JP2007032278A - Ｖ型内燃機関のシリンダブロックのノックセンサ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｖ型内燃機関のシリンダブロック１０におけるノッキング検出精度の向上。
【解決手段】 所定角度で互いに傾斜する一対のバンク１２の対向壁部２２の隣り合うシリンダ間に形成されるヘッドボルトボス部１８Ｆ，１８Ｇ，１８Ｊ，１８Ｋを起点として両バンク１２の対向壁部２２間を結ぶ一対のリブ２４，２５を、中央の交差部２８にてＸ字状に交差させる。ノックセンサが取り付けられる一対のノックセンサ取付部３０，３１を、リブ２４，２５が対向壁部２２に接続する機関後側の根本部分に配置する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、Ｖ型内燃機関のシリンダブロックのノックセンサ取付構造に関する。

火花点火式内燃機関では、周知のように、シリンダブロックに設置した振動センサであるノックセンサによりノック（ノッキング）を検知し、点火時期を遅角してノッキングを回避する制御を行うことにより、圧縮比を高めて熱効率を向上し、燃料消費の低減化や出力向上を図ることができる。

特許文献１や特許文献２には、クランクシャフトに対してＶ型に一対のバンクが配設されたＶ型エンジンのシリンダブロックに対するノックセンサ取付構造の一例が開示されている。特許文献１では、一方のバンクのボルトボス部にノックセンサ取付ボス部を一体に形成し、このノックセンサ取付ボス部と他方のバンクの壁面とをリブで連結している。特許文献２では、両バンクの対向壁部の隣り合うシリンダ間に形成されるヘッドボルトボス部を起点として両バンクの対向壁部間を結び、かつ中央位置にてＸ字状に交差する一対のリブを設け、このリブの交差部分に、一つのノックセンサ取付部を設けている。
特開２００３−３４３３１１号公報 実公平８−８２８２号公報

しかしながら、上記特許文献１や特許文献２のように、Ｖ型のシリンダブロックに対してノックセンサを一つしか設けていないものでは、両バンクのノッキング振動を的確に検出することが困難である。本発明は、Ｖ型のシリンダブロックにおけるノッキング振動の検出精度を高め、特に高回転域での出力向上を図ることを目的としている。

所定角度で互いに傾斜する一対のバンクと、上記両バンクの対向壁部の隣り合うシリンダ間に形成されるヘッドボルトボス部を起点として両バンクの対向壁部間を結び、かつ中央位置にてＸ字状に交差する一対のリブと、を有する内燃機関のシリンダブロックであって、ノックセンサが取り付けられる一対のノックセンサ取付部が、上記リブが対向壁部に接続する根本部分に配置されていることを特徴としている。

本発明によれば、本来的に強固で高剛性に形成されるヘッドボルトボス部を基点としてＸ字状に交差する一対のリブを形成したことによりシリンダブロックの剛性が向上してねじり振動やねじれ変形が効果的に抑制される。そして、このように形成した一対のリブの根本部分にノックセンサが取り付けられる一対のノックセンサ取付ボス部を設けたことから、両バンクのシリンダで生じるノッキング振動を的確に検出することができる。

以下、本発明の好ましい実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例に係るＶ型６気筒の火花点火式内燃機関のシリンダブロック１０を示す上面図である。このシリンダブロック１０は、アルミ合金や鋳鉄により鋳造されるもので、所定角度（この実施例では６０度）でＶ型に傾斜する左右一対のバンク１２（１２Ｌ，１２Ｒ）を有し、図１の矢印Ｆｒに沿うシリンダ列方向を車両前後方向としてエンジンルーム内に縦置きに搭載される。一方の第１バンク（左バンク）１２Ｌには、車両前側Ｆｒより順に＃１，＃３，＃５シリンダが配列されており、他方の第２バンク（右バンク）１２Ｒには、車両前側Ｆｒより順に＃２，＃４，＃６シリンダが配列されている。第１バンク１２Ｌは第２バンク１２Ｒに比して車両前側へ所定量オフセットしている。なお、必要に応じて、第１バンク１２Ｌの構成要素には参照符号の後に「Ｌ」を、第２バンク１２Ｒの構成要素には参照符号の後に「Ｒ」を付記している。

シリンダブロック１０には、各＃１〜＃６シリンダの周囲に冷却水が通流するウォータジャケット１４が形成されるともに、オイルが通流する油通路１６と、複数のヘッドボルトボス部１８Ａ〜１８Ｐと、が形成され、これらは各バンク１２Ｌ，１２Ｒの上端部に形成されるデッキ部２０（２０Ｌ，２０Ｒ）上に開口している。各デッキ部２０は、バンク１２の側壁よりも側方へフランジ状に張り出している。図示していないが、上記のヘッドボルトボス部１８Ａ〜１８Ｐにはヘッドボルトが螺合し、これらのヘッドボルトによって、シリンダヘッドとシリンダブロック１０とがガスケットを介して共締め固定される。ヘッドボルトボス部１８Ａ〜１８Ｐは、各＃１〜＃６シリンダの四隅に配置されるように、バンクの左右側壁部に沿ってシリンダ間及びシリンダ端部の４箇所、合計１２箇所に配置されている。

両バンク１２Ｌ，１２Ｒのバンク谷間１３を挟んで互いに対向する対向壁部２２Ｌ，２２Ｒには、薄板状をなす補強用の３本のリブ２４，２５，２６が架け渡されている。第１リブ２４と第２リブ２５とは、隣り合うシリンダ間に形成されるヘッドボルトボス部１８Ｆ，１８Ｇ，１８Ｊ，１８Ｋを起点として両バンクの対向壁部２２Ｌ，２２Ｒ間を結び、かつ中央の交差部２８においてＸ字状に互いに交差している。詳しくは、第１リブ２４は、第２バンク１２Ｒの対向壁部２２Ｒの＃２シリンダと＃４シリンダの間に配置されるヘッドボルトボス部１８Ｊと、第１バンク１２Ｌの対向壁部２２Ｌの＃３シリンダと＃５シリンダの間に配置されるヘッドボルトボス部１８Ｇとに架け渡されている。第２リブ２５は、第１バンク１２Ｌの対向壁部２２Ｌの＃１シリンダと＃３シリンダの間に配置されるヘッドボルトボス部１８Ｆと、第２バンク１２Ｒの対向壁部２２Ｒの＃４シリンダと＃６シリンダの間に配置されるヘッドボルトボス部１８Ｋとに架け渡されている。第３リブ２６は、シリンダ列方向に直交する機関幅方向（図１の上下方向）に沿って延び、＃５シリンダと＃６シリンダの対向壁部２２Ｌ，２２Ｒ間に架け渡されている。

そして、ノックセンサが取り付けられる略円筒状をなす一対のノックセンサ取付ボス部３０，３１が、第１，第２リブ２４，２５が対向壁部２２に接続する根本部分に配置されている。詳しくは、第１ノックセンサ取付ボス部３０は、第１バンク１２Ｌの対向壁部２２Ｌの＃３シリンダと＃５シリンダの間に配置されるヘッドボルトボス部１８Ｇの外周に一体に接続しており、この第１ノックセンサ取付ボス部３０の外周に第１リブ２４の機関後方側の端部が一体的に接続している。同様に、第２ノックセンサ取付ボス部３１は、第２バンク１２Ｒの対向壁部２２Ｒの＃４シリンダと＃６シリンダの間に配置されるヘッドボルトボス部１８Ｋの外周に一体に接続しており、この第２ノックセンサ取付ボス部３１の外周に第２リブ２５の機関後方側の端部が一体的に接続している。

また、各センサ取付ボス部３０，３１は、デッキ部２０の下面に一体的に接続している。更に、図３に示すように、各センサ取付ボス部３０，３１の中心軸線３２が、シリンダ中心軸線３３と直交するように設定されている。

図４を参照して、上記実施例のノックセンサ取付ボス部３０，３１は、各リブ２４，２５の後端部近傍で、交差部２８よりも機関後方寄りに配置されており、第１比較例のノックセンサ取付ボス部４０，４１は、シリンダ列中間の＃３，＃４シリンダのシリンダ列方向中央部近傍に設けられており、第２比較例のノックセンサ取付ボス部４２，４３は、各リブ２４，２５の前端部近傍で、交差部２８よりも機関前側Ｆｒ寄りに設けられている。図５に示すように、本実施例のノックセンサ取付ボス部３０，３１では、第１比較例のノックセンサ取付ボス部４０，４１や第２比較例のノックセンサ取付ボス部４２，４３に比して、ノッキング判定気筒数が半数（３）以上となるノッキング検知可能な機関回転数が高回転側に大幅に拡大することが確認された。このように本実施例によれば、ノックセンサ取付ボス部３０，３１に取り付けられるノックセンサにより、高回転域までノッキングを精度良く検出することができるために、高回転域での点火時期のリタード量を低減し、出力向上を図ることができる。

この理由について考察すると、第１ノックセンサ取付ボス部３０に取り付けられるノックセンサでは、＃３シリンダと＃５シリンダに加え、第１リブ２４を介して＃２シリンダのノッキングを精度良く検出することができ、同様に、第２ノックセンサ取付ボス部３１に取り付けられるノックセンサでは、＃４シリンダと＃６シリンダに加え、第２リブ２５を介して＃１シリンダのノッキングを精度良く検出することができ、ひいては全シリンダのノッキングをバランス良く検出することができる。

また、ノックセンサ取付ボス部３０，３１が比較的機関後方寄りに配置されているので、例えば第２比較例のように比較的ノイズ（騒音）の大きい機関前寄りにノックセンサ取付ボス部４２，４３を配置する場合に比して、検出精度に優れている。更に、ノックセンサ取付ボス部３０，３１をシリンダに対して垂直に配置したので、シリンダからの距離が有効に短縮され、精度良くノッキングを検知することが可能である。加えて、ノックセンサ取付ボス部３０，３１が、デッキ部２０の下面側に一体的に接続しているので、その剛性が向上することに加え、デッキ部２０を介してノッキングを一層精度良く検知することが可能となる。

また、バンク１２Ｌ，１２Ｒの対向壁部２２Ｌ，２２Ｒ間にＸ字状に交差するリブ２４，２５を形成したので、シリンダブロック１０の強度，剛性が十分に高められる。したがって、各＃１〜＃６シリンダでの燃焼に伴うねじり振動が十分に抑制され、ねじり振動によるシリンダブロック１０のねじれ変形を十分に低減することができる。

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上記実施例ではＶ型６気筒の内燃機関に本発明を適用しているが、これに限らず、例えばＶ型８気筒の内燃機関に本発明を適用することもできる。

本発明の一実施例が適用されたＶ型６気筒内燃機関のシリンダブロックを示す上面図。 図１のシリンダブロックを第２バンクの上方から見た平面図。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。 ノックセンサ取付ボス部の幾つかの配置例を示す説明図。 上記ノックセンサ取付ボス部の配置とノッキング検知可能な機関回転数との関係を示す説明図。

符号の説明

１０…シリンダブロック
１２…バンク
１８Ａ〜１８Ｐ…ヘッドボルトボス部
２０…デッキ部
２２…対向壁部
２４，２５…リブ
２８…交差部
３０，３１…ノックセンサ取付部

Claims (6)

1. 所定角度で互いに傾斜する一対のバンクと、
   上記両バンクの対向壁部の隣り合うシリンダ間に形成されるヘッドボルトボス部を起点として両バンクの対向壁部間を結び、かつ中央位置にてＸ字状に交差する一対のリブと、を有する内燃機関のシリンダブロックであって、
   ノックセンサが取り付けられる一対のノックセンサ取付部が、上記リブが対向壁部に接続する根本部分に配置されていることを特徴とするＶ型内燃機関のシリンダブロックのノックセンサ取付構造。
2. 両ノックセンサ取付部は、上記一対のリブの交差部分に対してシリンダ列方向で同じ側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＶ型内燃機関のシリンダブロックのノックセンサ取付構造。
3. 上記ノックセンサ取付ボス部の軸心が、そのバンクのシリンダの軸心に略直交していることを特徴とする請求項１又は２に記載のＶ型内燃機関のシリンダブロックのノックセンサ取付構造。
4. 各バンクの上端部には、シリンダヘッドが取り付けられるデッキ部がバンクの側壁より側方へ張り出しており、
   上記ノックセンサ取付ボス部が、上記デッキ部の下面側に一体的に接続していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＶ型内燃機関のシリンダブロックのノックセンサ取付構造。
5. 上記リブの一端が円筒状をなすノックセンサ取付ボス部の外周に一体的に接続していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＶ型内燃機関のシリンダブロックのノックセンサ取付構造。
6. 各バンクに３つのシリンダが設けられ、
   上記ノックセンサ取付ボス部が、一方のバンクの＃３シリンダと＃５シリンダとの間と、他方のバンクの＃４シリンダと＃６シリンダの間と、に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＶ型内燃機関のシリンダブロックのノックセンサ取付構造。
   

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