WO2011135898A1

WO2011135898A1 - エンジン

Info

Publication number: WO2011135898A1
Application number: PCT/JP2011/053390
Authority: WO
Inventors: 洋泰西川
Original assignee: ヤンマー株式会社
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2011-11-03
Also published as: KR20130096148A; EP2565438A1; CN102869872A; KR101802223B1; EP2565438B1; US9051904B2; EP2565438A4; US20130206121A1; CN102869872B

Abstract

　本願発明は、排気系７１からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系７３に還流させるＥＧＲ装置９１を備えたエンジン７０において、前記吸気系７３の吸気圧と前記排気系７１の排気圧との差圧を検出する差圧検出手段１６３の組付作業性を改善することを目的としている。本願発明のエンジン７０では、シリンダヘッド７２の上方を覆うヘッドカバー１６０に差圧検出手段１６３を取り付ける。前記シリンダヘッド７２には前記吸気系７３に連通する吸気圧取出通路１６６を形成する。前記ヘッドカバー１６０には前記差圧検出手段１６３につながる吸気圧導入通路１６９を形成する。前記吸気圧取出通路１６６と前記吸気圧導入通路１６９とを互いに連通するように構成する。このように構成すると、前記差圧検出手段１６３を取り付けるための専用ステーや、前記差圧検出手段１６３に吸気圧を取り込むための外付け配管が不要になる。

Description

エンジン

　本願発明は、排気系からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系に還流させるＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）を備えたエンジンに関するものである。

　従来から、ディーゼルエンジン等の排気ガス対策として、排気系からの排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）により、燃焼温度を低く抑えて排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）量を低減させるという技術が知られている。また、この種のＥＧＲ装置を備えたエンジンにおいて、排気系と吸気系とをつなぐ還流管路中にあるＥＧＲバルブの開度を、吸気圧と排気圧との圧力差（吸排気の差圧）に基づき補正するという技術も公知である（例えば特許文献１及び２等参照）。

実開平２－４３４４７号公報特開２０１０－５９９１６号公報

　ところで、吸排気の圧力差を検出する差圧センサは、固定用のステーを介してエンジンに支持されるのが一般的である。この場合、エンジンに固定されたステーに、差圧センサがボルト締結される。そして、吸気マニホールドと差圧センサとが吸気圧取出配管にて連通接続されると共に、排気マニホールドと差圧センサとが排気圧取出配管にて連通接続される。

　しかし、エンジンの周囲には、差圧センサ以外に、多くの補機、配管及び配線等が存在するため、これらを避けつつステー及び差圧センサの組付け作業をするのは甚だ面倒であり、組付作業性の点で改善の余地があった。また、組付け工数や部品点数の点からも、コストが割高になるという問題を招来していた。

　本願発明は、このような現状を検討して改善を施したエンジンを提供することを第１の技術的課題としている。

　さて、作業機に搭載されるエンジンにおいては、クランク軸の回転に応じてクランク角センサから出力されるクランク角信号と、カム軸の回転に応じてカム角センサから出力されるカム角信号との組合せにて気筒判別をし、当該気筒判別結果に基づいて気筒毎の燃料噴射及び点火を実行するように構成されている。このような気筒毎の燃料噴射及び点火によってエンジンを駆動させている（例えば特開２００４－４４４４０号公報等参照）。ここで、気筒判別とは、エンジンにおける１サイクル（７２０°ＣＡ）でのクランク軸のクランク角（回転位置）を特定することを意味している。

　この種のエンジンでは、クランク軸方向の一側面部（説明の便宜上、エンジンの後面側と称する）に、クランク軸と一体回転するフライホイールが配置されている。フライホイールに取り付けられたクランク軸用パルサの外周側にクランク角センサが近接配置されている。クランク軸の回転に伴い、クランク軸用パルサの被検出部がクランク角センサの近傍を通過することによって、クランク角センサがクランク角信号を出力するように構成されている。

　また、エンジンの前面側（クランク軸方向の他側部）には、クランク軸に固定されたクランクギヤと、カム軸に固定されたカムギヤとが配置されている。クランクギヤに連動してカムギヤ及びカム軸を回転させ、カム軸に関連させた動弁機構を駆動させることによって、エンジンの吸気弁や排気弁が開閉作動するように構成されている。カムギヤに取り付けられたカム軸用パルサの外周側に、回転角検出手段としてのカム角センサが近接配置されている。カム軸の回転に伴い、カム軸用パルサの被検出部がカム角センサの近傍を通過することによって、カム角センサがカム角信号を出力するように構成されている。

　カム軸及びカムギヤはエンジンのギヤトレインを構成する要素であり、ギヤトレインはエンジンの前面側に固定されたギヤケース内に収容されている。カムギヤ（カム軸といってもよい）の回転角を検出するカム角センサは、カム軸用パルサに臨ませるようにギヤケースの外面側に形成された貫通穴に嵌め込み装着されている。このため、カム角センサの基部（ハーネスと接続される部分）はギヤケースの外側に露出した状態になっている。

　しかし、前記従来の構成では、カム角センサの基部がギヤケースの外側に露出した状態になっているため、例えば作業機の走行中に、地面から跳ね上げた跳ね石やゴミといった異物がカム角センサの基部に当たって、カム角センサの故障や破損を招来するという問題があった。

　また、作業機に搭載されるエンジン又はエンジンルームには、例えば騒音抑制といった目的で遮音カバー体が取り付けられている。遮音カバー体をエンジンに直接取り付ける場合は、エンジンの上面側に遮音カバー体を被せたり、エンジンのギヤトレインを収容するギヤケースの外面側に遮音カバー体を重ねて固定したりすることが多い。

　本願発明は、遮音カバー体の存在に着目して、ギヤケースに取り付けられる回転角検出手段を保護できるように改善を施したエンジンを提供することを第２の技術的課題としている。

　請求項１の発明は、排気系からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系に還流させるＥＧＲ装置を備えているエンジンであって、シリンダヘッドの上方を覆うヘッドカバーに、前記吸気系の吸気圧と前記排気系の排気圧との差圧を検出する差圧検出手段が取り付けられており、前記シリンダヘッドには前記吸気系に連通する吸気圧取出通路が形成されており、前記ヘッドカバーには前記差圧検出手段につながる吸気圧導入通路が形成されており、前記吸気圧取出通路と前記吸気圧導入通路とを互いに連通させているというものである。

　請求項２の発明は、請求項１に記載したエンジンにおいて、前記吸気圧導入通路は、前記ヘッドカバーの側壁部に形成された縦向きの縦導入通路と、前記ヘッドカバーの上壁部に形成された横向きの横導入通路とを備えており、前記横導入通路は、前記ヘッドカバーに形成されたブリーザ管路と平行状に延びるようにして、鋳抜きにて形成されているというものである。

　請求項３の発明は、請求項１又は２に記載したエンジンにおいて、前記差圧検出手段と前記排気系とは外付けの排気圧取出配管を介して連通しており、シリンダブロックの一側面部に配置された冷却ファンに臨ませるように、前記排気圧取出配管が取り回されているというものである。

　請求項４の発明は、請求項３に記載したエンジンにおいて、前記差圧検出手段は、前記ヘッドカバーの上面のうち前記冷却ファン寄りの部位に搭載されているというものである。

　請求項５の発明は、請求項１に記載したエンジンにおいて、シリンダブロックにおけるクランク軸方向の一側面部に、ギヤトレインを収容するギヤケースが取り付けられており、前記ギヤトレインを構成する回転ギヤの回転角を検出する回転角検出手段を備えており、前記ギヤケースの外面側には、騒音抑制用の遮音カバー体が取り付けられている一方、前記遮音カバー体には、前記ギヤケースから離れる方向に膨出する膨出部が形成されており、前記ギヤケースと前記膨出部とで囲われる収容空間内に、前記回転角検出手段が配置されているというものである。

　請求項６の発明は、請求項５に記載したエンジンにおいて、前記遮音カバー体の前記膨出部は上方に向けて開放されているというものである。

　請求項７の発明は、請求項５又は６に記載したエンジンにおいて、前記シリンダブロックの一側面部のうち前記ギヤケースの上方には、冷却ファンを回転可能に軸支するファン軸が設けられており、前記クランク軸の一端側は前記ギヤケースから外向きに突出しており、前記ファン軸と前記クランク軸の一端側との間に、前記遮音カバー体の前記膨出部を位置させているというものである。

　請求項８の発明は、請求項７に記載したエンジンにおいて、前記ファン軸の側方に配置されたオルタネータと前記冷却ファンとに、無端帯を介して前記クランク軸からの回転力を伝達するように構成されており、前記遮音カバー体のうち前記無端帯にて囲われた領域内に、前記膨出部を位置させているというものである。

　請求項１の発明によると、排気系からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系に還流させるＥＧＲ装置を備えているエンジンであって、シリンダヘッドの上方を覆うヘッドカバーに、前記吸気系の吸気圧と前記排気系の排気圧との差圧を検出する差圧検出手段が取り付けられており、前記シリンダヘッドには前記吸気系に連通する吸気圧取出通路が形成されており、前記ヘッドカバーには前記差圧検出手段につながる吸気圧導入通路が形成されており、前記吸気圧取出通路と前記吸気圧導入通路とを互いに連通させているから、前記差圧検出手段を取り付けるための専用ステーや、前記差圧検出手段に吸気圧を取り込むための外付け配管が不要（配管レス）になる。このため、差圧検出のための部品点数を低減でき、コスト改善に寄与する。また、部品点数が少なくなるため、組付け工数を少なくでき、組付作業性の向上も図れる。前記ヘッドカバー周辺の配管構造の簡素化も可能になる。

　請求項２の発明によると、請求項１に記載したエンジンにおいて、前記吸気圧導入通路は、前記ヘッドカバーの側壁部に形成された縦向きの縦導入通路と、前記ヘッドカバーの上壁部に形成された横向きの横導入通路とを備えており、前記横導入通路は、前記ヘッドカバーに形成されたブリーザ管路と平行状に延びるようにして、鋳抜きにて形成されているから、前記ヘッドカバーをダイカスト加工等の鋳造加工にて形成するにおいて、前記ブリーザ管路と同じ角度で前記横導入通路を鋳抜きして形成できることになる。このため、型抜きがし易くダイカスト型等の鋳造用型の構造を簡素化できる。前記吸気圧導入通路付きの前記ヘッドカバーの成形を容易にできる。

　請求項３の発明によると、請求項１又は２に記載したエンジンにおいて、前記差圧検出手段と前記排気系とは外付けの排気圧取出配管を介して連通しており、シリンダブロックの一側面部に配置された冷却ファンに臨ませるように、前記排気圧取出配管が取り回されているから、前記排気系から取り出した排気ガスを、前記排気圧取出配管内にある間に前記冷却ファンからの冷却風にて冷やすことが可能になる。従って、許容値を超える高温の排気ガスを前記差圧検出手段に供給するおそれを格段に減らせるから、高温排気ガスによる前記差圧検出手段の異常や故障の発生を抑制できる。

　請求項４の発明によると、請求項３に記載したエンジンにおいて、前記差圧検出手段は、前記ヘッドカバーの上面のうち前記冷却ファン寄りの部位に搭載されているから、前記排気圧取出配管だけでなく前記差圧検出手段自体も、前記冷却ファンからの冷却風にて冷やせることになる。このため、高温排気ガスによる前記差圧検出手段の異常や故障の発生を、より一層効果的に防止できる。

　請求項５の発明によると、請求項１に記載したエンジンにおいて、シリンダブロックにおけるクランク軸方向の一側面部に、ギヤトレインを収容するギヤケースが取り付けられており、前記ギヤトレインを構成する回転ギヤの回転角を検出する回転角検出手段を備えており、前記ギヤケースの外面側には、騒音抑制用の遮音カバー体が取り付けられている一方、前記遮音カバー体には、前記ギヤケースから離れる方向に膨出する膨出部が形成されており、前記ギヤケースと前記膨出部とで囲われる収容空間内に、前記回転角検出手段が配置されているから、前記遮音カバー体の存在によって、前記エンジンからの騒音を抑制しつつ、地面から跳ね上げた跳ね石やゴミといった異物から前記回転角検出手段を保護できる。従って、跳ね石等に起因した前記回転角検出手段の故障・破損を効果的に防止できる。また、前記遮音カバー体が、元々の騒音抑制機能と前記回転角検出手段保護機能との両方を兼ね備えることになるから、前記遮音カバー体の多機能化を図れ、部品点数を抑制してコスト改善に効果を発揮できるという利点もある。

　請求項６の発明によると、請求項５に記載したエンジンにおいて、前記遮音カバー体の前記膨出部は上方に向けて開放されているから、前記回転角検出手段の下側は前記膨出部にて覆われることになる。このため、下から上に跳ね上がる跳ね石等に対して、前記回転角検出手段を保護し易いという効果を奏する。しかも、前記回転角検出手段にハーネスを接続する際は、前述の開放部分から下向きにハーネスを挿入することになるから、配線作業性もよいのである。

　請求項７の発明によると、請求項５又は６に記載したエンジンにおいて、前記シリンダブロックの一側面部のうち前記ギヤケースの上方には、冷却ファンを回転可能に軸支するファン軸が設けられており、前記クランク軸の一端側は前記ギヤケースから外向きに突出しており、前記ファン軸と前記クランク軸の一端側との間に、前記遮音カバー体の前記膨出部を位置させているから、前記ファン軸と前記クランク軸の一端側との間のデッドスペースを有効利用して、前記冷却ファン等との干渉を避けながら、外向きに張り出した前記膨出部を配置できる。また、前記冷却ファン等を避けつつ、前記回転角検出手段へのハーネスを引き回しでき、配線作業性の向上にも寄与する。

　請求項８の発明によると、請求項７に記載したエンジンにおいて、前記ファン軸の側方に配置されたオルタネータと前記冷却ファンとに、無端帯を介して前記クランク軸からの回転力を伝達するように構成されており、前記遮音カバー体のうち前記無端帯にて囲われた領域内に、前記膨出部を位置させているから、前記無端帯にて囲われたデッドスペースを、前記膨出部の配置空間として有効利用でき、省スペース化を図れるという効果を奏する。

第１実施形態におけるエンジンの外観斜視図である。エンジンの吸気マニホールド設置側の側面図である。エンジンの排気マニホールド設置側の側面図である。エンジンのフライホイール設置側の側面図である。エンジンの冷却ファン設置側の側面図である。エンジンの平面図である。エンジンの燃料系統説明図である。差圧センサの配管構造を示すエンジン上部の一部切り欠き断面斜視図である。差圧センサの配管構造を示すエンジン上部の斜視図である。エンジン上部の拡大外観斜視図である。第２実施形態におけるエンジンの外観斜視図である。エンジンの吸気マニホールド設置側の側面図である。エンジンの排気マニホールド設置側の側面図である。エンジンのフライホイール設置側の側面図である。エンジンの冷却ファン設置側の側面図である。エンジンの平面図である。エンジンの燃料系統説明図である。エンジンのギヤケースを示す側面図である。エンジンのギヤケースを示す外観斜視図である。エンジンのギヤトレインを示す側面図である。フライホイールの拡大正面図である。

　以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、エンジンに関する説明においては、吸気マニホールド設置側を「右側」、排気マニホールド設置側を「左側」と称して、これらを便宜的にエンジンにおける四方及び上下の位置関係の基準としている。

　１．第１実施形態
　１－１．エンジンの全体構造
　図１～図１０は本願発明の第１実施形態を示している。まず、主に図１～図６を参照しながら、第１実施形態におけるエンジン７０の全体構造について説明する。実施形態のエンジン７０は３気筒型のディーゼルエンジンであり、エンジン７０におけるシリンダヘッド７２の左側面に排気マニホールド７１が配置されている。シリンダヘッド７２の右側面には吸気マニホールド７３が配置されている。シリンダヘッド７２は、クランク軸及びピストン（共に図示省略）が内蔵されたシリンダブロック７５上に搭載されている。シリンダブロック７５の前後両側面からクランク軸の前後先端部をそれぞれ突出させている。シリンダブロック７５の前面側には冷却ファン７６が設けられている。冷却ファン７６の左側方には、エンジン７０の動力にて発電する発電機としてのオルタネータ８６が配置されている。クランク軸の前端側から、無端帯としてのＶベルト７７を介して冷却ファン７６及びオルタネータ８６に回転力を伝達するように構成されている。

　図１～図４に示すように、シリンダブロック７５の後面にはフライホイールハウジング７８が固着されている。フライホイールハウジング７８内にはフライホイール７９が配置されている。フライホイール７９はクランク軸の後端側に軸支されている。フライホイール７９はクランク軸と一体的に回転するように構成されている。例えばバックホウやフォークリフトといった作業機の駆動部に、フライホイール７９を介してエンジン７０の動力を取り出すように構成されている。

　フライホイールハウジング７８の左側には、出力軸にピニオンギヤ（図示省略）を有するスタータ（モータ）１３８が装着されている。スタータ１３８のピニオンギヤはフライホイール７９のリングギヤ（図示省略）に噛み合っている。エンジン７０の始動時に、スタータ１３８の回転動力にてフライホイール７９のリングギヤを回転させることにより、クランク軸が回転開始する（いわゆるクランキングを実行する）ように構成されている。

　シリンダブロック７５の下面にはオイルパン８１が配置されている。シリンダブロック７５の左右側面とフライホイールハウジング７８の左右側面とには、機関脚取付部８２がそれぞれ設けられている。各機関脚取付部８２には、防振ゴムを有する機関脚体８３がボルト締結されている。エンジン７０は、各機関脚体８３を介して、例えばバックホウやフォークリフトといった作業機のエンジン支持シャーシ８４（図２及び図３参照）に防振支持される。

　吸気マニホールド７３の入口側には、ＥＧＲ装置９１（排気ガス再循環装置）を構成するコレクタ９２（図１、図２、図４及び図６参照）を介して、エアクリーナ（図示省略）が連結される。エアクリーナにて除塵・浄化された外気は、ＥＧＲ装置９１のコレクタ９２を介して吸気マニホールド７３に送られ、そして、エンジン７０の各気筒に供給される。図１、図２、図４及び図６に示すように、ＥＧＲ装置９１は、エンジン７０の再循環排気ガス（ＥＧＲガス、排気マニホールド７１から排出される排気ガスの一部）と新気（エアクリーナからの外部空気）とを混合させて吸気マニホールド７３に供給するコレクタ（ＥＧＲ本体ケース）９２と、排気マニホールド７１にＥＧＲクーラ９４を介して接続する再循環排気ガス管９５と、再循環排気ガス管９５にコレクタ９２を連通させるＥＧＲバルブ９６とを備えている。

　上記の構成において、エアクリーナからコレクタ９２内に外部空気を供給する一方、排気マニホールド７１から、ＥＧＲバルブ９６を介してコレクタ９２内にＥＧＲガスを供給する。エアクリーナからの外部空気と、排気マニホールド７１からのＥＧＲガスとが、コレクタ９２内で混合された後、コレクタ９２内の混合ガスが吸気マニホールド７３に供給される。すなわち、エンジン７０から排気マニホールド７１に排出された排気ガスの一部が、吸気マニホールド７３からエンジン７０に還流されることによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が下がり、エンジン７０からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が低減される。

　図示は省略するが、シリンダヘッド７２の左側面に取り付けられた排気マニホールド７１には、マフラー又はディーゼルパティキュレートフィルタ等を介して、テールパイプが接続される。すなわち、エンジン７０の各気筒から排気マニホールド７１に排出された排気ガスは、マフラー又はディーゼルパティキュレートフィルタ等を経由して、テールパイプから外部に放出される。

　１－２．コモンレールシステム及びエンジンの燃料系統構造
　次に、図１～図７を参照しながら、コモンレールシステム１１７及びエンジン７０の燃料系統構造について説明する。図２及び図７に示すように、エンジン７０に設けられた３気筒分の各インジェクタ１１５に、コモンレールシステム１１７及び燃料供給ポンプ１１６を介して、燃料タンク１１８が接続されている。各インジェクタ１１５は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ１１９を備えている。コモンレールシステム１１７は円筒状のコモンレール１２０を備えている。

　図１、図２、図６及び図７に示すように、燃料供給ポンプ１１６の吸入側には、燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料タンク１１８が接続される。燃料タンク１１８内の燃料が燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料供給ポンプ１１６に吸い込まれる。実施形態の燃料供給ポンプ１１６は吸気マニホールド７３の近傍に配置されている。具体的には、シリンダブロック７５の右側面側（吸気マニホールド７３設置側）で且つ吸気マニホールド７３の下方に設けられている。一方、燃料供給ポンプ１１６の吐出側には、高圧管１２３を介してコモンレール１２０が接続される。また、コモンレール１２０には、３本の燃料噴射管１２６を介して３気筒分の各インジェクタ１１５がそれぞれ接続されている。

　上記の構成において、燃料タンク１１８の燃料が燃料供給ポンプ１１６によってコモンレール１２０に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１２０に蓄えられる。各燃料噴射バルブ１１９がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール１２０内の高圧の燃料が各インジェクタ１１５からエンジン７０の各気筒に噴射される。すなわち、各燃料噴射バルブ１１９を電子制御することによって、各インジェクタ１１５から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）が高精度にコントロールされる。従って、エンジン７０から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できると共に、エンジン７０の騒音振動を低減できる。

　なお、図７に示すように、燃料タンク１１８には、燃料戻り管１２９を介して燃料供給ポンプ１１６が接続されている。円筒状のコモンレール１２０の長手方向の端部に、コモンレール１２０内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタ１３０を介して、コモンレール戻り管１３１が接続されている。すなわち、燃料供給ポンプ１１６の余剰燃料とコモンレール１２０の余剰燃料とが、燃料戻り管１２９及びコモンレール戻り管１３１を介して、燃料タンク１１８に回収されることになる。

　１－３．エンジン上部の差圧センサ取付け構造
　次に、図１、図３、図６及び図８～図１０等を参照しながら、エンジン７０上部にある差圧センサ１６３取付け構造について説明する。エンジン７０におけるシリンダヘッド７２の上面はヘッドカバー１６０にて覆われている。ヘッドカバー１６０はダイカスト加工によって製造されたものである。もちろん、ダイカスト加工以外の鋳造によってヘッドカバー１６０を製造することも可能である。ヘッドカバー１６０はシリンダヘッド７２の上面にボルト締結されている。ヘッドカバー１６０内部の空間は弁腕室を形成している。ヘッドカバー１６０の右側面側には、エンジン７０内部のブローバイガスを取り除くためのブリーザ管路１６１が外向きに突設されている。ブリーザ管路１６１はブリーザホース１６２を介して吸気マニホールド７１に連通接続されている。エンジン７０内部のブローバイガスは、ブリーザ管路１６１からブリーザホース１６２を経由して吸気マニホールド７１に戻され、再燃焼することになる。

　図１、図３及び図６に示すように、ヘッドカバー１６０の上面には、吸気マニホールド７３の吸気圧と排気マニホールド７１の排気圧との差圧（圧力差）を検出する差圧検出手段としての差圧センサ１６３が取り付けられている。実施形態の差圧センサ１６３は、ヘッドカバー１６０の上面のうち冷却ファン７６寄りの部位に搭載されている。差圧センサ１６３にて検出された差圧に基づいてＥＧＲバルブ９６の開度を調節することによって、吸気圧及び排気圧の変動に起因したＥＧＲガス供給量（ＥＧＲガス還流量）の変動が抑制される。その結果、エンジン７０からのＮＯｘ排出量低減効果がより高まることになる。

　図８に示すように、シリンダヘッド７２には、吸気マニホールド７１に連通する吸気圧取出通路１６６が形成されている。吸気圧取出通路１６６は、吸気マニホールド７１の内部に向けて開口した横向きの横取出通路１６７と、後述する吸気圧導入通路１６９に向けて開口した縦向きの縦取出通路１６８とによって、断面略Ｌ字状に形成されている。

　ヘッドカバー１６０には、差圧センサ１６３から下向きに突出した一対の検出部１６４，１６５のうち吸気圧検出部１６４につながる吸気圧導入通路１６９と、もう一方の排気圧検出部１６５につながる排気圧導入通路１７３とが形成されている。吸気圧導入通路１６９は、ヘッドカバー１６０の右側壁部１６０ａに形成された縦向きの縦導入通路１７０と、ヘッドカバー１６０の上壁部１６０ｂに形成された横向きの横導入通路１７１と、ヘッドカバー１６０の上壁部１６０ｂから上方に向けて開口した吸気側検出部通路１７２とによって、断面略Ｌ字状に形成されている。シリンダヘッド７２上にヘッドカバー１６０を取り付けた状態では、吸気圧取出通路１６６と吸気圧導入通路１６９とが互いに連通することになる。

　排気圧導入通路１７３は、ヘッドカバー１６０の上壁部から上方に向けて開口した排気側検出部通路１７４と、排気圧導入継手１７８が差し込み固定される連通穴１７５とを備えている。ヘッドカバー１６０の上面に差圧センサ１６３を取り付けた状態では、吸気圧検出部１６４が吸気側検出部通路１７２に上方から嵌り、排気圧検出部１６５が排気側検出部通路１７４に上方から嵌ることになる。排気圧導入通路１７３の連通穴１７５に差し込み固定された排気圧導入継手１７８には、連結ゴム管１７９の一端側が被嵌されている。連結ゴム管１７９の他端側には、外付けの排気圧取出配管１７６の一端側が差し込み装着されている。つまり、排気圧導入継手１７８と排気圧取出配管１７６の一端側とは、連結ゴム管１７９を介して連通接続されている。図１及び図６に示すように、排気圧取出配管１７６の他端側は排気マニホールド７１に連通接続されている。図１、図３及び図６に示すように、実施形態の排気圧取出配管１７６は、シリンダブロック７５の前面側に設けられた冷却ファン７６に臨ませるように取り回されている。

　差圧センサ１６３の吸気圧検出部１６４は、吸気マニホールド７３から吸気圧取出通路１６６及び吸気圧導入通路１６９を経た吸気ガスの圧力を検出し、排気圧検出部１６５は、排気マニホールド７１から排気圧取出配管１７６、排気導入継手１７８及び排気圧導入通路１７３を経た排気ガスの圧力を検出することになる。

　ヘッドカバー１６０側にある吸気圧導入通路１６９及び排気圧導入通路１７３は、ダイカスト加工（鋳造）の鋳抜きによって形成されている。特に、吸気圧導入通路１６９の横導入通路１７１は、ヘッドカバー１６０の右側面に突設されたブリーザ管路１６１と平行状に延びるように、鋳抜きにて形成されている。横導入通路１７１のうちヘッドカバー１６０の右側面から外向きに開口した開口穴には、これを塞ぐためのプラグ１７７が装着されている。

　１－４．第１実施形態のまとめ
　上記の記載並びに図１、図３、図６及び図８～図１０から明らかなように、排気系７１からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系７３に還流させるＥＧＲ装置９１を備えているエンジン７０であって、シリンダヘッド７２の上方を覆うヘッドカバー１６０に、前記吸気系７３の吸気圧と前記排気系７１の排気圧との差圧を検出する差圧検出手段１６３が取り付けられており、前記シリンダヘッド７２には前記吸気系７３に連通する吸気圧取出通路１６６が形成されており、前記ヘッドカバー１６０には前記差圧検出手段１６３につながる吸気圧導入通路１６９が形成されており、前記吸気圧取出通路１６６と前記吸気圧導入通路１６９とを互いに連通させているから、前記差圧検出手段１６３を取り付けるための専用ステーや、前記差圧検出手段１６３に吸気圧を取り込むための外付け配管が不要になる（配管レスになる）。このため、差圧検出のための部品点数を低減でき、コスト改善に寄与する。また、部品点数が少なくなるため、組付け工数を少なくでき、組付作業性の向上も図れる。前記ヘッドカバー１６０周辺の配管構造の簡素化も可能になる。

　上記の記載並びに図１、図３、図６及び図８～図１０から明らかなように、前記吸気圧導入通路１６６は、前記ヘッドカバー１６０の側壁部１６０ａに形成された縦向きの縦導入通路１７０と、前記ヘッドカバー１６０の上壁部１６０ｂに形成された横向きの横導入通路１７１とを備えており、前記横導入通路１７１は、前記ヘッドカバー１６０に形成されたブリーザ管路１６１と平行状に延びるようにして、鋳抜きにて形成されているから、前記ヘッドカバー１６０をダイカスト加工等の鋳造加工にて形成するにおいて、前記ブリーザ管路１６１と同じ角度で前記横導入通路１７１を鋳抜きして形成できることになる。このため、型抜きがし易くダイカスト型等の鋳造用型の構造を簡素化できる。前記吸気圧導入通路１６６付きの前記ヘッドカバー１６０の成形を容易にできる。

　上記の記載並びに図１、図３、図６及び図８～図１０から明らかなように、前記差圧検出手段１６３と前記排気系７１とは外付けの排気圧取出配管１７６を介して連通しており、シリンダブロック７５の一側面部に配置された冷却ファン７６に臨ませるように、前記排気圧取出配管１７６が取り回されているから、前記排気系７１から取り出した排気ガスを、前記排気圧取出配管１７６内にある間に前記冷却ファン７６からの冷却風にて冷やすことが可能になる。従って、許容値を超える高温の排気ガスを前記差圧検出手段１６３に供給するおそれを格段に減らせるから、高温排気ガスによる前記差圧検出手段１６３の異常や故障の発生を抑制できる。

　上記の記載並びに図１、図３、図６及び図８～図１０から明らかなように、前記差圧検出手段１６３は、前記ヘッドカバー１６０の上面のうち前記冷却ファン７６寄りの部位に搭載されているから、前記排気圧取出配管１７６だけでなく前記差圧検出手段１６３自体も、前記冷却ファン７６からの冷却風にて冷やせることになる。このため、高温排気ガスによる前記差圧検出手段１６３の異常や故障の発生を、より一層効果的に防止できる。

　２．第２実施形態
　図１１～図２１は、本願発明の第２実施形態を示している。第２実施形態では、気筒数、ＥＧＲ装置９１及びターボ過給機１００の配置等が第１実施形態と異なるものの、基本的に第１実施形態と同じ構成である。以下には、主として第１実施形態との相違点を説明する。

　２－１．エンジンの全体構造
　主に図１１～図１６を参照しながら、第２実施形態におけるエンジン７０の全体構造について説明する。実施形態のエンジン７０は４気筒型のディーゼルエンジンであり、エンジン７０におけるシリンダヘッド７２の左側面に排気マニホールド７１が配置されている。シリンダヘッド７２の右側面に吸気マニホールド７３が配置されている。シリンダヘッド７２は、クランク軸７４とピストン（図示省略）とを内蔵したシリンダブロック７５上に搭載されている。

　図２１に示すように、フライホイール７９の外周側には、環状のクランク軸用パルサ１３４と、スタータ（モータ）１３８用のリングギヤ１３５とが嵌め込み固定されている。クランク軸用パルサ１３４の外周面には、所定のクランク角（回転角）毎に並ぶ被検出部としての出力突起１３４ａが形成されている。クランク軸用パルサ１３４の外周面のうち例えば第１又は第４気筒の上死点（ＴＤＣ）に対応する部分には、欠歯部１３４ｂが形成されている。クランク軸用パルサ１３４の外周側には、出力突起１３４ａ及び欠歯部１３４ｂに対峙するように、クランク角検出手段としてのクランク角センサ１３６が近接配置されている。クランク角センサ１３６は、クランク軸７４のクランク角（回転角）を検出するためのものであり、クランク軸７４の回転に伴い、クランク軸用パルサ１３４の出力突起１３４ａがその近傍を通過することによって、クランク角信号を出力するように構成されている。実施形態のクランク角センサ１３６は、フライホイールハウジング７８の上部右側に形成されたセンサ挿入部１３７に着脱可能に装着されている。

　なお、コモンレールシステム１１７及びエンジン７０の燃料系統構造は、気筒数の違いに基づく点以外、第１実施形態と同じ構成である（図１１、図１２、図１６及び図１７参照）。

　２－２．エンジンのギヤトレイン構造及び気筒判別構造
　次に、図１５及び図１８～図２０を参照しながら、エンジン７０のギヤトレイン構造及び気筒判別構造について説明する。図１５及び図１８～図２０に示すように、シリンダブロック７５の前面側には、ケース蓋１４１とケース本体１４２とからなる二つ割り状のギヤケース１４０が固定されている。実施形態のギヤケース１４０は、冷却ファン７５を回転可能に軸支するファン軸８５の下方に位置している。

　シリンダブロック７５の前面から突出したクランク軸７４の前端側は、ギヤケース１４０のケース本体１４２を貫通している。クランク軸７４の前先端部に、クランクギヤ１４３が固着されている。シリンダブロック７５内には、クランク軸７４の回転軸心と平行状に延びるカム軸１４４が回転可能に軸支されている。実施形態のカム軸１４４は、シリンダブロック７５内部のうち左側面（排気マニホールド７１設置側）に近い方に寄せて配置されている。カム軸１４４の前端側は、クランク軸７４と同様に、ギヤケース１４０のケース本体１４２を貫通している。カム軸１４４の前先端部にカムギヤ１４５が固着されている。

　エンジン７０の右側面側に設けられた燃料供給ポンプ１１６は、クランク軸７４の回転軸心と平行状に延びる回転軸としてのポンプ軸１４６を備えている。ポンプ軸１４６の前端側は、クランク軸７４及びカム軸１４４と同様に、ギヤケース１４０のケース本体１４２を貫通している。ポンプ軸１４６の前先端部にポンプギヤ１４７が固着されている。

　ケース本体１４２のうちクランク軸７４、カム軸１４４及びポンプ軸１４６で囲まれた部分には、クランク軸７４の回転軸心と平行状に延びるアイドル軸１４８が配置されている。実施形態のアイドル軸１４８はケース本体１４２を貫通してシリンダブロック７５の前面に固定されている。アイドル軸１４８にはアイドルギヤ１４９が回転可能に軸支されている。アイドルギヤ１４９は、クランクギヤ１４３、カムギヤ１４５及びポンプギヤ１４７の３つに噛み合っている。クランク軸７４の回転動力は、クランクギヤ１４３からアイドルギヤ１４９を介してカムギヤ１４５及びポンプギヤ１４７の両方に伝達される。このため、カム軸１４４及びポンプ軸１４６は、クランク軸７４に連動して回転することになる。実施形態では、クランク軸７４の２回転に対してカム軸１４４及びポンプ軸１４６が１回転するように、各ギヤ１４３，１４５，１４７，１４９間のギヤ比が設定されている。クランクギヤ１４３、カムギヤ１４５、ポンプギヤ１４７及びアイドルギヤ１４９は、ギヤケース内に収容されている。従って、これらギヤ１４３，１４５，１４７，１４９群がエンジン７０のギヤトレインを構成している。

　詳細は省略するが、クランク軸７４と共に回転するクランクギヤ１４３に連動してカムギヤ１４５及びカム軸１４４を回転させ、カム軸１４４に関連して設けられた動弁機構を駆動させることによって、シリンダヘッド７２に設けられた吸気弁や排気弁が開閉作動するように構成されている。また、クランクギヤ１４３に連動してポンプギヤ１４７及びポンプ軸１４６を回転させ、燃料供給ポンプ１１６を駆動させることによって、燃料タンク１１８の燃料をコモンレール１２０に圧送して、高圧の燃料をコモンレール１２０に蓄えるように構成されている。

　図２０に示すように、カムギヤ１４５におけるケース蓋１４１寄りの側面には、回転角検出手段としてのカム軸用パルサ１５０が、カムギヤ１４５（ひいてはカム軸１４４）と一体回転するようにボルト締結されている。実施形態のカム軸用パルサ１５０はドーナツ盤のような形状に形成されている。カム軸用パルサ１５０の外周面には、９０°毎（１８０°クランク角毎）に、被検出部としての出力突起１５０ａが形成されている。そして、カム軸用パルサ１５０の円周面のうち例えば第１気筒の上死点に対応する出力突起１５０ａの直前（回転上流側）に、余分歯１５０ｂが形成されている。カム軸用パルサ１５０の外周側には、出力突起１５０ａ及び余分歯１５０ｂに対峙するように、回転角検出手段としてのカム軸回転角センサ１５１が近接配置されている。カム軸回転角センサ１５１は、カム軸１４４（カムギヤと言ってもよい）の回転角を検出するためのものであり、カム軸１４４の回転に伴い、カム軸用パルサ１５０の出力突起１５０ａ及び余分歯１５０ｂがその近傍を通過することによって、回転角信号を出力するように構成されている。

　クランク軸７４の回転に伴いクランク角センサ１３６から出力されるクランク角信号と、カム軸１４４の回転に伴いカム軸回転角センサ１５１から出力される回転角信号とは、コントローラ（図示省略）に入力される。コントローラは、前述の各信号から気筒判別及びクランク角を演算し、演算結果に基づいて各燃料噴射バルブ１１９を電子制御する（気筒毎の燃料噴射及び点火を実行する）。その結果、各インジェクタ１１５から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）が高精度にコントロールされることになる。

　回転角検出手段としてのカム軸回転角センサ１５１は、ケース蓋１４１の中央上側に形成された貫通穴（図示省略）に嵌め込み装着されている。実施形態では、ケース蓋１４１に形成された貫通穴を、カム軸用パルサ１５０の被検出部（出力突起１５０ａ、余分歯１５０ｂ）に臨ませている。このため、貫通穴に嵌め込み装着されたカム軸回転角センサ１５１の先端側はカム軸用パルサ１５０の被検出部に対峙して、当該被検出部の通過を検出できる。カム軸回転角センサ１５１の基部側はケース蓋１４１の外側に露出する。

　図１８及び図１９に示すように、ギヤケース１４０におけるケース蓋１４１の外面側には、エンジン７０からの騒音抑制といった目的で、遮音カバー体１５３が前記外面に重ねるようにして取り付けられている。実施形態の遮音カバー体１５３は、不燃性の吸音材１５４に外層材１５５を貼り合わせてなるものであり、吸音材１５４側をケース蓋１４１の外面に密着させた状態で、ケース蓋１４１にボルト締結されている。また、実施形態の遮音カバー体１５３は、ケース蓋１４１の外面のうちクランクギヤ１４３及びポンプギヤ１４７に対応する部分を除く広範囲を覆う形状に形成されている。

　遮音カバー体１５３のうちカム軸回転角センサ１５１に被さる部分は、ギヤケース１４０（ケース蓋１４１）から離れる方向に膨出した膨出部１５６になっている。膨出部１５６は、外層材１５５の一部をケース蓋１４１から離れる外方向に膨出形成してなるものであり、吸音材１５４において膨出部１５６に対応する部分は切り欠かれている。ケース蓋１４１の外面側に遮音カバー体１５３を重ねて取り付けた状態では、ケース蓋１４１と膨出部１５６との間に収容空間（隙間）が空くことになる。当該収容空間にカム軸回転角センサ１５１の基部を位置させている。従って、エンジン７０を冷却ファン７６側から見ると、カム軸回転センサ１５１は遮音カバー体１５３の膨出部１５６の陰に隠れることになる。

　図１８及び図１９に示すように、遮音カバー体１５３の膨出部１５６は上方に向けて開放されている。当該開放部分からハーネス（図示省略）を挿入して、カム軸回転角センサ１５１にハーネスを接続することになる。実施形態では、カム軸回転角センサ１５１の基部を左斜め上向きに傾斜させている関係で、膨出部１５６を左高右低状に傾斜させており、前記開放部分は左斜め上方に向いている。

　また、実施形態では、図１８に詳細に示すように、ファン軸８５とクランク軸７４の前端側との間に、遮音カバー体１５３の膨出部１５６を位置させている。より詳しくは、遮音カバー体１５３のうちＶベルト７７にて囲われた領域内に、膨出部１５６を位置させている。すなわち、ファン軸８５とクランク軸７４の前端側との間のデッドスペース（特に遮音カバー体１５３のうちＶベルト７７にて囲われたデッドスペース）を有効利用して、冷却ファン７６やＶベルト７７との干渉を避けながら、遮音カバー体１５３の膨出部１５６を配置している。

　２－３．第２実施形態のまとめ
　上記の記載並びに図１８～図２０から明らかなように、シリンダブロック７５におけるクランク軸７４方向の一側面部に、ギヤトレイン１４３，１４５，１４７，１４９を収容するギヤケース１４０が取り付けられており、前記ギヤトレイン１４３，１４５，１４７，１４９を構成する回転ギヤ１４５の回転角を検出する回転角検出手段１５１を備えているエンジン７０であって、前記ギヤケース１４０（１４１）の外面側には、騒音抑制用の遮音カバー体１５３が取り付けられている一方、前記遮音カバー体１５３には、前記ギヤケース１４０（１４１）から離れる方向に膨出する膨出部１５６が形成されており、前記ギヤケース１４０（１４１）と前記膨出部１５６とで囲われる収容空間内に、前記回転角検出手段１５１が配置されているから、前記遮音カバー体１５３の存在によって、前記エンジン７０からの騒音を抑制しつつ、地面から跳ね上げた跳ね石やゴミといった異物から前記回転角検出手段１５１を保護できる。従って、跳ね石等に起因した前記回転角検出手段１５１の故障・破損を効果的に防止できる。また、前記遮音カバー体１５３が、元々の騒音抑制機能と前記回転角検出手段１５１保護機能との両方を兼ね備えることになるから、前記遮音カバー体１５３の多機能化を図れ、部品点数を抑制してコスト改善に効果を発揮できるのである。

　上記の記載並びに図１８～図２０から明らかなように、前記遮音カバー体１５３の前記膨出部１５６は上方に向けて開放されているから、前記回転角検出手段１５１の下側は前記膨出部１５６にて覆われることになる。このため、下から上に跳ね上がる跳ね石等に対して、前記回転角検出手段１５１を保護し易い。しかも、前記回転角検出手段１５１にハーネスを接続する際は、前述の開放部分から下向きにハーネスを挿入することになるから、配線作業性もよいのである。

　上記の記載並びに図１８～図２０から明らかなように、前記シリンダブロック７５の一側面部のうち前記ギヤケース１４０の上方には、冷却ファン７６を回転可能に軸支するファン軸８５が設けられており、前記クランク軸７４の一端側は前記ギヤケース１４０から外向きに突出しており、前記ファン軸８５と前記クランク軸７４の一端側との間に、前記遮音カバー体１５３の前記膨出部１５６を位置させているから、前記ファン軸８５と前記クランク軸７４の一端側との間のデッドスペースを有効利用して、前記冷却ファン７６等との干渉を避けながら、外向きに張り出した前記膨出部１５６を配置できる。また、前記冷却ファン７６等を避けつつ、前記回転角検出手段１５１へのハーネスを引き回しでき、配線作業性の向上にも寄与する。

　上記の記載並びに図１８～図２０から明らかなように、前記ファン軸８５の側方に配置されたオルタネータ８６と前記冷却ファン７６とに、無端帯７７を介して前記クランク軸７４からの回転力を伝達するように構成されており、前記遮音カバー体１５３のうち前記無端帯７７にて囲われた領域内に、前記膨出部１５６を位置させているから、前記無端帯７７にて囲われたデッドスペースを、前記膨出部１５６の配置空間として有効利用でき、省スペース化を図れるのである。

　３．その他
　本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば第２実施形態の回転角検出手段は、カム軸回転角センサ１５１に限らず、ギヤケース１４０の外面側に取り付けられるものであればよい。回転角検出手段としては、ポンプ軸１４６（ポンプギヤ１４７）の回転角を検出するセンサであっても差し支えない。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

７０　ディーゼルエンジン
７２　シリンダヘッド
７３　吸気マニホールド
７５　シリンダブロック
１４０　ギヤケース
１４１　ケース蓋
１４４　カム軸
１４５　カムギヤ
１５１　カム軸回転角センサ（回転角検出手段）
１５３　遮音カバー体
１５６　膨出部
１６０　ヘッドカバー
１６１　ブリーザ管路
１６３　差圧センサ（差圧検出手段）
１６６　吸気圧取出通路
１６９　吸気圧導入通路
１７３　排気圧導入通路
１７６　排気圧取出配管

Claims

　排気系からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系に還流させるＥＧＲ装置を備えているエンジンであって、
　シリンダヘッドの上方を覆うヘッドカバーに、前記吸気系の吸気圧と前記排気系の排気圧との差圧を検出する差圧検出手段が取り付けられており、前記シリンダヘッドには前記吸気系に連通する吸気圧取出通路が形成されており、前記ヘッドカバーには前記差圧検出手段につながる吸気圧導入通路が形成されており、前記吸気圧取出通路と前記吸気圧導入通路とを互いに連通させている、
エンジン。
　前記吸気圧導入通路は、前記ヘッドカバーの側壁部に形成された縦向きの縦導入通路と、前記ヘッドカバーの上壁部に形成された横向きの横導入通路とを備えており、前記横導入通路は、前記ヘッドカバーに形成されたブリーザ管路と平行状に延びるようにして、鋳抜きにて形成されている、
請求項１に記載したエンジン。
　前記差圧検出手段と前記排気系とは外付けの排気圧取出配管を介して連通しており、シリンダブロックの一側面部に配置された冷却ファンに臨ませるように、前記排気圧取出配管が取り回されている、
請求項１又は２に記載したエンジン。
　前記差圧検出手段は、前記ヘッドカバーの上面のうち前記冷却ファン寄りの部位に搭載されている、
請求項３に記載したエンジン。
　シリンダブロックにおけるクランク軸方向の一側面部に、ギヤトレインを収容するギヤケースが取り付けられており、前記ギヤトレインを構成する回転ギヤの回転角を検出する回転角検出手段を備えており、
　前記ギヤケースの外面側には、騒音抑制用の遮音カバー体が取り付けられている一方、前記遮音カバー体には、前記ギヤケースから離れる方向に膨出する膨出部が形成されており、前記ギヤケースと前記膨出部とで囲われる収容空間内に、前記回転角検出手段が配置されている、
請求項１に記載したエンジン。
　前記遮音カバー体の前記膨出部は上方に向けて開放されている、
請求項５に記載したエンジン。
　前記シリンダブロックの一側面部のうち前記ギヤケースの上方には、冷却ファンを回転可能に軸支するファン軸が設けられており、前記クランク軸の一端側は前記ギヤケースから外向きに突出しており、前記ファン軸と前記クランク軸の一端側との間に、前記遮音カバー体の前記膨出部を位置させている、
請求項５又は６に記載したエンジン。
　前記ファン軸の側方に配置されたオルタネータと前記冷却ファンとに、無端帯を介して前記クランク軸からの回転力を伝達するように構成されており、前記遮音カバー体のうち前記無端帯にて囲われた領域内に、前記膨出部を位置させている、
請求項７に記載したエンジン。