WO2018110485A1 - 車両用テールパイプ構造 - Google Patents

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WO2018110485A1
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tail pipe
vehicle
exhaust gas
exhaust
engine
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PCT/JP2017/044312
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French (fr)
Inventor
正一 河本
秀信 小坂
Original Assignee
ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト
三菱ふそうトラック・バス株式会社
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    • B60K13/00—Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units
    • B60K13/04—Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units concerning exhaust
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    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the present invention relates to a tail pipe structure for a vehicle.
  • a truck equipped with a diesel engine is provided with an exhaust gas aftertreatment unit including DPF (Diesel Particulate Filter) and SCR (Selective Catalytic Reduction).
  • DPF Diesel Particulate Filter
  • SCR Selective Catalytic Reduction
  • the DPF is a filter for removing fine particles made of carbon or the like contained in the exhaust gas.
  • SCR is a catalyst for detoxifying harmful nitrogen oxides contained in exhaust gas.
  • the exhaust gas aftertreatment unit as described above is generally fixed to the chassis frame at the lower part of the diesel truck.
  • an exhaust gas processing unit including the DPF is mounted on the lower portion of the vehicle body.
  • the SCR tends to increase in size, and the SCR may be provided on the side of the chassis frame due to the restriction of the arrangement space.
  • the exhaust gas is released into the atmosphere from the integral short tail pipe welded directly to the SCR toward the outside in the vehicle width direction.
  • the tail pipe structure as described above needs to be designed in consideration of conditions such as the vehicle width of the vehicle and layout conditions of peripheral devices, there are design variations of the SCR in which the short tail pipe is integrally formed. There is a risk that the cost increases.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle tail pipe structure that can contribute to cost reduction.
  • a tail pipe structure for a vehicle is connected to an exhaust gas post-treatment device that performs post-treatment of exhaust gas discharged from an internal combustion engine of the vehicle, and the exhaust gas post-treatment device by welding.
  • the two tail pipes have a shape corresponding to the specification conditions of the vehicle.
  • Exhaust gas that has passed through the exhaust gas aftertreatment device is discharged outside the vehicle through the first tail pipe and the second tail pipe.
  • the first tail pipe is integrally formed by welding connection with the exhaust gas aftertreatment device.
  • the second tail pipe is detachably connected to the first tail pipe, and is configured as a separate component from the exhaust gas aftertreatment device.
  • the 2nd tail pipe is formed in the shape according to specification conditions, such as the vehicle width of a vehicle, vehicle height, and bodywork specifications.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing an engine according to the present invention and its intake and exhaust paths. It is a lineblock diagram showing the tail pipe structure for vehicles concerning the present invention.
  • FIG. 1 is a top view of a vehicle to which a vehicle tailpipe structure according to the present invention is applied, and shows a schematic structure in which components other than a cab and a packing box are visualized.
  • the vehicle 1 is a so-called cab-over type engine truck in the present embodiment.
  • the vehicle 1 includes a chassis frame 10, a cab 20, a cargo box 30, and a plurality of wheels 40 as an overall configuration. Further, the vehicle 1 includes an engine 50 as an “internal combustion engine”, a transmission 51, a propeller shaft 52, and a differential 53 as a drive system configuration.
  • the chassis frame 10 includes a left side rail 11L, a right side rail 11R, and a plurality of cross members 12.
  • the left side rail 11L and the right side rail 11R extend in the front-rear direction of the vehicle 1 and are arranged parallel to each other in the vehicle width direction.
  • the plurality of cross members 12 connect the left side rail 11L and the right side rail 11R to constitute a ladder-type chassis frame 10 integrally.
  • the chassis frame 10 supports the cab 20, the cargo box 30, the engine 50, and other heavy objects mounted on the vehicle 1.
  • the cab 20 is a structure including a driver's seat (not shown), and is provided above the front portion of the chassis frame 10.
  • the packing box 30 is a structure on which luggage or the like is loaded, and is provided above the rear portion of the chassis frame 10.
  • two wheels 40 are provided as front wheels and rear wheels, respectively, and some or all of the plurality of wheels 40 drive the vehicle 1 as drive wheels.
  • the wheels 40 are suspended from the chassis frame 10 via an axle 41 (axle) and support the weight of the vehicle 1.
  • the engine 50 is a four-cylinder diesel engine as a driving power source for the vehicle 1, and is disposed below the cab 20 and above the chassis frame 10.
  • the power generated by the engine 50 is transmitted to the axle shaft (rotating shaft) (not shown) inside or outside the axle 41 via the transmission 51, the propeller shaft 52, the differential 53, and the like, and drives the wheels 40.
  • the vehicle 1 according to the present invention includes a DPF muffler 60 for purifying exhaust gas discharged from the engine 50, and an SCR muffler 70 as an “exhaust gas aftertreatment device”. Details of these structures will be described later.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram showing the engine 50 according to the present invention and its intake and exhaust paths.
  • the engine 50 includes a common rail 54, an injector 55, an intake manifold 56, an exhaust manifold 57, an EGR passage 58, and an EGR valve 59.
  • the common rail 54 is a high pressure accumulating chamber common to each cylinder, and temporarily stores light oil as high pressure fuel supplied from a fuel injection pump (not shown).
  • the injector 55 injects high-pressure fuel stored in the common rail 54 into each cylinder.
  • the intake manifold 56 is a pipe that feeds air into the engine 50 and distributes the air into the four cylinders.
  • the exhaust manifold 57 is a pipe that sends out air to the outside of the engine 50 and collects the air in the four cylinders.
  • the EGR passage 58 is an air passage that allows the intake manifold 56 and the exhaust manifold 57 to communicate with each other.
  • the EGR passage 58 performs exhaust gas recirculation by sending a part of the air sent out from the exhaust manifold 57 to the intake manifold 56 to reduce nitrogen oxides contained in the exhaust gas and improve fuel efficiency. Provided.
  • the EGR valve 59 is a valve mechanism that adjusts the amount of air sent from the exhaust manifold 57 to the intake manifold 56 and prevents backflow of air.
  • the engine 50 takes in air from the atmosphere via the air cleaner 81, the intake pipe 82, the compressor 83, the intercooler 84, and the intake control valve 85.
  • the air cleaner 81 is a filter for removing impurities such as dust and dirt from the air sent into the engine 50.
  • the intake pipe 82 introduces the air introduced through the air cleaner 81 to the compressor 83 included in the turbocharger 86.
  • the compressor 83 compresses the air introduced from the intake pipe 82 by rotating the internal windmill at a high speed in order to increase the amount of air fed into the engine 50.
  • the air rapidly compressed by the compressor 83 becomes high temperature.
  • the intercooler 84 cools the air compressed by the compressor 83, thereby suppressing a decrease in the density of air sent to the engine 50.
  • the intake control valve 85 controls the amount of intake air when the air introduced from the intercooler 84 is sent into the engine 50 through the intake manifold 56.
  • the exhaust gas discharged from the engine 50 is released to the atmosphere via the turbine 87, the exhaust pipe 88, the exhaust throttle valve 89, the DPF muffler 60, and the SCR muffler 70.
  • the turbine 87 is an impeller that rotates at a high speed by the flow of exhaust gas sent out from the exhaust manifold 57, and is integrally configured as a turbocharger 86 by having a common rotating shaft with the compressor 83. That is, the compressor 83 is rotated by the power of the turbine 87 generated by the exhaust gas, and supercharges the intake gas sent to the engine 50.
  • the exhaust pipe 88 is a pipe that sends the exhaust gas discharged from the engine 50 to the turbine 87 to the downstream side of the exhaust path.
  • the exhaust throttle valve 89 is a valve mechanism for controlling the exhaust flow rate of exhaust gas sent from the exhaust pipe 88 to the DPF muffler 60.
  • the DPF muffler 60 is configured by accommodating a front-stage oxidation catalyst 61 and a DPF 62 (Diesel Particulate Filter) on the exhaust downstream side of the front-stage oxidation catalyst 61.
  • DPF 62 Diesel Particulate Filter
  • the DPF 62 is provided for purifying exhaust gas discharged from the engine 50 by collecting particulate matter (hereinafter referred to as PM) made of carbon or the like in exhaust gas.
  • PM particulate matter
  • the DPF 62 is made of a honeycomb-type ceramic carrier, and a large number of passages that connect the upstream side and the downstream side are provided side by side, and the upstream side opening and the downstream side opening of the passage are alternately closed.
  • the PM contained in the exhaust gas is collected by circulating the exhaust gas inside.
  • the front-stage oxidation catalyst 61 oxidizes NO in the exhaust gas to generate NO 2 , by arranging the front-stage oxidation catalyst 61 and the DPF 62 in this way, the PM collected and deposited in the DPF 62 is oxidized in the front-stage oxidation. It reacts with NO 2 supplied from the catalyst 61 and oxidizes. Further, the accumulated PM is burned and removed by heat-treating the DPF 62, whereby the DPF 62 is continuously regenerated and the clogging of the filter is eliminated.
  • the exhaust gas that has passed through the DPF muffler 60 is sent to the connecting pipe 63.
  • the exhaust gas passing through the inside of the connection pipe 63 is injected with an aqueous urea solution from an injection nozzle 100 provided in the connection pipe 63.
  • the urea aqueous solution is hydrolyzed by the exhaust heat from the exhaust gas and the water vapor in the exhaust gas to generate NH 3 (ammonia).
  • the mixed gas composed of exhaust gas and NH 3 is supplied to the SCR muffler 70 from the connection pipe 63.
  • the SCR muffler 70 is configured to accommodate an SCR catalyst 71 (Selective Catalytic Reduction) and a downstream oxidation catalyst 72 on the exhaust downstream side of the SCR catalyst 71.
  • SCR catalyst 71 Selective Catalytic Reduction
  • 72 downstream oxidation catalyst
  • the SCR catalyst 71 reduces NO X contained in the exhaust gas to harmless N 2 using NH 3 with respect to the mixed gas supplied through the connection pipe 63.
  • the post-stage oxidation catalyst 72 removes NH 3 from the exhaust gas to be discharged by processing excess NH 3 that has not been used for the reduction of the SCR catalyst 71.
  • the exhaust gas from which NO X and NH 3 have been removed by the SCR muffler 70 is released to the atmosphere.
  • ECU (Electronic Control Unit) 90 includes a CPU, a memory, a timer counter, and the like, and is a control device for performing overall control of the vehicle including drive control of the engine 50.
  • the ECU 90 is connected to the injector 55, the intake control valve 85, the EGR valve 59, the exhaust throttle valve 89, and the injection nozzle 100 of each cylinder, and controls each of these devices.
  • the ECU 90 performs various controls of the vehicle 1 as described above, and acquires various sensor information mounted on the vehicle 1.
  • the ECU 90 is connected to the exhaust temperature sensor 91, the flow rate sensor 92, the upstream pressure sensor 93, and the downstream pressure sensor 94, and acquires measurement values from these sensors.
  • the exhaust temperature sensor 91 measures the temperature of exhaust gas sent from the exhaust manifold 57 to the turbine 87 of the turbocharger 86.
  • the flow rate sensor 92 is provided on the downstream side of the exhaust pipe 88 and detects the exhaust flow rate.
  • the upstream pressure sensor 93 is provided on the exhaust upstream side of the upstream oxidation catalyst 61 and detects the exhaust pressure on the exhaust upstream side of the DPF muffler 60.
  • the downstream pressure sensor 94 is provided on the exhaust downstream side of the DPF 62 and detects the exhaust pressure on the exhaust downstream side of the DPF muffler 60.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing a vehicular tail pipe structure according to the present invention. More specifically, FIGS. 3 (a) and 3 (b) show a tail pipe structure for a vehicle for specifications with different vehicle widths, and the outer end of the vehicle 1 in the vehicle width direction is indicated by a broken line.
  • the SCR muffler 70 is disposed on the right side in the vehicle width direction with respect to the right side rail 11R and in front of the right rear wheel (wheel 40).
  • the SCR muffler 70 is connected to a first tail pipe 73 and a second tail pipe 74 as exhaust gas outlets.
  • the first tail pipe 73 has a relatively short specification, and has a length that is, for example, about the radius of the SCR muffler 70.
  • One end of the first tail pipe 73 is integrally formed with the SCR muffler 70 by welding connection.
  • the second tail pipe 74 has one end detachably connected to the other end of the first tail pipe 73 and is bolted by, for example, a flange. Further, the second tail pipe 74 discharges exhaust gas from the other end (arrow in FIG. 3).
  • the second tail pipe 74 is formed in a shape according to various specification conditions of the vehicle 1.
  • FIG. 3A illustrates a case where the vehicle width of the vehicle 1 is relatively narrow, and the second tail pipe 74A in this case is located outward from the outer end of the vehicle 1 in the vehicle width direction. It is formed short so as not to protrude.
  • the second tail pipe 74B is formed to be long corresponding to the vehicle width.
  • the second tail pipe 74 is restricted by, for example, regulations on the exhaust gas emission angle, restrictions by the height of the vehicle 1, prevention of dust from rolling up the road surface, and mounting by peripheral devices mounted on the vehicle 1. It is formed in a shape according to the conditions such as the equipment specifications. In particular, with respect to conditions such as bodywork specifications, each peripheral device can be protected from heat damage caused by exhaust gas in addition to saving the space of the second tail pipe 74 in order to fit each peripheral device in the lower space of the vehicle 1. Thus, the shape of the second tail pipe 74 is designed.
  • the second tail pipe 74 is detachably connected to the first tail pipe 73, and the second tail pipe 74 and the SCR muffler 70 are separated. It is configured as a part.
  • the 2nd tail pipe 74 is formed in the shape according to various specification conditions, such as the vehicle width of a vehicle, a vehicle height, and a bodywork specification. Therefore, since the difference in the specification conditions of the vehicle 1 can be dealt with as the difference in the shape of the second tail pipe 74, it is not necessary to design the SCR muffler 70 for each specification condition. Can be suppressed. Thereby, the tail pipe structure for a vehicle according to the present invention can reduce the design cost.
  • the SCR muffler 70 formed integrally with the first tail pipe 73 can detachably connect the second tail pipe 74 having various shapes according to the specification conditions of the vehicle 1. Therefore, the versatility of the SCR muffler 70 as a constituent unit of the vehicle 1 can be enhanced.

Abstract

【課題】コスト低減に寄与することができる車両用テールパイプ構造を提供すること。 【解決手段】車両用テールパイプ構造は、車両１のエンジン５０から排出される排ガスの後処理を行うＳＣＲマフラ７０と、ＳＣＲマフラ７０に溶接により接続され、排ガスが流入する第１テールパイプ７３と、第１テールパイプ７３に着脱可能に接続され、第１テールパイプ７３に流入する排ガスを車外に排出する第２テールパイプ７４と、を含み、第２テールパイプ７４は、車両１の仕様条件に応じた形状を備える。

Description

車両用テールパイプ構造
　本発明は車両用テールパイプ構造に関する。
　ディーゼルエンジンを備えるトラックにおいては、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter：ディーゼル微粒子捕集フィルタ）や、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction：選択触媒還元）を含む排ガス後処理ユニットが設けられる。ＤＰＦは、排ガス中に含まれる炭素等からなる微粒子を除去するためのフィルタである。また、ＳＣＲは、排ガス中に含まれる有害な窒素酸化物を無害化するための触媒である。
　上記のような排ガス後処理ユニットは、一般的には、ディーゼルトラックの下部においてシャシフレームに固定される。例えば、特許文献１に開示されたＤＰＦ装着車両では、ＤＰＦを含む排気ガス処理ユニットが車体の下部に搭載されている。
　ところで、近年ではＳＣＲが大型化する傾向にあり、配置スペースの制約によりＳＣＲをシャシフレームの側部に設ける場合がある。この場合には、排ガスは、ＳＣＲに直接溶接された一体式のショートテールパイプから車幅方向外側に向けて大気中に解放される。
特開２０１２－２２５１７３号公報
　しかしながら、上記のようなテールパイプ構造は、車両の車幅等の条件や周辺機器のレイアウト条件を考慮して各々設計する必要があることから、ショートテールパイプが一体形成されるＳＣＲの設計バリエーションが増加し、コストの上昇を招く虞が生じる。
　本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コスト低減に寄与することができる車両用テールパイプ構造を提供することにある。
　上記した目的を達成するために、本発明に係る車両用テールパイプ構造は、車両の内燃機関から排出される排ガスの後処理を行う排ガス後処理装置と、前記排ガス後処理装置に溶接により接続され、前記排ガスが流入する第１テールパイプと、前記第１テールパイプに着脱可能に接続され、前記第１テールパイプに流入する前記排ガスを車外に排出する第２テールパイプと、を含み、前記第２テールパイプは、前記車両の仕様条件に応じた形状を備える。
　排ガス後処理装置を通過した排ガスは、第１テールパイプ及び第２テールパイプを通って車外に排出される。第１テールパイプは、排ガス後処理装置に溶接接続により一体形成されている。一方、第２テールパイプは、第１テールパイプに対して着脱可能に接続され、排ガス後処理装置とは別体の部品として構成されている。そして、第２テールパイプは、車両の車幅、車高、及び架装仕様等の仕様条件に応じた形状に形成されている。これにより、車両の当該仕様条件に違いに対しては、第２テールパイプの形状の違いとして対応することができるため、仕様条件ごとに排ガス後処理装置を設計する必要がない。そのため、排ガス後処理装置のバリエーションが増加することなく、設計コストを低減することができる。
　本発明によれば、コスト低減に寄与することができる車両用テールパイプ構造を提供することができる。
本発明に係る車両用テールパイプ構造が適用された車両の上面構成図である。 本発明に係るエンジン及びその吸気経路並びに排気経路を示すシステム構成図である。 本発明に係る車両用テールパイプ構造を表す構成図である。
　以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。
　図１は、本発明に係る車両用テールパイプ構造が適用された車両の上面構成図であって、キャブ、及び荷箱以外の構成を可視化した概略構成を表す。
　車両１は、本実施形態では所謂キャブオーバ型のエンジントラックである。そして、車両１は、全体構成として、シャシフレーム１０、キャブ２０、荷箱３０、及び複数の車輪４０を備える。また、車両１は、駆動系の構成として、「内燃機関」としてのエンジン５０、トランスミッション５１、プロペラシャフト５２、及びディファレンシャル５３を備える。
　シャシフレーム１０は、左サイドレール１１Ｌ、右サイドレール１１Ｒ、及び複数のクロスメンバ１２を含む。左サイドレール１１Ｌ、及び右サイドレール１１Ｒは車両１の前後方向に延在し、互いに車幅方向に対して平行に配置される。複数のクロスメンバ１２は、左サイドレール１１Ｌと右サイドレール１１Ｒとを連結し、ラダー型のシャシフレーム１０を一体に構成する。そして、シャシフレーム１０は、キャブ２０、荷箱３０、エンジン５０、及び車両１に搭載されるその他の重量物を支持する。
　キャブ２０は、図示しない運転席を含む構造体であり、シャシフレーム１０の前部上方に設けられている。
　荷箱３０は、荷物等が積載される構造体であり、シャシフレーム１０の後部上方に設けられている。
　車輪４０は、本実施形態では前輪及び後輪として各２つ備えられ、これらの複数の車輪４０のうち一部又は全てが駆動輪として車両１を走行させる。また、車輪４０は、アクスル４１（車軸）を介してシャシフレーム１０に懸架され、車両１の重量を支持する。
　エンジン５０は、車両１の走行用動力源としての４気筒のディーゼルエンジンであり、キャブ２０の下部で、且つ、シャシフレーム１０の上部に配置されている。エンジン５０で発生した動力は、トランスミッション５１、プロペラシャフト５２、及びディファレンシャル５３等を介し、アクスル４１の内部、又は外部の図示しないアクスルシャフト（回転軸）に伝えられ、車輪４０を駆動させる。
　上記した構成要素に加え、本発明に係る車両１は、エンジン５０から排出される排ガスを浄化するためのＤＰＦマフラ６０、及び「排ガス後処理装置」としてのＳＣＲマフラ７０を備える。これらの構造については詳細を後述する。
　次に、エンジン５０の詳細構造及び排気ガスの浄化工程について説明する。図２は、本発明に係るエンジン５０及びその吸気経路並びに排気経路を示すシステム構成図である。
　エンジン５０は、コモンレール５４、インジェクタ５５、吸気マニホールド５６、排気マニホールド５７、ＥＧＲ通路５８、及びＥＧＲ弁５９を備える。
　コモンレール５４は、各気筒共通の高圧蓄圧室であり、図示しない燃料噴射ポンプから供給される高圧燃料としての軽油を一時的に貯蔵する。
　インジェクタ５５は、コモンレール５４に貯蔵された高圧燃料をそれぞれの気筒内に噴射する。
　吸気マニホールド５６は、エンジン５０の内部へ空気を送り込む配管であり、４つの気筒内に空気を分配する。
　排気マニホールド５７は、エンジン５０の外部へ空気を送り出す配管であり、４つの気筒内の空気を集約する。
　ＥＧＲ通路５８は、吸気マニホールド５６と排気マニホールド５７とを連通する空気の通路である。ＥＧＲ通路５８は、排気マニホールド５７から送り出される空気の一部を吸気マニホールド５６に送り出すことにより排気再循環（Exhaust Gas Recirculation）を行い、排気ガスに含まれる窒素酸化物の低減や燃費向上のために設けられる。
　ＥＧＲ弁５９は、排気マニホールド５７から吸気マニホールド５６へ送り出す空気量を調整すると共に、空気の逆流を防止する弁機構である。
　エンジン５０は、エアクリーナ８１、吸気管８２、コンプレッサ８３、インタークーラ８４、及び吸気制御弁８５を介して大気から空気を取り込む。
　エアクリーナ８１は、エンジン５０の内部へ送り込む空気から塵や埃などの不純物を取り除くためのフィルタである。
　吸気管８２は、エアクリーナ８１を介して導入された空気を、ターボチャージャ８６に含まれるコンプレッサ８３へ導入する。
　コンプレッサ８３は、エンジン５０へ送り込まれる空気量を増大させるため、内部の風車を高速で回転させることにより吸気管８２から導入された空気を圧縮する。ここで、コンプレッサ８３により急激に圧縮された空気は高温になる。
　インタークーラ８４は、コンプレッサ８３で圧縮された空気を冷却することにより、エンジン５０へ送り込まれる空気の密度の低下を抑制する。
　吸気制御弁８５は、インタークーラ８４から導入された空気を吸気マニホールド５６を介してエンジン５０の内部へ送り込む際に、吸気量を制御する。
　エンジン５０から排出された排ガスは、タービン８７、排気管８８、排気絞り弁８９、ＤＰＦマフラ６０、及びＳＣＲマフラ７０を介して大気へ解放される。
　タービン８７は、排気マニホールド５７から送り出される排ガスの流動によって高速で回転する羽根車であり、コンプレッサ８３と共通の回転軸を有することによりターボチャージャ８６として一体に構成されている。すなわち、コンプレッサ８３は、排ガスが生み出すタービン８７の動力により回転して、エンジン５０に送り込む吸気ガスを過給する。
　排気管８８は、エンジン５０からタービン８７に排出された排ガスを排気経路の下流側に送出する配管である。
　排気絞り弁８９は、排気管８８からＤＰＦマフラ６０へ送り出す排ガスの排気流量を制御するための弁機構である。
　ＤＰＦマフラ６０は、前段酸化触媒６１が収容されると共に、この前段酸化触媒６１の排気下流側にＤＰＦ６２（Diesel Particulate Filter：ディーゼル微粒子捕集フィルタ）が収容されて構成されている。
　ＤＰＦ６２は、排気中の炭素等からなるパティキュレートマター（以下、ＰＭという）を捕集することによりエンジン５０から排出される排ガスを浄化するために設けられる。
　ＤＰＦ６２は、ハニカム型のセラミック担体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、当該通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、エンジン５０の排ガスが内部を流通することによって排ガスに含まれるＰＭを捕集する。
　前段酸化触媒６１は排ガス中のＮＯを酸化させてＮＯ２を生成するので、このように前段酸化触媒６１とＤＰＦ６２とを配置することにより、ＤＰＦ６２に捕集され堆積しているＰＭは、前段酸化触媒６１から供給されたＮＯ２と反応して酸化する。また、堆積したＰＭは、ＤＰＦ６２を加熱処理することにより燃焼除去され、これによりＤＰＦ６２の連続再生が行われて、フィルタの目詰まりが解消される。
　ＤＰＦマフラ６０を通過した排ガスは、連結パイプ６３に送出される。連結パイプ６３の内部を通る排ガスは、連結パイプ６３に設けられた噴射ノズル１００から尿素水溶液が噴射される。このとき、尿素水溶液は、排ガスによる排気熱、及び排ガス中の水蒸気により加水分解され、ＮＨ３（アンモニア）を生成する。そして、排ガス及びＮＨ３からなる混合ガスは、連結パイプ６３からＳＣＲマフラ７０へ供給される。
　ＳＣＲマフラ７０は、ＳＣＲ触媒７１（Selective Catalytic Reduction：選択触媒還元）が収容されると共に、このＳＣＲ触媒７１の排気下流側に後段酸化触媒７２が収容されて構成されている。
　ＳＣＲ触媒７１は、連結パイプ６３を通って供給される混合ガスに対し、ＮＨ３を利用して排ガスに含まれるＮＯＸを無害なＮ２に還元する。
　後段酸化触媒７２は、ＳＣＲ触媒７１の還元に使用されなかった余剰のＮＨ３を処理することにより、排出する排ガスからＮＨ３を除去する。そして、ＳＣＲマフラ７０によりＮＯＸやＮＨ３が除去された排ガスは大気へ解放される。
　ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０は、ＣＰＵ、メモリ、及びタイマカウンタなどから構成され、エンジン５０の駆動制御をはじめとして車両の総合的な制御を行うための制御装置である。例えば、ＥＣＵ９０は、各気筒のインジェクタ５５、吸気制御弁８５、ＥＧＲ弁５９、排気絞り弁８９、及び噴射ノズル１００に接続され、これらの各デバイスを制御する。
　また、ＥＣＵ９０は、上記のように車両１の様々な制御を行うと共に、車両１に搭載された各種センサ情報を取得する。例えば、ＥＣＵ９０は、排気温度センサ９１、流量センサ９２、上流側圧力センサ９３、及び下流側圧力センサ９４に接続され、これらの各センサからの測定値を取得する。
　排気温度センサ９１は、排気マニホールド５７からターボチャージャ８６のタービン８７へ送り出される排ガスの温度を測定する。流量センサ９２は、排気管８８の下流側に設けられ、排気流量を検出する。上流側圧力センサ９３は、前段酸化触媒６１の排気上流側に設けられ、ＤＰＦマフラ６０の排気上流側における排気圧力を検出する。下流側圧力センサ９４は、ＤＰＦ６２の排気下流側に設けられ、ＤＰＦマフラ６０の排気下流側の排気圧力を検出する。
　続いて、ＳＣＲマフラ７０から大気へ排ガスを解放するためのテールパイプの構造について説明する。図３は、本発明に係る車両用テールパイプ構造を表す構成図である。より詳しくは、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、互いに車幅が異なる仕様のそれぞれに対する車両用テールパイプ構造を示し、車両１の車幅方向の外端を破線で示している。
　図３（ａ）において、ＳＣＲマフラ７０は、右サイドレール１１Ｒに対して車幅方向右側であって、右後輪（車輪４０）よりも車両前方に配置されている。また、ＳＣＲマフラ７０は、排ガスの排出口として、第１テールパイプ７３及び第２テールパイプ７４が接続されている。
　第１テールパイプ７３は、比較的短い仕様であって、例えば長さがＳＣＲマフラ７０の半径程度である。そして、第１テールパイプ７３は、一端がＳＣＲマフラ７０に溶接接続により一体形成されている。
　第２テールパイプ７４は、一端が第１テールパイプ７３の他端と着脱可能に接続され、例えばフランジによりボルト締結されている。また、第２テールパイプ７４は、他端から排ガスを車外に排出する（図３の矢印）。
　第２テールパイプ７４は、車両１の種々の仕様条件に応じた形状に形成されている。例えば、図３（ａ）においては車両１の車幅が比較的狭い場合を例示しており、この場合の第２テールパイプ７４Ａは、車両１の車幅方向の外端から車幅方向外側に突出しないよう短く形成されることになる。
　一方、図３（ｂ）のように車両１の車幅が比較的広い場合には、第２テールパイプ７４Ｂは、当該車幅に対応して長く形成されることになる。
　その他、第２テールパイプ７４は、例えば法規により排ガスの排出角度等が制限されているほか、車両１の車高による制限、路面の埃巻き上げの防止、及び車両1に搭載される周辺機器による架装仕様等の条件に応じた形状に形成される。特に、架装仕様等の条件については、各周辺機器を車両１の下部スペースに収めるために、第２テールパイプ７４を省スペース化することに加え、排ガスによる熱害から各周辺機器を保護できるよう第２テールパイプ７４の形状が設計される。
　以上のように、本発明に係る車両用テールパイプ構造は、第２テールパイプ７４が第１テールパイプ７３に対して着脱可能に接続され、第２テールパイプ７４とＳＣＲマフラ７０とが別体の部品として構成されている。そして、第２テールパイプ７４は、車両の車幅、車高、及び架装仕様等の様々な仕様条件に応じた形状に形成されている。従って、車両１の仕様条件に違いに対しては、第２テールパイプ７４の形状の違いとして対応することができるため、仕様条件ごとにＳＣＲマフラ７０を設計する必要がなく、ＳＣＲマフラ７０のバリエーションの増加を抑制することができる。それによって、本発明に係る車両用テールパイプ構造は、設計コストを低減することができる。さらに、第１テールパイプ７３と一体に形成されたＳＣＲマフラ７０は、車両１の仕様条件に応じた種々の形状の第２テールパイプ７４を着脱可能に接続することができる。従って、車両１の構成ユニットとしてのＳＣＲマフラ７０の汎用性を高めることができる。
　１　　車両
　５０　エンジン
　６０　ＤＰＦマフラ
　７０　ＳＣＲマフラ
　７３　第１テールパイプ
　７４、７４Ａ、７４Ｂ　第２テールパイプ

Claims (5)

  1. 　車両の内燃機関から排出される排ガスの後処理を行う排ガス後処理装置と、
    　前記排ガス後処理装置に溶接により接続され、前記排ガスが流入する第１テールパイプと、
    　前記第１テールパイプに着脱可能に接続され、前記第１テールパイプに流入する前記排ガスを車外に排出する第２テールパイプと、を含み、
    　前記第２テールパイプは、前記車両の仕様条件に応じた形状を備えることを特徴とする車両用テールパイプ構造。
  2. 　前記第１テールパイプは、前記排ガス後処理装置に溶接接続により一体形成されている、請求項１に記載の車両用テールパイプ構造。
  3. 　前記第２テールパイプは、前記車両の車幅、車高、及び架装仕様の仕様条件に応じた形状を備える、請求項１または２に記載の車両用テールパイプ構造。
  4. 　前記第２テールパイプは、車両１の車幅方向の外端から車幅方向外側に突出しないように形成される、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用テールパイプ構造。
  5. 　前記第２テールパイプは、前記第１テールパイプにボルトにより締結されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用テールパイプ構造。
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