JP2012236502A - 車両用添加剤タンクの配置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】走行中の跳ね石や衝突時の破損などからの保護のさらなる向上を実現できる車両用添加剤タンクの配置構造を提供することにある。
【解決手段】ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の微粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、前記パティキュレートフィルタで捕集された微粒子状物質の燃焼温度を低減する添加剤を貯蔵する添加剤タンク１５とを備えた車両用添加剤タンクの配置構造であって、添加剤タンク１５が、車体骨格をなす左右のサイドメンバ２１ａ，２１ｂに固定されるフロアパネル２２と、左右のサイドメンバ２１ａ，２１ｂに架設されるクロスメンバ１１との間に配置されるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用添加剤タンクの配置構造に関する。

ディーゼルエンジンなどからの排気ガスを排出する排気管には、排気ガス中の煤などのパティキュレートマター（Particulate Matter；以下、微粒子状物質と称す）を捕集するパティキュレートフィルタ（Diesel particulate filter；以下、フィルタと称す）が設けられている。フィルタで捕集した微粒子状物質を、排気ガスの熱を利用して燃焼除去している。

上述したフィルタにおける微粒子状物質の燃焼温度は５５０℃と高温である。ところが、運転開始直後や低速走行時などにおいては排気ガスの温度（排気温度）が５５０℃よりも低温である。そこで、フィルタ上に、またはフィルタの排気ガス流通方向上流側に、未燃燃料により酸化反応し、この反応で発熱する酸化触媒を設け、排気ガスが低温である場合には、ポスト噴射（排気行程噴射）を行って未燃燃料（ＨＣ）を排気ガスに供給し、酸化触媒で酸化反応を生じさせて、排気ガスを昇温するようにしている。しかし、前記ポスト噴射は、走行のためではなくフィルタでの微粒子状物質の処理にて燃料を消費することになるため、燃費を悪化させる要因となっている。

一方、燃料中に酸化セリウム（ＣｅＯ）などの添加剤（触媒）を添加することにより、フィルタでの微粒子状物質の燃焼温度を４５０℃まで下げる技術が開発されている。このような技術を用いることにより、上記のポスト噴射での燃料の噴射量を低減したりポスト噴射の回数を低減したりすることができ、燃費の悪化の抑制に有効である。

上述した添加剤は添加剤タンクに貯蔵される。添加剤タンクは、例えばフロアパネルの下面側などに配置される。

特開平６−１９３４２７号公報（例えば、明細書の段落［００１４］など参照）

引火性の溶媒を含む添加剤タンクをフロアパネルの下面側に配置した場合には、前記添加剤タンクを走行中の跳ね石や衝突時の破損などから保護する必要があり、添加剤タンクを保護することができるレイアウトまたはプロテクタなどを取り付けるなどの対策が必要となる。これにより添加剤タンクを保護することができるものの、添加剤タンクの保護のさらなる向上が求められていた。

以上のことから、本発明は上述したような問題を解決するために為されたものであって、走行中の跳ね石や衝突時の破損などからの保護のさらなる向上を実現できる車両用添加剤タンクの配置構造を提供することを目的としている。

前述した課題を解決する本発明に係る車両用添加剤タンクの配置構造は、ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の微粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、前記パティキュレートフィルタで捕集された微粒子状物質の燃焼温度を低減する添加剤を貯蔵する添加剤タンクとを備えた車両用添加剤タンクの配置構造であって、前記添加剤タンクが、車体骨格をなす左右のサイドメンバに固定されるフロアパネルと、前記左右のサイドメンバに架設されるクロスメンバとの間に配置されることを特徴とする。

前述した課題を解決する本発明に係る車両用添加剤タンクの配置構造は、上述した車両用添加剤タンクの配置構造であって、前記クロスメンバが、車幅方向に延在する前横部と、前記前横部よりも車両後方側に且つ前記前横部よりも下方側に配置され車幅方向に延在する後横部と、前記前横部と前記後横部に連結され車両前後方向に延在する左右の連結部とで井形状をなしていることを特徴とする。

前述した課題を解決する本発明に係る車両用添加剤タンクの配置構造は、上述した車両用添加剤タンクの配置構造であって、前記添加剤タンクが車幅方向略中央に配置されることを特徴とする。

前述した課題を解決する本発明に係る車両用添加剤タンクの配置構造は、上述した車両用添加剤タンクの配置構造であって、前記添加剤タンクが前記フロアパネルの下面部に固定され、かつ路面に対して前記クロスメンバの上方に配置されることを特徴とする。

本発明に係る車両用添加剤タンクの配置構造によれば、添加剤タンクが路面に対してクロスメンバの上方に配置されることとなり、走行中の跳ね石や衝突時の破損などからの添加剤タンクの保護のさらなる向上を実現できる。

本発明の第１の実施例に係る車両用添加剤タンクの配置構造の下面図である。 本発明の第１の実施例に係る車両用添加剤タンクの配置構造の後面図である。 本発明の第１の実施例に係る車両用添加剤タンクの配置構造の断面図である。 本発明の第１の実施例に係る車両用添加剤タンクの配置構造における添加剤タンクの説明図である。 本発明の第１の実施例に係る車両用添加剤タンクの配置構造の説明図であって、図５（ａ）にフロアパネルを配置した状態を示し、図５（ｂ）にフロアパネルを外した状態を示す。 本発明の第１の実施例に係る車両用添加剤タンクの配置構造の衝突シミュレーション結果を示す図である。

以下に、本発明に係る車両用添加剤タンクの配置構造を実施するための形態について、実施例にて説明する。

本発明の第１の実施例に係る車両用添加剤タンクの配置構造について、図１〜図６に基づいて具体的に説明する。

図１〜図５に示すように、車幅方向の両側には、車体骨格をなし車両前後方向に延在する左右のサイドメンバ２１ａ，２１ｂが設けられる。左右のサイドメンバ２１ａ，２１ｂにフロアパネル（リアフロアパネル）２２が固定される。フロアパネル２２下部前方の車幅方向略中央には、ディーゼルエンジンと変速機で構成される駆動装置（図示せず）と、駆動装置から後方に延在するプロペラシャフト２３が配置される。プロペラシャフト２３はリアディファレンシャル２４に連結されておりリアディファレンシャル２４およびリアドライブシャフト２６を介して後輪（図示せず）を駆動する。リアディファレンシャル２４の近傍に、ディーゼルエンジンの燃料を貯蔵する燃料タンク２７が配置される。燃料タンク２７は、プロペラシャフト２３に隣接する位置にて、車体下方側へ膨出する膨出部２７ａ，２７ｂを備える。

フロアパネル２２下部の車幅方向略中央には、プロペラシャフト２３に隣接して、前記ディーゼルエンジンの排気マニホールド（図示せず）に接続される排気管２８が設けられる。排気管２８は、車両後方側へ延在しており、後端部がメインマフラ２９に接続されている。排気管２８におけるメインマフラ２９の排気ガス流通方向上流側には、排気ガス中の微粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ、未燃燃料により酸化反応する酸化触媒を備える排気浄化装置２５が配置される。

上述したリアディファレンシャル２４近傍には、リアサスペンションクロスメンバ１１が配置される。リアサスペンションクロスメンバ１１は、井形状をなしており、前横部１１ａ、後横部１１ｂ、左連結部１１ｃ、右連結部１１ｄを備える。前横部１１ａと後横部１１ｂは車幅方向に延在する部位であって、それぞれが略平行に配置される。後横部１１ｂは、前横部１１ａよりも車両後方側に且つ前横部１１ａよりも下方側に配置される。前横部１１ａと後横部１１ｂが左連結部１１ｃおよび右連結部１１ｄで連結される。前横部１１ａには左前延在部１１ｅおよび右前延在部１１ｆが設けられており、左前延在部１１ｅおよび右前延在部１１ｆがサイドメンバ２１ａ，２１ｂにそれぞれ固定される。後横部１１ｂには左後延在部１１ｇおよび右後延在部１１ｈが設けられており、左後延在部１１ｇおよび右後延在部１１ｈがサイドメンバ２１ａ，２１ｂにそれぞれ固定される。すなわち、リアサスペンションクロスメンバ１１はサイドメンバ２１ａ，２１ｂに架設される。前横部１１ａは取付部１１ｉ，１１ｊを備える。

リアサスペンションクロスメンバ１１の取付部１１ｉ，１１ｊにて、車両前後方向に延在するトレーリングアーム（図示せず）が取り付けられる。トレーリングアームの車両前方側には、軸方向が車幅方向に配置されたブッシュ（図示せず）が設けられており、トレーリングアームはブッシュを介してサイドメンバ２１ａ，２１ｂに取り付けられる。リアサスペンションクロスメンバ１１の後横部１１ｂには、ロアアーム１３が取り付けられる。ロアアーム１３がトレーリングアームに上下方向に揺動自在に軸支される。トレーリングアームの後端部に図示しないアスクルおよびハブを介して後輪が回転自在に支持される。

なお、リアサスペンションクロスメンバ１１の左右両部間にてスタビライザロッド１２が架設される。

上述したフロアパネル２２とリアサスペンションクロスメンバ１１の間に、添加剤を貯蔵する添加剤タンク１５が配置される。具体的には、添加剤タンク１５は、フロアパネル２２の下部における、リアサスペンションクロスメンバ１１の後横部１１ｂの上方に空間を設けて配置される。添加剤タンク１５は、サスペンションクロスメンバ１１の後横部１１ｂの車両前後方向の大きさより若干大きく、車幅方向へ延在する形状をなしている。添加剤タンク１５は車幅方向に設けたブラケット１７，１８を介してフロアパネル２２の下面部（ボデー）にボルト１９で固定される。よって、添加剤タンク１５の大部分は、リアサスペンションクロスメンバ１１の後横部１１ｂにより路面に対して覆われた形態にて配置されることになる。すなわち、添加剤タンク１５は、路面に対して露出した部位が少ない位置に配置されることになる。添加剤タンク１５は排出部１５ａを備える。添加剤タンク１５の排出部１５ａには添加剤送給管１６が連結される。添加剤送球管１６の他方の端部は燃料タンク２７と連結される。これにより、添加剤タンク１５内の添加剤を燃料タンク２７へ送給可能になっている。

添加剤は、燃料タンク２７内の燃料に供給しておくことで、パティキュレートフィルタで捕集した微粒子状物質の燃焼温度を５５０℃から４５０℃に低減する触媒である。添加剤としては、例えば、溶媒の主成分が酸化セリウムであり、溶媒がイソパラフィンであり、引火物として扱う必要がある触媒が挙げられる。

ここで、上述した車両用添加剤タンクの配置構造に対し、車両後方から後部全体に対して衝撃が加わったときのシミュレーション解析結果、すなわち、フルラップ後突時のシミュレーション解析結果について、図６を参照して説明する。図６において、実線がフロアパネルおよびメインマフラおよびリアディファレンシャルおよび添加剤タンクの初期位置を示し、１点鎖線が２０ｍｓ時におけるフロアパネルおよびメインマフラおよびリアディファレンシャルおよび添加剤タンクの位置を示し、２点鎖線が５０ｍｓ時におけるフロアパネルおよびメインマフラおよびリアディファレンシャルおよび添加剤タンクの位置を示す。Ｘは車両前端からの距離を示す。

図６に示すように、２０ｍｓ時においては、フロアパネル３１およびメインマフラ３２およびリアディファレンシャル３３とともに添加剤タンク３４も初期位置から移動し、添加剤タンク３４がボデーに追従するため、リアディファレンシャル３３とすれ違い、メインマフラ３２から遠ざかる位置に在ることが分かる。５０ｍｓ時においても、２０ｍｓ時の場合と同様、フロアパネル３１およびメインマフラ３２およびリアディファレンシャル３３とともに添加剤タンク３４も初期位置から移動し、添加剤タンク３４がボデーに追従し、リアディファレンシャル３３とすれ違い、メインマフラ３２から遠ざかる位置に在ることが分かる。すなわち、フロアパネル２２の下面部に固定され、かつリアサスペンションクロスメンバ１１の後横部１１ｂの上方に空間を設けて添加剤タンク１５を配置することが、添加剤タンク１５の保護のさらなる向上を実現することにとって、有効であることが確認された。

したがって、本実施例に係る車両用添加剤タンクの配置構造によれば、添加剤タンク１５がフロアパネル２２とリアサスペンションクロスメンバ１１との間に配置されることにより、添加剤タンク１５が路面に対してリアサスペンションクロスメンバ１１の上方に配置されることになる。これにより、添加剤タンク１５における路面に対して露出する部位が減る。その結果、走行中の跳石などが添加剤タンクに直接的に接触すること防ぐことができる。また、添加剤タンク１５がサイドメンバ２１ａ，２１ｂに固定されるリアサスペンションクロスメンバ１１の上方に配置されることにより、衝突時の衝撃が添加剤タンク１５に直接的に入力されることを防ぐことができる。すなわち、フロアパネルの下方に添加剤タンクを単純に配置する場合と比べて、添加剤タンク１５の保護のさらなる向上を実現できる。さらに、車両後方から後部全体に対して衝撃が加わったときにおいて、添加剤タンク１５が移動するものの、その周囲にあるリアディファレンシャル２４やマフラ２９などと接触することがないため、添加剤タンク１５の保護のさらなる向上を実現できる。

リアサスペンションクロスメンバ１１は、前横部１１ａと後横部１１ｂと連結部１１ｃ，１１ｄとで井形状をなし、後横部１１ｂが前横部１１ａよりも下方側に配置されていることで、リアサスペンションクロスメンバ１１をサイドメンバ２１ａ，２１ｂに組み付けたときに、後横部１１ｂとフロアパネル２２との間にスペースを確保でき、当該スペースに添加剤タンク１５を配置することができる。よって、走行中の跳ね石や衝突時の破損などからの添加剤タンク１５の保護のさらなる向上を実現できる。

添加剤タンク１５が車幅方向略中央に配置されることにより、リアサスペンションクロスメンバ１１の後横部１１ｂの略中央の位置に配置されることになる。これにより、添加剤タンク１５を後横部１１ｂとフロアパネル２２との間のスペースに位置づけられる。その結果、添加剤タンク１５が路面に対してリアサスペンションクロスメンバ１１の上方に配置されることになる。よって、走行中の跳ね石や衝突時の破損などからの添加剤タンク１５の保護のさらなる向上を実現できる。

添加剤タンク１５がフロアパネル２２の下面部（ボデー）に固定され、かつ路面に対してリアサスペンションクロスメンバ１１の上方に配置されることにより、車両後方から後部全体に対して衝撃が加わった場合に、添加剤タンク３４がボデーに追従するため、リアディファレンシャル３３とすれ違い、メインマフラ３２から遠ざかる位置に移動することで、添加剤タンク１５の保護のさらなる向上を実現することができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、リアサスペンションクロスメンバの形状を変更することは可能である。

本発明に係る車両用添加剤タンクの配置構造は、走行中の跳ね石や衝突時の破損などからの保護のさらなる向上を実現できるので、自動車産業などにおいて、極めて有益に利用することができる。

１１ リアサスペンションクロスメンバ
１１ａ 前横部
１１ｂ 後横部
１１ｃ 左連結部
１１ｄ 右連結部
１１ｅ 左前延在部
１１ｆ 右前延在部
１１ｇ 左後延在部
１１ｈ 右後延在部
１１ｉ，１１ｊ 取付部
１２ スタビライザロッド
１３ ロアアーム
１４ ブッシュ
１５ 添加剤タンク（アディティブタンク）
１５ａ 排出部
１６ 添加剤送給管
１７，１８ ブラケット
１９ ボルト
２１ａ，２１ｂ サイドメンバ
２２ フロアパネル（リアフロアパネル）
２３ プロペラシャフト
２４ リアディファレンシャル
２５ 排気浄化装置
２６ ドライブシャフト
２７ 燃料タンク
２８ 排気管
２９ メインマフラ
３１ フロアパネル
３２ メインマフラ
３３ リアディファレンシャル
３４ 添加剤タンク

Claims (4)

1. ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の微粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、前記パティキュレートフィルタで捕集された微粒子状物質の燃焼温度を低減する添加剤を貯蔵する添加剤タンクとを備えた車両用添加剤タンクの配置構造であって、
   前記添加剤タンクは、車体骨格をなす左右のサイドメンバに固定されるフロアパネルと、前記左右のサイドメンバに架設されるクロスメンバとの間に配置される
   ことを特徴とする車両用添加剤タンクの配置構造。
2. 請求項１に記載された車両用添加剤タンクの配置構造であって、
   前記クロスメンバは、車幅方向に延在する前横部と、前記前横部よりも車両後方側に且つ前記前横部よりも下方側に配置され車幅方向に延在する後横部と、前記前横部と前記後横部に連結され車両前後方向に延在する左右の連結部とで井形状をなしている
   ことを特徴とする車両用添加剤タンクの配置構造。
3. 請求項１または請求項２に記載された車両用添加剤タンクの配置構造であって、
   前記添加剤タンクが車幅方向略中央に配置される
   ことを特徴とする車両用添加剤タンクの配置構造。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載された車両用添加剤タンクの配置構造であって、
   前記添加剤タンクが前記フロアパネルの下面部に固定され、かつ路面に対して前記クロスメンバの上方に配置される
   ことを特徴とする車両用添加剤タンクの配置構造。

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