(57)【要約】【課題】作業機への搭載に支障がないようにエンジン自体の容積（最外郭）を確保しつつ、接続ハーネスのトラブルを回避するようにコントロールユニットを該コントロールユニットの制御対象であるラックアクチュエータが配置される燃料噴射ポンプ近傍に配置することが可能なエンジンを提供することを目的とする。【解決手段】燃料噴射量や燃料噴射時期２２等を制御するコントロールユニット４０を有するエンジン１であって、前記コントロールユニット４０をエンジン１の最外郭よりも内側であって、ギアケース８の側面に配設した。【選択図】図３
2008180114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射量や燃料噴射時期等を制御するコントロールユニットを有するエンジンにおいて、
前記コントロールユニットをエンジンの最外郭よりも内側であって、ギアケースの側面に配設したことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
燃料噴射量や燃料噴射時期等を制御するコントロールユニットを有するエンジンであって、
前記コントロールユニットをエンジンの燃料噴射ポンプ側方のギアケースに設けるメンテナンス蓋に配設したことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のエンジンであって、
前記コントロールユニットを前記ギアケースと冷却ファンとの間に配設したことを特徴とするエンジン。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエンジンであって、
前記コントロールユニットを防振ゴムを介して前記ギアケース上に配設したことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを制御するコントロールユニットの取付構造に関する。より詳細には、コントロールユニットをエンジンのギアケース側面に配設する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの燃焼効率や出力効率を上げたり、排気ガスに含まれる有害物質を減少させたりするために、燃料噴射ポンプの燃料噴射量、噴射タイミング等を制御するコントロールユニットを搭載したエンジンがある。該コントロールユニットをバッテリ近傍に配設したり（例えば、特許文献１参照）、エンジンルーム内の外装フレームに配設したり（例えば、特許文献２参照）したコントロールユニットの取付構造に関する技術は公知となっている。
特許文献１に開示された技術はエンジンの回転数制御用のコントローラ（コントロールユニット）をエンジンルーム内のバッテリ直前部に回動可能に配設した取付部材に固設したものである。
特許文献２に開示された技術はコントローラ（コントロールユニット）をコントローラ取付台を介して、エンジンルーム内の外装フレームに装着したものである。
【特許文献１】特開平８−２４２６１１号公報
【特許文献２】特開２００６−３４２７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１に開示された構成では、コントローラの電源であるバッテリ近傍にコントローラを配設するため、電圧低下を防止でき、かつ、バッテリの前方位置に配設することで前方開口部（フロントグリル）に近い位置となって、該フロントグリルから吹き込む風によって冷却作用が期待できるので断熱構造が不要となる。さらには、取付部材を回動可能にしたことで、該取付部材を回動してバッテリを容易に着脱できる。
しかし、エンジンの回転数を制御するコントローラの配設位置が、制御対象である燃料噴射ユニットやラックアクチュエータ等から遠くなってしまい、ハーネストラブルによってエンジンが故障したり、コントローラとセンサやアクチュエータとの距離が遠くなってしまってノイズ等によって性能劣化したりしてしまう可能性があった。
また、特許文献２に開示された構成では、エンジンコントローラをエンジンルーム内の外装フレームに装着するため、エンジンと接続するワイヤーハーネスを短くすることができ、他のワイヤーハーネスや配管との混線を避けることができる。
しかし、エンジンルーム内においてエンジンとは別に取付構造が必要となり、近年の作業機コンパクト化の観点において、取り付けやメンテナンスの際に十分なスペースを確保できない作業機には取り付けることができないという点で不利である。
【０００４】
本発明は、係る問題を鑑みてなされたものであり、作業機への搭載に支障がないようにエンジン自体の容積（最外郭）を確保しつつ、接続ハーネスのトラブルを回避するようにコントロールユニットを該コントロールユニットの制御対象であるラックアクチュエータが配置される燃料噴射ポンプ近傍に配置することが可能なエンジンを提供することを目的とする。
【０００５】
さらに、コントロールユニットに接続されるエンジン上のセンサやアクチュエータまでの配線も短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、燃料噴射量や燃料噴射時期等を制御するコントロールユニットを有するエンジンにおいて、前記コントロールユニットをエンジンの最外郭よりも内側であって、ギアケースの側面に配設したものである。
【０００８】
請求項２においては、燃料噴射量や燃料噴射時期等を制御するコントロールユニットを有するエンジンであって、前記コントロールユニットをエンジンの燃料噴射ポンプ側方のギアケースに設けるメンテナンス蓋に配設したものである。
【０００９】
請求項３においては、前記コントロールユニットを前記ギアケースと冷却ファンとの間に配設したものである。
【００１０】
請求項４においては、前記コントロールユニットを防振ゴムを介して前記ギアケース上に配設したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１の如く構成したので、コントロールユニットは他の補機やエンジンを覆うカバー等と干渉することなく取り付けることが可能となり、作業機への搭載に支障がない。また、エンジンにコントロールユニットが一体的に取り付けられるため、エンジン毎に調整が容易にできる。さらに、コントロールユニットをギアケースに取り付けるための加工が容易にできる。
【００１３】
請求項２の如く構成したので、燃料噴射ポンプ等のエンジンを構成する装置とコントロールユニットとの距離が短いため、ハーネスの噛み込み等による断線やショート等のトラブルを防止することが可能になる。また、コントロールユニットからエンジンに具備されたセンサやアクチュエータまでの配線も短くすることができるため、ノイズやインピーダンス超過による性能劣化の問題も発生し難い。さらに、メンテナンス蓋は容易に着脱できるため、コントロールユニットのメンテナンスも容易にできる。また、燃料噴射ポンプやラックアクチュエータ等と同じ側のメンテナンスを行なう側に集中して配置することができ、メンテナンスが容易にできる。
【００１４】
請求項３の如く構成したので、コントロールユニットは冷却ファンからの冷却風により冷却することができ、温度上昇を抑えることができる。また、ギアケースと冷却ファンとの間の空間を利用して配置することができる。
【００１５】
請求項４の如く構成したので、コントロールユニットに伝わるエンジンの振動が防振ゴムによって弱められるため、コントロールユニットが破損し難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る燃料噴射量や燃料噴射時期等を制御するコントロールユニットを備えるエンジンについて、図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例に係るエンジンの左側面図、図２は同じく正面図、図３はコントロールユニットのギアケースカバーへの取付構造を示す拡大斜視図である。
なお、以下において、図１におけるＡ方向を前とし、前後方向を決定する。また、かかる前後方向と水平方向に直交する方向を、左右方向と規定する。
【００１７】
まず、本発明の一実施例に係る燃料噴射量や燃料噴射時期等を制御するコントロールユニット４０を有するエンジン１の概略構成について図１及び図２を参照して説明する。
エンジン１は中央部にシリンダブロック２が位置し、該シリンダブロック２上側にはシリンダヘッド３が載置固定され、該シリンダブロック２下側にはラダーフレーム（間座）７を介してオイルパン４が配設されている。該シリンダブロック２の一側方（本実施形態においては右方）には、燃料噴射ポンプ２２や図示しないクランクケース内で使用されるオイルを濾過するためのフィルタ５等が配設されている。また、エンジン１のクランク軸１０の後端部（図１における左側端部）には図示しないフライホイルが一体的に固設されており、該フライホイルがフライホイルカバー１６にて覆われている。
【００１８】
前記エンジン１本体の前面には、燃料噴射ポンプ２２の駆動を担うカム機構等を内包するギアケース８が取り付けられて、その前面はギアケースカバー６により覆われている。該ギアケースカバー６の前方において、前記クランク軸１０前端部には一体的に駆動プーリ１１が固設されている。該駆動プーリ１１の上方には従動プーリ１２が回動自在に枢支され、該従動プーリ１２の回動軸１７の前端部には一体的に冷却ファン３１が固設されている。該従動プーリ１２と前記駆動プーリ１１の左方にはテンションプーリ１３が枢支されている。これらのプーリ１１・１２・１３にはＶベルト等で構成されたベルト１５が巻回されており、該ベルト１５を介して駆動プーリ１１の駆動力が従動プーリ１２及びテンションプーリ１３へと伝達されて、該従動プーリ１２の回動軸１７に固設されている前記冷却ファン３１が駆動される構成になっている。
【００１９】
前記テンションプーリ１３はエンジン補機の一つであるオルタネータ２０の駆動軸２０ａに一体的に固定されており、該オルタネータ２０はそのカバーの一部をテンションプーリ１３の支持部とする取付フランジ２０ｂとして、その下部が前記ギアケースカバー６に設けた支持部にボルト等の取付支点２１によって支持されている。
【００２０】
次に、オイルパン４のエンジン１への取付構造について、詳しくはオイルパン４のシリンダブロック２下方のラダーフレーム７への取付構造について説明する。
図１に示すように、シリンダブロック２の下方にはオイルパン４が設けられており、該オイルパン４内には潤滑油が貯溜されている。詳しくは、ボルト等によってシリンダブロック２下部にラダーフレーム７が固設され、同じくボルト等によって該ラダーフレーム７下部にオイルパン４が固設されている。該ラダーフレーム７はシリンダブロック２後端下方からギアケースカバー６下方まで延設されており、該シリンダブロック２前部に取り付けられるギアケース８はラダーフレーム７とも連結されている。
【００２１】
詳しくは、オイルパン４には、平面視における外周に図示しないボルト孔が形成されており、該ボルト孔にボルトを螺装することにより、液体パッキンを介してオイルパン４をラダーフレーム７に固設する構成になっている。該オイルパン４は平面視において略長方形の形状を有し、上部が開口された容器に形成されており、冷間圧延鋼板等を鋳型形成することによって製造されるものである。
オイルパン４には、後面視において右下部にドレン２３が設けられており、一定期間が経過して不純物が混ざったり、酸化したりしてしまった潤滑油をオイルパン４から排出できるようになっている。
【００２２】
ラダーフレーム７には、平面視における外周に図示しないボルト孔が形成されており、そのさらに外側にオイルパン用ボルト孔が形成されている。そして、該ボルト孔下方よりボルトを螺挿して、ラダーフレーム７をシリンダブロック２に固定し、オイルパン４に形成された前記ボルト孔をラダーフレーム７に形成された前記オイルパン用ボルト孔に合わせてオイルパン４の外周をラダーフレーム７の外周に密着させた状態で下方からボルトを螺挿する構成となっている。
【００２３】
また、コントロールユニット４０と接続されて制御される電子ガバナ４１はエンジン１の調速機として燃料噴射ポンプ２２と連係して設けられている。該電子ガバナ４１はソレノイド等からなるラックアクチュエータ４２、図示せぬ燃料調量ラック等を備え、該コントロールユニット４０からの指令によって該ラックアクチュエータ４２が作動されて燃料調量ラックを駆動し、該燃料調量ラックのラック位置を燃料噴射量増量側又は減量側に変更することで燃料供給量を調節し、エンジン１の回転数を調節している。
【００２４】
また、前記燃料噴射ポンプ２２において、その噴射口に図示せぬ電磁弁が配設されており、該電磁弁と接続されるコントロールユニット４０により、その噴射タイミングが制御されている。なお、コントロールユニット４０は、前記ラックアクチュエータ４２や電磁弁と接続されて制御するだけでなく、エンジンの回転数センサ、冷却水温度センサ、及びその他のエンジン機内外のセンサやアクチュエータと接続されて、エンジン１の運転を最良な状態にすべく制御を行なっている。
従来、該コントロールユニット４０の配設位置について様々な技術が公開されているが、各制御対象、及び各センサ類から遠い配置になっている場合は、配線が長くなってしまい、ハーネスが断線したりショートしたりするトラブルが起こる可能性が高くなってしまうことや、ノイズやインピーダンス超過による性能劣化の問題があった。
【００２５】
そこで、本実施例において図１乃至図３に示すように、燃料噴射ポンプ２２のラックアクチュエータ４２等を制御する前記コントロールユニット４０は、該燃料噴射ポンプ２２の側方のギアケース８に設けられるメンテナンス蓋となるギアケースカバー６に配設される。より詳細には、ギアケースカバー６の左側部であって、該コントロールユニット４０の先端位置がギアケースカバー６の左側先端部より内側になるように配設される。換言すると、該コントロールユニット４０は正面視においてコントロールユニット４０の外郭の左端部がギアケースカバー６の外郭の左端部より内側になるように配設される。
また、該ギアケースカバー６はギアケース８に対してボルト等の締結具により着脱自在に固定されており、ギアケース８内をメンテナンスする際は容易に取り外されるようになっている。そして、該コントロールユニット４０の接続部を機体外側に向けて配設することで、コントロールユニット４０をギアケースカバー６に取り付けたままでも、容易に接続用ハーネスを着脱できるようになっている。
【００２６】
このような取付構造としたので、ギアケースカバー６に該コントロールユニット４０を取り付ける際の加工が簡単で済むという利点がある。つまり、ギアケースカバー６に新たに適宜の取付用ボルト孔を設けるだけで済む。
また、エンジン１全体の組立工程において、コントロールユニット４０をギアケースカバー６と一体的に組み付けてギアケース８に固定することが可能となり、組立工程数の削減にもつながり作業効率が上がる。
【００２７】
取付位置については、従来空いた空間となっていたギアケースカバー６の側面部分に配設することによってスペースの有効利用とともに、エンジン１に搭載される他の補機と干渉することなく取り付け可能となり、作業機への搭載に支障がなくなるという利点がある。
また、燃料噴射ポンプ２２等のエンジン１を構成する装置とコントロールユニット４０との距離を近くできるので、それらの接続具であるハーネスの噛み込み等による断線やショート等のトラブルを防止できる。
さらには、前記ラックアクチュエータ４２や燃料噴射ポンプ２２やフィルタ５や潤滑油補給口等と同じエンジン１左側（いわゆるメンテナンスサイド）に該コントロールユニット４０を配設することによって、それらを同時にメンテナンスすることが可能となり、メンテナンス性が向上する。
【００２８】
前記コントロールユニット４０は電気製品であるため、一定時間連続使用されると発熱し温度上昇してしまう。この温度上昇によりコントロールユニット４０に備わる回路が焼きついたり、熱暴走したりする等の不具合が生じ、コントロールユニット４０が故障してしまう可能性があった。
【００２９】
そこで、本実施例では図１に示すようにコントロールユニット４０は、エンジン本体を冷却しラジエータに冷却風を当てる冷却ファン３１の後方であって、ギアケース８の前方に設けられるギアケースカバー６に配設されている。
該コントロールユニット４０は冷却ファン３１に接近しているので、該冷却ファン３１からの冷却風により冷却効果が高く、コントロールユニット４０の温度上昇を抑えることができるのである。
さらには、従来は空いた空間であった、冷却ファン３１とギアケース８との間の空間を利用して配設したことによって、新たに設置スペースを設けることが不要である利点もある。
【００３０】
また、前記コントロールユニット４０がエンジン１上に配設されることでエンジン１の振動が直接伝わって、コントロールユニット４０に不具合を生じさせる可能性があった。
【００３１】
そこで、本実施例では図3に示すようにコントロールユニット４０とギアケースカバー６との締結部（本実施例では三箇所）において、ボルト等の締結具の周囲を覆うように防振ゴム４０ａ・４０ａ・４０ａを配設する。或いは、該コントロールユニット４０の外形と略同一の形状を有する板状の防振ゴムをコントロールユニット４０とギアケースカバー６との間に設けてもよい。
該防振ゴム４０ａによってエンジン１からコントロールユニット４０に伝わる振動を弱めて、エンジン振動による故障、破損等の不具合を防止する防振構造とすることが可能である。更に、防振ゴム４０ａを介装することによって間隙を設けて取り付けることができ、ギアケース８からの熱の伝導を小さくして、コントロールユニット４０の温度上昇を抑えている。
【００３２】
ここで、本発明における「最外郭」とは、エンジン１の外形の上下及び前後左右の各最端部を繋いでできる略直方体形状の外形線群を示し、エンジン１を作業機に搭載する際に重要となるエンジン機体の大きさを示すものとする。
本実施例では、コントロールユニット４０をこの「最外郭」を超えないように内側に配設することによって、エンジン１に搭載される他の補機やエンジン１を覆うカバー（図示せず）等と干渉することなく取り付けることが可能となり、作業機への搭載に係る不具合を回避している。
すなわち、エンジン１の正面視における「最外郭」の左端部は図２において一点鎖線で示したＢ−Ｂ’線であり、エンジン１の左側に配設されるコントロールユニット４０はＢ−Ｂ’線（エンジン１の最外郭）の内側に配設されているのである。
【００３３】
なお、前記コントロールユニット４０の配設位置は本実施例に示された位置に限られるものではなく、ギアケースカバー６の正面側部であって、該ギアケースカバー６より前方へ突出される駆動プーリ１１等と干渉しない箇所、かつ、エンジン１の最外郭からはみ出さない適宜の箇所であれば本発明について適応可能である。
また、前述のように、コントロールユニット４０をギアケース８の側面であって、ギアケース８のメンテナンス蓋となるギアケースカバー６に配設することによって、メンテナンス性を向上できて、さらに、制御対象の一つである燃料噴射ポンプ２２との距離を短くできて、ハーネストラブルをも防ぐこともできる。また、冷却ファン３１の後方であって、ギアケース８と冷却ファン３１との間に配設することによって、冷却効果が期待される。さらに、防振ゴム４０ａを介して該コントロールユニット４０をギアケースカバー６に配設することによって、防振効果を付加することも可能である。
【００３４】
以上のように、燃料噴射量や燃料噴射時期２２等を制御するコントロールユニット４０を有するエンジン１であって、前記コントロールユニット４０をエンジン１の最外郭よりも内側であって、ギアケース８の側面に配設したので、コントロールユニット４０は他の補機やエンジン１を覆うカバー、配線等と干渉することなく取り付けることが可能となり、作業機に搭載する時にカバーやフレーム等に接触して破損したり、振動でカバー等に当たることもない。また、エンジン１にコントロールユニット４０がギアケース８と一体的に取り付けられるため、型（仕様）の異なるエンジン毎に調整が容易にでき、作業機本体に搭載する前に調整や設定が可能となる。さらには、ボルト等の締結具によってコントロールユニット４０をギアケース８に取り付けるための加工が容易にできる。
【００３５】
また、前記コントロールユニット４０をエンジン１の燃料噴射ポンプ２２側方のギアケース８に設けるギアケースカバー６（メンテナンス蓋）に配設したので、燃料噴射ポンプ等のエンジンを構成する装置とコントロールユニットとの距離が短いため、ハーネスの噛み込み等による断線やショート等のトラブルを防止することが可能になる。また、コントロールユニットからエンジンに具備されたセンサやアクチュエータまでの配線も短くすることができるため、ノイズやインピーダンス超過による性能劣化の問題も発生し難い。さらに、メンテナンス蓋は容易に着脱できるため、コントロールユニットをメンテナンス蓋とともに取り外してメンテナンスも容易にできる。また、燃料噴射ポンプやラックアクチュエータ等と同じ側のメンテナンスを行なう側に集中して配置することができ、メンテナンスが容易にできる。
【００３６】
また、前記コントロールユニット４０を前記ギアケース８と冷却ファン（冷却ファン）３１との間に配設したので、コントロールユニット４０は冷却ファン３１からの冷却風により冷却することができ、温度上昇を抑えることができ、コントロールユニット４０を安定して作動させることができる。ギアケース８と冷却ファン３１との間の空間を利用して配置することができる。
【００３７】
さらに、前記コントロールユニット４０を防振ゴム４０ａを介して前記ギアケース８上に配設したので、コントロールユニット４０に伝わるエンジン１の振動が防振ゴム４０ａによって弱められるため、コントロールユニット４０が破損し難い。また、ギアケースからの熱の伝導も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例に係るエンジンの左側面図。
【図２】同じく正面図。
【図３】コントロールユニットのギアケースカバーへの取付構造を示す拡大斜視図。
【符号の説明】
【００３９】
１      エンジン
６      ギアケースカバー
８      ギアケース
２２    燃料噴射ポンプ
４０    コントロールユニット
４０ａ  防振ゴム
４２    ラックアクチュエータ
【図１】
2008180114.tif 000003
【図２】
2008180114.tif 000004
【図３】
2008180114.tif 000005