特開2016-216040(P2016-216040A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(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】特開2016-216040(P2016-216040A)
(43)【公開日】2016年12月22日
(54)【発明の名称】車両
(51)【国際特許分類】
   B60K 15/063 20060101AFI20161125BHJP
   F01N 3/08 20060101ALI20161125BHJP
   B01D 53/94 20060101ALI20161125BHJP
   B60K 15/04 20060101ALI20161125BHJP
   B60K 15/05 20060101ALI20161125BHJP
   B60K 13/04 20060101ALI20161125BHJP
【FI】
   B60K15/063 AZAB
   F01N3/08 B
   B01D53/94 400
   B01D53/94 222
   B60K15/063 Z
   B60K15/04 D
   B60K15/05 Z
   B60K15/04 Z
   B60K13/04 A
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2016-148734(P2016-148734)
(22)【出願日】2016年7月28日
(62)【分割の表示】特願2012-273419(P2012-273419)の分割
【原出願日】2012年12月14日
(71)【出願人】
【識別番号】000176811
【氏名又は名称】三菱自動車エンジニアリング株式会社
(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】100174366
【弁理士】
【氏名又は名称】相原 史郎
(72)【発明者】
【氏名】志和池 博史
(72)【発明者】
【氏名】木村 洋之
【テーマコード(参考)】
3D038
3G091
4D148
【Fターム(参考)】
3D038CA12
3D038CA17
3D038CA37
3D038CB01
3D038CC14
3D038CD09
3D038CD13
3D038CD14
3G091AA02
3G091AA18
3G091AB05
3G091CA17
4D148AA06
4D148AB02
4D148AB03
4D148AC03
4D148AC04
4D148CC38
4D148CC61
(57)【要約】
【課題】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。
【解決手段】
エンジン(2)の燃料を貯留する燃料タンク(13)と、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(11)とを備え、燃料タンクと還元剤タンクを車両の左右方向に並べて配置し、燃料タンク側の車両側面に燃料タンク用補給口(15)と還元剤タンク用補給口(14)を設けた。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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ることを特徴とする車両。
【請求項2】
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請求項1に記載の車両。
【請求項3】
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2に記載の車両。
【請求項4】
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3に記載の車両。
【請求項5】
前記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4の何れかに記載の車両。
【請求項6】
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5の何れかに記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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)と水(HO)に分解し無害化する。
【0003】
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。
【0004】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−62841号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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ることを特徴とする。
【0010】
また、請求項2の車両は、請求項1において、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。
【0011】
また、請求項3の車両は、請求項2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4の車両は、請求項3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。
【0012】
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、前記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6の車両は、請求項1から5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。
【発明の効果】
【0013】
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。
【0014】
請求項2の発明によれば、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3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。
【0015】
請求項4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5の発明によれば、前記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。
【0016】
請求項6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。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の実施形態に係る車両の下面図である。
図2】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。
図3】本実施形態に係るタンクユニットの縦断面図である。
図4】本実施形態に係るタンクユニットの左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【符号の説明】
【0034】
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
図1
図2
図3
図4