(57)【要約】【課題】排気浄化装置において、車両への搭載性を向上させるとともに、排気と還元剤との混合性を高める。【解決手段】排気浄化装置１は、車両１０において排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを収容した第一ケーシング２と、第一ケーシング２の下流で排気中の成分を還元するための選択還元型触媒を収容した第二ケーシング３と、第一ケーシング２及び第二ケーシング３を連通する中間パイプ４と、中間パイプ４内に還元剤を添加するノズル５と、を備えている。第一ケーシング２は、前後方向に延設された右のサイドメンバ１２に沿って配置されている。また、第二ケーシング３は、前後方向に延設された左のサイドメンバ１１に沿って配置されている。【選択図】図１
2019027375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両において排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを収容した第一ケーシングと、前記第一ケーシングの下流で前記排気中の成分を還元するための選択還元型触媒を収容した第二ケーシングと、前記第一ケーシング及び前記第二ケーシングを連通する中間パイプと、前記中間パイプ内に還元剤を添加するノズルと、を備えた排気浄化装置であって、
前記第一ケーシングが前後方向に延設された左右のサイドメンバの一方に沿って配置されているとともに、前記第二ケーシングが前記左右のサイドメンバの他方に沿って配置されている
ことを特徴とする、排気浄化装置。
【請求項２】
前記中間パイプが、前後方向に延設されたプロペラシャフトよりも上側に配置されて前記プロペラシャフトを跨ぐ跨設部と、前記跨設部の両端から下方へ屈曲された屈曲部とを有する
ことを特徴とする、請求項１記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両において排気浄化用のフィルタ及び選択還元型触媒の搭載性を向上させるとともに、排気と還元剤との混合性を高めるための排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンの排気に含まれる粒子状物質（PM；ParticulateMatter）をフィルタ（DPF；DieselParticulate Filter）で捕集するとともに、排気に還元剤を添加して排気中の窒素酸化物（NOx）を選択還元型触媒（SCR；Selective Catalytic Reduction）で除去する排気浄化装置が知られている。
【０００３】
このような排気浄化装置の省スペース化を実現するために、特許文献１には、DPF及びSCRをそれぞれ収納した二つの筒形の筐体（ケーシング）を、互いの軸線がほぼ平行となるように近接配置し、これらの筐体の遠端部どうしを連通管（中間パイプ）で連結することが提案されている。
【０００４】
特許文献１の技術によれば、二つの筐体のシルエット内に連通管が収まったコンパクトな形態を実現できるとされている。また、連通管の長さをかせぐことができるため、連通管内に噴射された還元剤を均一に拡散させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2009-85064号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、車両の構成によっては、DPFを収容したケーシングとSCRを収容したケーシングとを近接配置するためのスペースを確保できない場合がある。また、たとえこれらのケーシングを近接配置できたとしても、ケーシング間を繋ぐ中間パイプの配置スペースが制限されることから、中間パイプの形状が複雑化して排気と還元剤とが良好に混合しない虞がある。
【０００７】
本件の排気浄化装置は、上述したような課題に鑑み創案されたものであり、車両への搭載性を向上させるとともに、排気と還元剤との混合性を高めることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）ここで開示する排気浄化装置は、車両において排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを収容した第一ケーシングと、前記第一ケーシングの下流で前記排気中の成分を還元するための選択還元型触媒を収容した第二ケーシングと、前記第一ケーシング及び前記第二ケーシングを連通する中間パイプと、前記中間パイプ内に還元剤を添加するノズルと、を備えた排気浄化装置であって、前記第一ケーシングが前後方向に延設された左右のサイドメンバの一方に沿って配置されているとともに、前記第二ケーシングが前記左右のサイドメンバの他方に沿って配置されていることを特徴としている。これにより、第一ケーシング及び第二ケーシングの配置スペースが前後方向に短縮可能になるとともに、中間パイプの左右方向の長さが確保される。
【０００９】
（２）前記中間パイプが、前後方向に延設されたプロペラシャフトよりも上側に配置さ
れて前記プロペラシャフトを跨ぐ跨設部と、前記跨設部の両端から下方へ屈曲された屈曲部とを有することが好ましい。この場合、中間パイプがプロペラシャフトを迂回しやすい形状になるとともに、屈曲部によって排気の流れ方向が変更されることで排気に乱流が生じやすくなる。
【発明の効果】
【００１０】
開示の排気浄化装置によれば、車両への搭載性を向上させることができるとともに、排気と還元剤との混合性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る排気浄化装置が搭載された車両の下面図である。
【図２】図１の排気浄化装置をプロペラシャフトと共に示す斜視図である。
【図３】図１の排気浄化装置の中間パイプとプロペラシャフトとの位置関係を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して、実施形態としての排気浄化装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
【００１３】
［１．構成］
本実施形態に係る排気浄化装置１は、図１に示す車両１０に適用されている。車両１０は、例えばバスであって、梯子型の車体フレームを有する。
【００１４】
車両１０の車体フレームは、前後方向に延設された左右のサイドメンバ１１，１２と、これらのサイドメンバ１１，１２の間に架設された複数のクロスメンバ１３〜１８で構成される。サイドメンバ１１，１２は、互いに左右方向に離隔して配置される。また、クロスメンバ１３〜１８は、相互に前後方向に離隔して配置される。
【００１５】
左右のサイドメンバ１１，１２の間には、車両１０の駆動源であるエンジン２１と、エンジン２１の出力回転のトルク，回転数及び回転方向を変更するための変速機２２と、変速機２２の出力回転を左右の後輪２３，２３へ伝達するためのプロペラシャフト２４及び差動装置２５等が配置される。
【００１６】
エンジン２１は、車両１０の左右の前輪２６，２６の間に搭載される。また、変速機２２は、エンジン２１の後方に隣接して配置される。さらに、プロペラシャフト２４は、変速機２２の後端部から差動装置２５へ向けて、車両１０の左右方向のほぼ中央で前後方向に延設される。また、差動装置２５は、左右の後輪２３，２３の間に配置される。エンジン２１の出力回転は、変速機２２，プロペラシャフト２４及び差動装置２５を順に介して、左右の後輪２３，２３へと分配される。
【００１７】
排気浄化装置１は、エンジン２１の排気（燃焼ガス）を浄化するためのものであって、エンジン２１の排気通路に介装されている。排気浄化装置１は、具体的には、排気中のPMを捕集するDPF（フィルタ）と、DPFの下流で排気中のNOx（成分）を還元するためのSCR（選択還元型触媒）とを用いて排気を無害化する。
【００１８】
排気浄化装置１は、DPFを収容したDPFケーシング（第一ケーシング）２と、SCRを収容したSCRケーシング（第二ケーシング）３と、これらのケーシング２，３の間を繋ぐ中間パイプ４と、中間パイプ４内に尿素水（還元剤）を添加するノズル５とを備えている。排
気は、DPFケーシング２内でDPFによりPMを捕集された後、中間パイプ４内を流れる過程でノズル５から噴射された尿素水と混合され、尿素水の加水分解により生じるアンモニアを還元剤としてSCRケーシング３内でSCRによりNOxを還元除去される。そして、SCRケーシング３の下流端に接続された排気管２７を通って車両１０の外部へ排出される。
【００１９】
DPFケーシング２及びSCRケーシング３は、何れも筒状に形成されている。本実施形態では、DPFケーシング２が右のサイドメンバ１２に沿って配置され、SCRケーシング３が左のサイドメンバ１１に沿って配置されている場合を例示する。DPFケーシング２及びSCRケーシング３は、互いに左右方向に離隔して設けられる。DPFケーシング２及びSCRケーシング３の間には、プロペラシャフト２４が位置する。
【００２０】
本実施形態のDPFケーシング２は、SCRケーシング３よりも前方に配置されている。すなわち、DPFケーシング２の後端部２ａは、SCRケーシング３の前端部３ａよりも前方に位置する。DPFケーシング２は、図示しないブラケットを介して右のサイドメンバ１２に固定される。同様に、SCRケーシング３は、図示しないブラケットを介して左のサイドメンバ１１に固定される。
【００２１】
なお、本実施形態のDPFケーシング２は、変速機２２との干渉を避けつつ極力前方に位置するように、その軸線が前後方向に対してやや傾けた姿勢で搭載されている。一方、SCRケーシング３は、その軸線が前後方向に沿う姿勢で（すなわち、左のサイドメンバ１１と平行な姿勢で）搭載されている。また、本実施形態では、DPFケーシング２及びSCRケーシング３が何れも左右のサイドメンバ１１，１２よりも内側の領域に配置される場合を例示するが、DPFケーシング２及びSCRケーシング３の少なくとも一方が左右のサイドメンバ１１，１２よりも外側の領域に配置されてもよい。
【００２２】
中間パイプ４は、DPFケーシング２からSCRケーシング３までの排気通路を形成するものであって、DPFケーシング２の後端部２ａとSCRケーシング３の前端部３ａとを連通する。図２に示すように、本実施形態の中間パイプ４は、ノズル５が配置される添加部４ａと、プロペラシャフト２４よりも上側に配置されてプロペラシャフト２４を跨ぐ跨設部４ｂと、跨設部４ｂの両側に設けられた屈曲部４ｃ，４ｄとを有する。
【００２３】
添加部４ａは、DPFケーシング２から後方へ延設された部位である。本実施形態のノズル５は、添加部４ａの前後方向のほぼ中間部に取り付けられている。跨設部４ｂは、添加部４ａよりも下流に形成される。跨設部４ｂは、中間パイプ４において最も高い（上側に位置する）部位である。本実施形態では、跨設部４ｂが左右方向に延設され、上面視又は下面視でプロペラシャフト２４とほぼ直交する場合を例示する。
【００２４】
屈曲部４ｃ，４ｄは、跨設部４ｂの左右の両端からそれぞれ下方へ屈曲された部位である。一方の屈曲部４ｃは、添加部４ａと跨設部４ｂとの間に設けられる。また、他方の屈曲部４ｄは、跨設部４ｂとSCRケーシング３の上流端３ａとの間に設けられる。
【００２５】
図３に示すように、中間パイプ４を前後方向に見た場合、跨設部４ｂと屈曲部４ｃ，４ｄとは、下側に開いたＣ字型をなす。跨設部４ｂと屈曲部４ｃ，４ｄとは、プロペラシャフト２４を囲むように配置される。つまり、中間パイプ４は、跨設部４ｂと屈曲部４ｃ，４ｄとで、プロペラシャフト２４を上側から迂回するように延設されている。
【００２６】
［２．作用，効果］
（１）上述した排気浄化装置１によれば、DPFケーシング２が右のサイドメンバ１２に沿って配置されているとともに、SCRケーシング３が左のサイドメンバ１１に沿って配置されているため、前後方向の省スペース化が可能であるとともに、中間パイプ４の長さを
確保することができる。すなわち、図１に示すように、DPFケーシング２及びSCRケーシング３を互いに左右にずらして配置することで、DPFケーシング２及びSCRケーシング３の前後方向の距離ｄを短く抑えながらも、中間パイプ４の経路長を左右方向に長く確保することができる。
【００２７】
このため、排気浄化装置１によれば、車両１０への搭載性を向上させることができるとともに、中間パイプ４内における尿素水と排気との混合性を高めることができる。また、このように車両１０への搭載性が向上することから、例えばホイールベースが異なる車種でも排気浄化装置１を共用化することが可能となる。よって、コスト削減に寄与することができる。
【００２８】
（２）中間パイプ４が、プロペラシャフト２４よりも上側に配置された跨設部４ｂと、跨設部４ｂの両端から下方へ屈曲された屈曲部４ｃ，４ｄとを有するため、中間パイプ４とプロペラシャフト２４との干渉を防止しながら、中間パイプ４を路面と干渉しにくくすることができる。
【００２９】
仮に、中間パイプ４を下方に曲げた形状にしてプロペラシャフト２４を迂回させる場合は、中間パイプ４が路面に近くなるため路面と干渉しやすくなる。これに対し、中間パイプ４が上述した跨設部４ｂ及び屈曲部４ｃ，４ｄを有していれば、中間パイプ４が路面から離れた位置でプロペラシャフト２４を迂回することができる。よって、中間パイプ４の保護に寄与することができる。
【００３０】
また、中間パイプ４の添加部４ａよりも下流に屈曲部４ｃ，４ｄを設けることで、中間パイプ４の経路長をより長くすることができるとともに、屈曲部４ｃ，４ｄに沿って排気の流れ方向が変更されるため乱流を生じやすくすることができる。これにより、排気と尿素水との混合を促進することができる。
【００３１】
［３．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
【００３２】
例えば、エンジン２１からの排気の出口がエンジン２１の左側にある場合には、上述した配置とは左右対称に、DPFケーシング２が左のサイドメンバ１１に沿って配置され、SCRケーシング３が右のサイドメンバ１２に沿って配置されてもよい。また、DPFケーシング２の後端部２ａがSCRケーシング３の前端部３ａよりも後方に位置していてもよい。つまり、DPFケーシング２及びSCRケーシング３は、前後方向においてラップして配置されてもよい。
【００３３】
上述した中間パイプ４の構成は一例である。中間パイプ４は、少なくともDPFケーシング２とSCRケーシング３とを連通するものであればよく、上述した跨設部４ｂや屈曲部４ｃ，４ｄが省略されてもよい。
【００３４】
ノズル５が添加する還元剤は尿素水に限定されない。また、ノズル５の取付位置も、上述した位置に限定されない。ノズル５は、例えば、添加部４ａの上流端部に取り付けられてもよいし、中間パイプ４の添加部４ａ以外の部位に取り付けられてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  排気浄化装置
２  DPFケーシング（第一ケーシング）
２ａ  後端部
３  SCRケーシング（第二ケーシング）
３ａ  前端部
４  中間パイプ
４ａ  添加部
４ｂ  跨設部
４ｃ，４ｄ  屈曲部
５  ノズル
１０  車両
１１  左のサイドメンバ
１２  右のサイドメンバ
１３〜１８  クロスメンバ
２１  エンジン
２２  変速機
２３  後輪
２４  プロペラシャフト
２５  差動装置
２６  前輪
２７  排気管
ｄ  距離
【図１】
2019027375.tif 000003
【図２】
2019027375.tif 000004
【図３】
2019027375.tif 000005