JP4924352B2 - 車両の排気浄化装置配設構造 - Google Patents
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図1は本実施形態に係る排気浄化装置を備えた自動車の車体フロアの下面側を示す底面図(下方から見て示した図)、図2は図1における車体後部を拡大して示す部分拡大底面図、図3は車体後部における前記車体フロアの上面側を示す平面図である。また、図4は図1におけるA−A線に沿った断面図、図5は図3におけるB−B線に沿った部分断面図、図6は図1におけるC−C線に沿った部分断面図、図7は図1におけるD−D線に沿った部分断面図である。
前記動力伝達系は、基本的には、従来公知のものと同様の構成を備えており、前記エンジンユニット20は、例えばディーゼルエンジンとされた内燃機関(エンジン)とトランスミッションとを一体的に連結して構成され、このトランスミッションの出力がプロペラシャフト25を介してリヤ・デファレンシャル装置26に伝達され、このリヤ・デファレンシャル装置26から、左右のドライブシャフト27(図2参照)をそれぞれ介して左右のホイールサポート28に伝達されることで左右の後輪29(後述する図8(a)〜図8(c)参照)が駆動される。
車両走行中は、このトンネル空間4Sを吹き抜ける床下走行風(図7における破線矢印Wd参照)により、プロペラシャフト25,リヤ・デファレンシャル装置26などの動力伝達系の構成要素、及びエンジン排気系の構成要素を効果的に冷却することができる。
左右のリヤサイドフレーム6の略中間で、若干何れか一方に(例えば車体左方に)偏った箇所には、リヤサイドフレーム6と略平行に車体前後方向へ延びるセンタフレーム7が配設されている。このセンタフレーム7の後端も、前記リヤエンドパネル9を介してリヤバンパ16に結合されている。
前記ロアクロスメンバ11よりも所定距離だけ隔てた前方には、車幅方向へ延びる中間クロスメンバ13が左右のリヤサイドフレーム6間を掛け渡すようにして配設されている。この中間クロスメンバ13と前記ロアクロスメンバ11の間に燃料タンク51が配置されている。
燃料タンク51に燃料を給油する給油管54(図2参照)は、燃料タンク51の後部から導出され、車体1の後部の左側面に設けられて車室外に開口する給油口56を有する給油部55(図3参照)に至るまで延設されている。この給油部55は、車室後端を車室外に開放する(つまり、車室内と車室外とを連通させる)リヤ開口部10の近傍に位置している。このリヤ開口部10は、リヤゲート17(図5,図6参照)によって開閉可能に覆われている。
より好ましくは、前記リヤクロスメンバ33の車幅方向における中央には、平面視で、その中心が後方へ膨出するように湾曲した後方湾曲部33bが形成されている。この後方湾曲部の作用については、後述する。
エンジン排気系は、図1に示されるように、動力伝達系のプロペラシャフト25に略沿うようにして車体前後方向に延設されており、基本的には、尿素水溶液を還元剤に用いる排気浄化装置を設けた従来公知のものと同様に構成され、エンジンの排気ポートから下流側へ順番に、第1排気管61、上流側触媒ユニット62、第2排気管63、下流側触媒ユニット64、第3排気管65、サイレンサ66、第4排気管67を備えている。
このため、フロアパネル2の下方に保持された還元剤タンク71(尿素タンク)から尿素配管72が導かれ、その端末が第2排気管63の分岐管63bに繋ぎ込まれている。この尿素配管63の接続端末は、より好ましくは、前記分岐管63b内に備えられた噴射ノズル(不図示)に接続されている。具体的には図示しなかったが、前記尿素タンク71内にはポンプが内蔵されており、このポンプの吐出作用により、尿素水溶液が尿素配管72を通じて送給され、第2排気管63内の下流部分に噴射供給される。
尿素水溶液は、アンモニアに比して、比較的毒性や刺激臭が低く、また、常温時に液体であるので、取り扱いが比較的容易である。つまり、この場合、エンジン排気に含まれるNOX成分を浄化するための還元物質(アンモニア)が、該還元物質よりも低毒性で且つ燃料よりも難燃性の還元剤(尿素水溶液)を熱分解して生成され、この生成した還元物質を用いて排気浄化が行われることになる。
前記尿素タンク71及び尿素配管72を含む尿素供給系と、尿素水溶液が供給される第2排気管63と、前記下流側触媒ユニット64とで、本実施形態に係る排気浄化装置70が構成されている。
すなわち、尿素タンク71は、フロアパネル2の下方において車体後部のサスペンション・アッセンブリのサブフレーム31と後端クロスメンバ8の間で、排気系のサイレンサ66と車幅方向に所定の隙間Gを隔てて配置されている。従って、中間クロスメンバ13とロアクロスメンバ11の間に配置された燃料タンク51よりも、かなり後方に位置している。
前記尿素タンク71は、例えば合成樹脂製で、少なくとも排気系(この場合サイレンサ66)に対面する右側の略全面と下面とがカバー体73(インシュレータ)で覆われている。該カバー体73は、例えばアルミニウム製の板材を用いて、図4〜図6に示すように、より好ましくは、下方に凹んだ所謂「たらい」状に形成され、尿素タンク71の下側全面と側面の大部分が前記カバー体73で覆われている。
従って、尿素タンク71が万一破損してタンク71内の尿素水溶液が漏れ出たとしても、この漏れ出た尿素水溶液が直接に排気系に飛散することが防止され、尿素素溶液の熱分解によりアンモニアを発生させることが抑制される。
一方、図1,図2,図4及び図5から分かるように、尿素タンク71の左端近傍部分は、リヤサイドフレーム6の下側に位置し、弾性を有するクッション材(不図示)を介して、該リヤサイドフレーム6の下面に当接している。また、尿素タンク71の中央の前端部分は、リヤサイドフレーム6とセンタフレーム7との間に掛け渡して設けられたガセット14の下方に位置している。そして、左側の支持バンド74の後端はリヤサイドフレーム6の下面に固定され、前端は前記ガセット14の下面にネジ部材77(図5参照)を用いて固定されている。
また、特に、尿素タンク71とカバー体73とは共に、車体1に対して揺動を許容する前記支持バンド74を介して支持されているので、仮に支持バンド74が破断した場合でも、尿素タンク71はカバー体73と一緒に落下し、尿素水溶液がカバー体73の外側へ飛散することが防止される。
このガイド部材91は、例えば、前記サスペンション・アッセンブリのサブフレーム31に取り付けられるダイナミックダンパ44のケース体を利用して構成され、平面視において、前方へ向かうに連れて拡開するテーパを形成する左右の斜面部91aと、これら斜面部91aの基点から後方へ所定長さだけ伸びる平板状の後端片91bとを有している。
従って、後突により尿素タンク71が万一破損してタンク71内の尿素水溶液が漏れ出たとしても、この漏れ出た尿素水溶液がサイレンサ66に降り掛かることが有効に抑制される。
図8(a),(b),(c)は、前記サブフレーム31の形状を利用した尿素タンク71の潰れモード制御を説明する一連の説明図で、図8(a)は通常状態における尿素タンク71を示す底面図、図8(b)は大衝突時の尿素タンク71の潰れモードを示す底面図、また、図8(c)は軽衝突時の尿素タンク71の潰れモードを示す底面図ある。
一方、尿素タンク71が前記リヤクロスメンバ33に大荷重を及ぼす大衝突時(衝突荷重F1)にあっては、図(b)に示すように、尿素タンク71は大きなダメージを受けることになるが、この場合には、前記リヤクロスメンバ33の車幅方向における中央部分の前側がリヤ・デファレンシャル装置26の後端部に当接し、リヤクロスメンバ33の左右両端側が前方へ移動するようにリヤクロスメンバ33が折れ曲がるので、前動する尿素タンク71とサイレンサ66とは、少なくとも一方が他方に対して車幅方向へ離間する方向へ案内されることになる。従って、尿素タンク71とサイレンサ66との間の車幅方向の前記隙間部Gの直前方に前記ガイド部材91を設けた場合と類似の作用効果を奏することができる。
図3に示すように、燃料タンク51の給油口56を有する給油部55は、前述のように、車体1の後部の左側面に設けられており、この給油部55は、給油口56を開閉するキャップ57を有し、車室後端において車室内と車室外とを連通させるリヤ開口部10の近傍に位置している。
更に、フロア側開口部85にもキャップ86が備えられることにより、注入口81から尿素水溶液が漏れ出て車室内へ侵入することを更に確実に防止できる。また、フロアパネル2の下方から車室内へ外気や泥水が侵入することも防止できる。
2 フロアパネル
10 リヤ開口部
17 リヤゲート(開閉体)
51 燃料タンク
56 給油口
70 排気浄化装置
71 尿素タンク
73 カバー体
74 支持バンド
81 注入口
82 注入筒
83 タンク側開口部
84 タンク側キャップ
85 フロア側開口部
86 フロア側キャップ
87 (フロア側開口部とタンク側開口部の間の)空間部
88 被覆カバー
Claims (10)
- 車室外に開口する給油口を有する燃料タンクと、排気浄化に用いる還元剤を貯蔵する還元剤タンクとを搭載した車両の排気浄化装置配設構造であって、
前記還元剤タンクは車室外に配設され、該還元剤タンクの注入口は車室内に設けられている、ことを特徴とする車両の排気浄化装置配設構造。 - 前記注入口は、車室内外方向において、車室内壁の前記還元剤タンクに対面する位置に配設されている、ことを特徴とする請求項1に記載の車両の排気浄化装置配設構造。
- 前記還元剤タンクはフロアパネルの下方に配設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の排気浄化装置配設構造。
- 前記還元剤タンクは車体に対して揺動を許容する支持部材を介して支持され、前記注入口は揺動許容手段を有している、ことを特徴とする請求項3に記載の車両の排気浄化装置配設構造。
- 前記注入口は、車体側開口部と、該車体側開口部から離間したタンク側開口部とを備え、該タンク側開口部には蓋が備えられている、ことを特徴とする請求項4に記載の車両の排気浄化装置配設構造。
- 前記車体側開口部にも蓋が備えられていることを特徴とする請求項5に記載の車両の排気浄化装置配設構造。
- 前記車体側開口部と前記タンク側開口部の間の空間部が柔軟性のある被覆カバーで覆われ、該被覆カバーは前記各開口部をそれぞれ形成する各部材よりも脆弱に構成されている、ことを特徴とする請求項5又は6に記載の車両の排気浄化装置配設構造。
- 前記還元剤タンクの注入口の近傍に、車室内と車室外とを連通させる開口部と、該開口部を開閉可能に覆う開閉体と、前記給油口とが設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の車両の排気浄化装置配設構造。
- 前記還元剤タンクは車体後部の荷室フロアの下方に吊り下げ状態で支持されており、前記給油口は車体後部の側面に設けられ、前記開閉体は前記荷室の開口部を開閉可能に覆う、ことを特徴とする請求項8に記載の車両の排気浄化装置配設構造。
- 前記還元剤は、常温時に液体である尿素系化合物である、ことを特徴とする請求項1に記載の車両の排気浄化装置配設構造。
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