JP7740097B2

JP7740097B2 - 内燃機関のカム角センサの取付構造

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Publication number: JP7740097B2
Application number: JP2022059894A
Authority: JP
Inventors: 寛士山本
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2025-09-17
Anticipated expiration: 2042-03-31
Also published as: JP2023150672A; EP4265890A2; EP4265890B1; HUE069444T2; EP4265890A3

Description

本発明は、内燃機関のカム角センサの取付構造に関する。

車両に搭載されたエンジンにおいて、吸気カムシャフトと排気カムシャフトの回転位置（回転角）を検出するカム角センサが知られている。

従来のエンジンのカム角センサの取付構造としては、シリンダヘッドの上部を覆うシリンダヘッドカバーにカム角センサ（ＴＤＣセンサ）が取付けられたものが知られている。

このカム角センサの取付構造によれば、カム角センサが、前下がりのボンネットと干渉しないように、シリンダヘッドカバーの前面および上面後部に、それぞれ外側からボルトによって取付けられている。

特開平１０－３７８３５号公報

しかしながら、従来のカム角センサの取付構造にあっては、カム角センサがシリンダヘッドカバーの平坦な個所に取付けられている。

このシリンダヘッドカバーの平坦な個所は広い面積を有しており、面剛性が低いので、エンジンの振動によってカム角センサが振動し易く、吸気カムシャフトと排気カムシャフトの検出精度が低下するおそれがある。

本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、カム角センサの取付箇所周辺の剛性を向上させて、カム角センサが振動することを抑制でき、カム軸の回転角の検出精度が低下することを防止できる内燃機関のカム角センサの取付構造を提供することを目的とするものである。

本発明は、吸入空気を吸入する空気吸気口を有する吸気側壁と、排気ガスが排出される排気ガス排気口が形成される排気側壁とを有するシリンダヘッドと、気筒列方向に沿って延び、前記シリンダヘッドに回転自在に支持されたカム軸と、前記シリンダヘッドの上部を覆うように前記シリンダヘッドに取付けられたシリンダヘッドカバーおよびＥＧＲハウジング部と、前記カム軸の回転角度を検出するカム角センサとを備えた内燃機関のカム角センサの取付構造であって、前記ＥＧＲハウジング部は、前記シリンダヘッドの前記排気側壁側に位置する第１の側壁と、前記シリンダヘッドの前記吸気側壁側に位置する第２の側壁と、前記第１の側壁の気筒列方向の端部と前記第２の側壁の気筒列方向の端部とを連結する第３の側壁と、前記カム角センサが取付けられる筒状の取付ボス部を有し、前記第１の側壁の上端部と前記第２の側壁の上端部と前記第３の側壁の上端部とに連結される上壁と、第３の側壁側に設けられ、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路を有する筒状のＥＧＲ通路部とを有し、前記ＥＧＲ通路部は、前記第１の側壁に設けられ、前記ＥＧＲ通路にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入口と、前記第２の側壁に設けられ、前記ＥＧＲ通路からＥＧＲガスを排出するＥＧＲガス排出口とを有し、前記取付ボス部が前記ＥＧＲ通路部に連結されていることを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、カム角センサの取付箇所周辺の剛性を向上させて、カム角センサが振動することを抑制でき、カム軸の回転角の検出精度が低下することを防止できる。

図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関の左側面図である。図２は、本発明の一実施例に係る内燃機関のシリンダヘッドおよびシリンダヘッドカバーの正面図である。図３は、本発明の一実施例に係る内燃機関のシリンダヘッドおよびシリンダヘッドカバーの左側面図である。図４は、本発明の一実施例に係る内燃機関の平面図であり、シリンダヘッドカバーを取り外した状態を示している。図５は、本発明の一実施例に係る内燃機関のＥＧＲハウジング部の平面図である。図６は、本発明の一実施例に係る内燃機関のＥＧＲハウジング部の平面図であり、吸気カム角センサと排気カム角センサを取り外した状態を示している。図７は、図５のＶII－ＶII方向矢視断面図である。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関のカム角センサの取付構造は、吸入空気を吸入する空気吸気口を有する吸気側壁と、排気ガスが排出される排気ガス排気口が形成される排気側壁とを有するシリンダヘッドと、気筒列方向に沿って延び、シリンダヘッドに回転自在に支持されたカム軸と、シリンダヘッドの上部を覆うようにシリンダヘッドに取付けられたシリンダヘッドカバーおよびＥＧＲハウジング部と、カム軸の回転角度を検出するカム角センサとを備えた内燃機関のカム角センサの取付構造であって、ＥＧＲハウジング部は、シリンダヘッドの排気側壁側に位置する第１の側壁と、シリンダヘッドの吸気側壁側に位置する第２の側壁と、第１の側壁の気筒列方向の端部と第２の側壁の気筒列方向の端部とを連結する第３の側壁と、カム角センサが取付けられる筒状の取付ボス部を有し、第１の側壁の上端部と第２の側壁の上端部と第３の側壁の上端部とに連結される上壁と、第３の側壁側に設けられ、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路を有する筒状のＥＧＲ通路部とを有し、ＥＧＲ通路部は、第１の側壁に設けられ、ＥＧＲ通路にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入口と、第２の側壁に設けられ、ＥＧＲ通路からＥＧＲガスを排出するＥＧＲガス排出口とを有し、取付ボス部がＥＧＲ通路部に連結されている。

これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関のカム角センサの取付構造は、カム角センサの取付箇所周辺の剛性を向上させて、カム角センサが振動することを抑制でき、カム軸の回転角の検出精度が低下することを防止できる。

以下、本発明の一実施例に係る内燃機関のカム角センサの取付構造について、図面を用いて説明する。

図１から図７は、本発明の一実施例に係る内燃機関のカム角センサの取付構造を示す図である。図１から図７において、上下前後左右方向は、車両に設置された状態の内燃機関を基準とし、車両の前後方向を前後方向、車両の左右方向（車幅方向）を左右方向、車両の上下方向（車両の高さ方向）を上下方向とする。

まず、構成を説明する。
図１において、車両の図示しないエンジンルームにはエンジン１が設けられている。エンジン１は、エンジン本体２とチェーンカバー１０（図４参照）とを備えている。

エンジン本体２は、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、シリンダヘッドカバー５およびオイルパン６を有し、チェーンカバー１０は、エンジン本体２の右端部に連結されている。本実施例のエンジン１は、内燃機関を構成する。

シリンダブロック３には複数の気筒３Ａ（図４に仮想線で示す）が設けられており、気筒３Ａは、車幅方向に配列されている。以下、気筒３Ａの配列方向（車幅方向）を気筒列方向Ａという。

なお、本実施例のエンジン１は、３つの気筒３Ａを有する３気筒エンジンから構成されているが、気筒数は、３つに限定されるものではない。

気筒３Ａにはそれぞれ図示しないピストンが収容されており、ピストンは、図示しないコネクティングロッドを介してクランク軸７に連結されている（図１参照）。クランク軸７は、車幅方向に延びる回転中心軸を有し、回転中心軸回りに回転する。本実施例のエンジン１は、クランク軸７が車幅方向に延びる横置きエンジンであり、車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両である。

ピストンは、気筒３Ａ内で往復運動することにより、コネクティングロッドを介してクランク軸７を回転させる。シリンダヘッド４にはそれぞれ図示しない複数の吸気ポート４ａ（図４参照）と排気集合部４ｂ（図３参照）が形成されている。

吸気ポート４ａは、それぞれ気筒３Ａに連通しており、吸入空気を気筒３Ａに導入する。排気集合部４ｂは、複数の図示しない排気ポートを通して各気筒３Ａに連通している。

すなわち、排気ポートは、それぞれ各気筒３Ａから排気集合部４ｂまで延びており、排気集合部４ｂは、排気ポートを集合している。

図２において仮想線で示すように、シリンダヘッド４には冷却水通路２０が設けられており、冷却水通路２０は、シリンダヘッド４の右端部から左端部に向かって延びている。

冷却水通路２０の右端部にはシリンダブロック３に形成された図示しない冷却水通路から冷却水が導入される。冷却水通路２０に導入される冷却水は、冷却水通路２０に沿って左方に流れる。これにより、シリンダヘッド４が冷却水によって冷却される。本実施例の冷却水通路２０は、冷却水通路を構成する。

図４に示すように、シリンダヘッド４は、吸気ポート４ａが開口する吸気側壁４Ａと、吸気側壁４Ａに対して反対側（前側）に位置し、排気集合部４ｂが開口する排気側壁４Ｂとを有する。

図３に示すように、シリンダヘッド４は、冷却水通路２０から冷却水を排出する冷却水排出口４ｃが形成される冷却水排出側壁４Ｃを有し、冷却水排出側壁４Ｃは、吸気側壁４Ａの左端部（気筒列方向Ａの端部）と排気側壁４Ｂの左端部（気筒列方向Ａの端部）とに連結され、前後方向に延びている。

冷却水排出口４ｃには図示しない冷却水分岐ユニットが接続されており、冷却水分岐ユニットは、図示しない分岐管によって図示しないラジエータとＥＧＲクーラ１３の冷却水導入部１３Ａ（図１参照）に接続されている。

冷却水排出口４ｃから排出される冷却水は、冷却水分岐ユニットおよび冷却水管を通してラジエータとＥＧＲクーラ１３の冷却水導入部１３Ａに供給される。

本実施例の吸気ポート４ａは、吸入空気を吸入する空気吸気口を構成し、排気集合部４ｂは、排気ガスが排出される排気ガス排気口を構成する。すなわち、シリンダヘッド４は、吸気ポート４ａを有する吸気側壁４Ａと、排気集合部４ｂを有する排気側壁４Ｂとを有する。

図１に示すように、吸気側壁４Ａには吸気マニホールド８が取付けられている。吸気マニホールド８は、サージタンク８Ａおよび気筒３Ａの数に応じた３つ分岐管８Ｂ（図示１つ）を有する。サージタンク８Ａには図示しないスロットルボディを介して図示しない吸気管が接続されている。

吸気管に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が導入され、吸入空気は、スロットルボディを通してサージタンク８Ａに導入される。

スロットルボディには図示しないスロットルバルブが収容されており、スロットルバルブは、サージタンク８Ａに導入される吸入空気量を調整する。

複数の分岐管８Ｂは、サージタンク８Ａから各吸気ポート４ａまで延びており、サージタンク８Ａに導入された吸入空気を各吸気ポート４ａに分配する。

吸気側壁４Ａには排気浄化装置９が取付けられている。気筒３Ａ内で燃焼された排気ガスは、気筒３Ａから排気ポートを通して排出されて排気集合部４ｂに集合された後、排気集合部４ｂから排気浄化装置９に排出される。

排気浄化装置９は、排気集合部４ｂから排出された排気ガスを浄化し、図示しない排気管を通して大気に排出する。

エンジン1にはＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置１１が設けられている。ＥＧＲ装置１１は、上流側ＥＧＲ配管１２と、ＥＧＲクーラ１３と、ＥＧＲバルブ１４と、下流側ＥＧＲ配管１５とを備えている。

上流側ＥＧＲ配管１２の上流端は、排気浄化装置９に接続されており、上流側ＥＧＲ配管１２には排気浄化装置９から排気ガスの一部がＥＧＲガスとして導入される。ここで、上流、下流とは吸入空気、排気ガス、ＥＧＲガスが流れる方向に対して上流、下流を指す。

上流側ＥＧＲ配管１２に対してＥＧＲバルブ１４は下流側に位置し、ＥＧＲバルブ１４に対して上流側ＥＧＲ配管１２は上流側に位置する。

上流側ＥＧＲ配管１２の下流端は、ＥＧＲクーラ１３の上流端に接続されている。ＥＧＲクーラ１３は、ＥＧＲクーラ１３に冷却水を導入する冷却水導入部１３Ａと、ＥＧＲクーラ１３から冷却水を排出する冷却水排出部１３Ｂとを有する。

ＥＧＲクーラ１３は、上流側ＥＧＲ配管１２から導入されたＥＧＲガスと冷却水とを熱交換することにより、ＥＧＲガスを冷却する。

ＥＧＲクーラ１３の下流端はＥＧＲバルブ１４に接続されている。ＥＧＲバルブ１４は、ＥＧＲハウジング部２５に取付けられており、ＥＧＲバルブ１４は、後述するＥＧＲ通路部２６を流れるＥＧＲガスの流量を調整する。

下流側ＥＧＲ配管１５の上流端は、ＥＧＲハウジング部２５に接続されており、下流側ＥＧＲ配管１５にはＥＧＲハウジング部２５に導入されたＥＧＲガスが排出される。下流側ＥＧＲ配管１５の下流端は、サージタンク８Ａに接続されており、下流側ＥＧＲ配管１５に排出されたＥＧＲガスは、サージタンク８Ａに導入される。

図４に示すように、シリンダヘッド４には吸気カム軸１６と排気カム軸１７が設けられており、吸気カム軸１６と排気カム軸１７は、気筒列方向Ａに平行に延びている。吸気カム軸１６と排気カム軸１７には複数の吸気カム１６Ａと排気カム１７Ａが設けられている。

吸気カム１６Ａと排気カム１７Ａは、気筒列方向Ａに離隔して設置されており、気筒３Ａ毎に１対ずつ設けられている。

吸気カム軸１６と排気カム軸１７は、それぞれカムキャップ１８、１９によってシリンダヘッド４に回転自在に支持されている。

具体的は、シリンダヘッド４の上面にはカムキャップ１８、１９に対向する図示しないジャーナル軸受が設けられており、吸気カム軸１６と排気カム軸１７は、それぞれジャーナル軸受部とカムキャップ１８、１９とに挟まれるようにして、シリンダヘッド４に回転自在に取付けられている。本実施例の吸気カム軸１６と排気カム軸１７は、カム軸を構成する。

図５、図６に示すように、シリンダヘッド４の気筒列方向Ａの端部（左端部）にはＥＧＲハウジング部２５が設けられている。ＥＧＲハウジング部２５は、シリンダヘッドカバー５に対してチェーンカバー１０と反対側に位置している。すなわち、ＥＧＲハウジング部２５は、気筒列方向Ａでシリンダヘッドカバー５に隣接している。

シリンダヘッドカバー５は、樹脂から構成されており、ＥＧＲハウジング部２５は、アルミダイカスト等の金属から構成されている。

ＥＧＲハウジング部２５は、第１のシリンダヘッドカバーを構成し、シリンダヘッドカバー５は、第２のシリンダヘッドカバーを構成する。ＥＧＲハウジング部２５およびシリンダヘッドカバー５は、シリンダヘッドカバーを構成する。

図５、図６に示すように、ＥＧＲハウジング部２５は、前壁２５Ａ、後壁２５Ｂ、左側壁２５Ｃおよび上壁２５Ｄを有する。

図３に示すように、前壁２５Ａは、シリンダヘッド４の排気側壁４Ｂ側に位置しており、後壁２５Ｂは、シリンダヘッド４の吸気側壁４Ａ側に位置している。

図５、図６に示すように、左側壁２５Ｃは、前壁２５Ａの左端部（気筒列方向Ａの端部）と後壁２５Ｂの左端部（気筒列方向Ａの端部）とを連結しており、上壁２５Ｄは、前壁２５Ａの上端部と後壁２５Ｂの上端部と左側壁２５Ｃの上端部とを連結している。

本実施例の前壁２５Ａは、第１の側壁を構成し、後壁２５Ｂは、第２の側壁を構成する。左側壁２５Ｃは、第３の側壁を構成する。

ＥＧＲハウジング部２５にはＥＧＲ通路部２６が設けられている。ＥＧＲ通路部２６は筒状に形成されており、内部にＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路２６ａが形成されている（図７参照）。本実施例の上流側ＥＧＲ配管１２、下流側ＥＧＲ配管１５およびＥＧＲ通路部２６は、ＥＧＲ通路部を構成する。

ＥＧＲ通路部２６は、ＥＧＲガス導入口２６ｂとＥＧＲガス排出口２６ｃを有する。ＥＧＲガス導入口２６ｂは、前壁２５Ａに設けられており（図２参照）、ＥＧＲガス排出口２６ｃは、後壁２５Ｂに設けられている。

ＥＧＲガス導入口２６ｂは、ＥＧＲ通路２６ａの前側（上流側）の開口端であり、ＥＧＲガス排出口２６ｃは、ＥＧＲ通路２６ａの後側（下流側）の開口端である。

本実施例のＥＧＲ通路部２６は、気筒列方向Ａと水平に直交する方向（前後方向）に直線状に延びており、気筒列方向Ａで吸気側壁４Ａよりも外側（左側）に設けられている。すなわち、ＥＧＲ通路部２６は、気筒列方向Ａにおいて吸気側壁４Ａに対してシリンダヘッドカバー５から離れる方向に設けられている。

なお、ＥＧＲ通路部２６は、気筒列方向Ａと水平に直交する方向に直線状に延びているものに限らず、気筒列方向Ａに対して傾斜して延びていてもよい。なお、水平とは、水平に近い方向、すなわち、水平に対して僅かに傾斜している方向も含む。

図２に示すように、前壁２５Ａにはフランジ部２５ａが設けられており、フランジ部２５ａの内方にＥＧＲガス導入口２６ｂが形成されている。

図１に示すように、フランジ部２５ａにはＥＧＲバルブ１４のフランジ部１４ａが取付けられている。フランジ部１４ａの内方には図示しないＥＧＲガスの排出口が設けられており、ＥＧＲバルブ１４から排出されるＥＧＲガスは、ＥＧＲガス導入口２６ｂを通してＥＧＲ通路２６ａに導入される。

図５、図６に示すように、後壁２５Ｂにはフランジ部２５ｂが設けられており、フランジ部２５ｂの内方にＥＧＲガス排出口２６ｃが形成されている。

図１に示すように、フランジ部２５ｂには下流側ＥＧＲ配管１５のフランジ部１５ａが取付けられている。フランジ部１５ａの内方には図示しないＥＧＲガス導入口が設けられており、ＥＧＲ通路２６ａを流れるＥＧＲガスは、フランジ部１５ａのＥＧＲガス導入口を通して下流側ＥＧＲ配管１５に排出される。

すなわち、本実施例のエンジン１は、シリンダヘッド４よりも上方においてシリンダヘッド４の左端部にＥＧＲハウジング部２５が取付けられており、ＥＧＲハウジング部２５に設けられたＥＧＲ通路部２６によって排気側から吸気側にＥＧＲガスが導入される。

図４に示すように、左側壁２５Ｃの前端部と後端部にはボス部２７Ａ、２７Ｂが設けられており、ボス部２７Ａ、２７Ｂは、左側壁２５Ｃに沿って上下方向に延びている。前壁２５Ａと後壁２５Ｂにはボス部２７Ｆ、２７Ｇが設けられており、ボス部２７Ｆ、２７Ｇは、前壁２５Ａと後壁２５Ｂに沿って上下方向に延びている。

シリンダヘッド４の左上端には図示しないボルト溝が設けられている。ボス部２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｆ、２７Ｇにはボルト４１Ａが挿通されており、ボルト４１Ａはシリンダヘッド４のボルト溝に螺合されている。これにより、ＥＧＲハウジング部２５がシリンダヘッド４に固定されている。

図４に示すように、シリンダヘッド４の上端部にはフランジ部４Ｆが設けられている。フランジ部４Ｆは、シリンダヘッド４の周囲に設けられており、シリンダヘッド４は、フランジ部４Ｆの内方が開口されている。すなわち、シリンダヘッド４の上部には開口部４ｈが形成されている。

チェーンカバー１０の上端部にはフランジ部１０Ｆが設けられており、フランジ部１０Ｆは、フランジ部４Ｆに接続されている。

ＥＧＲハウジング部２５にはハウジング側フランジ部２５ｃ、前側フランジ部２５ｄおよび後側フランジ部２５ｅが設けられている。

図４に示すように、ハウジング側フランジ部２５ｃは、上壁２５Ｄに隣接するようにして前壁２５Ａから後壁２５Ｂまで延びている。すなわち、ハウジング側フランジ部２５ｃは、上壁２５Ｄの右端部（チェーンカバー１０側端部）に連結されている。

ハウジング側フランジ部２５ｃには湾曲部２５ｐが設けられており、湾曲部２５ｐは、ハウジング側フランジ部２５ｃの延びる方向の中央部（前後方向中央部）から左側壁２５Ｃに向かって湾曲している。

本実施例の上壁２５Ｄは、湾曲部２５ｐによって上壁２５Ｄの前後方向中央部の気筒列方向Ａの幅が、上壁２５Ｄの前側の気筒列方向Ａの幅と上壁２５Ｄの後側の気筒列方向Ａの幅に比べて短くなる。

これにより、上壁２５Ｄの前後方向中央部の平坦部の面積は、上壁２５Ｄの前側と後側の面積よりも小さく形成されている。

前側フランジ部２５ｄは、前壁２５Ａの上端部に位置してハウジング側フランジ部２５ｃの前端からフランジ部４Ｆまで延びており、フランジ部４Ｆに接触している。

後側フランジ部２５ｅは、後壁２５Ｂの上端部に位置してハウジング側フランジ部２５ｃの後端からフランジ部４Ｆまで延びており、フランジ部４Ｆに接触している。

図２、図３に示すように、シリンダヘッドカバー５の外周下縁にはフランジ部５Ｆが設けられており、フランジ部５Ｆは、フランジ部４Ｆ、１０Ｆ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅに沿って延びている。すなわち、フランジ部５Ｆは、上下方向でフランジ部４Ｆ、１０Ｆ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅに対向している。

図４に示すように、フランジ部４Ｆには複数のボス部４Ｄが形成されており、ボス部４Ｄはフランジ部４Ｆの延びる方向に離隔して設けられている。

フランジ部１０Ｆには複数のボス部１０Ａが形成されており、ボス部１０Ａはフランジ部１０Ｆの延びる方向に離隔して設けられている（図２参照）。

ＥＧＲハウジング部２５の上壁２５Ｄにはボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅが設けられている。ボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅは、上壁２５Ｄから上方に突出しており、ハウジング側フランジ部２５ｃに連結されている。

これにより、ボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅ同士は、ハウジング側フランジ部２５ｃによって連結されている。本実施例のハウジング側フランジ部２５ｃは、フランジ部を構成する。

図２に示すように、シリンダヘッドカバー５のフランジ部５Ｆには複数のボス部５Ａが設けられており、ボス部５Ａは、フランジ部５Ｆの延びる方向に離隔して設けられている。

複数のボス部５Ａとボス部４Ｄ、ボス部１０Ａおよびボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅは、上下方向で合致している。複数のボス部５Ａとボス部４Ｄ、ボス部１０Ａおよびボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅにはボルト４１Ｂ、４１Ｃが挿通されており、シリンダヘッドカバー５は、ボルト４１Ｂ、４１Ｃによってシリンダヘッド４に固定されている。

すなわち、シリンダヘッドカバー５は、シリンダヘッド４、チェーンカバー１０およびＥＧＲハウジング部２５に跨がって固定されており、シリンダヘッド４の開口部４ｈを覆っている。

図６に示すように、上壁２５Ｄには取付ボス部２８Ａ、２８Ｂが設けられており、図５に示すように、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂにはそれぞれ排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２が取付けられている。

排気カム角センサ３１は、ボルト４１Ｄによって取付ボス部２８Ａに固定されるセンサ本体３１Ａと、センサ本体３１Ａの上端部に取付けられたコネクタ３１Ｂとを有する。

吸気カム角センサ３２は、ボルト４１Ｄによって取付ボス部２８Ｂに固定されるセンサ本体３２Ａと、センサ本体３２Ａの上端部に取付けられたコネクタ３２Ｂとを有する。排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２は同一の構成を有しており、互換性がある。

図７に示すように、排気カム角センサ３１のセンサ本体３１Ａは、シール部材２９を介して取付ボス部２８Ａに取付けられており、センサ本体３１Ａと取付ボス部２８Ａの間からＥＧＲハウジング部２５の内部に水や異物が侵入することを防止できる。

なお、吸気カム角センサ３２のセンサ本体３２Ａと取付ボス部２８Ｂの間にも図示しないシール部材が介装されている。本実施例の排気カム角センサ３１および吸気カム角センサ３２は、カム角センサを構成する。

図４に示すように、吸気カム軸１６と排気カム軸１７の左端部には吸気側センシングロータ１６Ｓと排気側センシングロータ１７Ｓが取付けられており、吸気側センシングロータ１６Ｓと排気側センシングロータ１７Ｓは、ＥＧＲハウジング部２５の上壁２５Ｄの下方に位置している。

吸気側センシングロータ１６Ｓと排気側センシングロータ１７Ｓの外周部には図示しない突起が形成されており、突起は、気筒３Ａ毎に固有のパターンで形成されている。

排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２は、上下方向で吸気側センシングロータ１６Ｓと排気側センシングロータ１７Ｓに対向しており、センサ本体３１Ａが吸気側センシングロータ１６Ｓと排気側センシングロータ１７Ｓの突起を検出することにより、吸気カム軸１６と排気カム軸１７の回転角（回転位相）を検出する。

コネクタ３１Ｂ、３２Ｂは、図示しないワイヤハーネスを介してコントローラに接続されており、センサ本体３１Ａ、３２Ａによって検出されたカム角に関する情報は、コネクタ３１Ｂ、３２Ｂからワイヤハーネスを通して図示しないコントローラに送信される。

図６、図７に示すように、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂは、ＥＧＲ通路部２６に連結されている。

図７に示すように、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂの下端部２８ａは、ＥＧＲ通路部２６の下端部２６ｄよりも上方で、かつ、ＥＧＲ通路部２６の上端部２６ｅよりも下方に位置しており、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂの上端部２８ｂは、ＥＧＲ通路部２６の上端部２６ｅよりも上方に位置している。

つまり、ＥＧＲ通路部２６の上端部２６ｅは、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂの下端部２８ａよりも上方に位置している。

図７では、取付ボス部２８Ｂを図示していないが、取付ボス部２８ＢとＥＧＲ通路部２６の位置関係は、取付ボス部２８ＡとＥＧＲ通路部２６の位置関係と同じである。そして、取付ボス部２８Ｂは、図７において取付ボス部２８Ａの奥側（後側）に位置している。したがって、図７において、取付ボス部２８Ａの奥側に位置する取付ボス部２８Ｂを仮想線で指し示す。

図４に示すように、ボス部２７Ｃは、ボス部２７Ｄ、２７Ｅに対してＥＧＲ通路部２６側に設置されており、ＥＧＲ通路部２６に連結されている。

ボス部２７Ｄは、ボス部２７Ｃに対して前壁２５Ａ側の上壁２５Ｄに設けられており、取付ボス部２８Ａよりも前壁２５Ａ側に位置している。

ボス部２７Ｅは、ボス部２７Ｃに対して後壁２５Ｂ側の上壁２５Ｄに設けられており、取付ボス部２８Ｂよりも後壁２５Ｂ側に位置している。

本実施例のボス部２７Ｃは、締結部および第１の締結部を構成し、ボス部２７Ｄは、締結部および第２の締結部を構成する。ボス部２７Ｅは、締結部および第３の締結部を構成し、ボルト４１Ｃは、締結具を構成する。

取付ボス部２８Ａは、ボス部２７Ｃとボス部２７Ｄの間に設置されている。具体的には、取付ボス部２８Ａは、ボス部２７Ｃとボス部２７Ｄとを結んだ仮想直線４２Ａを通るようにボス部２７Ｃとボス部２７Ｄの間に設置されている。換言すれば、取付ボス部２８Ａは、ボス部２７Ｃとボス部２７Ｄに挟まれている。

取付ボス部２８Ｂは、ボス部２７Ｃとボス部２７Ｅの間に設置されている。具体的には、取付ボス部２８Ｂは、ボス部２７Ｃとボス部２７Ｅとを結んだ仮想直線４２Ｂを通るようにボス部２７Ｃとボス部２７Ｅの間に設置されている。換言すれば、取付ボス部２８Ｂは、ボス部２７Ｃとボス部２７Ｅに挟まれている。

取付ボス部２８Ａは、気筒列方向Ａでボス部２７Ｄに重なっており、取付ボス部２８Ｂは、気筒列方向Ａでボス部２７Ｅに重なっている。すなわち、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂ、ボス部２７Ｄおよびボス部２７Ｅは、気筒列方向Ａで重なっている。

換言すれば、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂ、ボス部２７Ｄおよびボス部２７Ｅは、気筒列方向Ａと水平に直交する方向（前後方向）で並んで設置されている。

次に、本実施例のエンジン１のカム角センサの取付構造の効果を説明する。
本実施例のエンジン１のカム角センサの取付構造は、シリンダヘッド４にＥＧＲハウジング部２５が取付けられており、ＥＧＲハウジング部２５は、シリンダヘッド４の排気側壁４Ｂ側に位置する前壁２５Ａと、シリンダヘッド４の吸気側壁４Ａ側に位置する後壁２５Ｂと、前壁２５Ａの気筒列方向Ａの左端部と後壁２５Ｂの気筒列方向Ａの左端部とを連結する左側壁２５Ｃとを有する。

また、ＥＧＲハウジング部２５は、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２が取付けられる取付ボス部２８Ａ、２８Ｂを有し、前壁２５Ａの上端部と後壁２５Ｂの上端部と左側壁２５Ｃの上端部とに連結される上壁２５Ｄと、左側壁２５Ｃ側に設けられ、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路２６ａを有する筒状のＥＧＲ通路部２６とを有する。

ＥＧＲ通路部２６は、前壁２５Ａに設けられ、ＥＧＲ通路２６ａにＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入口２６ｂと、後壁２５Ｂに設けられ、ＥＧＲ通路２６ａからＥＧＲガスを排出するＥＧＲガス排出口２６ｃとを備えており、取付ボス部２８Ａ、２８ＢがＥＧＲ通路部２６に連結されている。

このように、剛性の高い筒状のＥＧＲ通路部２６に取付ボス部２８Ａ、２８Ｂを連結することにより、取付ボス部２８Ａ、２８ＢをＥＧＲ通路部２６によって補強でき、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂの剛性を高くできる。

このため、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂに取付けられた排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２の支持剛性を高くでき、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２がエンジン１の振動によって振動することを抑制できる。この結果、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２による吸気カム軸１６と排気カム軸１７の回転角の検出精度が低下することを防止できる。

また、本実施例のエンジン１のカム角センサの取付構造によれば、ＥＧＲ通路部２６の上端部２６ｅは、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂの下端部２８ａよりも上方に位置している。

これにより、ＥＧＲハウジング部２５の上壁２５Ｄに、円弧状に形成されたＥＧＲ通路部２６の上端部２６ｅを膨出させることができる。このため、ＥＧＲ通路部２６の上端部２６ｅによって上壁２５Ｄの平坦部を減少できる。

このため、上壁２５Ｄの面剛性を高くして、エンジン１の振動によって上壁２５Ｄが振動することを抑制できる。したがって、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２の支持剛性をより一層高くでき、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２が振動することをより効果的に抑制できる。

この結果、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２による吸気カム軸１６と排気カム軸１７の回転角の検出精度が低下することをより効果的に防止できる。

また、本実施例のエンジン１のカム角センサの取付構造によれば、ＥＧＲハウジング部２５は、シリンダヘッド４のフランジ部４Ｆに接触するハウジング側フランジ部２５ｃを有し、ハウジング側フランジ部２５ｃは、上壁２５Ｄに隣接するようにして前壁２５Ａから後壁２５Ｂまで延びている。

これに加えて、ハウジング側フランジ部２５ｃは、左側壁２５Ｃに向かって湾曲する湾曲部２５ｐを有する。

これにより、気筒列方向Ａにおける湾曲部２５ｐとＥＧＲ通路部２６の間の幅を小さくして、上壁２５Ｄの平坦部を減少できる。

このため、上壁２５Ｄの面剛性をより一層高くして、エンジン１の振動によって上壁２５Ｄが振動することをより効果的に抑制できる。

したがって、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２の支持剛性をより一層高くでき、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２が振動することをより効果的に抑制できる。

また、本実施例のエンジン１のカム角センサの取付構造によれば、ＥＧＲハウジング部２５は、ボルト４１Ｃによってシリンダヘッドカバー５に締結されるボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅを有し、ボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅは、上壁２５Ｄに設けられている。

これに加えて、取付ボス部２８Ａは、ボス部２７Ｃとボス部２７Ｄの間に設けられており、取付ボス部２８Ｂは、ボス部２７Ｃとボス部２７Ｅの間に設けられている。

本実施例のボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅは、ボルト４１Ｃによってシリンダヘッドカバー５に取付けられているので、剛性が高い。これにより、ボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅの周辺の上壁２５Ｄは剛性を高くでき、ボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅの周辺の上壁２５Ｄを振動し難くできる。

そこで、取付ボス部２８Ａを剛性の高いボス部２７Ｃとボス部２７Ｄの間に設け、取付ボス部２８Ｂを剛性の高いボス部２７Ｃとボス部２７Ｅの間に設けることにより、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂの剛性をより一層高くできる。

このため、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２の支持剛性をより一層高くでき、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２が振動することをより効果的に抑制できる。

また、本実施例のエンジン１のカム角センサの取付構造によれば、取付ボス部２８Ａは、気筒列方向Ａでボス部２７Ｄに重なっており、取付ボス部２８Ｂは、気筒列方向Ａでボス部２７Ｅに重なっている。

これにより、剛性の高いボス部２７Ｄ、２７Ｄを取付ボス部２８Ａ、２８Ｂに近づけることができ、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂの周辺の上壁２５Ｄの剛性をボス部２７Ｄ、２７Ｄによってより一層高くできる。

このため、取付ボス部２８Ａ、２８Ｂの剛性をより一層高くでき、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２の支持剛性をより一層高くできる。

したがって、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２が振動することをより効果的に抑制でき、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２による吸気カム軸１６と排気カム軸１７の回転角の検出精度が低下することをより効果的に防止できる。

また、本実施例のエンジン１のカム角センサの取付構造によれば、ボス部２７ＣがＥＧＲ通路部２６に連結されている。

これに加えて、ボス部２７Ｄは、ボス部２７Ｃに対して前壁２５Ａ側の上壁２５Ｄに設けられており、ボス部２７Ｅは、ボス部２７Ｃに対して後壁２５Ｂ側の上壁２５Ｄに設けられている。

このように、剛性の高いボス部２７Ｃを剛性の高いＥＧＲ通路部２６に連結することにより、上壁２５Ｄの面剛性をより一層高くできる。

また、上壁２５Ｄと前壁２５Ａの連結部と上壁２５Ｄと後壁２５Ｂの連結部は、折れ曲がっているので、剛性が高い。このため、ボス部２７Ｄを剛性の高い前壁２５Ａ側の上壁２５Ｄに設け、ボス部２７Ｅを剛性の高い後壁２５Ｂ側の上壁２５Ｄに設けることにより、上壁２５Ｄの面剛性をより一層高くできる。

このため、エンジン１の振動によって上壁２５Ｄが振動することをより効果的に抑制できる。したがって、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２の支持剛性をより一層高くでき、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２が振動することをより効果的に抑制できる。

また、本実施例のエンジン１のカム角センサの取付構造によれば、ボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅは、ハウジング側フランジ部２５ｃに連結されているので、剛性の高いボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅによってハウジング側フランジ部２５ｃを補強でき、ハウジング側フランジ部２５ｃの剛性を高くできる。

このため、ボス部２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅとハウジング側フランジ部２５ｃの周辺の上壁２５Ｄの剛性をより一層高くでき、上壁２５Ｄが振動することをより効果的に抑制できる。

この結果、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２が振動することをより効果的に抑制でき、排気カム角センサ３１と吸気カム角センサ３２による吸気カム軸１６と排気カム軸１７の回転角の検出精度が低下することをより効果的に防止できる。

本発明の実施例を開示したが、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）、４...シリンダヘッド、４Ａ...吸気側壁、４ａ...吸気ポート（空気吸気口）、４Ｂ...排気側壁、４ｂ...排気集合部（排気ガス排気口）、５...シリンダヘッドカバー、１６...吸気カム軸（カム軸）、１７...排気カム軸（カム軸）、２５...ＥＧＲハウジング部、２５Ａ...前壁（第１の側壁）、２５Ｂ...後壁（第２の側壁）、２５Ｃ...左側壁（第３の側壁）、２５ｃ...ハウジング側フランジ部（フランジ部）、２５Ｄ...上壁、２５ｐ...湾曲部、２６...ＥＧＲ通路部、２６ａ...ＥＧＲ通路、２６ｂ...ＥＧＲガス導入口、２６ｃ...ＥＧＲガス排出口、２６ｅ...上端部（ＥＧＲ通路部の上端部）、２７Ｃ...ボス部（締結部、第１の締結部）、２７Ｄ...ボス部（締結部、第２の締結部）、２７Ｅ...ボス部（締結部、第３の締結部）、２８Ａ，２８Ｂ...取付ボス部、２８ａ...取付ボス部の下端部、３１...排気カム角センサ（カム角センサ）、３２...吸気カム角センサ（カム角センサ）、４１Ｃ...ボルト（締結具）、Ａ...気筒列方向

Claims

吸入空気を吸入する空気吸気口を有する吸気側壁と、排気ガスが排出される排気ガス排気口が形成される排気側壁とを有するシリンダヘッドと、
気筒列方向に沿って延び、前記シリンダヘッドに回転自在に支持されたカム軸と、
前記シリンダヘッドの上部を覆うように前記シリンダヘッドに取付けられたシリンダヘッドカバーおよびＥＧＲハウジング部と、
前記カム軸の回転角度を検出するカム角センサとを備えた内燃機関のカム角センサの取付構造であって、
前記ＥＧＲハウジング部は、前記シリンダヘッドの前記排気側壁側に位置する第１の側壁と、前記シリンダヘッドの前記吸気側壁側に位置する第２の側壁と、前記第１の側壁の気筒列方向の端部と前記第２の側壁の気筒列方向の端部とを連結する第３の側壁と、前記カム角センサが取付けられる筒状の取付ボス部を有し、前記第１の側壁の上端部と前記第２の側壁の上端部と前記第３の側壁の上端部とに連結される上壁と、第３の側壁側に設けられ、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路を有する筒状のＥＧＲ通路部とを有し、
前記ＥＧＲ通路部は、前記第１の側壁に設けられ、前記ＥＧＲ通路にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入口と、前記第２の側壁に設けられ、前記ＥＧＲ通路からＥＧＲガスを排出するＥＧＲガス排出口とを有し、
前記取付ボス部が前記ＥＧＲ通路部に連結されていることを特徴とする内燃機関のカム角センサの取付構造。
前記ＥＧＲ通路部の上端部は、前記取付ボス部の下端部よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のカム角センサの取付構造。
前記ＥＧＲハウジング部は、締結具によって前記シリンダヘッドカバーに締結される複数の締結部を有し、
前記複数の締結部は、前記上壁に設けられており、
前記取付ボス部は、少なくとも２つの締結部の間に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関のカム角センサの取付構造。
前記複数の締結部のうち、少なくとも一つの締結部は、前記ＥＧＲ通路部に連結される第１の締結部を有し、
前記複数の締結部は、前記第１の締結部に対して前記第１の側壁側の前記上壁に設けられた第２の締結部と、前記第１の締結部に対して前記第２の側壁側の前記上壁に設けられた第３の締結部とを有することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のカム角センサの取付構造。
前記ＥＧＲハウジング部は、前記シリンダヘッドカバーに接触するフランジ部を有し、前記フランジ部は、前記上壁に隣接するようにして前記第１の側壁から前記第２の側壁まで延びており、
前記フランジ部は、前記第３の側壁に向かって湾曲する湾曲部を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の内燃機関のカム角センサの取付構造。
前記複数の締結部は、前記フランジ部に連結されていることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関のカム角センサの取付構造。