の前端部の一側の高所に位置するエアクリーナボックス５２から車幅方向中央部分まで車幅方向に沿って延びた後に後方に屈曲し、そして略１８０度反転する形状を有している。また、第１吸気管６２を側面視したときに、エンジンルーム３の上端域つまりボンネットフード７４の下面に隣接した略同一の平面内に配設されている（図５、図６）。
【００２７】
次に、コンプレッサー５６とインタークーラー５８とを連結する第２吸気管６４について説明すると、先ず、インタークーラー５８は、エンジンルーム３の前端部においてエアクリーナボックス５２とは車幅方向反対側の他側の前端角隅部に配設され（図１、図２、図５）、そして、エンジンルーム３の前端角隅部における下端部に配設されている（図４）。より詳しくは、インタークーラー５８は、フロントサイドフレーム１０の前端部よりも車幅方向外方の下方域に配設されている（図２）。
【００２８】
第２吸気管６４は、コンプレッサー５６から一旦前方に延びた後にエンジン３０の前面３０ｂに沿って車幅方向に且つ斜め下方に延びてインタークーラー５８の上端部に連結されている（図１）。
【００２９】
次に、インタークーラー５８と吸気マニホールド６０とを連結する第３吸気管６６について説明すると、先ず吸気マニホールド６０は、エンジン３０が後方吸気方式を採用していることから、エンジン３０の後面３０ａに取り付けられている（図１）。第３吸気管６６は、インタークーラー５８の下端部から車幅方向内方に延びた後に後方に向けて且つ上方に向けて斜め上方に延び（図４）、そしてエンジン３０の上端部の側方域、つまりＤＰＦ容器４６とは、横置きエンジン３０を挟んで車幅方向反対側の上方域に配置してあるため、インタークーラー５８で冷やされたエアをＤＰＦ容器４６の熱から合理的に隔離した状態で吸気マニホールド６０まで移動させることができる。
【００３０】
第３吸気管６６は、横置きエンジン３０のＤＰＦ容器４６が位置する側とは反対側の上方域を水平方向後方に延びた後に車幅方向中央に向けて略９０度屈曲する形状を有している（図１）。この第３吸気管６６は、エンジン３０の後面３０ａの上端に沿って延びる吸気マニホールド６０の端つまりインタークーラー５８側の端に連結されている。
【００３１】
排気系のレイアウトを説明すると、ＤＰＦ容器４６は、トランスアクスル３２の上方域且つこれに隣接して配設され、また、エンジン３０の側方域に隣接して配設され（図５）、そしてＤＰＦ容器４６は車体前後方向に延在している（図１）。ＤＰＦ容器４６は円筒体の形状を有し、排気ガスは、ＤＰＦ容器４６の前端側から入り、ＤＰＦ容器４６の後端側から流出する。
【００３２】
前方排気方式のエンジン３０の前面３０ａに締結された排気マニホールド７６の出口はトランスアクスル３２側に片寄せして形成されている（図１）。そして、この排気マニホールド７６の出口に隣接して遠心型の排気タービン７２が取り付けられている。また、排気タービン７２の出口は車幅方向外方且つＤＰＦ容器４６側に向けられており、排気タービン７２は排気マニホールド７６に実質的に直に連結されている。
【００３３】
ＤＰＦ容器４６は、トランスアクスル３２の上方に配設されていることは前述したとおりであるが、その高さ位置は排気タービン７２と実質的に同じ高さレベルに位置決めされている（図５）。排気タービン７２とＤＰＦ容器４６の前端面とは第１排気管８０によって連結されている。ＤＰＦ容器４６の後端はトランスアクスル３２の後端よりも前方に位置し（図３）、そして、このＤＰＦ容器４６の後端には第２排気管８２が接続されている。第２排気管８２は、エンジンルーム３よりも後方に且つ車体中心軸線に沿って延びている。この第２排気管８２には、第２触媒やサイレンサーなどが設置される。なお、ＤＰＦ容器４６の中に酸化触媒を収容してもよく、この場合、上記第２触媒は還元触媒とすればよい。
【００３４】
上述したように、前方排気方式のエンジン３０に関する実施例によれば、比較的大型であり且つ硬質なケースを含むＤＰＦ容器４６が横置きエンジン３０に連結されたトランスアクスル３２の上方域に配設してあり、このことから前方排気のエンジン３０に隣接して位置していることから、エンジン３０の前面３０ｂの排気マニホールド７６に隣接した位置にＤＰＦ容器４６の入口を位置させることができる（図１）。このことから、ＤＰＦ容器４６をエンジン３０に接近させて始動時の早期の活性化を図ることができ且つ従来のやり方であるエンジン３０の後方からＤＰＦ容器４６の存在を排除できるため、このＤＰＦ容器４６がエンジン３０の後方に存在することによってクラッシュストロークが短縮してしまうのを回避することができる。
【００３５】
また、第１実施例では遠心型のターボチャージャー４４が搭載され、そしてエンジン３０の前面３０ｂに隣接して排気タービン７２とコンプレッサー５６とが車幅方向に並ぶように配設されている（図１）。すなわち、横置きエンジン３０の前面３０ｂに沿って排気タービン７２とコンプレッサー５６が並んで位置しており、このことから遠心型の排気タービン７２の出口が車幅方向外方且つＤＰＦ容器４６側に向けられており、更に、排気タービン７２とＤＰＦ容器４６とが略同一の高さレベルに配設されていることから（図５）、排気タービン７２とその側方に位置するＤＰＦ容器４６の入口とが車幅方向に直線的に延びる比較的短い第１排気管８０で連結することができる（図１）。このことから、排気流れを阻害しないで且つエンジン３０から出た直後の排気ガスをＤＰＦ容器４６に導入でき、始動時の触媒の早期の活性化を図ることができる。
【００３６】
また、前方排気方式のエンジン３０においてＤＰＦ容器４６を車体前後方向に向けて配置させることができることから、ターボチャージャー４４からＤＰＦ容器４６に至る排気管及びＤＰＦ容器４６の後方の排気管の曲がりを少なくすることができる。
【００３７】
また、第１実施例では、ダッシュパネル１の下部に沿ってダッシュクロスメンバ１２を設けることで（図３）、オフセット前面衝突での適合性能を高めるフレーム構造が採用されているが、エンジン３０の後方にＤＰＦ容器４６やターボチャージャー４４が存在していないため、また、ダッシュクロスメンバ１２がＤＰＦ容器４６よりも低位の高さレベルに且つトランスアクスル３２の後端部つまりデファレンシャルギア３８よりも高位の高さレベルに配設されているため、前面衝突時にＤＰＦ容器４６やデファレンシャルギア３８がダッシュクロスメンバ１２と干渉することはない。
【００３８】
第２実施例（図７〜図１２）：
第２実施例は、前方吸気、後方排気の形式のエンジンに関する。上述した第１実施例と同一の要素には同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。すなわち、横置きのエンジン３０は、その前面３０ａから吸気され、後面３０ｂから排気される。また、このエンジン３０は第１実施例と同様にディーゼルエンジンである。
【００３９】
第２実施例の吸気系のレイアウトを説明すると、先ず、コンプレッサー５６は、エンジン３０の後面３０ｂに隣接して配設されている。第１吸気管６２は、その上流端がエアクリーナボックス５２の上面に連結されている。そして、第１吸気管６２は、エアクリーナボックス５２から車幅方向の他端部まで延びた後に後方に延び、エンジン３０の端面に隣接してその車幅方向外方の領域をエンジン３０の後面３０ｂまで延び、そして、この後面３０ｂの上端部に隣接し且つ後面３０ｂに沿って車幅方向に延びることによってコンプレッサー５６に連結されている（図７）。すなわち、エンジンルーム３を平面視して第１吸気管６２の形状を説明すると、第１吸気管６２は、エンジンルーム３の前端部の一側に位置するエアクリーナボックス５２から車幅方向他側つまりＤＰＦ容器４６とは反対側に向けて車幅方向に延びた後に後方に向けて略直角に屈曲し、そして、後方に向けてエンジン３０のＤＰＦ容器４６とは車幅方向反対側の領域を越えるまで後方に延びた後に略直角に屈曲して、エンジン３０の後面３０ｂに沿って車幅方向に延びる形状を有している。また、第１吸気管６２を側面視したときに、エンジンルーム３の上端域つまりボンネットフード７４の下面に隣接した略同一の平面内に配設されている。
【００４０】
次に、コンプレッサー５６とインタークーラー５８とを連結する第２吸気管６４について説明すると、先ず、インタークーラー５８は、エンジンルーム３の前端部においてエアクリーナボックス５２とは車幅方向反対側の他側つまりＤＰＦ容器４６とは反対側の前端角隅部に配設され、そして、エンジンルーム３の前端角隅部における下端部に配設されている（図７、図１２）。より詳しくは、インタークーラー５８は、フロントサイドフレーム１０の前端部よりも車幅方向外方の下方域に配設されている。
【００４１】
第２吸気管６４は、コンプレッサー５６から一旦上方に延びた後にエンジン３０の後面３０ｂに沿って且つ後面２２に隣接して車幅方向に延びた後に上記第１吸気管６２の直下方を第１吸気管６２と上下に並んでエンジンルーム３の側部つまりＤＰＦ容器４６とは横置きエンジン３０を挟んで車幅方向反対側の領域を前方に延び、そしてエンジン３０の前面３０ａを越えた直後に斜め下方に延びてインタークーラー５８に連結されている（図１２）。このように、横置きエンジン３０の後面３０ｂ側に配設されたコンプレッサー５６に至る第１吸気管６２と、コンプレッサー５６からインタークーラー５８に至る第２吸気管６４を横置きエンジン３０を挟んでＤＰＦ容器４６とは車幅方向反対側に配置したことから、ＤＰＦ容器４６の熱から第１、第２の吸気管６２、６４を通過するエアを合理的に遠ざけることができる。
【００４２】
次に、インタークーラー５８と吸気マニホールド６０とを連結する第３吸気管６６について説明すると、先ず吸気マニホールド６０は、第２実施例では、エンジン３０が前方吸気方式を採用していることから、エンジン３０の前面３０ａに取り付けられている。第３吸気管６６は、インタークーラー５８から車幅方向内方に向けて延びた後に上方に屈曲して吸気マニホールド６０に連結されている。
【００４３】
排気系のレイアウトを説明すると、ＤＰＦ容器４６は、第１実施例と同様に、トランスアクスル３２の上方域且つこれに隣接して配設され（図１１）、また、エンジン３０の側方域に隣接して配設され（図７）、そしてＤＰＦ容器４６は車体前後方向に延在している。排気ガスは、ＤＰＦ容器４６の後面側から入り、ＤＰＦ容器４６の前面側から流出する。
【００４４】
エンジン３０の後面３０ｂに締結された排気マニホールド７６の出口はトランスアクスル３２側に片寄せして形成されている（図７）。そして、この排気マニホールド７６の出口に隣接して遠心型の排気タービン７２が取り付けられている。また、排気タービン７２の出口は車幅方向外方且つＤＰＦ容器４６側に向けられており、排気タービン７２は排気マニホールド７６に実質的に直に連結されている。
【００４５】
ＤＰＦ容器４６は、トランスアクスル３２の上方に配設されていることは前述したとおりであるが、その高さ位置は排気タービン７２と実質的に同じ高さレベルに位置決めされている。また、ＤＰＦ容器４６の後端は排気タービン７２の少なくとも後端よりも前方に位置しており、好ましくは、排気タービン７２の出口よりも前方に位置しており、排気タービン７２と排気マニホールド７６の後端面とは第１排気管８０によって連結されている。ＤＰＦ容器４６の前面の出口には第２排気管８２が接続され、この第２排気管８２は、車幅方向中央部分に向けて且つ下方に向けて斜め下方に延びた後に略９０度屈曲してエンジン３０の下方を通り且つ車体中心軸線に沿って後方に延びている。
【００４６】
上述したように、第２実施例によれば、比較的大型であり且つ硬質なケースを含むＤＰＦ容器４６が横置きエンジン３０に連結されたトランスアクスル３２の上方域に配設してあり、このことから後方排気のエンジン３０に隣接して位置していることから、排気マニホールド７６に隣接した位置にＤＰＦ容器４６の入口を位置させることができる（図７）。このことから、ＤＰＦ容器４６をエンジン３０に接近させて始動時の早期の活性化を図ることができ且つエンジン３０の後方からＤＰＦ容器４６の存在を排除できるため、このＤＰＦ容器４６がエンジン３０の後方に存在することによってクラッシュストロークが短縮してしまうのを回避することができる。
【００４７】
また、第２実施例では後方排気方式の横置きエンジン３０の後面３０ｂに沿って排気タービン７２とコンプレッサー５６が並んで位置しており、このことから遠心型の排気タービン７２の出口が車幅方向外方且つＤＰＦ容器４６側に向けられており、更に、排気タービン７２とＤＰＦ容器４６とが略同一の高さレベルに配設されていることから、排気タービン７２とその側方に位置するＤＰＦ容器４６の入口とが車幅方向に直線的に延びる第１排気管８０で連結することができるため比較的短い管路で且つ短距離に排気タービン７２とＤＰＦ容器４６とを連結することができる。このことから、排気流れを阻害しないでエンジン３０から出た直後の排気ガスをＤＰＦ容器４６に導入できる。
【００４８】
また、排気マニホールド７６の出口を排気マニホールド７６の長手方向中央からＤＰＦ容器４６側に片寄せして設定されているため排気タービン７２及びコンプレッサー５６を車幅方向中央に搭載することができると共に、エンジン３０の上部に排気タービン７２及びコンプレッサー５６を配設することができる。このことから、ダッシュパネル１の車幅方向中央且つ上部に臨んでターボチャージャー４４を配設することができ、この結果、前面衝突によってターボチャージャー４４が後退してダッシュパネル１と干渉したとしても、このターボチャージャー４４によってダッシュパネル１が変形したとしても左右の前席乗員の間であり且つ前席乗員の足元ではないため前席乗員の下肢への影響を回避することができる。
【００４９】
また、この第２実施例にあってもダッシュパネル１の下部に沿ってダッシュクロスメンバ１２を設けることで、オフセット前面衝突での適合性能を高めるフレーム構造が採用されているが、図８から分かるようにダッシュクロスメンバ１２よりも高位の高さレベルにＤＰＦ容器４６やターボチャージャー４４が配設されているため、ＤＰＦ容器４６を含む排気系がダッシュクロスメンバ１２と干渉することはない。同様に図８から分かるように、トランスアクスル３２の後端部つまりデファレンシャルギア３８がダッシュクロスメンバ１２よりも低位の高さレベルであるため前面衝突時にデファレンシャルギア３８がダッシュクロスメンバ１２と干渉することはない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施例に関し、エンジンルームを図３のＩ―Ｉ線に沿って上方から見た図である。
【図２】第１実施例に関し、エンジンルームを下方から見た図である。
【図３】第１実施例に関し、エンジンルームを図２のIII−III線に沿って左から右方向に見た図である。
【図４】第１実施例に関し、エンジンルームを右から左方向に見た図である。
【図５】第１実施例に関し、エンジンルームを正面から見た図である。
【図６】第１実施例に関し、エンジンルームを図３のVI−VI線に沿って後方から見た図である。
【図７】第２実施例に関し、エンジンルームを図８のVII―VII線に沿って上方から見た図である。
【図８】第２実施例に関し、エンジンルームを図１２のVIII−VIII線に沿って見た図である。
【図９】第２実施例に関し、エンジンルームを右から左方向に見た図である。
【図１０】第２実施例に関し、エンジンルームを正面から見た図である。
【図１１】第２実施例に関し、エンジンルームを後方から見た図である。
【図１２】第２実施例に関し、エンジンルームを下方か見た図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ ダッシュパネル
２ 車室
３ エンジンルーム
１０ フロントサイドフレーム
１２ ダッシュクロスメンバ
１４ サブフレーム
３０ エンジン
３２ トランスアクスル
３８ デファレンシャルギア
４４ ターボチャージャー
４６ ＤＰＦ容器
５６ コンプレッサー（ターボチャージャー）
５８ インタークーラー
６０ 吸気マニホールド
７２ 排気タービン（ターボチャージャー）
７６ 排気マニホールド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダッシュパネルによって車室とエンジンルームとが区画され、前記ダッシュパネルから前方に延びる左右のフロントサイドフレーム間に、トランスアクスルが一体に組み付けられたレシプロエンジンがそのクランクシャフトを車幅方向に沿って延びるように横置きに搭載された車体前部構造において、
前記レシプロエンジンの前面側又は後面側に位置する排気口から延びる排気管の一部を構成する触媒容器が、前記トランスアクスルの上方域且つ前記横置きエンジンの側方域に延在し、該触媒容器よりも下流の排気管が下方に屈曲した後に前記エンジンルームから後方に延びており、
前記レシプロエンジンの後面側又は前面側に位置する吸気口に通じる吸気管の一部が前記レシプロエンジンの前記トランスアクスル側とは反対側の側方域を車体前後方向に延びていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記レシプロエンジンの前面側又は後面側に位置する排気口に関連して配設されたターボチャージャーを更に有し、
該ターボチャージャーの遠心式の排気タービンとコンプレッサーが前記レシプロエンジンの前面又は後面に沿って車幅方向に並んで配設され、
前記排気タービンが前記触媒容器側に配設され、前記コンプレッサーが前記触媒容器の位置する側とは車幅方向反対側に配設されている、請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記エンジンルームの前記触媒容器が配設されている側とは車幅方向反対側にインタークーラーが配設され、
前記レシプロエンジンの排気口が前記触媒容器側に片寄せして設けられ、
前記レシプロエンジンの吸気口が前記インタークーラー側に片寄せして設けられている、請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記インタークーラーが車体前端部に配設され、
前記レシプロエンジンの吸気口が、該エンジンの前面又は後面の前記インタークーラー側の端に配設されている、請求項３に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記レシプロエンジンの排気口が該エンジンの後面側に配設され、
前記コンプレッサーよりも上流側の第１吸気管と、前記コンプレッサーと前記インタークーラーとを連結する第２吸気管とが、前記レシプロエンジンの前記トランスアクスル側とは反対側の側方域を車体前後方向に延びると共に、前記第１吸気管と前記第２吸気管とが上下に並んで配設されている、請求項４に記載の車体前部構造。
【請求項１】
ダッシュパネルによって車室とエンジンルームとが区画され、前記ダッシュパネルから前方に延びる左右のフロントサイドフレーム間に、トランスアクスルが一体に組み付けられたレシプロエンジンがそのクランクシャフトを車幅方向に沿って延びるように横置きに搭載された車体前部構造において、
前記レシプロエンジンの前面側又は後面側に位置する排気口から延びる排気管の一部を構成する触媒容器が、前記トランスアクスルの上方域且つ前記横置きエンジンの側方域に延在し、該触媒容器よりも下流の排気管が下方に屈曲した後に前記エンジンルームから後方に延びており、
前記レシプロエンジンの後面側又は前面側に位置する吸気口に通じる吸気管の一部が前記レシプロエンジンの前記トランスアクスル側とは反対側の側方域を車体前後方向に延びていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記レシプロエンジンの前面側又は後面側に位置する排気口に関連して配設されたターボチャージャーを更に有し、
該ターボチャージャーの遠心式の排気タービンとコンプレッサーが前記レシプロエンジンの前面又は後面に沿って車幅方向に並んで配設され、
前記排気タービンが前記触媒容器側に配設され、前記コンプレッサーが前記触媒容器の位置する側とは車幅方向反対側に配設されている、請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記エンジンルームの前記触媒容器が配設されている側とは車幅方向反対側にインタークーラーが配設され、
前記レシプロエンジンの排気口が前記触媒容器側に片寄せして設けられ、
前記レシプロエンジンの吸気口が前記インタークーラー側に片寄せして設けられている、請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記インタークーラーが車体前端部に配設され、
前記レシプロエンジンの吸気口が、該エンジンの前面又は後面の前記インタークーラー側の端に配設されている、請求項３に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記レシプロエンジンの排気口が該エンジンの後面側に配設され、
前記コンプレッサーよりも上流側の第１吸気管と、前記コンプレッサーと前記インタークーラーとを連結する第２吸気管とが、前記レシプロエンジンの前記トランスアクスル側とは反対側の側方域を車体前後方向に延びると共に、前記第１吸気管と前記第２吸気管とが上下に並んで配設されている、請求項４に記載の車体前部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２２７１３２（Ｐ２００９−２２７１３２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７５７１５（Ｐ２００８−７５７１５）
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【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１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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