内燃机的控制装置的制作方法

本发明涉及一种内燃机的控制装置，尤其涉及一种对缸内直接喷射燃料的缸内直喷式的内燃机的控制装置。

背景技术：

一直以来，有能够使进气门、排气门的开阀正时、闭阀正时(以下，有时会统称为气门正时)、升程量可变的可变气门机构。可变气门机构实现适用于内燃机的运转状态的气门正时、升程量，由此，对内燃机的热效率提高做出巨大贡献。另一方面，缸内直喷式内燃机是将经高压燃料泵加压(升压)后的燃料从燃料喷射阀直接喷射至缸内的内燃机。近年来，针对内燃机的排气性能，在世界范围内都在强化法律法规，尤其是缸内直喷式内燃机，作为该对策，已想出了以均质性的提高、未燃燃料的减少等为目的的各种技术并实用化。

作为这种对策技术，例如，可列举为了谋求均质性提高而使喷射至缸内的燃料压力高压化从而促进燃料的微粒化的方法或者谋求抑制燃料喷射长度(燃料喷射的时间宽度)、减少燃料对缸内的活塞或缸壁的附着的多段喷射控制。然而，在运用这些技术的情况下，燃料系统的机构性改良、高精度的控制是不可或缺的。例如，为了谋求高燃料压力化，会希望改良适用于此的高压燃料泵，因此需要与高燃料压化后的燃料的流体力相对应的复位弹簧，另一方面，由于动作上的响应性发生劣化，因此需要能够满足这些动作上的响应性的追加机构、构成零件的改良。但是，在像这样成为复杂的构成的情况下，有伴随高压燃料泵的驱动而来的噪音升高的可能和噪音的次数增加之虞。此外，由于有多段喷射控制的运用范围的扩大、多段喷射次数的增加的要求，因此，伴随燃料喷射阀的驱动而来的噪音的次数总的来说处于增加的趋势。

出于这种背景，与以往相比，驱动高压燃料泵和燃料喷射阀中的各方时产生的驱动噪音发生重叠、由此导致尤其是感官上让人感到不快的合成噪音的机会(次数)会增加这一情况为业界所担忧。尤其是怠速运转时的噪音，从市场性的观点来说是不能容忍的。

作为这种合成噪音的降低技术，已想出有如下技术：根据合成噪音的峰值噪音来改变高压燃料泵、燃料喷射阀的驱动，具体而言，是使调整高压燃料泵的加压状态的溢流阀的开闭时期、燃料喷射阀的驱动正时(喷射正时)等可变(例如参考下述专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-001715号公报

专利文献2：日本专利特开2006-161661号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，例如在单纯地使高压燃料泵的溢流阀的开闭时期可变的情况下，高压燃料泵的排出量每次都会发生变化，因此，燃料压力脉动增大，由此导致喷射量的喷注偏差增大，所以有损害燃烧稳定性之虞。此外，在使燃料喷射阀的驱动正时(包含多段喷射的喷射正时)可变的情况下，会忽略根据内燃机的燃烧要求决定的喷射正时，由此，也有燃烧劣化之虞。

本发明是鉴于所述情况而成，其目的在于提供一种能在避免燃烧劣化、不对内燃机的运转状态产生影响的情况下可靠地降低高压燃料泵与燃料喷射阀的合成噪音的内燃机的控制装置。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的内燃机的控制装置为一种缸内直喷式内燃机的控制装置，所述缸内直喷式内燃机具备：燃料喷射阀，对缸内直接喷射燃料；高压燃料泵，使供给至所述燃料喷射阀的燃料升压；以及可变气门机构，能够使进气门或排气门的气门正时或升程量可变；该内燃机的控制装置的特征在于，预测所述燃料喷射阀的驱动噪音与所述高压燃料泵的驱动噪音在时间上重叠时产生的合成噪音是否会产生，在判断为会产生合成噪音的情况下，满足所述燃料喷射阀的燃料喷射要求的同时使所述可变气门机构的工作角度可变。

发明的效果

根据本发明，在判断为会产生高压燃料泵与燃料喷射阀的合成噪音时，会在满足燃料喷射阀的燃料喷射要求(例如要求燃料压力、要求喷射量等)的同时使该内燃机中设置的可变气门机构的工作角度可变，因此，能在避免燃烧劣化、不对内燃机的运转状态产生影响的情况下可靠地降低合成噪音，因而能够提高燃料系统子系统的市场性。

上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。

附图说明

图1为搭载有本发明的内燃机的控制装置(ecu)的内燃机的整体构成图。

图2为说明高压燃料泵的控制的控制说明图。

图3为示意性地说明可变气门机构的构成的说明图。

图4为说明可变气门机构的动作的动作说明图。

图5为说明合成噪音的产生的说明图。

图6为说明图1所示的ecu进行的可变气门机构的控制的一例的控制说明图。

图7为说明图1所示的ecu进行的可变气门机构的控制的另一例的控制说明图。

图8为说明图1所示的ecu进行的可变气门机构的控制的又一例的控制说明图。

具体实施方式

下面，一边参考附图，一边对本发明的内燃机的控制装置的实施方式进行说明。

图1展示了搭载有本发明的内燃机的控制装置(ecu)的内燃机(缸内直喷式内燃机)的基本构成。

图1中，吸入至内燃机(101)的空气(吸入空气)通过空气流量计(afm：airflowmeter)(120)，并依序吸入至节气门(119)、收集器(115)，其后经由各汽缸所配备的进气管(110)、进气门(103)而供给至燃烧室(121)。

另一方面，燃料从燃料箱(123)由低压燃料泵(124)送至内燃机(101)所配备的高压燃料泵(125)(的加压室)，高压燃料泵(125)通过从配备(连结)有排气凸轮(设置在排气门(104)侧的凸轮)(129)的排气凸轮轴(未图示)传递的动力使高压燃料泵(125)内配备的柱塞(也称为泵活塞)上下可动，由此对高压燃料泵(125)内的燃料进行加压(升压)。根据来自ecu(enginecontrolunit)(109)的控制指令值，以从高压燃料泵(125)排出的燃料的压力(燃料压力)变为所期望的压力的方式、通过螺线管来控制配备在其排出口的开闭阀(也称为溢流阀)。

由此，高压化后的燃料经由高压燃料管道(128)送至燃料喷射阀(105)，燃料喷射阀(105)根据ecu(109)内配备的燃料喷射阀控制装置(127)的指令将燃料直接喷射至燃烧室(121)。

再者，内燃机(101)上配备有为了控制高压燃料泵(125)而测量高压燃料管道(128)内的压力的燃料压力传感器(126)，ecu(109)通常会根据该传感器值、以高压燃料管道(128)内的燃料压力变为所期望的压力的方式进行所谓的反馈控制。进而，在内燃机(101)中，针对每一燃烧室(121)而配备有点火线圈(107)、火花塞(106)，成为通过ecu(109)而在所期望的时刻进行对点火线圈(107)的通电控制和火花塞(106)的点火控制的结构。

由此，在燃烧室(121)内，吸入空气与燃料混合而成的混合气因从火花塞(106)放出的火花而燃烧，利用该燃烧的压力将活塞(102)下压。

因燃烧而产生的废气经由排气门(104)排出至排气管(111)，排气管(111)上配备有用于净化该废气的三元催化剂(112)。

ecu(109)中内置有前文所述的燃料喷射阀控制装置(127)，并且，测量内燃机(101)的曲轴(未图示)角度的曲轴角度传感器(116)、指示吸入空气量的所述afm(120)、检测废气中的氧浓度的氧传感器(113)、指示驾驶员所操作的踏板的开度的踏板开度传感器(122)、所述燃料压力传感器(126)等的信号被输入至ecu(109)。

关于从各传感器输入的信号进一步进行叙述，ecu(109)根据踏板开度传感器(122)的信号来算出内燃机(101)的要求扭矩，而且进行是否为怠速状态的判定等。此外，ecu(109)中配备有根据曲轴角度传感器(116)的信号来运算内燃机(101)的转速(以下称为发动机转速)的转速检测单元以及根据从水温传感器(108)获得的内燃机(101)的冷却水温和内燃机(101)起动后的经过时间等来判断三元催化剂(112)是否为已预热的状态的单元等。

此外，ecu(109)根据前文所述的内燃机(101)的要求扭矩等来算出内燃机(101)所需的吸入空气量，并将与吸入空气量相符的开度信号输出至节气门(119)，而且，燃料喷射阀控制装置(127)算出与吸入空气量相应的燃料量并将与燃料量相应的燃料喷射信号输出至燃料喷射阀(105)，进而对点火线圈(107)输出点火信号。

再者，由进气凸轮轴(未图示)和排气凸轮轴(未图示)的凸轮形状(也称为凸轮轮廓)决定进气门(103)及排气门(104)各自的开闭阀正时(气门正时)或升程量。通过进气凸轮及排气凸轮所配备的可变气门机构，使得这些进气门(103)及排气门(104)的气门正时或升程量可变(详细结构将于后文叙述)。

接着，使用图2，对图1所示的缸内直喷式内燃机(101)所配备的高压燃料泵(125)的基本控制进行说明。再者，在本说明书中的说明上，高压燃料泵(125)是设为排气凸轮轴驱动，但本发明的作用效果在进气凸轮轴驱动(也就是由进气门(103)侧的凸轮驱动)的高压燃料泵(125)中也不会改变。

图2从上往下展示了对作为高压燃料泵(125)的驱动轴的排气凸轮的位置进行检测的排气凸轮传感器的值(201)、表示高压燃料泵(125)内配备的柱塞的升程量的柱塞升程量(202)、检测曲轴角的位置的曲轴角度传感器(116)的值(203)(以下，有时简称为曲轴角)。此外，在从高压燃料泵(125)朝高压燃料管道(128)供给燃料时，通过控制配备在高压燃料泵(125)的排出口的开闭阀来排出所期望的燃料量。图2中一并展示有对该开闭阀的螺线管的驱动信号(204)、开闭阀的行为(205)。

首先，当内燃机(101)开始运转时，高压燃料泵(125)的柱塞升程量(202)根据排气凸轮(由内燃机(101)转动的凸轮)(129)的转动运转而进行上下运动。图2内，从t207起上升，在t211达到上死点(tdc：topdeadcenter)，在t212达到下死点(bdc：bottomdeadcenter)，其后也重复该动作，从后文叙述的螺线管驱动信号(204)的on时刻(驱动开始时刻)(t208)起经过了规定时间(216)量的t209开始到高压燃料泵(125)的上死点(t211)为止的期间(221)相当于高压燃料泵(125)的排出量。

此外，通过内燃机(101)的运转，曲轴角度传感器(116)也检测到曲轴角的位置信息，根据该曲轴角度传感器(116)的值(203)在ecu(109)内运算角度控制所需的信息。此外，根据排气凸轮传感器值(201)的位置信息来进行高压燃料泵(125)的控制，本图内，是在t206输入排气凸轮传感器的信号。

从成为控制基准位置的排气凸轮信号的输入时刻(t206)起到高压燃料泵(125)的上死点位置(t211)为止的角度(213)由使高压燃料泵(125)的柱塞动作的泵凸轮(驱动凸轮)(未图示)的轮廓决定，使螺线管驱动信号(204)变为on的期间(217)是根据为了关闭开闭阀而配备的复位弹簧的弹簧常数、高压燃料管道(128)的燃料压力、螺线管的电特性等而定的。

此外，从螺线管驱动信号(204)变为on的时刻(t208)起到开闭阀实际开始打开那一时刻(t209)为止的响应时间(216)也是根据高压燃料泵(125)的特性而定，总的来说，这些信息以rom常数的形式预先设定并进行电池电压修正等，由此能够求出螺线管驱动信号(204)的on时刻(驱动开始时刻)(t208)和off时刻(驱动结束时刻)(t210)。

此外，螺线管驱动信号的on期间(217)成为时间要求，但根据内燃机(101)的转速信息对其进行角度换算，由此，ecu(109)可以将所有参数作为已知信息处理，从而使用从所述控制基准位置(t206)起到螺线管驱动信号(204)的on时刻(t208)为止的角度(215)和螺线管驱动信号(204)的on期间(217)来进行高压燃料泵(125)的控制。

此外，关于开闭阀行为(205)，如前文所述，从t209起开始开阀动作，通过开闭阀碰撞至开阀止动件而完成开阀动作(t218)。此时，产生伴随碰撞而来的泵开阀噪音(220a)，而随着高燃料压力化所引起的机构改良，还存在产生多次噪音的情况。此外，在超过高压燃料泵(125)的上死点(t211)之后，开闭阀开始闭阀动作，不久便碰撞至闭阀侧止动件而完成闭阀动作，此时，与开阀动作一样，也会产生泵闭阀噪音(220b)。再者，通过使螺线管驱动on期间(217)提前(图2内向左侧移动)来使t209提前，由此能够增加排出量(221)，反过来，通过使螺线管驱动on期间滞后(图2内向右侧移动)，可以使t209推迟而减少排出量(221)。此外，不论螺线管驱动on期间(217)如何，闭阀正时都是取决于高压燃料泵(125)的上死点(t211)的时刻。

再者，图2中，214是从控制基准位置(t206)起到开闭阀实际开始打开那一时刻(t209)为止的角度。

接着，使用图3，对图1所示的缸内直喷式内燃机(101)中配备的可变气门机构的构成进行说明。

如上所述，内燃机(101)中配备的进气门(103)和排气门(104)由凸轮轮廓决定，因此，每一内燃机(101)都有差异，但其动作特性不变。但是，由于内燃机(101)的每一运转状态最适合的气门正时不一样，因此，近年的内燃机中大多采用有能够使进气门(103)或排气门(104)的气门正时或升程量可变的可变气门机构。图3中，示意性地展示了只能使进气门(103)或排气门(104)的气门正时可变的vtc(valvetimingcontrolsystem)。

再者，在其他可变气门机构中，只要曲轴角与凸轮角的相位差可变，则其作用效果也不会变化。

首先，图3内的301为从横向观察设想为四缸式内燃机的凸轮轴(305)的示意图。在凸轮轴(305)的一端配备有带轮(304)，来自曲轴的动力经由皮带、链条或齿轮等使带轮(304)转动，从而使得每一汽缸所配备的凸轮(306a、306b、306c、306d)转动，进气门(103)或排气门(104)进行开闭阀动作。此外，在较带轮(304)而言的顶端部配备有构成可变气门机构的vtc机构部(303)。

图3内的302示意性地展示了上述vtc机构部(303)的内部构成。带轮(304)的动作与内燃机(101)的转动同步，在外周部设置有间隔，此外，中心部与凸轮轴(305)连结，而且具备凸部(310)，由此，成为以凸部(310)为界形成了2个空间(309、311)的构成。

ecu(109)根据内燃机(101)的运转状态来驱动电磁阀(螺线管)，由此对2个空间(309、311)中的任一方供给油，利用由此产生的液压来使凸部(310)的位置可变，从而可以相对于曲轴对凸轮轴(305)的转动动作设置相位。

接着，使用图4，对图1所示的缸内直喷式内燃机(101)中配备的可变气门机构尤其是vtc机构部(303)的动作进行说明。

图4从上往下展示了曲轴角度传感器(116)的值(203)、指示进气凸轮的位置的进气凸轮传感器的值(401)、指示排气凸轮的位置的排气凸轮传感器的值(201a、201b)。

曲轴角度传感器值(203)有正常部和缺齿部(203c)，所述正常部有每隔规定角度间隔(203b)而输入的齿(203a)，所述缺齿部(203c)缺少规定数量程度(图4内为2齿程度)的齿，通常，在曲轴转动1周的期间内，至少存在1个以上的缺齿部(203c)。此外，在具备多个汽缸的内燃机中，每一等间隔(404)内存在各汽缸的压缩tdc(topdeadcenter：t402、t403)，燃料喷射、点火等内燃机的基本控制全部是根据该曲轴角的绝对角来进行控制。再者，压缩tdc间的间隔(404)是通过内燃机的燃烧行程期间[720deg]÷汽缸数来求出。

曲轴角度传感器值(曲轴角)(203)是通过以缺齿部(203c)为基准掌握每隔规定间隔(203b)输入的齿(203a)的数量来掌握。但是，由于内燃机(101)的燃烧行程是曲轴转动2周(＝720deg)，因此，仅靠曲轴角(203)的信息无法进行绝对角的判断，通常是结合进气凸轮传感器值(401)或排气凸轮传感器值(201a、202b)中的至少1方以上的输入图案来实施汽缸判别，从而掌握该曲轴角。再者，本图4中，为方便说明，进气凸轮传感器值(401)、排气凸轮传感器值(201a、201b)均记作1个输入齿。

因此，进气凸轮传感器值(401)及排气凸轮传感器值(201a、201b)以相对于曲轴角而保持一定的相位差的方式输入。

但是，由于图3中说明过的vtc机构部(303)的动作，当在以凸部(310)为界形成的空间(311)内填充油时，进气凸轮传感器值(401)根据vtc机构部(303)的工作角度的变化而朝提前侧(401a)移动，因此，进气凸轮传感器的输入从t405朝提前侧移动。同样地，对于排气凸轮而言，通过在图3内所示的空间(309)内填充油，可以根据vtc机构部(303)的工作角度的变化而使凸轮轴朝滞后侧移动。

再者，图4内的201a表示没有vtc机构部(303)的动作的状态，201b表示使排气凸轮(的凸轮轴)朝滞后侧进行了移动的状态。此外，由此，高压燃料泵(125)的柱塞升程量(202a)也朝滞后侧移动(202b)，排气凸轮的输入信号从t206a朝t206b移动，由此，柱塞升程量(202a、202b)所示的上死点位置(t211a)也朝t211b移动。

再者，此处所说明的vtc机构部(303)的动作为一例，例如，有时vtc的默认位置设置在vtc工作角度的中间位置，在该情况下，不管进气凸轮及排气凸轮中的哪一方配备vtc机构部(303)，都能实现朝提前侧和滞后侧两方的移动，但凸轮位置与高压燃料泵(125)的上死点的位置关系呈相同特性。

在本实施方式中，预测后文叙述的燃料喷射阀(105)的开闭阀噪音(516a、516b)与高压燃料泵(125)的开闭阀噪音(220a、220b)的产生时刻发生了重叠的情况下产生的合成噪音是否会产生(合成噪音预测单元)，之后，在判断会产生合成噪音的情况下，通过像前文所述那样使vtc机构部(303)动作而利用该vtc机构部(303)的工作角度的变化来改变曲轴角与凸轮角的相位差，由此谋求抑制合成噪音。

接着，使用图5，对图1所示的缸内直喷式内燃机(101)中的合成噪音的产生机理进行说明。图5从上往下展示了表示燃料喷射阀(105)的驱动状态的喷射脉冲信号(501)、用于燃料喷射阀(105)的开阀电流的高电压(502)、表示燃料喷射阀(105)的阀芯动作的阀芯行为(503)、高压燃料泵(125)的柱塞升程量(202c)、螺线管驱动信号(204)、开闭阀行为(205)。

首先，对燃料喷射阀(105)的动作进行说明，喷射脉冲信号(501)在图5内指示了2次喷射动作。也就是说，第1次在t504为on(驱动开始)指令、在t506为off(驱动结束)指令，第2次在t509为on指令、在t511为off指令。高电压(502)从喷射脉冲信号(501)的on指令产生那一时刻t504或t509起、在对燃料喷射阀(105)施加开阀电流的期间(513)内下降。图5内，t504至t505或t509至t510相当于这一期间。

在施加规定的开阀电流之后，燃料喷射阀(105)的驱动电流切换为基于电池电压的开阀保持电流，因此停止高电压的使用，并且，为了准备下一次使用而变为升压动作。t505至t508的期间(514)相当于这一期间。在t508恢复至规定的高电压，从下一喷射(on)指令t509起重复上述动作。

另一方面，关于燃料喷射阀(105)的阀芯行为(503)，从脉冲on时刻(驱动开始时刻)(t504)起施加驱动电流而开始开阀动作，在阀芯撞到开阀止动件的时候(t505)达到全升程状态。此处，与高压燃料泵(125)一样，产生开阀动作所引起的开阀噪音(516a)，从喷射脉冲信号(501)变为off那一时刻(驱动结束时刻)(t506)起，阀芯行为(503)是进行闭阀动作，在闭阀完成那一时间点(t507)也会产生闭阀噪音(516b)。

再者，这些开闭阀噪音(516a、516b)的产生时刻由燃料喷射阀(105)内配备的复位弹簧的强度和高压燃料管道(128)内的燃料压力决定，因此认为，根据喷射脉冲信号(501)的on时刻或off时刻，能够预测这些产生时刻。

此外，图5所示的燃料喷射阀(105)的动作中执行有多段喷射，为了对下一动作无影响，需要对高电压(502)的升压动作期间(514)和阀芯行为(503)的闭阀响应(515)双方进行考虑。因此，需要将喷射间隔(t504至t509或t506至t509)设置为规定期间以上。

由于已根据图2对高压燃料泵(125)的柱塞升程量(202c)、螺线管驱动信号(204)、开闭阀行为(205)进行了说明，所以此处省略详细说明，但在此处，图5内，在t507产生的燃料喷射阀(105)的闭阀噪音(516b)和高压燃料泵(125)的开阀噪音(220a)是在大致相同的时刻产生的。在本说明书中，将该状态视为合成噪音，以避免产生该合成噪音的(规定范围的)期间(517)为目的，预测燃料喷射阀(105)的开闭阀噪音(516a、516b)和高压燃料泵(125)的驱动噪音(220a、220b)各自的产生时刻，在预测到各自的产生时刻会在规定范围(517)内重叠的情况下，使用所述可变气门机构(改变可变气门机构的工作角度)来改变曲轴角与凸轮角的相位差，也就是说，相对于燃料喷射阀(105)的阀芯行为(503)而使高压燃料泵(125)的开闭阀行为(205)朝提前侧或滞后侧变化(移动)。

此处，对燃料喷射阀(105)的驱动噪音(516a、516b)与高压燃料泵(125)的驱动噪音(220a、220b)在时间上重叠时产生的合成噪音是否会产生进行预测的合成噪音预测单元设定包含燃料喷射阀开阀监视期间(610)和燃料喷射阀闭阀监视期间(611)的燃料喷射阀监视期间，所述燃料喷射阀开阀监视期间(610)从喷射脉冲信号(501)的on时刻(t504)起设置规定期间(例如513)而进行开阀噪音(516a)的监视，所述燃料喷射阀闭阀监视期间(611)从喷射脉冲信号(501)的off时刻(t506)起设置规定期间(例如515)而进行闭阀噪音(516b)的监视。此外，设定包含高压燃料泵开阀监视期间(222a)和高压燃料泵闭阀监视期间(222b)的高压燃料泵监视期间，所述高压燃料泵开阀监视期间(222a)进行高压燃料泵(125)的开阀噪音(220a)的监视，所述高压燃料泵闭阀监视期间(222b)进行高压燃料泵(125)的闭阀噪音(220b)的监视，由于图2中说明过的柱塞(泵活塞)升程量(202)的上死点(t211)或下死点(t212)、螺线管驱动信号(204)的on时刻(t206)或off时刻(t210)中的任一方与所述的高压燃料泵(125)的开阀噪音(220a)和闭阀噪音(220b)存在时间上的相关关系，因此，是设定从螺线管驱动信号(204)的on时刻(t206)、off时刻(t210)、柱塞(泵活塞)升程量(202)的上死点(t211)、下死点(t212)中的任一个以上起设置规定期间而得的高压燃料泵监视期间。于是，将所述燃料喷射阀监视期间与所述高压燃料泵监视期间在规定范围(517)内发生了重叠(重复)的情况判定为会产生合成噪音。

此外，在具备在对燃料喷射阀(105)的驱动电压或驱动电流进行高速采样的基础上对阀芯行为(503)进行多次微分处理、由此可以高精度地检测实际开阀正时和实际闭阀正时的开闭阀检测功能的控制装置的情况下，也可设定包含基于实际开阀正时的规定期间的燃料喷射阀开阀监视期间(610)和基于实际闭阀正时的规定期间的燃料喷射阀闭阀监视期间(611)的燃料喷射阀监视期间(也一并参考图6)，对该燃料喷射阀监视期间与所述高压燃料泵监视期间进行比较来判定合成噪音是否会产生。如此，能将各规定期间设定为更短的期间，而且对于每一燃料喷射阀(105)产生的个体差异也能高精度地进行检测，因此能够最大限度地获得本发明的效果。

＜ecu进行的可变气门机构的控制例(之一)＞

使用图6，对图1所示的ecu(109)进行的可变气门机构的控制的一例进行说明。图6的最上方展示了喷射脉冲信号(501)，图6内进行的是3段喷射。在其下方，展示了合成噪音产生时(控制前)的柱塞升程量(202c)和螺线管驱动信号(204a)以及合成噪音规避时(控制后)的柱塞升程量(202d)和螺线管驱动信号(204b)。

首先，在t601喷射脉冲信号(501)变为on，产生图5中说明过的开阀噪音(516a)，在t602喷射脉冲信号(501)变为off时，也产生闭阀噪音(516b)。因此，如上所述，设定有包含燃料喷射阀开阀监视期间(610)和燃料喷射阀闭阀监视期间(611)的燃料喷射阀监视期间。

喷射脉冲信号(501)在之后也重复on动作(t603、t605)和off动作(t604、t606)，但与上述说明相同，因此省略详情。

此处，喷射脉冲信号(501)存在on期间(612a、612b、612c)和off期间(607)，对于off期间(607)，设为图5中说明过的、满足因燃料喷射阀(105)的闭阀响应(515)和高电压(502)的升压期间(514)的制约而产生的喷射间隔的要求的期间。

接着，vtc机构部(可变气门机构)(303)在根据内燃机(101)的燃烧要求、排气要求等而定的控制量中控制着高压燃料泵(125)的柱塞升程量(202c)，在预测到在针对喷射脉冲信号(501)的on时刻即t603设置的燃料喷射阀开阀监视期间(610)内会产生高压燃料泵(125)的开阀噪音(220a)、在针对喷射脉冲信号(501)的off时刻即t604设置的燃料喷射阀闭阀监视期间(611)内会产生高压燃料泵(125)的闭阀噪音(220b)的情况下，根据喷射脉冲信号(501)的驱动正时(驱动开始时刻t603、驱动结束时刻t604)(也就是喷射脉冲信号(501)的驱动正时维持不变)来运算vtc机构部(303)的控制量，结果，高压燃料泵(125)的上死点的位置(t211a→t211b)可变(此处是使其滞后)。

包含多段喷射的多个on/off时刻是根据内燃机(101)的燃烧要求决定的，喷射形态的变化有可能会对内燃机(101)产生极大影响，这在前文已有过叙述。在像本实施方式这样使用vtc机构部(303)来改变气门正时的情况下，虽然会使吸入至燃烧室(121)的空气量、吸入速度、流动形态发生变化，但在需要降低合成噪音的低负荷区域(收缩了空气量的区域)内，尤其是怠速运转时，并不会对内燃机(101)的运转状态产生大的影响。

此外，在合成噪音规避时，与合成噪音产生时相比，虽然螺线管驱动信号(204b)的驱动正时朝滞后侧发生了变化(发生了偏移)，但并没有与各上死点(t211a、t211b)的变化(也就是与上死点(t211a、t211b)的相对关系不变)，相对于柱塞升程量的变化(202c→202d)而言，不会过于相对滞后，结果，高压燃料泵(125)的燃料排出量(221)不会发生变化。因此，引起燃料压力脉动的增大等喷射量偏差的现象也得到抑制。

此外，在图6所示的例子中，相对于螺线管驱动信号(204a、204b)的on(驱动)期间(217)而言，喷射脉冲信号(501)的off(驱动停止)期间(607)较长，在该情况下，在使vtc机构部(303)的工作角度可变时，认为可以使高压燃料泵(125)的开阀噪音(220a)和闭阀噪音(220b)朝喷射脉冲信号(501)的off期间(607)移动。

因此，例如，高压燃料泵(125)的上死点位置(t211a)、螺线管驱动信号(204a)的on时刻(t208)是已知的，因此，以螺线管驱动信号(204a)的on时刻(t208)设定在根据燃料喷射阀(105)的驱动结束时刻(t604)而设定的燃料喷射阀闭阀监视期间(611)之后的方式使vtc机构部(303)的工作角度可变。这时，只要能以在燃料喷射阀(105)的喷射脉冲信号(501)的off期间(607)内设定(包含)高压燃料泵(125)的螺线管驱动信号(204a、204b)的on期间(217)的方式、更具体为根据螺线管驱动信号(204a)的off时刻(t210)而设定的高压燃料泵闭阀监视期间(222b)设定在根据下一燃料喷射阀(105)的驱动开始时刻(t605)而设定的燃料喷射阀开阀监视期间(610)之前的方式，使vtc机构部(303)的工作角度可变，便能可靠地避免燃料喷射阀(105)的驱动噪音(516a、516b)与高压燃料泵(125)的驱动噪音(220a、220b)的合成噪音的产生。

通过这种控制，高压燃料泵(125)的上死点从t211a移动至t211b，由此，如螺线管驱动信号(204b)上所示，高压燃料泵(125)的开阀噪音(220a)及闭阀噪音(220b)均离开燃料喷射阀(105)的噪音位置，能够实现合成噪音的降低，而且没有高压燃料泵(125)的排出量(221)的增减，从而不会对内燃机(101)的运转状态产生影响。

＜ecu进行的可变气门机构的控制例(之二)＞

接着，使用图7，对图1所示的ecu(109)进行的可变气门机构的控制的另一例进行说明。

在图7所示的例子中，展示了喷射脉冲信号(501)的on期间(704)比螺线管驱动信号(204a、204b)的on期间(217)长的情况。在本例中，在通过前文所述的合成噪音预测判定而使用vtc机构部(303)来改变高压燃料泵(125)的上死点(t211c)时，认为朝喷射脉冲信号(501)的on期间(704)侧(此处是朝提前侧)移动能够降低合成噪音。因此，vtc机构部(303)的工作角度是t211c至t211d这一期间。

因此，例如以螺线管驱动信号(204a)的on时刻(t208)设定在根据燃料喷射阀(105)的驱动开始时刻(t701)而设定的燃料喷射阀开阀监视期间(610)之后的方式使vtc机构部(303)的工作角度可变。这时，只要能以在燃料喷射阀(105)的喷射脉冲信号(501)的on期间(704)内设定(包含)高压燃料泵(125)的螺线管驱动信号(204a、204b)的on期间(217)的方式、更具体为根据螺线管驱动信号(204a)的off时刻(t210)设定的高压燃料泵闭阀监视期间(222b)设定在根据燃料喷射阀(105)的驱动结束时刻(t702)设定的燃料喷射阀闭阀监视期间(611)之前的方式，使vtc机构部(303)的工作角度可变，便能可靠地避免燃料喷射阀(105)的驱动噪音(516a、516b)与高压燃料泵(125)的驱动噪音(220a、220b)的合成噪音的产生。

通过这种控制，与图6所示的例子一样，没有高压燃料泵(125)的排出量(221)的增减，不会对内燃机(101)的运转状态产生影响，高压燃料泵(125)的开阀噪音(220a)及闭阀噪音(220b)均离开燃料喷射阀(105)的噪音位置，能够实现合成噪音的降低。

＜ecu进行的可变气门机构的控制例(之三)＞

接着，使用图8，对图1所示的ecu(109)进行的可变气门机构的控制的又一例进行说明。在本例中，对进气门(103)与排气门(104)的气门重叠进行说明。

图8中，801表示内燃机(101)的活塞(102)的行程量，802a表示合成噪音产生时(控制前)的进气门(103)的升程量，803a表示合成噪音产生时(控制前)的排气门(104)的升程量，802b表示合成噪音规避时(控制后)的进气门(103)的升程量，803b表示合成噪音规避时(控制后)的排气门(104)的升程量。此处，将进气门(103)和排气门(104)双方均处于开阀中的期间(换句话说就是进气门(103)的开阀期间与排气门(104)的开阀期间重叠的期间)(806)称为气门重叠(量)，它是影响内燃机(101)的进排气性能的一个重要参数。因此，包括气门重叠(806)的期间在内，进气门(103)及排气门(104)都是以在与内燃机(101)的特性相应的时刻进行开闭阀动作的方式进行设计的。

在本实施方式中，为了降低合成噪音，像前文所述那样将驱动高压燃料泵(125)的凸轮(例如排气凸轮)的vtc机构部(303)(t804a→t804b或者t805a→t805b)设为可变。因此，在某些情况下，有可能会使气门重叠(806)发生变化。

因此，在本例中，在为了降低合成噪音而使驱动高压燃料泵(125)的凸轮(例如排气凸轮)的vtc机构部(303)可变的情况下，使另一凸轮(也就是不进行高压燃料泵(125)的驱动那一侧的凸轮，例如进气凸轮)的vtc机构部(303)以该气门重叠(量)(806)相同(不变)的方式也同时(即，进气、排气均)发生变化。

通过这种控制，进而能在不对内燃机(101)的运转状态产生影响的情况下实现合成噪音的降低。

再者，在图6及图7中说明过的vtc机构部(303)的工作角度的运算中，在喷射脉冲信号(501)的on期间(612a、612b、612c、704)和喷射脉冲信号(501)的off期间(607)双方都有能够降低噪音的区域的情况下，宜朝提前侧或滞后侧当中vtc机构部(303)的工作角度的变化量较少那一侧改变。由此，能在降低对内燃机(101)的运转状态的影响的情况下降低合成噪音。

＜ecu进行的可变气门机构控制的作用效果＞

在像前文所述的现有技术那样例如单纯地使高压燃料泵(125)的螺线管驱动信号(204)的on时刻(t208)或off时刻(t210)可变的情况下，高压燃料泵(125)的排出量(221)每次都会发生变化，因此燃料压力脉动增大，由此导致喷射量的喷注偏差增大，所以有损害燃烧稳定性之虞。此外，在使根据图5说明过的包含多段喷射的喷射正时可变的情况下，会忽略根据内燃机(101)的燃烧要求决定的喷射正时，由此，也有燃烧劣化之虞。

根据本实施方式的内燃机的控制装置(ecu)，在判断为会产生高压燃料泵(125)与燃料喷射阀(105)的合成噪音时，满足燃料喷射阀(105)的燃料喷射要求(例如要求燃料压力、要求喷射量等)的同时使该内燃机(101)中设置的可变气门机构的工作角度可变，因此，根据图2说明过的高压燃料泵(125)的特性使得螺线管驱动信号(204)的on时刻(t208)或off时刻(t210)在高压燃料泵(125)的驱动凸轮角上无须做出改变，所以高压燃料泵(125)的排出量(221)不会发生变化，而且不会改变燃料喷射阀(105)的驱动正时，因此能在避免燃烧劣化、不对内燃机(101)的运转状态产生影响的情况下可靠地降低合成噪音，因而能够提高燃料系统子系统的市场性。

尤其是在内燃机(101)的怠速运转时，所述合成噪音变得明显，而且，即便使用vtc机构部(303)来改变气门正时，对内燃机(101)的运转状态的影响也较少，因此，进而能在不对内燃机(101)的运转状态产生影响的情况下更有效地降低合成噪音。

再者，本发明包含各种变形形态，并不限定于上述实施方式。例如，上述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。

此外，上述的各构成、功能、处理部、处理方法等例如可以通过利用集成电路进行设计等而以硬件来实现它们的一部分或全部。此外，上述的各构成、功能等也可通过由处理器解释并执行实现各功能的程序而以软件来实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息可以放在存储器、硬盘、ssd(solidstatedrive)等存储装置或者ic卡、sd卡、dvd等记录介质中。

此外，控制线、信息线展示的是认为说明上需要的部分，在产品上未必展示了所有控制线、信息线。实际上，可认为几乎所有构成都相互连接在一起。

符号说明

101内燃机(缸内直喷式内燃机)

102活塞

103进气门

104排气门

105燃料喷射阀

109ecu(内燃机的控制装置)

110进气管

111排气管

121燃烧室

123燃料箱

124低压燃料泵

125高压燃料泵

127燃料喷射阀控制装置

129排气凸轮

202c合成噪音产生时的柱塞升程量

202d合成噪音规避时的柱塞升程量

204a螺线管驱动信号

t208螺线管驱动信号on时刻

t210螺线管驱动信号off时刻

t211avtc变化前泵上死点位置

t211bvtc变化后泵上死点位置

217螺线管驱动信号on期间

220a高压燃料泵的开阀噪音

220b高压燃料泵的闭阀噪音

222a高压燃料泵开阀监视期间

222b高压燃料泵闭阀监视期间

303vtc机构部(可变气门机构)

501喷射脉冲信号

516a燃料喷射阀的开阀噪音

516b燃料喷射阀的闭阀噪音

t601喷射脉冲信号on时刻

t602喷射脉冲信号off时刻

t603喷射脉冲信号on时刻

t604喷射脉冲信号off时刻

t605喷射脉冲信号on时刻

t606喷射脉冲信号off时刻

607喷射脉冲信号off期间

610燃料喷射阀开阀监视期间

611燃料喷射阀闭阀监视期间。