JP5906149B2 - エンジン装置 - Google Patents

Description

本願発明は、例えば建設土木機械、農作業機及びエンジン発電機といった作業機に搭載されるエンジン装置に関するものである。

従来、エンジンの上面側にブラケットを介してハーネスを設ける技術がある（特許文献１参照）。また、エンジンコントローラにコネクタを介してハーネスを接続する技術（特許文献２参照）や、エンジンにコモンレールシステムを設ける技術（特許文献３参照）もよく知られている。

特開２００６−２７１１３３号公報 特開２００６−３４２７０４号公報 特開２００８−８８９８２号公報

ところで、エンジンに設ける制御用ハーネスは、可能な限りまとめてその種類（取付け本数）を少なくするのが望ましい。エンジンは駆動によって高温になるため、制御用ハーネスをエンジンに取り付ける場合、例えばエンジンの高温部に制御用ハーネスが直接触れないように、制御用ハーネスの取り回しに配慮が必要である。特にコモンレールシステムといった部品の多いエンジンでは、エンジンの外側に複数本の燃料配管を有するが、これら燃料配管の帯電防止のために、燃料配管群と制御用ハーネスとの接触を回避するように、制御用ハーネスを取り回しする必要もある。

本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供することを技術的課題としている。

本願発明は、シリンダヘッドに複数のインジェクタを有するエンジンの外側に、前記インジェクタそれぞれに燃料を供給する燃料配管と前記インジェクタそれぞれと接続した複数の制御用ハーネスとを近接させて配置しているエンジン装置であって、複数の前記制御用ハーネスをひとまとめにしたハーネス集合体を取り付けるためのハーネス支持体を有し、前記シリンダヘッド上にヘッドカバーを有し、前記シリンダヘッドにおいて出力軸と交差する両側面には吸気マニホールド及び排気マニホールドをそれぞれ振り分けて有し、前記インジェクタは前記シリンダヘッドにおける前記ヘッドカバーの外側に位置し、前記ハーネス支持体の一端側が前記ヘッドカバーに締結され、前記ハーネス支持体の他端側が前記両マニホールドのうち前記インジェクタを挟んで前記ヘッドカバーと反対側のマニホールドに締結されて、前記ハーネス支持体が前記燃料配管を跨ぐように前記シリンダヘッド上に配置されているというものである。

上記エンジン装置において、前記ハーネス支持体が、前記制御用ハーネスから分岐した分岐ハーネスの中継コネクタを支持するコネクタ取付け部を一体的に備えているというものとしてもよい。

本願発明によると、シリンダヘッドにインジェクタを有するエンジンの外側に、前記インジェクタに燃料を供給する燃料配管と制御用ハーネスとを近接させて配置しているエンジン装置であって、前記制御用ハーネスを取り付けるためのハーネス支持体を、前記燃料配管を跨ぐように前記シリンダヘッド上に配置しているから、前記ハーネス支持体上に前記制御用ハーネスを載せて固定することによって、前記エンジンの高温部である前記シリンダヘッドから離して前記制御用ハーネスを配置できると共に、前記燃料配管と前記制御用ハーネスとの接触も回避できる。従って、高温（熱）による前記制御用ハーネスの劣化を抑制できる一方、前記燃料配管の帯電も防止できる。また、前記ハーネス支持体の存在によって、組付けの際に前記制御用ハーネスの配線経路を把握し易く、前記制御用ハーネスの組付け作業性向上の一助にもなる。

本願発明によると、前記シリンダヘッド上にヘッドカバーを設け、前記シリンダヘッドにおいて出力軸と交差する両側面には吸気マニホールド及び排気マニホールドをそれぞれ振り分けて設け、前記インジェクタは前記シリンダヘッドにおける前記ヘッドカバーの外側に位置し、前記ハーネス支持体の一端側は前記ヘッドカバーに締結し、前記ハーネス支持体の他端側は前記両マニホールドのうち前記インジェクタを挟んで反対側のマニホールドに締結しているから、前記ハーネス支持体は前記インジェクタや前記燃料配管を確実に跨ぐブリッジの役割を果たすことになる。従って、請求項１の作用効果を確実に得られる。つまり、前記シリンダヘッド及び前記燃料配管に対する前記制御用ハーネスの接触を確実に回避できる。

本願発明によると、前記ハーネス支持体には、前記制御用ハーネスから分岐した分岐ハーネスの中継コネクタを支持するコネクタ取付け部を一体的に設けているから、前記制御用ハーネスだけでなく前記分岐ハーネスの前記中継コネクタも併せて、前記ハーネス支持体上に載せて固定できる。従って、部品点数の削減や省スペース化を図りつつ、前記制御用ハーネスや前記中継コネクタといった配線群を前記エンジンに対して適正に取り付けできる。

エンジンの正面図である。 エンジンの背面図である。 エンジンの左側面図である。 エンジンの右側面図である。 エンジンの平面図である。 エンジンを後ろ斜め上方から見た斜視図である。 エンジンを斜め後方から見た斜視図である。 冷却ファン、ヘッドカバー及び排気ガス浄化装置の位置関係を示すエンジンの右側面図である。 エンジン及び排気ガス浄化装置を前方左斜めから見た拡大斜視図である。 エンジン及び排気ガス浄化装置を前方右斜めから見た拡大斜視図である。 エンジンに対する排気ガス浄化装置の分離斜視図である。 制御用ハーネスの配置態様を示すエンジンの斜視図である。 ハーネス支持体を説明する拡大平面図である。 ハーネス支持体を説明する正面断面図である。 ハーネス支持体の形状を説明する拡大平面図である。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図８を参照しながら、コモンレール式のエンジン１の概略構造について説明する。なお、以下の説明では、出力軸３に沿う両側部（出力軸３を挟んだ両側部）を左右、冷却ファン９配置側を前側、フライホイル１１配置側を後側、排気マニホールド７配置側を左側、吸気マニホールド６配置側を右側と称し、これらを便宜的に、エンジン１における四方及び上下の位置関係の基準としている。

図１〜図８に示すように、建設土木機械や農作業機といった作業機に搭載される原動機としてのエンジン１は、連続再生式の排気ガス浄化装置２（ＤＰＦ）を備えている。排気ガス浄化装置２によって、エンジン１から排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）が除去されると共に、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）が低減される。

エンジン１は、出力軸３（クランク軸）とピストン（図示省略）とを内蔵するシリンダブロック４を備える。シリンダブロック４上にシリンダヘッド５を搭載している。シリンダヘッド５の右側面に吸気マニホールド６を配置する。シリンダヘッド５の左側面に排気マニホールド７を配置する。すなわち、エンジン１において出力軸３に沿う両側面に、吸気マニホールド６と排気マニホールド７とを振り分けて配置する。シリンダヘッド５の上面にヘッドカバー８を配置する。エンジン１において出力軸３と交差する一側面、具体的にはシリンダブロック４の前面に、冷却ファン９を設ける。シリンダブロック４の後面にマウンティングプレート１０を設ける。マウンティングプレート１０に重なるようにフライホイル１１を配置する。

出力軸３にフライホイル１１を軸支する。作業機の作動部に出力軸３を介してエンジン１の動力を取り出すように構成している。また、シリンダブロック４の下面にはオイルパン１２を配置する。オイルパン１２内の潤滑油は、シリンダブロック４の右側面に配置されたオイルフィルタ１３を介して、エンジン１の各潤滑部に供給される。

シリンダブロック４の右側面のうちオイルフィルタ１３の上方（吸気マニホールド６の下方）には、燃料を供給するための燃料供給ポンプ１４を取付ける。電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）付きの３気筒分のインジェクタ１５をエンジン１に設ける。各インジェクタ１５に、燃料供給ポンプ１４及び円筒状のコモンレール１６及び燃料フィルタ（図示省略）を介して、作業機に搭載される燃料タンク（図示省略）を接続する。

前記燃料タンクの燃料が燃料フィルタ（図示省略）を介して燃料供給ポンプ１４からコモンレール１６に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１６に蓄えられる。各インジェクタ１５の燃料噴射バルブをそれぞれ開閉制御することによって、コモンレール１６内の高圧の燃料が各インジェクタ１５からエンジン１の各気筒に噴射される。なお、マウンティングプレート１０にエンジン始動用スタータ１８を設けている。エンジン始動用スタータ１８のピニオンギヤはフライホイル１１のリングギヤに噛み合っている。エンジン１を始動させる際は、スタータ１８の回転力にてフライホイル１１のリングギヤを回転させることによって、出力軸３が回転開始する（いわゆるクランキングが実行される）。

シリンダヘッド５の前面側（冷却ファン９側）には、冷却水ポンプ２１が冷却ファン９のファン軸と同軸状に配置されている。エンジン１の左側、具体的には冷却水ポンプ２１の左側方に、エンジン１の動力にて発電する発電機としてのオルタネータ２３が設けられている。出力軸３の回転にて、冷却ファン駆動用Ｖベルト２２を介して、冷却ファン９と共に冷却水ポンプ２１及びオルタネータ２３が駆動する。作業機に搭載されるラジエータ１９（図３及び図４参照）内の冷却水が、冷却水ポンプ２１の駆動によって、シリンダブロック４及びシリンダヘッド５に供給され、エンジン１を冷却する。

オイルパン１２の左右側面には、機関脚取付け部２４がそれぞれ設けられている。各機関脚取付け部２４には、防振ゴムを有する機関脚体（図示省略）をそれぞれボルト締結可能である。実施形態では、作業機における左右一対のエンジン支持シャーシ２５にオイルパン１２を挟持させ、当該オイルパン１２側の機関脚取付け部２４を各エンジン支持シャーシ２５にボルト締結することによって、作業機の両エンジン支持シャーシ２５がエンジン１を支持する。

なお、左右一対のエンジン支持シャーシ２５には、ファンシュラウド２０を背面側に取り付けたラジエータ１９を、エンジン１の前面側に位置するように立設する。ファンシュラウド２０は、冷却ファン９の外側（外周側）を囲っていて、ラジエータ１９と冷却ファン９とを連通させている。冷却ファン９の回転によって、冷却風はラジエータ１９に吹き当たり、その後、ラジエータ１９からファンシュラウド２０を経由してエンジン１に向けて流れる。

図４〜図６等に示すように、吸気マニホールド６の入口部には、ＥＧＲ装置２６（排気ガス再循環装置）を介してエアクリーナ（図示省略）を連結する。ＥＧＲ装置２６は主としてエンジン１の右側、具体的にはシリンダヘッド５の右側方に配置されている。エアクリーナに吸い込まれた新気（外部空気）は、当該エアクリーナにて除塵及び浄化された後、ターボ過給機６０のコンプレッサケース６２（詳細は後述する）及びＥＧＲ装置２６を介して吸気マニホールド６に送られ、エンジン１の各気筒に供給される。

ＥＧＲ装置２６は、エンジン１の排気ガスの一部（ＥＧＲガス）と新気とを混合させて吸気マニホールド６に供給するＥＧＲ本体ケース２７と、コンプレッサケース６２にＥＧＲ本体ケース２７を連通させる吸気スロットル部材２８と、排気マニホールド７にＥＧＲクーラ２９を介して接続される再循環排気ガス管３０と、再循環排気ガス管３０にＥＧＲ本体ケース２７を連通させるＥＧＲバルブ部材３１とを備えている。

すなわち、吸気マニホールド６には、ＥＧＲ本体ケース２７を介して吸気スロットル部材２８が連結されている。ＥＧＲ本体ケース２７には、再循環排気ガス管３０の出口側を接続する。再循環排気ガス管３０の入口側は、ＥＧＲクーラ２９を介して排気マニホールド７に接続する。ＥＧＲバルブ部材３１内のＥＧＲ弁の開度を調節することによって、ＥＧＲ本体ケース２７へのＥＧＲガスの供給量が調節される。なお、ＥＧＲ本体ケース２７は、吸気マニホールド６に着脱可能にボルト締結される。

上記の構成において、エアクリーナからコンプレッサケース６２及び吸気スロットル部材２８を介してＥＧＲ本体ケース２７内に新気を供給する一方、排気マニホールド７からＥＧＲ本体ケース２７内にＥＧＲガスを供給する。エアクリーナからの新気と排気マニホールド７からのＥＧＲガスとがＥＧＲ本体ケース２７内で混合された後、当該混合ガスが吸気マニホールド６に供給される。エンジン１から排気マニホールド７に排出された排気ガスの一部を吸気マニホールド６からエンジン１に還流することによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が低下し、エンジン１からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が低減する。

シリンダヘッド５の左側方で排気マニホールド７の上方には、ターボ過給機６０を配置する。ターボ過給機６０は、タービンホイル内蔵のタービンケース６１と、ブロアホイル内蔵のコンプレッサケース６２とを備えている。排気マニホールド７の出口部にタービンケース６１の排気ガス取込管６３を連結する。タービンケース６１の排気ガス排出管６４には、排気ガス浄化装置２が接続される。すなわち、エンジン１の各気筒から排気マニホールド７に排出された排気ガスは、ターボ過給機６０及び排気ガス浄化装置２等を経由して外部に放出される。

コンプレッサケース６２の給気取込側は、給気管６５を介してエアクリーナの給気排出側に接続される。コンプレッサケース６２の給気排出側は、過給管６６及びＥＧＲ装置２６を介して吸気マニホールド６に接続される。すなわち、エアクリーナにて除塵された新気は、コンプレッサケース６２から過給管６６を介してＥＧＲ装置２６に送られ、その後、エンジン１の各気筒に供給される。

次に、排気ガス浄化装置２について説明する。排気ガス浄化装置２は、浄化入口管３６を有する浄化ケーシング３８を備える。浄化ケーシング３８の内部に、二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する白金等のディーゼル酸化触媒３９と、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ４０とを、排気ガス移動方向に直列に並べている。ディーゼル酸化触媒３９及びスートフィルタ４０は、浄化ケーシング３８に収容されるガス浄化フィルタと言える。なお、浄化ケーシング３８の排気ガス出口４１に排気管を介して例えば消音器やテールパイプを連結し、排気ガス出口４１から消音器やテールパイプを介して排気ガスを外部に排出する。

上記の構成において、ディーゼル酸化触媒３９の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ２）がスートフィルタ４０内に取り込まれる。エンジン１の排気ガス中に含まれる粒子状物質はスートフィルタ４０に捕集され、二酸化窒素（ＮＯ２）によって連続的に酸化除去される。エンジン１の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、エンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）の含有量が低減される。

浄化ケーシング３８の排気上流側の外周部に浄化入口管３６を設ける。浄化ケーシング３８の排気下流側の端部には蓋体４２を溶接固定する。浄化ケーシング３８の排気下流側の端部を蓋体４２によって塞いでいる。蓋体４２の略中央部に排気ガス出口４１を開口させている。

浄化ケーシング３８に排気圧力センサ４４を取り付けている。排気圧力センサ４４はスートフィルタ４０の上流側と下流側との間の排気ガスの圧力差を検出するものであり、排気ガスの圧力差を電気信号に変換して、エンジンコントローラ（図示省略）に出力するように構成している。スートフィルタ４０の上下流間の排気圧力差に基づき、スートフィルタ４０における粒子状物質の堆積量を演算し、スートフィルタ４０内の詰り状態が把握される。

図１〜図８に示すように、浄化ケーシング３８の中間挟持フランジ４５に、貫通穴付きのセンサ締結部４６を、浄化ケーシング３８の外周部のうち冷却ファン９と反対側（ヘッドカバー８側）に位置するように設ける。そして、電気配線コネクタ４４ａを一体的に設けた排気圧力センサ４４を、中間挟持フランジ４５のセンサ締結部４６にボルト締結している。すなわち、排気ガス浄化装置２の外周部のうち冷却ファン９と反対側に、排気ガス浄化装置２に対する排気圧力センサ４４用の電気配線コネクタ４４ａを配置している。排気圧力センサ４４が検出部材に相当する。

排気圧力センサ４４には、上流側センサパイプ４７及び下流側センサパイプ４８の一端側がそれぞれ接続される。浄化ケーシング３８内のスートフィルタ４０を挟むように、上流側及び下流側の各センサ配管ボス体４９，５０を浄化ケーシング３８に設ける。管継手ボルト５３を介して、各センサパイプ４７，４８の他端側に設けられた締結ボス体５１，５２を各センサ配管ボス体４９，５０に締結する。

上記の構成において、スートフィルタ４０の上流（流入）側の排気ガス圧力と、スートフィルタ４０の下流（流出）側の排気ガス圧力の差（排気ガスの差圧）が、排気圧力センサ４４によって検出される。スートフィルタ４０に捕集された排気ガス中の粒子状物質の残留量が排気ガスの差圧に比例するから、スートフィルタ４０に残留する粒子状物質量が所定以上に増加したときに、排気圧力センサ４４の検出結果に基づき、スートフィルタ４０の粒子状物質量を減少させる再生制御（例えば排気温度を上昇させる制御）が実行される。また、再生制御可能範囲以上に、粒子状物質の残留量がさらに増加したときには、浄化ケーシング３８を着脱分解して、スートフィルタ４０を掃除し、粒子状物質を人為的に除去するメンテナンス作業が行われる。

上記のように、排気ガス浄化装置２の外周部のうち冷却ファン９と反対側に、排気ガス浄化装置２に対する排気圧力センサ４４用の電気配線コネクタ４４ａを配置すると、排気ガス浄化装置２の上端とほぼ変わらないかそれよりも低い高さに、電気配線コネクタ４４ａを位置させることが可能になり、排気ガス浄化装置２を含むエンジン１全高に対して、電気配線コネクタ４４ａひいては排気圧力センサ４４の配置の影響を少なくできるか又はなくせる。このため、排気ガス浄化装置２を組み付けたエンジン１において、全高を極力低く抑えるのに効果的であり、エンジン１のコンパクト化に貢献する。

また、排気圧力センサ４４自体も、排気ガス浄化装置２の外周部のうち冷却ファン９と反対側に位置するから、冷却ファン９からの冷却風が排気圧力センサ４４や各センサパイプ４７，４８に当たりにくい。このため、排気圧力センサ４４や各センサパイプ４７，４８内の排気ガスが冷却ファン９からの冷却風によって冷やされるのを極力回避して、排気圧力センサ４４の誤検出を防止でき、スートフィルタ４０の粒子状物質量を減少させる再生制御の精度を向上できる（適正に実行できる）。

図５〜図８に示すように、排気ガス浄化装置２はエンジン１の上面側のうち冷却ファン９寄りの箇所でシリンダヘッド５に支持させている。このため、エンジン１に排気ガス浄化装置２を組み込んでから出荷可能なものでありながら、エンジン１の高剛性部品であるシリンダヘッド５を用いて、排気ガス浄化装置２を高剛性に支持でき、振動等による排気ガス浄化装置２の損傷を防止できる。また、排気マニホールド７に排気ガス浄化装置２を至近距離で連通できることになり、排気ガス浄化装置２を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能の維持が可能になる。その結果、排気ガス浄化装置２の小型化にも貢献する。しかも、エンジン１の上面側のうち冷却ファン９寄りの箇所に排気ガス浄化装置２を配置するから、シリンダヘッド５、吸気マニホールド６及び排気マニホールド７の上面側を広範囲に露出でき、エンジン１関連のメンテナンス作業もし易くなる。

実施形態では、エンジン１の上面側のうちヘッドカバー８と冷却ファン９との間の空間がデッドスペースとして存在する。そこで、排気ガス浄化装置２の長手方向がエンジン１の出力軸３と直交するように、排気ガス浄化装置２をエンジン１の上面側のうちヘッドカバー８と冷却ファン９との間に位置させている。このため、排気ガス浄化装置２を組み付けたエンジン１であっても、全高を極力低く抑えた構造にでき、ヘッドカバー８と冷却ファン９との間のデッドスペースを有効利用して、エンジン１のコンパクト化を図れる。

実施形態では、冷却ファン９の外周側をファンシュラウド２０にて囲っているので、冷却ファン９からの冷却風が排気ガス浄化装置２に直接吹き当たるのを抑制できる。このため、排気ガス浄化装置２中の排気ガス温度が冷却ファン９からの冷却風によって低下するのを極力回避して、排気ガス浄化装置２の排気ガス浄化性能を適正に維持できる。ただし、位置関係上、冷却水ポンプ２１は冷却ファン９に対峙していて、冷却ファン９からの冷却風は冷却水ポンプ２１に直接吹き当たる。従って、排気ガス浄化装置２の存在が冷却水ポンプ２１の空冷を妨げることはない。

図１に示すように、排気ガス浄化装置２は、正面視において、発電機であるオルタネータ２３とＥＧＲ装置２６との設置幅Ｌ２内で、且つ、冷却水ポンプ２１の上方に位置している。すなわち、エンジン１全幅に相当する前記設置幅Ｌ２よりも排気ガス浄化装置２の長手方向の長さＬ１の方が小さい。そして、エンジン１全幅に相当する前記設置幅Ｌ２内に収まる状態で、排気ガス浄化装置２を冷却水ポンプ２１の上方に位置させている。このため、排気ガス浄化装置２を組み付けたエンジン１であっても、全幅を極力低く抑えた構造にでき、この点でもエンジン１のコンパクト化に寄与する。

また、ターボ過給機６０と排気ガス浄化装置２との間の配管６４、ターボ過給機６０とＥＧＲ装置２６との間の配管６６を、排気ガス浄化装置２に規制されることなく配置でき、配管６４，６６設置の自由度を向上できる。

次に、エンジン１に排気ガス浄化装置２を組み付ける構造について説明する。排気マニホールド７とターボ過給機６０のタービンケース６１とに、排気ガス排出管６４をボルト締結している。排気ガス浄化装置２（浄化ケーシング３８）の浄化入口管３６を排気ガス排出管にボルト締結している。排気ガス排出管６４を介して、排気マニホールド７の排気ガスがターボ過給機６０のタービンケース６１から排気ガス浄化装置２に供給される。排気ガス排出管６４は、排気ガス浄化装置２を支持するケーシング支持体としても機能している。

図９〜図１１に詳細に示すように、エンジン１には、排気ガス浄化装置２を支持固定するための入口側ブラケット体７１及び出口側ブラケット体７２を備えている。実施形態では、入口側ブラケット体７１が板金製であり、出口側ブラケット体７２が鋳鉄製である。入口側ブラケット体７１が板金製ブラケット体に相当し、出口側ブラケット体７２が鋳鉄製ブラケット体に相当する。つまり、入口側ブラケット体７１と出口側ブラケット体７２との組合せが２種類のブラケット体に相当する。前述の通り、実施形態では各ブラケット体７１，７２の素材を鋳鉄製又は板金製と異ならせている。各ブラケット体７１，７２の素材自体は、鋳鉄製又は板金製に限らず、ダイカスト製といった他の素材でも差し支えない。

シリンダヘッド５の左側面前部に入口側ブラケット体７１の下端側をボルト締結している。シリンダヘッド５の前面側には出口側ブラケット体７２の下端側をボルト締結すると共に、吸気マニホールド６の上面に連結ブラケット７３を介して出口側ブラケット体７２の上下中途部をボルト締結する。連結ブラケット７３は、入口側ブラケット体７１と同じ板金製であり、板金製補助ブラケットに相当する。シリンダヘッド５の前側に入口側ブラケット体７１と出口側ブラケット体７２とを立設させている。

上記のように、シリンダヘッド５の前面側に出口側ブラケット体７２の下端側を締結することによって、エンジン１に対する排気ガス浄化装置２の取付け基準位置を高精度に設定できる。このため、後処理装置であるマフラー等に比べて重量の重い排気ガス浄化装置２であっても、所定の位置に適正に搭載できる。また、連結ブラケット７３を介しての吸気マニホールド６と出口側ブラケット体７２との連結によって、エンジン１に対する出口側ブラケット体７２の連結強度（剛性）を充分に確保でき、エンジン１の振動等による排気ガス浄化装置２の劣化・損傷を防止して、排気ガス浄化装置２の耐久性向上に寄与できる。

入口側ブラケット体７１の上端側には補強プレート部７４を設ける。入口側ブラケット体７１の補強プレート部７４の先端部（右端部）を出口側ブラケット体７２の上端側に連結する。すなわち、補強プレート部７４を介して入口側ブラケット体７１と出口側ブラケット体７２とを連結することによって、単一の取付け台７０を構成している。

入口側ブラケット体７１の上端側に固定された補強プレート部７４の基端部（左端部）に、浄化ケーシング３８の外周面のうち排気下流側に溶接固定された受けブラケット７５をボルト締結する。出口側ブラケット体７２の上端側は浄化ケーシング３８の中間挟持フランジ４５にボルト締結する。単一の取付け台７０である入口側ブラケット体７１と出口側ブラケット体７２とによって、エンジン１のシリンダヘッド５に排気ガス浄化装置２（浄化ケーシング３８）を支持させている。このため、吸排気マニホールドを利用して排気ガス浄化装置を支持する前記従来技術に比べて、排気ガス浄化装置２の配置規制を少なくでき、エンジン１の上部側での排気ガス浄化装置２の配置自由度が向上する。出口側ブラケット体７２と入口側ブラケット体７１とからなる単一の取付け台７０によって、省スペースで支持強度を十分に確保しながら、エンジン１の上部側に排気ガス浄化装置２を搭載することが可能になる。

上記の記載並びに図１〜図８から明らかなように、エンジン１からの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置２を備えており、前記排気ガス浄化装置２の長手方向が前記エンジン１の出力軸３と直交するように、前記排気ガス浄化装置２を前記エンジン１に搭載しているエンジン装置であって、前記エンジン１において前記出力軸３と交差する一側面に冷却ファン９を設け、前記エンジン１の上面側のうち前記冷却ファン９寄りの箇所で前記排気ガス浄化装置２をシリンダヘッド５に支持させているから、前記エンジン１に前記排気ガス浄化装置２を組み込んでから出荷可能なものでありながら、前記エンジン１の高剛性部品である前記シリンダヘッド５を用いて、前記排気ガス浄化装置２を高剛性に支持でき、振動等による前記排気ガス浄化装置２の損傷を防止できる。

また、前記排気マニホールド７に前記排気ガス浄化装置２を至近距離で連通できることになり、前記排気ガス浄化装置２を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能の維持が可能になる。その結果、前記排気ガス浄化装置２の小型化にも貢献する。しかも、前記エンジン１の上面側のうち前記冷却ファン９寄りの箇所に前記排気ガス浄化装置２を配置するから、前記シリンダヘッド５、前記吸気マニホールド６及び前記排気マニホールド７の上面側を広範囲に露出でき、前記エンジン１関連のメンテナンス作業もし易くなる。

上記の記載並びに図５及び図８から明らかなように、前記排気ガス浄化装置２は、前記シリンダヘッド５上のヘッドカバー８と前記冷却ファン９との間に位置しているから、前記エンジン１の上面側のうち前記ヘッドカバー８と前記冷却ファン９との間に存在するデッドスペースを有効利用して、前記排気ガス浄化装置２を配置できる。従って、前記排気ガス浄化装置２を組み付けた前記エンジン１であっても、全高を極力低く抑えた構造にでき、前記エンジン１のコンパクト化を図れる。

上記の記載並びに図１〜図４から明らかなように、前記排気ガス浄化装置２の外周部のうち前記冷却ファン９と反対側に、前記排気ガス浄化装置２に対する検出部材４４用の電気配線コネクタ４４ａを配置しているから、前記排気ガス浄化装置２の上端とほぼ変わらないかそれよりも低い高さに、前記電気配線コネクタ４４ａを位置させることが可能になり、前記排気ガス浄化装置２を含む前記エンジン１全高に対して、前記電気配線コネクタ４４ａの配置の影響を少なくできるか又はなくせる。このため、前記排気ガス浄化装置２を組み付けた前記エンジン１において、全高を極力低く抑えるのに効果的であり、この点でも前記エンジン１のコンパクト化に貢献する。

上記の記載並びに図１〜図４から明らかなように、前記エンジン１において前記出力軸３に沿う両側面に、前記吸気マニホールド６と前記排気マニホールド７とを振り分けて配置し、前記エンジン１の前記排気マニホールド７側に発電機２３を配置し、前記エンジン１の前記吸気マニホールド６側にＥＧＲ装置２６を配置し、前記エンジン１の前記冷却ファン９側に冷却水ポンプ２１を配置し、前記発電機２３と前記ＥＧＲ装置２６との設置幅内で、且つ、前記冷却水ポンプ２１の上方に、前記排気ガス浄化装置２を位置させているから、前記排気ガス浄化装置２を組み付けた前記エンジン１であっても、全幅を極力低く抑えた構造にでき、この点でも前記エンジン１のコンパクト化に寄与する。また、例えばターボ過給機６０と前記排気ガス浄化装置２との間の配管６４や、前記ターボ過給機６０と前記ＥＧＲ装置２６との間の配管６６を、前記排気ガス浄化装置２に規制されることなく配置でき、前記配管６４，６６設置の自由度を向上できる。更に、前記冷却ファン９からの冷却風は前記冷却水ポンプ２１に直接吹き当たることになり、前記排気ガス浄化装置２の存在が前記冷却水ポンプ２１の空冷を妨げない。

上記の記載並びに図９〜図１１から明らかなように、エンジン１の排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置２を備えており、前記エンジン１の上部側に取付け台７０を介して前記排気ガス浄化装置２を搭載しているエンジン装置であって、２種類のブラケット体７１，７２の連結によって単一の前記取付け台７０を構成し、前記両ブラケット体７１，７２に前記排気ガス浄化装置２を支持させているから、吸排気マニホールドを利用して排気ガス浄化装置を支持する前記従来技術に比べて、前記排気ガス浄化装置２の配置規制を少なくでき、前記エンジン１の上部側での前記排気ガス浄化装置２の配置自由度が向上する。前記２種類のブラケット体７１，７２からなる単一の前記取付け台７０によって、省スペースで支持強度を十分に確保しながら、前記エンジン１の上部側に前記排気ガス浄化装置２を搭載することが可能になる。

上記の記載並びに図９〜図１１から明らかなように、前記両ブラケット体７１，７２は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体７２とし、他方を板金製ブラケット体７１とし、前記エンジン１のシリンダヘッド５に前記鋳鉄製ブラケット体７２を締結しているから、当該締結によって、前記エンジン１に対する前記排気ガス浄化装置２の取付け基準位置を高精度に設定でき、後処理装置であるマフラー等に比べて重量の重い前記排気ガス浄化装置２であっても、所定の位置に適正に搭載できる。

上記の記載並びに図９〜図１１から明らかなように、前記両ブラケット体７１，７２は素材を異ならせていて、一方を鋳鉄製ブラケット体７２とし、他方を板金製ブラケット体７１とし、前記鋳鉄製ブラケット体７２の上端側を前記排気ガス浄化装置２に締結し、前記鋳鉄製ブラケット体７２の下端側を前記エンジン１のシリンダヘッド５に締結し、前記エンジン１の吸気マニホールド６に板金製補助ブラケット７３を介して前記鋳鉄製ブラケット体７２の上下中途部を連結しているから、前記板金製補助ブラケット７３を介しての前記吸気マニホールド６と前記鋳鉄製ブラケット体７２との連結によって、前記エンジン１に対する前記鋳鉄製ブラケット体７２の連結強度（剛性）を充分に確保でき、前記エンジン１の振動等による前記排気ガス浄化装置２の劣化・損傷を防止して、前記排気ガス浄化装置２の耐久性向上に寄与できる。

次に、図１２〜図１５を参照しながら、エンジン１に対する制御用ハーネス１０１の配置構造について説明する。図１２及び図１３に示すように、シリンダヘッド５上のうちヘッドカバー８の外側に３気筒分のインジェクタ１５を設けている。実施形態の各インジェクタ１５は、シリンダヘッド５上のうちヘッドカバー８と吸気マニホールド６との間に位置している。各インジェクタ１５は、燃料噴射管１０２を介してコモンレール１６に接続される。また、各インジェクタ１５は燃料戻り管１０３を介して互いに接続される。燃料戻り管１０３を通じて、余分な燃料を燃料タンク（図示省略）側に戻すように構成している。各インジェクタ１５の搭載位置から分かるように、燃料噴射管１０２及び燃料戻り管１０３は、シリンダヘッド５上であってヘッドカバー８の外側（ヘッドカバー８と吸気マニホールド６との間）に露出している。燃料噴射管１０２及び燃料戻り管１０３は、燃料配管に相当するものである。

実施形態のエンジン１は、例えばインジェクタ１５等の制御対象とコントローラ（図示省略）とを接続する複数本の制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈをひとまとめにしたハーネス集合体１００を備えている。ハーネス集合体１００の一端側（各制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈの一端側）は、前述したインジェクタ１５等の制御対象に接続される。ハーネス集合体１００の他端側（各制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈの他端側）は、シリンダブロック４の右側面のうちコモンレール１６とオイルフィルタ１３との間に配置したハーネスコネクタ１０４に接続される。図示は省略するが、ハーネスコネクタ１０４には、コントローラにつながる外部ハーネスが接続される。コントローラから外部ハーネスを経由した電力や制御信号が、ハーネスコネクタ１０４及びハーネス集合体１００（各制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈ）を介して、例えばインジェクタ１５等の制御対象に伝送され、これらを電子制御したり制御状態を検出したりする。

実施形態の制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈとして、各インジェクタ１５に接続されるインジェクタハーネス１０１ａと、燃料供給ポンプ１４に接続されるポンプ用ハーネス１０１ｂと、吸気スロットル部材２８に接続されるスロットル用ハーネス１０１ｃと、ＥＧＲバルブ部材３１に接続されるバルブ用ハーネス１０１ｄと、排気マニホールド７の内部温度を検出する排気センサ１０５に接続される排気センサハーネス１０１ｅと、吸気マニホールド６の内部温度を検出する吸気センサ１０６に接続される吸気センサハーネス１０１ｆと、給気管６５に設けられた新気温度センサ１０７に接続される新気センサハーネス１０１ｇと、再循環排気ガス管３０の出口側に設けられたＥＧＲガス温度センサ１０８に接続されるＥＧＲガスセンサハーネス１０１ｈとを備えている。

なお、吸気センサ１０６、新気温度センサ１０７及びＥＧＲガス温度センサ１０８は、混合ガスのＥＧＲ率を求めるのに用いられる。ＥＧＲ率とは、ＥＧＲガス量と新気量との和で、ＥＧＲガス量を割った値（＝ＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋新気量））のことを言う。

ハーネス集合体１００は、シリンダブロック４の右側面のうちコモンレール１６とオイルフィルタ１３との間から、ＥＧＲ本体ケース２７とＥＧＲバルブ部材３１との間を経て、ヘッドカバー８の上方にまで延びている。ハーネス集合体１００の下部側から分岐した下部分岐ハーネス集合体１０９の先端側から、ポンプ用ハーネス１０１ｂ、バルブ用ハーネス１０１ｄ及び新気センサハーネス１０１ｇ等が露出して延びていて、それぞれ対応する制御対象１４，３１，１０７に接続される。ポンプ用ハーネス１０１ｂの先端側が燃料供給ポンプ１４に接続され、バルブ用ハーネス１０１ｄの先端側がＥＧＲバルブ部材３１に接続され、新気センサハーネス１０１ｇの先端側が新気温度センサ１０７に接続される。

ハーネス集合体１００の長手中途部からは、スロットル用ハーネス１０１ｃ及びＥＧＲガスセンサハーネス１０１ｈ等が露出して延びている。スロットル用ハーネス１０１ｃの先端側が吸気スロットル部材２８に接続され、ＥＧＲガスセンサハーネス１０１ｈの先端側がＥＧＲガス温度センサ１０８に接続される。ハーネス集合体１００の上部側からは、排気センサハーネス１０１ｅ及び吸気センサハーネス１０１ｆが露出して延びている。排気センサハーネス１０１ｅの先端側が排気マニホールド７の排気センサ１０５に接続され、吸気センサハーネス１０１ｆの先端側が吸気マニホールド６の吸気センサ１０６に接続される。

ハーネス集合体１００の上端側からは、３気筒分のインジェクタ１５にそれぞれ接続されるインジェクタハーネス１０１ａが露出して延びている。各インジェクタハーネス１０１ａの先端側が対応するインジェクタ１５に接続される。この場合、シリンダヘッド５上には、ハーネス集合体１００上端側を取り付けるためのハーネス支持体１１０を配置している。ハーネス支持体１１０は、最前方のインジェクタ１５の上方において、燃料噴射管１０３及び燃料戻り管１０３を跨ぐように配置される。実施形態のハーネス支持体１１０は金属板製のものである。ハーネス支持体１１０の上端側はヘッドカバー８の上面に締結され、下端側は吸気マニホールド６の上面に締結される。ハーネス支持体１１０の上面側に、ハーネス集合体１００の上端側（詳しくは排気センサハーネス１０１ｅ及び吸気センサハーネス１０１ｆの分岐部分より上部側）を、ハーネス支持体１１０の長手方向に沿わせて載せ、例えば結束バンド等にて着脱可能に固定している。

このように構成すると、ハーネス支持体１１０上にハーネス集合体１００の上端側を載せて固定することによって、エンジン１の高温部であるシリンダヘッド５から離してハーネス集合体１００の上端側を配置できると共に、燃料噴射管１０２及び燃料戻り管１０３とハーネス集合体１００の上端側との接触も回避できる。従って、高温（熱）によるハーネス集合体１００の劣化を抑制できる一方、燃料噴射管１０２及び燃料戻り管１０３の帯電も防止できる。また、ハーネス支持体１１０の存在によって、組付けの際にハーネス集合体１００の配線経路を把握し易く、ハーネス集合体１００の組付け作業性向上の一助にもなる。

更に、ハーネス支持体１１０の一端側はヘッドカバー８の上面に締結し、ハーネス支持体１１０の他端側は吸気マニホールド６に締結するから、ハーネス支持体１１０は各インジェクタ１５や燃料噴射管１０２及び燃料戻り管１０３を確実に跨ぐブリッジの役割を果たすことになり、シリンダヘッド５、燃料噴射管１０２及び燃料戻り管１０３に対するハーネス集合体１００の接触を確実に回避できる。

なお、実施形態では、ヘッドカバー８と各インジェクタ１５との位置関係上、ハーネス支持体１１０の下端側を吸気マニホールド６に締結したが、これに限らず、シリンダヘッド５自体に締結してもよいし、排気マニホールド７に締結しても差し支えない。

図１２〜図１５に示すように、実施形態では、ハーネス集合体１００から分岐した分岐ハーネスとしての排気センサハーネス１０１ｅは、中継コネクタ１１１を介して排気マニホールド７の排気センサ１０５にまで延びている。ハーネス支持体１１０には、コネクタ取付け部１１０ａを一体的に設けている。排気センサハーネス１０１ｅの中継コネクタ１１１は、ハーネス支持体１１０のコネクタ取付け部１１０ａ上に載せてネジ止めされている。従って、ハーネス集合体１００の上端側と中継コネクタ１１１とは、ハーネス支持体１１０上に横並びの状態で取り付けられている。このように、ハーネス集合体１００だけでなく排気センサハーネス１０１ｅの中継コネクタ１１１も併せて、ハーネス支持体１１０上に載せて固定できるから、部品点数の削減や省スペース化を図りつつ、ハーネス集合体１００や中継コネクタ１１１といった配線群をエンジン１に対して適正に取り付けできる。

上記の記載並びに図１２〜図１５から明らかなように、シリンダヘッド５にインジェクタ１５を有するエンジン１の外側に、前記インジェクタ１５に燃料を供給する燃料配管１０２，１０３と制御用ハーネス１００（１０１ａ〜１０１ｈ）とを近接させて配置しているエンジン装置であって、前記制御用ハーネス１００を取り付けるためのハーネス支持体１１０を、前記燃料配管１０２，１０３を跨ぐように前記シリンダヘッド５上に配置しているから、前記ハーネス支持体１１０上に前記制御用ハーネス１００を載せて固定することによって、前記エンジン１の高温部である前記シリンダヘッド５から離して前記制御用ハーネス１００を配置できると共に、前記燃料配管１０２，１０３と前記制御用ハーネス１００との接触も回避できる。従って、高温（熱）による前記制御用ハーネス１００の劣化を抑制できる一方、前記燃料配管１０２，１０３の帯電も防止できる。また、前記ハーネス支持体１１０の存在によって、組付けの際に前記制御用ハーネス１００の配線経路を把握し易く、前記制御用ハーネス１００の組付け作業性向上の一助にもなる。

上記の記載並びに図１２〜図１５から明らかなように、前記シリンダヘッド５上にヘッドカバー８を設け、前記シリンダヘッド５において出力軸３と交差する両側面には吸気マニホールド６及び排気マニホールド７をそれぞれ振り分けて設け、前記インジェクタ１５は前記シリンダヘッド５における前記ヘッドカバー８の外側に位置し、前記ハーネス支持体１１０の一端側は前記ヘッドカバー８に締結し、前記ハーネス支持体１１０の他端側は前記両マニホールド６，７のうち前記インジェクタ１５を挟んで前記ヘッドカバー８と反対側のマニホールド６に締結しているから、前記ハーネス支持体１１０は前記インジェクタ１５や前記燃料配管１０２，１０３を確実に跨ぐブリッジの役割を果たせる。従って、請求項１の作用効果を確実に得られる。つまり、前記シリンダヘッド５及び前記燃料配管１０２，１０３に対する前記制御用ハーネス１００の接触を確実に回避できる。

上記の記載並びに図１２〜図１５から明らかなように、前記ハーネス支持体１１０には、前記制御用ハーネス１００から分岐した分岐ハーネス１０１ｅの中継コネクタ１１１を支持するコネクタ取付け部１１０ａを一体的に設けているから、前記制御用ハーネス１００だけでなく前記分岐ハーネス１０１ｅの前記中継コネクタ１１１も併せて、前記ハーネス支持体１１０上に載せて固定できる。従って、部品点数の削減や省スペース化を図りつつ、前記制御用ハーネス１００や前記中継コネクタ１１１といった配線群を前記エンジン１に対して適正に取り付けできる。

なお、本願発明における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。

１ エンジン
２ 排気ガス浄化装置
３ 出力軸
４ シリンダブロック
５ シリンダヘッド
６ 吸気マニホールド
７ 排気マニホールド
８ ヘッドカバー
９ 冷却ファン
７０ 取付け台
７１ 入口側ブラケット体（板金製ブラケット体）
７２ 出口側ブラケット体（ダイカスト製ブラケット体）
７３ 連結ブラケット（板金製補助ブラケット）
１００ ハーネス集合体
１０１ａ〜１０１ｈ 制御用ハーネス
１０２ 燃料噴射管（燃料配管）
１０３ 燃料戻り管（燃料配管）
１０４ ハーネスコネクタ
１０５ 排気センサ
１０６ 吸気センサ
１０７ 新気温度センサ
１０８ ＥＧＲガス温度センサ
１０９ 下部分岐ハーネス集合体
１１０ ハーネス支持体
１１０ａ コネクタ取付け部
１１１ 中継コネクタ

Claims (2)

1. シリンダヘッドに複数のインジェクタを有するエンジンの外側に、前記インジェクタそれぞれに燃料を供給する燃料配管と前記インジェクタそれぞれと接続した複数の制御用ハーネスとを近接させて配置しているエンジン装置であって、
   複数の前記制御用ハーネスをひとまとめにしたハーネス集合体を取り付けるためのハーネス支持体を有し、前記シリンダヘッド上にヘッドカバーを有し、前記シリンダヘッドにおいて出力軸と交差する両側面には吸気マニホールド及び排気マニホールドをそれぞれ振り分けて有し、前記インジェクタは前記シリンダヘッドにおける前記ヘッドカバーの外側に位置し、
   前記ハーネス支持体の一端側が前記ヘッドカバーに締結され、前記ハーネス支持体の他端側が前記両マニホールドのうち前記インジェクタを挟んで前記ヘッドカバーと反対側のマニホールドに締結されて、前記ハーネス支持体が前記燃料配管を跨ぐように前記シリンダヘッド上に配置されている、
   エンジン装置。
2. 前記ハーネス支持体が、前記制御用ハーネスから分岐した分岐ハーネスの中継コネクタを支持するコネクタ取付け部を一体的に備えている、
   請求項１に記載のエンジン装置。

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