JP7543866B2

JP7543866B2 - Tank arrangement structure for vehicle

Info

Publication number: JP7543866B2
Application number: JP2020191086A
Authority: JP
Inventors: 祐太堤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2024-09-03
Anticipated expiration: 2040-11-17
Also published as: JP2022080100A

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 a tank installation structure 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／ＤｉｅｓｅｌＥｘｈａｕｓｔＦｌｕｉｄ）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：ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）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_３）を生成し、ＮＯｘはＳＣＲ触媒によってＮＨ_３と反応して窒素（Ｎ_２）と水蒸気（Ｈ_２Ｏ）とに還元される。 The following Patent Document 1 discloses a reducing fluid tank that stores a reducing fluid (Diesel Exhaust Fluid: DEF) mounted on a vehicle (diesel vehicle). DEF is used to purify nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas by an SCR (Selective Catalytic Reduction) system. DEF used in vehicles is standardized and is a 32.5% urea solution. DEF is sprayed into the exhaust pipe to generate ammonia (NH ₃ ), and NOx reacts with NH ₃ by the SCR catalyst to be 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 reduction fluid tank (DEF tank) disclosed in Patent Document 1 is located below the rear trunk of the vehicle (under the floor), and a silencer is placed next to it on the exhaust pipe. Patent Document 1 also discloses a fuel tank mounted on the vehicle, which is mounted below the rear seat of the vehicle (under the floor) so as to straddle the exhaust pipe (the portion upstream of the silencer).

特許第４９２４３５２号公報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。 DEF freezes at -11°C, so in cold regions it may be frozen during cold start. Therefore, it is necessary to melt the frozen DEF as quickly as possible after a cold start of an internal combustion engine (diesel engine). On the other hand, liquid fuels for internal combustion engines (such as gasoline and diesel fuel used in diesel vehicles) are highly volatile, so they should be kept as far away as possible from the exhaust pipe, which becomes hot. In this way, it is desirable to find a balanced solution to the requirements for the placement of each tank.

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。 The object of the present invention is to provide a tank arrangement structure for a vehicle that can effectively use the exhaust heat of an internal combustion engine to dissolve the reducing liquid in the reducing liquid tank more quickly and can effectively prevent the fuel in the fuel tank from evaporating due to the exhaust heat.

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 tank arrangement structure for a vehicle according to the present invention is provided with an exhaust pipe for discharging exhaust gas from an internal combustion engine, a propeller shaft for transmitting driving force to the rear wheels, a fuel tank for storing liquid fuel for the internal combustion engine, and a reducing liquid tank for storing reducing liquid for purifying nitrogen oxides in the exhaust gas, located under the vehicle. In a plan view, the fuel tank is located on the opposite side of the propeller shaft to the exhaust pipe, and the reducing liquid tank is located on the opposite side of the propeller shaft 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, it is possible to more quickly dissolve the reducing liquid in the reducing liquid tank by effectively utilizing the exhaust heat of the internal combustion engine, and it is also possible to effectively prevent the evaporation of fuel in the fuel tank due to the exhaust heat.

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 tank arrangement structure for a vehicle according to an embodiment of the present invention. 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 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 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_３を生成し、このＮＨ_３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。 A tank arrangement structure for a vehicle according to an embodiment will be described with reference to Figs. 1 to 3. The internal combustion engine mounted on the vehicle of this embodiment is a diesel engine (not shown). The reducing liquid of this 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 , _which is used to reduce NOx by the SCR catalyst. The vehicle of this embodiment is designed so that the rear space inside the vehicle can be widely used as a luggage compartment. For this reason, the floor of the luggage compartment is flattened, and a 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 this embodiment includes an exhaust pipe 1 that releases exhaust from an internal combustion engine into the atmosphere. The exhaust is purified as it passes through the exhaust pipe 1 so that the amount of emission-regulated substances in the exhaust is below a specified value, and is then discharged into the atmosphere. The exhaust pipe 1 refers to the section from the exhaust manifold to the end where the exhaust is discharged into the atmosphere. A portion of the exhaust pipe 1 extends to the bottom of the vehicle (under the floor of the passenger compartment or luggage compartment/cargo bed). The tank arrangement structure also includes a reducing liquid tank 2 made of resin that stores DEF (reducing liquid) used to purify NOx in the exhaust. The reducing liquid tank 2 is also mounted under the vehicle (under the floor).

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 this embodiment is a four-wheel drive vehicle, and a propeller shaft 3 that transmits driving force to the rear wheels is installed in the center of the vehicle width direction under the floor and extends in the front-rear direction. The exhaust pipe 1 is installed in the front-rear direction 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 part of the exhaust pipe 1 passes under the front end of the propeller shaft 3 near the connection part between the propeller shaft 3 and the transfer 4 and extends to the internal combustion engine (this part is not shown in FIG. 2). Note that a silencer 1a (part of the exhaust pipe 1) installed on the exhaust pipe 1 is also shown in FIG. 1 and FIG. 2.

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 muffler 1a has a long shape in the front-rear direction of the vehicle. As will be explained in detail later, the exhaust pipe 1 is arranged near the reduced liquid tank 2 to supply the heat of the exhaust to the (frozen) DEF in the reduced liquid tank 2, and the heat of the exhaust is supplied to the DEF in the reduced liquid tank 2 via the muffler 1a. In addition, the above-mentioned reduced liquid tank 2 is arranged on the opposite side of the propeller shaft 3 to the exhaust pipe 1 (muffler 1a). The reduced 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 approximately parallel to the exhaust pipe 1 (muffler 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 reduced liquid tank 2 are mounted on the left side of the propeller shaft 3, while the metal fuel tank 5 that stores liquid fuel for the internal combustion engine is mounted on the right side of the propeller shaft 3. The fuel tank 5 is equipped with a lower cover 50 that covers most of its lower part as a countermeasure against chipping, and is equipped with a protective cover 51 that protects the rear part of the fuel tank 5 and the lower cover 50 (near the rear suspension). The reduced liquid tank 2, exhaust pipe 1, propeller shaft 3, and fuel tank 5 are mounted between a pair of side members 7 in a plan (bottom) 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, the vehicle of this embodiment has a flat luggage compartment floor so that the interior rear space can be widely used as a luggage compartment, and the spare tire 8 is also attached under the floor. This makes it difficult to place the reduced liquid tank 2 and fuel tank 5, which have a large volume, under the floor at the rear of the vehicle. In addition, the internal combustion engine and the transfer 4 described above are placed in the front of the vehicle. For this reason, in this embodiment, the reduced liquid tank 2 and fuel tank 5 are placed under the floor in the center of the vehicle, lined up with the exhaust pipe 1 and 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 (similar in plan view), the fuel tank 5 is mounted on the side of the propeller shaft 3 opposite the exhaust pipe 1, and the reduced solution tank 2 is mounted on the side of the exhaust pipe 1 opposite the propeller shaft 3. Therefore, as shown in FIG. 2, the reduced solution tank 2, exhaust pipe 1, propeller shaft 3, and 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。 The rear axle in this embodiment is a rigid axle. As described above, the vehicle in this embodiment widely utilizes the interior rear space as a luggage compartment, so a leaf spring suspension is used to ensure a large interior rear space. That is, the rear wheels are suspended by a leaf spring suspension, which is equipped with a pair of leaf springs 9. Each leaf spring 9 extends in the fore-and-aft direction, and its front and rear ends (spring eyes) are attached to the underside of the 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. 3. The rear end of the leaf spring 9 is attached to the underside of the side member 7 via a shackle 92 (see FIG. 1). A lower bracket 91 is disposed in the center of the leaf spring 9, and the 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 attached diagonally between the front of the lower bracket 91 on the left side (upper side of FIG. 1) and the side member 7. Similarly, a shock absorber (not shown) is attached diagonally between the rear of the lower bracket 91 on the right side (lower side of FIG. 1) and the side member 7. Note that the exhaust pipe 1 and the propeller shaft 3 are not shown in FIG. 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 underside of the side member 7 and a pair of side plates that sandwich the bridge member from both sides and are fixed to the sides of the side member 7. In this embodiment, the bridge member and side plates of the bracket 70 and the side member 7 are welded to each other. As shown in FIG. 1, a number of cross members extending in the vehicle width direction are provided between the pair of side members 7. The ends of the bridge members 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, cross members 10A and 10B are provided at the position of the bracket 70 to connect a pair of side members 7 in the vehicle width direction. As shown in FIG. 2, both ends 10Ae of one cross member 10A are welded to the sides of the side member 7 and are extended by extension members to go under the underside of the side member 7. One end of the bridge member of the bracket 70 is fixed to the side member 7 via end 10Ae, and the other end is fixed to the side member 7 via end 10Be of the cross member 10B, which is formed in a similar manner.

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 this embodiment, the reduction liquid tank 2, exhaust pipe 1, propeller shaft 3, and fuel tank 5 are arranged as described above. Since it is not desirable to apply heat to the liquid fuel in the fuel tank 5, in this embodiment, the fuel tank 5 is arranged as far away from the exhaust pipe 1 as possible, with the propeller shaft 3 interposed between them. By arranging the fuel tank 5 in this manner, it is possible to prevent the fuel in the fuel tank 5 from evaporating.

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 reduced solution tank 2 is frozen, it is desired to melt it as soon as possible, and if it is not frozen, it is desired to prevent it from freezing. In this embodiment, the DEF in the reduced solution tank 2 is heated by the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 1 arranged nearby. The reduced solution tank 2 refers to a container portion that stores the DEF. The reduced solution tank 2 is integrated with a pump 20 that sends out the DEF to inject it into the exhaust pipe 1. The upper part of the pump 20 is located inside the reduced solution tank 2, but its lower part protrudes downward from the reduced solution tank 2. The part of the pump 20 that protrudes downward from the reduced solution tank 2 is not the reduced solution tank 2. Furthermore, a protective cover 21 for protecting the pump 20 and the front part of the reduced solution tank 2 is attached to the reduced solution tank 2 so as to cover the lower surface of the pump 20 and the front part of the reduced solution tank 2. The protective cover 21 is also not the reduced solution 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 muffler 1a, which is part of the exhaust pipe 1, is installed near the reduced liquid tank 2 and extends in the longitudinal direction of the reduced liquid tank 2. Therefore, the heat of the exhaust gas from the internal combustion engine is radiated from the surface of the muffler 1a, warming and melting the frozen DEF inside the reduced liquid tank 2. The muffler 1a has an inner diameter and outer shape larger than the inner diameter of the exhaust pipe 1 before and after it. Therefore, the muffler 1a can store a large amount of exhaust gas in terms of volume and has a large surface area, so it can effectively supply the heat of the exhaust gas to the DEF inside the reduced 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 into the pump 20, and frozen DEF can also be melted using electric energy. When the exhaust gas has not yet warmed up immediately after a cold start, the electric heater can be used to melt the frozen DEF. Since the power consumption caused by the electric heater leads to a deterioration in fuel efficiency, if the frozen DEF can be melted using the heat of the exhaust gas as in this embodiment, power consumption can be reduced and the deterioration in fuel efficiency can be mitigated.

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。 In this embodiment, a metal (aluminum) heat diffusion plate 6 that diffuses heat is provided between the reduced liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 (silencer 1a). The heat diffusion plate 6 has a length that is approximately equal to the longitudinal length of the reduced liquid tank 2. Therefore, the heat radiated from the silencer 1a is diffused by the heat diffusion plate 6, and the DEF in the reduced liquid tank 2 is efficiently heated. In this embodiment, the heat diffusion plate 6 is fixed to the reduced liquid tank 2. Since the reduced liquid tank 2 is made of resin and would melt if the temperature was too high, the heat diffusion plate 6 diffuses the heat to prevent localized heating. In addition, to prevent the reduced liquid tank 2 from overheating, a heat insulator 60 made of a heat-resistant fiber material or the like is attached to the surface of the heat diffusion plate 6 on the reduced 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 the entire surface of the heat diffusion plate 6 facing the reduced liquid tank 2, but is only attached to the portion closest to the silencer 1a. Specifically, the heat insulator 60 is not attached to the upper portion of the surface of the heat diffusion plate 6 facing the reduced liquid tank 2. The heat insulator 60 also contributes to the heat diffusion described above, and 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 (muffler 1a) is located just slightly below the reduced liquid tank 2. The exhaust pipe 1 (muffler 1a) is extended in the longitudinal direction of the vertically elongated reduced liquid tank 2 near the reduced liquid tank 2, so that the heat of the exhaust gas inside can be efficiently supplied to the DEF inside the reduced liquid tank 2. In other words, the length (distance) for supplying heat from the exhaust pipe 1 to the DEF inside the reduced liquid tank 2 can be made longer, and heat can be supplied over a wider area.

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 reduced liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 are mounted on the bottom of the vehicle (under the floor). Therefore, it is difficult to arrange the reduced liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 (muffler 1a) one above the other, so the reduced liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 are arranged side by side. In this case, as in this embodiment, it is preferable that the reduced liquid tank 2 and (muffler 1a) overlap each other at least partially in the height direction when viewed from the side. With such an arrangement, the installation height of the reduced liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 (muffler 1a) can be suppressed, while efficiently supplying exhaust heat to the DEF in the reduced liquid tank 2.

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。 In addition, since the surrounding air warmed by the heat of the exhaust pipe 1 (muffler 1a) flows upwards (when the vehicle is not moving), it is preferable for the reduction liquid tank 2 to be located above the exhaust pipe 1 (muffler 1a) in terms of supplying heat to the DEF in the reduction liquid tank 2. In other words, it is preferable for at least the lower part of the reduction liquid tank 2 and the upper part of the exhaust pipe 1 (muffler 1a) to overlap when viewed from the side. However, it is also acceptable for the exhaust pipe 1 (muffler 1a) to fit within the height range of the reduction 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。 In addition, the exhaust pipe 1 (muffler 1a) and the heat diffusion plate 6 store heat for a while even after the vehicle's internal combustion engine is stopped, keeping the DEF in the reduction liquid tank 2 warm and less likely to freeze. As a result, the tank arrangement structure of this embodiment not only makes it possible to melt the DEF that has frozen during a cold start more quickly, but also makes it less likely for the DEF to freeze 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（ＡｍｍｏｎｉａＳｌｉｐＣａｔａｌｙｓｔ）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_３を酸化してＮ_２とＨ_２Ｏ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。 Furthermore, in this embodiment, the silencer 1a houses an SCR catalyst element 1b and an ASC (Ammonia Slip Catalyst) catalyst element (not shown). The SCR catalyst element 1b is a honeycomb substrate made of ceramic or the like that supports an SCR catalyst. The ASC catalyst element is a honeycomb substrate made of ceramic or the like that supports an oxidation catalyst, and oxidizes the excess NH ₃ that has passed (slips) through the SCR catalyst element 1b and decomposes it into N ₂ and H ₂ O. The SCR catalyst element 1b and the ASC catalyst element are elements that support an exhaust purification catalyst. That is, in this embodiment, the silencer 1a also functions as an exhaust purification catalytic converter. Since reaction heat is generated by the above-mentioned exhaust purification reaction inside the silencer 1a, this reaction heat also contributes to the supply of heat to the DEF. In addition, these elements can also store heat, which contributes to making the DEF less likely 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。 In the tank arrangement structure of this embodiment, as described above, the reduced liquid tank 2, exhaust pipe 1, propeller shaft 3, and fuel tank 5 are arranged between a 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, propeller shaft 3, fuel tank 5, and reduced liquid tank 2 all overlap in a side view. Therefore, the exhaust pipe 1, propeller shaft 3, fuel tank 5, and reduced liquid tank 2 can be arranged under the vehicle (under the floor) without overlapping them vertically and with a reduced installation height. Here, the bracket 70 is arranged on the outer side of the fuel tank 5 and reduced liquid tank 2. Therefore, in the event of a side collision with the vehicle, the fuel tank 5 and reduced liquid tank 2 are protected by the bracket 70 and the side member 7 to which this bracket 70 is attached. As a result, leakage of the liquid stored in the fuel tank 5 and reduced 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 this embodiment, cross members 10A and 10B that connect a pair of side members 7 in the vehicle width direction are provided at the position of a pair of brackets 70. Therefore, the side impact load is also received by the cross members 10A and 10B, and the fuel tank 5 and the reduced liquid tank 2 are more securely 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 of this embodiment, the fuel tank 5 is mounted on the lower part of the vehicle on the opposite side of the exhaust pipe 1 with respect to the propeller shaft 3 in a plan view (bottom view). The reduced liquid tank 2 is mounted on the lower part of the vehicle on the opposite side of the exhaust pipe 1 with respect to the propeller shaft 3 in a plan view (bottom view). Since the reduced liquid tank 2 is disposed adjacent to the exhaust pipe 1, if the reduced liquid (DEF) is frozen, it is melted earlier by the heat of the exhaust via the exhaust pipe 1, and even if it is not frozen, 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 positioned as far away from the exhaust pipe 1 as possible, with the propeller shaft 3 in between. Positioning the fuel tank 5 in this way makes it possible to prevent the fuel in the fuel tank 5 from evaporating. Also, the reduced liquid tank 2 and fuel tank 5, which store liquid, become heavy when full. By arranging such tanks in a balanced manner on the left and right sides under the vehicle, the vehicle's center of gravity is lowered and the vehicle weight distribution is optimized. As a result, the vehicle's dynamic 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。 In addition, in the tank arrangement structure according to this embodiment, the lower part of the reduced liquid tank 2 and the upper part of the exhaust pipe 1 at least overlap. With this arrangement, the installation height of the reduced liquid tank 2 and the exhaust pipe 1 (muffler 1a) can be kept low, while the heat of the exhaust can be efficiently supplied to the reduced liquid in the reduced liquid tank 2. As a result, the heat of the exhaust can be efficiently supplied to the reduced liquid in the reduced 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。 In addition, in the tank arrangement structure according to this embodiment, the front end 90 of the leaf spring 9 of the rear wheel suspension is attached to the underside of the side member 7 via the bracket 70. The exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, the fuel tank 5, and the reduced liquid tank 2 all overlap in a side view at the position of the bracket 70 in the fore-and-aft direction. This allows the exhaust pipe 1, the propeller shaft 3, the fuel tank 5, and the reduced liquid tank 2 to be placed under the vehicle (under the floor) while keeping the installation height low. Furthermore, in the event of a side collision with the vehicle, the fuel tank 5 and the reduced liquid tank 2 are protected by the bracket 70 and the side member 7 to which the bracket 70 is attached, preventing leakage of the liquid stored in the fuel tank 5 and the reduced liquid tank 2.

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。 In the tank arrangement structure according to this embodiment, a cross member 10A (10B) that connects a pair of side members 7 in the vehicle width direction is provided at the position of the bracket 70. Therefore, the side impact load is also received by the cross member 10A (10B), and the fuel tank 5 and the reduced liquid tank 2 are more securely 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, the reduction liquid tank 2, exhaust pipe 1, propeller shaft 3, and fuel tank are arranged in this order from the left side of the vehicle in a plan view (bottom view). However, the reduction liquid tank, exhaust pipe, propeller shaft, and fuel tank may be arranged in this order from the right side of the vehicle. Also, 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。 The vehicle in 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 the internal combustion engine and transmission are mounted at the front of the vehicle. It may also be a propeller shaft that connects the internal combustion engine and transmission in a vehicle in which the internal combustion engine is mounted at the front of the vehicle and the transmission (transaxle) is mounted at the rear of the vehicle. The body of the vehicle in the above embodiment has a monocoque body structure, and the side members are part of the monocoque body, but may also be side members of a frame structure used in trucks, etc.

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 REFERENCE SIGNS LIST 1 exhaust pipe 2 reduction liquid tank 3 propeller shaft 5 fuel tank 7 side member 70 bracket (of side member 7) 9 leaf spring 90 front end 10A, 10B (of leaf spring 9) cross member

Claims

In a vehicle tank arrangement structure,
an exhaust pipe extending in the front-rear direction under the vehicle for discharging exhaust gas from the internal combustion engine into the atmosphere;
a propeller shaft extending in a front-rear direction at a center in a vehicle width direction of a lower portion of the vehicle and transmitting a driving force to a rear wheel;
a fuel tank for storing liquid fuel for an internal combustion engine of the vehicle, the fuel tank being mounted on a lower portion of the vehicle on an opposite side of the exhaust pipe with respect to the propeller shaft in a plan view;
a reducing solution tank that is mounted on a lower portion of the vehicle on an opposite side of the exhaust pipe from the propeller shaft in a plan view and that stores a reducing solution used for purifying nitrogen oxides in the exhaust gas ,
The rear wheels are suspended by a leaf spring suspension,
the leaf spring suspension includes a pair of leaf springs attached to a pair of side members extending in the front-rear direction,
The front ends of the leaf springs are attached to the lower surfaces of the side members via brackets,
the exhaust pipe, the propeller shaft, the fuel tank, and the reducing solution tank are disposed between the pair of side members,
A tank arrangement structure for a vehicle , wherein the exhaust pipe, the propeller shaft, the fuel tank, and the reducing solution tank all overlap in a side view at a position of the bracket in the fore-and-aft direction .

2. The vehicle tank arrangement structure according to claim 1,
A tank arrangement structure for a vehicle, wherein a lower portion of the reduction solution tank and an upper portion of the exhaust pipe at least overlap each other in a side view.

3. The vehicle tank arrangement structure according to claim 1 or 2 ,
A tank arrangement structure for a vehicle, wherein a cross member connecting the pair of side members in the vehicle width direction is provided at the position of the bracket.