CN104755711B - 内燃机以及该内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

内燃机(1)具备第1气缸组(A)和第2气缸组(B)。第1气缸组(A)具备无级地变更进气门的气门特性的无级可变气门装置(600A)。第2气缸组(B)具备多级地变更气门特性的多级可变气门装置(600B)。内燃机用控制装置(100)以第2气缸组(B)的吸入空气量为基准来调整由无级可变气门装置(600A)变更的气门特性，从而调整第1气缸组(A)的吸入空气量。

Description

内燃机以及该内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及内燃机以及控制该内燃机的装置。

背景技术

例如如专利文献1所记载，已知有根据内燃机运转状态来变更进气门的气门特性的可变气门装置。

专利文献1所记载的可变气门装置具备变更进气门的气门特性的可变机构部(该文献中的中介驱动机构)、使可变机构部工作的控制轴、使控制轴在轴向上移动的凸轮、以及使凸轮转动的马达。并且，通过控制凸轮的旋转相位来进行气门特性的可变控制。

在此，起因于对进气门施力的气门弹簧的反作用力而对上述控制轴施加轴向的力(以下，称为轴力)，该轴力作用于凸轮面从而在凸轮产生旋转扭矩。因此，在使用凸轮使控制轴移动的机构中，当停止驱动马达时，凸轮转动，气门特性变化。为了抑制这样的气门特性的变化，需要使马达产生克服上述转矩的力。因此，在使用电动马达作为使凸轮转动的马达的情况下，为了抑制气门特性的变化，需要对马达供给保持电流。

因此，在该文献1所记载的装置中，在凸轮的凸轮面设置有控制轴的位移量变化的区间和该位移量恒定的区间。也就是说，在凸轮面设置有控制轴的位移量变化从而气门特性变化的变化区域、以及控制轴的位移量恒定不变从而气门特性保持为恒定值的保持区域。

在使用该保持区域的凸轮面、即自凸轮的旋转中心的距离恒定的凸轮面时，可抑制起因于轴力的上述转矩的产生，所以可抑制凸轮的转动。因此，即使停止驱动马达，气门特性也维持为与保持区域对应的气门特性。因此，例如也能够谋求如上所述的保持电流的降低。另外，只要凸轮的旋转相位处于保持区域的范围内，就能够将气门特性保持为恒定值，因此，与能够无级地变更气门特性的可变气门装置不同，不需要高精度的相位控制作为将气门特性保持为恒定值时的马达控制。

另外，若在凸轮面设置多个上述保持区域，则能够保持多个不同的气门特性，能够多级地变更气门特性。也就是说，能够设为如下的可变气门装置(以下，称为多级可变气门装置)，该可变气门装置能够通过从预先决定的多个气门特性中选择某一气门特性来多级地变更气门特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-339951号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，如上所述，在多级地变更气门特性的多级可变气门装置中，所保持的气门特性呈阶梯状变化。因此，与无级地变更气门特性的可变气门装置(以下，称为无级可变气门装置)不同，无法对所保持的气门特性的值进行微调。因此，在V型内燃机这样的具有多个气缸组的内燃机设置有多级可变气门装置的情况下，例如有可能产生如下的不良情况。

即，在2个气缸组之间产生了吸入空气量之差的情况下，无法通过气门特性的微调来抑制这样的吸入空气量之差。

此外，这样的不良情况不仅在凸轮面设置有多个保持区域的多级可变气门装置中产生，在以其他方式多级地变更气门特性的可变气门装置中也同样可能产生。

本发明的目的在于，提供一种即使在具有多个气缸组的内燃机设置多级可变气门装置的情况下也能够抑制2个气缸组之间的吸入空气量之差的内燃机以及该内燃机的控制装置。

用于解决问题的手段

解决上述课题的内燃机具备：多个气缸组，其包含第1气缸组和第2气缸组；和可变气门装置，其分别设置于所述多个气缸组，对进气门的气门特性进行变更，设置于所述第1气缸组的可变气门装置是无级地变更气门特性的无级可变气门装置，设置于所述第2气缸组的可变气门装置是通过从预先决定的多个气门特性中选择某一气门特性来多级地变更气门特性的多级可变气门装置。

上述无级可变气门装置能够无级地变更气门特性，所以能够细微地调整该气门特性。因此，在上述内燃机中，在多个气缸组中的第2气缸组具备多级地变更气门特性的多级可变气门装置，另一方面，在该多个气缸组中的第1气缸组具备无级地变更气门特性的无级可变气门装置。因此，在第1气缸组与第2气缸组之间产生了吸入空气量之差的情况下，能够以第2气缸组的吸入空气量为基准，调整由无级可变气门装置变更的气门特性，从而调整第1气缸组的吸入空气量。因此，即使在具有多个气缸组的内燃机设置多级可变气门装置的情况下，也能够抑制第1气缸组与第2气缸组之间的吸入空气量之差。

在上述内燃机中，多级可变气门机构具备：可变机构部，其变更进气门的气门特性；控制轴，其使可变机构部工作；凸轮，其使控制轴在轴向上移动；以及电动马达，其使凸轮转动。并且，凸轮的凸轮面优选具备控制轴的位移量变化的区间和该位移量恒定的多个区间。

另外，在上述内燃机中，无级可变气门装置优选具备：可变机构部，其变更进气门的气门特性；控制轴，其使可变机构部工作；电动马达；以及变换机构，其将电动马达的旋转运动变换为直线运动而使控制轴在轴向上移动。

上述内燃机的控制装置优选具备：调整部，其以上述第2气缸组的吸入空气量为基准，调整由上述无级可变气门装置变更的气门特性，从而调整上述第1气缸组的吸入空气量。该控制装置在第1气缸组与第2气缸组之间产生了吸入空气量之差的情况下，以第2气缸组的吸入空气量为基准，调整第1气缸组的吸入空气量。因此，即使在具有多个气缸组的内燃机设置多级可变气门装置的情况下，也能够抑制第1气缸组与第2气缸组之间的吸入空气量之差。

在上述内燃机的控制装置中，调整部优选基于第2气缸组的实际的吸入空气量算出推定进气压，基于第2气缸组的实际的进气压与推定进气压之差来调整设置于第1气缸组的进气门的气门特性。

在内燃机中，在进气通路内的进气压与吸入空气量之间存在相关，吸入空气量越多，则进气压(绝对压)越高。因此，能够基于吸入到第2气缸组的实际的吸入空气量来推定第2气缸组的进气压。

在此，在基于吸入空气量推定的进气压与实际的进气压之间产生了差时，在与气门特性的当前值对应的吸入空气量与实际的吸入空气量之间产生了差，起因于这样的吸入空气量之差而在气缸组之间产生吸入空气量之差。因此，上述调整部基于第2气缸组的实际的吸入空气量算出推定进气压。该推定进气压与第2气缸组的实际的进气压之差是表示与设置于第2气缸组的进气门的气门特性对应地本来应该得到的吸入空气量与实际的吸入空气量之差的值，进而还是表示第1气缸组与第2气缸组之间的吸入空气量之差的值。然后，调整部基于这样的推定进气压与实际的进气压之差来调整设置于第1气缸组的进气门的气门特性。通过这样调整设置于第1气缸组的进气门的气门特性，第1气缸组的吸入空气量变得接近第2气缸组的吸入空气量。因此，可抑制第1气缸组与第2气缸组之间的吸入空气量之差。

此外，在实际的吸入空气量比与气门特性的当前值对应的吸入空气量少的情况(例如由于在进气门付着沉积物等因而吸入空气量比未付着沉积物时少的情况等)下，实际的进气压具有比上述推定进气压高的倾向。

因此，在上述内燃机的控制装置中，调整部优选调整设置于第1气缸组的进气门的气门特性，以使得从上述推定进气压减去上述实际的进气压而得到的值越大、则第1气缸组的吸入空气量越少。在该情况下，调整设置于第1气缸组的进气门的气门特性，以使得从推定进气压减去实际的进气压而得到的值越大，也就是说，第2气缸组的实际的吸入空气量越比与设置于第2气缸组的进气门的气门特性对应地本来应该得到的吸入空气量少，则第1气缸组的吸入空气量也越少。因此，能够适当抑制第1气缸组与第2气缸组之间的吸入空气量之差。

附图说明

图1是示出内燃机的整体结构的示意图。

图2是示出内燃机的气缸盖周围的构造的剖视图。

图3是可变机构部的剖视立体图。

图4是无级可变气门装置的示意图。

图5是示出由无级可变气门装置实现的最大提升量的变更形态的图表。

图6是多级可变气门装置的示意图。

图7是示出设置于多级可变气门装置的凸轮的轮廓的图。

图8是示出由多级可变气门装置实现的最大提升量的变更形态的图表。

图9是示出吸入空气量与进气压的关系的图表。

图10是示出算出设置于第1气缸组的进气门的目标提升量时的处理步骤的流程图。

图11是示出提升修正量的算出处理的步骤的流程图。

图12是示出压力差与提升修正量的关系的图表。

具体实施方式

以下，参照图1～图12，对内燃机以及该内燃机的控制装置的一实施方式进行说明。

如图1所示，内燃机1是V型的内燃机，具备第1气缸组A和第2气缸组B。此外，第1气缸组A和第2气缸组B的构造除了局部之外是同样的。因此，以下，在需要对设置于第1气缸组A的构件和设置于第2气缸组B的构件进行区分时，在设置于第1气缸组A的构件的标号的末尾附上“A”，在设置于第2气缸组B的构件的标号的末尾附上“B”。

内燃机1连接有具备空气滤清器29的进气通路30。在进气通路30的中途设置有平衡罐(surge tank)34。流入到平衡罐34的吸入空气分别向第1气缸组A和第2气缸组B分流而导入到各气缸组的燃烧室。另外，在内燃机1按每个气缸设置有喷射燃料的喷射阀60。

在进气通路30中，在平衡罐34的上游设置有节气门33。另外，在进气通路30中，在节气门33的上游设置有检测吸入空气量GA的空气流量计113，在平衡罐34设置有检测进气压PMr的压力传感器115。

在连接于第1气缸组A的第1排气通路40A设置有净化排气的第1催化剂43A和检测流入第1催化剂43A之前的排气的氧分压的第1空燃比传感器116A。同样，在连接于第2气缸组B的第2排气通路40B设置有净化排气的第2催化剂43B和检测流入第2催化剂43B之前的排气的氧分压的第2空燃比传感器116B。

在第1气缸组A的气缸盖20设置有无级地变更进气门的气门特性的无级可变气门装置600A，该无级可变气门装置600A由第1马达用控制装置150A驱动控制。另外，在第2气缸组B的气缸盖20设置有多级地变更进气门的气门特性的多级可变气门装置600B，该多级可变气门装置600B由第2马达用控制装置150B驱动控制。

第1马达用控制装置150A和第2马达用控制装置150B构成马达用控制装置150，该马达用控制装置150与内燃机用控制装置100进行相互通信。

内燃机用控制装置100是进行内燃机1的各种控制的装置，连接有各种传感器。例如，内燃机用控制装置100连接有检测加速器踏板的操作量(加速器操作量ACCP)的加速器操作量传感器111和检测节气门33的开度(节气门开度TA)的节气门传感器112。另外，内燃机用控制装置100也连接有上述空气流量计113、上述压力传感器115、上述第1空燃比传感器116A、上述第2空燃比传感器116B、检测内燃机1的曲轴的旋转角的曲轴角传感器114等。

内燃机用控制装置100基于从上述各种传感器输出的信号等来掌握内燃机运转状态。然后，基于掌握到的内燃机运转状态来进行燃料喷射控制、点火正时控制、空燃比反馈控制等各种内燃机控制。

另外，内燃机用控制装置100通过与马达用控制装置150通信来对设置于第1气缸组A的进气门的气门特性和/或设置于第2气缸组B的进气门的气门特性进行可变控制。

内燃机用控制装置100基于加速器操作量ACCP和内燃机旋转速度NE算出要求吸入空气量，并算出进气门31的目标气门特性和节气门33的目标开度以得到该要求吸入空气量。然后，内燃机用控制装置100基于目标开度控制节气门33的开度，并且向马达用控制装置150发送目标气门特性。马达用控制装置150进行无级可变气门装置600A和多级可变气门装置600B的驱动控制，以使得设置于第1气缸组和第2气缸组的进气门31的气门特性成为目标气门特性。

接着，对第1气缸组A的气缸盖20周围的构造进行说明。此外，第2气缸组B的构造除了上述无级可变气门装置600A的驱动部之外，与第1气缸组A的构造对称。因此，第1气缸组A和第2气缸组B的气缸盖20周围的构造除了无级可变气门装置600A和多级可变气门装置600B的各驱动部之外基本上是同样的。因此，关于第2气缸组B的气缸盖20周围的构造，省略详细说明。

如图2所示，在内燃机1的气缸体10的内部形成有与气缸数相应的圆筒状的气缸11，在各气缸11以能够滑动的方式收容有活塞12。在气缸体10的上部组装有气缸盖20，由气缸11的内周面、活塞12的上面以及气缸盖20的下面区划形成有燃烧室13。

在气缸盖20形成有与燃烧室13连通的进气口21和排气口22。进气口21构成进气通路30的一部分。另外，排气口22构成排气通路40的一部分。

在进气口21设置有将断燃烧室13和进气口21连通/切断的进气门31。在排气口22设置有将燃烧室13和排气口22连通/切断的排气门41。各气门31、41由气门弹簧24向关闭方向施力。

另外，在气缸盖20的内部与各气门31、41对应地设置有间隙调节器25。并且，在该间隙调节器25与各气门31、41之间设置有摇臂26。摇臂26的第1端部由间隙调节器25支撑，摇臂26的第2端部与各气门31、41的端部接触。

进而，在气缸盖20分别以能够旋转的方式支撑有驱动各气门31、41的进气凸轮轴32和排气凸轮轴42。在进气凸轮轴32形成有进气凸轮32a，在排气凸轮轴42形成有排气凸轮42a。排气凸轮42a的外周面抵接于与排气门41抵接的摇臂26的辊26a。由此，当在内燃机运转期间排气凸轮轴42旋转时，通过排气凸轮42a的作用，摇臂26将由间隙调节器25支撑的部分作为支点而摆动。并且，通过摇臂26的摆动，排气门41被向打开方向提升。

另一方面，在与进气门31抵接的摇臂26和进气凸轮32a之间，按每个气缸设置有变更进气门31的气门特性的可变机构部300。该可变机构部300设置在无级可变气门装置600A和多级可变气门装置600B的双方。

可变机构部300具有输入臂311和输出臂321。这些输入臂311和输出臂321被支撑为能够以固定于气缸盖20的支撑管330为中心进行摆动。摇臂26由气门弹簧24的作用力向输出臂321侧施力，在摇臂26的中间部分设置的辊26a抵接于输出臂321的外周面。

另外，在可变机构部300的外周面设置有突起313，在该突起313上作用固定在气缸盖20内的弹簧50的作用力。通过该弹簧50的作用力，在输入臂311的顶端设置的辊311a抵接于进气凸轮32a的外周面。由此，当在内燃机运转期间进气凸轮轴32旋转时，通过进气凸轮32a的作用，可变机构部300以支撑管330为中心进行摆动。并且，通过由输出臂321按压摇臂26，摇臂26将由间隙调节器25支撑的部分作为支点进行摆动。通过该摇臂26的摆动，进气门31被向打开方向提升。

在上述支撑管330插入有能够沿着其轴向移动的控制轴340。可变机构部300通过使控制轴340在轴向上移位来变更以支撑管330为中心的输入臂311与输出臂321的相对相位差、即图2所示的角度θ。

接着，参照图3，进一步对可变机构部300的结构进行详细说明。

如该图3所示，在可变机构部300中，隔着输入部310而在两侧配置有输出部320。

输入部310和输出部320的各壳体314、323分别形成为中空圆筒形状，在其内部插通有支撑管330。

在输入部310的壳体314的内周形成有螺旋花键312。另一方面，在各输出部320的壳体323的内周形成有齿线相对于输入部310的螺旋花键312反向的螺旋花键322。

在由输入部310和2个输出部320的各壳体314、323形成的一系列的内部空间配置有滑动齿轮350。该滑动齿轮350形成为中空圆筒状，被配设成能够在支撑管330的外周面上沿着支撑管330的轴向往复运动、且能够绕支撑管330的轴相对转动。

在滑动齿轮350的轴向中央部的外周面形成有与输入部310的螺旋花键312啮合的螺旋花键351。另一方面，在滑动齿轮350的轴向两端部的外周面分别形成有与输出部320的螺旋花键322啮合的螺旋花键352。

在支撑管330的内部设置有能够在该支撑管330的轴向上移动的控制轴340。该控制轴340和滑动齿轮350通过销而卡合，滑动齿轮350能够相对于支撑管330进行转动，配合控制轴340的轴向移动而在轴向上移动。

在这样构成的可变机构部300中，当控制轴340在轴向上移动时，与该控制轴340的移动联动，滑动齿轮350也在轴向上移动。在该滑动齿轮350的外周面形成的螺旋花键351、352的齿线的形成方向互不相同，螺旋花键351、352分别与在输入部310和输出部320的内周面形成的螺旋花键312、322啮合。因此，当滑动齿轮350在轴向上移动时，输入部310和输出部320分别向相反的方向转动。其结果，可变更输入臂311与输出臂321的相对相位差，可变更作为进气门31的气门特性的最大提升量和打开期间。具体而言，当使控制轴340向图3所示的箭头Hi方向移动时，滑动齿轮350与控制轴340一起向箭头Hi方向移动。伴随于此，输入臂311与输出臂321的相对相位差、即图2所示的角度θ变大，进气门31的最大提升量VL和打开期间INCAM变大，从而吸入空气量增大。另一方面，当使控制轴340向图3所示的箭头Lo方向移动时，滑动齿轮350与控制轴340一起向箭头Lo方向移动，伴随于此，输入臂311与输出臂321的相对相位差变小。由此，进气门31的最大提升量VL和打开期间INCAM变小，从而吸入空气量减少。

接着，对使无级可变气门装置600A的控制轴340在轴向上移动的驱动部的结构进行说明。

如图4所示，无级可变气门装置600A的驱动部具备电动式的第1马达210A和变换机构700，该变换机构对第1马达210A的旋转速度进行减速，并且将第1马达210A的旋转运动变换为输出轴710的直线运动而输出。

控制轴340的顶端部和输出轴710的顶端部通过连结构件400而连结。由此，当使第1马达210A在预定的范围、例如旋转10圈的旋转角范围(0～3600°)内旋转时，第1马达210A的旋转运动通过变换机构700而变换为直线运动，并经由输出轴710传递至控制轴340。然后，控制轴340在轴向上移动，从而驱动可变机构部300。

第1马达210A连接于第1马达用控制装置150A，根据来自该第1马达用控制装置150A的驱动信号来控制旋转角度，从而变更设置于第1气缸组A的进气门31的气门特性(最大提升量VLA和打开期间INCAMA)。

如图5所示，设置于第1气缸组A的进气门31的最大提升量VLA根据设置于无级可变气门装置600A的第1马达210A的旋转角度而在最小值Vlmin～最大值VLmax之间无级地变更。

接着，对使多级可变气门装置600B的控制轴340在轴向上移动的驱动部的结构进行说明。

如图6所示，多级可变气门装置600B的驱动部由电动式的第2马达210B、对第2马达210B的旋转速度进行减速的减速机构220、以及将减速机构220的旋转运动变换为控制轴340的直线运动的变换机构500等构成。

第2马达210B连接于第2马达用控制装置150B，根据来自该第2马达用控制装置150B的驱动信号来控制旋转角度。

减速机构220组合有适当的齿轮等，其输入轴连接有第2马达210B的输出轴。另一方面，减速机构220的输出轴连接于后述的凸轮530。

变换机构500具备沿着引导件520往复移动的保持件510。在保持件510设置有朝向控制轴340延伸的连接轴511，该连接轴511和控制轴340通过连结构件400而连结。在保持件510的内部设置有连接于减速机构220的输出轴的凸轮530。另外，在保持件510以能够旋转的方式设置有凸轮530的凸轮面所接触的辊540。并且，通过凸轮530转动，作为从动件(传递凸轮的运动的构件)的保持件510移位，通过该保持件510的移位，控制轴340在轴向上移动。

如图7所示，在上述凸轮530的凸轮面设置有随着旋转角度增加而半径(从凸轮的旋转中心到凸轮面的距离)逐渐增大、从而控制轴340的位移量线性增加的区间(图7所示的第1旋转角度R1～第2旋转角度R2、以及第3旋转角度R3～第4旋转角度R4的区间)。另外，在凸轮530的凸轮面也设置有半径恒定从而控制轴340的位移量恒定的区间(图7所示的第2旋转角度R2～第3旋转角度R3的区间、第4旋转角度R4～第5旋转角度R5的区间、以及辊540与凸轮530的基圆530b接触的第1旋转角度R1以前的区间)。

更详细而言，在凸轮530的旋转角度为第1旋转角度R1以前的区间中，控制轴340的位移量维持为“0”。另外，在凸轮530的旋转角度为第2旋转角度R2～第3旋转角度R3的区间中，控制轴340的位移量维持为“L1”，该“L1”是恒定的值。并且，在凸轮530的旋转角度为第4旋转角度R4～第5旋转角度R5的区间中，控制轴340的位移量维持为“L2”，该“L2”是比上述“L1”大的恒定的值。此外，以下，将控制轴340的位移量恒定的区间称为“保持区域”。

由于凸轮530的凸轮面具有上述凸轮轮廓，所以在凸轮530旋转1圈的期间，设置于第2气缸组B的进气门31的最大提升量VLB如图8所示那样变化。

如图8所示，随着第2马达210B的旋转角度变大，凸轮530的旋转角度也逐渐变大。并且，在成为辊540与凸轮530的基圆530b接触的状态的第1旋转角度R1以前的区间中，控制轴340的位移量为“0”，此时的最大提升量VLB保持为第1提升量VLB1。此外，该第1提升量VLB1是最大提升量VLB的最小值。然后，在凸轮的旋转角度从第1旋转角度R1向第2旋转角度R2变化的过程中，控制轴340的位移量逐渐增大，所以最大提升量VLB从第1提升量VLB1逐渐变大。

在凸轮530的旋转角度为第2旋转角度R2～第3旋转角度R3的区间中，控制轴340的位移量维持为恒定的“L1”，所以此时的最大提升量VLB保持为比第1提升量VLB1大的第2提升量VLB2。然后，在凸轮的旋转角度从第3旋转角度R3向第4旋转角度R4变化的过程中，控制轴340的位移量逐渐增大，所以最大提升量VLB从第2提升量VLB2逐渐变大。

在凸轮530的旋转角度为第4旋转角度R4～第5旋转角度R5的区间中，控制轴340的位移量维持为比上述“L1”大的“L2”，所以此时的最大提升量VLB保持为比第2提升量VLB2大的第3提升量VLB3。此外，该第3提升量VLB3是最大提升量VLB的最大值。

在此，来自气门弹簧24的反作用力作用于上述可变机构部300的输出部320，所以施加想要减小输入臂311与输出臂321的相对相位差的力。因此，轴力向设置于第2气缸组B的进气门31的最大提升量VLB变小的方向(图6所示的箭头Lo方向)作用于滑动齿轮350和/或控制轴340。当该轴力在凸轮530中作用于使控制轴340的位移量变化的区间的凸轮面时，轴力的分力作用于凸轮面的切线方向，由此在凸轮530产生转矩。因此，若想要在控制轴340的位移量变化的区间内保持最大提升量VLB，则需要使第2马达210B产生克服上述转矩的力，需要对第2马达210B供给保持电流。

另一方面，在上述轴力在凸轮530中作用于上述保持区域的凸轮面时，也就是说，在上述轴力作用于半径恒定从而控制轴340的位移量恒定的区间的凸轮面时，可抑制该轴力的分力且作用于凸轮面的切线方向的力的产生。因此，可抑制起因于轴力的上述转矩的产生。因此，在保持控制轴340的位移量恒定的区间内的最大提升量VLB的情况下，能够降低供给到第2马达210B的保持电流。另外，只要凸轮530的旋转角度处于上述保持区域的范围内，就能够将最大提升量VLB保持为恒定值，因此，与能够无级地变更气门特性的无级可变气门装置600A不同，不需要高精度的相位控制作为将气门特性保持为恒定值时的马达控制。

因此，在多级可变气门装置600B中，根据内燃机运转状态来选择上述第1提升量VLB1、第2提升量VLB2以及第3提升量VLB3中的某一方，作为设置于第2气缸组B的进气门31的最大提升量VLB。然后，通过保持所选择的最大提升量来3级地变更设置于第2气缸组B的进气门31的最大提升量VLB。也就是说，内燃机用控制装置100根据内燃机运转状态来选择第1提升量VLB1、第2提升量VLB2以及第3提升量VLB3中的某一方，作为设置于第2气缸组B的进气门31的目标气门特性。

另外，在多级地变更气门特性的多级可变气门装置600B中，所保持的气门特性呈阶梯状变化。因此，与无级地变更气门特性的无级可变气门装置600A不同，无法对所保持的气门特性的值进行微调。因此，在一对气缸组之间(第1气缸组A和第2气缸组B)产生了吸入空气量之差的情况下，在多级可变气门装置600B中，无法通过气门特性的微调来抑制这样样的气缸组之间的吸入空气量之差。

另一方面，无级可变气门装置600A能够无级地变更气门特性，所以能够细微地调整气门特性。因此，本实施方式中，在一对气缸组之间产生了吸入空气量之差的情况下，以第2气缸组B的吸入空气量为基准来调整由无级可变气门装置600A变更的气门特性，从而调整第1气缸组A的吸入空气量，由此来抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差。

接着，对用于抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差的处理(以下，将该处理称为气缸组间修正)进行说明。

如图9所示，在内燃机中，通常在进气通路内的进气压与吸入空气量之间存在相关，吸入空气量越多，则进气压(绝对压)越高。此外，图9的实线Ls示出在进气门未付着沉积物等从而得到与进气门的气门特性的当前值对应的吸入空气量时的进气压与吸入空气量之间的关系。

在此，在实际的吸入空气量比与进气门的气门特性的当前值对应的吸入空气量少的情况(例如由于在进气门付着沉积物等因而实际的吸入空气量比未付着沉积物时的吸入空气量少的情况等)下，如单点划线La所示，实际的进气压具有比根据实线Ls的相关关系推定的进气压PMs高的倾向。

另一方面，在实际的吸入空气量比与进气门的气门特性的当前值对应的吸入空气量多的情况(例如进气门的目标气门特性与实际的气门特性偏离而实际的吸入空气量比与目标气门特性对应的吸入空气量多的情况等)下，如双点划线Lb所示，实际的进气压具有比根据实线Ls的相关关系推定的进气压PMs低的倾向。

这样算出与在进气门未付着沉积物等时的吸入空气量对应的进气压，作为推定进气压PMs。并且，在该实际的进气压PMr比推定进气压PMs高时，吸入空气量与其压力差相应地不足。相反，在实际的进气压PMr比推定进气压PMs低时，吸入空气量与其压力差相应地过剩。因此，通过求出实际的进气压PMr与推定进气压PMs之差，能够算出与进气门的气门特性的当前值对应的吸入空气量和实际的吸入空气量之差，通过调整气门特性以弥补这些吸入空气量之差，能够减少这样的吸入空气量之差。

内燃机用控制装置100利用这样的进气压与吸入空气量之间的相关关系来算出设置于第1气缸组A的进气门31的目标提升量VLAp，从而进行气缸组间修正。

图10示出算出设置于第1气缸组A的进气门31的目标提升量VLAp的处理。此外，该处理由作为调整部的内燃机用控制装置100以预定周期反复执行。

首先，内燃机用控制装置100读入设置于第2气缸组B的进气门31的目标提升量VLBp(S100)。然后，内燃机用控制装置100读入提升修正量H(S110)。提升修正量H是用于抑制第2气缸组B的吸入空气量与第1气缸组A的吸入空气量之差的修正量、即用于进行气缸间修正的修正量，该提升修正量H的算出处理将在以后叙述。

接着，内燃机用控制装置100算出对设置于第2气缸组B的进气门31的目标提升量VLBp加上提升修正量H而得到的值，作为设置于第1气缸组A的进气门31的目标提升量VLAp(S120)，并暂时结束本处理。

接着，对提升修正量H的算出处理进行说明。该处理也由内燃机用控制装置100以预定周期反复执行。

如图11所示，内燃机用控制装置100首先基于第2气缸组B的吸入空气量GAB算出在先前的图9中说明的推定进气压PMs(S200)。此外，如上所述，在先前的图9中由实线Ls表示的吸入空气量与进气压的关系根据内燃机旋转速度和/或气门特性而变化。因此，在步骤S200中，为了算出精度更高的推定进气压PMs，内燃机用控制装置100也基于第2气缸组B的吸入空气量GAB、内燃机旋转速度NE以及第2气缸组B的进气门31的最大提升量LVB的当前值来算出推定进气压PMs。顺便说一下，第2气缸组B的吸入空气量GAB可以通过适当的方法来求出。例如，可以基于构成第2气缸组B的气缸成为了进气冲程时的空气流量计113的检测信号来求出第2气缸组B的吸入空气量GAB。

接着，内燃机用控制装置100从第2气缸组B的进气压PMrB减去推定进气压PMs来算出压力差ΔPM(S210)。在进气压PMrB比推定进气压PMs高时，也就是说，在实际的吸入空气量比与进气门31的气门特性的当前值对应的吸入空气量少时，压力差ΔPM的值成为正值。另一方面，在进气压PMrB比推定进气压PMs低时，也就是说，在实际的吸入空气量比与进气门31的气门特性的当前值对应的吸入空气量多时，压力差ΔPM的值成为负值。顺便说一下，进气压PMrB可以通过适当的方法来求出。例如，可以基于构成第2气缸组B的气缸成为了进气冲程时的压力传感器115的检测信号来求出进气压PMrB。

接着，内燃机用控制装置100判定压力差ΔPM是否为容许上限值S1以上、或者压力差ΔPM是否为容许下限值S2以下(S220)。该容许上限值S1为正值，其大小被设定成：基于压力差ΔPM变大为容许上限值S1以上，能够准确地判定为相对于与设置于第2气缸组B的进气门31的气门特性的当前值对应的吸入空气量、第2气缸组B的实际的吸入空气量变少到不能容许的程度。另外，容许下限值S2为负值，其大小被设定成：基于压力差ΔPM变小至容许下限值S2以下，能够准确地判定为相对于与设置于第2气缸组B的进气门31的气门特性的当前值对应的吸入空气量、第2气缸组B的实际的吸入空气量变多到不能容许的程度。

在此，在与设置于第2气缸组B的进气门31的气门特性的当前值对应的吸入空气量和第2气缸组B的实际的吸入空气量之间产生了差时，起因于这样的吸入空气量之差而在第2气缸组B与第1气缸组A的气缸组之间产生吸入空气量之差。

在设置于第2气缸组B的多级可变气门装置600B中，无法细微地调整在进气门31中能够保持的气门特性，所以无法通过调整设置于第2气缸组B的进气门31的气门特性来抑制第2气缸组B中的上述吸入空气量之差。另一方面，在设置于第1气缸组A的无级可变气门装置600A中，能够细微地调整进气门31的气门特性。因此，以第2气缸组B的吸入空气量为基准，调整设置于第1气缸组A的进气门31的气门特性，以使得作为该基准的第2气缸组B的吸入空气量与第1气缸组A的吸入空气量之差变小，从而进行气缸间修正。

在步骤S220中，在压力差ΔPM为容许上限值S1以上时，或者在压力差ΔPM为容许下限值S2以下时(220：是)，为了进行气缸间修正，基于压力差ΔPM算出提升修正量H(S230)，并暂时结束本处理。图12示出提升修正量H的设定形态。

如图12所示，在压力差ΔPM的值为正值、第2气缸组B的实际的吸入空气量比与设置于第2气缸组B的进气门31的气门特性的当前值对应的吸入空气量少时，提升修正量H的值为负值，且被设定成压力差ΔPM的绝对值越大、则其绝对值越大。在这样将提升修正量H设定为负值时，通过上述步骤S120的处理，设置于第1气缸组A的进气门31的目标提升量VLAp变小。因此，第1气缸组A的实际的吸入空气量根据提升修正量H而减小。由此，与第2气缸组B的实际的吸入空气量比与设置于第2气缸组B的进气门31的气门特性的当前值对应的吸入空气量少的状态相配合，第1气缸组A的实际的吸入空气量也变少，所以可抑制第2气缸组B和第1气缸组A的气缸组之间的吸入空气量之差。此外，这样的气门特性的变更所引起的吸入空气量的减小能够通过对节气门33的开度进行增大修正而增加吸入空气量来抵消。

另一方面，在压力差ΔPM的值为负值、第2气缸组B的实际的吸入空气量比与设置于第2气缸组B的进气门31的气门特性的当前值对应的吸入空气量多时，提升修正量H的值为正值，且被设定成压力差ΔPM的绝对值越大、则其绝对值越大。在这样将提升修正量H设定为正值时，通过上述步骤S120中的处理，设置于第1气缸组A的进气门31的目标提升量VLAp变大。因此，第1气缸组A的实际的吸入空气量根据提升修正量H而增加。由此，与第2气缸组B的实际的吸入空气量比与设置于第2气缸组B的进气门31的气门特性的当前值对应的吸入空气量多的状态相配合，第1气缸组A的实际的吸入空气量也变多，所以可抑制第2气缸组B和第1气缸组A的气缸组之间的吸入空气量之差。此外，这样的气门特性的变更所引起的吸入空气量的增加能够通过对修正节气门33的开度进行减少修正而减少吸入空气量来抵消。

接着，对本实施方式的作用进行说明。

无级可变气门装置600A能够无级地变更进气门31的气门特性，所以能够细微地调整该气门特性。因此，在内燃机1中，在一对气缸组中的第2气缸组B具备多级地变更气门特性的多级可变气门装置600B，另一方面，在一对气缸组中的第1气缸组A具备无级地变更气门特性的无级可变气门装置600A。因此，在一对气缸组之间产生了吸入空气量之差的情况下，通过以第2气缸组B的吸入空气量为基准来调整由无级可变气门装置600A变更的气门特性，能够调整第1气缸组A的吸入空气量。

因此，在本实施方式中，在第1气缸组A和第2气缸组B的气缸组之间产生了吸入空气量之差的情况下，以第2气缸组B的吸入空气量为基准来调整第1气缸组A的吸入空气量。因此，即使在具有2个气缸组的内燃机设置多级可变气门装置600B的情况下，也能够抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差。

另外，基于第2气缸组B的实际的吸入空气量GAB等算出推定进气压PMs。该推定进气压PMs与第2气缸组B的实际的进气压即进气压PMrB之差(压力差ΔPM)是表示与设置于第2气缸组B的进气门31的气门特性对应地本来应该得到的吸入空气量与实际的吸入空气量之差的值，进而还是表示一对气缸组之间的吸入空气量之差的值。因此，基于这样的推定进气压PMs与进气压PMrB之差即压力差ΔPM算出提升修正量H，通过该提升修正量H来调整设置于第1气缸组A的进气门31的最大提升量。通过这样调整设置于第1气缸组A的进气门31的最大提升量，第1气缸组A的吸入空气量变得接近第2气缸组B的吸入空气量。因此，可抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差。

此外，在实际的吸入空气量比与气门特性的当前值对应的吸入空气量少的情况(例如由于在进气门31付着沉积物等因而吸入空气量比未付着沉积物时少的情况等)下，实际的进气压具有变得比上述推定进气压PMs高的倾向。

因此，调整设置于第1气缸组A的进气门31的最大提升量，以使得从推定进气压PMs减去进气压PMrB而得到的压力差ΔPM的值为正值，且绝对值越大则第1气缸组A的吸入空气量越少。因此，调整设置于第1气缸组A的进气门31的最大提升量，以使得：压力差ΔPM的值越大，也就是说，第2气缸组B的实际的吸入空气量越比与设置于第2气缸组B的进气门31的最大提升量对应地本来应该得到的吸入空气量少，则第1气缸组A的吸入空气量也越少。因此，可适当抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差。

如以上所说明，根据本实施方式，能够得到以下效果。

(1)在一对气缸组中的第1气缸组A具备无级地变更进气门的气门特性的无级可变气门装置600A，在一对气缸组中的第2气缸组B具备通过从预先决定的多个气门特性中选择某一气门特性来多级地变更气门特性的多级可变气门装置600B。因此，即使在具有2个气缸组的内燃机1设置多级可变气门装置600B的情况下，也能够抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差。

(2)以第2气缸组B的吸入空气量为基准来调整由无级可变气门装置600A变更的进气门31的气门特性，从而调整第1气缸组A的吸入空气量。因此，即使在具有2个气缸组的内燃机1设置多级可变气门装置600B的情况下，也能够抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差。

(3)基于第2气缸组B的实际的吸入空气量GAB算出推定进气压PMs，基于第2气缸组B的实际的进气压PMrB与推定进气压PMs之差(压力差ΔPM)来调整设置于第1气缸组A的进气门31的气门特性。因此，第1气缸组A的吸入空气量变得接近第2气缸组B的吸入空气量，能够抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差。

(4)调整设置于第1气缸组A的进气门31的气门特性，以使得从推定进气压PMs减去第2气缸组B的实际的进气压PMrB而得到的值即压力差ΔPM越大，则第1气缸组A的吸入空气量越少。因此，能够适当抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差。

此外，上述实施方式也能够进行如下变更并实施。

·在上述可变机构部300对气门特性的变更中，进气门31的最大提升量VL与打开期间INCAM同步地变化。因此，在上述实施方式中，虽然设为为了进行气缸间修正而调整最大提升量VL，但也可以以同样的形态调整打开期间INCAM。

·虽然设为利用进气压与吸入空气量的相关关系来进行气缸间修正，但也可以以其他的形态来进行气缸间修正。也就是说，掌握一对气缸组之间的吸入空气量之差，变更设置有无级可变气门装置600A的进气门的气门特性以使得该差变小，从而即使在具有多个气缸组的内燃机设置多级可变气门装置的情况下，也能够抑制一对气缸组之间的吸入空气量之差。

·由多级可变气门装置600B变更的进气门31的最大提升量为3级。除此之外，也可以是2级地变更进气门31的最大提升量、或者是4级以上地变更进气门31的最大提升量的多级可变气门装置。

·上述凸轮530的形状是一例，只要是能够使控制轴340在轴向上移动的凸轮即可，也可以是其他形状。

·无级可变气门装置600A的构造是一例，也可以是以其他构造来无级地变更气门特性的可变气门装置。

·多级可变气门装置600B的构造是一例，也可以是以其他构造来分级地变更气门特性的可变气门装置。例如，在具备直动式的气门系统的情况下，通过设置多级地变更通过凸轮而工作的气门提升器的工作量的可变气门装置，能够分级地变更气门特性。另外，在具备摇臂式的气门系统的情况下，通过设置多级地变更支撑摇臂的间隙调节器的下沉量的可变气门装置，能够分级地变更气门特性。另外，在具备摇臂式的气门系统的情况下，通过设置使摇臂的形状多级地变化的可变气门装置，能够分级地变更气门特性。

·上述可变机构部300是能够变更进气门31的最大提升量和打开期间的机构。除此之外，即使是仅能变更最大提升量的机构、或者仅能变更打开期间的机构，本发明也同样能够适用。另外，也可以是变更不同于最大提升量和/或打开期间的气门特性(例如打开正时、关闭正时等)的可变机构部。

·内燃机1是具备2个气缸组的内燃机，但是也可以是具有3个以上的气缸组的内燃机。即使是这样的具有3个以上的气缸组的内燃机，通过对一对气缸组分别设置多级可变气门装置和无级可变气门装置，也能够得到与上述实施方式相当的作用和效果。

另外，在3个以上的气缸组中的1个气缸组设置多级可变气门装置，在其他气缸组设置无级可变气门装置。并且，以设置有多级可变气门装置的1个气缸组的吸入空气量为基准，调整设置有无级可变气门装置的气缸组中的1个缸组的吸入空气量。并且，通过对设置有无级可变气门装置的每个气缸组进行这样的吸入空气量的调整，即使是具有3个以上的气缸组的内燃机，也能够进行上述气缸间修正。

标号的说明

1…内燃机，10…气缸体，11…气缸，12…活塞，13…燃烧室，20…气缸盖，21…进气口，22…排气口，24…气门弹簧，25…间隙调节器，26…摇臂，26a…辊，30…进气通路，31…进气门，32…进气凸轮轴，32a…进气凸轮，33…节气门，34…平衡罐，40…排气通路，40A…第1排气通路，40B…第2排气通路，41…排气门，42…排气凸轮轴，42a…排气凸轮，43A…第1催化剂，43B…第2催化剂，50…弹簧，60…喷射阀，100…内燃机用控制装置，111…加速器操作量传感器，112…节气门传感器，113…空气流量计，114…曲轴角传感器，115…压力传感器，116A…第1空燃比传感器，116B…第2空燃比传感器，150…马达用控制装置，150A…第1马达用控制装置，150B…第2马达用控制装置，210A…第1马达，210B…第2马达，220…减速机构，300…可变机构部，310…输入部，311…输入臂，311a…辊，312…螺旋花键，313…突起，314…壳体，320…输出部，321…输出臂，322…螺旋花键，323…壳体，330…支撑管，340…控制轴，350…滑动齿轮，351…螺旋花键，352…螺旋花键，400…连结构件，500…变换机构，510…保持件，511…连接轴，520…引导件，530…凸轮，530b…基圆，540…辊，600A…无级可变气门装置，600B…多级可变气门装置，700…变换机构，710…输出轴。

Claims (6)

1.一种内燃机，具备：

多个气缸组，其包含第1气缸组和第2气缸组；和

可变气门装置，其分别设置于所述多个气缸组，对进气门(31)的气门特性进行变更，

设置于所述第1气缸组的可变气门装置是无级地变更气门特性的无级可变气门装置(600A)，

设置于所述第2气缸组的可变气门装置是通过从预先决定的多个气门特性中选择某一气门特性来多级地变更气门特性的多级可变气门装置(600B)。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其中，

所述多级可变气门装置(600B)具备：可变机构部(300)，其变更进气门的气门特性；控制轴(340)，其使所述可变机构部工作；凸轮，其使所述控制轴在轴向上移动；以及第1电动马达(210B)，其使所述凸轮转动，

所述凸轮的凸轮面具备所述控制轴的位移量变化的区间和该位移量恒定的多个区间。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其中，

所述无级可变气门装置(600A)具备：可变机构部(300)，其变更进气门的气门特性；控制轴(340)，其使所述可变机构部工作；第2电动马达(210A)；以及变换机构(700)，其将所述第2电动马达的旋转运动变换为直线运动而使所述控制轴在轴向上移动。

4.一种内燃机的控制装置，是权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，具备：

调整部(100)，其以所述第2气缸组的吸入空气量为基准，调整由所述无级可变气门装置(600A)变更的气门特性，从而调整所述第1气缸组的吸入空气量。

5.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其中，

所述调整部(100)，基于所述第2气缸组的实际的吸入空气量算出推定进气压，基于所述第2气缸组的实际的进气压与所述推定进气压之差来调整设置于所述第1气缸组的进气门的气门特性。

6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其中，

所述调整部(100)，调整设置于所述第1气缸组的进气门的气门特性，以使得从所述实际的进气压减去所述推定进气压而得到的值越大、则所述第1气缸组的吸入空气量越少。