JP4297044B2

JP4297044B2 - 内燃機関

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Publication number: JP4297044B2
Application number: JP2004353310A
Authority: JP
Inventors: 信幸清水; 啓野村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2024-12-06
Also published as: JP2006161657A

Description

本発明は、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列されて各バンクの気筒が不等間隔で点火・爆発する不等間隔点火式のＶ型多気筒内燃機関に関するものである。

一般的なＶ型多気筒エンジンにおいて、シリンダブロックは上部に所定角度で傾斜した２つのバンクを有しており、各バンクに設けられた各シリンダにピストンが移動自在に嵌合し、各ピストンは下部に回転自在に支持されたクランクシャフトに連結されている。また、シリンダブロックの各バンクの上部にはシリンダヘッドが締結されることで各燃焼室が構成されており、各燃焼室には吸気ポート及び排気ポートが形成され、吸気弁及び排気弁により開閉可能となっている。そして、吸気管の下流部が２つに分岐して各バンクの吸気ポートに連結される一方、排気管の上流部が２つに分岐して各バンクの排気ポートに連結され、この排気管の下流部に触媒装置が装着されている。

例えば、Ｖ型８気筒エンジンにて、左バンクには第１気筒、第３気筒、第５気筒、第７気筒が設けられ、右バンクには第２気筒、第４気筒、第６気筒、第８気筒が設けられ、各バングに排気マニホールドを介して排気管が連結されている。そして、動弁系の動バランスを最適化するために各気筒の点火順序は、第１気筒、第８気筒、第７気筒、第３気筒、第６気筒、第５気筒、第４気筒、第２気筒となっている。また、Ｖ型８気筒エンジンでは、ピストンによるポンピングロスの低減や発生するＮＯｘの低減などの目的で、排気弁の閉止時期を遅角すると共に吸気弁の開弁時期を進角することで、排気弁の開放期間後期と吸気弁の開放期間前期とをオーバーラップさせるようにしている。

特開平３−０７０８１０号公報特表２００３−５１５０２５号公報

ところが、上述したＶ型８気筒エンジンにあっては、点火順序が気筒番号順でないため、左バンクでは第１気筒、第７気筒、第３気筒、第５気筒の順に不等間隔で点火され、右バンクでは第８気筒、第６気筒、第４気筒、第２気筒の順に点火されることとなり、各バンクにおける点火（爆発）間隔が不等となっている。そのため、左バンクでは、第１気筒のオーバーラップ期間と第７気筒の排気行程が重なると共に、第３気筒のオーバーラップ期間と第５気筒の排気行程が重なってしまう。また、右バンクでは、第２気筒のオーバーラップ期間と第８気筒の排気行程が重なると共に、第６気筒のオーバーラップ期間と第４気筒の排気行程が重なってしまう。

そして、一方の気筒のオーバーラップ期間と他方の気筒の排気行程が重なると、一方の気筒の吸気弁及び排気弁の開放状態で、他方の気筒の排気弁が開放することとなり、この他方の気筒の排気ポートから排出された排気ガスが排気マニホールドを通って一方の気筒に排気脈動として悪影響を与える。即ち、一方の気筒に他方の気筒の排気脈動が作用することで、この一方の気筒では、排気マニホールドから排気ポートを通ってシリンダ（燃焼室）内に戻る排気ガス循環量、つまり、内部ＥＧＲ量が増加してしまう。すると、各気筒間で内部ＥＧＲ量が相違することで吸入空気量も相違し、燃焼がばらついて不安定となり、出力トルクが変動してしまうと共に、オーバーラップによる燃費の改善や排気ガス性能の向上などの効果を得ることができない。

なお、不等間隔点火を行うエンジンにて、特定気筒における排気干渉による充填効率やノック特性のばらつきを抑制するものとして、例えば、上記特許文献１、２に記載された技術がある。ところが、特許文献１の内燃機関の排気装置は、点火順序で先行する気筒との点火間隔が小さい気筒の排気マニホールドの集合部をエゼクタ形状としたものであり、排気マニホールドの排気脈動による特定気筒における内部ＥＧＲ量の増加で発生する燃焼変動を抑制することはできない。また、特許文献２の多気筒型内燃機関は、オーバーラップ期間を減少することで排気衝撃を減少したものであり、排気脈動による特定気筒の内部ＥＧＲ量の増加を十分に抑制することはできず、且つ、オーバーラップによる燃費の改善や排気ガス性能の向上を図ることができない。

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、各気筒における排気ガス再循環量を均一化することで気筒間の燃焼のばらつきを抑制した内燃機関を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関は、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列されて該各バンクの気筒が不等間隔で点火されると共に、各気筒における排気弁の開放期間と吸気弁の開放期間とがオーバーラップする期間を有する内燃機関において、前記各バンクにて、第１の気筒の前記オーバーラップ期間に第２の気筒の排気行程が重なるとき、前記第２の気筒の排気系から前記第１の気筒の排気系への排気脈動の伝達を抑制する排気ガス制御手段を設け、前記排気ガス制御手段は、前記第１の気筒と前記第２の気筒とを連結する排気通路に設けられ、クランクシャフトの回転に同期して前記排気通路を開閉可能な開閉弁であり、該開閉弁は前記第１の気筒の吸気上死点位置近傍で前記排気通路を閉止することを特徴とするものである。

本発明の内燃機関では、前記開閉弁は、前記第１の気筒と前記第２の気筒とを連結する排気通路に設けられた一方向弁であることを特徴としている。

本発明の内燃機関では、前記開閉弁は、前記第１の気筒と前記第２の気筒とを連結する排気通路に設けられた電磁弁であることを特徴としている。

本発明の内燃機関では、前記排気ガス制御手段は、前記第１の気筒の吸気弁の開放時から排気弁の閉止時までの第１の期間と、前記第２の気筒の排気弁の開放時から前記第１の気筒の排気弁の閉止時までの第２の期間のうちの少なくとも短い期間の方だけ前記電磁弁により前記排気通路を閉止することを特徴としている。

本発明の内燃機関では、前記開閉弁は、前記第１の気筒の排気ガス出口部に設けられたことを特徴としている。

本発明の内燃機関によれば、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列され、各バンクの気筒が不等間隔で点火されると共に、各気筒における排気弁の開放期間と吸気弁の開放期間とがオーバーラップする期間を有する内燃機関にて、第１の気筒のオーバーラップ期間に第２の気筒の排気行程が重なるとき、第２の気筒の排気系から第１の気筒の排気系への排気脈動の伝達を抑制する排気ガス制御手段を設け、この排気ガス制御手段は、第１の気筒と第２の気筒とを連結する排気通路に設けられ、クランクシャフトの回転に同期して排気通路を開閉可能な開閉弁であり、開閉弁は第１の気筒の吸気上死点位置近傍で排気通路を閉止するので、第１の気筒のオーバーラップ期間に第２の気筒の排気行程が重なるとき、排気ガス制御手段により第２の気筒から第１の気筒への排気脈動の伝達が抑制され、第２の気筒の排気脈動による第１の気筒における内部排気ガス再循環量の増加現象が抑制されることとなり、各気筒における排気ガス再循環量が均一化され、気筒間の燃焼のばらつきを抑制することができる。

以下に、本発明にかかる内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンの概略平面図、図２は、実施例１のＶ型８気筒エンジンの概略構成図、図３及び図４は、実施例１のＶ型８気筒エンジンの排気系に設けられた一方向弁の概略図、図５は、実施例１のＶ型８気筒エンジンにおける吸気弁及び排気弁の開放時期を表すタイムチャートである。

実施例１では、内燃機関としてＶ型８気筒エンジンを適用している。このＶ型８気筒エンジンにおいて、図１及び図２に示すように、シリンダブロック１１は上部に所定角度で傾斜した左右のバンク１２，１３を有しており、各バンク１２，１３にそれぞれ４つのシリンダボア１４，１５が形成され、各シリンダボア１４，１５にピストン１６，１７がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部に図示しないクランクシャフトが回転自在に支持されており、各ピストン１６，１７はコネクティングロッド１８，１９を介してこのクランクシャフトにそれぞれ連結されている。

一方、シリンダブロック１１の各バンク１２，１３の上部にはシリンダヘッド２０，２１が締結されており、シリンダブロック１１とピストン１６，１７とシリンダヘッド２０，２１により各燃焼室２２，２３が構成されている。そして、この燃焼室２２，２３の上部、つまり、シリンダヘッド２０，２１の下面に吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７が対向して形成され、この吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７に対して吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の下端部が位置している。この吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１は、シリンダヘッド２０，２１に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７を閉止する方向に付勢支持されている。また、シリンダヘッド２０，２１には、吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５が回転自在に支持されており、吸気カム３６，３７及び排気カム３８，３９が図示しないローラロッカアームを介して吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の上端部に接触している。

従って、エンジンに同期して吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５が回転すると、吸気カム３６，３７及び排気カム３８，３９がローラロッカアームを作動させ、吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７を開閉し、吸気ポート２４，２５と燃焼室２２，２３、燃焼室２２，２３と排気ポート２６，２７とをそれぞれ連通することができる。

また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）４０，４１と排気可変動弁機構４２，４３により構成されている。この吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３は、例えば、吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５の軸端部にＶＶＴコントローラが設けられて構成され、油圧ポンプ（または電動モータ）によりカムスプロケットに対する各カムシャフト３２，３３，３４，３５の位相を変更することで、吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、各可変動弁機構４０，４１，４２，４３は、吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ４４，４５，４６，４７が設けられている。

各シリンダヘッド２０，２１の吸気ポート２４，２５には吸気マニホールド４８，４９を介してサージタンク５０が連結され、このサージタンク５０には吸気管５１が連結されており、この吸気管５１の空気取入口にはエアクリーナ５２が取付けられている。また、吸気管５１には、エアクリーナ５２の下流側に位置してスロットル弁を有する電子スロットル装置５３が設けられている。一方、排気ポート２６，２７には、排気マニホールド５４，５５及び触媒装置５６，５７を介して連結管５８が連結され、この連結管５８には排気管５９が連結され、この排気管５９には触媒装置６０が装着されている。

また、各シリンダヘッド２０，２１には、各燃焼室２２，２３に直接燃料（ガソリン）を噴射するインジェクタ６１，６２が装着されており、各インジェクタ６１，６２にはデリバリパイプ６３，６４が連結され、この各デリバリパイプ６３，６４には高圧燃料ポンプ６５から所定圧の燃料を供給可能となっている。また、シリンダヘッド２０，２１には、燃焼室２２，２３の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ６６，６７が装着されている。

ところで、車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）６８が搭載されており、このＥＣＵ６８は、インジェクタ６１，６２の燃料噴射タイミングや点火プラグ６６，６７の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。即ち、吸気管５１の上流側にはエアフローセンサ６９及び吸気温センサ７０が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をＥＣＵ６８に出力している。また、電子スロットル装置５３にはスロットルポジションセンサ７１が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ７２が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ６８に出力している。更に、クランクシャフトにはクランク角センサ７３が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ６８に出力し、ＥＣＵ６８はクランク角度に基づいてエンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック１１には水温センサ７４が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ６８に出力している。

また、ＥＣＵ６８は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁３０，３１の開放時期と吸気弁２８，２９の開放時期とのオーバーラップをなくすことで、排気ガスが吸気ポート２４，２５または燃焼室２２，２３に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁２８，２９の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート２４，２５に吹き返す量を少なくして体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁２８，２９の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとして体積効率を向上させる。

ところで、本実施例のＶ型８気筒エンジンにおいて、図１に示すように、左バンク１２には第１気筒＃１、第３気筒＃３、第５気筒＃５、第７気筒＃７が直列に設けられ、右バンク１３には第２気筒＃２、第４気筒＃４、第６気筒＃６、第８気筒＃８が直列に設けられ、各バング１２，１３に排気マニホールド５４，５５を介して連結管５８及び排気管５９が連結されている。そして、動弁系の動バランスを最適化するために、各気筒の点火順序は、第１気筒＃１、第８気筒＃８、第７気筒＃７、第３気筒＃３、第６気筒＃６、第５気筒＃５、第４気筒＃４、第２気筒＃２となっている。

そのため、このＶ型８気筒エンジンでは、点火順序が気筒番号順でないため、左バンクでは第１気筒＃１−（180°CA）−第７気筒＃７−（90°CA）−第３気筒−（180°CA）−第５気筒＃５−（270°CA）−第１気筒＃１の順に不等間隔で点火され、また、右バンクでは第８気筒＃８−（270°CA）−第６気筒＃６−（180°CA）−第４気筒＃４−（90°CA）−第２気筒＃２−（180°CA）−第８気筒＃８の順に点火されることとなり、各バンクにおける点火（爆発）間隔が不等間隔となっている。そのため、左バンク１２では、特定の気筒のオーバーラップ期間と他の気筒の排気行程が重なってしまい、排気行程にある気筒から排出された排気ガスが排気マニホールドを通ってオーバーラップ期間にある気筒に排気脈動として作用し、この気筒の内部ＥＧＲ量だけが増加してしまう。

即ち、図５に示すように、左バンク１２では、第１気筒＃１にて、クランク角度360°CAの近傍で吸気可変動弁機構４０により吸気弁２８による吸気タイミングが進角されると共に、排気可変動弁機構４２により排気弁３０による排気タイミングが遅角されることで、ここにオーバーラップ期間ＯＬが設けられる。一方、第７気筒＃７にて、クランク角度360°CAの近傍で排気弁３０が開き始めることで排気行程が開始される。そのため、このクランク角度360°CAの近傍で、第１気筒＃１のオーバーラップ期間と第７気筒＃７の排気行程初期が重なってしまう。

すると、第１気筒＃１の吸気弁２８及び排気弁３０の開放状態で、第７気筒＃７の排気弁３０が開放することとなり、第７気筒＃７の排気ポート２６から排出された排気ガスが排気マニホールド５４を通って第１気筒＃１に排気脈動として作用する。即ち、第７気筒＃７から第１気筒＃１に排気脈動が作用すると、この第１気筒＃１では、この排気脈動により排気マニホールド５４から排気ポート２６を通って燃焼室２２内に戻る内部ＥＧＲ量が増加し、吸気ポート２４から吸入される空気量が減少してしまう。

この現象は、第１気筒＃１に限らず、第５気筒＃５の排気行程にオーバーラップ期間ＯＬが重なる第３気筒＃３、また、右バンク１３にて、第８気筒＃８の排気行程にオーバーラップ期間ＯＬが重なる第２気筒＃２、第４気筒＃４の排気行程にオーバーラップ期間ＯＬが重なる第６気筒＃６で発生するものである。そして、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６で内部ＥＧＲ量が増加すると、この現象が発生しない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の内部ＥＧＲ量及び空気量と相違することとなり、燃焼がばらついて不安定となり、出力トルクが変動してしまう。

そこで、実施例１では、図１に示すように、各バンク１２，１３にて、第１の気筒としての第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６のオーバーラップ期間に、第２の気筒としての第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気行程が重なるとき、この第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系から第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系への排気脈動の伝達を抑制（排気ガス制御手段）可能としている。そして、この実施例１では、排気ガス制御手段として、左バンク１２に連結された排気マニホールド５４にて、第１気筒＃１、第３気筒＃３と第５気筒＃５、第７気筒＃７とを連結する排気通路に一方向弁８１が設けられると共に、右バンク１３に連結された排気マニホールド５５にて、第２気筒＃２、第６気筒＃６と第４気筒＃４、第８気筒＃８とを連結する排気通路に一方向弁８２が設けられている。

具体的に説明すると、左バンク１２の排気マニホールド５４にて、第１気筒＃１の排気ポート２６ａに連結された分岐管５４ａと、第３気筒＃３の排気ポート２６ｂに連結された分岐管５４ｂとが集合して第１集合管５４Ａに連結される一方、第５気筒＃５の排気ポート２６ｃに連結された分岐管５４ｃと、第７気筒＃７の排気ポート２６ｄに連結された分岐管５４ｄとが集合して第２集合管５４Ｂに連結され、各集合管５４Ａ，５４Ｂが集合して第３集合管５４Ｃに連結され、この第３集合管５４Ｃは連結管５８に連結されている。そして、第１気筒＃１、第３気筒＃３と第５気筒＃５、第７気筒＃７とを連結する各集合管５４Ａ，５４Ｂのうちの一方の第１集合管５４Ａに一方向弁８１が設けられている。

また、右バンク１３にて、第２気筒＃２の排気ポート２７ａに連結された分岐管５５ａと、第６気筒＃６の排気ポート２７ｃに連結された分岐管５５ｃとが集合して第１集合管５５Ａに連結される一方、第４気筒＃４の排気ポート２７ｂに連結された分岐管５５ｂと、第８気筒＃８の排気ポート２７ｄに連結された分岐管５５ｄとが集合して第２集合管５５Ｂに連結され、各集合管５５Ａ，５５Ｂが集合して第３集合管５５Ｃに連結され、この第３集合管５５Ｃは連結管５８に連結されている。そして、第２気筒＃２、第６気筒＃６と第４気筒＃４、第８気筒＃８とを連結する各集合管５５Ａ，５５Ｂのうちの一方の第１集合管５５Ａに一方向弁８２が設けられている。

この一方向弁８１，８２は、気筒＃１，＃２，＃３，＃６からの排気ガスが第１集合管５４Ａ，５５Ａを通って第３集合管５４Ｃ，５５Ｃへ流動するのを可能とし、気筒＃４，＃５，＃７，＃８からの排気ガスが第２集合管５４Ｂ，５５Ｂを通って第１集合管５４Ａ，５５Ａの上流側へ流動するのを阻止するものである。

具体的に２つの例を挙げて説明する。図３に示すように、第１集合管５４Ａ，５５Ａは、２つの配管８３，８４により構成され、そのフランジ８３ａ，８４ａが連結リング８５を介して複数のボルト８６により締結されている。この連結リング８５は、配管８３，８４の内径よりも若干小さい貫通孔８５ａが穿孔されることで、配管８３，８４内に突出するフランジ部８５ｂが形成されている。一方向弁としてのリード弁８１ａ，８２ａは、配管８３，８４の内径よりも若干小さく、且つ、貫通孔８５ａよりも若干大きい円盤形状をなし、基端部が連結リング８５のフランジ部８５ｂに取付けられている。従って、排気ガス（図３に示す白抜きの矢印）が気筒＃１，＃２，＃３，＃６から第１集合管５４Ａ，５５Ａに至ると、その排圧によりリード弁８１ａ，８２ａが、図３に二点鎖線で示すように変形して貫通孔８５ａを開け、排気ガスは第３集合管５４Ｃ，５５Ｃに流れることができる。一方、排気脈動（図３に示す黒塗りの矢印）が気筒＃４，＃５，＃７，＃８から第２集合管５４Ｂ，５５Ｂに至ると、その排圧によりリード弁８１ａ，８２ａが、図３に実線で示すように復帰して貫通孔８５ａを閉じ、排気脈動が気筒＃１，＃２，＃３，＃６に伝達するのを阻止する。

また、図４に示すように、一方向弁としてのバタフライ８１ｂ，８２ｂは、基端部が支持軸８７により回動自在に連結された半円形状をなす２つの弁体８８，８９からなり、全体として配管８３，８４の内径よりも若干小さく、且つ、貫通孔８５ａよりも若干大きい円盤形状をなし、支持軸の軸端部が連結リング８５のフランジ部８５ｂに取付けられている。なお、各弁体８８，８９は図示しないスプリングにより貫通孔８５ａを閉止する方向に付勢されている。従って、排気ガス（図４に示す白抜きの矢印）が気筒＃１，＃２，＃３，＃６から第１集合管５４Ａ，５５Ａに至ると、その排圧によりバタフライ弁８１ｂ，８２ｂが、図４に二点鎖線で示すように回動して貫通孔８５ａを開け、排気ガスは第３集合管５４Ｃ，５５Ｃに流れることができる。一方、排気脈動（図４に示す黒塗りの矢印）が気筒＃４，＃５，＃７，＃８から第２集合管５４Ｂ，５５Ｂに至ると、そのスプリングの付勢力によりバタフライ弁８１ｂ，８２ｂが、図４に実線で示すように復帰して貫通孔８５ａを閉じ、排気脈動が気筒＃１，＃２，＃３，＃６に伝達するのを阻止する。

従って、左バンク１２にて、第１気筒＃１及び第３気筒＃３におけるオーバーラップ期間に、第７気筒＃７及び第５気筒＃５の排気行程が重なり、この第７気筒＃７及び第５気筒＃５で発生した排気脈動が分岐管２６ｃ，２６ｄ及び第２集合管５４Ｂから第１集合管５４Ａに伝達されるが、この第１集合管５４Ａに一方向弁８１が設けられているため、この第１集合管５４Ａを通して第１気筒＃１及び第３気筒＃３の分岐管２６ａ，２６ｂに伝達されることはない。その結果、第１気筒＃１及び第３気筒＃３にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、左バンク１２の各気筒における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。

同様に、右バンク１３にて、第２気筒＃２及び第６気筒＃６におけるオーバーラップ期間に、第８気筒＃８及び第４気筒＃４の排気行程が重なり、この第８気筒＃８及び第４気筒＃４で発生した排気脈動が分岐管２７ｂ，２７ｄ及び第２集合管５５Ｂから第１集合管５５Ａに伝達されるが、この第１集合管５５Ａに一方向弁８２が設けられているため、この第１集合管５５Ａを通して第２気筒＃２及び第６気筒＃６の分岐管２７ａ，２７ｃに伝達されることはない。その結果、第２気筒＃２及び第６気筒＃６にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、右バンク１３の各気筒における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。

このように実施例１の内燃機関にあっては、Ｖ型８気筒エンジンにて、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６のオーバーラップ期間に、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気行程が重なるとき、この第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系から第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系への排気脈動の伝達を抑制するため、第１集合管５４Ａ，５４Ｂに一方向弁８１，８２を設けている。

従って、気筒＃１，＃２，＃３，＃６におけるオーバーラップ期間に、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の排気行程が重なり、この気筒＃４，＃５，＃７，＃８で発生した排気脈動が、第２集合管５４Ｂ，５５Ｂから第１集合管５４Ａ，５５Ａに伝達されるが、この第１集合管５４Ａ，５５Ａに一方向弁８１，８２が設けられているため、この第１集合管５４Ａ，５５Ａを通して第１気筒＃１及び第３気筒＃３に伝達されることはない。そのため、各気筒＃１，＃２，＃３，＃６にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、全てのバンク１２，１３の各気筒＃１〜＃８における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。その結果、気筒間の燃焼のばらつきを抑制することができると共に、出力トルクの変動を抑制することができ、また、オーバーラップによる燃費の改善や排気ガス性能の向上を適正に図ることができる。

なお、この実施例１にて、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系と第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系との間の第１集合管５４Ａ，５５Ａに一方向弁８１，８２を設けたが、この位置に限定されるものではない。例えば、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃに一方向弁を設けても良い。また、一方向弁８１，８２は、リード弁８１ａ，８２ａやバタフライ８１ｂ，８２ｂに限るものではない。

図６は、本発明の実施例２に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンの概略平面図、図７−１及び図７−２は、実施例２のＶ型８気筒エンジンにおける電磁弁の開閉制御のタイムチャートである。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２のＶ型８気筒エンジンにおいて、図６に示すように、各バンク１２，１３にて、第１の気筒としての第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６のオーバーラップ期間に、第２の気筒としての第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気行程が重なるとき、この第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系から第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系への排気脈動の伝達を抑制（排気ガス制御手段）可能としている。そして、この実施例２では、排気ガス制御手段として、左バンク１２に連結された排気マニホールド５４にて、第１気筒＃１、第３気筒＃３と第５気筒＃５、第７気筒＃７とを連結する排気通路に電磁弁９１が設けられると共に、右バンク１３に連結された排気マニホールド５５にて、第２気筒＃２、第６気筒＃６と第４気筒＃４、第８気筒＃８とを連結する排気通路に電磁弁９２が設けられており、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の吸気上死点位置近傍で排気通路を閉止するようにしている。

具体的に説明すると、左バンク１２にて、第１気筒＃１、第３気筒＃３と第５気筒＃５、第７気筒＃７とを連結する各集合管５４Ａ，５４Ｂのうちの一方の第１集合管５４Ａに電磁弁９１が設けられている。また、右バンク１３にて、第２気筒＃２、第６気筒＃６と第４気筒＃４、第８気筒＃８とを連結する各集合管５５Ａ，５５Ｂのうちの一方の第１集合管５５Ａに電磁弁９２が設けられている。そして、この電磁弁９１，９２は常時開放弁であり、ＥＣＵ６８からの信号により通電して閉止することができる。そして、この電磁弁９１，９２の開放時には、気筒＃１，＃２，＃３，＃６からの排気ガスが第１集合管５４Ａ，５５Ａを通って第３集合管５４Ｃ，５５Ｃへ流動するのを可能とする。一方、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の吸気上死点（ＴＤＣ）位置近傍で電磁弁９１，９２に通電することで、第１集合管５４Ａ，５５Ａを閉止し、気筒＃４，＃５，＃７，＃８からの排気ガスが第２集合管５４Ｂ，５５Ｂを通って第１集合管５４Ａ，５５Ａの上流側へ流動するのを阻止する。

ここで、ＥＣＵ６８による電磁弁９１，９２の開閉制御について説明する。図７−１に示すように、例えば、左バンク１２の第１気筒＃１にて、吸気タイミングが進角されると共に排気タイミングが進角されることで、クランク角度360°CAの近傍に排気行程と吸気行程との一部が重なるオーバーラップ期間ＯＬが発生する。一方、第７気筒＃７にて、第１気筒＃１の吸気行程より遅いタイミングで排気行程が開始される。この場合、このクランク角度360°CAの近傍で、第１気筒＃１のオーバーラップ期間ＯＬと第７気筒＃７の排気行程は、制御期間Ｔ₁で重なる。従って、ＥＣＵ６８は、少なくともこの制御期間Ｔ₁だけ電磁弁９１に通電して第１集合管５４Ａを閉止することで、第７気筒＃７の排気脈動が第１気筒＃１の内部ＥＧＲ量に悪影響を与えることを防止することができる。

また、図７−２に示すように、同様に、左バンク１２の第１気筒＃１にて、吸気タイミングが進角されると共に排気タイミングが進角されることで、クランク角度360°CAの近傍に排気行程と吸気行程との一部が重なるオーバーラップ期間ＯＬが発生する。一方、第７気筒＃７にて、第１気筒＃１の吸気行程より早いタイミングで排気行程が開始される。この場合、このクランク角度360°CAの近傍で、第１気筒＃１のオーバーラップ期間ＯＬと第７気筒＃７の排気行程は、オーバーラップ期間ＯＬと同じ制御期間Ｔ₂で重なる。従って、ＥＣＵ６８は、少なくともこの制御期間Ｔ₂（オーバーラップ期間ＯＬ）だけ電磁弁９１に通電して第１集合管５４Ａを閉止することで、第７気筒＃７の排気脈動が第１気筒＃１の内部ＥＧＲ量に悪影響を与えることを防止することができる。

なお、上述した説明では、第１気筒＃１のオーバーラップ期間ＯＬと第７気筒＃７の排気行程が重なる制御期間Ｔ₂，Ｔ₂だけ電磁弁９１を閉止するようにしたが、制御誤差等を考慮して吸気上死点位置近傍で第１集合管５４Ａを閉止するようにすることが望ましい。また、ここでは、第１気筒＃１と第７気筒＃７との関係において、電磁弁９１の開閉制御について説明したが、排気脈動が作用する他の気筒についても同様に行うものである。そして、吸気上死点位置近傍で電磁弁９１，９２により第１集合管５４Ａ，５５Ａを閉止すると、気筒＃１，＃２，＃３，＃６から第１集合管５４Ａ，５５Ａへの排気ガスの流れも阻止することとなるが、吸気上死点位置近傍では、気筒＃１，＃２，＃３，＃６からの排気ガスの排出はほとんどなく、排気抵抗となることはない。

従って、左バンク１２にて、第１気筒＃１及び第３気筒＃３におけるオーバーラップ期間に、第７気筒＃７及び第５気筒＃５の排気行程が重なり、この第７気筒＃７及び第５気筒＃５で発生した排気脈動が分岐管５４ｃ，５４ｄ及び第２集合管５４Ｂから第１集合管５４Ａに伝達されるが、この第１集合管５４Ａに設けられた電磁弁９１を第１気筒＃１及び第３気筒＃３の吸気上死点位置近傍で閉止するため、この排気脈動が第１集合管５４Ａを通して第１気筒＃１及び第３気筒＃３の分岐管５４ａ，５４ｂに伝達されることはない。その結果、第１気筒＃１及び第３気筒＃３にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、左バンク１２の各気筒における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。

同様に、右バンク１３にて、第２気筒＃２及び第６気筒＃６におけるオーバーラップ期間に、第８気筒＃８及び第４気筒＃４の排気行程が重なり、この第８気筒＃８及び第４気筒＃４で発生した排気脈動が分岐管５５ｂ，５５ｄ及び第２集合管５５Ｂから第１集合管５５Ａに伝達されるが、この第１集合管５５Ａに設けられた電磁弁９２を第２気筒＃２及び第６気筒＃６の吸気上死点位置近傍で閉止するため、この第１集合管５５Ａを通して第２気筒＃２及び第６気筒＃６の分岐管５５ａ，５５ｃに伝達されることはない。その結果、第２気筒＃２及び第６気筒＃６にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、右バンク１３の各気筒における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。

このように実施例２の内燃機関にあっては、Ｖ型８気筒エンジンにて、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６のオーバーラップ期間に、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気行程が重なるとき、この第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系から第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系への排気脈動の伝達を抑制するため、第１集合管５４Ａ，５４Ｂに第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の吸気上死点位置近傍で閉止する電磁弁９１，９２を設けている。

従って、気筒＃１，＃２，＃３，＃６におけるオーバーラップ期間に、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の排気行程が重なり、この気筒＃４，＃５，＃７，＃８で発生した排気脈動が第２集合管５４Ｂ，５５Ｂから第１集合管５４Ａ，５５Ａに伝達されるが、この第１集合管５４Ａ，５５Ａに電磁弁９１，９２を設けて気筒＃１，＃２，＃３，＃６の吸気上死点位置近傍で閉止するため、排気脈動がこの第１集合管５４Ａ，５５Ａを通して気筒＃１，＃２，＃３，＃６に伝達されることはない。そのため、各気筒＃１，＃２，＃３，＃６にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、全てのバンク１２，１３の各気筒＃１〜＃８における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。その結果、気筒間の燃焼のばらつきを抑制することができると共に、出力トルクの変動を抑制することができ、また、オーバーラップによる燃費の改善や排気ガス性能の向上を適正に図ることができる。

なお、この実施例２にて、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系と第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系との間の第１集合管５４Ａ，５５Ａに電磁弁９１，９２を設けたが、この位置に限定されるものではない。例えば、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃに電磁弁を設けても良い。

図８は、本発明の実施例３に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンの概略平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３のＶ型８気筒エンジンにおいて、図８に示すように、各バンク１２，１３にて、第１の気筒としての第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６のオーバーラップ期間に、第２の気筒としての第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気行程が重なるとき、この第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系から第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系への排気脈動の伝達を抑制（排気ガス制御手段）可能としている。そして、この実施例３では、排気ガス制御手段として、左バンク１２に連結された排気マニホールド５４にて、第１気筒＃１及び第３気筒＃３の各排気通路に電磁弁９３，９４が設けられると共に、右バンク１３に連結された排気マニホールド５５にて、第２気筒＃２及び第６気筒＃６の排気通路に電磁弁９５，９６が設けられており、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の吸気上死点位置近傍で排気通路を閉止するようにしている。

具体的に説明すると、左バンク１２の排気マニホールド５４にて、第１気筒＃１の排気ポート２６ａに連結された分岐管５４ａと、第３気筒＃３の排気ポート２６ｂに連結されたと、第５気筒＃５の排気ポート２６ｃに連結された分岐管５４ｃと、第７気筒＃７の排気ポート２６ｄに連結された分岐管５４ｄとが集合して連結管５８に連結されている。そして、第１気筒＃１の分岐管５４ａと第３気筒＃３の分岐管５４ｂに電磁弁９３，９４が設けられている。また、右バンク１３の排気マニホールド５５にて、第２気筒＃２の排気ポート２７ａに連結された分岐管５５ａと、第４気筒＃４の排気ポート２７ｂに連結された分岐管５５ｂと、第６気筒＃６の排気ポート２７ｃに連結された分岐管５５ｃと、第８気筒＃８の排気ポート２７ｄに連結された分岐管５５ｄとが集合して連結管５８に連結されている。そして、第２気筒＃２の分岐管５５ａと第６気筒＃６の分岐管５５ｃに電磁弁９５，９６が設けられている。この電磁弁９３〜９６は常時開放弁であり、ＥＣＵ６８からの信号により通電して閉止することができる。

そして、この電磁弁９３〜９６の開放時には、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の排気ガスが連結管５８へ流動可能である。一方、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の吸気上死点（ＴＤＣ）位置近傍で電磁弁９３〜９６に通電することで、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の各分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃを閉止し、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の排気ガスが各分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃを通って気筒＃１，＃２，＃３，＃６へ流動するのを阻止する。

従って、左バンク１２にて、第１気筒＃１及び第３気筒＃３におけるオーバーラップ期間に、第７気筒＃７及び第５気筒＃５の排気行程が重なり、この第７気筒＃７及び第５気筒＃５で発生した排気脈動が分岐管５４ｃ，５４ｄから気筒＃１，＃３側に伝達されるが、分岐管５４ａ，５４ｂに設けられた電磁弁９３，９４を第１気筒＃１及び第３気筒＃３の吸気上死点位置近傍で閉止するため、この排気脈動が第１気筒＃１及び第３気筒＃３に伝達されることはない。その結果、第１気筒＃１及び第３気筒＃３にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、左バンク１２の各気筒における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。

同様に、右バンク１３にて、第２気筒＃２及び第６気筒＃６におけるオーバーラップ期間に、第８気筒＃８及び第４気筒＃４の排気行程が重なり、この第８気筒＃８及び第４気筒＃４で発生した排気脈動が分岐管５５ｂ，５５ｄから気筒＃２，＃６側に伝達されるが、分岐管５５ａ，５５ｃに設けられた電磁弁９５，９６を第２気筒＃２及び第６気筒＃６の吸気上死点位置近傍で閉止するため、この排気脈動が第２気筒＃２及び第６気筒＃６に伝達されることはない。その結果、第２気筒＃２及び第６気筒＃６にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、右バンク１３の各気筒における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。

このように実施例３の内燃機関にあっては、Ｖ型８気筒エンジンにて、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６のオーバーラップ期間に、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気行程が重なるとき、この第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系から第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系への排気脈動の伝達を抑制するため、排気マニホールド５４，５５の分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃに第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の吸気上死点位置近傍で閉止する電磁弁９３，９４，９５，９６を設けている。

従って、気筒＃１，＃２，＃３，＃６におけるオーバーラップ期間に、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の排気行程が重なり、この気筒＃４，＃５，＃７，＃８で発生した排気脈動が排気マニホールド５４，５５を通して気筒＃１，＃２，＃３，＃６側に伝達されるが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃに電磁弁９３，９４，９５，９６を設けて気筒＃１，＃２，＃３，＃６の吸気上死点位置近傍で閉止するため、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の排気脈動が気筒＃１，＃２，＃３，＃６に伝達されることはない。そのため、各気筒＃１，＃２，＃３，＃６にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、全てのバンク１２，１３の各気筒＃１〜＃８における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。その結果、気筒間の燃焼のばらつきを抑制することができると共に、出力トルクの変動を抑制することができ、また、オーバーラップによる燃費の改善や排気ガス性能の向上を適正に図ることができる。

図９は、本発明の実施例４に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンの概略平面図、図１０は、実施例４のＶ型８気筒エンジンの縦断面図、図１１は、実施例４のＶ型８気筒エンジンにおける開閉弁の開閉制御のタイムチャートである。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例４のＶ型８気筒エンジンにおいて、図９及び図１０に示すように、各バンク１２，１３にて、第１の気筒としての第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６のオーバーラップ期間に、第２の気筒としての第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気行程が重なるとき、この第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系から第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系への排気脈動の伝達を抑制（排気ガス制御手段）可能としている。そして、この実施例４では、排気ガス制御手段として、左バンク１２に連結された排気マニホールド５４にて、第１気筒＃１及び第３気筒＃３の各排気通路に開閉弁１０１，１０２が設けられると共に、右バンク１３に連結された排気マニホールド５５にて、第２気筒＃２及び第６気筒＃６の排気通路に開閉弁１０３，１０４が設けられており、各開閉弁１０１〜１０４をクランクシャフトの回転に同期して開閉可能とすることで、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の吸気上死点位置近傍で排気通路を閉止するようにしている。

具体的に説明すると、左バンク１２の排気マニホールド５４にて、第１気筒＃１の分岐管５４ａと第３気筒＃３の分岐管５４ｂに開閉弁１０１，１０２が設けられている。また、右バンク１３の排気マニホールド５５にて、第２気筒＃２の分岐管５５ａと第６気筒＃６の分岐管５５ｃに開閉弁１０３，１０４が設けられている。この開閉弁１０１〜１０４はクランクシャフトの回転に同期して回転して各分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃを開閉可能となっている。

即ち、第１気筒＃１について説明すると、図１１に示すように、開閉弁１０１は、クランクシャフトの１回転（３６０°）で１回転するものであり、吸気上死点（ＴＤＣ）位置近傍と圧縮上死点（ＴＤＣ）位置近傍で分岐管５４ａを閉止する。そのため、第１気筒＃１のオーバーラップ期間（排気弁及び吸気弁の開放時期）に第７気筒＃７の排気行程（排気弁の開放時期）が重なったときに、開閉弁１０１が分岐管５４ａを閉止することとなり、第７気筒＃７で発生した排気脈動が第１気筒＃１に伝達されるのを防止している。

従って、左バンク１２にて、第１気筒＃１及び第３気筒＃３におけるオーバーラップ期間に、第７気筒＃７及び第５気筒＃５の排気行程が重なり、この第７気筒＃７及び第５気筒＃５で発生した排気脈動が分岐管５４ｃ，５４ｄから気筒＃１，＃３側に伝達されるが、分岐管５４ａ，５４ｂに設けられた開閉弁１０１，１０２が第１気筒＃１及び第３気筒＃３の吸気上死点位置近傍で閉止するため、この排気脈動が第１気筒＃１及び第３気筒＃３に伝達されることはない。その結果、第１気筒＃１及び第３気筒＃３にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、左バンク１２の各気筒における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。

同様に、右バンク１３にて、第２気筒＃２及び第６気筒＃６におけるオーバーラップ期間に、第８気筒＃８及び第４気筒＃４の排気行程が重なり、この第８気筒＃８及び第４気筒＃４で発生した排気脈動が分岐管５５ｂ，５５ｄから気筒＃２，＃６側に伝達されるが、分岐管５５ａ，５５ｃに設けられた開閉弁１０３，１０４が第２気筒＃２及び第６気筒＃６の吸気上死点位置近傍で閉止するため、この排気脈動が第２気筒＃２及び第６気筒＃６に伝達されることはない。その結果、第２気筒＃２及び第６気筒＃６にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、右バンク１３の各気筒における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。

このように実施例４の内燃機関にあっては、Ｖ型８気筒エンジンにて、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６のオーバーラップ期間に、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気行程が重なるとき、この第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の排気系から第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の排気系への排気脈動の伝達を抑制するため、排気マニホールド５４，５５の分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃにクランクシャフトの回転に同期すると共に、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６の吸気上死点位置近傍で閉止する開閉弁１０１，１０２，１０３，１０４を設けている。

従って、気筒＃１，＃２，＃３，＃６におけるオーバーラップ期間に、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の排気行程が重なり、この気筒＃４，＃５，＃７，＃８で発生した排気脈動が排気マニホールド５４，５５を通して気筒＃１，＃２，＃３，＃６側に伝達されるが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃにクランクシャフトの回転に同期する開閉弁１０１〜１０４を設けて気筒＃１，＃２，＃３，＃６の吸気上死点位置近傍で閉止するため、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の排気脈動が気筒＃１，＃２，＃３，＃６に伝達されることはない。そのため、各気筒＃１，＃２，＃３，＃６にて、排気脈動により内部ＥＧＲ量が増加されることはなく、全てのバンク１２，１３の各気筒＃１〜＃８における内部ＥＧＲ量がほぼ均一状態となる。その結果、気筒間の燃焼のばらつきを抑制することができると共に、出力トルクの変動を抑制することができ、また、オーバーラップによる燃費の改善や排気ガス性能の向上を適正に図ることができる。

また、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の吸気上死点位置近傍で分岐管５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｃを閉止する開閉弁１０１〜１０４をクランクシャフトの回転に同期するようにしたことで、この開閉弁１０１〜１０４を別途開閉制御する必要はなく、制御の簡素化を図ることができる。

なお、この実施例４では、開閉弁１０１〜１０４を、クランクシャフトの１回転（３６０°）で１回転するものとし、吸気上死点（ＴＤＣ）位置近傍と圧縮上死点（ＴＤＣ）位置近傍で閉止するようにしたが、クランクシャフトの２回転（７２０°）、つまり、エンジンの１サイクルで１回転するものとし、吸気上死点（ＴＤＣ）位置近傍だけで閉止するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、排気系の配管構成を、実施例１、２では、左右バンク１２，１３にて、２つの気筒を集合させてから４つの気筒を集合させるものとし、実施例３、４では、左右バンク１２，１３にて、直接４つの気筒を集合させるものとしたが、いずれの構成であってもよい。

更に、上述した各実施例では、各気筒の点火順序を、第１気筒＃１、第８気筒＃８、第７気筒＃７、第３気筒＃３、第６気筒＃６、第５気筒＃５、第４気筒＃４、第２気筒＃２としたが、この順序に限るものではなく、各バンク１２，１３の気筒がそれぞれ不等間隔で点火・爆発するようになっていればよいものである。また、上述の各実施例にて、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内噴射式内燃機関としたが、燃料を吸気系に噴射するポート噴射式内燃機関であっても良い。更に、本発明の機関をＶ型８気筒エンジンとして説明したが、気筒数はこれに限るものではない。

以上のように、本発明にかかる内燃機関は、第１の気筒のオーバーラップ期間に第２の気筒の排気行程が重なるとき、第２の気筒の排気系から第１の気筒の排気系への排気脈動の伝達を抑制するようにしたものであり、不等間隔点火・爆発式の内燃機関に有用である。

本発明の実施例１に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンの概略平面図である。実施例１のＶ型８気筒エンジンの概略構成図である。実施例１のＶ型８気筒エンジンの排気系に設けられた一方向弁の概略図である。実施例１のＶ型８気筒エンジンの排気系に設けられた一方向弁の概略図である。実施例１のＶ型８気筒エンジンにおける吸気弁及び排気弁の開放時期を表すタイムチャートである。本発明の実施例２に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンの概略平面図である。実施例２のＶ型８気筒エンジンにおける電磁弁の開閉制御のタイムチャートである。実施例２のＶ型８気筒エンジンにおける電磁弁の開閉制御のタイムチャートである。本発明の実施例３に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンの概略平面図である。本発明の実施例４に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンの概略平面図である。実施例４のＶ型８気筒エンジンの縦断面図である。実施例４のＶ型８気筒エンジンにおける開閉弁の開閉制御のタイムチャートである。

符号の説明

１２，１３バンク
２２，２３燃焼室
２４，２５吸気ポート
２６，２６ａ〜２６ｄ，２７，２７ａ〜２７ｄ排気ポート
２８，２９吸気弁
３０，３１排気弁
３６，３７吸気カム
３８，３９排気カム
４０，４１吸気可変動弁機構
４２，４３排気可変動弁機構
５４，５５排気マニホールド
６１，６２インジェクタ
６６，６７点火プラグ
６８電子制御ユニット、ＥＣＵ
８１，８２一方向弁（排気ガス制御手段）
９１，９２，９３，９４，９５，９６電磁弁（排気ガス制御手段）
１０１，１０２，１０３，１０４開閉弁（排気ガス制御手段）
＃１，＃２，＃３，＃６気筒（第１の気筒）
＃４，＃５，＃７，＃８気筒（第２の気筒）

Claims

複数の気筒が左右のバンクに分けて配列されて該各バンクの気筒が不等間隔で点火されると共に、各気筒における排気弁の開放期間と吸気弁の開放期間とがオーバーラップする期間を有する内燃機関において、前記各バンクにて、第１の気筒の前記オーバーラップ期間に第２の気筒の排気行程が重なるとき、前記第２の気筒の排気系から前記第１の気筒の排気系への排気脈動の伝達を抑制する排気ガス制御手段を設け、
前記排気ガス制御手段は、前記第１の気筒と前記第２の気筒とを連結する排気通路に設けられ、クランクシャフトの回転に同期して前記排気通路を開閉可能な開閉弁であり、該開閉弁は前記第１の気筒の吸気上死点位置近傍で前記排気通路を閉止することを特徴とする内燃機関。
請求項１に記載の内燃機関において、前記開閉弁は、前記第１の気筒と前記第２の気筒とを連結する排気通路に設けられた一方向弁であることを特徴とする内燃機関。
請求項１に記載の内燃機関において、前記開閉弁は、前記第１の気筒と前記第２の気筒とを連結する排気通路に設けられた電磁弁であることを特徴とする内燃機関。
請求項３に記載の内燃機関において、前記排気ガス制御手段は、前記第１の気筒の吸気弁の開放時から排気弁の閉止時までの第１の期間と、前記第２の気筒の排気弁の開放時から前記第１の気筒の排気弁の閉止時までの第２の期間のうちの少なくとも短い期間の方だけ前記電磁弁により前記排気通路を閉止することを特徴とする内燃機関。
請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関において、前記開閉弁は、前記第１の気筒の排気ガス出口部に設けられたことを特徴とする内燃機関。