JP4661511B2 - エンジン - Google Patents

Description

本発明は、エンジンに関し、特に、一本のカムシャフトにより複数の異なる間隔で吸気バルブが動作されるエンジンに関する。

Ｖ型８気筒エンジンにおけるクランクシャフトには、クランクピンを１８０度間隔で配置したシングルプレーンと、９０度間隔で配置したダブルプレーン（デュアルプレーンともいう）とがある。バンク角が９０度のＶ型８気筒エンジンにおいて、クランクピンがシングルプレーンで配置されたクランクシャフトを用いた場合、左右のバンクを交互に点火することができる。この場合、各バンクに設けられた４つのシリンダが等間隔（クランク角で１８０°の間隔）で点火されるため、排気の脈動が略一定である。そのため、排気の脈動が出力（吸入される空気量）に与える悪影響を抑制し易い。そのため、シングルプレーンのクランクシャフトは、出力を重視した車両において特に用いられる。一方、クランクピンがダブルプレーンで配置されたクランクシャフトを用いた場合、クランクピンの配置バランスがよいため、クランクシャフトの振動が少ない。そのため、ダブルプレーンのクランクシャフトは、乗り心地を重視した車両において特に用いられる。しかしながら、ダブルプレーンのクランクシャフトを用いた場合、左右のバンクを交互に点火できずに一方のバンクで点火が連続する場合がある。そのため、各バンクにおいて、シリンダの点火間隔を、全て同じにすることができず、排気の脈動が一定ではない。したがって、排気の脈動が出力（吸入される空気量）に与える悪影響を抑制し難い。たとえば、複数の気筒のうちの一部の気筒のみが排気の脈動の影響を受けて、気筒内に吸入される空気（新気）が減少し得る。この場合、エンジン全体としても出力が低下することになる。そこで、各気筒において吸入される空気量のばらつきに起因する出力低下を抑制する技術が提案されている。

特開２００３−５６３７４号公報（特許文献１）に記載のエンジンの可変動弁制御装置は、気筒毎に吸・排気弁のバルブ特性を独立に制御可能であり、気筒群に１本の排気管が接続され、かつ、気筒群内で各気筒間の燃焼間隔が相違するエンジンにおいて、各気筒間の燃焼間隔が相違する気筒群で、他の気筒に比較して吸入効率が劣る気筒の吸気弁または排気弁の少なくとも一方のバルブ特性を、吸入効率を高める方向に変化させる。少なくとも１つの気筒群で、吸入効率の劣る気筒の吸気弁閉時期が、吸入空気量が増大するように補正される。吸気弁および排気弁は、電磁動弁装置により駆動される。閉弁用電磁石および開弁用電磁石に通電して励磁したり、通電を停止したりすることにより、吸気弁および排気弁の開閉制御が行なわれる。

この公報に記載の可変動弁制御装置によれば、吸気慣性により吸入ガス総量が最大となる吸気弁閉時期は下死点後所定量遅角された位置にある。そこで、吸入ガス総量が最大となる時期に近づける方向に吸気弁閉時期を補正することにより、吸入ガス総量を増大させ、吸入効率が劣る気筒の吸入効率を他の気筒と同等に高めることができる。これにより、エンジン全体のポテンシャルを高めることができる。
特開２００３−５６３７４号公報

ところで、気筒に吸入される空気量は、排気の脈動以外の影響も受け得る。各バンクにおける点火間隔が等間隔ではないＶ型８気筒エンジンにおいては、各気筒に設けられた吸気バルブの開閉タイミング（開閉するクランク角）も等間隔ではない。そのため、いずれかの吸気バルブが閉動作中である場合に同じバンクの他の吸気バルブが開動作される場合がある一方、そのようなことがない場合もある。このとき、各吸気バルブを同一のカムシャフトで動作させていれば、一部の気筒のみにおいて、吸気バルブが閉じるタイミング（クランク角）が遅くなる。これは、吸気バルブを開動作させるためにカムシャフトの回転に必要なトルクが高くなって回転速度が低下するからである。吸気バルブの閉じタイミングが遅くなると、ピストンの上昇に伴なって気筒から吸気通路内に押し戻される空気量が増え、結果として気筒内に吸入される空気量が減る。そのため、吸入される空気量が気筒間で不均一になる。しかしながら、特開２００３−５６３７４号公報に記載のエンジンの可変動弁制御装置は、吸気バルブを電磁力により動作させるものであるため、カムシャフトを有していない。そのため、カムシャフトの回転速度が低下するということが何等考慮されていない。したがって、カムシャフトを備えたエンジンに、特開２００３−５６３７４号公報に記載のエンジンの可変動弁制御装置を適用して、吸入ガス総量が最大となる時期に近づける方向に吸気弁閉時期を補正したとしても、そのような時期に吸気弁を閉じることができない。よって、吸入される空気量の減少を抑制することはできない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、カムシャフトの回転速度が低下することによる空気量の減少を抑制することができるエンジンを提供することである。

第１の発明に係るエンジンは、複数の気筒と、各気筒に設けられた吸気バルブと、予め定められた順序に従って、各吸気バルブを動作させるカムシャフトとを含む。カムシャフトは、複数の吸気バルブのうちの少なくとも一個の吸気バルブの閉動作中に、他の吸気バルブの開動作が開始されることにより回転速度が変動する。各吸気バルブは、閉動作中におけるカムシャフトの回転速度に応じた特性を有するように動作される。

第１の発明によると、各気筒のそれぞれに設けられた吸気バルブは、予め定められた順序に従って、カムシャフトにより動作される。このカムシャフトは、複数の吸気バルブのうちの一部の吸気バルブの閉動作中に、他のいずれかの吸気バルブの開動作を開始させることにより回転速度が変動する。吸気バルブが閉動作中である場合に他の吸気バルブが開動作されると、カムシャフトの回転抵抗が高くなって回転速度が遅くなる。そのため、一部の気筒のみにおいて閉動作中の吸気バルブの閉じタイミングが遅くなる。閉動作中の吸気バルブの閉じタイミングが遅くなると、ピストンの上昇により気筒から吸気通路内に押し戻される空気量が増え、結果として気筒内に吸入される空気量が減る。そのため、吸入される空気量が気筒間で不均一になる。そこで、各吸気バルブは、閉動作中におけるカムシャフトの回転速度に応じた特性を有するように動作される。たとえば、各吸気バルブは、閉動作中におけるカムシャフトの回転速度が遅いほど、より進角側のクランク角で閉じられるという特性を有するように動作される。これにより、カムシャフトの回転速度が遅くなる分だけ相殺するように吸気バルブを早めに閉じ、実際に吸気バルブが閉じられるタイミングが遅くなることを抑制することができる。そのため、カムシャフトの回転速度が低下することによる空気量の減少を抑制することができるエンジンを提供することができる。

第２の発明に係るエンジンにおいては、第１の発明の構成に加え、特性は、閉動作中におけるカムシャフトの回転速度が遅いほど、より進角側のクランク角で閉じられるという特性である。

第２の発明によると、吸気バルブのうち、閉動作中におけるカムシャフトの回転速度が遅い吸気バルブは、閉動作中におけるカムシャフトの回転速度が速い吸気バルブよりも、より進角側のクランク角で閉じられる。これにより、カムシャフトの回転速度が遅くなる分だけ相殺するように吸気バルブを早めに閉じ、実際に吸気バルブが閉じられるタイミングが遅くなることを抑制することができる。そのため、カムシャフトの回転速度が低下することによる空気量の減少を抑制することができる。

第３の発明に係るエンジンは、第１または２の発明の構成に加え、各吸気バルブの特性に応じて動作されるように、各気筒に設けられた排気バルブをさらに含む。

第３の発明によると、各気筒に設けられた排気バルブは、各吸気バルブの特性に応じて動作される。たとえば、排気バルブは、同じ気筒に設けられた吸気バルブが閉じられるクランク角が進角側であるほど、より進角側のクランク角で開かれる。これにより、吸気バルブおよび排気バルブがともに開いているオーバーラップ期間を、気筒間で同等にすることができる。そのため、吸入される空気量を気筒間で同等にすることができる。

第４の発明に係るエンジンにおいては、第３の発明の構成に加え、排気バルブは、同じ気筒に設けられた吸気バルブが閉じられるクランク角が進角側であるほど、より進角側のクランク角で開かれる。

第４の発明によると、各気筒に設けられた排気バルブは、同じ気筒に設けられた吸気バルブが閉じられるクランク角が進角側であるほど、より進角側のクランク角で開かれる。これにより、吸気バルブおよび排気バルブがともに開いているオーバーラップ期間を、気筒間で同等にすることができる。そのため、吸入される空気量を気筒間で同等にすることができる。

第５の発明に係るエンジンにおいては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加え、エンジンはＶ型８気筒エンジンである。カムシャフトは、一方のバンクにおいて、クランク角で９０度、１８０度および２７０度の間隔で各吸気バルブを動作させる。

第５の発明によると、一方のバンクにおいて、クランク角で９０度、１８０度および２７０度の間隔で各吸気バルブが動作されるＶ型８気筒エンジンに吸入される空気量の減少を抑制することができる。

第６の発明に係るエンジンは、複数の気筒と、各前記気筒に設けられた吸気バルブと、予め定められた順序に従って、各前記吸気バルブを動作させるカムシャフトとを含むエンジンである。カムシャフトは、複数の吸気バルブのうちの少なくとも一個の吸気バルブの閉動作中に、他の吸気バルブの開動作を開始させる。カムシャフトに設けられる複数のカムは、各吸気バルブが閉じるタイミングの差が予め定められた範囲内になるように、クランク角で９０度の整数倍とは異なる間隔で設けられる。

第６の発明によると、各気筒のそれぞれに設けられた吸気バルブは、予め定められた順序に従って、カムシャフトにより動作される。このカムシャフトは、複数の吸気バルブのうちの一部の吸気バルブの閉動作中に、他のいずれかの吸気バルブの開動作を開始させる。吸気バルブが閉動作中である場合に他の吸気バルブが開動作されると、カムシャフトの回転抵抗が高くなって回転速度が遅くなる。そのため、一部の気筒のみにおいて閉動作中の吸気バルブの閉じタイミングが遅くなる。閉動作中の吸気バルブの閉じタイミングが遅くなると、ピストンの上昇により気筒から吸気通路内に押し戻される空気量が増え、結果として気筒内に吸入される空気量が減る。そのため、吸入される空気量が気筒間で不均一になる。このような傾向は、特に、ダブルプレーンのクランクシャフトを有するＶ型８気筒エンジンにおいて、カムシャフトのカム（カムのノーズ）をクランク角で９０度の整数倍（９０度、１８０度、２７０度）の間隔で設けた場合に現れる。そこで、カムシャフトに設けられる複数のカムは、各吸気バルブが閉じるタイミング（クランク角）の差が予め定められた範囲内になるように、クランク角で９０度の整数倍とは異なる間隔で設けられる。これにより、カムシャフトの回転速度が遅くなる分だけ相殺するように吸気バルブを早めに閉じ、実際に各吸気バルブが閉じるクランク角を、略一定にすることができる。そのため、カムシャフトの回転速度が低下することによる空気量の減少を抑制することができるエンジンを提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るエンジンを透視して示す斜視図である。エンジン１００は、Ｖ字状に配置された左バンク１１０および右バンク１２０を備えるＶ型８気筒エンジンである。なお、本実施の形態に係るエンジン１００はＶ型８気筒エンジンとして説明するが、Ｖ型８気筒エンジン以外のエンジンであってもよい。

左バンク１１０および右バンク１２０の各々には、４つのシリンダが設けられており、各シリンダには、シリンダ内を往復運動するピストン８１０が装填されている。ピストン８１０は、コネクティングロッド８２０を介して、エンジン１００の出力軸であるクランクシャフト８３０に連結されている。このクランクシャフト８３０は、ダブルプレーンのクランクシャフトである。クランクシャフト８３０の端部には、クランクシャフトスプロケット８４０が取り付けられている。

左バンク１１０には、インテーク用カムシャフト２１０およびエキゾースト用カムシャフト３１０が配設されている。右バンク１２０には、インテーク用カムシャフト２６０およびエキゾースト用カムシャフト３６０が配設されている。インテーク用カムシャフト２１０および２６０には、適当なプロフィール曲線を持ったカム２３０が、カムシャフトの軸方向に並んで複数、形成されている。インテーク用カムシャフト２１０および２６０が回転することによって、カム２３０が、各シリンダに設けられたインテークバルブ２２０を開閉させる。

また、エキゾースト用カムシャフト３１０および３６０には、適当なプロフィール曲線を持ったカム３３０が、カムシャフトの軸方向に並んで複数、形成されている。エキゾースト用カムシャフト３１０および３６０が回転することによって、カム３３０が、各シリンダに設けられたエキゾーストバルブ３２０を開閉させる。

これらのインテーク用カムシャフトおよびエキゾースト用カムシャフトの端部には、シザーズギア８９０が設けられている。各バンクの隣り合うカムシャフト間で、シザーズギア８９０が噛み合っている。

さらに、インテーク用カムシャフト２１０および２６０の端部には、それぞれ、カムシャフトタイミングプーリ８７０および８６０が設けられている。クランクシャフトスプロケット８４０とカムシャフトタイミングプーリ８７０および８６０との間には、タイミングベルト８５０が掛け渡されている。

ピストン８１０の往復運動によりクランクシャフト８３０に出力された回転運動は、まず、タイミングベルト８５０を介してインテーク用カムシャフト２１０および２６０に伝わり、さらに、シザーズギア８９０を介してエキゾースト用カムシャフト３１０および３６０に伝わる。

図２は、エンジン１００を構成するシリンダブロック９００を示す斜視図である。シリンダブロック９００には、左バンク１１０に位置して、＃１、＃３、＃５および＃７の番号がそれぞれ割り振られたシリンダ９１０、９３０、９５０および９７０が、車両前方より車両後方に順に並んで形成されている。また、シリンダブロック９００には、右バンク１２０に位置して、＃２、＃４、＃６および＃８の番号がそれぞれ割り振られたシリンダ９２０、９４０、９６０および９８０が、車両前方より車両後方に順に並んで形成されている。

♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯５シリンダ９５０および♯７シリンダ９７０では、インテーク用カムシャフト２１０およびエキゾースト用カムシャフト３１０の回転によって、各インテークバルブ２２０および各エキゾーストバルブ３２０が開閉される。

♯２シリンダ９２０、♯４シリンダ９４０、♯６シリンダ９６０および♯８シリンダ９８０では、インテーク用カムシャフト２６０およびエキゾースト用カムシャフト３６０の回転によって、各インテークバルブ２２０および各エキゾーストバルブ３２０が開閉される。

図３は、エンジン１００に設けられたエキゾーストマニホールド１０２０および１０３０を示す斜視図である。シリンダヘッド１０１０には、左バンク１１０および右バンク１２０のそれぞれに、エキゾーストマニホールド１０２０および１０３０が取り付けられている。

つまり、左バンク１１０に配設された♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯５シリンダ９５０および♯７シリンダ９７０は、エキゾーストマニホールド１０２０を共有している。これらシリンダの排気ポートから排出された排気ガスは、エキゾーストマニホールド１０２０を通って車両外部へと送られる。

また、右バンク１２０に配設された♯２シリンダ９２０、♯４シリンダ９４０、♯６シリンダ９６０および♯８シリンダ９８０は、エキゾーストマニホールド１０３０を共有している。これらシリンダの排気ポートから排出された排気ガスは、エキゾーストマニホールド１０３０を通って車両外部へと送られる。

図４は、図１中のエンジンの点火順序を示す表である。♯１シリンダ９１０、♯８シリンダ９８０、♯７シリンダ９７０、♯３シリンダ９３０、♯６シリンダ９６０、♯５シリンダ９５０、♯４シリンダ９４０および♯２シリンダ９２０の順に点火される。各点火が行なわれる間隔は、クランク角で９０°である。

エンジン１００は、クランクシャフト８３０が２回転する間（クランク角で７２０°の間）に、吸入工程→圧縮工程→爆発工程→排気工程の４工程からなる１サイクルを完了する。このため、点火順序が２つ離れたシリンダ間、つまり、クランク角で１８０°だけ点火間隔が離れたシリンダ間では、上記の工程の１つ分のずれが生じる。

したがって、たとえば、♯１シリンダ９１０が吸気工程から圧縮工程に移る際、♯７シリンダ９７０は、排気工程から吸気工程に移る段階にある。このとき、♯１シリンダ９１０におけるインテークバルブ２２０閉動作中であるときに、♯７シリンダ９７０におけるインテークバルブ２２０が開動作を開始する。すなわち、♯１シリンダ９１０におけるインテークバルブ２２０閉動作中であるときに、インテーク用カムシャフト２１０のカム２３０が♯７シリンダ９７０におけるインテークバルブ２２０を押し下げ始める。

インテーク用カムシャフト２１０が♯７シリンダ９７０におけるインテークバルブ２２０を押し下げるため、インテーク用カムシャフト２１０を回転させるためのトルクが高くなる。

インテーク用カムシャフト２１０を回転させるためのトルクは、♯１シリンダ９１０におけるインテークバルブ２２０閉動作中であるとき以外に、図５に示すように、♯３シリンダ９３０におけるインテークバルブ２２０が閉動作中であるときに高くなる。

なお、図５において、実線は左バンクに設けられたインテーク用カムシャフト２１０を回転させるためのトルクを示す。一点鎖線は、右バンクに設けられたインテーク用カムシャフト２６０を回転させるためのトルクを示す。黒点は、各シリンダのインテークバルブ２２０が閉じられるクランク角におけるトルクを示す。

同様のことが右バンク１２０においても起こり得る。図５に示すように、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０におけるインテークバルブ２２０閉動作中であるときに、インテーク用カムシャフト２６０を回転させるためのトルクが高くなる。

インテーク用カムシャフト２１０および２６０を回転させるためのトルクが高いと、それだけインテーク用カムシャフト２１０および２６０の回転速度が低下する。そのため、♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０におけるインテークバルブ２２０が閉じるタイミング（クランク角）が、他のシリンダにおけるインテークバルブ２２０の閉じるタイミングに比べて遅くなる。

インテークバルブ２２０が閉じるタイミングが遅くなると、ピストン８１０の上昇に伴なってシリンダから吸気通路内に押し戻される空気量が減り、結果的にシリンダ内に吸入される空気量が減る。

したがって、♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０に吸入される空気量が他のシリンダに比べて少なくなる。この場合、図６に示すように、♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０の空燃比が他のシリンダの空燃比に比べて低くなる。

そこで、本実施の形態においては、♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０におけるインテークバルブ２２０が閉じられるクランク角が、他のシリンダにおけるインテークバルブ２２０が閉じられるクランク角よりも進角側に設定される。

図７は、図１中の矢印Ａに示す方向から見たインテーク用カムシャフト２１０を示す正面図である。図７において、シザーズギア８９０は省略されている。インテーク用カムシャフト２１０には、図１中のカム２３０として、カム５１０、５３０、５５０および５７０が、インテーク用カムシャフト２１０の軸方向に並んで形成されている。

カム５１０は、♯１シリンダ９１０のインテークバルブ２２０を動作させる。カム５３０は、♯３シリンダ９３０のインテークバルブ２２０を動作させる。カム５５０は、♯５シリンダ９５０のインテークバルブ２２０を動作させる。カム５７０は、♯７シリンダ９７０のインテークバルブ２２０を動作させる。

これらのカムは、それぞれ、インテーク用カムシャフト２１０の軸中心から半径方向に突出するように形成される。これらのカムは、インテーク用カムシャフト２１０の回転時、インテークバルブ２２０に設けられたバルブリフタを押し下げてバルブを開いた状態にするノーズを有する。これらのカムは、互いに同一のプロフィール形状に形成されている。

インテーク用カムシャフト２１０は、矢印２０１０に示す時計周り方向に回転し、クランクシャフト８３０が２回転する間に１回転する。♯５シリンダ９５０は、♯７シリンダ９７０に対してクランク角で２７０°遅れて点火される。そのため、カム５５０のノーズは、カム５７０のノーズに対して、遅角方向（インテーク用カムシャフト２１０が回転する矢印２０１０に示す方向の反対方向）に１３５°（＝点火間隔２７０°ＣＡ／２）ずれた位相位置に形成されている。

一方、♯１シリンダ９１０は、♯７シリンダ９７０に対してクランク角で１８０°早く点火される。そのため、♯１シリンダ９１０のインテークバルブ２２０を開閉させるカム５１０のノーズは、カム５７０のノーズに対して、進角方向（インテーク用カムシャフト２１０が回転する矢印２０１０に示す方向）に９０°ずれた位置からさらにＸ°（Ｘ＞０）だけ進角方向にずれた位相位置に形成されている。

また、♯３シリンダ９３０は、♯５シリンダ９５０に対してクランク角で１８０°早く点火される。そのため、♯３シリンダ９３０のインテークバルブ２２０を開閉させるカム５３０のノーズは、カム５５０のノーズに対して、進角方向に９０°ずれた位置からさらにＸ°だけ進角方向にずれた位相位置に形成されている。

右バンク１２０のインテーク用カムシャフト２６０は、左バンク１１０のインテーク用カムシャフト２１０と同様の形状を有する。図８に示すように、♯６シリンダ９６０のインテークバルブ２２０を開閉させるカム５６０のノーズは、♯４シリンダ９４０のインテークバルブ２２０を開閉させるカム５４０のノーズに対して、進角方向に９０°ずれた位置からさらにＸ°だけ進角方向にずれた位相位置に形成されている。

♯２シリンダ９２０のインテークバルブ２２０を開閉させるカム５２０のノーズは、♯８シリンダ９８０のインテークバルブ２２０を開閉させるカム５８０のノーズに対して、進角方向に９０°ずれた位置からさらにＸ°だけ進角方向にずれた位相位置に形成されている。

なお、カム５１０、５３０、５２０および５６０のノーズの進角量（Ｘ°）は、インテーク用カムシャフト２６０の回転速度が低下することによりインテークバルブ２２０の閉じタイミングが遅れる度合に対応した値である。

これにより、閉動作中におけるインテーク用カムシャフト２１０および２６０の回転速度が遅い♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０のインテークバルブ２２０が、他のシリンダのインテークバルブ２２０よりも進角側のクランク角で閉じられる。そのため、インテーク用カムシャフト２１０および２６０の回転速度が遅くなっても、インテークバルブ２２０が閉じられるタイミングが遅れた分を相殺するように、インテークバルブ２２０が閉じるタイミングを早くすることができる。その結果、♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０におけるインテークバルブ２２０が閉じるタイミング遅くなることを抑制することができる。すなわち、各シリンダにおけるインテークバルブ２２０が閉じるタイミングの差を予め定められた範囲内にして、インテークバルブ２２０が閉じるタイミングが略一定にすることができる。

以上のように、本実施の形態に係るエンジンの♯１シリンダ、♯３シリンダ、♯２シリンダおよび♯６シリンダにおけるインテークバルブは、他のシリンダにおけるインテークバルブに比べて、進角側のクランク角で閉じられる。これにより、インテークバルブが閉動作中においてインテーク用カムシャフトの回転速度が遅くなっても、遅れた分に対応するクランク角だけインテークバルブが閉じるタイミングを早くすることができる。そのため、インテークバルブが閉じるタイミングが遅くなることを抑制することができる。その結果、一部のシリンダにおいて吸入される空気量が減少することを抑制して、吸入される空気量をシリンダ間で同等にすることができる。

なお、カムの位置をＸ°だけ進角側に設定する代わりに、ＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構を設け、♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０におけるインテークバルブ２２０の閉じタイミングをＸ°（クランク角で２×Ｘ°）だけ進角側に変更するようにしてもよい。

さらに、♯１シリンダ９１０、♯８シリンダ９８０、♯４シリンダ９４０、♯３シリンダ９３０、♯６シリンダ９６０、♯５シリンダ９５０、♯７シリンダ９７０および♯２シリンダ９２０の順に点火を行なうようにしてもよい。

この場合、♯３シリンダ９３０、♯７シリンダ９７０、♯２シリンダ９２０および♯４シリンダ９４０におけるインテークバルブ２２０の閉じタイミングをＸ°だけ進角側にするようにしてもよい。

さらに、インテークバルブ２２０の閉じタイミングをＸ°（クランク角で２×Ｘ°）だけ進角側にする代わりに、インテークバルブ２２０のリフト量を小さくするようにしてもよい。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、インテークバルブが閉じられるクランク角に加えて、エキゾーストバルブが開かれるクランク角がＸ°分だけ進角側にされる点で前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図９を参照して、本実施の形態に係るエキゾースト用カムシャフト３１０について説明する。図９は、図１中の矢印Ｂに示す方向から見たエキゾースト用カムシャフト３１０を示す正面図である。図９において、シザーズギア８９０は省略されている。

エキゾースト用カムシャフト３１０には、図１中のカム３３０として、カム６１０、６３０、６５０および６７０が、カムシャフトの軸方向に並んで形成されている。カム６１０は、♯１シリンダ９１０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させる。カム６３０は、♯３シリンダ９３０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させる。カム６５０は、♯５シリンダ９５０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させる。カム６７０は、♯７シリンダ９７０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させる。

これらのカムは、それぞれ、エキゾースト用カムシャフト３１０の軸中心から半径方向に突出するように形成され、エキゾースト用カムシャフト３１０の回転時、エキゾーストバルブ３２０に設けられたバルブリフタを押し下げてバルブを開いた状態にするノーズを有する。これらのカムは、互いに同一のプロフィール形状に形成されている。

エキゾースト用カムシャフト３１０は、矢印２０２０に示す反時計周り方向に回転し、クランクシャフト８３０が２回転する間に１回転する。♯１シリンダ９１０は、♯３シリンダ９３０に対してクランク角で２７０°早く点火される。そのため、カム６３０のノーズは、カム６１０のノーズに対して、遅角方向（エキゾースト用カムシャフト３１０が回転する矢印２０２０に示す方向の反対方向）に１３５°（＝点火間隔２７０°ＣＡ／２）ずれた位相位置に形成されている。

一方、♯１シリンダ９１０は、♯７シリンダ９７０に対してクランク角で１８０°早く点火される。そのため、♯１シリンダ９１０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させるカム６１０のノーズは、カム６７０のノーズに対して、進角方向に９０°ずれた位置からさらにＸ°だけ進角方向にずれた位相位置に形成されている。

また、♯３シリンダ９３０は、♯５シリンダ９５０に対してクランク角で１８０°早く点火される。そのため、♯３シリンダ９３０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させるカム６３０のノーズは、カム６５０のノーズに対して、進角方向に９０°ずれた位置からさらにＸ°だけ進角方向にずれた位相位置に形成されている。

右バンク１２０のエキゾースト用カムシャフト３６０についても、左バンク１１０のエキゾースト用カムシャフト３１０と同様の形状を有する。図１０に示すように、♯６シリンダ９６０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させるカム６６０のノーズは、♯４シリンダ９４０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させるカム６４０のノーズに対して、進角方向に９０°ずれた位置からさらにＸ°だけ進角方向にずれた位相位置に形成されている。

♯２シリンダ９２０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させるカム６２０のノーズは、♯８シリンダ９８０のエキゾーストバルブ３２０を開閉させるカム６８０のノーズに対して、進角方向に９０°ずれた位置からさらにＸ°だけ進角方向にずれた位相位置に形成されている。

これにより、♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０において、エキゾーストバルブ３２０が開かれるタイミングを早めることができる。そのため、インテークバルブ２２０とエキゾーストバルブ３２０とがともに開いた状態になるオーバーラップ期間が、インテークバルブ２２０が閉じられるクランク角が進角側にされることにより長くなることを抑制することができる。その結果、シリンダ間においてオーバーラップ期間を同様にして、吸入される空気量を同等にすることができる。

以上のように、本実施の形態に係るエンジンの♯１シリンダ、♯３シリンダ、♯２シリンダおよび♯６シリンダにおけるエキゾーストバルブは、他のシリンダにおけるエキゾーストバルブに比べて、進角側のクランク角で開かれる。これにより、インテークバルブが閉じられるクランク角が進角側にされた場合であっても、インテークバルブとエキゾーストバルブとのオーバーラップ期間が長くなることを抑制することができる。そのため、シリンダ間においてオーバーラップ期間を同様にして、吸入される空気量を同等にすることができる。

なお、カムの位置をＸ°だけ進角側に設定する代わりに、ＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構を設け、♯１シリンダ９１０、♯３シリンダ９３０、♯２シリンダ９２０および♯６シリンダ９６０におけるエキゾーストバルブ３２０の閉じタイミングをＸ°（クランク角で２×Ｘ°）だけ進角側に変更するようにしてもよい。

さらに、♯１シリンダ９１０、♯８シリンダ９８０、♯４シリンダ９４０、♯３シリンダ９３０、♯６シリンダ９６０、♯５シリンダ９５０、♯７シリンダ９７０および♯２シリンダ９２０の順に点火を行なうようにしてもよい。

この場合、♯３シリンダ９３０、♯７シリンダ９７０、♯２シリンダ９２０および♯４シリンダ９４０におけるエキゾーストバルブ３２０の閉じタイミングをＸ°分だけ進角側にするようにしてもよい。

さらに、インテークバルブ２２０の進角量よりもエキゾーストバルブ３２０の進角量を大きくしたり、小さくしたりしてもよい。

さらに、エキゾーストバルブ３２０の閉じタイミングをＸ°（クランク角で２×Ｘ°）だけ進角側にする代わりに、エキゾーストバルブ３２０のリフト量を小さくするようにしてもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係るエンジンを示す斜視図である。 図１中のエンジンを構成するシリンダブロックを示す斜視図である。 図１中のエンジンに設けられたエキゾーストマニホールドを示す斜視図である。 図１中のエンジンの点火順序を示す表である。 図１中のインテーク用カムシャフトを回転させるために必要なトルクを示す図である。 各シリンダにおける空燃比を示す図である。 図１中のインテーク用カムシャフトを示す正面図（その１）である。 図１中のインテーク用カムシャフトを示す正面図（その２）である。 本発明の第２の実施の形態に係るエンジンのエキゾースト用カムシャフトを示す正面図（その１）である。 本発明の第２の実施の形態に係るエンジンのエキゾースト用カムシャフトを示す正面図（その２）である。

符号の説明

１００ エンジン、１１０ 左バンク、１２０ 右バンク、２１０，２６０ インテーク用カムシャフト、２２０ インテークバルブ、２３０，３３０，５１０，５２０，５３０，５４０，５５０，５６０，５７０，５８０，６１０，６２０，６３０，６４０，６５０，６６０，６７０，６８０ カム、３１０，３６０ エキゾースト用カムシャフト、３２０ エキゾーストバルブ、８３０ クランクシャフト、９１０ ＃１シリンダ、９２０ ＃２シリンダ、９３０ ＃３シリンダ、９４０ ＃４シリンダ、９５０ ＃５シリンダ、９６０ ＃６シリンダ、９７０ ＃７シリンダ、９８０ ＃８シリンダ。

Claims (4)

1. 複数の気筒と、各前記気筒に設けられた吸気バルブと、予め定められた順序に従って、各前記吸気バルブを動作させるカムシャフトとを含むエンジンであって、前記カムシャフトは、複数の吸気バルブのうちの第１の吸気バルブの閉動作中に、第２の吸気バルブの開動作を開始させ、前記第１の吸気バルブの閉動作中における前記カムシャフトの回転速度は、前記第２の吸気バルブの閉動作中における前記カムシャフトの回転速度よりも遅く、
   前記第１の吸気バルブを動作させるカムは、前記第２の吸気バルブを動作させるカムに対して、前記第１の吸気バルブが設けられる気筒のピストンが上死点に位置するタイミングと前記第２の吸気バルブが設けられる気筒のピストンが上死点に位置するタイミングとの間隔に対応した間隔よりも大きい間隔だけ進角方向にずれて設けられる、エンジン。
2. 前記エンジンは、ダブルプレーンのクランクシャフトを有するＶ型８気筒エンジンであり、
   前記第１の吸気バルブが設けられる気筒のピストンが上死点に位置するタイミングと前記第２の吸気バルブが設けられる気筒のピストンが上死点に位置するタイミングとの間隔に対応した間隔は、９０°である、請求項１に記載のエンジン。
3. 前記エンジンは、各前記吸気バルブの特性に応じて動作されるように、各前記気筒に設けられた排気バルブをさらに含む、請求項１または２に記載のエンジン。
4. 前記排気バルブは、同じ気筒に設けられた吸気バルブが閉じられるクランク角が進角側であるほど、より進角側のクランク角で開かれる、請求項３に記載のエンジン。

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