(57)【要約】【課題】必要に応じて排気浄化装置を冷却する。【解決手段】本開示の一の態様によれば、排気ガスを浄化する排気浄化装置１と、排気浄化装置を外側から覆うと共に、開閉可能な可動部２２を有する遮熱板２１とを備えたことを特徴とする車両Ｖの遮熱構造が提供される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスを浄化する排気浄化装置と、
前記排気浄化装置を外側から覆うと共に、開閉可能な可動部を有する遮熱板と、
を備えたことを特徴とする車両の遮熱構造。
【請求項２】
前記排気浄化装置に電気デバイスが取り付けられ、前記可動部が前記電気デバイスの付近に配置される
請求項１に記載の車両の遮熱構造。
【請求項３】
前記可動部が、ドアおよびルーバーの少なくとも一方を含む
請求項１または２に記載の車両の遮熱構造。
【請求項４】
前記可動部を開閉作動させるアクチュエータと、前記車両の運転状態に応じて前記アクチュエータを制御するように構成された制御ユニットとをさらに備える
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の遮熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は車両の遮熱構造に係り、特に、排気浄化装置を外側から覆う遮熱板を備えた遮熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関が搭載された車両では、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスが排気管を通じた後に大気中に排出される。そして排気管を流れる過程で触媒等を含む排気浄化装置を通過し、有害成分を除去もしくは低減される。
【０００３】
排気浄化装置は高温となる場合があり、これに人が触れると火傷する虞がある。このため、排気浄化装置を外側から覆う遮熱板を設け、人が排気浄化装置に触れないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−７８６０９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８３２５号公報
【特許文献３】特開２０１１−２３０６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の遮熱板は単なる板材であるため、排気浄化装置を冷却したいときにその要請を満足することが困難である。
【０００６】
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、必要に応じて排気浄化装置を冷却することが可能な車両の遮熱構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一の態様によれば、
排気ガスを浄化する排気浄化装置と、
前記排気浄化装置を外側から覆うと共に、開閉可能な可動部を有する遮熱板と、
を備えたことを特徴とする車両の遮熱構造が提供される。
【０００８】
好ましくは、前記排気浄化装置に電気デバイスが取り付けられ、前記可動部が前記電気デバイスの付近に配置される。
【０００９】
好ましくは、前記可動部が、ドアおよびルーバーの少なくとも一方を含む。
【００１０】
好ましくは、前記遮熱構造は、前記可動部を開閉作動させるアクチュエータと、前記車両の運転状態に応じて前記アクチュエータを制御するように構成された制御ユニットとをさらに備える。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、必要に応じて排気浄化装置を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】遮熱板の取り付け前の車両を示す右側面図である。
【図２】排気浄化装置の斜視図である。
【図３】排気浄化装置の正面図である。
【図４】遮熱板の取り付け後の車両を示す右側面図である。
【図５】遮熱板付近を拡大して示す右側面図である。
【図６】制御装置の構成図である。
【図７】第１変形例の遮熱板付近を拡大して示す右側面図である。
【図８】図７を上方から見たときの概略平面図である。
【図９】第２変形例の遮熱板付近を拡大して示す右側面図である。
【図１０】図９を後方から見たときの概略後面図である。
【図１１】第３変形例の遮熱板付近を拡大して示す右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。
【００１４】
本実施形態に係る車両の遮熱構造は、図１に示すような大型車両Ｖ、具体的にはトラックに適用される。車両Ｖに搭載される動力源としての内燃機関（エンジンともいう）Ｅはディーゼルエンジンである。但し車両および内燃機関の種類、用途等に限定はなく、例えば車両は乗用車等の小型車両であってもよいし、エンジンはガソリンエンジンであってもよい。車両Ｖの直交三軸（前後左右上下）の各方向を矢印で示す。
【００１５】
車両Ｖの排気系は、エンジンＥに接続された排気マニホールド（図示せず）と、排気マニホールドの下流側に接続された排気管（図示せず）と、排気管の下流側に接続された排気浄化装置１と、排気浄化装置１の下流側に接続された出口管（図示せず）とを備える。排気浄化装置１は、詳しくは後述するが、そのケーシング２の内部に複数の触媒等を含み、排気中の有害成分を除去もしくは低減する。浄化後の排気ガスは出口管から大気中に排出される。
【００１６】
図２および図３を参照して、排気浄化装置１を説明する。なお排気浄化装置１の各方向を車両Ｖの各方向と一致させて定義する。但しこの定義はあくまで便宜的なものに過ぎない点に留意されたい。
【００１７】
排気浄化装置１は、複数の触媒等をコンパクトに纏めて収容する密閉箱型のケーシング２を備える。ケーシング２には装置入口管３と、図示しない装置出口管とが設けられる。装置入口管３には前述の排気管がフランジ接続され、装置出口管には前述の出口管がフランジ接続される。
【００１８】
ケーシング２の前面部の右端部にはセンサ取付凹部５が設けられ、センサ取付凹部５の底面部にはセンサ挿通穴６が設けられる。仮想線で示すセンサ、本実施形態ではＮＯｘセンサ７が、その先端検出部をセンサ挿通穴６に挿通させた状態で、センサ取付凹部５の底面部に固定して取り付けられる。取付状態において、ＮＯｘセンサ７は斜め上向き状態でセンサ取付凹部５内に収容される。ＮＯｘセンサ７は、排気ガスのＮＯｘ濃度を検出するためのセンサである。
【００１９】
ケーシング２の左側面部１９の前上角部には、噴射弁取付凹部８が設けられ、噴射弁取付凹部８の底面部には噴射弁挿通穴９が設けられる。仮想線で示す噴射弁、本実施形態では尿素水を噴射する尿素水噴射弁（以下単に噴射弁という）１０が、噴孔を有するその先端部を噴射弁挿通穴９に挿通させた状態で、噴射弁取付凹部８の底面部に固定して取り付けられる。取付状態において、噴射弁１０は、噴孔を右側に向けて左右方向に沿って配置され、その先端部が噴射弁取付凹部８内に収容される。
【００２０】
図示しないが、ケーシング２の内部には、金属管および金属板により仕切られた排気通路が形成されている。この排気通路は、左右方向に複数回折り返す形状となっている。そしてこの排気通路内に、４つの後処理部材、すなわち第１酸化触媒、フィルタ、選択還元型ＮＯｘ触媒および第２酸化触媒が、上流側から順に配置されている。
【００２１】
第１酸化触媒は、排気ガス中の未燃成分（炭化水素ＨＣおよび一酸化炭素ＣＯ）を酸化して浄化すると共に、このときの反応熱で排気ガスを加熱昇温する。フィルタは、所謂ディーゼルパティキュレートフィルタ（DPF: Diesel Particulate Filter）または触媒付煤フィルタ（CSF: Catalyzed Soot Filter）と称されるもので、触媒を担持した連続再生式フィルタである。フィルタは、ウォールフロー型とされ、排気中に含まれる粒子状物質（以下PM: Particulate Matterという）を捕集すると共に、捕集したＰＭを触媒反応により連続的に酸化して燃焼除去する。
【００２２】
選択還元型ＮＯｘ触媒（SCR: Selective Catalytic Reduction）は、噴射弁１０から噴射された尿素水に由来するアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元除去する。第２酸化触媒は、アンモニアスリップ酸化触媒とも称され、ＮＯｘ触媒から排出された（スリップした）余剰アンモニアを酸化除去する。噴射弁１０は、フィルタの下流側かつＮＯｘ触媒の上流側の位置に尿素水を噴射する。またＮＯｘセンサ７は、フィルタの下流側かつ噴射弁１０の上流側の位置のＮＯｘ濃度を検出する。
【００２３】
ケーシング内排気通路の上流端は装置入口管３に連通接続され、ケーシング内排気通路の下流端は装置出口管に連通接続される。装置入口管３に流入した排気ガスは、その後ケーシング２内排気通路を流れ、その過程で４つの後処理部材を通過し、浄化される。その後排気ガスは、装置出口管および出口管を通じて大気に排出される。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態において排気浄化装置１は車両Ｖの右側部に取り付けられる。具体的には排気浄化装置１は、車両Ｖのはしご形シャシフレーム１３よりも車両右側であって、かつ右側前輪１４の車両後方の位置に取り付けられる。なお周知のように、キャブ１５の下方且つ左右のサイドフレーム間にはエンジンＥが搭載され、このエンジンＥよりも車両後方の位置に排気浄化装置１が取り付けられる。エンジンＥの前方には、クランクシャフトで駆動されて後向きに空気を送るファンＦが設けられ、ファンＦの前方にはラジエータＲが配置される。
【００２５】
さて、この車両Ｖでは、車両Ｖの全負荷または高負荷運転時に排気浄化装置１の温度が著しく高温となる。このため、排気浄化装置１に人が触れると火傷する虞がある。特に排気浄化装置１は、歩行者が接触可能な高さ位置に設けられている。このため、車両Ｖの停止時（例えばアイドル停車時）であって且つ排気浄化装置１の高温時に歩行者が排気浄化装置１に触れると、歩行者が火傷する虞がある。
【００２６】
よって本実施形態の車両Ｖでは、図４に示すように、排気浄化装置１を外側から覆う遮熱板２１を設け、特に歩行者が排気浄化装置１に触れないようにしている。遮熱板２１は、ヒートプロテクタとも称されるもので、排気浄化装置１の全体を車幅方向外側、すなわち右側から隙間を隔てて覆う。図示例の遮熱板２１は四角形であるが、その形状は任意に変更可能である。遮熱板２１は金属材料で作られるのが好ましく、例えばステンレスで作られるのが好ましい。なお図１は遮熱板２１の取り付け前の車両Ｖ、図４は遮熱板２１の取り付け後の車両Ｖを示す。
【００２７】
しかしながら、従来の遮熱板は、何等形状変化を行わない単なる板材であるため、排気浄化装置を冷却したいときにその要請を満足することが困難である。
【００２８】
具体的には本実施形態の場合、排気浄化装置１に、電気デバイスとしての噴射弁１０およびＮＯｘセンサ７が取り付けられている。車両の全負荷または高負荷運転時には排気浄化装置１の温度が著しく高温となるため、噴射弁１０およびＮＯｘセンサ７が熱的に厳しくなり、それらの冷却が要請される。従来だと、遮熱板の内側（排気浄化装置側）への走行風の導入が困難であり、また遮熱板の内側に籠もった熱気の排出も困難である。このため、電気デバイスの冷却が困難であり、電気デバイスが熱害で損傷する虞がある。
【００２９】
そこで本実施形態では、図４および図５に示すように、遮熱板２１に開閉可能な可動部２２を設け、可動部２２を開くことにより排気浄化装置１を積極的に冷却できるようにした。
【００３０】
詳細には、遮熱板２１は、車両Ｖに対して位置が固定された本体部２３と、本体部２３に対し可動かつ開閉可能である可動部２２とを備える。図示例の場合、可動部２２はドア２４により形成され、縦軸２５周りに回動することにより横開き調に開閉する。図４は可動部２２の閉状態、図５は可動部２２の開状態をそれぞれ示す。可動部２２の後端２２Ａが縦軸２５によって本体部２３に回動可能に接続される。可動部２２が開状態のとき、可動部２２の前端２２Ｂは後端２２Ａより右側すなわち車幅方向外側に位置される。可動部２２が閉状態のとき、可動部２２の前端２２Ｂは後端２２Ａと同一の車幅方向の位置に位置される。
【００３１】
遮熱板２１は、その一部に可動部２２を有し、言い換えれば遮熱板２１の一部のみが可動部２２となっている。本実施形態において、可動部２２は、電気デバイスである噴射弁１０およびＮＯｘセンサ７の付近に配置される。詳細には、噴射弁１０およびＮＯｘセンサ７の付近に位置する遮熱板２１の前側上部の角部のみが可動部２２となっている。
【００３２】
かかる構成によれば、車両Ｖの停止時（例えばアイドル停車時）には可動部２２を閉じることで、従来の遮熱板と同様、歩行者が排気浄化装置１に触れて火傷することを防止できる。また車両Ｖの全負荷または高負荷運転時等、車両Ｖの走行時でかつ排気浄化装置１の高温時には可動部２２を開くことで、図５に示すように走行風Ｗを遮熱板２１の内側（排気浄化装置１側）に導入すると共に、遮熱板２１の内側に籠もった熱気を排出して、排気浄化装置１を積極的に冷却することができる。よって、必要に応じて排気浄化装置１を冷却することが可能となる。また歩行者に対する排気浄化装置１への接触防止と、排気浄化装置１の熱害による損傷防止とを両立することが可能となる。
【００３３】
特に、可動部２２を噴射弁１０およびＮＯｘセンサ７といった電気デバイスの付近に配置したため、それら電気デバイスが熱的に厳しくなる車両Ｖの全負荷または高負荷運転時等に、可動部２２を開くことで、走行風Ｗを積極的に電気デバイスに当て、電気デバイスを積極的に冷却できる。よって電気デバイスの熱害による損傷を確実に抑制できる。その一方で、遮熱板２１の可動部２２以外の部分（本体部２３の部分）は依然として閉じた状態にあるので、その付近での排気浄化装置１の過冷却を抑制し、触媒等の活性状態を有利に維持することができる。要は、可動部２２を開いたときに冷却が必要な部位のみ冷却し、冷却が不要な部位は冷却を抑制できるので、冷却を効率的に行うことができる。
【００３４】
ところで、こうした可動部２２の開閉は車両Ｖの運転状態に応じて自動的に行われる。すなわち本実施形態の遮熱構造は、図６に示すように、可動部２２を開閉作動させるアクチュエータ３１と、車両Ｖの運転状態に応じてアクチュエータ３１を制御するように構成された制御ユニット、回路要素（circuitry）またはコントローラとしての電子制御ユニット（ＥＣＵという）１００とをさらに備える。車両Ｖの運転状態は後述の各センサにより検出され、ＥＣＵ１００は各センサの出力に基づいてアクチュエータ３１を制御し、ひいては可動部２２の開度を制御する。
【００３５】
ＥＣＵ１００には、排気温を検出する排気温センサ３２、外気温を検出する外気温センサ３３、エンジン負荷を検出する負荷センサ３４、および車速を検出する車速センサ３５がそれぞれ接続されている。ＥＣＵ１００は、これらセンサにより検出された排気温、外気温、エンジン負荷および車速の少なくとも一つに基づいてアクチュエータ３１を制御する。なおエンジン負荷はアクセル開度や燃料噴射量で代用してもよい。
【００３６】
これに加え、ＥＣＵ１００は、排気浄化装置１内部のフィルタの再生を行うため、周知の再生制御を実行する。この再生制御の実行中には、排気管噴射やポスト噴射が実行され、排気温が上昇し、排気浄化装置１が高温となる。こうなると熱害が懸念されるため、ＥＣＵ１００は、再生制御の実行の有無に応じてもアクチュエータ３１を制御する。
【００３７】
傾向として、排気温が高い程、可動部２２の開度が大きくなるように、アクチュエータ３１が制御される。排気温が高い程、排気浄化装置１が高温となり、冷却量を増やす必要があるからである。同様の理由で、外気温が高い程、可動部２２の開度が大きくなるように、アクチュエータ３１が制御される。
【００３８】
エンジン負荷が高い程、可動部２２の開度が大きくなるように、アクチュエータ３１が制御される。エンジン負荷が高い程、排気温が高くなり、排気浄化装置１が高温となり、冷却量を増やす必要があるからである。
【００３９】
車速については、車速がゼロのときに無条件に可動部２２が閉となるよう、アクチュエータ３１が制御される。歩行者の排気浄化装置１への接触を防止するためである。他方、車速がゼロより大きいときには、例えば、車速が高い程、可動部２２の開度が小さくなるように、アクチュエータ３１を制御することができる。車速が高い程、走行風量が増え、可動部２２を開く必要性が少なくなるからである。
【００４０】
再生制御の実行中には、可動部２２が開となるよう、アクチュエータ３１が制御される。再生制御の実行中には、排気温が上昇し、排気浄化装置１が高温となるからである。但し、再生制御の実行中であっても車両の停止時（車速ゼロのとき）には可動部２２が閉とされる。
【００４１】
このように、車両Ｖの運転状態に応じて可動部２２の開度を制御することで、排気浄化装置１の冷却をより効率的に行うことが可能となる。
【００４２】
次に、本実施形態の変形例を幾つか説明する。なお上述の基本実施形態と同様の部分には図中同一符号を付して説明を割愛し、以下、基本実施形態との相違点を主に説明する。
【００４３】
（第１変形例）
図７に示す第１変形例において、遮熱板２１は、その全体に可動部２２を有し、言い換えれば遮熱板２１の全体が実質的に可動部２２となっている。詳細には、遮熱板２１は、車両Ｖに対して位置が固定された枠体４１と、枠体４１に対し可動かつ開閉可能である可動部２２とを備える。図７は可動部２２の開状態を示す。図示例の場合、可動部２２はルーバー４２により形成される。
【００４４】
図８は、枠体４１を除いて図７を上方から見たときの概略平面図であり、（Ａ）が閉状態、（Ｂ）が開状態である。「内側」および「外側」はそれぞれ車幅方向内側（排気浄化装置１側）および外側（外部側）を意味する。
【００４５】
図７および図８に示すように、ルーバー４２は、縦軸４３周りに回動することにより横開き調に開閉する複数の羽板４４を備える。羽板４４の後端４４Ａが縦軸４３によって枠体４１に回動可能に接続される。羽板４４の前端４４Ｂには操作部４５が設けられ、各羽板４４の操作部４５が連結条４６により連結される。図８（Ｂ）に示すように、連結条４６が矢示の如く後方に引かれると、各羽板４４が一斉に回動して開状態となる。このとき羽板４４の前端４４Ｂは後端４４Ａより右側すなわち車幅方向外側に位置される。
【００４６】
本変形例も基本実施形態と同様の作用効果を発揮できる。特に、可動部２２を開くことで、図８（Ｂ）に示すように、走行風Ｗを遮熱板２１の外側から内側に導入すると共に、遮熱板２１の内側に籠もった熱気を排出して、排気浄化装置１を積極的に冷却することができる。このとき当然に、噴射弁１０およびＮＯｘセンサ７といった電気デバイスの付近でも可動部２２が開くため、それら電気デバイスを冷却して熱害による損傷を抑制できる。可動部２２の開閉制御も基本実施形態と同様に行うことができる。
【００４７】
本変形例において、図８（Ｃ）に示すように、羽板４４が開いたときの向きを逆にし、羽板４４の前端４４Ｂを後端４４Ａより左側すなわち車幅方向内側に位置させてもよい。図８（Ｂ）の例では、外側から内側に導入した走行風Ｗにより遮熱板２１の内側に籠もった熱気を押し出して排出した。これに対し図８（Ｃ）の例では、走行風Ｗを導入するというよりもむしろ、遮熱板２１の内側に籠もった熱気Ｈを対流やファンＦからの風を利用して遮熱板２１の外側に排出するものである。このように熱気Ｈを排出するだけでも排気浄化装置１の冷却を促進できる。
【００４８】
（第２変形例）
図９および図１０に示す第２変形例は、第１変形例を縦開きタイプに変更したものである。すなわち、第２変形例の遮熱板２１もその全体が実質的に可動部２２となっており、可動部２２はルーバー４２により形成される。但し、ルーバー４２は下記のように変更される。なお図９は可動部２２の開状態を示し、図１０は、枠体４１を除いて図９を後方から見たときの概略後面図である。
【００４９】
ルーバー４２は、横軸４８周りに回動することにより縦開き調に開閉する複数の羽板４４を備える。羽板４４の下端４４Ｃが横軸４８によって枠体４１に回動可能に接続される。羽板４４の上端４４Ｄには操作部４５が設けられ、各羽板４４の操作部４５が連結条４６により連結される。図１０に示すように、連結条４６が矢示の如く下方に引かれると、各羽板４４が一斉に回動して開状態となる。このとき羽板４４の上端４４Ｄは下端４４Ｃより右側すなわち車幅方向外側に位置される。
【００５０】
本変形例も前記同様の作用効果を発揮できる。特に、可動部２２を開くことで、図１０に示すように、遮熱板２１の内側に籠もった熱気Ｈを対流を利用して上昇させると共に、ファンＦからの風を利用して車幅方向外側に排出し、排気浄化装置１の冷却を促進できる。噴射弁１０およびＮＯｘセンサ７といった電気デバイスの付近でも可動部２２が開くため、それら電気デバイスの冷却を促進して熱害による損傷を抑制できる。可動部２２の開閉制御も基本実施形態と同様に行うことができる。
【００５１】
なお本変形例において、羽板４４が開いたときの向きを逆にし、羽板４４の下端４４Ｃを上端４４Ｄより車幅方向外側に位置させてもよい。こうしても羽板４４が閉じているときよりは走行風Ｗの導入と熱気Ｈの排出とを活発に行うことができるため、排気浄化装置１を冷却できる。
【００５２】
（第３変形例）
図１１に示す第３変形例は、遮熱板２１の一部を可動部２２とし、具体的には基本実施形態（図５）のドア２４を第２変形例の縦開きルーバー４２に置換したものである。構成の詳細と作用効果は前述した通りであるので説明を割愛する。本変形例によっても排気浄化装置１を効率的に冷却でき、特に、噴射弁１０およびＮＯｘセンサ７といった電気デバイスを効率的に冷却できる。
【００５３】
なお本変形例において、羽板４４が開いたときの向きを逆にしてもよく、また羽板４４の開閉方向を横開きに変更してもよい。
【００５４】
（第４変形例）
図示省略するが、可動部２２を、ドア２４とルーバー４２の組み合わせによって形成してもよい。すなわち、可動部２２の基本をドア２４にすると共に、そのドア２４の全部または一部をルーバー４２としてもよい。このように可動部２２は、ドア２４およびルーバー４２の少なくとも一方を含む。例えば基本実施形態（図５）のドア２４の全部または一部を、縦開きまたは横開きルーバー４２としてもよい。
【００５５】
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態は他にも様々考えられる。
【００５６】
（１）例えば、本開示の遮熱構造は、上述の排気浄化装置１ではなく、単に排気管に複数の触媒を直列配置したより一般的な排気浄化装置を備えた車両にも適用可能である。この場合、任意の触媒の付近に上述の遮熱板を設置することが可能である。
【００５７】
（２）前記実施形態では排気浄化装置１および遮熱板２１を車両Ｖの右側部に配置したが、その設置位置は任意であり、例えば車両Ｖの左側部に配置してもよい。
【００５８】
（３）ドア２４およびルーバー４２の数は任意であり、１枚の遮熱板２１に、ドア２４およびルーバー４２の少なくとも一方を複数設けてもよい。
【００５９】
前述の各実施形態および各変形例の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  排気浄化装置
７  ＮＯｘセンサ
１０  尿素水噴射弁
２１  遮熱板
２２  可動部
２４  ドア
３１  アクチュエータ
４２  ルーバー
１００  電子制御ユニット
Ｖ  車両
【図１】
2019157828.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019157828.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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