JP2022080100A - Tank arrangement structure for vehicle - Google Patents

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Abstract

To dissolve a reducing solution in a reducing solution tank at an earlier stage by effectively using exhaust heat of an internal combustion engine, and to efficiently restrain volatilization of fuel in a fuel tank caused by the exhaust heat.SOLUTION: A tank arrangement structure for a vehicle includes an exhaust pipe (1) for discharging exhaust gas of an internal combustion engine to the atmosphere, a propeller shaft (3) for transmitting driving force to a rear wheel, a fuel tank (5) for storing liquid fuel of the internal combustion engine, and a reducing solution tank (2) for storing a reducing solution used for purifying nitrogen oxide in the exhaust gas, in a lower part of the vehicle. In a plan view, the fuel tank (5) is disposed in a side opposite from the exhaust pipe (1) with respect to the propeller shaft (3). The reducing solution tank (2) is disposed in a side opposite from the propeller shaft (3) with respect to the exhaust pipe (1).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両に搭載されるタンクの配設構造に関するものである。 The present invention relates to an arrangement structure of a tank mounted on a vehicle.

下記特許文献1は、車両(ディーゼル車)に搭載される還元液(ディーゼル排気液:DEF/Diesel Exhaust Fluid)を貯める還元液タンクを開示している。DEFは、SCR(選択触媒還元:Selective Catalytic Reduction)システムによって、排気に含まれる窒素酸化物(NOx)を浄化するために用いられる。車両に用いられるDEFは、規格化されており、32.5%の尿素水である。DEFは排気管内に噴霧されてアンモニア(NH)を生成し、NOxはSCR触媒によってNHと反応して窒素(N)と水蒸気(HO)とに還元される。 The following Patent Document 1 discloses a reducing liquid tank for storing a reducing liquid (diesel exhaust liquid: DEF / Diesel Exhaust Fluid) mounted on a vehicle (diesel vehicle). DEF is used by the SCR (Selective Catalytic Reduction) system to purify nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust. The DEF used in the vehicle is standardized and is 32.5% urea water. DEF is sprayed into the exhaust pipe to produce ammonia (NH 3 ), and NOx reacts with NH 3 by the SCR catalyst and is reduced to nitrogen (N 2 ) and water vapor (H 2 O).

特許文献1に開示された還元液タンク(DEFタンク)は、車両の後部トランクの下方(フロア下)に設けられており、その隣には排気管上に設けられた消音器が配置されている。また、特許文献1は、車両に搭載される燃料タンクも開示しており、燃料タンクは、排気管(消音器よりも上流部分)を跨ぐように車両の後部座席の下方(フロア下)に搭載されている。 The reducing liquid tank (DEF tank) disclosed in Patent Document 1 is provided below the rear trunk of the vehicle (under the floor), and a silencer provided on the exhaust pipe is arranged next to the reducing liquid tank (DEF tank). .. Patent Document 1 also discloses a fuel tank mounted on a vehicle, and the fuel tank is mounted below the rear seat of the vehicle (under the floor) so as to straddle the exhaust pipe (upstream portion of the silencer). Has been done.

特許第4924352号公報Japanese Patent No. 4924352

DEFは、マイナス11度で凍結するため、寒冷地などでは冷間始動時には凍結状態である場合がある。従って、内燃機関(ディーゼルエンジン)の冷間始動後には凍結したDEFをより早期に溶かすことが求められる。一方で、内燃機関の液体燃料(ガソリンやディーゼル車に用いられる軽油など)は揮発性が高いので、高温となる排気管からはできるだけ遠ざけることが求められる。このように、各タンクの配置に対する要求をバランスよく解決することが望まれる。 Since the DEF freezes at -11 ° C, it may be in a frozen state at the time of cold start in a cold region or the like. Therefore, it is required to melt the frozen DEF earlier after the cold start of the internal combustion engine (diesel engine). On the other hand, liquid fuels for internal combustion engines (gasoline, light oil used in diesel vehicles, etc.) are highly volatile, so it is required to keep them away from high temperature exhaust pipes as much as possible. In this way, it is desired to solve the requirements for the arrangement of each tank in a well-balanced manner.

本発明の目的は、内燃機関の排熱を効果的に利用して還元液タンク内の還元液をより早期に溶かすことができ、かつ、上記排熱による燃料タンク内の燃料の揮発を効果的に抑止することのできる車両用タンク配設構造を提供することにある。 An object of the present invention is to effectively utilize the exhaust heat of the internal combustion engine to melt the reducing liquid in the reducing liquid tank at an earlier stage, and to effectively volatilize the fuel in the fuel tank by the exhaust heat. It is an object of the present invention to provide a vehicle tank arrangement structure that can be suppressed.

本発明に係る車両用タンク配設構造は、内燃機関の排気を排出するための排気管と、後輪に駆動力を伝えるプロペラシャフトと、内燃機関の液体燃料を貯める燃料タンクと、排気中の窒素酸化物浄化のための還元液を貯める還元液タンクとを車両の下部に備えている。燃料タンクは、平面視において、プロペラシャフトに対して排気管とは反対側に配置され、還元液タンクは、排気管に対してプロペラシャフトとは反対側に配置される。 The vehicle tank arrangement structure according to the present invention includes an exhaust pipe for exhausting the exhaust of the internal combustion engine, a propeller shaft for transmitting a driving force to the rear wheels, a fuel tank for storing the liquid fuel of the internal combustion engine, and a fuel tank in the exhaust. A reducing liquid tank for storing the reducing liquid for purifying nitrogen oxides is provided at the bottom of the vehicle. The fuel tank is arranged on the side opposite to the exhaust pipe with respect to the propeller shaft in a plan view, and the reducing liquid tank is arranged on the side opposite to the propeller shaft with respect to the exhaust pipe.

本発明によれば、内燃機関の排熱を効果的に利用して還元液タンク内の還元液をより早期に溶かすことができ、かつ、上記排熱による燃料タンク内の燃料の揮発を効果的に抑止することができる。 According to the present invention, the reduced liquid in the reducing liquid tank can be effectively melted at an earlier stage by effectively utilizing the exhaust heat of the internal combustion engine, and the volatilization of the fuel in the fuel tank due to the exhaust heat is effective. Can be deterred.

図1は、実施形態に係る車両用タンク配設構造を示す底面図である。FIG. 1 is a bottom view showing a vehicle tank arrangement structure according to an embodiment. 図2は、図1におけるII-II線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 図3は、図1におけるIII-III線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.

実施形態に係る車両用タンク配設構造を、図1~図3を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の車両に搭載された内燃機関はディーセルエンジンである(図示せず)。また、本実施形態の還元液は、上述したDEFであり、車両に搭載されたSCRシステムで利用される。DEFは、排気管1上に設けられたSCR触媒エレメント1bよりも上流で排気管1内に噴霧されてNHを生成し、このNHがSCR触媒によるNOxの還元に用いられる。また、本実施形態の車両は、車両内部の後部空間が荷室として広く利用できるようにされている。このため、荷室の床面はフラット化されていると共に、スペアタイヤ8も床下に取り付けられている。 The vehicle tank arrangement structure according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The internal combustion engine mounted on the vehicle of the present embodiment is a diesel engine (not shown). Further, the reducing liquid of the present embodiment is the above-mentioned DEF, which is used in the SCR system mounted on the vehicle. The DEF is sprayed into the exhaust pipe 1 upstream of the SCR catalyst element 1b provided on the exhaust pipe 1 to generate NH 3 , and this NH 3 is used for the reduction of NOx by the SCR catalyst. Further, in the vehicle of the present embodiment, the rear space inside the vehicle can be widely used as a luggage compartment. Therefore, the floor surface of the luggage compartment is flattened, and the spare tire 8 is also attached under the floor.

本実施形態のタンク配設構造は、内燃機関の排気を大気に放出する排気管1を備えている。なお、排気中の排出規制物質が規定値以下となるように、排気は排気管1を通る間に浄化され、その後に大気に排出される。排気管1とは、排気マニュフォールドから排気を大気に排出する末端までの部分を指す。排気管1の一部は、車両の下部(車室や荷室/荷台のフロア下)に延設される。また、タンク配設構造は、排気中のNOxの浄化に用いるDEF(還元液)を貯める樹脂製の還元液タンク2も備えている。還元液タンク2も、車両の下部(フロア下)に搭載されている。 The tank arrangement structure of the present embodiment includes an exhaust pipe 1 that discharges the exhaust gas of the internal combustion engine to the atmosphere. The exhaust gas is purified while passing through the exhaust pipe 1 so that the emission control substance in the exhaust gas becomes a specified value or less, and then is discharged to the atmosphere. The exhaust pipe 1 refers to a portion from the exhaust manifold to the end where the exhaust gas is discharged to the atmosphere. A part of the exhaust pipe 1 extends to the lower part of the vehicle (under the floor of the vehicle compartment or the luggage compartment / loading platform). Further, the tank arrangement structure also includes a resin reducing liquid tank 2 for storing DEF (reducing liquid) used for purifying NOx in exhaust gas. The reducing liquid tank 2 is also mounted on the lower part (under the floor) of the vehicle.

本実施形態の車両は、四輪駆動車であり、フロア下の車幅方向中央には後輪に駆動力を伝えるプロペラシャフト3が前後に延設されている。排気管1は、プロペラシャフト3の左側(図1の底面図における上側)で前後に延設されている。ただし、図1に示されるように、排気管1の前側部分は、プロペラシャフト3とトランスファー4との接続部近傍でプロペラシャフト3の前端の下をくぐって内燃機関へと延びている(この部分は図2には示されていない)。なお、図1及び図2には、排気管1上に設けられた消音器1a(排気管1の一部)も示されている。 The vehicle of the present embodiment is a four-wheel drive vehicle, and a propeller shaft 3 for transmitting driving force to the rear wheels is extended to the front and rear at the center under the floor in the vehicle width direction. The exhaust pipe 1 extends back and forth on the left side of the propeller shaft 3 (upper side in the bottom view of FIG. 1). However, as shown in FIG. 1, the front portion of the exhaust pipe 1 passes under the front end of the propeller shaft 3 in the vicinity of the connection portion between the propeller shaft 3 and the transfer 4 and extends to the internal combustion engine (this portion). Is not shown in FIG. 2). Note that FIGS. 1 and 2 also show a silencer 1a (a part of the exhaust pipe 1) provided on the exhaust pipe 1.

消音器1aは、車両の前後方向に長い形状を有している。追って詳しく説明するが、排気管1は、排気の持つ熱を還元液タンク2内の(凍結した)DEFに供給するために還元液タンク2の近傍に配置されており、排気の持つ熱は消音器1aを介して還元液タンク2内のDEFに供給される。また、プロペラシャフト3を挟んで排気管1(消音器1a)とは反対側に、上述した還元液タンク2が配設されている。還元液タンク2も、車両の前後方向に長い形状を有しており、その長手方向が排気管1(消音器1a)とほぼ平行となるように配置されている。 The silencer 1a has a long shape in the front-rear direction of the vehicle. As will be described in detail later, the exhaust pipe 1 is arranged in the vicinity of the reducing liquid tank 2 in order to supply the heat of the exhaust to the (frozen) DEF in the reducing liquid tank 2, and the heat of the exhaust is muted. It is supplied to the DEF in the reducing liquid tank 2 via the vessel 1a. Further, the above-mentioned reducing liquid tank 2 is arranged on the side opposite to the exhaust pipe 1 (silencer 1a) with the propeller shaft 3 interposed therebetween. The reducing liquid tank 2 also has a long shape in the front-rear direction of the vehicle, and is arranged so that its longitudinal direction is substantially parallel to the exhaust pipe 1 (silencer 1a).

なお、上述したように、プロペラシャフト3の左側に排気管1及び還元液タンク2が搭載されているが、プロペラシャフト3の右側には内燃機関の液体燃料を貯める金属製の燃料タンク5が搭載されている。燃料タンク5は、その下部をほぼ覆うチッピング対策のためのロアカバー50を備えると共に、燃料タンク5及びロアカバー50の後部(リアサスペンション近傍)を保護するための保護カバー51を備えている。これらの還元液タンク2、排気管1、プロペラシャフト3及び燃料タンク5は、平面(底面)視において、一対のサイドメンバ7の間に搭載されている。 As described above, the exhaust pipe 1 and the reducing liquid tank 2 are mounted on the left side of the propeller shaft 3, but the metal fuel tank 5 for storing the liquid fuel of the internal combustion engine is mounted on the right side of the propeller shaft 3. Has been done. The fuel tank 5 is provided with a lower cover 50 for preventing chipping that substantially covers the lower portion thereof, and is provided with a protective cover 51 for protecting the fuel tank 5 and the rear portion (near the rear suspension) of the lower cover 50. The reducing liquid tank 2, the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, and the fuel tank 5 are mounted between the pair of side members 7 in a plan view (bottom surface) view.

上述したように、本実施形態の車両は内部後部空間が荷室として広く利用できるように荷室床面がフラット化されていると共に、スペアタイヤ8も床下に取り付けられている。このため、車両の後部のフロア下に体積の大きな還元液タンク2や燃料タンク5を配置することが難しい。また、車両の前部には内燃機関や上述したトランスファー4が配置される。このため、本実施形態では、還元液タンク2や燃料タンク5は、排気管1やプロペラシャフト3と並ぶように、車両中央部のフロア下に配置されている。 As described above, in the vehicle of the present embodiment, the luggage compartment floor surface is flattened so that the internal rear space can be widely used as the luggage compartment, and the spare tire 8 is also attached under the floor. Therefore, it is difficult to arrange the reducing liquid tank 2 and the fuel tank 5 having a large volume under the floor at the rear of the vehicle. Further, an internal combustion engine and the above-mentioned transfer 4 are arranged in the front part of the vehicle. Therefore, in the present embodiment, the reducing liquid tank 2 and the fuel tank 5 are arranged under the floor in the center of the vehicle so as to be aligned with the exhaust pipe 1 and the propeller shaft 3.

上述したように、図1に示される底面視において(平面視でも同様)、プロペラシャフト3に対して排気管1とは反対側に燃料タンク5が搭載され、かつ、排気管1に対してプロペラシャフト3とは反対側に還元液タンク2が搭載される。従って、図2に示されるように、車幅方向の一側(本実施形態では車両の左側)から、還元液タンク2、排気管1、プロペラシャフト3及び燃料タンク5の順に配設される。 As described above, in the bottom view shown in FIG. 1 (same in the plan view), the fuel tank 5 is mounted on the side opposite to the exhaust pipe 1 with respect to the propeller shaft 3, and the propeller is mounted with respect to the exhaust pipe 1. The reducing liquid tank 2 is mounted on the side opposite to the shaft 3. Therefore, as shown in FIG. 2, the reducing liquid tank 2, the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, and the fuel tank 5 are arranged in this order from one side in the vehicle width direction (the left side of the vehicle in this embodiment).

また、本実施形態におけるリヤアクスルはリジットアクスルである。さらに、上述したように、本実施形態の車両は内部後部空間を荷室として広く利用するため、内部後部空間を広く確保できるリーフスプリング式サスペンションが採用されている。即ち、後輪はリーフスプリング式サスペンションションによって懸架され、リーフスプリング式サスペンションションは一対のリーフスプリング9を備えている。各リーフスプリング9は、前後方向に延設され、その前後端(スプリングアイ)がそれぞれサイドメンバ7の下面に取り付けられている。 Further, the rear axle in this embodiment is a rigid axle. Further, as described above, since the vehicle of the present embodiment widely uses the internal rear space as a luggage compartment, a leaf spring type suspension that can secure a wide internal rear space is adopted. That is, the rear wheels are suspended by leaf spring suspensions, and the leaf spring suspensions are equipped with a pair of leaf springs 9. Each leaf spring 9 extends in the front-rear direction, and its front-rear end (spring eye) is attached to the lower surface of each side member 7.

より詳しくは、リーフスプリング9の前端90は、図3に示されるように、サイドメンバ7のブラケット70に取り付けられている。また、リーフスプリング9の後端は、シャックル92(図1参照)を介してサイドメンバ7の下面に取り付けられている。リーフスプリング9の中央部にはロアブラケット91が配され、ロアブラケット91にリヤアクスルが取り付けられている。 More specifically, the front end 90 of the leaf spring 9 is attached to the bracket 70 of the side member 7, as shown in FIG. Further, the rear end of the leaf spring 9 is attached to the lower surface of the side member 7 via a shackle 92 (see FIG. 1). A lower bracket 91 is arranged at the center of the leaf spring 9, and a rear axle is attached to the lower bracket 91.

左側(図1の上側)のロアブラケット91の前部とサイドメンバ7との間にショックアブソーバ(図示せず)が斜めに取り付けられている。同様に、右側(図1の下側)のロアブラケット91の後部とサイドメンバ7との間にショックアブソーバ(図示せず)が斜めに取り付けられている。なお、図3には、排気管1及びプロペラシャフト3は示されてない。 A shock absorber (not shown) is diagonally attached between the front portion of the lower bracket 91 on the left side (upper side in FIG. 1) and the side member 7. Similarly, a shock absorber (not shown) is obliquely attached between the rear portion of the lower bracket 91 on the right side (lower side of FIG. 1) and the side member 7. Note that FIG. 3 does not show the exhaust pipe 1 and the propeller shaft 3.

リーフスプリング9の前端90が取り付けられるブラケット70は、サイドメンバ7の下面に固定されたブリッジ部材と、このブリッジ部材を両側から挟み込んでサイドメンバ7の側面にそれぞれ固定される一対のサイドプレートとで構成されている。本実施形態では、ブラケット70のブリッジ部材及びサイドプレート並びにサイドメンバ7は互いに溶接されている。一対のサイドメンバ7の間には、図1に示されるように、車幅方向に延びる複数のクロスメンバが設けられている。ブラケット70のブリッジ部材の端部は、それぞれ、クロスメンバ10A及び10Bの位置に取り付けられている。 The bracket 70 to which the front end 90 of the leaf spring 9 is attached is composed of a bridge member fixed to the lower surface of the side member 7 and a pair of side plates sandwiching the bridge member from both sides and fixed to the side surface of the side member 7. It is configured. In this embodiment, the bridge member, the side plate, and the side member 7 of the bracket 70 are welded to each other. As shown in FIG. 1, a plurality of cross members extending in the vehicle width direction are provided between the pair of side members 7. The ends of the bridge member of the bracket 70 are attached to the positions of the cross members 10A and 10B, respectively.

言い換えれば、ブラケット70の位置には、一対のサイドメンバ7を車幅方向につなぐクロスメンバ10A及び10Bが設けられている。一方のクロスメンバ10Aの両方の端部10Aeは、図2に示されるように、サイドメンバ7の側面に溶接されると共に、エクステンション部材によってサイドメンバ7の下面に潜り込むように延長されている。ブラケット70のブリッジ部材の端部の一方は端部10Aeを介してサイドメンバ7に固定されており、他方は同様に形成されたクロスメンバ10Bの端部10Beを介してサイドメンバ7に固定されている。 In other words, at the position of the bracket 70, cross members 10A and 10B for connecting the pair of side members 7 in the vehicle width direction are provided. As shown in FIG. 2, both end portions 10Ae of one cross member 10A are welded to the side surface of the side member 7 and extended by an extension member so as to slip into the lower surface of the side member 7. One of the ends of the bridge member of the bracket 70 is fixed to the side member 7 via the end 10Ae, and the other is fixed to the side member 7 via the end 10Be of the similarly formed cross member 10B. There is.

本実施形態のタンク配設構造では、上述したように還元液タンク2、排気管1、プロペラシャフト3及び燃料タンク5が配置される。燃料タンク5内の液体燃料には熱を与えたくないので、本実施形態では、燃料タンク5は、プロペラシャフト3を介在させて、できるだけ排気管1から離れるように配置されている。このように燃料タンク5を配置することで、燃料タンク5内の燃料の揮発を防止することができる。 In the tank arrangement structure of the present embodiment, the reducing liquid tank 2, the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3 and the fuel tank 5 are arranged as described above. Since it is not desired to give heat to the liquid fuel in the fuel tank 5, in the present embodiment, the fuel tank 5 is arranged so as to be as far away from the exhaust pipe 1 as possible with the propeller shaft 3 interposed therebetween. By arranging the fuel tank 5 in this way, it is possible to prevent the fuel in the fuel tank 5 from volatilizing.

その一方で、還元液タンク2内のDEFは、凍結していれば早期に溶かしたいし、凍結していなければその凍結を抑制したい。本実施形態では、還元液タンク2内のDEFは、近傍に配置された排気管1を流れる排気の熱で温められる。なお、還元液タンク2とは、DEFを貯める容器部分を指す。還元液タンク2には、DEFを排気管1の内部に噴射するためにDEFを送出するポンプ20が統合されている。ポンプ20の上部は還元液タンク2の内部に位置しているが、その下部は還元液タンク2から下方に突出されている。ポンプ20の還元液タンク2から下方に突出している部分は還元液タンク2ではない。さらに、ポンプ20及び還元液タンク2の前部を保護するための保護カバー21が、ポンプ20及び還元液タンク2の前部の下面を覆うように還元液タンク2に取り付けられている。保護カバー21も、還元液タンク2ではない。 On the other hand, if the DEF in the reducing liquid tank 2 is frozen, it is desired to be thawed at an early stage, and if it is not frozen, it is desired to suppress the freezing. In the present embodiment, the DEF in the reducing liquid tank 2 is heated by the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 1 arranged in the vicinity thereof. The reducing liquid tank 2 refers to a container portion for storing the DEF. The reducing liquid tank 2 integrates a pump 20 that sends out a DEF for injecting the DEF into the exhaust pipe 1. The upper part of the pump 20 is located inside the reducing liquid tank 2, but the lower part thereof protrudes downward from the reducing liquid tank 2. The portion of the pump 20 protruding downward from the reducing liquid tank 2 is not the reducing liquid tank 2. Further, a protective cover 21 for protecting the front portion of the pump 20 and the reducing liquid tank 2 is attached to the reducing liquid tank 2 so as to cover the lower surface of the front portion of the pump 20 and the reducing liquid tank 2. The protective cover 21 is also not the reducing liquid tank 2.

排気管1の一部である消音器1aは、還元液タンク2の近傍で還元液タンク2の長手方向に延設されている。このため、内燃機関の排気が持つ熱は、消音器1aの表面から放射され、還元液タンク2内部の凍結したDEFを温めて溶かす。消音器1aは、その前後の排気管1の内径よりもその内径及び外形が拡径されている。このため、消音器1aは、容積的に多くの排気を蓄え、かつ、その表面積も広いので、効果的に排気の熱を還元液タンク2内のDEFに供給することができる。 The silencer 1a, which is a part of the exhaust pipe 1, is extended in the longitudinal direction of the reducing liquid tank 2 in the vicinity of the reducing liquid tank 2. Therefore, the heat of the exhaust gas of the internal combustion engine is radiated from the surface of the silencer 1a to warm and melt the frozen DEF inside the reducing liquid tank 2. The inner diameter and outer diameter of the silencer 1a are larger than the inner diameters of the exhaust pipes 1 before and after the silencer 1a. Therefore, since the silencer 1a stores a large amount of exhaust gas in volume and has a large surface area, the heat of the exhaust gas can be effectively supplied to the DEF in the reducing liquid tank 2.

なお、本実施形態では、ポンプ20に電気ヒータも統合されており、電気エネルギーによって凍結したDEFを溶かすこともできる。冷間始動直後の排気がまだ温まらない状態では、電気ヒータを用いて凍結したDEFを溶かすことができる。電気ヒータによる電力消費は燃費の悪化をもたらすため、本実施形態のように排気の熱を利用して凍結したDEFを溶かすことができれば、電力消費を抑制して燃費の悪化を低減できる。 In this embodiment, an electric heater is also integrated in the pump 20, and the frozen DEF can be melted by electric energy. If the exhaust immediately after a cold start has not yet warmed up, an electric heater can be used to melt the frozen DEF. Since the power consumption by the electric heater causes deterioration of fuel efficiency, if the frozen DEF can be melted by using the heat of the exhaust as in the present embodiment, the power consumption can be suppressed and the deterioration of fuel consumption can be reduced.

また、本実施形態では、還元液タンク2と排気管1(消音器1a)との間に、熱を拡散する金属製(アルミ製)の熱拡散板6が設けられている。熱拡散板6は、還元液タンク2の長手方向の長さにほぼ等しい長さを有している。このため、消音器1aから放射された熱は、熱拡散板6によって拡散されて、効率よく還元液タンク2内のDEFを温める。本実施形態では、熱拡散板6は還元液タンク2に固定されている。また、還元液タンク2は樹脂製であるため、温度が高すぎると溶けてしまうので、局所的に加熱されないように熱拡散板6が熱を拡散する。また、還元液タンク2の過熱防止のために、熱拡散板6の還元液タンク2側の表面には、耐熱性繊維部材等によって形成されたヒートインシュレータ60が貼り付けられている。 Further, in the present embodiment, a metal (aluminum) heat diffusion plate 6 for diffusing heat is provided between the reducing liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 (silencer 1a). The heat diffusion plate 6 has a length substantially equal to the length in the longitudinal direction of the reducing liquid tank 2. Therefore, the heat radiated from the silencer 1a is diffused by the heat diffusion plate 6 to efficiently heat the DEF in the reducing liquid tank 2. In the present embodiment, the heat diffusion plate 6 is fixed to the reducing liquid tank 2. Further, since the reducing liquid tank 2 is made of resin, it melts if the temperature is too high, so that the heat diffusion plate 6 diffuses heat so as not to be locally heated. Further, in order to prevent the reducing liquid tank 2 from overheating, a heat insulator 60 formed of a heat-resistant fiber member or the like is attached to the surface of the heat diffusing plate 6 on the reducing liquid tank 2 side.

ヒートインシュレータ60は、熱拡散板6の還元液タンク2側の表面の全てに設けられているのではなく、特に消音器1aとの距離が近い部分のみに貼り付けられている。具体的には、熱拡散板6の還元液タンク2側の表面の上部にはヒートインシュレータ60は貼られていない。なお、このヒートインシュレータ60は、上述した熱拡散にも寄与しており、熱拡散板6の温度を均一化するようにも作用する。 The heat insulator 60 is not provided on all the surfaces of the heat diffusion plate 6 on the reducing liquid tank 2 side, but is attached only to a portion particularly close to the silencer 1a. Specifically, the heat insulator 60 is not attached to the upper part of the surface of the heat diffusion plate 6 on the reducing liquid tank 2 side. The heat insulator 60 also contributes to the above-mentioned heat diffusion, and also acts to make the temperature of the heat diffusion plate 6 uniform.

本実施形態では、図2に示されるように、還元液タンク2に対して、排気管1(消音器1a)は、ほんの僅か下方に位置している。なお、排気管1(消音器1a)は、還元液タンク2の近傍で縦長形状の還元液タンク2の長手方向に延設されるので、その内部の排気の熱を還元液タンク2の内部のDEFに効率よく供給できる。即ち、排気管1から還元液タンク2内のDEFへと熱供給を行う長さ(距離)を長く確保でき、より広範囲で熱供給を行える。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the exhaust pipe 1 (silencer 1a) is located slightly below the reducing liquid tank 2. Since the exhaust pipe 1 (silencer 1a) extends in the longitudinal direction of the vertically elongated reducing liquid tank 2 in the vicinity of the reducing liquid tank 2, the heat of the exhaust gas inside the exhaust pipe 1 is applied to the inside of the reducing liquid tank 2. It can be efficiently supplied to DEF. That is, it is possible to secure a long length (distance) for supplying heat from the exhaust pipe 1 to the DEF in the reducing liquid tank 2, and it is possible to supply heat in a wider range.

上述したように、還元液タンク2及び排気管1は、双方とも車両の下部(フロア下)に搭載される。従って、還元液タンク2及び排気管1(消音器1a)を上下に配置するのは難しく、還元液タンク2及び排気管1は横に並べて配置される。この際、本実施形態のように、側方から見て、還元液タンク2と(消音器1a)とが高さ方向で少なくとも一部が互いに重複することが好ましい。このような配置とすれば、還元液タンク2及び排気管1(消音器1a)の設置高さを抑えつつ、効率よく排気の熱を還元液タンク2内のDEFに供給することができる。 As described above, both the reducing liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 are mounted on the lower part (under the floor) of the vehicle. Therefore, it is difficult to arrange the reducing liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 (silencer 1a) vertically, and the reducing liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 are arranged side by side. At this time, it is preferable that at least a part of the reducing liquid tank 2 and the (silencer 1a) overlap each other in the height direction when viewed from the side as in the present embodiment. With such an arrangement, the heat of the exhaust gas can be efficiently supplied to the DEF in the reducing liquid tank 2 while suppressing the installation height of the reducing liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 (silencer 1a).

なお、(車両が走行していない状態では)排気管1(消音器1a)の熱によって温められた周囲の空気は上方に流れるため、排気管1(消音器1a)に対して還元液タンク2が上方に位置する方が、熱を還元液タンク2内のDEFに供給する上では好ましい。即ち、側方から見て、少なくとも、還元液タンク2の下部と排気管1(消音器1a)の上部とが重複するのが好ましい。ただし、還元液タンク2の高さの範囲内に排気管1(消音器1a)が収まるようであってもよい。 Since the surrounding air warmed by the heat of the exhaust pipe 1 (silencer 1a) flows upward (when the vehicle is not running), the reducing liquid tank 2 is relative to the exhaust pipe 1 (silencer 1a). Is located above, which is preferable for supplying heat to the DEF in the reducing liquid tank 2. That is, when viewed from the side, it is preferable that at least the lower portion of the reducing liquid tank 2 and the upper portion of the exhaust pipe 1 (silencer 1a) overlap. However, the exhaust pipe 1 (silencer 1a) may be contained within the height range of the reducing liquid tank 2.

また、排気管1(消音器1a)や熱拡散板6は、車両の内燃機関が停止された後もしばらくは熱を蓄えるので、還元液タンク2内のDEFを保温して凍結しにくくする。この結果、本実施形態のタンク配設構造によれば、冷間始動時により早期に凍結したDEFを溶かすことができることに加えて、内燃機関停止後にDEFを凍結しにくくすることもできる。 Further, since the exhaust pipe 1 (silencer 1a) and the heat diffusion plate 6 store heat for a while even after the internal combustion engine of the vehicle is stopped, the DEF in the reducing liquid tank 2 is kept warm and difficult to freeze. As a result, according to the tank arrangement structure of the present embodiment, in addition to being able to melt the frozen DEF earlier at the time of cold start, it is also possible to make it difficult to freeze the DEF after the internal combustion engine is stopped.

さらに、本実施形態では、消音器1aの内部に、SCR触媒エレメント1b及びASC(Ammonia Slip Catalyst)触媒エレメント(図示せず)が収納されている。SCR触媒エレメント1bは、セラミックなどで形成されたハニカム基材にSCR触媒を担持させたものである。ASC触媒エレメントは、セラミックなどで形成されたハニカム基材に酸化触媒を担持させたものであり、SCR触媒エレメント1bを通過(スリップ)した余剰のNHを酸化してNとHOとに分解する。SCR触媒エレメント1b及びASC触媒エレメントは排気浄化触媒が担持されたエレメントである。即ち、本実施形態では、消音器1aは排気浄化触媒コンバータとしても機能する。消音器1aの内部での上述した排気浄化反応によって反応熱が生成されるため、この反応熱もDEFへの熱の供給に寄与する。また、これらのエレメントも熱を蓄えることができるため、内燃機関停止後にDEFを凍結しにくくすることにも寄与する。 Further, in the present embodiment, the SCR catalyst element 1b and the ASC (Ammonia Slip Catalyst) catalyst element (not shown) are housed inside the silencer 1a. The SCR catalyst element 1b is a honeycomb substrate made of ceramic or the like on which an SCR catalyst is supported. The ASC catalyst element is a honeycomb substrate made of ceramic or the like on which an oxidation catalyst is supported, and the surplus NH 3 that has passed (slipped) through the SCR catalyst element 1b is oxidized to N 2 and H 2 O. Disassemble into. The SCR catalyst element 1b and the ASC catalyst element are elements on which an exhaust gas purification catalyst is supported. That is, in the present embodiment, the silencer 1a also functions as an exhaust gas purification catalyst converter. Since the reaction heat is generated by the above-mentioned exhaust gas purification reaction inside the silencer 1a, this reaction heat also contributes to the supply of heat to the DEF. In addition, since these elements can also store heat, they also contribute to making it difficult for the DEF to freeze after the internal combustion engine is stopped.

また、本実施形態のタンク配設構造では、上述したように、還元液タンク2、排気管1、プロペラシャフト3及び燃料タンク5が一対のサイドメンバ7の間に配設されている。ここで、リーフスプリング9の前端90が取り付けられるブラケット70の位置において、排気管1、プロペラシャフト3、燃料タンク5及び還元液タンク2の全てが側面視において重複している。このため、排気管1、プロペラシャフト3、燃料タンク5及び還元液タンク2を縦方向に重ねることなく、設置高さを抑えて車両の下部(フロア下)に配置することができる。ここで、燃料タンク5及び還元液タンク2の外側の側方にはブラケット70が配置される。従って、車両への側面衝突時に燃料タンク5及び還元液タンク2がブラケット70とこのブラケット70が取り付けられているサイドメンバ7によって保護される。この結果、燃料タンク5及び還元液タンク2に貯められた液体の漏出が防止される。 Further, in the tank arrangement structure of the present embodiment, as described above, the reducing liquid tank 2, the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3 and the fuel tank 5 are arranged between the pair of side members 7. Here, at the position of the bracket 70 to which the front end 90 of the leaf spring 9 is attached, the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, the fuel tank 5, and the reducing liquid tank 2 all overlap in the side view. Therefore, the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, the fuel tank 5, and the reducing liquid tank 2 can be arranged at the lower part (under the floor) of the vehicle while suppressing the installation height without vertically overlapping the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, and the reducing liquid tank 2. Here, the bracket 70 is arranged on the outer side of the fuel tank 5 and the reducing liquid tank 2. Therefore, the fuel tank 5 and the reducing liquid tank 2 are protected by the bracket 70 and the side member 7 to which the bracket 70 is attached in the event of a side collision with the vehicle. As a result, leakage of the liquid stored in the fuel tank 5 and the reducing liquid tank 2 is prevented.

特に、本実施形態では、一対のブラケット70の位置に、一対のサイドメンバ7を車幅方向につなぐクロスメンバ10A及び10Bが設けられている。このため、側突荷重はクロスメンバ10A及び10Bによっても受け止められ、燃料タンク5及び還元液タンク2がより強固に保護される。 In particular, in the present embodiment, cross members 10A and 10B for connecting the pair of side members 7 in the vehicle width direction are provided at the positions of the pair of brackets 70. Therefore, the lateral impact load is also received by the cross members 10A and 10B, and the fuel tank 5 and the reducing liquid tank 2 are more firmly protected.

本実施形態係るタンク配設構造では、燃料タンク5は、平面視(底面視)において、プロペラシャフト3に対して排気管1とは反対側の車両の下部に搭載されている。また、還元液タンク2は、平面視(底面視)において、排気管1に対してプロペラシャフト3とは反対側の車両の下部に搭載されている。還元液タンク2は排気管1に隣接して配置されるので、還元液(DEF)は、排気管1を介して排気の熱によって、凍結した状態であればより早期に溶かされ、凍結していなくても排気管1に蓄えられた熱によって凍結が防止される。 In the tank arrangement structure according to the present embodiment, the fuel tank 5 is mounted on the lower part of the vehicle on the side opposite to the exhaust pipe 1 with respect to the propeller shaft 3 in a plan view (bottom view). Further, the reducing liquid tank 2 is mounted on the lower part of the vehicle on the side opposite to the propeller shaft 3 with respect to the exhaust pipe 1 in a plan view (bottom view). Since the reducing liquid tank 2 is arranged adjacent to the exhaust pipe 1, the reducing liquid (DEF) is melted earlier and frozen by the heat of the exhaust through the exhaust pipe 1 if it is in a frozen state. Even if it is not present, freezing is prevented by the heat stored in the exhaust pipe 1.

その一方で、燃料タンク5は、プロペラシャフト3を介在させて、できるだけ排気管1から離れるように配置されている。このように燃料タンク5を配置することで、燃料タンク5内の燃料の揮発を防止することができる。また、液体を貯める還元液タンク2や燃料タンク5は満タンであれば重量が大きくなる。このようなタンクを車両の下部における左右にバランスよく配置することで、車両重心位置が下げられ、かつ、車両重量配分が最適化される。この結果、車両運動性能が向上する。 On the other hand, the fuel tank 5 is arranged so as to be as far away from the exhaust pipe 1 as possible with the propeller shaft 3 interposed therebetween. By arranging the fuel tank 5 in this way, it is possible to prevent the fuel in the fuel tank 5 from volatilizing. Further, if the reducing liquid tank 2 and the fuel tank 5 for storing the liquid are full, the weight becomes large. By arranging such tanks on the left and right sides of the lower part of the vehicle in a well-balanced manner, the position of the center of gravity of the vehicle is lowered and the weight distribution of the vehicle is optimized. As a result, the vehicle motion performance is improved.

また、本実施形態に係るタンク配設構造では、還元液タンク2の下部と排気管1の上部とが少なくとも重複している。このような配置とすれば、還元液タンク2及び排気管1(消音器1a)の設置高さを抑えつつ、効率よく排気の熱を還元液タンク2内の還元液に供給することができる。この結果、効率よく排気の熱を還元液タンク2内の還元液に供給することができる。 Further, in the tank arrangement structure according to the present embodiment, the lower part of the reducing liquid tank 2 and the upper part of the exhaust pipe 1 overlap at least. With such an arrangement, the heat of the exhaust gas can be efficiently supplied to the reducing liquid in the reducing liquid tank 2 while suppressing the installation height of the reducing liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 (silencer 1a). As a result, the heat of the exhaust gas can be efficiently supplied to the reducing liquid in the reducing liquid tank 2.

また、本実施形態に係るタンク配設構造では、後輪サスペンションのリーフスプリング9の前端90がブラケット70を介してサイドメンバ7の下面に取り付けられている。そして、前後方向におけるブラケット70の位置において、排気管1、プロペラシャフト3、燃料タンク5及び還元液タンク2の全てが側面視において重複している。このため、排気管1、プロペラシャフト3、燃料タンク5及び還元液タンク2を、設置高さを抑えて車両の下部(フロア下)に配置することができる。さらに、車両への側面衝突時には、燃料タンク5及び還元液タンク2がブラケット70とブラケット70が取り付けられているサイドメンバ7とによって保護され、燃料タンク5及び還元液タンク2に貯められた液体の漏出が防止される。 Further, in the tank arrangement structure according to the present embodiment, the front end 90 of the leaf spring 9 of the rear wheel suspension is attached to the lower surface of the side member 7 via the bracket 70. Then, at the position of the bracket 70 in the front-rear direction, the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, the fuel tank 5, and the reducing liquid tank 2 all overlap in the side view. Therefore, the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, the fuel tank 5, and the reducing liquid tank 2 can be arranged at the lower part (under the floor) of the vehicle while suppressing the installation height. Further, in the event of a side collision with the vehicle, the fuel tank 5 and the reducing liquid tank 2 are protected by the bracket 70 and the side member 7 to which the bracket 70 is attached, and the liquid stored in the fuel tank 5 and the reducing liquid tank 2 is protected. Leakage is prevented.

ここで、本実施形態に係るタンク配設構造では、ブラケット70の位置に、一対のサイドメンバ7を車幅方向につなぐクロスメンバ10A(10B)が設けられている。このため、側突荷重はクロスメンバ10A(10B)によっても受け止められ、燃料タンク5及び還元液タンク2はより強固に保護される。 Here, in the tank arrangement structure according to the present embodiment, a cross member 10A (10B) for connecting a pair of side members 7 in the vehicle width direction is provided at the position of the bracket 70. Therefore, the lateral impact load is also received by the cross member 10A (10B), and the fuel tank 5 and the reducing liquid tank 2 are more firmly protected.

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、平面視(底面視)において、車両の左側から、還元液タンク2、排気管1、プロペラシャフト3及び燃料タンクの順に配設された。しかし、車両の右側から、還元液タンク、排気管、プロペラシャフト及び燃料タンクの順に配設されてもよい。また、上記実施形態では、ブラケット70の位置に、二つのクロスメンバ10A及び10Bが配置されたが、一つのクロスメンバのみが配置されてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, in the plan view (bottom view), the reducing liquid tank 2, the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, and the fuel tank are arranged in this order from the left side of the vehicle. However, from the right side of the vehicle, the reducing liquid tank, the exhaust pipe, the propeller shaft, and the fuel tank may be arranged in this order. Further, in the above embodiment, two cross members 10A and 10B are arranged at the position of the bracket 70, but only one cross member may be arranged.

また、上記実施形態の車両は四輪駆動車であり、プロペラシャフト3はトランスファーからリヤアクスルまで延設されている。しかし、プロペラシャフトは、内燃機関及びトランスミッションを車両前方に搭載した後輪駆動車のプロペラシャフトでもよい。また、内燃機関を車両前方に搭載すると共にトランスミッション(トランスアクスル)を車両後方に搭載する車両において内燃機関とトランスミッションとをつなぐプロペラシャフトでもよい。また、上記実施形態の車両の車体はモノコックボディ構造であり、そのサイドメンバはモノコックボディの一部であるが、トラックなどに用いられるフレーム構造のサイドメンバでもよい。 Further, the vehicle of the above embodiment is a four-wheel drive vehicle, and the propeller shaft 3 extends from the transfer to the rear axle. However, the propeller shaft may be a propeller shaft of a rear-wheel drive vehicle in which an internal combustion engine and a transmission are mounted in front of the vehicle. Further, in a vehicle in which the internal combustion engine is mounted in the front of the vehicle and the transmission (transaxle) is mounted in the rear of the vehicle, a propeller shaft connecting the internal combustion engine and the transmission may be used. Further, the vehicle body of the vehicle of the above embodiment has a monocoque body structure, and the side member thereof is a part of the monocoque body, but a side member having a frame structure used for a truck or the like may be used.

1 排気管
2 還元液タンク
3 プロペラシャフト
5 燃料タンク
7 サイドメンバ
70 (サイドメンバ7の)ブラケット
9 リーフスプリング
90 (リーフスプリング9の)前端
10A,10B クロスメンバ
1 Exhaust pipe 2 Reduction liquid tank 3 Propeller shaft 5 Fuel tank 7 Side member 70 (side member 7) bracket 9 Leaf spring 90 (leaf spring 9) front end 10A, 10B Cross member

Claims (4)

車両用タンク配設構造において、
車両の下部に前後方向に延設された、内燃機関の排気を大気に排出するための排気管と、
前記車両の下部における車幅方向の中央で前後方向に延設された、後輪に駆動力を伝えるプロペラシャフトと、
平面視において、前記プロペラシャフトに対して前記排気管とは反対側において前記車両の下部に搭載された、前記車両の内燃機関の液体燃料を貯める燃料タンクと、
平面視において、前記排気管に対して前記プロペラシャフトとは反対側において前記車両の下部に搭載された、前記排気中の窒素酸化物の浄化に用いる還元液を貯める還元液タンクと、を備えている、車両用タンク配設構造。
In the vehicle tank arrangement structure
An exhaust pipe extending in the front-rear direction at the bottom of the vehicle to exhaust the exhaust of the internal combustion engine to the atmosphere,
A propeller shaft extending in the front-rear direction at the center of the lower part of the vehicle in the vehicle width direction and transmitting a driving force to the rear wheels.
In a plan view, a fuel tank mounted on the lower part of the vehicle on the side opposite to the exhaust pipe with respect to the propeller shaft and storing liquid fuel of the internal combustion engine of the vehicle.
In a plan view, the exhaust pipe is provided with a reducing liquid tank mounted on the lower part of the vehicle on the side opposite to the propeller shaft to store the reducing liquid used for purifying nitrogen oxides in the exhaust. There is a tank arrangement structure for vehicles.
請求項1に記載の車両用タンク配設構造であって、
側面視において、前記還元液タンクの下部と前記排気管の上部とが少なくとも重複している、車両用タンク配設構造。
The vehicle tank arrangement structure according to claim 1.
A vehicle tank arrangement structure in which the lower portion of the reducing liquid tank and the upper portion of the exhaust pipe overlap at least in a side view.
請求項1又は2に記載の車両用タンク配設構造であって、
前記後輪がリーフスプリング式サスペンションションによって懸架されており、
前記リーフスプリング式サスペンションションが、前記前後方向に延設された一対のサイドメンバにそれぞれ取り付けられた一対のリーフスプリングを備えており、
前記リーフスプリングの前端が、ブラケットを介して前記サイドメンバの下面にそれぞれ取り付けられており、
前記前後方向における前記ブラケットの位置において、前記排気管、前記プロペラシャフト、前記燃料タンク及び前記還元液タンクの全てが側面視において重複している、車両用タンク配設構造。
The vehicle tank arrangement structure according to claim 1 or 2.
The rear wheels are suspended by leaf spring suspension.
The leaf spring suspension comprises a pair of leaf springs attached to each of the pair of side members extending in the anteroposterior direction.
The front end of the leaf spring is attached to the lower surface of the side member via a bracket, respectively.
A vehicle tank arrangement structure in which the exhaust pipe, the propeller shaft, the fuel tank, and the reducing liquid tank all overlap in a side view at the position of the bracket in the front-rear direction.
請求項3に記載の車両用タンク配設構造であって、
前記ブラケットの位置に、前記一対のサイドメンバを車幅方向につなぐクロスメンバが設けられている、車両用タンク配設構造。
The vehicle tank arrangement structure according to claim 3.
A vehicle tank arrangement structure in which a cross member connecting the pair of side members in the vehicle width direction is provided at the position of the bracket.
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