特開 2022-60646 内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022060646

(43)【公開日】2022-04-15

(54)【発明の名称】内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/30 20160101AFI20220408BHJP

   F02M 26/28 20160101ALI20220408BHJP

【ＦＩ】

F02M26/30

F02M26/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020168220

(22)【出願日】2020-10-05

(71)【出願人】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】黒木 友和

(72)【発明者】

【氏名】松永 礼俊

【テーマコード（参考）】

3G062

【Ｆターム（参考）】

3G062ED08

(57)【要約】

【課題】冷却装置の過度な加熱を抑制できる内燃機関を提供する。
【解決手段】内燃機関１は、シリンダブロック２と、吸気通路６と、過給機８と、排気浄化装置１０と、排気循環通路１２と、排気循環バルブ１４と、冷却装置１６と、を備える。排気浄化装置１０は、過給機８対してクランク軸２ｂの延設方向に変位して配置され、シリンダ２ａの延設方向に延びる。排気循環通路１２は、排気浄化装置１０の下流から吸気通路６に接続される。排気循環バルブ１４は、排気循環通路１２上に、排気浄化装置１０に対して、クランク軸２ｂの延設方向に変位して配置される。冷却装置１６は、排気循環通路１２上に配置され、排気循環通路１２を流れる排気循環ガスを冷却液によって冷却する。冷却装置１６の一方側は、排気浄化装置１０とシリンダブロック２の間に配置され、他方側は、過給機８と、排気浄化装置１０と、排気循環バルブ１４と、に囲まれる空間に配置される。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダが形成されクランク軸を保持するシリンダブロックと、
前記シリンダに吸気を供給する吸気通路と、
前記吸気通路に流れる吸気を過給する過給機と、
前記過給機に対して前記クランク軸の延設方向に変位して配置され、前記シリンダの延設方向に延びる排気浄化装置と、
前記排気浄化装置の下流から前記吸気通路に接続される排気循環通路と、
前記排気循環通路上に、前記排気浄化装置に対して前記クランク軸の延設方向に変位して配置される排気循環バルブと、
前記排気循環通路上に配置され、前記排気循環通路を流れる排気循環ガスを冷却液によって冷却する冷却装置と、
を備え、
前記冷却装置の一方側は、前記排気浄化装置と前記シリンダブロックの間に配置され、他方側は、前記過給機と、前記排気浄化装置と、前記排気循環バルブと、に囲まれる空間に配置される、
内燃機関。

【請求項2】

前記内燃機関は車両に搭載され、
前記車両の動力伝達装置が前記冷却装置の下方に配置される、
請求項１に記載の内燃機関。

【請求項3】

前記冷却装置は、前記排気浄化装置に近づくにつれて前記シリンダブロックに近づくように傾斜して配置される、
請求項１または２に記載の内燃機関。

【請求項4】

前記冷却装置に冷却液を供給する冷却液供給通路をさらに備え、
前記冷却液供給通路は、前記排気浄化装置と前記冷却装置との間を通過する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関。

【請求項5】

前記排気循環通路は、前記吸気通路から前記排気浄化装置に近づくにつれて下方に傾斜して配置される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関。

【請求項6】

前記車両は前記車両の室内を温めるヒータ装置を有し、
前記冷却液は前記冷却装置を通過した後、前記ヒータ装置に流れる、
請求項２から５のいずれか１項に記載の内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、排気循環装置を有する内燃機関に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関から排出される排ガスの一部を排気循環ガスとして吸気に循環させる排気循環装置を有する内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の内燃機関では、シリンダから排出し排気浄化装置を通過した排気の一部を、吸気に導入する。

【0003】

また、特許文献１の内燃機関では、排気循環ガスを冷却するための、冷却装置が配置されている。特許文献１の排気浄化装置では、冷却装置は冷却液によって冷却され、排気循環ガスの温度を下げた状態で吸気に導入する。また、特許文献１の排気浄化装置では、冷却装置を排気マニホールドの下方に配置することで、排気浄化装置をコンパクトに配置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開２０１２／０５６８８５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１の内燃機関では、冷却装置の前後方向がシリンダブロックと排気浄化装置に囲まれ、上方が排気マニホールドに囲まれた空間に配置されている。このような空間は、内燃機関に向けて流れる走行風が抜け難い。このため、排気マニホールドおよび排気浄化装置から放出される熱が空間にこもりやすい。これによって、冷却装置に流れる冷却液が加熱されやすい。冷却液が加熱されると、排気循環ガスの温度が上昇し、吸気温度が上昇しやすい。

【0006】

本開示の課題は、冷却装置の過度な加熱を抑制できる内燃機関を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る内燃機関は、シリンダブロックと、吸気通路と、過給機と、排気浄化装置と、排気循環通路と、排気循環バルブと、冷却装置と、を備える。シリンダブロックは、シリンダが形成されクランク軸を保持する。吸気通路は、シリンダに吸気を供給する。過給機は、吸気通路に流れる吸気を過給する。排気浄化装置は、過給機に対してクランク軸の延設方向に変位して配置され、シリンダの延設方向に延びる。排気循環通路は、排気浄化装置の下流から吸気通路に接続される。排気循環バルブは、排気循環通路上に、排気浄化装置に対してクランク軸の延設方向に変位して配置される。冷却装置は、排気循環通路上に配置され、排気循環通路を流れる排気循環ガスを冷却液によって冷却する。冷却装置の一方側は、排気浄化装置とシリンダブロックの間に配置され、他方側は、過給機と、排気浄化装置と、排気循環バルブと、に囲まれる空間に配置される。

【0008】

この内燃機関によれば、冷却装置の一方側は、シリンダブロックと排気浄化装置との間に配置されるため、冷却液を加熱しやすい。これによって、例えば、内燃機関の冷態始動では、冷えた冷却液の温度を上昇させやすい。この結果、内燃機関の暖機を促進しやすい。一方、冷却装置の他方側は、過給機と、排気循環バルブと排気浄化装置との間の空間に配置されるため、この空間から熱が逃げる。これによって、例えば内燃機関の温度が高い場合において、冷却装置の過度な加熱を抑制できる。

【0009】

内燃機関は車両に搭載されてもよい。車両の動力伝達装置が冷却装置の下方に配置されてもよい。

【0010】

この構成によれば、車両の下方からの飛散物は、比較的頑強な構造の動力伝達装置に向かうので、冷却装置が破損することを抑制できる。

【0011】

冷却装置は、排気浄化装置に近づくにつれてシリンダブロックに近づくように傾斜して配置されてもよい。

【0012】

この構成によれば、冷却装置をコンパクトに配置できる。さらに、このように配置することで、冷却装置が排気浄化装置に沿って配置されるため、例えば内燃機関の冷態始動時においては、冷えた冷却液の温度を上昇させやすい。

【0013】

内燃機関は、冷却装置に冷却液を供給する冷却液供給通路をさらに備えてもよい。冷却液供給通路は、排気浄化装置と冷却装置との間を通過してもよい。

【0014】

この構成によれば、冷却液供給通路を流れる冷却液の温度を上昇させやすい。これによって、例えば内燃機関の冷態始動時においては、冷えた冷却液の温度を上昇させやすい。

【0015】

排気循環通路は、吸気通路から排気浄化装置に近づくにつれて下方に傾斜して配置されてもよい。

【0016】

この構成によれば、凝縮水が吸気通路に流れ込むことを抑制できる。

【0017】

車両は車両の室内を温めるヒータ装置を有してもよい。冷却液は冷却装置を通過した後、ヒータ装置に流れてもよい。

【0018】

この構成によれば、車両のヒータ性能が向上する。

【発明の効果】

【0019】

本開示によれば、冷却装置の過度な加熱を抑制できる内燃機関を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本開示の実施形態による内燃機関の車両搭載状態の概念図。

【図2】本開示の実施形態による内燃機関の後面図。

【図3】図２のＩＶ－ＩＶ断面図

【図4】図２のＶ－Ｖ断面図

【図5】本開示の実施形態によるインレットフィッチングを示す図。

【図6】本開示の実施形態によるインレットフィッチングの貫通孔中心付近における断面図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下明細書において、車両の前後方向をＱと図面に記し、前方をＦと記す。また、車両の車幅方向をＰと図面に記し、車両の後方からみて右側をＲと記す。さらに、車両の上下方向をＧと図面に記し、上方をＵと記す。

【0022】

図１および図２に示すように、内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド４と、吸気通路６と、過給機８と、排気浄化装置１０と、排気循環通路１２と、排気循環バルブ１４と、冷却装置１６と、冷却液供給通路１８と、冷却液排出通路２０と、を備える。

【0023】

本実施形態では、内燃機関１は、シリンダブロック２にシリンダ２ａが直列に４つ形成される直列４気筒型の内燃機関１である。内燃機関１は、シリンダ２ａの配列方向にクランク軸２ｂが延設される。クランク軸２ｂは、シリンダブロック２に保持される。しかし、内燃機関１の型式、配列方向は直列型に限定されず、例えば、水平対向型や、Ｖ型でもよい。

【0024】

内燃機関１は、車両Ｃに搭載される。車両Ｃは、トランスミッション２１と、デファレンシャルギヤボックス（動力伝達装置の一例）２２と、ヒータ装置２４と、を有する。トランスミッション２１は、内燃機関１の動力を変速してデファレンシャルギヤボックス２２に伝達する。デファレンシャルギヤボックス２２は、トランスミッション２１から伝達された動力を減速して、ドライブシャフト２６を介して車輪Ｗを駆動する。ヒータ装置２４は、内燃機関１に流れる冷却液の熱を用いて車両Ｃの室内を温める装置である。本実施形態では、ヒータ装置２４は、車両Ｃのダッシュパネル（図示無し）の車両後方に配置される。

【0025】

なお、冷却液は、内燃機関１が冷態始動した場合、内燃機関１、および冷却装置１６などを通過することで受熱する。受熱した冷却液は温まり、内燃機関１を暖機するとともに、ヒータ装置２４を通過することで室内を温める。

【0026】

一方、内燃機関１が暖機された後は、図示しないサーモスタットが開き、図示しないラジエーターに冷却液が供給されることで、冷却液が冷やされる。ラジエーターを通過した冷却液は、内燃機関１を冷却するとともに、冷却装置１６にも供給され、後述する排気循環ガスを冷却する。

【0027】

本実施形態では、内燃機関１が車両Ｃに対しクランク軸２ｂの延設方向（以下明細書において、クランク軸延設方向と記す）が車両Ｃの車幅方向Ｐに配置される。トランスミッション２１は、内燃機関１の左側に配置される。デファレンシャルギヤボックス２２は、アルミダイキャストなどを用いて比較的頑強な構造で形成され、トランスミッション２１の右側Ｒに配置される。すなわち、本実施形態の車両Ｃは、内燃機関１を横置きした前輪駆動型の配置である。

【0028】

シリンダヘッド４は、シリンダブロック２の上部に配置される。シリンダヘッド４は、シリンダ２ａに吸気を供給する吸気ポートが形成され、吸気ポートにインテークマニホールド（図示無し）、インタークーラー（図示無し）、および過給機８を介して吸気通路６が接続される。本実施形態では、４つのシリンダ２ａから排出された排気が集合する排気集合部４ａが、シリンダヘッド４の内部に一体で形成される（図３参照）。

【0029】

吸気通路６は、湾曲部６ｈを有する。湾曲部６ｈは、インレットフィッチング６ａによって湾曲形状に形成される。インレットフィッチング６ａは、アルミなどの金属部材によって筒状に形成され、内部に吸気通路６が形成される。本実施形態では、インレットフィッチング６ａは、車両Ｃの上方Ｕから車幅方向Ｐの右側Ｒに向けて湾曲形状に形成される。インレットフィッチング６ａは、このような形状によって、車両の前方Ｆ側から後方に向かって延び、内燃機関１の後方において下方へと向きを変える吸気通路６と、後述するコンプレッサ８ｂの入口とを円滑に接続する。また、インレットフィッチング６ａは、吸気通路６の壁面を貫通する貫通孔６ｃを有し、ニップル６ｂの内部を通過した排気循環ガスを吸気通路６に導入する導入部として機能する。

【0030】

このようなインレットフィッチング６ａでは、湾曲部６ｈによって湾曲部６ｈの外側を流れる吸気の圧力が高く、湾曲部６ｈの内側を流れる吸気の圧力が低くなる。また、後述するコンプレッサ８ｂの回転によって、インレットフィッチング６ａに形成された吸気通路６にコンプレッサ８ｂの回転方向に沿った旋回流が発生しやすい。より具体的には、コンプレッサ８ｂよりも上流の吸気通路６を流れる吸気は、コンプレッサ８bの回転方向に引きずられながらコンプレッサ８ｂの回転方向に沿った旋回流が発生する。このため、吸気通路６に流入した凝縮水は旋回流によって遠心分離され、吸気通路６の内周Ｘに向けて飛散しやすい。

【0031】

過給機８は、タービン８ａと、タービン８ａと同軸上に配置されるコンプレッサ８ｂと、を有する。タービン８ａは、図３に示すように、排気集合部４ａの出口フランジ４ｂに固定される。本実施形態では、タービン８ａは、出口フランジ４ｂから上方に向けて排気が流れるように取り付けられる。このように、タービン８ａを配置することで、内燃機関１が収容されるエンジンルームを覆うフードと内燃機関１との間を通過する走行風によって、タービン８ａが冷却されやすい。

【0032】

コンプレッサ８ｂは、吸気通路６上に配置され、トランスミッション２１側からみて、反時計回りに回転する（図６参照）。コンプレッサ８ｂの上流側は、上方Ｕから湾曲部６ｈによって湾曲したのちクランク軸延設方向（本実施形態では、車幅方向Ｐ）に延びるインレットフィッチング６ａによって、吸気通路６と接続される。過給機８は、排気集合部４ａから流れる排気によってタービン８ａが回転することでコンプレッサ８ｂが回転し、吸気通路６を流れる吸気が過給される。

【0033】

図２に示すように、排気浄化装置１０は、過給機８に対してクランク軸延設方向の前側（本実施形態では車幅方向Ｐの右側）に変位して配置される。なお、クランク軸２ｂは、一般的にトランスミッション２１側が後側と称し、反対側が前側と称する。したがって、本実施形態では、クランク軸延設方向でみた前側は、車幅方向Ｐの右側に一致し、クランク軸延設方向でみた後側は、車幅方向Ｐの左側に一致する。

【0034】

排気浄化装置１０は、タービン８ａの下流に配置され、排気を浄化する。本実施形態では、排気浄化装置１０は、触媒部１０ａと、入口管１０ｂと、出口管１０ｃと、を含む。触媒部１０ａは、シリンダ２ａから排出される一酸化炭素などを浄化する三元触媒が塗布されたハニカム担体が、金属製の管状部材に挿入されて形成される。内燃機関１が冷態始動した場合、触媒部１０ａは高温となるように制御される。

【0035】

排気浄化装置１０は、触媒部１０ａがシリンダ２ａの延設方向（以下明細書においてシリンダ延設方向と記す）に延びる。本実施形態では、シリンダブロック２のシリンダ延設方向が、車両Ｃの上下方向Ｇに沿って配置される。したがって本実施形態では、シリンダ延設方向は上下方向Ｇと略一致する。なお、シリンダブロック２は、シリンダ２ａの上方が車両Ｃの後方にやや傾けて配置されてもよい（図３参照）。すなわち、本実施形態では、排気浄化装置１０は、タービン８ａの車幅方向Ｐの右側Ｒ（クランク軸延設方向でみて前側）に入口管１０ｂが配置される。入口管１０ｂは、下方に湾曲して触媒部１０ａに接続される。触媒部１０ａは、入口管１０ｂによってタービン８ａと右側にオフセットして配置される。出口管１０ｃは、触媒部１０ａの下方に接続され、左側に向けて湾曲したのち車両後方へと延びる。排気浄化装置１０の周囲には、排気浄化装置１０の形状に合わせた板状金属部材のヒートプロテクタを設けてもよい。

【0036】

内燃機関１は、排気循環通路１２と、排気循環バルブ１４と、冷却装置１６と、を備えることによって、排気循環装置を構成する。排気循環装置は、シリンダ２ａから排出された排気の一部を排気循環ガスとして吸気に循環することで、排気を再燃焼させるために設けられる。内燃機関１は、排気を再燃焼させることで窒素酸化物を低減しつつ、車両Ｃの燃費を向上させる。本実施形態では、排気循環装置は、排気循環通路１２が排気浄化装置１０の下流から吸気通路６のコンプレッサ８ｂの上流に接続される低圧型の排気循環装置である。しかし、排気循環装置はこれに限定されず、排気循環通路１２がコンプレッサ８ｂの下流に接続される高圧型の排気循環装置であってもよい。なお、排気循環は、略してＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）と称される場合もある。

【0037】

排気循環通路１２は、吸気通路６から下方に延び、排気浄化装置１０に向けて右側Ｒに曲がる。排気循環通路１２は、排気浄化装置１０とシリンダブロック２の間を通り、排気浄化装置１０の出口管１０ｃに接続される（図４参照）。排気循環通路１２は、吸気通路６から出口管１０ｃに向けて、排気浄化装置１０に向かうにつれて、下方に傾斜する。すなわち、排気循環通路１２は、右側Ｒに向かうにつれて、下方に傾斜する。これによって、排気循環ガスが冷却装置１６によって冷却されることで発生する凝縮水が、自重によって下方に流れ、吸気通路６に凝縮水が流れることを抑制できる。

【0038】

本実施形態では、排気循環通路１２は、図５に示すように、インレットフィッチング６ａから下方に向けて設けられた断面円形のニップル６ｂによって吸気通路６と接続される。また、排気循環通路１２は、図２に示すように、ニップル６ｂから排気循環バルブ１４までの第１通路１２ａ、排気循環バルブ１４から冷却装置１６までの第２通路１２ｂ、冷却装置内を通過する第３通路１２ｃ、および冷却装置１６から出口管１０ｃまでの第４通路１２ｄによって構成される。第１通路１２ａ、第２通路１２ｂ、第３通路１２ｃ、および第４通路１２ｄは、それぞれ断面円形の管である。

【0039】

第１通路１２ａは、ゴム製のホースと、排気循環バルブ１４に取り付けられた金属製のニップルによって形成される。第２通路１２ｂは、アルミなどの金属部材によって形成される。第３通路１２ｃは、冷却装置１６の入口フランジ１６ｃから後述する冷却装置１６の出口側面１６ｂまでがステンレス製の通路によって形成され、このステンレス製の通路の周囲に冷却装置１６が設けられる。第４通路１２ｄは、ステンレス製のパイプによって形成される。排気循環ガスは、排気浄化装置１０の出口管１０ｃから第４通路１２ｄに入り、第３通路１２ｃ、第２通路１２ｂ、第１通路１２ａ、ニップル６ｂの順に通過して吸気通路６に流れる。

【0040】

図６に示すように、排気循環通路１２は、貫通孔６ｃから吸気通路６の内周Ｘの接線ＴＬ方向かつ下方に延びる。また、排気循環通路１２は、吸気通路６に対し、吸気通路６の延設方向と直行する方向（本実施形態では上下方向Ｇおよび前後方向Ｑのいずれか一方向または上下方向Ｇおよび前後方向Ｑの間の斜め方向）にオフセット（変位）して配置される。このように、排気循環通路１２が接線ＴＬ方向に沿って延び、吸気通路６の延設方向と直行する方向にオフセットして配置されることによって、吸気通路６に発生する旋回流によって遠心分離された凝縮水が排気循環通路１２に押し戻されやすい。

【0041】

図５に示すように、排気循環通路１２は、湾曲部６ｈの外側に向かって延びる。より具体的には、少なくとも貫通孔６ｃの一部が湾曲部６ｈの下端近傍に配置される（図２参照）。排気循環通路１２は、貫通孔６ｃから下方かつ湾曲部６ｈが上方から右側Ｒに向けて湾曲する部分の径方向外側（本実施形態では下側）に向かって延びる。このように、排気循環通路１２が湾曲部６ｈの外側に向かって延びることによって、湾曲部６ｈ内に形成される吸気通路６の外側を流れる吸気の圧力によって凝縮水が排気循環通路１２に押し戻されやすい。この結果、吸気通路６に凝縮水が流入することを抑制しやすい。さらに、凝縮水は、吸気通路６に流入したとしても、吸気通路６から排気循環通路１２に押し戻されやすい。

【0042】

また、排気循環通路１２は、吸気通路６と鋭角を成すように吸気通路の上流に向かって接続される。より具体的には、図２に示すように、吸気通路６の略中央を通る仮想線である吸気通路中央線（二点鎖線Ｏａ参照）と、排気循環通路１２の略中央を通る仮想線である排気循環通路中央線（二点鎖線Ｏｅ参照）とがなす角度αが鋭角である。これによって、排気循環通路１２は、吸気通路６の吸気が流れる方向に逆らって接続され、排気循環通路１２を流れる排気循環ガスは、吸気通路６を流れる吸気の流れに逆らって鋭角に導入される。このため、排気循環ガスに含まれる排気循環ガスよりも比重が重い凝縮水は、吸気通路６を流れる吸気の圧力の影響を受けやすくなる。この結果、排気循環ガスに含まれる凝縮水が排気循環通路１２に向けて押し戻されやすい。

【0043】

図６に示すように、排気循環通路１２のニップル６ｂは、下方から直線的に延びる延設部６ｄと、延設部６ｄから貫通孔６ｃまでを曲線的に接続する曲部６ｅと、を有する。すなわち、図６の断面でみた場合、排気循環通路１２は、延設部６ｄのうち前後方向Ｑの前側Ｆにある内周面６ｆが吸気通路６の内周面６ｇと交差しないように配置される。排気循環通路１２は、延設部６ｄから貫通孔６ｃまでが曲部６ｅによって、内径が大きく変化することなく円滑に接続される。また、排気循環通路１２は、吸気通路６に突出することなく、貫通孔６ｃに接続される。排気循環通路１２をこのような配置とすることによって、吸気通路６に凝縮水が流入した場合であっても、凝縮水が排気循環通路１２に戻りやすい。本実施形態では、排気循環通路１２は、吸気通路６に対しシリンダブロック２側（本実施形態では、車両Ｃの前後方向Ｑの前側Ｆ）にオフセットして配置される。これによって、内燃機関１の後方にニップル６ｂが突出することなく、コンパクトに収まる。さらに、内燃機関１と車両Ｃのダッシュパネル（図示なし）との距離も確保しやすくなり、車両Ｃの衝突時の安全性が高くなる。

【0044】

また、排気循環ガスが曲部６ｅを通過する場合、排気循環ガスよりも比重が重い凝縮水は遠心分離され、曲部６ｅの内周面上部に衝突する。曲部６ｅの内周面上部に衝突した凝縮水は、自重によって曲部６ｅの内周面を伝い落ち、排気循環バルブ１４に向かう。これによって、凝縮水が吸気通路６に流入することを抑制できる。

【0045】

また、曲部６ｅは、過給機８のコンプレッサ８ｂの回転方向に沿って曲げられる。このため、旋回流によって遠心分離された凝縮水が排気循環通路１２のニップル６ｂに流れ込みやすい。これによって、凝縮水が排気循環通路１２に戻りやすい。

【0046】

排気循環バルブ１４は、排気循環通路１２上に配置される。排気循環バルブ１４は、吸気通路６に導入する排気循環ガスの量を調整するために設けられる。排気循環バルブ１４は、過給機８よりも下方に配置され、排気浄化装置１０とクランク軸延設方向（本実施形態では車幅方向Ｐ）に並んで配置される。

【0047】

冷却装置１６は、排気循環通路１２上に配置され、排気循環通路１２を流れる排気循環ガスを冷却液によって冷却する熱交換器である。本実施形態では、冷却装置１６は、冷却液が流れる通路を設けた四角柱形状のステンレスなどの金属部材によって形成され、入口側面１６ａと、出口側面１６ｂと、を含む。冷却装置１６は、第３通路１２ｃの周囲を覆い、第３通路１２ｃの周囲に冷却液を流すことで排気循環ガスを冷却する。本実施形態では、冷却装置１６は、第３通路１２ｃと溶接され、入口フランジ１６ｃから出口側面１６ｂまでが一体で形成される。

【0048】

冷却装置１６は、図２、図３、および図４に示すように、長手方向が車幅方向Ｐに沿って配置され、シリンダブロック２に固定される。冷却装置１６は、排気浄化装置１０に近づくにつれて入口側面１６ａがシリンダブロック２に近づくよう傾斜して配置される。すなわち、冷却装置１６は、入口側面１６ａが出口側面１６ｂよりも前後方向Ｑの前方Ｆになるように、冷却装置１６の長手方向が前後方向Ｑに傾斜して配置される。

【0049】

冷却装置１６の入口側面１６ａを含む一方側の部分は、排気浄化装置１０とシリンダブロック２の間に配置され、出口側面１６ｂを含む他方側の部分は、車両Ｃの後面からみて（内燃機関１の排気側側面からみて）過給機８と、排気浄化装置１０と、排気循環バルブ１４と、に囲まれる空間Ｓに配置される。このような空間Ｓからは、内燃機関１の上方と車両Ｃの図示しないエンジンフードの間を通過する走行風が、タービン８ａを通過したのち、通り抜ける。このとき排気浄化装置１０からの熱も走行風とともに持ち去られる。すなわち、空間Ｓは走行風を用いた冷却通路の一部となる。空間Ｓを抜けた走行風は、デファレンシャルギヤボックス２２の後方を通過して、車両Ｃの下部に抜ける。特に、本実施形態の内燃機関１は、排気集合部４ａがシリンダヘッド４に一体で形成され、排気集合部４ａの出口がタービン８ａに接続される。また、排気浄化装置１０は、過給機８に対してクランク軸延設方向の前側（本実施形態では車幅方向Ｐの右側）にオフセットして配置される。これによって、排気集合部４ａの代わりにエキゾーストマニホールドを用い、排気浄化装置１０がエキゾーストマニホールドに対しクランク軸延設方向にオフセットされず取り付けられる内燃機関（例えば、特許文献１の内燃機関）よりも、過給機８の下方の空間Ｓに走行風が流れやすい。

【0050】

冷却装置１６をこのような配置とすることで、冷却装置１６がコンパクトに配置できる。また、内燃機関１の冷態始動時においては、冷却装置１６を流れる冷却液は冷えた状態となっている。しかし、冷却装置１６が排気浄化装置１０の曲面に沿って配置されるため、冷却液が排気浄化装置１０から受熱し、冷却液の温度が上昇しやすい。一方、冷却装置１６の出口側面１６ｂは空間Ｓに配置されるため、内燃機関１の暖機後、車両Ｃの走行中は、走行風によって冷却され、冷却装置１６が過度に加熱されることを抑制できる。

【0051】

また、冷却装置１６は、クランク軸延設方向（本実施形態では、車幅方向Ｐと同じ方向）に沿って、排気循環バルブ１４、冷却装置１６、排気浄化装置１０の順に並んで配置される。すなわち、冷却装置１６は、車両Ｃの後面視では排気循環バルブ１４と、排気浄化装置１０との間に配置される。冷却装置１６は、冷却液によって冷却されるため、排気浄化装置１０から放出された熱が冷却装置１６によって遮断される。この結果、排気循環バルブ１４周囲の温度上昇を抑制できる。

【0052】

冷却装置１６の下方には、動力伝達装置の一例であるデファレンシャルギヤボックス２２が配置される。これによって、車両Ｃの下方から飛散する石などの飛散物はデファレンシャルギヤボックス２２に当たる。したがって、飛散物によって冷却装置１６が損傷することを防止できる。

【0053】

冷却液供給通路１８は、図４に示すように、シリンダヘッド４に取り付けられたサーモケース４ｃから分岐して冷却装置１６に接続され、冷却装置１６に冷却液を供給する。図２、図３および図４に示すように、冷却液供給通路１８は、排気循環バルブ１４の右側から後方側をとおり、前方へ向かって延びる。前方に向かって延びた冷却液供給通路１８は、冷却装置１６と排気浄化装置１０の間を通過して、冷却装置１６の入口側面１６ａ近傍に配置されるニップルに接続される。内燃機関１が冷態始動した場合、冷却液供給通路１８には冷えた冷却液が流れる。しかし、冷却液供給通路１８をこのような配置とすることで、冷却液が排気浄化装置１０から受熱し温まりやすい。

【0054】

冷却液排出通路２０は、図１に示すように、冷却装置１６の出口側面１６ｂ近傍からヒータ装置２４に接続される。すなわち、内燃機関１が冷態始動した場合、冷却液は、排気浄化装置１０の熱によって温められて、ヒータ装置２４に流れる。これによって、ヒータ装置２４が冷却液の熱を得やすくなり、室内が暖まるまでの時間を短くしやすい。すなわち、ヒータ性能が向上する。特に本実施形態では、過給機８は、タービン８ａを有するターボチャージャー型の過給機８である。このような、過給機８では、タービン８ａの熱容量が大きく、内燃機関１の始動時の熱がタービン８ａに奪われ、ヒータ性能が悪化しやすい。しかし、本実施形態の内燃機関１によれば、冷却装置１６が排気浄化装置１０から受熱することでヒータ性能が向上しやすい。

【0055】

また、近年の燃費規制の強化によって、吸気通路６に導入する排気循環ガスの導入量が増加しつつある。特に本実施形態の内燃機関１では、過給機８を有するため、過給機８の上流の吸気通路６に排気循環ガスを導入することで、過給機８の下流に排気循環ガスを導入するよりも多くの排気循環ガスを導入できる。しかし、大量の排気循環ガスを吸気に導入する場合、吸気温度の上昇を防止するため、排気循環ガスを冷却する必要がある。排気循環ガスを冷却すると、凝縮水も発生しやすい。さらに、凝縮水がコンプレッサ８ｂに付着すると、過給機８の故障の原因になりやすい。本実施形態の内燃機関１によれば、凝縮水が吸気通路６に流出することを抑制できるため、凝縮水がコンプレッサ８ｂに付着することを抑制しやすい。

【0056】

また、排気循環ガスの導入量が増加すると、排気循環通路１２の内径が絞られた場合における圧力損失も大きくなる。圧力損失が大きくなると、排気循環ガスが吸気通路６に導入し難くなる。しかし、本実施形態の内燃機関１によれば、延設部６ｄから貫通孔６ｃまでが曲部６ｅによって、内径が大きく変化することなく円滑に接続される。これによって、排気循環ガスの圧力損失が抑制される。この結果、排気循環ガスを吸気通路６に円滑に導入できる。

【0057】

以上説明した通り、本開示によれば、凝縮水が排気循環通路１２に戻りやすく、排気循環ガスを導入しやすい内燃機関１を提供できる。

【0058】

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0059】

（ａ）上記実施形態では、車両Ｃは、内燃機関１を横置きした前輪駆動型の配置を例に説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。内燃機関１、トランスミッション２１、およびデファレンシャルギヤボックス２２の配置は、例えば、クランク軸延設方向を車両Ｃの前後方向に配置し内燃機関１を縦置きした車両であってもよい。さらに、車両Ｃは、デファレンシャルギヤボックス２２に、後輪に動力を伝達するトランスファーを設けた４輪駆動車でもよい。また、デファレンシャルギヤボックス２２は、トランスミッション２１とデファレンシャルギヤを一体で形成したトランスアクスルの筐体の一部であってもよい。

【0060】

（ｂ）上記実施形態では、排気浄化装置１０は、三元触媒が塗布される触媒部１０ａを例に用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。排気浄化装置１０は、煤を吸着するガソリンパーティキュレートフィルター、またはディーゼルパーティキュレートフィルターなどの装置であってもよい。

【0061】

（ｃ）上記実施形態では、排気循環通路１２を複数の通路に分割する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。排気循環通路１２は、排気浄化装置１０の出口管１０ｃから吸気通路６までを接続させるように設けられればよい。また、排気循環通路１２の各通路に用いた材料は、これに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。

【0062】

（ｄ）上記実施形態では、入口側面１６ａがシリンダブロック２と、排気浄化装置１０の触媒部１０ａとの間に配置され、出口側面１６ｂが空間Ｓに配置される例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。少なくとも、冷却装置１６の入口側面１６ａを含む側（一方側）が、シリンダブロック２と、排気浄化装置１０の触媒部１０ａとの間に配置され、冷却装置１６の残りの部分（他方側）が、空間Ｓに配置されればよい。

【符号の説明】

【0063】

１：内燃機関，２：シリンダブロック
２ａ：シリンダ，２ｂ：クランク軸
６：吸気通路，８：過給機，１０：排気浄化装置，１２：排気循環通路
１４：排気循環バルブ，
１６：冷却装置，１６ａ：入口側面，１６ｂ：出口側面
１８：冷却液供給通路
２２：デファレンシャルギヤボックス（動力伝達装置の一例）
２４：ヒータ装置，Ｃ：車両
Ｇ：上下方向（シリンダ延設方向）
Ｐ：車幅方向（クランク軸延設方向）
Ｑ：前後方向
Ｓ：空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】