JP2016160794A - 内燃機関 - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料ポンプとポンプ駆動カムとを潤滑するオイルを回転角度検出センサが検出しないようにして、カム軸の回転角度を正確に検出することができる内燃機関を提供すること。【解決手段】燃料ポンプ取付ブラケット42を介してシリンダヘッド11に取付けられ、ポンプ駆動カム13Bによって駆動される燃料ポンプ41と、シリンダヘッド11に取付けられ、センシングロータ61の回転角度を検出するカム角センサ62とを備えたエンジン1において、シリンダヘッド11が、吸気カム軸13を回転自在に支持するとともに、シリンダヘッド11を、ポンプ駆動カム13Bを収容するカム室63とセンシングロータ61およびカム角センサ62を収容する検出室64とに仕切る左側壁部33を有する。【選択図】図7
Description
本発明は、内燃機関に関し、特に、カム軸の回転角度を検出する回転角度検出センサを備えた内燃機関に関する。
自動車等の車両に搭載された内燃機関のシリンダヘッドには、カム軸の回転角度を検出するセンサが設けられている。また、シリンダヘッドには点火プラグを点火するための点火コイルが設けられており、点火コイルの点火時に発生する電磁波によってセンサに悪影響を与えないようにする必要がある。
電磁波によってセンサに悪影響を与えないようにできる内燃機関としては、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。この内燃機関は、カム軸の端部がシリンダヘッドの外部に延ばされている。シリンダヘッドの側壁には燃料ポンプを保持するケースが取付けられており、カム軸の端部は、ケースの内部に収容されている。
カム軸の端部には燃料ポンプを駆動するポンプカムおよびカムアングルセンサによって回転角度が検出されるピックアップカムが取付けられており、ポンプカムおよびカムアングルセンサは、ケースの内部に収容されている。
この内燃機関は、カムアングルセンサをカム軸の端部に取付けてケースの内部に収容することで、カムアングルセンサ点火コイルから十分に離間することができ、点火コイルの電磁波の影響がカムアングルセンサに与えられることを防止できる。
上記従来の内燃機関にあっては、ポンプカムおよびピックアップカムの両方がケースの内部に取付けられている。ポンプカムは、ポンプカムの回転によって燃料ポンプのプランジャを往復動させることで燃料ポンプから燃料を吐出させるため、ポンプカムとプランジャとの接触面との摩擦力を低減するために、ポンプカムとプランジャとの接触面に潤滑用のオイルを供給する必要がある。
このため、ポンプカムおよびピックアップカムの両方がケースの内部に取付けられていると、オイルがケースの内部に飛散してしまい、カムアングルセンサがオイルを検出して、カム軸の回転角度を正確に検出できないおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、燃料ポンプとポンプ駆動カムとを潤滑するオイルを回転角度検出センサが検出しないようにして、カム軸の回転角度を正確に検出することができる内燃機関を提供することを目的とするものである。
本発明は、シリンダヘッドに回転自在に支持され、ポンプ駆動カムおよび被検出ロータを有するカム軸と、燃料ポンプ取付ブラケットを介してシリンダヘッドに取付けられ、ポンプ駆動カムによって駆動される燃料ポンプと、シリンダヘッドに取付けられ、被検出ロータの回転角度を検出する回転角度検出センサとを備えた内燃機関であって、シリンダヘッドは、カム軸を回転自在に支持する隔壁を有し、隔壁は、シリンダヘッドを、ポンプ駆動カムを収容するカム室と被検出ロータおよび回転角度検出センサを収容する検出室とに仕切る。
このように上記の本発明によれば、シリンダヘッドが、カム軸を回転自在に支持する隔壁を有し、隔壁が、シリンダヘッドを、ポンプ駆動カムを収容するカム室と被検出ロータおよび回転角度検出センサを収容する検出室とに仕切る。
これにより、被検出ロータを収容する検出室を、ポンプ駆動カムを収容するカム室から隔離でき、燃料ポンプとポンプ駆動カムとを潤滑するオイルがカム室から検出室に飛散することを防止できる。このため、回転角度検出センサがオイルを検出することを確実に防止でき、回転角度検出センサによって被検出ロータの回転角度を検出することができる。この結果、カム軸の回転角度を正確に検出することができる。
以下、本発明に係る内燃機関の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図1〜図13は、本発明に係る実施の形態の内燃機関を示す図である。
まず、構成を説明する。
図1において、本発明の内燃機関を構成するエンジン1は、図示しないピストンが気筒を2往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を行う横置きの4サイクルエンジンによって構成されている。
図1〜図13は、本発明に係る実施の形態の内燃機関を示す図である。
まず、構成を説明する。
図1において、本発明の内燃機関を構成するエンジン1は、図示しないピストンが気筒を2往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を行う横置きの4サイクルエンジンによって構成されている。
エンジン1は、車両に搭載されており、エンジン1は、シリンダヘッド11と、シリンダヘッドカバー12とを備えている。なお、図1〜図13において、前後、左右および上下の各方向は、エンジン1が搭載された車両の運転席から見た方向を表している。
シリンダヘッド11は、図示しないシリンダブロックの上部に取付けられている。シリンダブロックは、図示しないピストンを上下動自在に収容する図示しない気筒を有しており、ピストンの上下運動は、シリンダブロックに設けられた図示しないクランクシャフトの回転運動に変換される。
図1、図2において、シリンダヘッド11は、車幅方向に平行に延びる後側壁部31および前側壁部32と、車両の前後方向に延びて後側壁部31および前側壁部32の車幅方向一端部(左端部)に連続する左側壁部33と、車両の前後方向に延びて後側壁部31および前側壁部32の車幅方向他端部(右端部)に連続する右側壁部34と、前側壁部32、左側壁部33および右側壁部34の下部に連続する底壁部35(図3参照)とを備えており、直方体形状のケースで構成されている。
図2において、シリンダヘッド11の中央部には点火プラグ15が収容されるボス部16が形成されており、点火プラグ15は、シリンダヘッド11の底壁部35の底面とシリンダブロックの気筒の上部によって形成される図示しない燃焼室に突出している。なお、実施の形態のエンジン1は、点火プラグ15を4つ備える4気筒の直噴ガソリンエンジンから構成されている。
図1において、シリンダヘッド11には点火プラグ15と対となるように複数の点火コイル2が設けられており、点火コイル2は、点火プラグ15を点火する。
図2、図3において、シリンダヘッド11には吸気カム軸13および吸気カム軸13と平行に延びる排気カム軸14が設けられている。図2、図8において、吸気カム軸13および排気カム軸14は、シリンダヘッド11の上部に設置された軸受部となるロアカムハウジング18とアッパカムハウジング17とに回転自在に支持されている。
図2、図3において、シリンダヘッド11には吸気カム軸13および吸気カム軸13と平行に延びる排気カム軸14が設けられている。図2、図8において、吸気カム軸13および排気カム軸14は、シリンダヘッド11の上部に設置された軸受部となるロアカムハウジング18とアッパカムハウジング17とに回転自在に支持されている。
吸気カム軸13および排気カム軸14の右端部には図示しないカムスプロケットが設けられており、カムスプロケットには図示しないタイミングチェーンが巻き掛けられている。 タイミングチェーンは、クランクシャフトの図示しないクランクスプロットに巻き掛けられており、タイミングチェーンは、クランクシャフトの回転を吸気カム軸13および排気カム軸14に伝達する。
吸気カム軸13には複数の吸気カム13Aが設けられており、図9に示すように、吸気カム13Aは、ロッカアーム19に当接している。ロッカアーム19は、ハイドロリックラッシュアジャスタ20のピボット20Aに接触している。
ロッカアーム19の中央には、被押し付けローラ19Aがピン19Bで支持されている。 被押し付けローラ19Aは、ロッカアーム19の上面から突出しており、被押し付けローラ19Aは、吸気カム13Aに接触する。
ロッカアーム19の他端部側のアーム先端部19Dの下面は、吸気バルブ21の上端に接触している。吸気バルブ21は、シリンダヘッド11に対して軸線方向に進退可能に設けられており、吸気バルブ21は、バルブスプリング22により引き上げる方向、すなわち、吸気バルブ21によって開閉される吸気ポート46(図1参照)と燃焼室との連通を遮断する方向に移動される。
吸気カム13Aの回転によりロッカアーム19がバルブスプリング22の付勢力に抗して吸気バルブ21を押し下げると、吸気ポート46と燃焼室とが連通される。このように吸気カム13Aの回転によって吸気バルブ21が進退移動することで、吸気ポート46と燃焼室とが連通および遮断される。ここで、本実施の形態のロッカアーム19およびバルブスプリング22は、本発明のバルブリフタを構成する。
排気カム軸14には複数の排気カム14Aが設けられており、排気カム14Aは、図示しないロッカアームを介して図示しない排気バルブの上端に接触している。なお、排気カム14Aもロッカアーム19と同一の構成を有する図示しないロッカアームを介して排気バルブに接触しており、吸気側と同一の構造で駆動されることにより、排気ポートと燃焼室とを連通および遮断する。
図1〜図4、図6〜図10において、シリンダヘッド11には燃料ポンプ41および燃料ポンプ取付ブラケット42が取付けられている。燃料ポンプ41には燃料供給パイプ44が設けられており、燃料ポンプ41には燃料供給パイプ44から低圧の燃料が供給される。
燃料ポンプ41には燃料供給パイプ43が設けられており、燃料供給パイプ43は、燃料ポンプ41によって調圧された燃料が導入される。
図1において、シリンダヘッド11にはデリバリパイプ45が設けられており、デリバリパイプ45は、燃料供給パイプ43から導入された燃料を図示しない燃料噴射弁に供給する。
図1において、シリンダヘッド11にはデリバリパイプ45が設けられており、デリバリパイプ45は、燃料供給パイプ43から導入された燃料を図示しない燃料噴射弁に供給する。
燃料噴射弁は、シリンダヘッド11の燃焼室毎に設置されており、デリバリパイプ45は、燃料供給パイプ43から導入された高圧燃料を燃料噴射弁に分配して供給する。燃料噴射弁は、デリバリパイプ45から供給された高圧燃料を燃焼室に直接、噴射する。
図1において、後側壁部31には複数の吸気ポート46が形成されており、それぞれの吸気ポート46は、気筒に連通している。後側壁部31には図示しない吸気マニホールドが取付けられており、吸気マニホールドは、図示しないエアクリーナによって浄化された吸入空気を各吸気ポート46に分配して導入する。
図3、図4において、前側壁部32には排気集合通路47が形成されており、排気集合通路47は、各燃焼室に連通する排気ポートを集合している。気筒から排気ポートを通して排気集合通路47に集められた排気ガスは、排気集合通路47に連通する図示しない触媒装置によって浄化された後、図示しない排気管に排気される。また、触媒装置と排気集合通路47との間に図示しないターボチャージャのタービンハウジングが設けられてもよい。
ここで、本実施の形態のシリンダヘッド11および燃料ポンプ取付ブラケット42は、金属材料から構成されており、シリンダヘッドカバー12は、樹脂材料から構成されている。
図4、図7、図8において、吸気カム軸13にはポンプ駆動カム13Bが設けられており、燃料ポンプ41は、ポンプ駆動カム13Bによって駆動される。
図7において、燃料ポンプ41は、ポンプ本体51と、プランジャ52と、電磁バルブ53と、スプリング54と、電磁バルブ53と図示しないコントローラとを電気的に接続するコネクタ55とを備えている。
図7において、燃料ポンプ41は、ポンプ本体51と、プランジャ52と、電磁バルブ53と、スプリング54と、電磁バルブ53と図示しないコントローラとを電気的に接続するコネクタ55とを備えている。
ポンプ本体51は、燃料を吸入する吸入ポート51aと、燃料を吐出する吐出ポート51bと、吸入ポート51aおよび吐出ポート51bに連通する圧力室51cと、電磁バルブ53により吸入ポート51aを開閉する開閉弁51dとを有している。ポンプ本体51は、プランジャ52を移動自在に収容するシリンダ51eと、ポンプ本体51を燃料ポンプ取付ブラケット42に取付けるフランジ51fとを有している。
吸入ポート51aは、燃料供給パイプ44に接続されており、吐出ポート51bは、燃料供給パイプ43に接続されている。吐出ポート51bには図示しないチェックバルブが設けられており、チェックバルブは、圧力室51c内の燃料の圧力が所定値を超えると開弁し、吐出ポート51bから燃料供給パイプ43内に燃料を吐出する。
プランジャ52は、ポンプ駆動カム13Bに当接するローラ52aと、ローラ52aを回転自在に支持するリフタ部材52bとを有している。リフタ部材52bは、スプリング54によりポンプ駆動カム13B側に押圧されており、ローラ52aは、所定の押し付け力でポンプ駆動カム13Bに当接している。これにより、プランジャ52は、ポンプ駆動カム13Bの回転運動によって吸気カム軸13の軸線方向と直交する方向に往復移動する。
燃料ポンプ41は、ポンプ駆動カム13Bの回転により、プランジャ52が下降すると吸入ポート51aが開き、容積が大きくなる圧力室51c内に燃料を吸入する。また、燃料ポンプ41は、ポンプ駆動カム13Bの回転により、プランジャ52が上昇すると、吸入ポート51aが閉じられ、圧力室51c内に吸入された燃料の圧力が高められる。
電磁バルブ53は、コントローラにより制御されるソレノイドを有しており、吸入ポート51aから燃料を吸入する際に開閉弁51dを開き、燃料の圧力を高める際に圧力室51cと吸入ポート51aとの連通を遮断する。
図9において、吸気カム13Aと燃料ポンプ41のプランジャ52は、吸気カム軸13を挟むように設置されている。これにより、バルブスプリング22によってロッカアーム19から吸気カム軸13に加わる荷重F1の方向と、スプリング54によってプランジャ52から吸気カム軸13に加わる荷重F2の方向とは、反対方向となる。
図7、図8において、吸気カム軸13の左端部13aは、吸気カム13A、ポンプ駆動カム13Bおよび排気カム14Aが設けられたシリンダヘッド11の内部に対して左側壁部33よりも外部に延びている。
ここで、本実施の形態の吸気カム軸13は、本発明のカム軸を構成し、吸気カム13Aは、本発明のカムロブを構成する。また、吸気カム軸13の左端部13aは、本発明のカム軸の端部を構成する。
左側壁部33よりも外部に延びる吸気カム軸13の左端部13aにはセンシングロータ61が設けられており、センシングロータ61には円周方向において長さの異なる複数の突出部61Aが形成されている。センシングロータ61に対向する位置にはカム角センサ62が設けられており(図10、図11参照)、カム角センサ62は、センシングロータ61の回転角度を検出する。
ここで、本実施の形態のセンシングロータ61は、本発明の被検出ロータを構成し、カム角センサ62は、回転角度検出センサを構成する。
ここで、本実施の形態のセンシングロータ61は、本発明の被検出ロータを構成し、カム角センサ62は、回転角度検出センサを構成する。
図7において、吸気カム軸13の左端側の軸受部13bは、左側壁部33および燃料ポンプ取付ブラケット42に回転自在に支持されている。
図12、図13において、燃料ポンプ取付ブラケット42は、吸気カム軸13の軸線方向に延び、後側壁部31の上面に取付けられる第1の側壁部71と、第1の側壁部71から左側壁部33に沿って延び、左側壁部33の上面に取付けられる第2の側壁部72と、第1の側壁部71と第2の側壁部72とを連結する連結壁部73とを含んで構成される。
第2の側壁部72は、吸気カム軸13の軸受部13bを上方から支持するように半円状に凹んで形成された軸受支持部72aを有している。また、左側壁部33には吸気カム軸13の軸受部13bを下方から支持するように半円状に凹んで形成された軸受支持部33A(図5、図7参照)が形成されている。ここで、本実施の形態の軸受支持部33A、72aは、本発明の軸受支持部を構成している。
第2の側壁部72には燃料ポンプ取付ボス部74が形成されており、燃料ポンプ取付ボス部74は、燃料ポンプ41のポンプ本体51が挿入される貫通孔74aを有する。燃料ポンプ取付ボス部74の貫通孔74aの開口端にはフランジ74bが形成されており、フランジ74bは、ボルト76Aによってポンプ本体51のフランジ51fに固定される(図8参照)。
また、フランジ74bは、後側壁部31、前側壁部32および左側壁部33の上面、すなわち、シリンダヘッド11の上面に対して傾斜するように形成されている。これにより、燃料ポンプ41が燃料ポンプ取付ブラケット42に取付けられた状態において、燃料ポンプ41は、プランジャ52の軸線がシリンダヘッド11の上面に対して傾斜する。なお、この傾斜角は、0°〜180°の範囲に設定される。これにより、エンジン1の上下方向高さを短縮でき、車両の上下方向高さを短縮できる。
第1の側壁部71には貫通孔75a、75bが形成された固定ボス部75A、75Bが設けられている。貫通孔75a、75bにはボルト76B、76Cが挿入される。後側壁部31にはボルト76B、76Cが締結されるボルト穴31A、31Bが形成されており(図5参照)、第1の側壁部71は、貫通孔75a、75bにボルト76B、76Cが挿入され、ボルト76B、76Cがボルト穴31A、31Bに嵌め合わされることで、後側壁部31に固定される。
第2の側壁部72には貫通孔75cが形成された固定ボス部75Cが設けられており、貫通孔75cにはボルト76Dが挿入される。左側壁部33にはボルト76Dが締結されるボルト穴33Bが形成されており(図5参照)、ボルト穴33Bは、吸気カム軸13の軸線方向に対してボルト穴31Bと離間している。
これにより、ボルト穴31Bに嵌め合わされるボルト76Cは、ボルト穴33Bに嵌め合わされるボルト76Dに対してボルト76Cと離間している。ここで、本実施の形態のボルト76B〜76Dは、本発明の締結部材を構成している。
第2の側壁部72は、貫通孔75cにボルト76Dが挿入され、ボルト76Cがボルト穴33Bに嵌め合わされることで、左側壁部33に固定される。
第2の側壁部72は、貫通孔75cにボルト76Dが挿入され、ボルト76Cがボルト穴33Bに嵌め合わされることで、左側壁部33に固定される。
図1、図2、図8において、シリンダヘッド11の上面視において、燃料ポンプ取付ブラケット42は、燃料ポンプ取付ブラケット42の一部である第2の側壁部72が軸受支持部33A(図7参照)と重なるようにシリンダヘッド11に取付けられている。
このため、シリンダヘッド11の上面視において、燃料ポンプ41は、左側壁部33の上部に重なるように燃料ポンプ取付ブラケット42に取付けられる。
このため、シリンダヘッド11の上面視において、燃料ポンプ41は、左側壁部33の上部に重なるように燃料ポンプ取付ブラケット42に取付けられる。
図12、図13において、第2の側壁部72には締結部78が形成されている。締結部78には貫通孔78aが形成されており、締結部78には後述するケース部材が固定される。また、図1において、本実施の形態の第2の側壁部72は、点火コイル2とカム角センサ62との間に位置している。
図1、図2、図4、図6、図7において、燃料ポンプ取付ブラケット42の第2の側壁部72および左側壁部33にはケース部材81を介してバキュームポンプ82が取付けられている。すなわち、本実施の形態のケース部材81は、バキュームポンプ82と左側壁部33との間に設けられている。
バキュームポンプ82は、ケース部材81を通して第2の側壁部72の貫通孔78aにボルト76Eを嵌め合わせることにより、ケース部材81と共に第2の側壁部72に固定される(図8参照)。
図4、図6において、ケース部材81の下端は、シリンダヘッド11の左側壁部33にボルト76Fによって固定される。
バキュームポンプ82は、吸気カム軸13の左端部13aに連結されており、吸気カム軸13によって駆動されることにより、負圧を発生し、この負圧をブレーキブースタ等に供給する。
バキュームポンプ82は、吸気カム軸13の左端部13aに連結されており、吸気カム軸13によって駆動されることにより、負圧を発生し、この負圧をブレーキブースタ等に供給する。
図7、図8において、センシングロータ61は、ケース部材81に収容されており、シリンダヘッド11は、左側壁部33および第2の側壁部72によってポンプ駆動カム13Bを収容するカム室63とセンシングロータ61およびカム角センサ62を収容する検出室64に仕切られる。
ここで、本実施の形態の左側壁部33は、本発明の隔壁および側壁を構成し、バキュームポンプ82は、本発明の補機を構成する。
なお、左側壁部33に接触するケース部材81の下方の内部には図示しない冷却水通路およびサーモスタットが設けられており、冷却水通路にはシリンダヘッド11の内部に形成された図示しないウォータジャケットを流れる冷却水が排出される。
なお、左側壁部33に接触するケース部材81の下方の内部には図示しない冷却水通路およびサーモスタットが設けられており、冷却水通路にはシリンダヘッド11の内部に形成された図示しないウォータジャケットを流れる冷却水が排出される。
この冷却水通路は、吸気カム軸13の左端部13a、センシングロータ61およびカム角センサ62が収容されたケース部材81の上方の空間である検出室64とは仕切られている。これにより、冷却水通路から検出室64に冷却室が流れることはない。
図1、図2において、左側壁部33の軸受支持部33Aから吸気カム軸13の軸線方向に離間して設置されるボルト76Cは、吸気カム軸13の軸線方向と直交する方向に対してケース部材81と重なるようにシリンダヘッド11に設置される。
換言すれば、図5において、ボルト76Cが嵌め合わされるボルト穴31Bは、吸気カム軸13の軸線方向と直交する方向に対してケース部材81と重なるようにシリンダヘッド11に形成される。
図7において、ポンプ駆動カム13Bは、カム室63の内部で左側壁部33に隣接しており、センシングロータ61は、検出室64の内部で左側壁部33に隣接している。すなわち、ポンプ駆動カム13Bおよびセンシングロータ61は、左側壁部33、第2の側壁部72および軸受部13bを挟むように設けられ、軸受部13bが左側壁部33および燃料ポンプ取付ブラケット42の第2の側壁部72に回転自在に支持される。
図11において、カム角センサ62は、ケース部材81に取付けられている。カム角センサ62は、信号の取出し用のカプラを有する本体62Aと、本体62Aからセンシングロータ61に向かって突出し、センシングロータ61の半径方向外方においてセンシングロータ61に対向する検出素子62Bとを備えている。なお、本実施の形態の検出素子62Bは、本発明の検出部を構成している。
カム角センサ62は、本体62Aからの検出素子62Bの突出方向が吸気カム軸13の軸線方向に対して直交しており、燃料ポンプ41のプランジャ52の移動方向Aに対して、検出素子62Bの突出方向Bが直交している。
本実施の形態のシリンダヘッド11のカム室63において、吸気カム13Aとロッカアーム19との接触面、排気カム14Aと図示しないロッカアームとの接触面およびプランジャ52のローラ52aとポンプ駆動カム13Bとの接触面には潤滑用のオイルが供給される。
このオイルは、例えば、メインオイルギャラリから吸気カム13Aおよび排気カム14Aの内部において、吸気カム13Aおよび排気カム14Aの延びる方向に形成された図示しないオイル通路を通ってプランジャ52のローラ52aとポンプ駆動カム13Bとの接触面等に供給される。
次に、作用を説明する。
吸気カム軸13の左端部13aにセンシングロータ61が設けられており、吸気カム軸13の回転時にカム角センサ62がセンシングロータ61の突出部61Aを検出することで吸気カム軸13の回転角度を検出する。
吸気カム軸13の左端部13aにセンシングロータ61が設けられており、吸気カム軸13の回転時にカム角センサ62がセンシングロータ61の突出部61Aを検出することで吸気カム軸13の回転角度を検出する。
カム角センサ62の検出情報は、図示しないコントローラに出力され、コントローラは、カム角センサ62の検出情報に基づいて、吸気カム軸13の単位時間当りの回転数や回転位置等を算出する。
一方、点火コイル2によって点火プラグ15を点火するときに、点火コイル2の点火時の電磁波によってカム角センサ62が誤作動を生じるおそれがあり、点火コイル2の電磁波によってカム角センサ62が悪影響を受けないようにする必要がある。
本実施の形態のエンジン1によれば、シリンダヘッド11が、吸気カム軸13を回転自在に支持するとともに、シリンダヘッド11を、ポンプ駆動カム13Bを収容するカム室63とセンシングロータ61およびカム角センサ62を収容する検出室64とに仕切る左側壁部33を有する。
これにより、点火コイル2とカム角センサ62とを左側壁部33によって電気的に遮断することができ、点火コイル2の電磁波によってカム角センサ62が悪影響を受けることを防止できる。
また、本実施の形態のエンジン1は、ポンプ駆動カム13Bとプランジャ52のローラ52aとの接触面に潤滑用のオイルが供給されることにより、ポンプ駆動カム13Bとローラ52aとの接触面が潤滑される。このオイルは、ポンプ駆動カム13Bとローラ52aとの接触面を潤滑した後に、周囲に飛散される。
本発明のエンジン1によれば、シリンダヘッド11を、ポンプ駆動カム13Bを収容するカム室63とセンシングロータ61およびカム角センサ62を収容する検出室64とに仕切る左側壁部33を有する。
これにより、カム角センサ62を収容する検出室64を、ポンプ駆動カム13Bを収容するカム室63から隔離でき、ローラ52aとポンプ駆動カム13Bとを潤滑するオイルがカム室63から検出室64に飛散することを防止できる。
このため、カム角センサ62がオイルを検出することを確実に防止でき、カム角センサ62によってセンシングロータ61の回転角度を正確に検出することができる。この結果、吸気カム軸13の回転角度を正確に検出することができる。
一方、本実施の形態の燃料ポンプ41は、ポンプ駆動カム13Bによってプランジャ52が進退移動することで加圧された燃料を吐出する構成となっている。このため、ポンプ駆動カム13Bが燃料ポンプ41から反力を受けて吸気カム軸13が捩じりトルクや曲げ負荷を受ける。
これに対して、本実施の形態のエンジン1によれば、隔壁をシリンダヘッド11の左側壁部33から構成することにより、カム室63をシリンダヘッド11の内部に位置させるとともに、検出室64をシリンダヘッド11の外部に位置させた。
これに加えて、吸気カム軸13の左端部13aを左側壁部33に回転自在に支持して左端部13aをカム室63に対して左側壁部33よりも外部の検出室64に延ばし、ポンプ駆動カム13Bを、カム室63の内部で左側壁部33に隣接させ、センシングロータ61を、検出室64の内部で左側壁部33に隣接させた。
これにより、ポンプ駆動カム13Bを左側壁部33よりシリンダヘッド11の内部に位置させ、左側壁部33よりも外部に延びる吸気カム軸13の左端部13aにセンシングロータ61を取付けることができる。
このため、ポンプ駆動カム13Bの回転によって燃料ポンプ41が駆動されるときに、左側壁部33の外部において吸気カム軸13の左端部13aにポンプ駆動カム13Bおよびセンシングロータ61を設けた場合に比べて、燃料ポンプ41からの反力を受けて吸気カム軸13が捩じりトルクや曲げ負荷を受けても吸気カム軸13の剛性を高くできる。
この結果、左側壁部33よりも外部に延びる吸気カム軸13の左端部13aが振動することを防止でき、カム角センサ62がセンシングロータ61の回転角度を確実に検出できる。
これに加えて、本実施の形態のエンジン1によれば、燃料ポンプ41をシリンダヘッド11に取付ける燃料ポンプ取付ブラケット42を有し、燃料ポンプ取付ブラケット42が、吸気カム軸13の軸線方向に延在し、シリンダヘッド11の後側壁部31の上面に取付けられる第1の側壁部71と、第1の側壁部71から左側壁部33に沿って延び、左側壁部33の上面に固定される第2の側壁部72と、第1の側壁部71と第2の側壁部72とを連結する連結壁部73とを含んで構成される。
これにより、燃料ポンプ取付ブラケット42を設けた分だけ左側壁部33の剛性を大きくでき、吸気カム軸13の剛性をより効果的に高くできる。これにより、左側壁部33よりも外部に延びる吸気カム軸13の左端部13aが振動することをより効果的に防止できる。
また、本実施の形態のエンジン1によれば、吸気カム軸13の左端部13aによって駆動されるバキュームポンプ82と、バキュームポンプ82と左側壁部33および第2の側壁部72との間に設けられ、バキュームポンプ82を左側壁部33および第2の側壁部72に支持するケース部材81とを有し、ケース部材81の内部にセンシングロータ61を収容し、センシングロータ61に対向するようにケース部材81にカム角センサ62を取付けた。
これにより、バキュームポンプ82を左側壁部33および第2の側壁部72に支持するケース部材81によって左側壁部33の剛性をさらに大きくでき、吸気カム軸13の剛性をより効果的に高くできる。この結果、左側壁部33よりも外部に延びる吸気カム軸13の左端部13aが振動することをより効果的に防止できる。
また、バキュームポンプ82を左側壁部33に支持するサーモスタットを有する既存のケース部材81にセンシングロータ61およびカム角センサ62を設けることで、エンジン1に対してセンシングロータ61およびカム角センサ62を設置するためのスペースを新たに設けることを不要にできる。これにより、エンジン1の小型化を図ることができる。
また、本実施の形態のエンジン1によれば、燃料ポンプ取付ブラケット42の第2の側壁部72を、点火コイル2とカム角センサ62との間に位置させた。
また、本実施の形態のエンジン1によれば、燃料ポンプ取付ブラケット42の第2の側壁部72を、点火コイル2とカム角センサ62との間に位置させた。
これにより、左側壁部33に加えて燃料ポンプ取付ブラケット42の第2の側壁部72によって点火コイル2の電磁波を遮蔽でき、点火コイル2の点火時の電磁波によってカム角センサ62が悪影響を受けることを防止できる。このため、カム角センサ62によって吸気カム軸13の回転角度を正確に検出することができる。
特に、本実施の形態のシリンダヘッド11および燃料ポンプ取付ブラケット42は、金属材料から構成されており、シリンダヘッド11の左側壁部33および燃料ポンプ取付ブラケット42の第2の側壁部72によってカム角センサ62と点火コイル2とを仕切っている。これにより、左側壁部33および第2の側壁部72によって点火コイル2の電磁波をより効果的に遮蔽できる。
また、本実施の形態のシリンダヘッドカバー12は、樹脂材料から構成されているので、電磁波の遮蔽効果を高めるために、シリンダヘッド11および燃料ポンプ取付ブラケット42を金属製として場合であっても、シリンダヘッドカバー12を軽量化できる分だけ、エンジン1の軽量化を図ることができる。
本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
1...エンジン(内燃機関)、2...点火コイル、11...シリンダヘッド、12...シリンダヘッドカバー、13...吸気カム軸(カム軸)、13B...ポンプ駆動カム、13a...左端部(カム軸の端部)、15...点火プラグ、33...左側壁部(隔壁、側壁)、41...燃料ポンプ、42...燃料ポンプ取付ブラケット、61...センシングロータ(被検出ロータ)、62...カム角センサ(回転角度検出センサ)、63...カム室、64...検出室、71...第1の側壁部、72...第2の側壁部、73...連結壁部、81...ケース部材、82...バキュームポンプ(補機)
Claims (4)
- シリンダヘッドに回転自在に支持され、ポンプ駆動カムおよび被検出ロータを有するカム軸と、
燃料ポンプ取付ブラケットを介して前記シリンダヘッドに取付けられ、前記ポンプ駆動カムによって駆動される燃料ポンプと、
前記シリンダヘッドに取付けられ、前記被検出ロータの回転角度を検出する回転角度検出センサとを備えた内燃機関であって、
前記シリンダヘッドは、前記カム軸を回転自在に支持する隔壁を有し、前記隔壁は、前記シリンダヘッドを、前記ポンプ駆動カムを収容するカム室と前記被検出ロータおよび前記回転角度検出センサを収容する検出室とに仕切ることを特徴とする内燃機関。 - 前記燃料ポンプ取付ブラケットが、前記カム軸の軸線方向に延び、前記シリンダヘッドの上面に取付けられる第1の側壁部と、前記第1の側壁部から前記隔壁に沿って延び、前記隔壁の上面に取付けられる第2の側壁部と、前記第1の側壁部と前記第2の側壁部とを連結する連結壁部とを含んで構成され、
前記隔壁を前記シリンダヘッドの側壁から構成することにより、前記カム室を前記シリンダヘッドの内部に位置させるとともに、前記検出室を前記シリンダヘッドの外部に位置させ、
前記カム軸の端部を前記カム室に対して前記隔壁よりも外部の前記検出室に延ばし、前記ポンプ駆動カムを、前記カム室の内部で前記隔壁に隣接させ、前記被検出ロータを、前記検出室の内部で前記隔壁に隣接させたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 - 前記カム軸の端部によって駆動される補機と、前記補機と前記隔壁との間に設けられ、前記補機を前記隔壁に支持するケース部材とを有し、
前記ケース部材の内部に前記被検出ロータを収容し、前記被検出ロータに対向するように前記ケース部材に前記回転角度検出センサを取付けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関。 - 前記シリンダヘッドの内部を覆うようにして前記シリンダヘッドの上部に取付けられたシリンダヘッドカバーと、前記シリンダヘッドカバーに設けられ、点火プラグを点火する点火コイルとを備え、
前記燃料ポンプ取付ブラケットの前記第2の側壁部が、前記点火コイルと前記回転角度検出センサとの間に位置することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の内燃機関。
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