(57)【要約】【課題】機関バルブを開閉駆動するとともに燃料ポンプを駆動するカムシャフトの駆動トルクの変動を抑制することができるＶ型エンジンの動弁装置を提供する。【解決手段】燃料ポンプを駆動するポンプカムの駆動トルク変動ＴＰ１，ＴＰ２において駆動トルクが最大となる位相が、吸気バルブを駆動するバルブカムの駆動トルク変動ＴＢ１〜ＴＢ８において駆動トルクが最大となる位相と一致しないように設定される。そして、カムシャフトに加わるトルク変動ＴＡ１，ＴＡ２における最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２を低減して、トルク変動ＴＡ１，ＴＡ２の変動幅ＴＤ１，ＴＤ２を低減する。【選択図】図５
2007224743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関バルブを開閉駆動するバルブカムと、燃料を燃料噴射装置に圧送する燃料ポンプを駆動するポンプカムとが形成されるカムシャフトを各バンクに備えるＶ型エンジンの動弁装置において、
前記Ｖ型エンジンは、各バンク内における気筒間のクランク角位相差が不等間隔に設定され、
前記ポンプカムは、複数のカムノーズを有するとともに、前記ポンプカムの駆動トルクが最大となる位相が前記バルブカムの駆動トルクが最大となる位相と一致しないように形成される
ことを特徴とするＶ型エンジンの動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＶ型エンジンの動弁装置において、
前記Ｖ型エンジンは、各バンクに４気筒を設けた８気筒エンジンであり、気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡ毎の等間隔に設定されるとともに、各バンク内における気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡと２７０°ＣＡとの間隔を含む不等間隔に設定され、
各バンクのポンプカムは、全周に亘って２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されて、互いに前記燃料ポンプを同位相で駆動するように構成されるとともに、
ポンプカムの１つのカムノーズの頂点が前記燃料ポンプに作用する位相は、前記ポンプカムが設けられる側のバンク内の気筒のうち、前記２７０°ＣＡの間隔後に設定される気筒の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、１２０°ＣＡ〜１８０°ＣＡ進角側に形成される
ことを特徴とするＶ型エンジンの動弁装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＶ型エンジンの動弁装置において、
前記Ｖ型エンジンは、各バンクに４気筒を設けた８気筒エンジンであり、気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡ毎の等間隔に設定されるとともに、各バンク内における気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡと２７０°ＣＡとの間隔を含む不等間隔に設定され、
各バンクのポンプカムは、全周に亘って２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されて、互いに前記燃料ポンプを逆位相で駆動するように構成されるとともに、
ポンプカムの１つのカムノーズの頂点が前記燃料ポンプに作用する位相は、前記ポンプカムが設けられる側のバンク内の気筒のうち、前記２７０°ＣＡの間隔後に設定される気筒の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、２４０°ＣＡ〜３００°ＣＡ進角側に形成される
ことを特徴とするＶ型エンジンの動弁装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のＶ型エンジンの動弁装置において、
前記燃料ポンプは、各バンク毎に配置されて各バンクのカムシャフトにより駆動される
ことを特徴とするＶ型エンジンの動弁装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のＶ型エンジンの動弁装置において、
前記Ｖ型エンジンのクランクシャフトに対する前記バルブカムの位相を変更することにより機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を更に備え、
前記ポンプカムは、前記バルブカムの位相の変更に同期してその位相が変更される
ことを特徴とするＶ型エンジンの動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関バルブを開閉駆動するバルブカムと、燃料を燃料噴射装置に圧送する燃料ポンプを駆動するポンプカムとが形成されるカムシャフトを各バンクに備えるＶ型エンジンの動弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料を燃料噴射装置に圧送する燃料ポンプを、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブを開閉駆動するバルブカムが設けられたカムシャフトによって駆動するようにした動弁装置が知られている。こうした動弁装置は、カムシャフトに形成されたポンプカムに燃料ポンプのピストンが圧接されており、ポンプカムの回転によりピストンが往復駆動される。そして、このピストンの往復運動によって燃料タンクから燃料ポンプに燃料が吸入されるとともに、その燃料が加圧され燃料噴射装置に向けて圧送されるようになっている。ところで、このようなカムシャフトには、機関バルブの駆動トルクの変動に加えて、燃料ポンプの駆動トルクの変動が更に加わることになる。このため、各駆動トルクの変動が重畳されて増大した場合には、カムシャフトを駆動するタイミングベルトやタイミングチェーンといった伝達部材の張力が過大となり、伝達部材の耐用寿命の低下を招くという問題があった。そこで、特許文献１に示されるように、カムシャフトに発生する駆動トルクの変動を抑制するようにバルブカムとポンプカムとの位相関係を設定した動弁装置が提案されている。また、特許文献１には、各バンクに設けられたカムシャフトに、このような動弁装置を適用したＶ型６気筒エンジンの構成例が示されている。
【特許文献１】特開平１０−１７６５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に示されるようなＶ型６気筒エンジンは、各バンク内に設けられる気筒間のクランク角位相差が等間隔に設定されているため、機関バルブの駆動トルクの変動が、カムシャフトが１回転する間に同一形態で且つ周期的に生じる。このため、カムシャフトに発生する駆動トルクの変動を抑制するようなバルブカムとポンプカムとの位相設定を比較的容易に行うことができる。しかしながら、Ｖ型エンジンにおいては、Ｖ型８気筒エンジンのように、各バンク内における気筒間のクランク角位相差が等間隔に設定されないことがある。このような場合には、各バンクのカムシャフトにおける機関バルブの駆動トルクの変動が複雑な形態となり、燃料ポンプを駆動するタイミングや回数の設定が困難なものとなっていた。
【０００４】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関バルブを開閉駆動するとともに燃料ポンプを駆動するカムシャフトの駆動トルクの変動を抑制することができるＶ型エンジンの動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、機関バルブを開閉駆動するバルブカムと、燃料を燃料噴射装置に圧送する燃料ポンプを駆動するポンプカムとが形成されるカムシャフトを各バンクに備えるＶ型エンジンの動弁装置において、前記Ｖ型エンジンは、各バンク内における気筒間のクランク角位相差が不等間隔に設定され、前記ポンプカムは、複数のカムノーズを有するとともに、前記ポンプカムの駆動トルクが最大となる位相が前記バルブカムの駆動トルクが最大となる位相と一致しないように形成されることをその要旨としている。
【０００６】
同構成によれば、機関バルブを開閉駆動するカムシャフトに形成されたポンプカムは、ポンプカムの駆動トルクが最大となる位相が、バルブカムの駆動トルクが最大となる位相と一致しないように形成される。このため、各バンク内における気筒間のクランク角位相差が不等間隔に設定されて、各バンクに設けられたカムシャフトにおける機関バルブの駆動トルクの変動が複雑な形態となる場合においても、カムシャフトの駆動トルクの最大値を低減して、カムシャフトの駆動トルクの変動を抑制することができる。これにより、カムシャフトを駆動する伝達部材の最大張力及び張力変動を低減して、伝達部材の耐用寿命の低下を防止することができる。
【０００７】
また、ポンプカムは複数のカムノーズを有することから、カムシャフトが１回転する間に複数回燃料ポンプを駆動する。このため、燃料ポンプを駆動する１回あたりの駆動トルクを低減することができるため、カムシャフトの駆動トルクの変動をより抑えるように構成することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＶ型エンジンの動弁装置において、前記Ｖ型エンジンは、各バンクに４気筒を設けた８気筒エンジンであり、気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡ毎の等間隔に設定されるとともに、各バンク内における気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡと２７０°ＣＡとの間隔を含む不等間隔に設定され、各バンクのポンプカムは、全周に亘って２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されて、互いに前記燃料ポンプを同位相で駆動するように構成されるとともに、ポンプカムの１つのカムノーズの頂点が前記燃料ポンプに作用する位相は、前記ポンプカムが設けられる側のバンク内の気筒のうち、前記２７０°ＣＡの間隔後に設定される気筒の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、１２０°ＣＡ〜１８０°ＣＡ進角側に形成されることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、Ｖ型エンジンは、各バンクに４気筒を設けた８気筒エンジンであり、気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡ毎の等間隔に設定されるとともに、各バンク内における気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡと２７０°ＣＡとの間隔を含む不等間隔に設定される。解り易くするために、左バンクに配置される気筒を順に＃１、＃３、＃５、＃７とし、右バンクに配置される気筒を順に＃２、＃４、＃６、＃８とした場合、各気筒間のクランク角位相が９０°ＣＡずつずれて、その順序が、例えば＃１→＃８→＃７→＃３→＃６→＃５→＃４→＃２→＃１のように設定される。このクランク角位相差を左バンク内の気筒で見ると、＃１→（１８０°ＣＡの間隔）→＃７→（９０°ＣＡの間隔）→＃３→（１８０°ＣＡの間隔）→＃５→（２７０°ＣＡの間隔）→＃１となる。一方、このクランク角位相差を右バンク内の気筒で見ると、＃８→（２７０°ＣＡの間隔）→＃６→（１８０°ＣＡの間隔）→＃４→（９０°ＣＡの間隔）→＃２→（１８０°ＣＡの間隔）→＃８となる。なお、Ｖ型８気筒エンジンはクランクシャフト方向の小型化等を図るために、上記のように各バンク内における気筒間のクランク角位相差が不等間隔に設定されるのが一般的である。
【００１０】
また、各バンクのポンプカムは、全周に亘って２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されて、互いに前記燃料ポンプを同位相で駆動するように構成される。そして、ポンプカムの１つのカムノーズの頂点が燃料ポンプに作用する位相は、前記ポンプカムが設けられる側のバンク内の気筒のうち、２７０°ＣＡの間隔後に設定される気筒の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、１２０°ＣＡ〜１８０°ＣＡ進角側に形成される。すなわち、左バンクのポンプカムの１つのカムノーズの頂点が燃料ポンプに作用する位相は、左バンクの気筒＃１の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、１２０°ＣＡ〜１８０°ＣＡ進角側に形成される。或いは、右バンクのポンプカムの１つのカムノーズの頂点が燃料ポンプに作用する位相は、右バンクの気筒＃６の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、１２０°ＣＡ〜１８０°ＣＡ進角側に形成される。そして、２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されることから、もう１つのカムノーズの頂点は、さらに３６０°ＣＡ進角側に形成される。また、左右バンクのポンプカムは、互いに同位相で回転する。
【００１１】
このようにバルブカムの位相に対してポンプカムの位相を設定すると、左バンク及び右バンクにおいて、機関バルブの駆動トルクと燃料ポンプの駆動トルクとの合成トルクの最大値を低減させることができる。このため、カムシャフトの駆動トルクの最大値を低減して、カムシャフトの駆動トルクの変動を抑制することができる。なお、このカムシャフトは、バルブカムの位相に対してポンプカムの位相が設定されるため、ポンプカムが形成されているカムシャフトが、吸気バルブを駆動する吸気カムシャフトである場合又は排気バルブを駆動する排気カムシャフトである場合であっても、上記構成を適用することでカムシャフトの駆動トルクの変動を好適に抑制することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のＶ型エンジンの動弁装置において、前記Ｖ型エンジンは、各バンクに４気筒を設けた８気筒エンジンであり、気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡ毎の等間隔に設定されるとともに、各バンク内における気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡと２７０°ＣＡとの間隔を含む不等間隔に設定され、各バンクのポンプカムは、全周に亘って２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されて、互いに前記燃料ポンプを逆位相で駆動するように構成されるとともに、ポンプカムの１つのカムノーズの頂点が前記燃料ポンプに作用する位相は、前記ポンプカムが設けられる側のバンク内の気筒のうち、前記２７０°ＣＡの間隔後に設定される気筒の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、２４０°ＣＡ〜３００°ＣＡ進角側に形成されることをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、Ｖ型エンジンは、上記の発明と同様の構成を有するＶ型８気筒エンジンであり、機関バルブも同様のタイミングで開閉駆動される。また、各バンクのポンプカムは、全周に亘って２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されて、互いに前記燃料ポンプを逆位相で駆動するように構成される。そして、ポンプカムの１つのカムノーズの頂点が燃料ポンプに作用する位相は、前記ポンプカムが設けられる側のバンク内の気筒のうち、２７０°ＣＡの間隔後に設定される気筒の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、２４０°ＣＡ〜３００°ＣＡ進角側に形成される。すなわち、左バンクのポンプカムの１つのカムノーズの頂点が燃料ポンプに作用する位相は、左バンクの気筒＃１の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、２４０°ＣＡ〜３００°ＣＡ進角側に形成される。或いは、右バンクのポンプカムの１つのカムノーズの頂点が燃料ポンプに作用する位相は、右バンクの気筒＃６の機関バルブを駆動するバルブカムのカムノーズの頂点が作用する位相よりも、２４０°ＣＡ〜３００°ＣＡ進角側に形成される。そして、２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されることから、もう１つのカムノーズの頂点は、さらに３６０°ＣＡ進角側に形成される。また、左右バンクのポンプカムは、１８０°ＣＡの位相差をもって回転する。
【００１４】
このようにバルブカムの位相に対してポンプカムの位相を設定すると、左バンク及び右バンクにおいて、機関バルブの駆動トルクと燃料ポンプの駆動トルクとの合成トルクの最大値をバランス良く低減させることができる。このため、カムシャフトの駆動トルクの最大値を低減して、カムシャフトの駆動トルクの変動を抑制することができる。なお、このカムシャフトは、バルブカムの位相に対してポンプカムの位相が設定されるため、ポンプカムが形成されているカムシャフトが、吸気バルブを駆動する吸気カムシャフトである場合又は排気バルブを駆動する排気カムシャフトである場合であっても、上記構成を適用することでカムシャフトの駆動トルクの変動を好適に抑制することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＶ型エンジンの動弁装置において、前記燃料ポンプは、各バンク毎に配置されて各バンクのカムシャフトにより駆動されることをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、燃料ポンプは各バンク毎に配置されて各バンクのカムシャフトにより駆動されるため、燃料ポンプからの燃料吐出量が多い場合においても、小さいポンプ容量の燃料ポンプを使用することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＶ型エンジンの動弁装置において、前記Ｖ型エンジンのクランクシャフトに対する前記バルブカムの位相を変更することにより機関バルブのバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変機構を更に備え、前記ポンプカムは、前記バルブカムの位相の変更に同期してその位相が変更されることをその要旨としている。
【００１８】
同構成によれば、バルブタイミング可変機構によりクランクシャフトに対するバルブカムの位相を変更したときに、ポンプカムの位相をバルブカムの位相と同期させて変更する。このため、バルブタイミングが変更される場合に、バルブカムの位相とポンプカムの位相との相対関係を維持することができる。従って、バルブタイミングが変更される場合においても、カムシャフトの駆動トルクの最大値を低減して、カムシャフトの駆動トルクの変動を抑制する構成をとることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、図１〜６を参照して、本発明に係るＶ型エンジンの動弁装置を具体化した第１実施形態について説明する。
【００２０】
図１は本実施形態の動弁装置を搭載したＶ型エンジン１の概略構成図である。Ｖ型エンジン１は、左バンク１１及び右バンク１２を９０°の開き角をもってＶ字状に配置して構成されるとともに、左バンク１１及び右バンク１２にそれぞれ４つの気筒を有する８気筒エンジンである。Ｖ型エンジン１は各気筒１３を有するシリンダブロック１４を備え、気筒１３にはピストン１５が往復移動可能に設けられる。ピストン１５は、コンロッド１６を介してＶ型エンジン１の下部に設けられたクランクシャフト１７に連結されている。そして、ピストン１５の往復運動は、コンロッド１６によりクランクシャフト１７の回転運動へと変換される。
【００２１】
シリンダブロック１４の上部には、左バンク１１側及び右バンク１２側にそれぞれシリンダヘッド１８が設けられる。シリンダヘッド１８の底面とピストン１５の上端面とによって囲まれた空間により燃焼室１９が形成される。シリンダヘッド１８には、吸気ポート２０及び排気ポート２１が燃焼室１９と連通するよう形成される。Ｖ型エンジン１の外部の空気は吸気ポート２０から吸入され、燃焼室１９で生じた排気が、排気ポート２１、からＶ型エンジン１の外部へ排出される。
【００２２】
シリンダヘッド１８には、吸気ポート２０及び排気ポート２１をそれぞれ開閉するための吸気バルブ２２及び排気バルブ２３が往復移動可能に設けられる。吸気バルブ２２及び排気バルブ２３は、バルブスプリング２４により閉弁方向に付勢されている。
【００２３】
左バンク１１のシリンダヘッド１８上部には、左バンク１１の吸気バルブ２２及び排気バルブ２３を開閉駆動させるための第１吸気カムシャフト２６及び第１排気カムシャフト２７が回動可能に支持されている。また、右バンク１２のシリンダヘッド１８上部には、右バンク１２の吸気バルブ２２及び排気バルブ２３を開閉駆動させるための第２吸気カムシャフト２８及び第２排気カムシャフト２９が回動可能に支持されている。第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８は、左バンク１１及び右バンク１２により挟まれる空間側に位置している。
【００２４】
各カムシャフト２６〜２９は、図示しないタイミングベルトによってクランクシャフト１７に駆動連結されている。各カムシャフト２６〜２９に形成されたバルブカム３０，３１，３２，３３は、その回転により吸気ロッカアーム３４及び排気ロッカアーム３５を押圧し、バルブスプリング２４の付勢力に抗して吸気バルブ２２及び排気バルブ２３を開閉駆動する。吸気バルブ２２及び排気バルブ２３が開閉駆動されることで、吸気ポート２０及び排気ポート２１と燃焼室１９とが連通・遮断される。なお、Ｖ型エンジン１の一連の行程（吸入、圧縮、燃焼、排気行程）において、クランクシャフト１７は２回転（７２０°ＣＡ）し、各カムシャフト２６〜２９はそれぞれ１回転する。
【００２５】
次に、カムシャフトの回転を利用して燃焼室１９に燃料を供給する燃料供給系について説明する。図２はＶ型エンジン１の燃料供給系を示す概略構成図である。燃料供給系は、燃料を貯留する燃料タンク４１と、燃料を噴射供給する各バンク１１，１２の燃料噴射装置４２，４３と、燃料を各バンク１１，１２の燃料噴射装置４２，４３にそれぞれ圧送する燃料ポンプ４４，４５とを備える。
【００２６】
燃料噴射装置４２，４３は、シリンダヘッド１８に設けられるデリバリパイプ４６と燃料噴射弁４７とにより構成される。デリバリパイプ４６は、燃料ポンプ４４，４５から圧送された高圧燃料を燃料噴射弁４７に供給する。燃料噴射弁４７は、通電により開弁して燃焼室１９に高圧燃料を噴射する。燃料噴射弁４７から噴射された燃料は、燃焼室１９内に吸入された空気と混ざり合って混合気となる。また、シリンダヘッド１８には、燃焼室１９内の混合気に対して点火を行う点火プラグ４８が設けられる。
【００２７】
燃料ポンプ４４は、左バンク１１に設けられるとともに、左バンク１１の燃料噴射装置４２に燃料を圧送する。一方、燃料ポンプ４５は、右バンク１２に設けられるとともに、右バンク１２の燃料噴射装置４３に燃料を圧送する。燃料ポンプ４４及び燃料ポンプ４５は同様の構成を有しており、それぞれが第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８の回転により駆動される。燃料ポンプ４４，４５にはシリンダ５０が形成されており、このシリンダ５０内にはプランジャ５１が往復移動可能に設けられる。燃料ポンプ４４のプランジャ５１の下端部５１ａは、第１吸気カムシャフト２６に形成されたポンプカム３６と当接し、燃料ポンプ４５のプランジャ５１の下端部５１ａは、第２吸気カムシャフト２８に形成されたポンプカム３７と当接している。プランジャ５１は、スプリング５２により各ポンプカム３６，３７側に付勢されている。
【００２８】
シリンダ５０の内壁面とプランジャ５１の上端面により囲まれた空間により加圧室５３が形成されている。そして、ポンプカム３６，３７の回転に伴い、プランジャ５１が加圧室５３を拡大する方向に移動する吸入行程と、プランジャ５１が加圧室５３を縮小する方向に移動する圧送行程とが交互に繰り返される。吸入行程では燃料タンク４１の燃料が吸入ポート５４を介して加圧室５３に吸入され、圧送行程では加圧室５３の燃料が加圧されて吐出ポート５５に吐出される。なお、ポンプカム３６，３７は、楕円形状を有しており、その全周に亘って２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されている。このため、燃料ポンプ４４，４５は、クランクシャフト１７が２回転（７２０°ＣＡ）する間に、等間隔で２回の燃料の圧送を行う。また、ポンプカム３６，３７は、燃料の脈動を抑えるために、互いに同位相で回転して燃料ポンプ４４，４５を同位相で駆動するように構成されている。
【００２９】
また、燃料ポンプ４４，４５には、吸入ポート５４と加圧室５３とが連通・遮断されるように開閉動作を行う電磁スピル弁５６が設けられている。電磁スピル弁５６は、電磁ソレノイド５７への電圧印加を制御することにより駆動される。上記吸入行程では電磁スピル弁５６が開弁され、吸入ポート５４から加圧室５３への燃料の流入が許可される。上記圧送行程では、電磁スピル弁５６が所定の期間だけ閉弁される。圧送行程において、電磁スピル弁５６の開弁中は加圧室５３の燃料が吸入ポート５４側に溢流し、電磁スピル弁５６の閉弁中は、加圧室５３の燃料が加圧された状態で吐出ポート５５に吐出される。このように圧送行程での電磁スピル弁５６の閉弁時間を制御し、加圧室５３から吸入ポート５４側に溢流される燃料の量を調節することで、燃料ポンプ４４，４５の燃料吐出量を調節する。
【００３０】
ここで、Ｖ型エンジン１の燃料供給系の作用について説明する。燃料タンク４１に貯留されている燃料は、フィードポンプ５８によって吸引され、フィルタ５９が設けられた供給経路６０を介して各バンクに設けられた燃料ポンプ４４，４５に分配されて送られる。燃料ポンプ４４，４５に送られた燃料は、ポンプカム３６，３７により加圧室５３で加圧されるとともに電磁スピル弁５６により吐出量が調整されて、各バンクの燃料噴射装置４２，４３へと圧送される。そして、燃料噴射装置４２，４３の燃料噴射弁４７から燃焼室１９へと燃料が噴射供給される。
【００３１】
Ｖ型エンジン１の燃料供給系の各種制御は、ＥＣＵ（電子制御装置）６１によって行われる。ＥＣＵ６１は、機関運転状態を検出する図示しない各センサからの検出信号に基づいて、燃料噴射弁４７、電磁スピル弁５６及び点火プラグ４８の制御を行い、機関運転状態に応じた燃料量を燃焼室１９に供給するとともに燃焼タイミングを制御する。
【００３２】
次に、各カムシャフト２６〜２９の構成について説明する。図３はカムシャフト２６〜２９をＶ型エンジン１の上面側から見たときの構成図である。左バンク１１には第１吸気カムシャフト２６及び第１排気カムシャフト２７が互いに平行に配置され、右バンク１２には第２吸気カムシャフト２８及び第２排気カムシャフト２９が互いに平行に配置されている。各カムシャフト２６〜２９の一端側にはプーリ６３，６４，６５，６６が一体回転可能に固定されており、クランクシャフト１７に固定されたプーリ６７の回転がタイミングベルト６８を介して伝達される。
【００３３】
各カムシャフト２６〜２９には、吸気バルブ２２及び排気バルブ２３を駆動するバルブカム３０〜３３が等間隔に形成されている。ここで、左バンク１１の気筒をプーリ６３〜６６側から順に１番気筒、３番気筒、５番気筒、７番気筒と呼び、右バンク１２の気筒を順に２番気筒、４番気筒、６番気筒、８番気筒と呼ぶこととする。第１吸気カムシャフト２６には、１，３，５，７番気筒の一対の吸気バルブ２２をそれぞれ駆動するバルブカム３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが設けられ、第２吸気カムシャフト２８には、２，４，６，８番気筒の一対の吸気バルブ２２をそれぞれ駆動するバルブカム３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが設けられる。第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８には、プーリ６３，６５とは反対側にポンプカム３６，３７が形成される。
【００３４】
また、第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８には、プーリ６３，６５側の端部に、それぞれバルブタイミング可変機構３８，３９が設けられている。バルブタイミング可変機構３８，３９は、クランクシャフト１７の回転位相に対する第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８の相対回転位相を調節して、バルブタイミングを可変設定するものである。すなわち、吸気バルブ２２の開弁期間（作用角）が一定に維持された状態で、開弁時期及び閉弁時期が進角側又は遅角側に変更される。バルブタイミング可変機構３８，３９は、図示しない油圧アクチュエータを通じて同機構３８，３９に作用する油圧を制御することにより駆動される。なお、バルブカム３０，３２とポンプカム３６，３７とはそれぞれ第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８と一体的に回転するため、バルブタイミング可変機構３８，３９によりバルブタイミングが変更されても、バルブカム３０，３２の位相とポンプカム３６，３７の位相とはその相対関係が維持される。すなわち、ポンプカム３６，３７は、バルブカム３０，３２の位相の変更に同期してその位相が変更される。
【００３５】
次に、Ｖ型エンジン１のバルブ開閉タイミングについて説明する。Ｖ型エンジン１においては、８つの気筒間のクランク角位相差が９０°ＣＡ毎の等間隔に設定される。そして、そのクランク角位相は、１番気筒、８番気筒、７番気筒、３番気筒、６番気筒、５番気筒、４番気筒、２番気筒の順にずらされている。このクランク角位相差を左バンク１１内の気筒で見ると、１番気筒→（１８０°ＣＡの間隔）→７番気筒→（９０°ＣＡの間隔）→３番気筒→（１８０°ＣＡの間隔）→５番気筒→（２７０°ＣＡの間隔）→１番気筒となる。一方、このクランク角位相差を右バンク１２内の気筒で見ると、８番気筒→（２７０°ＣＡの間隔）→６番気筒→（１８０°ＣＡの間隔）→４番気筒→（９０°ＣＡの間隔）→２番気筒→（１８０°ＣＡの間隔）→８番気筒となる。すなわち、各バンク１１，１２内における気筒間のクランク角位相差は、９０°ＣＡと２７０°ＣＡとの間隔を含む不等間隔に設定される。各気筒に設けられる吸気バルブ２２及び排気バルブ２３のバルブ開閉タイミングは、上記のクランク角位相差をもって設定される。
【００３６】
次に、燃料ポンプ４４，４５を駆動するポンプカム３６，３７について説明する。各吸気カムシャフト２６，２８のバルブカム３０，３２はバルブ開閉タイミングによりその位相が設定されるが、ポンプカム３６，３７の位相は任意に設定することができる。以下に説明するポンプカム３６，３７は、各吸気カムシャフト２６，２８に加わるトルク変動を抑えるように、その位相を設定したものである。図４は各吸気カムシャフト２６，２８のポンプカム３６，３７の形状を示す説明図である。図４において、吸気カムシャフト２６，２８はそれぞれＲ方向に回転する。また、図４はポンプカム３６の頂点Ａがプランジャ５１に作用している状態を示している。
【００３７】
図４（ａ）に左バンク１１の燃料ポンプ４４を駆動するポンプカム３６の位相を示す。ポンプカム３６は、１つのカムノーズの頂点Ａがプランジャ５１に作用する位相θ１が、バルブカム３０ａのカムノーズの頂点Ｘが１番気筒の吸気ロッカアーム３４に作用する位相θ２よりも１５０°ＣＡ進角側になるように形成される。すなわち、θ２−θ１が１５０°ＣＡとなるため、頂点Ａがプランジャ５１に作用して第１吸気カムシャフト２６が１５０°ＣＡ回転した後に、頂点Ｘが吸気ロッカアーム３４に作用するようになる。ここで、プランジャ５１及び吸気ロッカアーム３４の位置関係から、ポンプカム３６の作用点とバルブカム３０ａの作用点とは回転方向で３６０°ＣＡの差があるため、図４（ａ）に示すように、頂点Ａと頂点Ｘとの位相差は２１０°ＣＡとなる。そして、ポンプカム３６のもう１つのカムノーズの頂点Ｂは、頂点Ａよりも３６０°ＣＡ進角側に形成される。
【００３８】
図４（ｂ）に右バンク１２の燃料ポンプ４５を駆動するポンプカム３７の位相を示す。ポンプカム３７はポンプカム３６と同位相で回転することから、ポンプカム３６の頂点Ａがプランジャ５１に作用するときに、ポンプカム３７の頂点Ｃがプランジャ５１に作用する。このため、ポンプカム３７は、１つのカムノーズの頂点Ｃがプランジャ５１に作用する位相θ３が、バルブカム３２ｄのカムノーズの頂点Ｙが８番気筒の吸気ロッカアーム３４に作用する位相θ４よりも２４０°ＣＡ進角側になるように形成される。すなわち、θ４−θ３が２４０°ＣＡとなるため、頂点Ｃがプランジャ５１に作用して第２吸気カムシャフト２８が２４０°ＣＡ回転した後に、頂点Ｙが吸気ロッカアーム３４に作用するようになる。ここで、プランジャ５１及び吸気ロッカアーム３４の位置関係から、ポンプカム３７の作用点とバルブカム３２ｄの作用点とは回転方向で３６０°ＣＡの差があるため、図４（ｂ）に示すように、頂点Ｃと頂点Ｙとの位相差は１２０°ＣＡとなる。そして、ポンプカム３７のもう１つのカムノーズの頂点Ｄは、頂点Ｃよりも３６０°ＣＡ進角側に形成される。
【００３９】
次に、第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８に加わるトルク変動について説明する。図５は第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８のクランク角（ＣＡ）に対するトルク変動（Ｎｍ）を示すグラフである。図５のクランク角は、第１気筒の燃焼行程が開始される上死点を０°ＣＡとしている。
【００４０】
図５（ａ）に第１吸気カムシャフト２６のトルク変動を示す。第１吸気カムシャフト２６には、左バンク１１における各気筒の吸気バルブ２２の駆動トルク変動と燃料ポンプ４４の駆動トルク変動とが加わる。また、図５（ａ）の下段には、左バンク１１の各気筒の行程を示している。
【００４１】
図５（ａ）のＴＢ１，ＴＢ３，ＴＢ５，ＴＢ７は、それぞれ１番気筒、３番気筒、５番気筒、７番気筒の吸気バルブ２２の駆動トルク変動を示したものである。ここで、吸気バルブ２２の駆動トルク変動について、１番気筒の駆動トルク変動ＴＢ１を例にとって説明する。１番気筒の吸気バルブ２２は、吸入行程が開始される３６０°ＣＡに開弁して、圧縮行程の初期である６００°ＣＡに閉弁する。第１吸気カムシャフト２６のバルブカム３０ａは、バルブスプリング２４に抗して１番気筒の吸気バルブ２２を開閉駆動するため、開弁する３６０°ＣＡからバルブカム３０ａの頂点Ｘが作用する４８０°ＣＡまでの期間に駆動トルクが増加側に変動し、４８０°ＣＡから閉弁する６００°ＣＡまでの期間に駆動トルクが減少側に変動する。その駆動トルク変動は、バルブカム３０のカム形状との関係からほぼ正弦波の形状を呈する。また、吸気バルブ２２の閉弁時には駆動トルク変動が０となる。そして、３番気筒、５番気筒、７番気筒についても、タイミングをずらして同様に駆動トルク変動が発生する。
【００４２】
図５（ａ）のＴＰ１は、燃料ポンプ４４の駆動トルク変動を示したものである。１番気筒のバルブカム３０ａのカムノーズの頂点Ｘが吸気ロッカアーム３４に作用する位相θ２は４８０°ＣＡであるため、ポンプカム３６のカムノーズの頂点Ａがプランジャ５１に作用する位相θ１は、１５０°ＣＡ進角側の３３０°ＣＡとなる。このため、１５０°ＣＡ及び５１０°ＣＡにおいてポンプカム３６のカムノーズが作用を開始し、３３０°ＣＡ及び６９０°ＣＡにおいてカムノーズの頂点が作用するようになる。すなわち、燃料ポンプ４４の燃料の圧送行程に相当する期間が１５０°ＣＡから３３０°ＣＡまで及び５１０°ＣＡから６９０°ＣＡまでの期間となり、燃料ポンプ４４の燃料の吸入行程に相当する期間がその他の期間となる。燃料ポンプ４４の駆動トルク変動ＴＰ１は、１５０°ＣＡから３３０°ＣＡまで及び５１０°ＣＡから６９０°ＣＡまでの期間において、山型形状を呈しながら増加側に変動し、それ以外の期間においてはほぼ０となる。なお、駆動トルク変動ＴＰ１の最大値は、駆動トルク変動ＴＢ１，ＴＢ３，ＴＢ５，ＴＢ７の最大値の約６割の大きさになっている。
【００４３】
図５（ａ）のＴＡ１は、吸気バルブ２２の駆動トルク変動ＴＢ１，ＴＢ３，ＴＢ５，ＴＢ７と燃料ポンプ４４の駆動トルク変動ＴＰ１とを合成したものである。このため、第１吸気カムシャフト２６には、Ｖ型エンジン１の一連の行程において、トルク変動ＴＡ１が発生する。トルク変動ＴＡ１の最大トルクＴＡｍａｘ１は６００°ＣＡで発生し、最小トルクＴＡｍｉｎ１は９０°ＣＡで発生する。ここで、ポンプカム３６及びバルブカム３０の位相は、駆動トルク変動ＴＰ１において駆動トルクが最大となる位相が、駆動トルク変動ＴＢ１，ＴＢ３，ＴＢ５，ＴＢ７において駆動トルクが最大となる位相と一致しないように設定されていることがわかる。このため、トルク変動ＴＡ１における最大トルクＴＡｍａｘ１を低減することができ、トルク変動ＴＡ１の変動幅ＴＤ１を低減することができる。
【００４４】
図５（ｂ）に第２吸気カムシャフト２８のトルク変動を示す。第２吸気カムシャフト２８には、右バンク１２における各気筒の吸気バルブ２２の駆動トルク変動と燃料ポンプ４５の駆動トルク変動とが加わる。また、図５（ｂ）の下段には、右バンク１２の各気筒の行程を示している。
【００４５】
図５（ｂ）のＴＢ２，ＴＢ４，ＴＢ６，ＴＢ８は、それぞれ２番気筒、４番気筒、６番気筒、８番気筒の吸入行程における吸気バルブ２２の駆動トルク変動を示したものである。駆動トルク変動ＴＢ２，ＴＢ４，ＴＢ６，ＴＢ８は、上述の第１気筒の駆動トルク変動ＴＢ１と同様の形態で発生する。図５（ｂ）のＴＰ２は、燃料ポンプ４５の駆動トルク変動を示したものである。ポンプカム３７は、ポンプカム３６と同位相で回転するため、駆動トルク変動ＴＰ２は、図５（ａ）の駆動トルク変動ＴＰ１と同様の位相及び形態で発生する。
【００４６】
図５（ｂ）のＴＡ２は、吸気バルブ２２の駆動トルク変動ＴＢ２，ＴＢ４，ＴＢ６，ＴＢ８と燃料ポンプ４４の駆動トルク変動ＴＰ２とを合成したものである。このため、第２吸気カムシャフト２８には、Ｖ型エンジン１の一連の行程において、トルク変動ＴＡ２が発生する。トルク変動ＴＡ２の最大トルクＴＡｍａｘ２は２４０°ＣＡで発生し、最小トルクＴＡｍｉｎ２は４５０°ＣＡで発生する。ここで、ポンプカム３７及びバルブカム３２の位相は、駆動トルク変動ＴＰ２において駆動トルクが最大となる位相が、駆動トルク変動ＴＢ２，ＴＢ４，ＴＢ６，ＴＢ８において駆動トルクが最大となる位相と一致しないように設定されていることがわかる。このため、トルク変動ＴＡ２における最大トルクＴＡｍａｘ２を低減することができ、トルク変動ＴＡ２の変動幅ＴＤ２を低減することができる。
【００４７】
ここで、上記のＶ型エンジン１の動弁装置において、ポンプカム３６，３７の位相をバルブカム３０，３２の位相に対して変化させたときの、第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８のトルク変動について説明する。上記の実施形態では、位相θ１が位相θ２よりも１５０°ＣＡ進角側になるように形成されているが、位相θ１を位相θ２に対して変化させたときの、最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２及び最小トルクＴＡｍｉｎ１，ＴＡｍｉｎ２の変化を図６のグラフに示す。図６の横軸は、位相θ２に対する位相θ１の進み角θｘをとったものである。なお、図５からわかるように、第１吸気カムシャフト２６のトルク変動ＴＡ１と第２吸気カムシャフト２８のトルク変動ＴＡ２とは位相が３６０°ＣＡ異なるものであるため、最大トルクＴＡｍａｘ１と最大トルクＴＡｍａｘ２とは等しくなり、最小トルクＴＡｍｉｎ１と最小トルクＴＡｍｉｎ２とは等しくなる。また、ポンプカム３６，３７は３６０°ＣＡ周期で位相が変化するため、図６には進み角θｘが０°ＣＡ〜３６０°ＣＡの範囲のときのみを記載している。
【００４８】
図６に示すように、進み角θｘが１２０°ＣＡ〜１８０°ＣＡの範囲Ｚ１にあるときに、最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２は小さい値をとる。また、最小トルクＴＡｍｉｎ１，ＴＡｍｉｎ２は進み角θｘに対してほぼ変化がない状態となる。このため、位相θ１が位相θ２よりも１２０°ＣＡ〜１８０°ＣＡ進角側になるように設定されているときに、各吸気カムシャフト２６，２８に加わるそれぞれの最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２を小さくすることができ、トルク変動ＴＡ１，ＴＡ２の変動幅ＴＤ１，ＴＤ２を小さくすることができる。なお、最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２は、駆動トルク変動ＴＰ１，ＴＰ２或いは駆動トルク変動ＴＢ１〜ＴＢ８の大きさが異なると変化するが、一方の駆動トルク変動の大きさが他方の駆動トルク変動の大きさに対して極端に大きくなる場合を除いて、進み角θｘに対する最大トルクの増減についての変化態様は概ね共通したものとなる。
【００４９】
以上のように、位相θ１が位相θ２よりも１５０°ＣＡ進角側になるように設定されている上記第１実施形態では、第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８に加わる最大トルク及びトルク変動が小さくなるように構成されていることがわかる。
【００５０】
上記第１実施形態のＶ型エンジンの動弁装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１実施形態では、Ｖ型エンジン１の動弁装置は、２つのカムノーズを有するポンプカム３６，３７の駆動トルクが最大となる位相が、バルブカム３０，３２の駆動トルクが最大となる位相と一致しないように構成される。このため、各バンク１１，１２内における気筒間のクランク角位相差が不等間隔に設定されて、吸気バルブ２２の駆動トルクの変動が複雑な形態となる場合に、各吸気カムシャフト２６，２８のトルク変動ＴＡ１，ＴＡ２における最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２を低減することができ、トルク変動ＴＡ１，ＴＡ２の変動幅ＴＤ１，ＴＤ２を低減することができる。これにより、各吸気カムシャフト２６，２８を駆動するタイミングベルト６８の最大張力及び張力変動を低減して、タイミングベルト６８の耐用寿命の低下を防止することができる。
【００５１】
（２）第１実施形態では、ポンプカム３６，３７は、互いに同位相で回転するとともに、ポンプカム３６の１つのカムノーズの頂点Ａがプランジャ５１に作用する位相θ１が、１番気筒のバルブカム３０ａのカムノーズの頂点Ｘが吸気ロッカアーム３４に作用する位相θ２よりも１５０°ＣＡ進角側になるように形成される。このため、各バンク１１，１２において、各吸気カムシャフト２６，２８のトルク変動ＴＡ１，ＴＡ２における最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２を低減することができ、トルク変動ＴＡ１，ＴＡ２の変動幅ＴＤ１，ＴＤ２を低減することができる。
【００５２】
（３）第１実施形態では、ポンプカム３６，３７は、その全周に亘って２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成され、クランクシャフト１７が２回転する間に、等間隔で２回の燃料ポンプ４４，４５の駆動を行うように構成されている。このため、クランクシャフト１７が２回転する間に１回だけ燃料ポンプ４４，４５を駆動するように構成される場合に比べて、燃料ポンプ４４，４５を駆動する１回あたりの駆動トルクを低減することができるため、各吸気カムシャフト２６，２８のトルク変動ＴＡ１，ＴＡ２を抑えることができる。
【００５３】
（４）第１実施形態では、燃料ポンプ４４，４５は各バンク１１，１２毎に配置されて、それぞれが各バンク１１，１２の第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８により駆動される。このため、燃料ポンプ４４，４５からの燃料吐出量が比較的多くなる８気筒エンジンにおいても、小さいポンプ容量の燃料ポンプを使用することができる。
【００５４】
（５）第１実施形態では、バルブカム３０，３２とポンプカム３６，３７とはそれぞれ第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８と一体的に回転するため、バルブタイミング可変機構３８，３９によりバルブタイミングが変更されても、バルブカム３０，３２の位相とポンプカム３６，３７の位相とはその相対関係が維持される。このため、バルブタイミングが変更される場合においても、各吸気カムシャフト２６，２８のトルク変動ＴＡ１，ＴＡ２における最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２を低減することができ、トルク変動ＴＡ１，ＴＡ２の変動幅ＴＤ１，ＴＤ２を低減することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、図７〜９を参照して、本発明に係るＶ型エンジンの動弁装置を具体化した第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８に形成されたポンプカム３６，３７の位相のみが第１実施形態と異なる。なお、以下に説明する実施形態において、第１実施形態と同一構成については同一符号を付し、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００５６】
第２実施形態に係るＶ型エンジン１の動弁装置においては、第１吸気カムシャフト２６に設けられるポンプカム７１及び第２吸気カムシャフト２８に設けられるポンプカム７２
が、燃料の脈動を抑えるために、互いに逆位相で回転して燃料ポンプ４４，４５を逆位相で駆動するように構成されている。以下に説明するポンプカム７１，７２は、各吸気カムシャフト２６，２８に加わるトルク変動を抑えるように、その位相を設定したものである。図７は各吸気カムシャフト２６，２８のポンプカム７１，７２の形状を示す説明図である。図７において、吸気カムシャフト２６，２８はそれぞれＲ方向に回転する。ポンプカム７１，７２は、楕円形状を有しており、その全周に亘って２つのカムノーズが同一形状で等間隔に形成されている。図７はポンプカム７１の頂点Ｅがプランジャ５１に作用している状態を示している。
【００５７】
図７（ａ）に左バンク１１の燃料ポンプ４４を駆動するポンプカム７１の位相を示す。ポンプカム７１は、１つのカムノーズの頂点Ｅがプランジャ５１に作用する位相θ５が、バルブカム３０ａのカムノーズの頂点Ｘが１番気筒の吸気ロッカアーム３４に作用する位相θ６よりも２７０°ＣＡ進角側になるように形成される。すなわち、θ６−θ５が２７０°ＣＡとなるため、頂点Ｅがプランジャ５１に作用して第１吸気カムシャフト２６が２７０°ＣＡ回転した後に、頂点Ｘが吸気ロッカアーム３４に作用するようになる。ここで、プランジャ５１及び吸気ロッカアーム３４の位置関係から、ポンプカム７１の作用点とバルブカム３０ａの作用点とは回転方向で３６０°ＣＡの差があるため、図７（ａ）に示すように、頂点Ｅと頂点Ｘとの位相差は９０°ＣＡとなる。そして、ポンプカム３６のもう１つのカムノーズの頂点Ｆは、頂点Ｅよりも３６０°ＣＡ進角側に形成される。
【００５８】
図７（ｂ）に右バンク１２の燃料ポンプ４５を駆動するポンプカム７２の位相を示す。ポンプカム７２はポンプカム７１と逆位相で回転する、すなわち１８０°ＣＡの位相差を有することから、ポンプカム７１の頂点Ｅがプランジャ５１に作用するときに、ポンプカム７２は図７（ｂ）に示すような状態となる。このため、ポンプカム７２は、１つのカムノーズの頂点Ｇがプランジャ５１に作用する位相θ７が、バルブカム３２ｄのカムノーズの頂点Ｙが８番気筒の吸気ロッカアーム３４に作用する位相θ８よりも１８０°ＣＡ進角側になるように形成される。すなわち、θ８−θ７が１８０°ＣＡとなるため、頂点Ｇがプランジャ５１に作用して第２吸気カムシャフト２８が１８０°ＣＡ回転した後に、頂点Ｙが吸気ロッカアーム３４に作用する。ここで、プランジャ５１及び吸気ロッカアーム３４の位置関係から、ポンプカム７２の作用点とバルブカム３２ｄの作用点とは回転方向で３６０°ＣＡの差があるため、図７（ｂ）に示すように、頂点Ｇと頂点Ｙとの位相差は１８０°ＣＡとなる。そして、ポンプカム７２のもう１つのカムノーズの頂点Ｈは、頂点Ｇよりも３６０°ＣＡ進角側に形成される。
【００５９】
次に、第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８に加わるトルク変動について説明する。図８は第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８のクランク角（ＣＡ）に対するトルク変動（Ｎｍ）を示すグラフである。図８のクランク角は、第１気筒の燃焼行程が開始される上死点を０°ＣＡとしている。
【００６０】
図８（ａ）に第１吸気カムシャフト２６のトルク変動を示す。図８（ａ）のＴＢ１，ＴＢ３，ＴＢ５，ＴＢ７は、それぞれ１番気筒、３番気筒、５番気筒、７番気筒の吸入行程における吸気バルブ２２の駆動トルク変動を示したものである。駆動トルク変動ＴＢ１，ＴＢ３，ＴＢ５，ＴＢ７は、第１実施形態と同様の形態で発生する。
【００６１】
図８（ａ）のＴＰ３は、燃料ポンプ４５の駆動トルク変動を示したものである。１番気筒のバルブカム３０ａのカムノーズの頂点Ｘが吸気ロッカアーム３４に作用する位相θ６は４８０°ＣＡであるため、ポンプカム７１のカムノーズの頂点Ｅがプランジャ５１に作用する位相θ５は、２７０°ＣＡ進角側の２１０°ＣＡとなる。このため、３０°ＣＡ及び３９０°ＣＡにおいてポンプカム７１のカムノーズが作用を開始し、２１０°ＣＡ及び５７０°ＣＡにおいてカムノーズの頂点が作用するようになる。すなわち、燃料ポンプ４５の燃料の圧送行程に相当する期間が３０°ＣＡから２１０°ＣＡまで及び３９０°ＣＡから５７０°ＣＡまでの期間となり、燃料ポンプ４５の燃料の吸入行程に相当する期間がその他の期間となる。燃料ポンプ４５の駆動トルク変動ＴＰ３は、３０°ＣＡから２１０°ＣＡまで及び３９０°ＣＡから５７０°ＣＡまでの期間において、山型形状を呈しながら増加側に変動し、それ以外の期間においてはほぼ０となる。なお、駆動トルク変動ＴＰ３の最大値は、駆動トルク変動ＴＢ１，ＴＢ３，ＴＢ５，ＴＢ７の最大値の約６割の大きさになっている。
【００６２】
図８（ａ）のＴＡ３は、吸気バルブ２２の駆動トルク変動ＴＢ１，ＴＢ３，ＴＢ５，ＴＢ７と燃料ポンプ４４の駆動トルク変動ＴＰ３とを合成したものである。このため、第１吸気カムシャフト２６には、Ｖ型エンジン１の一連の行程において、トルク変動ＴＡ３が発生する。トルク変動ＴＡ３の最大トルクＴＡｍａｘ３は４３０°ＣＡで発生し、最小トルクＴＡｍｉｎ３は２８０°ＣＡで発生する。ここで、ポンプカム７１及びバルブカム３０の位相は、駆動トルク変動ＴＰ３において駆動トルクが最大となる位相が、駆動トルク変動ＴＢ１，ＴＢ３，ＴＢ５，ＴＢ７において駆動トルクが最大となる位相と一致しないように設定されていることがわかる。このため、トルク変動ＴＡ３における最大トルクＴＡｍａｘ３を低減することができ、トルク変動ＴＡ３の変動幅ＴＤ３を低減することができる。
【００６３】
図８（ｂ）に第２吸気カムシャフト２８のトルク変動を示す。図８（ｂ）のＴＢ２，ＴＢ４，ＴＢ６，ＴＢ８は、それぞれ２番気筒、４番気筒、６番気筒、８番気筒の吸入行程における吸気バルブ２２の駆動トルク変動を示したものである。駆動トルク変動ＴＢ２，ＴＢ４，ＴＢ６，ＴＢ８は、第１実施形態と同様の形態で発生する。
【００６４】
図８（ｂ）のＴＰ４は、燃料ポンプ４５の駆動トルク変動を示したものである。ポンプカム７２は、ポンプカム７１と逆位相で回転するため、駆動トルク変動ＴＰ４は、図８（ａ）の駆動トルク変動ＴＰ３を１８０°ＣＡ進角側に移動した形態で発生する。
【００６５】
図８（ｂ）のＴＡ４は、吸気バルブ２２の駆動トルク変動ＴＢ２，ＴＢ４，ＴＢ６，ＴＢ８と燃料ポンプ４４の駆動トルク変動ＴＰ４とを合成したものである。このため、第２吸気カムシャフト２８には、Ｖ型エンジン１の一連の行程において、トルク変動ＴＡ４が発生する。トルク変動ＴＡ４の最大トルクＴＡｍａｘ４は２５０°ＣＡで発生し、最小トルクＴＡｍｉｎ４は１８０°ＣＡで発生する。ここで、ポンプカム７２及びバルブカム３２の位相は、駆動トルク変動ＴＰ４において駆動トルクが最大となる位相が、駆動トルク変動ＴＢ２，ＴＢ４，ＴＢ６，ＴＢ８において駆動トルクが最大となる位相と一致しないように設定されていることがわかる。このため、トルク変動ＴＡ４における最大トルクＴＡｍａｘ４を低減することができ、トルク変動ＴＡ４の変動幅ＴＤ４を低減することができる。
【００６６】
ここで、上記のＶ型エンジン１の動弁装置において、ポンプカム７１，７２の位相をバルブカム３０，３２の位相に対して変化させたときの、第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８のトルク変動について説明する。上記の実施形態では、位相θ５が位相θ６よりも２７０°ＣＡ進角側になるように形成されているが、位相θ５を位相θ６に対して変化させたときの、最大トルクＴＡｍａｘ３，ＴＡｍａｘ４及び最小トルクＴＡｍｉｎ３，ＴＡｍｉｎ４の変化を図９のグラフに示す。図９の横軸は、位相θ６に対する位相θ５の進み角θｙをとったものである。なお、ポンプカム７１，７２は３６０°ＣＡ周期で位相が変化するため、図９には進み角θｘが０°ＣＡ〜３６０°ＣＡの範囲のときのみを記載している。
【００６７】
図９（ａ）に示すように、進み角θｙが１２０°ＣＡ〜１８０°ＣＡの範囲Ｚ２にあるときに、最大トルクＴＡｍａｘ３は小さい値をとるが、図９（ｂ）に示すように、範囲Ｚ２においてＴＡｍａｘ４は大きい値をとる。一方、進み角θｙが３００°ＣＡ〜３６０°ＣＡの範囲Ｚ３にあるときに、最大トルクＴＡｍａｘ４は小さい値をとるが、範囲Ｚ３においてＴＡｍａｘ３は大きい値をとる。この点、進み角θｙが２４０°ＣＡ〜３００°ＣＡの範囲Ｚ４にあるときには、ＴＡｍａｘ３とＴＡｍａｘ４との両者をバランス良く比較的小さい値に設定することができる。また、最小トルクＴＡｍｉｎ３，ＴＡｍｉｎ４は進み角θｙに対してほぼ変化がない状態となる。このため、位相θ５が位相θ６よりも２４０°ＣＡ〜３００°ＣＡ進角側になるように設定されているときに、各吸気カムシャフト２６，２８に加わる最大トルクＴＡｍａｘ３，ＴＡｍａｘ４をバランス良く小さくすることができ、トルク変動ＴＡ３，ＴＡ４の変動幅ＴＤ３，ＴＤ４をそれぞれバランス良く小さくすることができる。
【００６８】
以上のように、位相θ５が位相θ６よりも２７０°ＣＡ進角側になるように設定されている上記第２実施形態では、第１吸気カムシャフト２６及び第２吸気カムシャフト２８に加わる最大トルク及びトルク変動が小さくなるように構成されていることがわかる。
【００６９】
上記第２実施形態のＶ型エンジンの動弁装置によれば、第１実施形態の効果（１），（３）〜（５）に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（６）第２実施形態では、ポンプカム７１，７２は、互いに同位相で回転するとともに、ポンプカム７１の１つのカムノーズの頂点Ｅがプランジャ５１に作用する位相θ５が、１番気筒のバルブカム３０ａのカムノーズの頂点Ｘが吸気ロッカアーム３４に作用する位相θ６よりも２７０°ＣＡ進角側になるように形成される。このため、各バンク１１，１２において、各吸気カムシャフト２６，２８のトルク変動ＴＡ３，ＴＡ４における最大トルクＴＡｍａｘ３，ＴＡｍａｘ４を低減することができ、トルク変動ＴＡ３，ＴＡ４の変動幅ＴＤ３，ＴＤ４を低減することができる。
【００７０】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１実施形態では、バルブカム３０ａの位相θ２に対するポンプカム３６の位相θ１の進み角θｘは１５０°ＣＡになるように設定されているが、進み角θｘは１２０°ＣＡ〜１８０°ＣＡの範囲Ｚ１のいずれかの角度に設定されていればよい。進み角θｘが範囲Ｚ１のいずれかの角度に設定されると、上述したように、各吸気カムシャフト２６，２８に加わる最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２を小さくすることができ、トルク変動ＴＡ１，ＴＡ２の変動幅ＴＤ１，ＴＤ２を小さくすることができる。また、進み角θｘが範囲Ｚ１以外の角度であっても、最大トルクＴＡｍａｘ１，ＴＡｍａｘ２が比較的小さくなる進み角θｘに設定することで、トルク変動ＴＡ１，ＴＡ２の変動幅ＴＤ１，ＴＤ２を小さくしてもよい。
【００７１】
・第２実施形態では、バルブカム３０ａの位相θ６に対するポンプカム７１の位相θ５の進み角θｙは２７０°ＣＡになるように設定されているが、進み角θｙは２４０°ＣＡ〜３００°ＣＡの範囲Ｚ４のいずれかの角度に設定されていればよい。進み角θｙが範囲Ｚ４のいずれかの角度に設定されると、上述したように、各吸気カムシャフト２６，２８に加わる最大トルクＴＡｍａｘ３，ＴＡｍａｘ４を小さくすることができ、トルク変動ＴＡ３，ＴＡ４の変動幅ＴＤ３，ＴＤ４を小さくすることができる。
【００７２】
・第１及び第２実施形態では、ポンプカム３６，３７，７１，７２をそれぞれ各吸気カムシャフト２６，２８に設けているが、各排気カムシャフト２７，２９に設けてもよい。各排気カムシャフト２７，２９に加わる排気バルブ２３のトルク変動は、吸気バルブ２２のトルク変動ＴＢ１〜ＴＢ８と位相が全体的にずれた態様で発生する。このため、各吸気カムシャフト２６，２８の場合と同様に排気バルブ２３のバルブカムの位相に対してポンプカムの位相を設定すると、トルク変動ＴＡ１〜ＴＡ４と同様の各排気カムシャフト２７，２９のトルク変動を得ることができる。従って、ポンプカムを各排気カムシャフト２７，２９に設けた場合においても、各排気カムシャフト２７，２９のトルク変動を好適に抑制することができる。
【００７３】
・第１及び第２実施形態では、ポンプカム３６，３７，７１，７２は、クランクシャフト１７が２回転する間に、等間隔で２回の燃料ポンプ４４，４５の駆動を行うように構成されているが、クランクシャフト１７が２回転する間に３回以上燃料ポンプ４４，４５を駆動するように構成してもよい。また、ポンプカム３６，３７，７１，７２による燃料ポンプ４４，４５の駆動は、等間隔で行われなくてもよい。燃料ポンプ４４，４５の駆動が３回以上行われる又は不等間隔で行われる場合においても、ポンプカム３６，３７，７１，７２の駆動トルクが最大となる位相が、バルブカム３０，３２の駆動トルクが最大となる位相と一致しないように構成することで、各吸気カムシャフト２６，２８のトルク変動ＴＡ１，ＴＡ２を抑えることができる。
【００７４】
・第１及び第２実施形態では、各バンク１１，１２毎に燃料ポンプ４４，４５を配置しているが、１つの燃料ポンプを各吸気カムシャフト２６，２８により駆動するように構成してもよい。
【００７５】
・第１及び第２実施形態では、Ｖ型エンジン１のクランク角位相が、１番気筒、８番気筒、７番気筒、３番気筒、６番気筒、５番気筒、４番気筒、２番気筒の順にずらされているが、他の順にずらしてもよい。他の順にずらした場合においても、本発明と同様の原理を用いてポンプカム３６，３７，７１，７２の位相を設定することができる。
【００７６】
・第１及び第２実施形態では、８気筒のＶ型エンジン１に本発明を適用したが、Ｖ型エンジンは８気筒に限定されるものではなく、例えば、さらに多くの気筒を備えたＶ型エンジンに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】動弁装置を搭載したＶ型エンジンの概略構成図。
【図２】Ｖ型エンジンの燃料供給系を示す概略構成図。
【図３】吸気及び排気カムシャフトの構成図。
【図４】（ａ）は第１実施形態における左バンクのポンプカムの位相を示す説明図、（ｂ）は第１実施形態における右バンクのポンプカムの位相を示す説明図。
【図５】（ａ）は左バンクの吸気カムシャフトのトルク変動を示すグラフ、（ｂ）は右バンクの吸気カムシャフトのトルク変動を示すグラフ。
【図６】進み角に対する最大トルク及び最小トルクの変化を示すグラフ。
【図７】（ａ）は第２実施形態における左バンクのポンプカムの位相を示す説明図、（ｂ）は第２実施形態における右バンクのポンプカムの位相を示す説明図。
【図８】（ａ）は左バンクの吸気カムシャフトのトルク変動を示すグラフ、（ｂ）は右バンクの吸気カムシャフトのトルク変動を示すグラフ。
【図９】（ａ）は進み角に対する左バンクの最大トルク及び最小トルクの変化を示すグラフ、（ｂ）は進み角に対する右バンクの最大トルク及び最小トルクの変化を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７８】
１…Ｖ型エンジン、１１…左バンク、１２…右バンク、２２…吸気バルブ、２３…排気バルブ、２６…第１吸気カムシャフト、２７…第１排気カムシャフト、２８…第２吸気カムシャフト、２９…第２排気カムシャフト、３０，３１，３２，３３…バルブカム、３６，３７，７１，７２…ポンプカム、３８，３９…バルブタイミング可変機構、４２，４３…燃料噴射装置、４４，４５…燃料ポンプ。
【図１】
2007224743.tif 000003
【図２】
2007224743.tif 000004
【図３】
2007224743.tif 000005
【図４】
2007224743.tif 000006
【図５】
2007224743.tif 000007
【図６】
2007224743.tif 000008
【図７】
2007224743.tif 000009
【図８】
2007224743.tif 000010
【図９】
2007224743.tif 000011