(57)【要約】【課題】内燃機関において、各気筒における燃焼状態を均一化することで気筒間の燃焼のばらつきを抑制する。【解決手段】Ｖ型８気筒エンジンにて、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１気筒＃１、第３気筒＃３、第２気筒＃２、第６気筒＃６における圧縮比を、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の圧縮比よりも高くなるように各気筒のキャビティ形状を変更する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、特定の気筒の排気行程に前記オーバーラップ期間が重なる第１の気筒と、特定の気筒の排気行程に前記オーバーラップ期間が重ならない第２の気筒との燃焼状態に起因する燃焼パラメータを変更する燃焼パラメータ変更手段を設けたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関において、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記燃焼パラメータとして前記第１の気筒または前記第２の気筒の圧縮比を変更することを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関において、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記燃焼パラメータとして前記第１の気筒または前記第２の気筒のスキッシュ率を変更することを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関において、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記燃焼パラメータとして前記第１の気筒または前記第２の気筒のタンブル比を変更することを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関において、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記燃焼パラメータとして前記第１の気筒または前記第２の気筒の点火エネルギーを変更することを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関において、前記燃焼パラメータ変更手段は、内燃機関のアイドル状態では、前記点火エネルギーを変更しないことを特徴とする内燃機関。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一つに記載の内燃機関において、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記オーバーラップ期間に応じて前記圧縮比または前記スキッシュ率または前記タンブル比または点火エネルギーを変更することを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−０７０８１０号公報
【特許文献２】特表２００３−５１５０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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、各気筒における燃焼状態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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、特定の気筒の排気行程に前記オーバーラップ期間が重なる第１の気筒と、特定の気筒の排気行程に前記オーバーラップ期間が重ならない第２の気筒との燃焼状態に起因する燃焼パラメータを変更する燃焼パラメータ変更手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の内燃機関では、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記燃焼パラメータとして前記第１の気筒または前記第２の気筒の圧縮比を変更することを特徴としている。
【００１１】
本発明の内燃機関では、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記燃焼パラメータとして前記第１の気筒または前記第２の気筒のスキッシュ率を変更することを特徴としている。
【００１２】
本発明の内燃機関では、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記燃焼パラメータとして前記第１の気筒または前記第２の気筒のタンブル比を変更することを特徴としている。
【００１３】
本発明の内燃機関では、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記燃焼パラメータとして前記第１の気筒または前記第２の気筒の点火エネルギーを変更することを特徴としている。
【００１４】
本発明の内燃機関では、前記燃焼パラメータ変更手段は、内燃機関のアイドル状態では、前記点火エネルギーを変更しないことを特徴としている。
【００１５】
本発明の内燃機関では、前記燃焼パラメータ変更手段は、前記オーバーラップ期間に応じて前記圧縮比または前記スキッシュ率または前記タンブル比または点火エネルギーを変更するとしている。
【発明の効果】
【００１６】
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、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１の気筒と、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第２の気筒との燃焼状態に起因する燃焼パラメータを変更する燃焼パラメータ変更手段を設けたので、オーバーラップ期間が重なる第１の気筒では、オーバーラップ期間が重ならない第２の気筒よりも、排気脈動により内部排気ガス再循環量が増加するが、燃焼パラメータ変更手段により、第１の気筒または第２の気筒の燃焼パラメータを変更することで、この第１の気筒または第２の気筒の燃焼状態が均一化され、気筒間の燃焼のばらつきを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【実施例１】
【００１８】
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３−１は、実施例１のＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの多い気筒の燃焼室の断面図、図３−２は、実施例１のＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの少ない気筒の燃焼室の断面図、図４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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
即ち、図４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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
そこで、実施例１では、図３−１及び図３−２に示すように、各バンク１２，１３にて、特定の気筒としての第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気行程に、オーバーラップ期間が重なる第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の圧縮比（燃焼パラメータ）と、この排気行程に、オーバーラップ期間が重ならない第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の圧縮比とが相違するように変更（燃焼パラメータ変更手段）可能としている。そして、この実施例１では、燃焼パラメータ変更手段として、各バンク１２，１３のピストン１６，１７にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６の圧縮比が、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の圧縮比よりも高くなるように、各気筒のキャビティ形状を変更している。
【００３３】
具体的に説明すると、例えば、右バンク１３にて、オーバーラップ期間が重なることで内部ＥＧＲ量が多い第２気筒＃２では、図３−１に示すように、ピストン１７のキャビティ８０ａを小さく設定し、オーバーラップ期間が重ならずに内部ＥＧＲ量が少ない第４気筒＃４では、図３−２に示すように、ピストン１７のキャビティ８０ｂを小さく設定している。そのため、圧縮比は、下記数式で算出されるため、オーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２の圧縮比が、オーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４の圧縮比に比べて高いものに設定されることとなる。
圧縮比＝（圧縮行程容積＋燃焼室容積）／燃焼室容積
なお、圧縮行程容積＋燃焼室容積は、ピストン１７が下死点に位置するときの容積であり、燃焼室容積は、ピストン１７が上死点に位置するときの容積である。
【００３４】
従って、左バンク１２にて、第１気筒＃１及び第３気筒＃３では、オーバーラップ期間に第７気筒＃７及び第５気筒＃５の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第５気筒＃５及び第７気筒＃７では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第１気筒＃１及び第３気筒＃３のキャビティ８０ａと第５気筒＃５及び第７気筒＃７のキャビティ８０ｂとの大きさが異なることで、第１気筒＃１及び第３気筒＃３の圧縮比が第５気筒＃５及び第７気筒＃７の圧縮比よりも高く設定されているため、内部ＥＧＲ量の多い第１気筒＃１及び第３気筒＃３が高圧縮比となり、この気筒＃１、＃３の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない第５気筒＃５及び第７気筒＃７の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第１気筒＃１及び第３気筒＃３の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない第５気筒＃５及び第７気筒＃７との燃焼状態が近似し、左バンク１２の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００３５】
同様に、右バンク１３にて、第２気筒＃２及び第６気筒＃６では、オーバーラップ期間に第８気筒＃８及び第４気筒＃４の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第４気筒＃４及び第８気筒＃８では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第２気筒＃２及び第６気筒＃６のキャビティ８０ａと第４気筒＃４及び第８気筒＃８のキャビティ８０ｂとの大きさが異なることで、第２気筒＃２及び第６気筒＃６の圧縮比が第４気筒＃４及び第８気筒＃８の圧縮比よりも高く設定されているため、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６が高圧縮比となり、この気筒＃２、＃６の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態が近似し、左バンク１２の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００３６】
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、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６における圧縮比を、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の圧縮比よりも高くなるように設定している。
【００３７】
従って、排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、この期間に排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する一方、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４，＃５，＃７，＃８では、この期間に排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しないが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６のキャビティ８０ａのキャビティ８０ａを、気筒＃４，＃５，＃７，＃８のキャビティ８０ｂよりも小さくすることで、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の圧縮比を、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の圧縮比よりも高く設定しており、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１，＃２，＃３，＃６が高圧縮比となり、燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない筒＃４，＃５，＃７，＃８の燃焼速度と同程度まで上げることができる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態を近似し、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。
【実施例２】
【００３８】
図５は、本発明の実施例２に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける燃焼室の平面図、図６−１は、図５のVI−VI断面であって圧縮比可変機構を表す断面図、図６−２は、圧縮比可変機構の作動状態を表す断面図である。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。
【００３９】
実施例２のＶ型８気筒エンジンにおいて、図５及び図６−１に示すように、各バンク１２，１３にて、特定の気筒としての第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気行程に、オーバーラップ期間が重なる第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の圧縮比（燃焼パラメータ）と、この排気行程に、オーバーラップ期間が重ならない第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の圧縮比とが相違するように変更（燃焼パラメータ変更手段）可能としている。そして、この実施例２では、燃焼パラメータ変更手段として、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６に圧縮比可変機構８１を設け、この気筒＃１、＃２、＃３、＃６の圧縮比が、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の圧縮比よりも高くなるように変更可能とし、且つ、その変更量をオーバーラップ期間の長さに応じ設定している。
【００４０】
具体的に説明すると、本実施例では、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１、＃２、＃３、＃６に圧縮比可変機構８１が設けられている。例えば、右バンク１３の第２気筒＃２に設けられた圧縮比可変機構８１において、図５及び図６−１、図６−２に示すように、燃焼室２３を構成するシリンダヘッド２１の下面中央部には、点火プラグ６７の周囲に位置してリング形状をなすスライドリング８２が上下移動自在に支持されている。そして、このスライドリング８２に対して上方から切換弁８３付の移動用油路８４が設けられており、この切換弁８３を開放することで移動用油路８４の油圧がスライドリング８２に作用することで、このスライドリング８２を下方に移動することができる一方、切換弁８３を閉止することで筒内圧がスライドリング８２に作用することで、このスライドリング８２を上方に移動することができる。また、スライドリング８２の側方から制御用油路８５が設けられており、この制御用油路８５は切換弁８６を介して２つの分岐路８５ａ，８５ｂに分岐し、スライドリング８２のストッパ部８２ａまたは移動用油路８４の先端部８４ａに連通可能となっている。
【００４１】
従って、図６−２に示すように、スライドリング８２が上方位置に停止した状態から、切換弁８３を開放すると共に切換弁８６を分岐路８５ａ側に切り換えると、移動用油路８４の油圧がスライドリング８２に作用すると共に、制御用油路８５の油圧がストッパ部８２ａに作用し、ストッパ部８２ａが分岐路８５ａから外れ、スライドリング８２を、図６−２に示すように、下方位置に移動することができ、このとき、ストッパ部８２ａが分岐路８５ｂに嵌合すると共に、分岐路８５ａが移動用油路８４の先端部８４ａに連結する。一方、スライドリング８２がこの下方位置に停止した状態から、切換弁８３を閉止すると共に切換弁８６を分岐路８５ｂ側に切り換えると、筒内圧がスライドリング８２に作用すると共に、制御用油路８５の油圧がストッパ部８２ａに作用し、ストッパ部８２ａが分岐路８５ｂから外れ、スライドリング８２は、図６−１に示すように、上方位置に移動することができ、このとき、ストッパ部８２ａが分岐路８５ａに嵌合すると共に、分岐路８５ｂが移動用油路８４の先端部８４ａに連結する。
【００４２】
そして、右バンク１３の第２気筒＃２にて、吸気可変動弁機構４１及び排気可変動弁機構４３により運転状態に応じてオーバーラップ期間を設定するが、オーバーラップ期間がほとんどないときには、圧縮比可変機構８１によりスライドリング８２を上方位置に移動し、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２の圧縮比を、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４、＃５、＃７、＃８の圧縮比と同じにする。また、吸気可変動弁機構４１及び排気可変動弁機構４３により運転状態に応じてオーバーラップ期間が設定されたときには、圧縮比可変機構８１によりスライドリング８２を下方位置に移動し、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２の圧縮比を、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４、＃５、＃７、＃８の圧縮比より高く設定する。
【００４３】
従って、各バンク１２，１３にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、オーバーラップ期間に第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６にオーバーラップ期間が生じたときには、圧縮比可変機構８１によりスライドリング８２を下方位置に移動することで、燃焼室２３の容積を減少して圧縮比が高くなるため、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６が高圧縮比となり、この気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８との燃焼状態が近似し、各バンク１２，１３の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００４４】
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、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６に圧縮比可変機構８１を設け、吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３によりオーバーラップ期間が設定されると、この気筒＃１、＃２、＃３、＃６における圧縮比を、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の圧縮比よりも高くなるように設定している。
【００４５】
従って、排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、この期間に排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する一方、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４，＃５，＃７，＃８では、この期間に排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しないが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６にオーバーラップ期間が生じたときには、圧縮比可変機構８１によりスライドリング８２を下方位置に移動して燃焼室２３の容積を減少することで、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の圧縮比を、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の圧縮比よりも高くしており、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１，＃２，＃３，＃６が高圧縮比となり、燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４，＃５，＃７，＃８の燃焼速度と同程度まで上げることができる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態を近似し、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。
【００４６】
なお、この実施例２では、圧縮比可変機構８１を油圧や筒内圧により上方位置と下方位置との２つの位置に移動可能としたが、電動モータなどを利用することで、吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３が設定したオーバーラップ期間に応じて無段開に調整するようにしても良い。
【実施例３】
【００４７】
図７−１は、本発明の実施例３に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの多い気筒の燃焼室の平面図、図７−２は、実施例３のＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの少ない気筒の燃焼室の平面図である。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。
【００４８】
実施例３のＶ型８気筒エンジンにおいて、図７−１及び図７−２に示すように、各バンク１２，１３にて、特定の気筒としての第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気行程に、オーバーラップ期間が重なる第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のスキッシュ率（燃焼パラメータ）と、この排気行程に、オーバーラップ期間が重ならない第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のスキッシュ率とが相違するように変更（燃焼パラメータ変更手段）可能としている。そして、この実施例１では、燃焼パラメータ変更手段として、各バンク１２，１３のピストン１６，１７にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６のスキッシュ率が、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８のスキッシュ率よりも高くなるように、各気筒のキャビティ形状を変更している。
【００４９】
具体的に説明すると、例えば、右バンク１３にて、オーバーラップ期間が重なることで内部ＥＧＲ量が多い第２気筒＃２では、図７−１に示すように、ピストン１７の頂面のほぼ中央にキャビティ９１ａを所定の大きさで設定し、その周囲の一方側に２つの吸気側バルブリセス９２ａを形成し、他方側に排気側バルブリセス９３ａを形成し、このキャビティ９１ａと吸気側バルブリセス９２ａと排気側バルブリセス９３ａとを連結面９４ａ，９５ａで連結することで、その周囲に燃焼室２３の天井面（シリンダヘッド２１）に沿って傾斜したスキッシュ部９６ａが設定されている。一方、オーバーラップ期間が重ならずに内部ＥＧＲ量が少ない第４気筒＃４では、図７−２に示すように、ピストン１７の頂面のほぼ中央にキャビティ９１ｂを所定の大きさで設定し、その周囲の一方側に２つの吸気側バルブリセス９２ｂを形成し、他方側に排気側バルブリセス９３ｂを形成し、このキャビティ９１ｂと吸気側バルブリセス９２ｂと排気側バルブリセス９３ｂとを連結面９４ｂ，９５ｂで連結することで、その周囲に燃焼室２３の天井面（シリンダヘッド２１）に沿って傾斜したスキッシュ部９６ｂが設定されている。
【００５０】
この場合、第２気筒＃２における吸気側バルブリセス９２ａ、排気側バルブリセス９３ａ、連結面９４ａ，９５ａが、第４気筒＃４における吸気側バルブリセス９２ｂ、排気側バルブリセス９３ｂ、連結面９４ｂ，９５ｂより小さく設定されることで、第２気筒＃２のスキッシュ部９６ａが第４気筒＃４のスキッシュ部９６ｂより大きく形成される。そのため、スキッシュ率は、下記数式で算出されるため、オーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２のスキッシュ率が、オーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４のスキッシュ率に比べて高いものに設定されることとなる。
スキッシュ率＝スキッシュ部の表面積／ピストン頂面の表面積
なお、スキッシュ部９６ａ，９６ｂは、ピストン１７が上死点に位置するときに、ピストン１７の頂面とシリンダヘッド２１の下面とのクリアランスが著しく小さい（例えば、１mm程度）領域であり、図示しないが、シリンダヘッド２１側にもスキッシュ部９６ａ，９６ｂに対向して傾斜したスキッシュ部が設けられている。また、バルブリセスは、ピストンが上死点に位置するときに、バルブと接触しないようにえぐられているくぼみ部分である。
【００５１】
従って、左バンク１２にて、第１気筒＃１及び第３気筒＃３では、オーバーラップ期間に第７気筒＃７及び第５気筒＃５の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第５気筒＃５及び第７気筒＃７では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第１気筒＃１及び第３気筒＃３のスキッシュ率が、第５気筒＃５及び第７気筒＃７のスキッシュ率よりも高く設定されているため、内部ＥＧＲ量の多い第１気筒＃１及び第３気筒＃３では、スキッシュにより燃焼室２３内での混合気の乱れが増進されることとなり、この気筒＃１、＃３の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない第５気筒＃５及び第７気筒＃７の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第１気筒＃１及び第３気筒＃３の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない第５気筒＃５及び第７気筒＃７との燃焼状態が近似し、左バンク１２の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００５２】
同様に、右バンク１３にて、第２気筒＃２及び第６気筒＃６では、オーバーラップ期間に第８気筒＃８及び第４気筒＃４の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第４気筒＃４及び第８気筒＃８では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第２気筒＃２及び第６気筒＃６のスキッシュ率が、第４気筒＃４及び第８気筒＃８のスキッシュ率よりも高く設定されているため、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６では、スキッシュにより燃焼室２３内での混合気の乱れが増進されることとなり、この気筒＃２、＃６の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態が近似し、左バンク１２の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００５３】
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、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６におけるスキッシュ率を、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８のスキッシュ率よりも高くなるように設定している。
【００５４】
従って、排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、この期間に排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する一方、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４，＃５，＃７，＃８では、この期間に排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しないが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６のスキッシュ率を、気筒＃４，＃５，＃７，＃８のスキッシュ率よりも高く設定しており、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１，＃２，＃３，＃６の燃焼室２３での混合気の乱れが増進され、燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない筒＃４，＃５，＃７，＃８の燃焼速度と同程度まで上げることができる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態を近似し、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。
【実施例４】
【００５５】
図８は、本発明の実施例４に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける燃焼室の平面図、図９は、図８のIX−IX断面であってスキッシュ率可変機構を表す断面図である。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。
【００５６】
実施例４のＶ型８気筒エンジンにおいて、図８及び図９に示すように、各バンク１２，１３にて、特定の気筒としての第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気行程に、オーバーラップ期間が重なる第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のスキッシュ率（燃焼パラメータ）と、この排気行程に、オーバーラップ期間が重ならない第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のスキッシュ率とが相違するように変更（燃焼パラメータ変更手段）可能としている。そして、この実施例４では、燃焼パラメータ変更手段として、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６にスキッシュ率可変機構１０１を設け、この気筒＃１、＃２、＃３、＃６のスキッシュ率が、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８のスキッシュ率よりも高くなるように変更可能とし、且つ、その変更量をオーバーラップ期間の長さに応じ設定している。
【００５７】
具体的に説明すると、本実施例では、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１、＃２、＃３、＃６にスキッシュ率可変機構１０１が設けられている。例えば、右バンク１３の第２気筒＃２に設けられたスキッシュ率可変機構１０１において、燃焼室２３の天井部を構成するシリンダヘッド２１の下面外周部には、周方向に沿ってスキッシュ部１０２が形成されている。そして、このシリンダヘッド２１の下面には、スキッシュ部１０２の内側に位置してリング形状をなすスライドリング１０３が上下移動自在に支持されており、駆動装置１０４により上下移動可能となっている。また、ピストン１７の頂面外周部には、スキッシュ部１０２及びスライドリング１０３に対向してスキッシュ部１０５が形成されている。
【００５８】
この場合、右バンク１３の第２気筒＃２にて、吸気可変動弁機構４１及び排気可変動弁機構４３により運転状態に応じてオーバーラップ期間を設定するが、オーバーラップ期間がほとんどないときには、スキッシュ率可変機構１０１の駆動装置１０４によりスライドリング１０３を上方に移動してスキッシュ部１０５と離間させ、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２のスキッシュ率を、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４、＃５、＃７、＃８のスキッシュ率と同じにする。また、吸気可変動弁機構４１及び排気可変動弁機構４２により運転状態に応じてオーバーラップ期間が設定されたときには、スキッシュ率可変機構１０１の駆動装置１０４によりスライドリング１０３を下方に移動してスキッシュ部１０５に接近させ、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２のスキッシュ率を、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４、＃５、＃７、＃８のスキッシュ率より高く設定する。
【００５９】
従って、各バンク１２，１３にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、オーバーラップ期間に第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６にオーバーラップ期間が生じたときには、スキッシュ率可変機構１０１によりスライドリング１０３を下方に移動してスキッシュ部１０５に接近させることで、スキッシュエリアを拡大してスキッシュ率が高くなる。そのため、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６では、燃焼室２２，２３での混合気の乱れが増進することとなり、この気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８との燃焼状態が近似し、各バンク１２，１３の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００６０】
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、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６にスキッシュ率可変機構１０１を設け、吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３によりオーバーラップ期間が設定されると、この気筒＃１、＃２、＃３、＃４におけるスキッシュ率を、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８のスキッシュ率よりも高くなるように設定している。
【００６１】
従って、排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、この期間に排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する一方、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４，＃５，＃７，＃８では、この期間に排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しないが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６にオーバーラップ期間が生じたときには、スキッシュ率可変機構１０１によりスライドリング１０３を下方位置に移動してスキッシュエリアを拡大することで、気筒＃１，＃２，＃３，＃６のスキッシュ率を、気筒＃４，＃５，＃７，＃８のスキッシュ率よりも高くしており、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、燃焼室２２，２３での混合気の乱れが増進することとなり、燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない筒＃４，＃５，＃７，＃８の燃焼速度と同程度まで上げることができる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態を近似し、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。
【００６２】
なお、この実施例４では、スキッシュ率可変機構１０１を駆動装置１０４により上下移動可能としたが、前述の実施例２における圧縮比可変機構８１と同様に、油圧や筒内圧により上下移動可能としても良い。また、スキッシュ率可変機構１０１の駆動装置１０４として電動モータなどを利用することで、吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３が設定したオーバーラップ期間に応じて無段開に調整するようにしても良い。
【００６３】
更に、実施例３では、ピストン１６、１７側のスキッシュ部を変更し、実施例４では、シリンダヘッド２０，２１側のスキッシュ部を変更するようにしたが、いずれのスキッシュ部を変更してもよく、また、両方変更するようにしても良い。
【実施例５】
【００６４】
図１０−１は、本発明の実施例５に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの多い気筒の燃焼室の断面図、図１０−２は、実施例３のＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの少ない気筒の燃焼室の断面図である。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。
【００６５】
実施例５のＶ型８気筒エンジンにおいて、図１０−１及び図１０−２に示すように、各バンク１２，１３にて、特定の気筒としての第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気行程に、オーバーラップ期間が重なる第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のタンブル比（燃焼パラメータ）と、この排気行程に、オーバーラップ期間が重ならない第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のタンブル比とが相違するように変更（燃焼パラメータ変更手段）可能としている。そして、この実施例１では、燃焼パラメータ変更手段として、各バンク１２，１３のピストン１６，１７にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６のタンブル比が、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８のタンブル比よりも高くなるように、各気筒の吸気ポート形状を変更している。
【００６６】
具体的に説明すると、例えば、右バンク１３にて、オーバーラップ期間が重なることで内部ＥＧＲ量が多い第２気筒＃２では、図１０−１に示すように、吸気ポート２５の位置を低く設定し、オーバーラップ期間が重ならずに内部ＥＧＲ量が少ない第４気筒＃４では、図１０−２に示すように、吸気ポート２５の位置を高く設定している。そのため、第２気筒＃２では、吸気ポート２５から燃焼室２３への吸気経路が緩やかなほぼ直線状となり、燃焼室２３へ導入される吸気の傾斜角度は小さくなる一方、第４気筒＃４では、吸気ポート２５から燃焼室２３への吸気経路が緩やかな屈曲状となり、燃焼室２３へ導入される吸気の傾斜角度は大きく、ほぼ直立したものとなる。従って、タンブル比は、下記数式で算出されるため、オーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２のタンブル比が、オーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４のタンブル比に比べて高いものに設定されることとなる。
タンブル比＝燃焼室での気流の旋回回数／クランク１回転
なお、タンブルは、吸気行程及び圧縮行程で、吸気ポート２５から燃焼室２３に吸入される空気流によりこの燃焼室２３内で発生する縦の旋回流である。
【００６７】
従って、左バンク１２にて、第１気筒＃１及び第３気筒＃３では、オーバーラップ期間に第７気筒＃７及び第５気筒＃５の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第５気筒＃５及び第７気筒＃７では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第１気筒＃１及び第３気筒＃３のタンブル比が、第５気筒＃５及び第７気筒＃７のタンブル比よりも高く設定されているため、内部ＥＧＲ量の多い第１気筒＃１及び第３気筒＃３では、タンブルにより燃焼室２３内での混合気の乱れが増進されることとなり、この気筒＃１、＃３の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない第５気筒＃５及び第７気筒＃７の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第１気筒＃１及び第３気筒＃３の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない第５気筒＃５及び第７気筒＃７との燃焼状態が近似し、左バンク１２の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００６８】
同様に、右バンク１３にて、第２気筒＃２及び第６気筒＃６では、オーバーラップ期間に第８気筒＃８及び第４気筒＃４の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第４気筒＃４及び第８気筒＃８では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第２気筒＃２及び第６気筒＃６のタンブル比が、第４気筒＃４及び第８気筒＃８のタンブル比よりも高く設定されているため、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６では、タンブルにより燃焼室２３内での混合気の乱れが増進されることとなり、この気筒＃２、＃６の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態が近似し、左バンク１２の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００６９】
このように実施例５の内燃機関にあっては、Ｖ型８気筒エンジンにて、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６におけるタンブル比を、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８のタンブル比よりも高くなるように設定している。
【００７０】
従って、排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、この期間に排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する一方、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４，＃５，＃７，＃８では、この期間に排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しないが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６のタンブル比を、気筒＃４，＃５，＃７，＃８のタンブル比よりも高く設定しており、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１，＃２，＃３，＃６の燃焼室２３での混合気の乱れが増進され、燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない筒＃４，＃５，＃７，＃８の燃焼速度と同程度まで上げることができる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態を近似し、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。
【実施例６】
【００７１】
図１１は、本発明の実施例６に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける燃焼室の断面図である。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。
【００７２】
実施例６のＶ型８気筒エンジンにおいて、図１１に示すように、各バンク１２，１３にて、特定の気筒としての第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気行程に、オーバーラップ期間が重なる第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のタンブル比（燃焼パラメータ）と、この排気行程に、オーバーラップ期間が重ならない第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のタンブル比とが相違するように変更（燃焼パラメータ変更手段）可能としている。そして、この実施例５では、燃焼パラメータ変更手段として、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６にタンブル比可変機構１１１を設け、この気筒＃１、＃２、＃３、＃６のタンブル比が、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８のタンブル比よりも高くなるように変更可能とし、且つ、その変更量をオーバーラップ期間の長さに応じ設定している。
【００７３】
具体的に説明すると、本実施例では、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１、＃２、＃３、＃６にタンブル比可変機構１１１が設けられている。例えば、右バンク１３の第２気筒＃２に設けられたタンブル比可変機構１１１において、吸気ポート２５内にはその長手方向に沿って仕切り壁１１３が設けられ、内部が上側流路１１２ａと下側流路１１２ｂに仕切られており、上側流路１１２ａの流路面積に対して、下側流路１１２ｂの流路面積が大きくなるようにする。また、吸気ポート２５における仕切り壁１１３の上流側には、制御プレート１１４のほぼ中心部が支持軸１１５により回動自在に支持され、図示しない駆動装置により回動可能となっている。この制御プレート１１４は、上側流路１１２ａを開閉可能とするように、下側流路１１２ｂに対応して開口部１１６が形成されている。
【００７４】
この場合、右バンク１３の第２気筒＃２にて、吸気可変動弁機構４１及び排気可変動弁機構４３により運転状態に応じてオーバーラップ期間を設定するが、オーバーラップ期間がほとんどないときには、タンブル比可変機構１１１により制御プレート１１４を、図１１に実線で表す位置に回動して上流側流路１１２ａだけを閉じ、吸気を開口部１１６から下流側流路１１２ｂを通して燃焼室２３に導入する。そのため、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２のタンブル比を低くし、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４、＃５、＃７、＃８のタンブル比と同じにする。また、吸気可変動弁機構４１及び排気可変動弁機構４２により運転状態に応じてオーバーラップ期間が設定されたときには、タンブル比可変機構１１１により制御プレート１１４を、図１１に二点差線で表す位置に回動して上流側流路１１２ａ及び下流側流路１１２ｂを開け、吸気を開口部１１６から各側流路１１２ａ，１１２ｂを通して燃焼室２３に導入する。そのため、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２のタンブル比を高くし、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第２気筒＃２のタンブル比を、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４、＃５、＃７、＃８のタンブル比より高く設定する。
【００７５】
従って、各バンク１２，１３にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、オーバーラップ期間に第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６にオーバーラップ期間が生じたときには、タンブル比可変機構１１１により制御プレート１１４を回動して下流側流路１１２ｂのみを開放することで、燃焼室２２，２３でのタンブルが生成されやすくなってタンブル比が高くなる。そのため、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６では、タンブルにより燃焼室２２，２３での混合気の乱れが増進することとなり、この気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８との燃焼状態が近似し、各バンク１２，１３の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００７６】
このように実施例６の内燃機関にあっては、Ｖ型８気筒エンジンにて、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６にタンブル比可変機構１１１を設け、吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３によりオーバーラップ期間が設定されると、この気筒＃１、＃２、＃３、＃４におけるタンブル比を、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８のタンブル比よりも高くなるように設定している。
【００７７】
従って、排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、この期間に排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する一方、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４，＃５，＃７，＃８では、この期間に排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しないが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６にオーバーラップ期間が生じたときには、タンブル比可変機構１１１により制御プレート１１４を回動して下流側流路１１２ｂのみを開放することで、気筒＃１，＃２，＃３，＃６のタンブル比を、気筒＃４，＃５，＃７，＃８のタンブル比よりも高くしており、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、燃焼室２２，２３での混合気の乱れが増進することとなり、燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない筒＃４，＃５，＃７，＃８の燃焼速度と同程度まで上げることができる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態を近似し、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。
【００７８】
なお、実施例５、６では、吸気ポート２４，２５の形状によりタンブル比を変更するようにしたが、この構造に限らず、例えば、吸気ポートとは別にタンブル流の導入ポートを設け、これを開閉可能としたりしても良い。また、制御プレート１１４の駆動装置として電動モータなどを利用することで、吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３が設定したオーバーラップ期間に応じて無段開に調整するようにしても良い。
【実施例７】
【００７９】
図１２は、本発明の実施例７に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける点火プラグの正面図である。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。
【００８０】
実施例７のＶ型８気筒エンジンの全体構成は、上述した実施例１と同様であるため、図１及び図２を用いて説明する。実施例７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、各バンク１２，１３にて、特定の気筒としての第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気行程に、オーバーラップ期間が重なる第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の点火エネルギー（燃焼パラメータ）と、この排気行程に、オーバーラップ期間が重ならない第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の点火エネルギーとが相違するように変更（燃焼パラメータ変更手段）可能としている。そして、この実施例１では、燃焼パラメータ変更手段として、各バンク１２，１３にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６における点火プラグの点火エネルギーが、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８における点火プラグの点火エネルギーよりも高くなるように変更している。
【００８１】
具体的に説明すると、図１２に示すように、点火プラグ６６，６７は、先端部の貫通穴に装着された中心電極１２１と、先端部にこの中心電極１２１と絶縁体（図示略）を介して対向する位置に装着された接地電極１２２とを有しており、中心電極１２１と接地電極１２２との間には放電ギャップＰ（Ｐａ，Ｐｂ）が設けられている。従って、点火装置により中心電極１２１と接地電極１２２との間に火花放電を発生させることで、燃焼室２２，２３を流動する混合気に着火することができる。本実施例では、オーバーラップ期間が重なることで内部ＥＧＲ量が多い第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、中心電極１２１と接地電極１２２との放電ギャップＰａを大きく設定し、オーバーラップ期間が重ならずに内部ＥＧＲ量が少ない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８では、中心電極１２１と接地電極１２２との放電ギャップＰｂを小さく設定している。そのため、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、放電ギャップＰａが大きいために点火エリアが拡大して火炎温度が上昇することとなり、点火エネルギーが、オーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の点火エネルギーに比べて高いものに設定されることとなる。
【００８２】
従って、各バンク１２，１３にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、オーバーラップ期間に第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６の点火エネルギーが第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の点火エネルギーよりも高く設定されているため、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６では、大きな火炎エネルギーにより燃焼室２２，２３での火炎温度及び伝播速度が上昇することとなり、この気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８との燃焼状態が近似し、各バンク１２，１３の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００８３】
このように実施例７の内燃機関にあっては、Ｖ型８気筒エンジンにて、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６における点火エネルギーを、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の点火エネルギーよりも高くなるように設定している。
【００８４】
従って、排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、この期間に排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する一方、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４，＃５，＃７，＃８では、この期間に排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しないが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の点火エネルギーを、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の点火エネルギーよりも高く設定しており、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１，＃２，＃３，＃６の燃焼室２３での火炎温度や伝播速度が上昇し、燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない筒＃４，＃５，＃７，＃８の燃焼速度と同程度まで上げることができる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態を近似し、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。
【００８５】
なお、この実施例７では、気筒の点火エネルギーを変更するものとして、点火プラグ６６，６７の放電ギャップＰの大きさを変更するようにしたが、点火コイルを異なるものに変更するようにしても良い。
【実施例８】
【００８６】
図１３は、本発明の実施例８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１４は、実施例８のＶ型８気筒エンジンにおける点火制御のフローチャートである。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。
【００８７】
実施例８のＶ型８気筒エンジンにおいて、図１３に示すように、各バンク１２，１３にて、特定の気筒としての第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気行程に、オーバーラップ期間が重なる第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の点火エネルギー（燃焼パラメータ）と、この排気行程に、オーバーラップ期間が重ならない第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の点火エネルギーとが相違するように変更（燃焼パラメータ変更手段）可能としている。そして、この実施例８では、燃焼パラメータ変更手段として、各バンク１２，１３にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６における点火プラグの個数が、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の点火プラグの個数よりも多くなるように変更している。
【００８８】
具体的に説明すると、各バンク１２，１３にて、オーバーラップ期間が重なることで内部ＥＧＲ量が多い第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、２つの点火プラグ６６，６７を装着し、オーバーラップ期間が重ならずに内部ＥＧＲ量が少ない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８では、１つの点火プラグ６６，６７を装着している。そのため、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、点火部（点火プラグ６６，６７）が２つあるために点火エリアが拡大して火炎温度が上昇することとなり、点火エネルギーが、オーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の点火エネルギーに比べて高いものに設定されることとなる。
【００８９】
従って、各バンク１２，１３にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、オーバーラップ期間に第７気筒＃７、第８気筒＃８、第５気筒＃５、第４気筒＃４の排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する。一方、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８では、オーバーラップ期間に他の気筒の排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しない。ところが、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、２つの点火プラグ６６，６７により着火されることで、点火エネルギーが第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の点火エネルギーよりも高く設定されているため、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６では、大きな火炎エネルギーにより燃焼室２２，２３での火炎温度及び伝播速度が上昇することとなり、この気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８の燃焼速度と同程度まで上がる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１、＃２、＃３、＃６の燃焼状態と、内部ＥＧＲ量の少ない気筒＃４、＃５、＃７、＃８との燃焼状態が近似し、各バンク１２，１３の各気筒における燃焼状態がほぼ均一状態となる。
【００９０】
ここで、本実施例のＶ型８気筒エンジンにおける点火制御について説明する。図１４に示すように、ステップＳ１では、エンジンの運転状態がアイドル運転状態かどうかを、例えば、エンジン回転数に基づいて判定する。このステップＳ１にて、エンジンがアイドル運転状態でなければ、ステップＳ２にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６では、２本の点火プラグ６６，６７で点火を実行し、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８では、１本の点火プラグ６６，６７で点火を実行する。一方、ステップＳ１にて、エンジンがアイドル運転状態であれば、ステップＳ３にて、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６でも、１本の点火プラグ６６，６７で点火を実行する。
【００９１】
即ち、エンジンのアイドル運転では、吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３によりオーバーラップ期間をなくすことで、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させており、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６は、他の気筒の排気脈動の影響を受けない。そのため、このときは、第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８と同様に、１本の点火プラグ６６，６７で点火を実行する。
【００９２】
このように実施例８の内燃機関にあっては、Ｖ型８気筒エンジンにて、特定の気筒の排気行程にオーバーラップ期間が重なる第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、第６気筒＃６における点火プラグ６６，６７の個数を、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない第４気筒＃４、第５気筒＃５、第７気筒＃７、第８気筒＃８の点火プラグ６６，６７の個数よりも多くなるように設定している。
【００９３】
従って、排気行程にオーバーラップ期間が重なる気筒＃１，＃２，＃３，＃６では、この期間に排気脈動の影響を受けて内部ＥＧＲ量が所定量増加する一方、排気行程にオーバーラップ期間が重ならない気筒＃４，＃５，＃７，＃８では、この期間に排気脈動の影響を受けずに内部ＥＧＲ量は増加しないが、気筒＃１，＃２，＃３，＃６の点火エネルギーを、気筒＃４，＃５，＃７，＃８の点火エネルギーよりも高く設定しており、内部ＥＧＲ量の多い気筒＃１，＃２，＃３，＃６の燃焼室２３での火炎温度や伝播速度が上昇し、燃焼速度が内部ＥＧＲ量の少ない筒＃４，＃５，＃７，＃８の燃焼速度と同程度まで上げることができる。その結果、内部ＥＧＲ量の多い第２気筒＃２及び第６気筒＃６と、内部ＥＧＲ量の少ない第４気筒＃４及び第８気筒＃８との燃焼状態を近似し、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。
【００９４】
なお、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。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように、本発明にかかる内燃機関は、排気脈動が作用する気筒の燃焼状態と、排気脈動が作用しない気筒の燃焼状態とが同様となるように、燃焼状態に起因する燃焼パラメータを変更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。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】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。
【図２】実施例１のＶ型８気筒エンジンの概略構成図である。
【図３−１】実施例１のＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの多い気筒の燃焼室の断面図である。
【図３−２】実施例１のＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの少ない気筒の燃焼室の断面図である。
【図４】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。
【図５】本発明の実施例２に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける燃焼室の平面図である。
【図６−１】図５のVI−VI断面であって圧縮比可変機構を表す断面図である。
【図６−２】圧縮比可変機構の作動状態を表す断面図である。
【図７−１】本発明の実施例３に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの多い気筒の燃焼室の平面図である。
【図７−２】実施例３のＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの少ない気筒の燃焼室の平面図である。
【図８】本発明の実施例４に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける燃焼室の平面図である。
【図９】図８のIX−IX断面であってスキッシュ率可変機構を表す断面図である。
【図１０−１】本発明の実施例５に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの多い気筒の燃焼室の断面図である。
【図１０−２】実施例３のＶ型８気筒エンジンにおける内部ＥＧＲの少ない気筒の燃焼室の断面図である。
【図１１】本発明の実施例６に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける燃焼室の断面図である。
【図１２】本発明の実施例７に係る内燃機関を表すＶ型８気筒エンジンにおける点火プラグの正面図である。
【図１３】本発明の実施例８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。
【図１４】実施例８のＶ型８気筒エンジンにおける点火制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１２，１３  バンク
１６，１７  ピストン
２２，２３  燃焼室
２４，２５  吸気ポート
２６，２７  排気ポート（燃焼パラメータ変更手段）
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（燃焼パラメータ変更手段）
６８  電子制御ユニット、ＥＣＵ
８０ａ，８０ｂ  キャビティ（燃焼パラメータ変更手段）
８１  圧縮比可変機構（燃焼パラメータ変更手段）
８２  スライドリング
９６ａ，９６ｂ  スキッシュ部（燃焼パラメータ変更手段）
１０１  スキッシュ率可変機構（燃焼パラメータ変更手段）
１０３  スライドリング
１１１  タンブル比可変機構（燃焼パラメータ変更手段）
１１３  仕切り壁
１１４  制御プレート
１２１  中心電極
１２２  接地電極
Ｐａ，Ｐｂ  放電ギャップ（燃焼パラメータ変更手段）
＃１，＃２，＃３，＃６  気筒（第１の気筒）
＃４，＃５，＃７，＃８  気筒（第２の気筒）
【図１】
2006161691.tif 000003
【図２】
2006161691.tif 000004
【図３−１】
2006161691.tif 000005
【図３−２】
2006161691.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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