JP2007016650A - Ｖ型エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】 高圧燃料ポンプをバンクのヘッド部に配置しつつ、遮音効果も高められるＶ型エンジンを提供する。
【解決手段】 一対のバンク４Ａ、４Ｂの一方のヘッド部３Ａに設けられた高圧燃料ポンプ９と、高圧燃料ポンプ９と接続されるパルセーションダンパ１０、デリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂ等の燃料系部品と、バンク間の間隙を上方から覆う遮音部材としての吸気モジュール１５とを備えたＶ型エンジン１において、上記の燃料系部品を吸気モジュール１５とバンク４Ａ、４Ｂとによって囲まれた筒状空間１６に配置するとともに、高圧燃料ポンプ９と燃料系部品とを結ぶ配管１３を、ヘッド部３Ａの内部を貫いて筒状空間１６に引き込む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バンクのヘッド部に高圧燃料ポンプが配置されたＶ型エンジンに関する。

一般的なＶ型エンジンでは、燃料系部品、吸気系部品等の各種の部品がバンク間の間隙に配置されている。しかし、これらの部品が発する音が問題となる場合がある。この対策としてバンク間の間隙を上方からカバーで覆って遮音効果を高めたＶ型エンジンが知られている（特許文献１参照）。バンク間の間隙を覆うカバーとエンジンの両バンクとによって囲まれた筒状空間内にレゾネータを設置して定在波による共鳴音の低減を図ったＶ型エンジンも提案されている（特許文献２参照）。バンク間の間隙を覆うカバーを中空状に形成し、その内部を吸気通路と接続してカバーの中空部分を共鳴室として機能させることにより、バンク間に配置された燃料噴射ポンプ等からの騒音を遮断するとともに、吸気脈動音を減衰させるようにしたＶ型エンジンも提案されている（特許文献３参照）。

実開平５−８３３３８号公報 特開平８−１４４７８３号公報 実開平７−１４１５６号公報

多くのＶ型エンジンでは高圧燃料ポンプがバンク間に配置されている。しかしながら、一方のバンクのヘッド部に高圧燃料ポンプが配置され、そのポンプが動弁系のカムシャフトに取り付けられたポンプ用のカムで駆動される構成のＶ型エンジンも存在する。このようなレイアウトのＶ型エンジンでは、高圧燃料ポンプと接続されるべきパルセーションダンパ等の燃料系部品、あるいは高圧燃料ポンプに通じる配管がヘッド部の周囲に露出しているため、これらが音源となって騒音が高まることがある。特に、高圧燃料ポンプから吐出される燃料は高圧でしかも脈動しているため、その高圧燃料が導かれる配管が露出しているとヘッド部の周りの騒音が顕著に増加する。しかも、上記の配管、あるいは関連部品がヘッド部の周囲に露出していると、ヘッド部の外表面の構成が複雑化し、従来のような遮音用のカバーではこれらの音源を十分に覆いきれず、有効な遮音対策を講じることが困難なことがある。上述した先行技術文献はこのような問題に対して解決策を提示していない。

そこで、本発明は、高圧燃料ポンプをバンクのヘッド部に配置しつつ、遮音効果も高められるＶ型エンジンを提供することを目的とする。

本発明のＶ型エンジンは、一対のバンクの少なくとも一方のヘッド部に設けられた高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプと接続される燃料系部品と、前記バンク間の間隙を上方から覆う遮音部材とを備え、前記燃料系部品が前記遮音部材と前記バンクとによって囲まれた筒状空間に配置されるとともに、前記高圧燃料ポンプと前記燃料系部品とを結ぶ配管が、前記ヘッド部の内部を貫いて前記筒状空間に引き込まれていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。

本発明のＶ型エンジンによれば、高圧燃料ポンプと燃料系部品とを結ぶ配管、及び筒状空間に配置された燃料系部品のそれぞれが燃料の脈動に伴って発する放射音等の音の拡散をヘッド部あるいは遮音部材によって抑えることができる。これにより、配管あるいは燃料系部品をヘッド部外、あるいは筒状空間の外部に露出させた場合と比較して遮音効果を高めることができる。

本発明の一形態において、前記筒状空間の端部には、当該筒状空間を閉じる閉鎖部材が設けられてもよい（請求項２）。筒状空間の端部をさらに閉鎖部材で閉じることにより、筒状空間内に配置された燃料系部品、あるいは配管が発する音を筒状空間内に閉じ込めて遮音効果をさらに高めることができる。

本発明の一形態において、前記高圧燃料ポンプの吐出口が前記ヘッド部内に位置し、前記配管が前記吐出口と前記燃料系部品とを結ぶ高圧配管であってもよい（請求項３）。この場合には、高圧燃料ポンプの吐出口と高圧配管との接続部分がヘッド部内に隠れ、その吐出口から燃料系部品まで延ばされる高圧配管もヘッド部内を貫いて筒状空間へと引き込まれるので、高圧燃料の脈動によって高圧配管から生じる比較的大きな放射音を効果的に遮音することができる。しかも、高圧燃料ポンプの吐出口と高圧配管との接続部分がヘッド部外に露出しないので、ヘッド部の外表面の構成をそれらの接続部分が露出している場合と比較して単純化することができる。従って、ヘッド部の外表面に何らかの遮音部品を取り付ける必要がある場合にも容易に対応することができる。

本発明の一形態において、前記高圧燃料ポンプは、その全体が前記ヘッド部内に隠れるようにして前記ヘッド部に取り付けられてもよい（請求項４）。この形態によれば、ヘッド部それ自体で高圧燃料ポンプを覆い隠すことができるので、高圧燃料ポンプの作動音に対する遮音効果をさらに高めることができる。シリンダヘッドカバーといったヘッド部の構成部品を高圧燃料ポンプに対する遮音部品として機能させることができ、遮音対策で必要とされる部品の点数を削減することができる。

本発明の一形態においては、前記配管が、シリンダを備えたシリンダブロックをさらに貫いて前記筒状空間に引き込まれてもよい（請求項５）。シリンダブロックまで配管を延ばすことにより、その配管が発する音をさらに効果的に遮音することができる。

本発明において、バンク間の筒状空間に配置されるべき燃料系部品としては種々のものを選択してよいが、その好適な一形態においては、前記燃料系部品として、燃料の脈動を抑えるパルセーションダンパ、及び前記高圧燃料ポンプから吐出された燃料をシリンダ毎の燃料噴射弁に分配するためのデリバリパイプが含まれる（請求項６）。高圧燃料ポンプに関連して必要とされる燃料系部品の中でも、パルセーションダンパ及びデリバリパイプは比較的大きくかつそれらが発する音も大きいため、これらの部品を筒状空間に配置した場合には本発明による遮音効果を効果的に発揮させることができる。また、これらの燃料系部品がヘッド部の外表面から除かれることにより、ヘッド部の外表面の構成が極めて単純化され、遮音カバーの追加等によるさらなる遮音対策が必要となる場合でもその対応が容易となる。

以上に説明したように、本発明のＶ型エンジンによれば、高圧燃料ポンプと燃料系部品とを結ぶ配管、及び筒状空間に配置された燃料系部品のそれぞれが燃料の脈動に伴って発する放射音等の音の拡散をヘッド部あるいは遮音部材によって抑えることができるので、配管あるいは燃料系部品をヘッド部外、あるいは筒状空間の外部に露出させた場合と比較して遮音効果を高めることができる。また、配管及び燃料系部品をヘッド部内、あるいは筒状空間内に収めることにより、ヘッド部の外表面の構成を単純化することができるので、遮音カバーのような遮音部品をさらに追加する場合でも、その遮音部品を容易に設けることができ、かつ遮音効果も容易に高めることができる。

（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係るＶ型エンジン（以降、エンジンと略する）１の斜視図である。図２は図１のエンジンを後方から見た状態を示す図、図３は図１のエンジンを左方向から見た図である。図１〜図３において、エンジン１は、車両に走行用動力源として搭載されるもので、シリンダブロック２上に一対のヘッド部３Ａ、３ＢがＶ字状を描くように互いに傾けて設けられることにより、一対のバンク４Ａ、４Ｂが形成されたＶ型エンジンとして構成されている。

ヘッド部３Ａ、３Ｂは、シリンダヘッド５と、カムキャリア６と、シリンダヘッドカバー７とを備えている。シリンダヘッド５は、シリンダブロック２に不図示のガスケットを介して取り付けられることにより、そのシリンダブロック２に設けられた複数のシリンダのそれぞれを閉じている。図１〜図３では図示を省略しているが、シリンダヘッド５には、シリンダに通じる吸気ポート及び排気ポートが形成されるとともに、それらのポートを開閉する吸気弁及び排気弁が取り付けられている。カムキャリア６はシリンダヘッド５上に取り付けられ、吸気弁及び排気弁のそれぞれを開閉駆動するためのカムシャフト８ａ、８ｂを回転自在に支持する。シリンダヘッドカバー７はカム８ａ、８ｂを覆うようにしてカムキャリア６に取り付けられている。なお、カムキャリア６はシリンダヘッド５と一体化されてもよい。

エンジン１は、高圧燃料ポンプ９と、パルセーションダンパ１０と、バンク４Ａ、４Ｂのそれぞれに対応して設けられたデリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂと、シリンダ毎に設けられた燃料噴射弁１２とをさらに備えている。高圧燃料ポンプ９は、燃料タンク内の低圧燃料ポンプから送られる燃料を高圧（例えば数ＭＰａ）に加圧するために設けられている。高圧燃料ポンプ９は、吐出口９ａを含むポンプヘッドがヘッド部３Ａ内に収容され、ポンプハウジングの先端部がシリンダヘッドカバー７から上方に突出するようにして、一方のヘッド部３Ａに取り付けられている。より具体的に言えば、高圧燃料ポンプ９はヘッド部３Ａのカムキャリア６に取り付けられている。但し、高圧燃料ポンプ９は、シリンダヘッドカバー７又はシリンダヘッド５に取り付けられてもよい。高圧燃料ポンプ９は、カムシャフト８ａに設けられたポンプ駆動用のカム（不図示）によって駆動される。

パルセーションダンパ１０は、高圧燃料ポンプ９からデリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂに送られる燃料の脈動を減衰させるために設けられている。パルセーションダンパ１０は、バンク４Ａ、４Ｂ間の間隙に配置され、かつ高圧燃料ポンプ９とデリバリパイプ１１Ａを結ぶ高圧配管１３に接続されている。デリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂは、高圧燃料ポンプ９から高圧配管１３を介して圧送される高圧の燃料を各燃料噴射弁１２に分配するために設けられている。デリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂは、バンク４Ａ、４Ｂの間隙内において、燃料噴射弁１２の上方に配置されている。デリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂは、それらの内部に保持される燃料圧力を等しく保つために連結配管１４によって互いに接続されている。燃料噴射弁１２は、デリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂから取り込んだ燃料を高微粒子化してシリンダ内に噴射するために設けられている。

図４により詳しく示すように、高圧燃料ポンプ９とデリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂとを結ぶ高圧配管１３は、シリンダヘッドカバー７の内部において高圧燃料ポンプ９の吐出口９ａに接続されるとともに、その接続位置からシリンダヘッドカバー７の内部を貫き、バンク４Ａ、４Ｂ間の間隙に臨むシリンダヘッドカバー７の側面７ａ（図２）からそのバンク間の間隙に引き出されている。さらに、図１〜図３に示すように、エンジン１には、インテークマニホールド、サージタンク等の吸気系部品を組み合わせた吸気モジュール１５がバンク４Ａ、４Ｂ間の間隙を上方から覆う遮音部材として取り付けられる。これにより、吸気モジュール１５、バンク４Ａ、４Ｂ間に筒状空間１６が形成されている。高圧配管１３のシリンダヘッドカバー７からの突出位置は吸気モジュール１５の下方に設定されており、従って、高圧配管１３のシリンダヘッドカバー７から引き出された部分は、その全長に亘って筒状空間１６内に収められている。さらに、図１及び図３に示すように、筒状空間１６の両端（エンジン１の前後方向の端部）には、筒状空間１６を閉じる閉鎖部材１７が設けられている。閉鎖部材１７は例えばウレタンのように遮音効果を有する材料にて形成されている。なお、図１は吸気モジュール１５及び閉鎖部材１７をそれぞれ組み付ける前の状態を示しており、図２は閉鎖部材１７を省略して筒状空間１６の内部を覗いた状態を示している。

以上の形態のＶ型エンジン１によれば、騒音の音源となり得る燃料系部品としてのパルセーションダンパ１０及びデリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂが筒状空間１６内に収容され、かつ高圧燃料ポンプ９とこれらの燃料系部品とを結ぶ高圧配管１３もヘッド部３Ａの内部から筒状空間１６へと引き出されているので、燃料圧の脈動に伴ってこれらの燃料系部品又は高圧配管１３が発する放射音の拡散を抑えて遮音効果を高めることができる。しかも、筒状空間１６の両端を閉鎖部材１７にて閉じることにより、放射音を筒状空間１６に閉じ込めて遮音効果をさらに高めることができる。

また、ヘッド部３Ａの周囲に高圧配管１３、パルセーションダンパ１０及びデリバリパイプ１１Ａ、１１Ｂのいずれもが露出していないため、ヘッド部３Ａの外表面の構成が単純化される。従って、吸気モジュール１５に加えて、遮音カバー等のさらなる遮音部品を設ける場合でも、その遮音部品にてヘッド部３Ａを容易に覆って遮音効果を容易に高めることができる。特に、高圧燃料ポンプ９の吐出口９ａがヘッド部３Ａ内に位置し、高圧配管１３の接続部分もヘッド部３Ａ内に隠れるため、高圧燃料ポンプ９のシリンダヘッドカバー７からの突出部分がポンプハウジングの端部のみとなり、その部分は比較的単純な形状であることから、高圧配管１３等が露出している場合と比較して高圧燃料ポンプ９を覆うような遮音部品を容易に設けることができる。

なお、図５に示すように、高圧燃料ポンプ９をその全体がヘッド部３Ａ内に隠れるようにしてヘッド部３Ａ内に格納することにより、高圧燃料ポンプ９の作動音に対する遮音効果をさらに向上させてもよい。この場合には、高圧燃料ポンプ９がシリンダヘッドカバー７にて覆われるので、高圧燃料ポンプ９を覆う部品を別途用意する必要もなく、遮音対策に必要とされる部品の点数も削減される。

（第２の形態）
図６を参照して本発明の第２の形態に係るエンジンを説明する。なお、図１〜図５の形態と共通する部分には同一符号を付して説明を省略する。図６のエンジン１においては、シリンダヘッドカバー７内にて高圧燃料ポンプ９の吐出口９ａに接続された高圧配管１３がカムキャリア６及びシリンダヘッド５を貫いてシリンダブロック２まで延ばされ、そのシリンダブロック２を貫通して筒状空間１６に引き出されている点が第１の形態と異なる。このようにシリンダブロック２まで高圧配管１３を延ばすことにより、高圧配管１３を音源とする放射音に対する遮音効果をさらに高めることができる。

以上の形態では、バンク間の筒状空間の両端を閉鎖部材にて覆っているが、車両のエンジンルーム内において筒状空間の両端又は一端に別の部品が存在する等の理由により、筒状空間の一端又は両端からの音漏れが問題視されない場合には、その部分の閉鎖部材を省略してもよい。バンク間の間隙を覆う遮音部材は吸気モジュールに限らず、インテークマニホールド、サージタンク、レゾネータ、エアクリーナケース等の単独の吸気系部品でもよいし、エンジンカバー、あるいは遮音専用のカバーでもよい。高圧燃料ポンプが両バンクのそれぞれのヘッド部に設けられる場合でも本発明は適用可能である。高圧燃料ポンプの吐出口と接続される高圧配管に代え、又は追加して、高圧燃料ポンプの吸込口と接続される低圧配管を本発明に従ってヘッド部内から筒状空間に引き込むことにより、その低圧配管が発する音についての遮音対策を実施してもよい。

本発明の第１の形態に係るＶ型エンジンの一部分解斜視図。 第１の形態に係るＶ型エンジンを図１のII方向から見た状態を示す図。 第１の形態に係るＶ型エンジンを図１のIII方向から見た状態を示す図。 第１の形態に係るＶ型エンジンの一方のヘッド部の拡大斜視図。 第１の形態に係るＶ型エンジンにおいて、高圧燃料ポンプの全体をヘッド部内に格納した変形例を示す図。 本発明の第２の形態に係るＶ型エンジンの一部分解斜視図。

符号の説明

１ エンジン本体
２ シリンダブロック
３Ａ、３Ｂ ヘッド部
４Ａ、４Ｂ バンク
５ シリンダヘッド
６ カムキャリア
７ シリンダヘッドカバー
９ 高圧燃料ポンプ
９ａ 高圧燃料ポンプの吐出口
１０ パルセーションダンパ（燃料系部品）
１１Ａ、１１Ｂ デリバリパイプ（燃料系部品）
１３ 高圧配管
１５ 吸気モジュール（遮音部材）
１７ 閉鎖部材

Claims (6)

1. 一対のバンクの少なくとも一方のヘッド部に設けられた高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプと接続される燃料系部品と、前記バンク間の間隙を上方から覆う遮音部材とを備え、前記燃料系部品が前記遮音部材と前記バンクとによって囲まれた筒状空間に配置されるとともに、前記高圧燃料ポンプと前記燃料系部品とを結ぶ配管が、前記ヘッド部の内部を貫いて前記筒状空間に引き込まれていることを特徴とするＶ型エンジン。
2. 前記筒状空間の端部には、当該筒状空間を閉じる閉鎖部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＶ型エンジン。
3. 前記高圧燃料ポンプの吐出口が前記ヘッド部内に位置し、前記配管が前記吐出口と前記燃料系部品とを結ぶ高圧配管であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＶ型エンジン。
4. 前記高圧燃料ポンプは、その全体が前記ヘッド部内に隠れるようにして前記ヘッド部に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＶ型エンジン。
5. 前記配管が、シリンダを備えたシリンダブロックをさらに貫いて前記筒状空間に引き込まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のＶ型エンジン。
6. 前記燃料系部品として、燃料の脈動を抑えるパルセーションダンパ、及び前記高圧燃料ポンプから吐出された燃料をシリンダ毎の燃料噴射弁に分配するためのデリバリパイプを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のＶ型エンジン。

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