JP6195095B2

JP6195095B2 - 車両

Info

Publication number: JP6195095B2
Application number: JP2016148734A
Authority: JP
Inventors: 博史志和池; 洋之木村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: JP2016216040A

Description

本発明は、車両に係り、特に燃料タンクと還元剤タンクを搭載した車両に関する。

近年、車両に搭載されたエンジンの排気浄化装置として、尿素水を用いた尿素還元式ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction：選択的触媒還元）装置が採用されているものがある。尿素還元式ＳＣＲ装置は、排気通路に還元触媒を備え、還元触媒の上流側に還元剤である尿素水を噴射して、尿素水からアンモニアを発生させ、当該アンモニアと排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を還元触媒にて触媒還元反応させることにより窒素（Ｎ_２）と水（Ｈ_２Ｏ）に分解し無害化する。

このような尿素還元式ＳＣＲ装置において、尿素水は、車両に搭載された尿素水タンクに貯留される。
また、エンジンを備えた車両には、燃料を貯留する燃料タンクが搭載されている。このような尿素水タンクや燃料タンクは、車両に搭載される機器としては比較的大きいものであるため、従来からその配置に工夫がなされてきた。

例えば、特許文献１では、燃料タンクの上部に尿素水タンクを配置した構造が開示されている。

特開２００９−６２８４１号公報

しかしながら、上記特許文献１のように尿素水タンクを燃料タンクの上部に配置した場合、燃料タンクの容量が尿素水タンクの容量分減少してしまう。また、尿素水タンクの容量も十分に確保できない虞がある。
乗用車では、通常、比較的スペースを大きく確保可能な後輪の前側のフロア下方に燃料タンクを配置することが多い。更に、ＦＲ車や四輪駆動車のようにフロア下方にプロペラシャフトが設置されている場合には、プロペラシャフトを挟んで左右に尿素水タンク及び燃料タンクを並べて設置することが、各タンクの容量を極力多く確保するのに有効である。

また、車両に尿素水タンク及び燃料タンクを搭載した場合、例えばガソリンスタンドで尿素水及び燃料の両方を容易に補給できるように、燃料の補給口と尿素水の補給口を車両の左右いずれか同一側に設けることが望ましい。
したがって、上記のようにプロペラシャフトを挟んで左右に尿素水タンク及び燃料タンクを並べて設置した車両では、補給口から左右反対側のタンクへ尿素水または燃料を導入する配管を、補給口側のタンクを横切って配置しなければならなくなる。この場合、例えば燃料を導入する配管を長くすることで外的要因にて破損する可能性が高くなる、といった問題点がある。

本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、還元剤を貯留する還元剤タンクと燃料を貯留する燃料タンクが車両左右に並べて配置され、補給の容易性を損なわずに、安全性を向上させることが可能な車両を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の車両は、エンジンの燃料を貯留する燃料タンクと、前記エンジンの排気中の窒素酸化物を還元反応させて浄化する液体の還元剤を貯留する還元剤タンクとを備え、前記燃料タンクと前記還元剤タンクを車両の左右方向に並べて配置し、前記燃料タンク側の車両側面に燃料タンク用補給口と還元剤タンク用補給口を設け、車両の前後方向に延びる排気通路を備え、前記排気通路は、前記還元剤により排気中の窒素酸化物を浄化する還元触媒と前記還元触媒の上流側に還元剤を噴射する還元剤噴射弁とを有し、前記燃料タンクと前記還元剤タンクは前記排気通路を挟むように配置されるとともに前記還元剤タンクの車両前方に前記還元触媒と前記還元剤噴射弁が位置していることを特徴とする。

また、請求項２の車両は、請求項１において、前記排気通路に沿って前記燃料タンクと前記還元剤タンクに挟まれるようにプロペラシャフトが配置され、前記排気通路は前記還元剤タンク側に位置し、前記プロペラシャフトは前記燃料タンク側に位置することを特徴とする。
また、請求項３の車両は、請求項２において、前記燃料タンクは前記プロペラシャフトの上方まで延びていることを特徴とする。

また、請求項４の車両は、請求項１から３の何れかにおいて、前記燃料タンク用補給口と前記還元剤タンク用補給口は、並べて配置されていることを特徴とする。
また、請求項５の車両は、請求項１から４の何れかにおいて、左右一対のサイドフレームが設けられ、前記燃料タンクと前記還元剤タンクは前記サイドフレームの間に配置されることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、車両の左右方向に並べて還元剤タンクと燃料タンクを配置し、燃料タンク側の車両の左右側面に燃料タンク用補給口及び還元剤タンク用補給口が備えられるので、還元剤及び燃料の補給を車両の左右同一側から行うことができ、還元剤及び燃料の補給性の向上を図ることができる。
また、車両の給油口に近い側に燃料タンクが配置されるので、可燃性の高い燃料の補給経路を短くして安全性を高めることができる。

また更に、還元剤タンクの車両前方に還元触媒と還元剤噴射弁が位置しているので、還元剤タンクとＳＣＲシステムを近い位置に配置でき、更に、還元触媒や還元剤噴射弁といったＳＣＲシステムの熱源を燃料タンクから遠ざけ、安全性を向上させることができる。
請求項２の発明によれば、プロペラシャフトに沿って車両の前後方向に延びる排気通路が、プロペラシャフトに対して還元剤タンク側に配置されるので、高熱となる虞のある排気通路と燃料タンクとを極力遠ざけ、安全性を向上させることができる。

請求項３の発明によれば、燃料タンクの上部が、プロペラシャフトの上方まで車両左右方向に延びているので、プロペラシャフトの上方のスペースを利用して燃料タンクを拡大して容量を増加させることができる。
請求項４の発明によれば、前記燃料タンク用補給口と前記還元剤タンク用補給口が、並べて配置されていることで、同じ位置で補給でき、補給性が向上する。

請求項５の発明によれば、前記燃料タンクと前記還元剤タンクを前記サイドフレームの間に配置されることで、フレームに囲まれ、タンクが潰れにくくなり、安全性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る車両の下面図である。本発明の実施形態に係るタンクユニットの構造を示す上面図である。本実施形態に係るタンクユニットの縦断面図である。本実施形態に係るタンクユニットの左側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両１の下面図である。
図１に示すように、本実施形態の車両１は、走行駆動源としてディーゼルエンジン（以下、エンジン２という）を車体３の前部に搭載した乗用車であり、エンジン２の駆動力によって後輪４が駆動可能なように、車体３の左右方向中央部を前後方向に延びるプロペラシャフト５が備えられている。

また、車両１には、エンジン２の排気浄化装置として、尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システムが搭載されている。
尿素ＳＣＲシステムは、エンジン２の排気通路（排気管７）に設けられたＳＣＲ触媒８と、ＳＣＲ触媒８の上流側の排気管７内に尿素水（還元剤）を噴射する還元剤噴射弁１０を備えている。

排気管７内に噴射された尿素水は、加水分解してアンモニアを発生する。
ＳＣＲ触媒８は、尿素水から発生したアンモニアにより排気中のＮＯx(窒素酸化物)を窒素と水に分解する機能を有する公知の触媒である。
ＳＣＲ触媒８から排出された排気は、プロペラシャフト５に沿って設けられた排気管７を通過して車両後部に排出される。なお、排気管７は、プロペラシャフト５の車両右側に配置されている。

還元剤噴射弁１０には、車両１に搭載された尿素水タンク１１（還元剤タンク）に貯留された尿素水が供給される。尿素水タンク１１は、車両１の後輪４の前側、かつ車室のフロア１２の下方に搭載されている。
また、車両１の後輪４の前側、かつ車室のフロア１２の下方には、エンジン２の燃料を貯留する燃料タンク１３が搭載されている。

尿素水タンク１１及び燃料タンク１３は、車両１のシャシフレームの間、詳しくは左右一対のサイドフレームの間で、プロペラシャフト５及び排気管７を左右に挟むように配置されている。
尿素水タンク１１への尿素水の給水口１４（還元剤タンク用補給口）と燃料タンク１３への燃料の給油口１５（燃料タンク用補給口）は、車体３の左側面１６に並べて、左後輪４ａの上部に設けられている。

尿素水タンク１１の左側端部には、尿素水タンク１１内に尿素水を導入する尿素水配管１７が設けられ、当該尿素水配管１７と給水口１４とは給水ホース１８により接続されている。また、燃料タンク１３の左側部には、燃料タンク１３内に燃料を導入する燃料配管１９が設けられ、当該燃料配管１９と給油口１５とは燃料ホース２０により接続されている。

図２は、タンクユニット２１の形状を示す上面図である。図３は、タンクユニット２１の縦断面図である。図４は、タンクユニット２１の左側面図である。
図２、３に示すように、尿素水タンク１１及び燃料タンク１３は、一体となってタンクユニット２１を構成している。
尿素水タンク１１と燃料タンク１３は、上部がプロペラシャフト５の上方で接続されている。燃料タンク１３は、その右側上部がプロペラシャフト５を越えるまで車両右方に延長しており、プロペラシャフト５の上方にも燃料を貯留可能な空間を有している。

また、尿素水タンク１１の前後方向中央部の上部が車両左方向へ延びて、矩形筒状の導入部２２が形成されている。導入部２２は、燃料タンク１３の左側面と略同一の位置まで先端部２２ａが車両左方向へ延びており、底壁２２ｂが車両左方から右方、即ち導入部２２の先端部２２ａから尿素水タンク１１に向かって下方へ傾斜している。そして、この導入部２２の先端部２２ａに尿素水配管１７が設けられている。したがって、尿素水配管１７に尿素水を供給すると、導入部２２内を通過して、尿素水タンク１１の車両右側の本体部内に導入されるようになっている。なお、この導入部２２の底壁２２ｂは、車両左側を下方とする許容角度の傾斜地に車両１を駐車した場合でも、尿素水が導入部２２の先端部２２ａから車両右側の尿素水タンク１１の本体部内に流入するように傾斜角が設定されている。

また、図３、４に示すように、燃料タンク１３の上面と尿素水タンク１１の上面とは、上下方向で略同一に位置しており、フロア１２の下面近傍まで上方に位置している。
尿素水タンク１１の導入部２２は、燃料タンク１３の上壁に設けた凹み１３ａに挿入されて一体となって燃料タンク１３に固定されている。導入部２２の上面とその前後の燃料タンク１３の上面とが略面一になっている。

以上のような構成により、本実施形態の車両１では、後輪４の前側のフロア１１下部のスペースに尿素水タンク１１及び燃料タンク１３が搭載されている。尿素水タンク１１及び燃料タンク１３は、車両左右方向中央部を前後方向に延びるプロペラシャフト５を挟んで、左右に並ぶように配置されており、車両１の空いたスペースを利用して容量を大きく確保することが可能となっている。

特に、本実施形態では、尿素水タンク１１と燃料タンク１３とが接続してタンクユニット２１として一体的に構成されているので、尿素水タンク１１と燃料タンク１３との間の隙間を埋めて夫々のタンク１１、１３の容量を大きく確保することができる。
また、給水口１４から車両左右反対側の尿素水タンク１１へ尿素水を導入する導入部２２が設けられているので、上記のように尿素水タンク１１及び燃料タンク１３をプロペラシャフト５を挟んで車両の左右に並ぶように配置しているにもかかわらず、尿素水タンク１１に尿素水を補給する給水口１４と、燃料タンク１３に燃料を補給する給油口１５とを、車体３の左側面１６に並べて配置することができる。これにより、尿素水と燃料の両方を車両１の左右同一側から補給することができ、補給性を向上させることができる。

また、導入部２２が燃料タンク１３の上面に埋め込まれて配置されるので、燃料タンク１３を導入部２２より下方に配置する場合よりも燃料タンク１３の容量を増加させることができる。また、導入部２２が燃料タンク１３の上面に固定されることから、導入部２２の先端部２２ａを車体３に固定する支持部材を新たに設ける必要がなく、車体３の構造の簡素化を図ることができる。

また、燃料タンク１３の上部がプロペラシャフト５の上方まで車両右方に延びているので、プロペラシャフト５の上方のスペースを利用して燃料タンク１３の容量を増加させることができる。一般的に尿素水よりも燃料の方が多く消費されるので、燃料タンク１３の容量を増加させることで、燃料及び尿素水の補給間隔を有効的に延長させることができる。

また、本実施形態では、車両左右方向に並んで配置された尿素水タンク１１及び燃料タンク１３のうち、給油口１５に近い車両左側に燃料タンク１３が配置されるので、可燃性の高い燃料の補給経路を短くして安全性を高めることができる。
更に、本実施形態の車両１では、プロペラシャフト５に沿って尿素水タンク１１側である車両右側に排気管７が配置されている。これにより、高熱になる虞のある排気管７を燃料タンク１３から極力遠ざけて、安全性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、導入部２２が燃料タンク１３の前後方向中央部を左右に横切るように配置されているが、当該中央位置から前後にオフセットした位置を横切るように導入部２２を配置してもよい。
また、上記実施形態では、給水口１４及び給油口１５側である車両左側に燃料タンク１３を配置し、給水口１４及び給油口１５側とは反対側に尿素水タンク１１を搭載しているが、尿素水タンク１１と燃料タンク１３とを左右逆に配置したものでもよい。

また、ＦＦ車のようにプロペラシャフト５のない車両にも、本願発明を適用可能である。この場合、プロペラシャフト５のスペースを利用して燃料タンク１３や尿素水タンク１１を拡大し、更なる容量増加を図ってもよい。
また、以上の実施形態では、還元剤として尿素水を用いており尿素水タンク１１を車両１に搭載しているが、尿素水以外の液体の還元剤を貯留するタンクを搭載する車両であっても、本願発明を適用することができる。

１車両
２エンジン
５プロペラシャフト
７排気管（排気通路）
１１尿素水タンク(還元剤タンク)
１３燃料タンク
１４給水口（還元剤タンク用補給口）
１５給油口（燃料タンク用補給口）
２１タンクユニット
２２導入部

Claims

エンジンの燃料を貯留する燃料タンクと、
前記エンジンの排気中の窒素酸化物を還元反応させて浄化する液体の還元剤を貯留する還元剤タンクとを備え、
前記燃料タンクと前記還元剤タンクを車両の左右方向に並べて配置し、前記燃料タンク側の車両側面に燃料タンク用補給口と還元剤タンク用補給口を設け、
車両の前後方向に延びる排気通路を備え、
前記排気通路は、前記還元剤により排気中の窒素酸化物を浄化する還元触媒と前記還元触媒の上流側に還元剤を噴射する還元剤噴射弁とを有し、
前記燃料タンクと前記還元剤タンクは前記排気通路を挟むように配置されるとともに前記還元剤タンクの車両前方に前記還元触媒と前記還元剤噴射弁が位置していることを特徴とする車両。
前記排気通路に沿って前記燃料タンクと前記還元剤タンクに挟まれるようにプロペラシャフトが配置され、
前記排気通路は前記還元剤タンク側に位置し、前記プロペラシャフトは前記燃料タンク側に位置することを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記燃料タンクは前記プロペラシャフトの上方まで延びていることを特徴とする請求項２に記載の車両。
前記燃料タンク用補給口と前記還元剤タンク用補給口は、並べて配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の車両。
左右一対のサイドフレームが設けられ、
前記燃料タンクと前記還元剤タンクは前記サイドフレームの間に配置されることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の車両。