内燃机的排气再循环装置的制作方法

专利名称：内燃机的排气再循环装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机的排气再循环装置。
背景技术：
美国专利申请公开第2009/013253号的说明书中公开了ー种排气再循环装置，该排气再循环装置通过排气再循环通道将从内燃机的燃烧室排到排气通道中的废气导入至进气通道中，从而在燃烧室中使废气再循环。由于在废气中大量存在惰性气体ニ氧化碳，所以通过使废气在燃烧室中进行再循环，在燃烧室中的燃料的燃烧温度将降低。从而在燃烧室中的由燃料的燃烧所引起的氮氧化物的生成得到抑制。另外，在上述美国专利申请公开的说明书中，还公开了一种排气再循环装置，其具备将废气从增压器的涡轮上游ー侧的排气通道导入到增压器的压缩机下游ー侧的进气通道中的排气再循环通道(以下将该通道称为“上游侧排气再循环通道”)，以及将废气从增压器的涡轮下游ー侧的排气通道导入到增压器的压缩机上游ー侧的进气通道中的排气再循环通道(以下将该通道称为“下游侧排气再循环通道”)。并且，在上述美国专利申请公开的说明书中，虽然未对通过上游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气的特性，与通过下游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气的特性之间的区别进行明确的记载，但是通常的情况下，通过上游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气的压カ较高且其温度也较高，另ー方面，通过下游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气的压カ较低且其温度也较低。在上述美国专利申请公开的说明书所公开的排气再循环装置中，以通过上游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气的特性，与通过下游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气的特性之间的区别作为前提，考虑耗油率的改善和废气排放的降低等事项后，对通过上游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量和通过下游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量之比进行控制。并且，如上所述，若燃烧室中的燃料的燃烧温度降低，则由燃烧室中的燃料的燃烧所引起的氮氧化物的生成被抑制。因此，还有一种内燃机的排气再循环装置被熟知，其将氮氧化物的生成量被抑制在容许量时的燃烧室温度(以下将该温度称为“缸内温度”)作为基准缸内温度来设定，对通过上游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量，和通过下游侧排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量之比进行控制，以使缸内温度低于基准缸内温度。但是，如上所述，为了抑制由燃烧室中的燃料燃烧所引起的氮氧化物的生成，而将缸内温度控制成低于基准缸内温度的情况中，所利用的缸内温度是燃料燃烧时的燃烧室内的各区域温度的平均温度。所以，在燃料燃烧时，即使燃烧室内的一部分区域的温度是非常高的温度，只要其余区域的温度是较低的温度，则缸内温度将被认为是比较低的温度。因此，即使是缸内温度被控制成低于所述基准缸内温度的情况，仍存在燃烧室内的一部分区域的温度是非常高的温度的情況。而且，根据本申请的发明者们的研究，明确了与缸内温度相比，存在燃烧室内的局部温度更能影响由燃烧室中的燃料燃烧所引起的氮氧化物的生成。即，明确了，即使是缸内温度被控制成低于基准缸内温度的情況，只要是在燃烧室内的一部分区域的温度为非常高的温度吋，也存在由燃烧室中的燃料燃烧所引起的氮氧化物的生成量无法被抑制在容许量的情況。

发明内容
鉴于上述情況，本发明的目的在于，将由燃烧室中的燃料的燃烧所引起的氮氧化物的生成量，更切实地抑制在容许量。为了达到上述目的，本申请的第1发明的内燃机的排气再循环装置，具备第一排气再循环通道，其连接排气通道和进气通道，并将从燃烧室排到排气通道中的废气导入到进气通道中；第二排气再循环通道，其将比连接有所述第一排气再循环通道的排气通道部位更靠上游的排气通道和比连接有所述第一排气再循环通道的进气通道部位更靠下游的进气通道进行连接，从而将从燃烧室排到排气通道中的废气导入到进气通道中。并且，在本发明中，经所述第一排气再循环通道导入到进气通道中的废气量被控制在预定的第一目标废气再循环量，且经所述第二排气再循环通道导入到进气通道中的废气量被控制在预定的第二目标废气再循环量。在此，在本发明中，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度处于预定的容许上限火焰温度以下吋，所述第一目标废气再循环量被设定为，对应于内燃机的运转状态而被设定的第一基准废气再循环量，且所述第二目标废气再循环量被设定为，对应于内燃机的运转状态而被设定的第二基准废气再循环量。即，当火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，被判断为无需立即降低火焰温度，且作为基准的废气再循环量直接成为作为目标的废气再循环量。另ー方面，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述预定的容许上限火焰温度吋，所述第一目标废气再循环量被设定为所述第一基准废气再循环量，或者被设定为小于所述第一基准废气再循环量，且所述第二目标废气再循环量被设定为高于所述第二基准废气再循环量。即，当火焰温度高于容许上限火焰温度吋，被判断为需要立即降低火焰温度，高于当火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，作为最终目标的第二废气再循环量的量，被设定为第二目标废气再循环量。由此，当火焰温度变得高于容许上限火焰温度吋，经第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量将变多。因此，相对地，进入到燃烧室的气体中的氧气浓度将会降低。在此，经第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气，将早于经第一排气再循环通道被导入到进气通道中的废气到达燃烧室中。因此，与增加经第一排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量的情况相比，增加经第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量的情况，更能及时地将増加废气量的效果反映到燃烧室中，且进入到燃烧室的气体中的氧气浓度也能较快地下降。在此，进入到燃烧室的气体中的氧气浓度与火焰温度有很大关联，所以想要降低火焰温度的情況，降低进入到燃烧室的气体中的氧气浓度更为有效，若能够更及时地降低氧气浓度，则最为理想。从这些情况来看，在本发明中，在要降低进入到燃烧室的气体中的氧气浓度吋，通过能更快地反映该氧气浓度影响的第二排气再循环通道而导入到进气通道中的废气量被增多。因此，根据本发明，当火焰温度高于容许上限火焰温度吋，能够更及时地降低火焰温/又。
另外，在本申请的第2发明的内燃机的排气再循环装置中，在第1发明中，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述第二目标废气再循环量被设定为，能够使进入到燃烧室的气体中的氧气浓度处于能够降低火焰温度的氧气浓度的量。即，在本发明中，在第1发明中，当火焰温度高于容许上限火焰温度时，将第二目标废气再循环量设定为高于基准第二废气再循环量的情况下，第二目标废气再循环量被设定为， 能使进入到燃烧室的气体中的氧气浓度控制在能够降低火焰温度的氧气浓度的量。由此，第二目标排气再循环量被设定，其考虑了与火焰温度密切关联的进入到燃烧室的气体中的氧气浓度。所以，根据本发明，当火焰温度高于容许上限火焰温度吋，能够更切实地降低火焰温度。本申请的第3发明的内燃机的排气再循环装置为，在第1或第2发明中，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述第二目标废气再循环量被设定为，在燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度与所述容许上限火焰温度之差越大，该第二目标废气再循环量越多。即，在本发明中，在第1或2的发明中，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于容许上限火焰温度时，将第二目标废气再循环量设定为高于基准第二废气再循环量的情况下，第二目标废气再循环量被设定为，火焰温度与容许上限火焰温度之差越大，该第二目标废气再循环量越多。即，当火焰温度与容许上限火焰温度之差较大时，需要大幅地降低进入到燃烧室的气体中的氧气浓度。在此，根据本发明，当火焰温度与容许上限火焰温度之差较大时，该差越大越大幅地降低进入到燃烧室的气体中的氧气浓度。所以， 当火焰温度高于容许上限火焰温度时，更快地降低火焰温度。另外，在本申请的第4发明的内燃机的排气再循环装置中，在第1至3中的任意一项发明中，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述第一目标废气再循环量被设定为零。由此，与第一目标废气再循环量不是零的情况相比，能够将第二目标废气再循环量设定为更大的量。即，当火焰温度高于容许上限火焰温度吋，在想要降低进入到燃烧室的气体中的氧气浓度的情况下，若能够使第二目标废气再循环量设定为更大的量，则能够更快地降低火焰温度。另ー方面，第二目标废气再循环量被设定为更大的量的结果导致进入到燃烧室的气体中的排气量过多吋，有可能会给燃烧室中的燃料的燃烧带来不良影响。但是，根据本发明，将所述第一目标废气再循环量设定成零，则不会给燃烧室中的燃料的燃烧带来不良影响，并将第二目标废气再循环量设定为更大的量的自由度增大。本申请的第5发明的内燃机的排气再循环装置，具备第一排气再循环通道，其连接排气通道和进气通道，并将从燃烧室排到排气通道中的废气导入到进气通道中；第二排气再循环通道，其将比连接有所述第一排气再循环通道的排气通道部位更靠上游的排气通道和比连接有所述第一排气再循环通道的进气通道部位更靠下游的进气通道进行连接，从而将从燃烧室排到排气通道中的废气导入到进气通道中。并且，在本发明中，将经所述第一排气再循环通道导入到进气通道中的废气量和经所述第二排气再循环通道导入到进气通道中的废气量之比，控制在预定的目标废气再循环比。在此，在本发明中，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度处于预定的容许上限火焰温度以下吋，所述目标废气再循环比被设定为，对应于内燃机运转状态而被设定的基准废气再循环比。即，当火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，被判断为无需立即下降火焰温度，且作为基准的废气再循环比直接成为作为目标的废气再循环比。另ー方面，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述预定容许上限火焰温度吋，所述目标废气再循环比被设定为经补正的所述基准废气再循环比， 其中，该基准废气再循环比被补正为，经所述第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量多于能够达到所述基准废气再循环比的量。即，当火焰温度高于容许上限火焰温度吋，被判断为需要立即下降火焰温度，经补正的基准废气再循环比被设定为目标废气再循环比，其中，该基准废气再循环比被补正为，经所述第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量，高于当火焰温度处于容许上限火焰温度以下时成为最终目标的基准废气再循环比的量。由此，当火焰温度变的高于容许上限火焰温度时，经第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量将变多。因此，根据本发明，根据与第1发明相关而说明的理由相同的理由，当火焰温度高于容许上限火焰温度吋，火焰温度将更快地被降低。另外，在本申请的第6发明的内燃机的排气再循环装置中，在第5发明中，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限温度吋，所述目标废气再循环比被设定为经补正的所述基准废气再循环比，其中，该基准废气再循环比被补正为，燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度与所述容许上限火焰温度之差越大，经所述第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量就越多。即，在本发明中，在第5或6的发明中，在目标废气再循环比被设定为，当火焰温度高于容许上限火焰温度时被补正的基准废气再循环比的情况下，目标废气再循环比被设定为经补正的基准废气再循环比，其中，该基准废气再循环比被补正为， 火焰温度与容许上限火焰温度之差越大，经所述第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量就越多。即，当火焰温度与容许上限火焰温度之差较大吋，需要大幅地降低进入到燃烧室的气体中的氧气浓度。在此，根据本发明，当火焰温度与容许上限火焰温度之差较大时，该差越大越大幅地降低进入到燃烧室的气体中的氧气浓度。所以，当火焰温度高于容许上限火焰温度时，火焰温度将更及时地被降低。另外，在本申请的第7发明的内燃机的排气再循环装置中，在第5或第6发明中， 当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述目标废气再循环比被设定为经补正的所述基准废气再循环比，其中，该基准废气再循环比被补正为，经所述第一排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量成为零。由此，与经第一排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量不是零的情况相比，基准废气再循环比被补正为，经第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量成为更大量。即，当火焰温度高于容许上限火焰温度吋，想要降低进入到燃烧室的气体中的氧气浓度的情況，若能够使经第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量成为更大的量，则能够更及时地降低火焰温度。另一方面，经第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量被设定为更大的量的结果为，进入到燃烧室的气体中的废气量过多，有可能给燃烧室中的燃料的燃烧带来不良影响。 但是，根据本发明，由于将经第一排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量设定为零， 所以不会给燃烧室中的燃料的燃烧带来不良影响，且将第二目标废气再循环比补正为经第 ニ排气再循环通道导入到进气通道中的废气量成为更大量的自由度増大。


图1为适用本发明的排气再循环装置的内燃机的总体图。
图2为表示在第1实施方式中用于决定基准EGR率的映像图。图3为表示在第1实施方式中用于决定基准EGR气体比的映像图。图4为表示在第1实施方式中用于决定基准氧气浓度的映像图。图5为表示执行基于第1实施方式的EGR气体量的控制的流程图的一例。图6为表示执行基于第2实施方式的EGR气体量的控制的流程图的一例。图7为表示执行基于第3实施方式的EGR气体量的控制的流程图的一例。图8为表示执行基于第4实施方式的EGR气体量的控制的流程图的一例。图9为表示执行基于第5实施方式的EGR气体量的控制的流程图的一例。
具体实施例方式參照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1为适用本发明的排气再循环装置的压燃式内燃机的总体图。如图1所示，内燃机10具有内燃机本体20。在内燃机本体20中形成有四个燃烧室21。各燃烧室21中配置有向该燃烧室内喷射燃料的燃料喷射阀22。从燃料泵23经燃料通道M向各燃料喷射阀22供给燃料。另外，在内燃机本体20上连接有进气通道30。进气通道30包括与连通于各燃烧室21的进气ロ连接的进气歧管31，和与该进气歧管31连接的进气管32。在进气歧管31 中安装有检测该进气歧管31内的气体温度，即进入到各燃烧室21中的气体(以下，将该气体称为“进入气体”)温度的传感器(以下，将该传感器称为“进气温度传感器”)70。另外， 在进气管32上，从上游一侧依次配置有，空气滤清器33、检测在进气管32内流动的空气量的空气流量计71、对在进气管32内流动的气体进行冷却的内部冷却器34以及控制在进气管32内流动的气体量的节流阀35。在节流阀35上配置有驱动该节流阀35的执行器35a。另外，在内燃机本体20上连接有排气通道40。排气通道40包括与连通于各燃烧室21的排气ロ连接的排气歧管41，和与该排气歧管连接的排气管42。在排气管42上配置有包含对废气中的特定成分，如氮氧化物、碳化氢等进行净化的催化剂43a的催化转化器 43。并且，内燃机10具有增压器35。增压器35的压缩机3 被配置在进气通道30上， 具体是被配置在比内部冷却器34更靠上游且比空气流量计71更靠下游的进气管32上。另一方面，增压器35的排气涡轮3 被配置在排气通道40上，具体是被配置在比催化转化器 43更靠上游的排气管42上。排气涡轮3 通过从燃料室21排出的废气被转动，由此，压缩机3 被转动。并且，内燃机10具有排气再循环通道(以下，将该排气再循环通道称为“第一 EGR 通道” )50，其连接排气通道40和进气通道30，并将从燃烧室21排出的废气从排气通道40 导入到进气通道30中。具体为，第一 EGR通道50将比排气涡轮3 更靠下游且比催化转化器43更靠下游的排气管42，和比压缩机3 更靠上游且比空气流量计71更靠下游的进气管32进行连接。在第一 EGR通道50上配置有对通过该第一 EGR通道50而流动的废气量，即经该第一 EGR通道50从排气通道40被导入到进气通道30中的废气量进行控制的控制阀(以下，将该控制阀称为“第一 EGR控制阀”)51。并且，在第一 EGR通道50上配置有对通过该第一 EGR通道50而流动的废气进行冷却的EGR冷却器52。
并且，内燃机10还具有排气再循环通道(以下，将该排气再循环通道称为“第二 EGR通道”)55，其连接排气通道40和进气通道30，并将从燃烧室21排出的废气从排气通道 40导入到进气通道30中。具体为，第二 EGR通道55将比排气涡轮3 更靠上游的排气歧管41，和比压缩机3 更靠下游且比节流阀3 更靠下游的进气歧管31进行连接。第二 EGR通道55上配置有对通过该第二 EGR通道55而流动的废气量，即经该第二 EGR通道55 从排气通道40导入到进气通道30中的废气量进行控制的控制阀(以下，将该控制阀称为 “第二 EGR控制阀”)56。并且，第二 EGR通道55上配置有对通过该第二 EGR通道55而流动的废气进行冷却的EGR冷却器57。另外，内燃机10还具有，检测曲轴的相位角的曲轴位置传感器72、检测油门踏板 AP的踏入量的油门开度传感器73以及电子控制装置(ECU)60。曲轴位置传感器72在曲轴每转动10°时就发出窄幅的脉冲信号，并且在曲轴每转动360°时就发出宽幅的脉冲信号。根据曲轴位置传感器72所发出的脉冲信号，内燃机的转数(以下，将该转数称为“内燃机转数”)被算出。电子控制装置(ECU)60由微型电子计算机构成，具有用双向总线连接的CPU(微处理器)61、R0M(只读存储器)62、RAM(随机存取存储器)63、备份RAM64以及包含AD转换器的接ロ 65。接ロ 65与燃料喷射阀22、节流阀35用的执行器35a、第一 EGR控制阀51以及第二 EGR控制阀56连接。并且，进气温度传感器70、空气流量计71、曲轴位置传感器72以及油门开度传感器73也被连接于接ロ 65。并且，如上所述，在本实施方式(以下称为“第1实施方式”)中，通过经第一 EGR 通道50或第二 EGR通道55向进气通道30中导入废气，从而使废气进入到燃烧室21中。在第1实施方式中，对进入到燃烧室21中的废气量和进入到燃烧室21中的气体，即空气和废气的总量的比例(以下，将该比例称为“EGR率”)按照如下方式进行控制。S卩，在第1实施方式中，对应于内燃机转数和内燃机负荷而最佳EGR率(在后述内容中详细说明该最佳EGR率)通过实验等被预先求出，该EGR率以如图2所示的内燃机转数N和内燃机负荷L之间的函数的映像图的形式，作为基准EGR率Regrb而被储存到E⑶60 中。并且，在内燃机的运转中，从图2的映像图中读出对应于内燃机转数N和内燃机负荷L 的基准EGR率Regrb，且将该基准EGR率设定为目标EGR率。并且，通过第一 EGR控制阀51 或第二 EGR控制阀56，对经第一 EGR通道50或者第二 EGR通道55从排气通道40导入到进气通道30中的废气量进行控制，从而使能够达到该目标EGR率的量的废气，从排气通道40 被导入到进气通道30中。如上所述，被图2的映像图所规定的基准EGR率Regrb是对应于内燃机转数和内燃机负荷的最佳EGR率。该最佳EGR率为满足以下条件的EGR率。S卩，EGR率越大，进入到燃烧室21中的废气量越多，而进入到燃烧室21中的空气量越少。在此，从减少由在燃烧室 21中的燃料的燃烧(以下简称为“燃料的燃烧”)而生成的氮氧化物量(以下，将该量称为 “NOx生成量”)的观点出发，进入到燃烧室21中的废气量越多越理想。S卩，在废气中含有如 ニ氧化碳之类的惰性气体，且该惰性气体将降低燃烧室21中的燃料的燃烧温度(以下简称为“燃料的燃烧温度”)。并且由此，NOx生成量将降低。由于这种理由，从减少NOx生成量的观点出发，进入到燃烧室21中的废气量越多，即EGR率越大越理想。另ー方面，使从燃料喷射阀22所喷出的燃料在燃烧室21中充分燃烧这ー观点出发，进入到燃烧室21中的空气量越多，即EGR率越小越理想。考虑如上的情况，最佳EGR率是指，进入到燃烧室21中的空气量能够使燃料喷射阀22所喷出的燃料在燃烧室21中充分燃烧，且进入到燃烧室21中的废气量能够最大限度地降低NOx生成量的EGR率。并且，该最佳EGR率对应于内燃机转数和内燃机负荷而不同。 因此，被图2的映像图所规定的基准EGR率为，对应于内燃机转数和内燃机负荷，进入到燃烧室21中的空气量能够使燃料喷射阀22所喷出的燃料在燃烧室21中充分燃烧，且进入到燃烧室21中的废气量能够最大限度地降低NOx生成量的EGR率。并且，内燃机转数越高或者内燃机负荷越大，用于使燃料充分燃烧所需要的空气量越有变多的倾向。由于该理由，在第1实施方式中，当内燃机负荷相同吋，内燃机转数越高基准EGR率越有变小的倾向，而当内燃机转数相同吋，内燃机负荷越高基准EGR率越有变小的倾向。并且，在第1实施方式中，通过第一 EGR通道50和第二 EGR通道55中的任何ー个通道均能够将废气从排气通道40导入到进气通道30中。在第1实施方式中，对第一 EGR 气体量，与经第一 EGR通道50被导入到进气通道30中的废气量(以下，将该量称为“第一 EGR气体量”)和经第二 EGR通道55被导入到进气通道30中的废气量(以下，将该量称为 “第二 EGR气体量”)的总量，即被导入到进气通道30中的废气总量的比例(以下，将该比例称为“EGR气体比”)以如下方式进行控制。S卩，在第1实施方式中，通过实验等预先求出对应于内燃机转数和内燃机负荷的最佳EGR气体比(在后述内容中详细说明该最佳EGR气体比)，该EGR气体比以如图3所示内燃机转数N和内燃机负荷L之间的函数映像图的形式，作为基准EGR气体比Rb而被储存到ECU60中。并且，在内燃机的运转中，从图3的映像图中读出对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR气体比Rb，且该基准EGR气体比Rb被设定为目标EGR气体比。然后，将能够达到该目标EGR气体比且能够达到目标EGR率的第一 EGR气体量和第二 EGR气体量，分别设定为应作为目标的第一 EGR气体量(以下将该EGR气体量称为“目标第一 EGR 气体量”)和应作为目标的第二 EGR气体量(以下将该EGR气体量称为“目标第二 EGR气体量”)。然后，通过第一 EGR控制阀51和第二 EGR控制阀56，对第一 EGR气体量和第二 EGR 气体量进行控制，从而达到上述目标第一 EGR气体量和目标第二 EGR气体量。并且，如上所述，被图3的映像图所规定的基准EGR气体比Rb为对应于内燃机转数和内燃机负荷的最佳EGR气体比。该最佳EGR气体比为满足以下条件的EGR气体比。即， EGR气体比越大，第一 EGR气体量在进入到燃烧室21的废气中所占的比例越大，而第二 EGR 气体量在进入到燃烧室21的废气中所占的比例越小。在此，例如从减少NOx生成量的观点出发，进入到燃烧室21中的第一 EGR气体量越大越理想。S卩，经第一 EGR通道50被导入到进气通道30中的废气为，通过排气涡轮3 和催化剂43a之后的废气，且其温度相对较低。 因此，当进入到燃烧室21中的第一 EGR气体量较多时，进入到燃烧室中的气体温度会降低。 并且，由此，燃料的燃烧温度将降低，且NOx生成量将減少。由于这种理由，从减少NOx生成量的观点出发，进入到燃烧室21中的第一EGR气体量越多，即EGR气体比越大越理想。另ー 方面，从提高在燃烧室21中的燃料的燃烧性这一观点出发，进入到燃烧室21中的第二 EGR 气体量越多越理想。即，经第二 EGR通道55被导入到进气通道30中的废气为，刚从燃烧室 21排出的废气，且其温度相对较高。因此，进入到燃烧室21中的第二EGR气体量越多，进入到燃烧室21中的气体温度也会升高。并且，由此，在燃烧室21中的燃料的燃烧性将提高。 由于这种理由，从使在燃烧室21中的燃料的燃烧性提高这ー观点出发，进入到燃烧室21中的第二 EGR气体量越多，即EGR气体比越小越理想。考虑如上的情况，最佳EGR气体比是指下述EGR气体比，S卩，能够在减少NOx生成量的要求高于提高燃料燃烧性的要求吋，使进入到燃烧室21中的第一 EGR气体量，能够避免燃料的燃烧性超出容许范围而遭到损害的同时能够最大限度地降低NOx生成量，而在提高燃料燃烧性的要求高于减少NOx生成量的要求吋，使进入到燃烧室21中的第二 EGR气体量，能够避免NOx生成量増加至超出容许范围的同时能够最大限度地提高燃料的燃烧性。 并且，该最佳EGR气体比随着内燃机转数和内燃机负荷而不同。因此，被图3的映像图所规定的基准EGR气体比为下述EGR气体比，S卩，对应于内燃机转数和内燃机负荷，使进入到燃烧室21中的第一 EGR气体量，能够避免燃料的燃烧性超出容许范围而遭到损害的同时能最大限度地降低NOx生成量，或者，使进入到燃烧室21中的第二 EGR气体量，能够避免使NOx 生成量増加至超出容许范围的同时能最大限度地提高燃料的燃烧性。并且，由于内燃机转数越高或者内燃机负荷越高，燃烧室21内的平均温度(以下将该温度称为“缸内温度”)越有升高的倾向，因此降低NOx生成量的要求要高于提高燃料的燃烧性的要求。另ー方面，由于内燃机转数越低或者内燃机负荷越低，缸内温度越有降低的倾向，因此提高燃料的燃烧性的要求要高于降低NOx生成量的要求。基于这种原因，在第 1实施方式中，在内燃机负荷相同的情况下，内燃机转数越高基准EGR气体比越有升高的倾向，而在内燃机转数相同的情况下，内燃机负荷越高基准EGR气体比越有増大的倾向。并且，如上所述，根据第1实施方式，基准EGR气体比被设定为下述EGR气体比， 即，使进入到燃烧室21中的第一 EGR气体量，能够避免燃料的燃烧性超出容许范围而遭到损害且能够最大限度地降低NOx生成量的量，或者，使进入到燃烧室21中的第二 EGR气体的量，能够避免使NOx生成量増加至超出容许范围且能够最大限度地提高燃料的燃烧性。 若按照别的方法，则基准EGR气体比被设定为下述基准EGR气体比，即，能够在缸内温度较高吋，使进入到燃烧室21中的第一 EGR气体量能够最大限度地降低NOx生成量，而在缸内温度较低时，使进入到燃烧室21中的第二 EGR气体量能够最大限度地提高燃料的燃烧性。 即，在第1实施方式中，在与NOx生成量密切相关的參数为缸内温度这ー前提下，来设定基准EGR气体比。但是，本申请发明人通过研究发现了，在燃烧室21中因燃料进行燃烧而产生的火焰的温度(以下将该温度简称为“火焰温度”)中，当最高火焰温度(以下将该温度称为“最高火焰温度”)高于某ー温度吋，与筒缸内温度相比，最高火焰温度更与NOx生成量密切相关。即，由于缸内温度为燃烧室21内的平均温度，因此存在虽然缸内温度较低但最高火焰温度却非常高的情況，此时，NOx生成量将变得较多。即，此吋，相比缸内温度，最高火焰温度更与NOx生成量密切相关。因此，在第1实施方式中，通过实验等预先求得与缸内温度相比更与NOx生成量密切相关的最高火焰温度，将该最高火焰温度设为容许上限火焰温度，当最高火焰温度高于该容许上限火焰温度吋，目标EGR气体比被按照如下方式设定。S卩，在第1实施方式中，通过实验等预先求得进入到燃烧室21的气体中的氧气浓度中，根据内燃机转数和内燃机负荷能够使最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下的氧气浓度，并将该氧气浓度以如图4所示的，内燃机转数N与内燃机负荷L之间的函数映像图的形式，作为基准氧气浓度Cob存储在ECU60中。并且，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，从图4的映像图中读取与内燃机转数N与内燃机负荷L对应的基准氧气浓度Cob， 且该基准氧气浓度被设定为目标氧气浓度。并且，目标EGR气体比被设定为零，即成为目标的第一 EGR气体量被设定为零，且能够达到目标氧气浓度的第二 EGR气体量被设定为目标第二 EGR气体量。并且，控制第一 EGR控制阀51的开度及第ニ EGR控制阀56的开度，从而使第一 EGR气体量成为零且将目标第二 EGR气体量的第二 EGR气体导入到进气通道30中。据此，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，最高火焰温度被及时且切实地控制在容许上限火焰温度以下的温度。S卩，与进入到燃烧室21中的气体温度相比，最高火焰温度更加依赖于进入到燃烧室21的气体中的氧气浓度。因此，为了将最高火焰温度控制在容许上限火焰温度以下，需降低进入到燃烧室21的气体中的氧气浓度。在此，根据第1实施方式，由于使第一 EGR气体量成为零且将目标第二 EGR气体量，即能够使可使最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下的氧气浓度的气体吸入到燃烧室21中的量的第二 EGR气体被导入到进气通道30中， 因此能够切实地将最高火焰温度控制在容许上限火焰温度以下的温度。并且，为了使目标氧气浓度(即，能使最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下的氧气浓度)的气体进入到燃烧室21中，例如，也可以将目标第二 EGR空气量设定为零，且将能够达到目标氧气浓度的第一 EGR气体量设定为目标第一 EGR气体量，并控制第二 EGR 控制阀56的开度及第一 EGR控制阀51的开度，从而使第二 EGR气体量成为零且将目标第一 EGR气体量的第一 EGR气体导入到进气通道30中。但是，经第二 EGR通道55被导入到进气通道30中的废气，要早于经第一 EGR通道50被导入到进气通道30中的废气到达燃烧室21中。即，当想要将进入到燃烧室21的气体中的氧气浓度控制为目标氧气浓度时，在将氧气浓度控制为目标氧气浓度上，通过第二 EGR气体量将氧气浓度控制为目标氧气浓度， 要先于通过第一 EGR气体量将氧气浓度控制为目标氧气浓度。基于这种原因，根据第1实施方式，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，及时且切实地将最高火焰温度控制在容许上限火焰温度以下的温度。并且，在第1实施方式中，当最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，根据图 2的映像图，根据内燃机转数N和内燃机负荷L所決定的基准EGR率被设定为目标EGR率， 并且从图3的映像图，根据内燃机转数N和内燃机负荷L所決定的基准EGR气体比被设定为目标EGR气体比，通过第一 EGR控制阀51及第ニ EGR控制阀56来控制第一 EGR气体量及第ニ EGR气体量，从而达到这些目标EGR率及目标EGR气体比。因此，在第1实施方式中，当最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，考虑进入到燃烧室21中的气体的温度，来对该气体中的氧气浓度进行控制，相对于此，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时，不考虑进入到燃烧室21中的气体的温度，而对该气体中的氧气浓度进行控制。并且，在第1实施方式中，作为目标氧气浓度(即，基准氧气浓度)，采用能够根据内燃机转数和内燃机负荷而使最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下的氧气浓度。但是，替代这种氧气浓度，还可采用与内燃机转数、内燃机负荷无关，能使最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下的氧气浓度。此时，无需算出与内燃机转数和内燃机负荷对应的目标氧气浓度，因此有在算出目标第二 EGR气体量吋，计算负荷变小的优点。并且，在第1实施方式中，从图4的映像图中读取的基准氧气浓度直接被设定为目标氧气浓度。但是，替代其还可以将根据最高火焰温度和容许上限火焰温度之差(以下，将该差称为“火焰温度差”)而被补正的基准氧气浓度设定为目标氧气浓度。例如，此时可以被补正为，随着火焰温度差増大基准氧气浓度阶段性变小，还可以被补正为，随着火焰温度増大基准氧气浓度连续地变小。此时，由于最高火焰温度相对于容许上限火焰温度越高，进入到燃烧室的气体中的氧气浓度越低，因此优点为最高火焰温度将更快地降低至容许上限火焰温度以下的温度。并且，在第1实施方式中，通过控制第一 EGR控制阀51的开度来控制第一 EGR气体量，但是即使第一 EGR控制阀51的开度相同，第一 EGR气体量也对应于节流阀35的开度而不同。因此，在第1实施方式中，还可以通过控制第一 EGR控制阀51的开度及节流阀35 的开度来控制第一 EGR气体量。接着，对执行按照第1实施方式的EGR气体量的控制的流程图的ー个例子进行说明。在按照第1实施方式的EGR气体量的控制中，利用图5所示的流程图。图5的程序为每隔规定时间被执行一次的程序。当图5的程序开始吋，首先，在步骤100中读取内燃机转数N。接着，在步骤101中读取内燃机负荷し接着，在步骤102中按照下式1算出最高火焰温度T。T = Δ H/ (Cpk+Cpa · (A/Fst) · 23. 2/Roxc)+Tctop··· (1)在上式1中，ΔΗ为燃料的低位发热量，Cpk为燃料的比热，Cpa为燃烧室21内的气体的比热，A/Fst为理论空燃比，Roxc为燃烧室21内的气体中的氧气浓度，Tctop为在燃烧室21中，活塞到达压缩上止点时的缸内温度，23. 2为空气中的氧气的质量比。并且，在上式1中所利用的缸内温度Tctop按照下式2被算出。Tctop = Tcini · ε (k_l)…O)在上式2中，Tcini为进入到燃烧室21中的气体的温度，ε为在燃烧室21中的压縮比，k为进入到燃烧室21中的气体的比热比。接着，在步骤103中，判断通过步骤102所算出的最高火焰温度T是否处于容许上限火焰温度Tth以下(T く Tth)。在此，当判断为T く Tth吋，程序进入到步骤104之后的步骤。另ー方面，当判断为T > Tth吋，程序进入到步骤110之后的步骤。当在步骤103中判断为T く Tth,从而程序进入到步骤104吋，根据通过步骤100 所读取的内燃机转数N和通过步骤101所读取的内燃机负荷L，从图2的映像图中读取基准 EGR率Regrb。接着，在步骤105中，通过步骤104所读取的基准EGR率Regrb被设定为目标 EGR率。接着，在步骤106中，根据通过步骤100所读取的内燃机转数N和通过步骤101所读取的内燃机负荷L，从图3的映像图中读取基准EGR气体比Rb。接着，在步骤107中，通过步骤106所读取的基准EGR气体比Rb被设定为目标EGR气体比。接着，在步骤108中， 设定能够达到通过步骤105所设定的目标EGR率，并且能够达到通过步骤107所设定的目标EGR气体比的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量。接着，在步骤109中，控制第一 EGR控制阀51的开度及第ニ EGR控制阀56的开度，从而达到通过步骤108所设定的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量，且程序终止。另ー方面，当在步骤103中判断为T > Tth,从而程序进入到步骤110吋，根据通过步骤100所读取的内燃机转数N和通过步骤101所读取的内燃机负荷L，从图4的映像图中读取基准氧气浓度Cob。接着，在步骤111中，通过步骤110所读取的基准氧气浓度Cob被设定为目标氧气浓度。接着，在步骤112中，目标第一 EGR气体量被设定为零，并且目标第 ニ EGR气体量被设定为达到通过步骤111所设定的目标氧气浓度。接着，在步骤109中，控制第一 EGR控制阀51的开度及第ニ EGR控制阀56的开度，从而达到通过步骤112所设定的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量，且程序终止。并且，在上述的第1实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时，还可以将目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量以如下方式设定。S卩，在本实施方式(以下称为“第2实施方式”)中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，从图2的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR率 Regrb。并且，在第2实施方式中，大于如此读取的基准EGR率的EGR率被设定为目标EGR 率。并且，目标第一 EGR气体量被设定为零，且能够达到上述目标EGR率的第二 EGR气体量被设定为目标第二 EGR气体量。并且，通过第一 EGR控制阀51及第ニ EGR控制阀56，控制第一 EGR气体量及第ニ EGR气体量，从而达到如上设定的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量。根据第2实施方式，从与第1实施方式关联而说明的理由来判断的那样，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，能够及时且切实地降低最高火焰温度。即，在第2实施方式中，最高火焰温度高于容许上限火焰温度时的EGR率最终将变成，大于当最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，从图2的映像图中读取且被设定为目标EGR率的基准EGR 率。在此，最高火焰温度为，作为从图2的映像图中读取的基准EGR率被设定为目标EGR率， 且EGR率被控制在该目标EGR率的结果而产生的温度。换句话说，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，作为EGR率被控制在该目标EGR率的結果，最高火焰温度将高于容许上限火焰温度。因此，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，若EGR率大于从图2的映像图中读取的基准EGR率，则由于进入到燃烧室21的气体中的氧气浓度将降低，从而最高火焰温度将降低。并且，在第2实施方式中，与第1实施方式比较有如下优点。即，在第2实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，仅将大于基准EGR率的EGR率设定为目标 EGR率，并根据该目标EGR率设定目标第二 EGR气体量。即，不将进入到燃烧室的气体中的氧气浓度作为需要直接控制的參数利用，来设定目标第二 EGR气体量。另ー方面，在第1实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，对应于内燃机转数和内燃机负荷来设定目标氧气浓度(即，进入到燃烧室的气体中的氧气浓度)，根据该目标氧气浓度来设定目标第二 EGR气体量。即，将进入到燃烧室的气体中的氧气浓度当作需要直接控制的參数利用，来设定目标第二 EGR气体量。一般情况下，与想要将进入到燃烧室的气体中的氧气浓度控制在目标氧气浓度，而设定目标第二 EGR气体量相比，为了将EGR率控制在目标EGR率而设定目标第二 EGR气体量，其与设定目标第二 EGR气体量相关的计算负荷更轻。基于这种原因，可以说与第一实施方式相比，在第2实施方式中具有以较轻的计算负荷来设定目标第二 EGR气体量的优点。当然，若从相反的观点出发，与第2实施方式相比，在第1实施方式中具有如下优点。即，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，最高火焰温度与NOx生成量密切相关，且进入到燃烧室的气体中的氧气浓度与该最高火焰温度密切相关。并且，在第1实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，由于进入到燃烧室的气体中的氧气浓度被当作需要直接控制的參数利用，因此最高火焰温度及时且切实地被控制在容许上限火焰温度以下。基于这种原因可以说，与第2实施方式相比，在第1实施方式中有如下优点，即，NOx 生成量及时且切实地被抑制在容许范围内。并且，在第2实施方式中，目标EGR率，其可以与最高火焰温度和容许上限火焰温度之差，即与火焰温度差无关，而被设定为比基准EGR率大一定值的EGR率，其也可以根据火焰温度差，而被设定为大于基准EGR率的EGR率。例如，根据火焰温度差，将目标EGR率设定为大于基准EGR率的EGR率吋，随着火焰温度差増大，目标EGR率阶段性地被设定为大的 EGR率，或者，随着火焰温度差増大，目标EGR率被设定为连续地増大的EGR率。此时，由于最高火焰温度相对于容许上限火焰温度越高，进入到燃烧室的气体中的氧气浓度就降得越低，所以能够获得使最高火焰温度更迅速地降低至容许上限火焰温度以下的温度的优点。接着，对执行按照第2实施方式的EGR气体量的控制的流程图的ー个例子进行说明。在按照第2实施方式的EGR气体量的控制中，将利用图6所示的流程图。图6的程序为每隔规定时间执行一次的程序。另外，由于图6的流程图的步骤200 步骤208与图5 的流程图的步骤100 步骤108相同，因此将省略关于这些步骤的说明。在图6的程序中，当在步骤203中判断为T > Tth,即判断为最高火焰温度T高于容许上限火焰温度Tth，从而程序进入到步骤210吋，从图2的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR率Regrb。接着，在步骤211中，比通过步骤210所读取的基准EGR率Regrb要大一定值的EGR率被设定为目标EGR率。接着，在步骤212中，目标第一 EGR气体量被设定为零，且在第一 EGR气体量为零的状况下，能够达到通过步骤211所设定的目标EGR率的第二 EGR气体量被设定为目标第二 EGR气体量。接着，在步骤209中， 控制第一 EGR控制阀51的开度及第ニ EGR控制阀56的开度，从而达到通过步骤212所设定的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量，且程序终止。并且，在上述的第1实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时，还可将目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量以如下方式设定。S卩，在本实施方式(以下称为“第3实施方式”)中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，从图2的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR率 Regrb，且从图3的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR气体比Rb。 并且，能够达到基准EGR率且能够达到基准EGR气体比的第一 EGR气体量及第ニ EGR气体量分别作为基准第一 EGR气体量及基准第二 EGR气体量而被算出。并且，如此算出的基准第一 EGR气体量被直接设定为目标第一 EGR气体量。另ー方面，目标第二 EGR气体量按照如下方式设定。S卩，在第3实施方式中，从图4的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷 L的基准氧气浓度Cob，该基准氧气浓度被设定为目标氧气浓度。并且，在将目标第一 EGR 气体量的第一 EGR气体导入到进气通道30中的状况下，将使进入到燃烧室21的气体中的氧气浓度处于目标氧气浓度的第二 EGR气体量设定为目标第二 EGR气体量。并且，通过第一 EGR控制阀51及第ニ EGR控制阀56来控制第一 EGR气体量及第 ニ EGR气体量，从而达到如此被设定的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量。
根据第3实施方式，根据与在第1实施方式相关联而说明的理由相同的理由，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，最高火焰温度将被及时且切实地控制在容许上限火焰温度以下的温度。并且，与第1实施方式及第2实施方式相比，在第3实施方式中具有如下优点。即， 在第3实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，根据从图2的映像图中得到的基准EGR率和从图3的映像图中得到的基准EGR气体比，来算出基准第一 EGR气体量，该基准第一 EGR气体量被设定为目标第一 EGR气体量，且第一 EGR气体量被控制在该目标EGR 气体量。另ー方面，在第1实施方式及第2实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，仅将第一 EGR气体量控制为零。在此，当最高火焰温度从高于容许上限火焰温度变成该容许上限火焰温度以下的温度吋，在任意实施方式中，均根据从图2的映像图中得到的基准EGR率和从图3的映像图中得到的基准EGR气体比，来算出基准第一EGR气体量和基准第二 EGR气体量，且该基准第一 EGR气体量和基准第二 EGR气体量分別被设定为目标第一 EGR气体量和目标第二 EGR气体量，并且第一 EGR气体量和第二 EGR气体量分别被控制在目标第一 EGR气体量和目标第二 EGR气体量。因此，如同第1实施方式及第2实施方式那样，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时第一 EGR气体量被控制为零吋，其后，在最高火焰温度变成容许上限火焰温度以下时，将第一 EGR气体量控制为此时的目标第一 EGR 气体量为止需要较长的时间。但是，如同第3实施方式那样，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，若将第一 EGR气体量控制成为与基准第一 EGR气体量相等的目标第一 EGR气体量，那么其后，在最高火焰温度变成容许上限火焰温度以下时，将第一 EGR气体量控制成此时的目标第一 EGR气体量为止仅需要较短的时间。因此，与第1实施方式及第2实施方式相比，在第3实施方式中具有以下优点，即，当最高火焰温度从高于容许上限火焰温度变成该容许上限火焰温度以下的温度吋，能及时地将第一 EGR气体量控制为此时的目标第一 EGR气体量。当然，若从相反的观点出发，与第3实施方式相比，在第1实施方式和第2实施方式中具有如下优点，即，在第1实施方式和第2实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，第一 EGR气体量被控制为零。另ー方面，在第3实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，第一 EGR气体量被控制为，与根据基准EGR率和基准EGR气体比所算出的基准第一 EGR气体量相等的目标第一 EGR气体量。在此，与如此将第一 EGR气体量控制为目标第一 EGR气体量的情况相比，将第一 EGR气体量控制为零的情况相对来说更有第二 EGR气体量变多的倾向。如上所述，第二 EGR气体将早于第一 EGR气体到达燃烧室中。而且，第二 EGR气体量相对多的一方，第二 EGR气体对于在变化第二 EGR气体量时的最高火焰温度的影响更大。因此，与如同第3实施方式将第一 EGR量控制成零的情况相比，如同第1实施方式和第2实施方式的将第一 EGR气体量控制成目标第一 EGR气体量吋，第二 EGR气体对于在变化第二 EGR气体量时的最高火焰温度的影响更大。因此，与第3实施方式相比，在第1实施方式和第2实施方式中具有如下优点，即，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，最高火焰温度将及时地被降低。并且，与第2实施方式比较，在第3实施方式中有如下优点。即，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，最高火焰温度与NOx生成量密切相关，且进入到燃烧室的气体中的氧气浓度与该最高火焰温度密切相关。并且，在第3实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，由于进入到燃烧室的气体中的氧气浓度被当作需要直接控制的參数利用，因此最高火焰温度及时且切实地被控制在容许上限火焰温度以下。基于这种原因可以说，与第2实施方式相比，在第3实施方式中有NOx生成量及时且切实地被抑制在容许范围内的优点。当然，若从相反的观点出发，与第3实施方式相比，在第2实施方式中具有如下优点。即，如上所述，在第2实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时，仅将大于基准EGR率的EGR率设定为目标EGR率，并根据该目标EGR率设定目标第二 EGR气体量。 即，不将进入到燃烧室的气体中的氧气浓度作为需要直接控制的參数利用，来设定目标第 ニEGR气体量。另ー方面，在第3实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时，对应于内燃机转数和内燃机负荷而设定目标氧气浓度(即，进入到燃烧室的气体中的氧气浓度)，根据该目标氧气浓度而设定目标第二 EGR气体量。即，将进入到燃烧室的气体中的氧气浓度当作应该直接控制的參数利用，来设定目标第二 EGR气体量。一般情况下，与想要将进入到燃烧室的气体中的氧气浓度控制为目标氧气浓度而设定目标第二 EGR气体量相比， 为了将EGR率控制为目标EGR率而设定目标第二 EGR气体量，其设定目标第二 EGR气体量相关的计算负荷更轻。基于这种原因，可以说与第3实施方式相比，在第2实施方式中具有以较轻的计算负荷来设定目标第二 EGR气体量的优点。接着，对执行按照第3实施方式的EGR气体量的控制的流程图的ー个例子进行说明。在按照第3实施方式的EGR气体量的控制中，将利用图7所示的流程图。图7的程序为每隔规定时间执行一次的程序。另外，由于图7的流程图的步骤300 步骤308与图5 的流程图的步骤100 步骤108相同，因此将省略关于这些步骤的说明。在图7的程序中，当在步骤303中判断为T > Tth,即判断为最高火焰温度T高于容许上限火焰温度Tth，从而程序进入到步骤310吋，从图2的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR率Regrb。接着，在步骤311中，从图3的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR气体比Rb。接着，在步骤312中，能够达到通过步骤310所设定的基准EGR率Regrb，且能够达到通过步骤311所设定的基准EGR气体比Rb的第一 EGR气体量及第ニ EGR气体量，分别作为基准第一 EGR气体量及基准第二 EGR 气体量被算出。接着，在步骤313中，从图4的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准氧气浓度Cob。接着，在步骤314中，通过步骤312所算出的基准第一 EGR气体量被设定为目标第一 EGR气体量，且在目标第一 EGR气体量的第一 EGR气体被导入到进气通道30中的情况下，能够使进入到燃烧室21的气体中的氧气浓度处于通过步骤313所算出的基准氧气浓度的第二 EGR气体量，被设定为目标第二 EGR气体量。接着，在步骤309 中，通过控制第一 EGR控制阀51的开度及第ニ EGR控制阀56的开度，从而达到通过步骤 314所设定的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量，且程序终止。并且，在上述的第1实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时，还可以将目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量按照如下方式设定。S卩，在本实施方式(以下称为“第4实施方式”)中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，从图2的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR率 Regrb，且从图3的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR气体比Rb。 并且，能够达到基准EGR率且能够达到基准EGR气体比的第一 EGR气体量及第ニ EGR气体量，分别作为基准第一 EGR气体量及基准第二 EGR气体量被算出。并且，将如此被算出的基准第一 EGR气体量直接设定为目标第一 EGR气体量。另ー方面，将大于如此被算出的基准第二 EGR气体量的EGR气体量设定为目标第二 EGR气体量。并且，通过第一 EGR控制阀51及第ニ EGR控制阀56来控制第一 EGR气体量及第 ニ EGR气体量，从而达到如此被设定的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量。根据第4实施方式，按照与第1实施方式相关而说明的理由来判断的那样，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，能及时且切实地降低最高火焰温度。即，在第4实施方式中，最高火焰温度高于容许上限火焰温度时的EGR率，其最终结果为，将变得大于在最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，从图2的映像图中读取并被设定为目标EGR率的基准EGR率。在此，最高火焰温度为，作为从图2的映像图中读取的基准EGR率而被设定为目标EGR率，且EGR率被控制在该目标EGR率的结果而产生的温度。换句话则可以说，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，作为EGR率被控制为该目标EGR率的結果，最高火焰温度将高于容许上限火焰温度。因此，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，若EGR率大于从图2的映像图中读取的基准EGR率，则由于进入到燃烧室21的气体中的氧气浓度将降低，从而最高火焰温度将降低。并且，与第1实施方式及第3实施方式相比，在第4实施方式中具有如下优点。即， 在第4实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时，仅将大于能够达到目标EGR 率的基准第二 EGR气体量的EGR气体量，设定为目标第二 EGR气体量。即，设定目标第二 EGR 气体量吋，不将进入到燃烧室的气体中的氧气浓度作为需要直接控制的參数利用。另一方面，在第1实施方式及第3实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，对应于内燃机转数和内燃机负荷来设定目标氧气浓度(即，进入到燃烧室的气体中的氧气浓度)， 根据该目标氧气浓度来设定目标第二 EGR气体量。即，设定目标第二 EGR气体量吋，将进入到燃烧室的气体中的氧气浓度当作直接控制的參数利用。一般情况下，与想要将进入到燃烧室的气体中的氧气浓度控制为目标氧气浓度而设定目标第二 EGR气体量相比，通过想要増大能够达到目标EGR率的基准第二 EGR气体量而设定目标第二 EGR气体量，其目标第二 EGR气体量的设定相关的计算负荷更轻。基于这种原因，可以说与第1实施方式和第3实施方式相比，在第4实施方式中具有以较轻的计算负荷来设定目标第二 EGR气体量的优点。当然，若从相反的观点出发，与第4实施方式相比，在第1实施方式和第3实施方式中具有如下优点。即，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，最高火焰温度与NOx生成量密切相关，且进入到燃烧室的气体中的氧气浓度与该最高火焰温度密切相关。并且，在第1实施方式和第3实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，由于进入到燃烧室的气体中的氧气浓度被当作直接控制的參数利用，因此最高火焰温度及时且切实地被控制在容许上限火焰温度以下。基于这种原因可以说，与第4实施方式相比，在第1实施方式和第3实施方式中有将NOx生成量及时且切实地被抑制在容许范围内的优点。并且，与第1实施方式及第2实施方式相比，在第4实施方式中具有如下优点。即， 在第4实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，根据从图2的映像图中得到的基准EGR率和从图3的映像图中得到的基准EGR气体比，算出基准第一 EGR气体量，并将该基准第一 EGR气体量设定为目标第一 EGR气体量，且将第一 EGR气体量控制在该目标EGR 气体量。另ー方面，在第1实施方式及第2实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，仅将第一 EGR气体量控制为零。在此，当最高火焰温度从高于容许上限火焰温度变成该容许上限火焰温度以下的温度吋，在任意实施例中，均根据从图2的映像图中得到的基准EGR率和从图3的映像图中得到的基准EGR气体比，算出基准第一 EGR气体量和基准第二 EGR气体量，将该基准第一 EGR气体量和基准第二 EGR气体量分別设定为目标第一 EGR 气体量和目标第二 EGR气体量，并将第一 EGR气体量和第二 EGR气体量分別控制为目标第一 EGR气体量和目标第二 EGR气体量。因此，如同第1实施方式及第2实施方式，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时在第一 EGR气体量被控制为零吋，其后，在最高火焰温度变成容许上限火焰温度以下时，将第一 EGR气体量控制为此时的目标第一 EGR气体量为止需要较长的时间。但是，如同第4实施方式，若当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋， 将第一 EGR气体量控制为与基准第一 EGR气体量相等的目标第一 EGR气体量，那么其后， 当最高火焰温度变成容许上限火焰温度以下时，将第一 EGR气体量控制为此时的目标第一 EGR气体量为止仅需要较短的时间。因此，与第1实施方式及第2实施方式相比，第4实施方式具有以下优点，即，在最高火焰温度从高于容许上限火焰温度变成该容许上限火焰温度以下的温度吋，及时地将第一 EGR气体量控制为此时的目标第一 EGR气体量。当然，若从相反的观点出发，与第4实施方式相比，在第1实施方式和第2实施方式中具有如下优点。即，在第1实施方式和第2实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，第一 EGR气体量被控制为零。另ー方面，在第4实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度时，将第一 EGR气体量控制为，与根据基准EGR率和基准EGR气体比算出的基准第一 EGR气体量相等的目标第一 EGR气体量。在此，与如此将第一 EGR气体量控制为目标第一 EGR气体量的情况相比，将第一 EGR气体量控制为零的情况更有第二 EGR 气体量变多的倾向。如上所述，第二 EGR气体将早于第一 EGR气体到达燃烧室中。而且，第 ニ EGR气体量相对较多的一方，第二 EGR气体对于在变化第二 EGR气体量时的最高火焰温度的影响更大。因此，与如同第4实施方式将第一 EGR量控制成零的情况相比，如同第1实施方式和第2实施方式的将第一 EGR气体量控制成目标第一 EGR气体量吋，第二 EGR气体对于在变化第二 EGR气体量时的最高火焰温度的影响更大。因此，与第4实施方式相比，在第1实施方式和第2实施方式中具有如下优点，即，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，最高火焰温度将及时地被降低。并且，在第4实施方式中，可以与最高火焰温度和容许上限火焰温度之差，即火焰温度差无关，而将目标第二 EGR气体量设定为比基准第二 EGR气体量大一定量的EGR气体量，也可以根据火焰温度差，来将目标第二 EGR气体量设定为，对应于火焰温度差大于基准第二 EGR气体量的EGR气体量。例如，在根据火焰温度差，将目标第二 EGR气体量设定为大于基准第二 EGR气体量的EGR气体量吋，随着火焰温度差増大，目标第二 EGR气体量阶段性地被设定为大的EGR气体量，随着火焰温度差増大，目标第二 EGR气体量连续地被设定为大的EGR气体量。此时，由于最高火焰温度相对于容许上限火焰温度越高则进入到燃烧室的气体中的氧气浓度就越低，所以有最高火焰温度将更迅速地降低至容许上限火焰温度以下的温度的优点。接着，对执行按照第4实施方式的EGR气体量的控制的流程图的ー个例子进行说明。在按照第4实施方式的EGR气体量的控制中，将利用图8所示的流程图。图8的程序为每隔规定时间执行一次的程序。其中，由于图8的流程图的步骤400 步骤408与图5的流程图的步骤100 步骤108相同，因此将省略关于这些步骤的说明。在图8的程序中，当在步骤403中判断为T > Tth,即判断为最高火焰温度T高于容许上限火焰温度Tth，从而程序进入到步骤410吋，从图2的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR率Regrb。接着，在步骤411中，从图3的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR气体比Rb。接着，在步骤412中，能够达到通过步骤410所设定的基准EGR率Regrb，且能够达到通过步骤411所设定的基准EGR气体比Rb的第一 EGR气体量及第ニ EGR气体量，将分别作为基准第一 EGR气体量及基准第二 EGR气体量被算出。接着，在步骤413中，通过步骤412所算出的基准第一 EGR气体量被设定为目标第一 EGR气体量，且比通过步骤412所算出的基准第二 EGR气体量大一定量的EGR 气体量被设定为目标第二 EGR气体量。接着，在步骤409中，控制第一 EGR控制阀51的开度及第ニ EGR控制阀56的开度，从而达到通过步骤413所设定的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量，且程序终止。另外，在上述实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，分别设定目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量，但最终结果为，改变当最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，作为基准的EGR气体比。即，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，将目标EGR气体比设定为，小于最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，作为基准的EGR气体比的EGR气体比。因此，上述实施方式，从广义上讲，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，将目标EGR气体比设定为，小于最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，作为基准的EGR气体比的EGR气体比，且能够达到该EGR气体比的第一 EGR气体量及第二 EGR气体量，分别作为基准第一 EGR气体量及基准第二 EGR气体量被算出，并将该基准第一 EGR气体量及基准第二 EGR气体量分別设定为目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量。对如所述那样，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，通过改变最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下吋，作为基准的EGR气体比，从而降低最高火焰温度的实施方式进行说明。本实施方式(以下称为“第5实施方式”)中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，从图2的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR率Regrb， 且从图3的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR气体比。并且， 上述基准EGR气体率被设定为目标EGR气体率，且减小上述基准EGR气体比，并将该被减小的基准EGR气体比设定为目标EGR气体比。然后，能够达到目标EGR率且能够达到目标EGR 气体比的第一 EGR气体量及第ニ EGR气体量分别作为基准第一 EGR气体量及基准第二 EGR 气体量被算出，并将该基准第一 EGR气体量和基准第二 EGR气体量分别设定为目标第一 EGR 气体量和目标第二 EGR气体量。其后，控制第一 EGR控制阀51及第ニ EGR控制阀56的开度，从而使目标第一 EGR气体量的第一 EGR气体被导入到进气通道30中，并且使目标第二 EGR气体量的第二 EGR气体被导入到进气通道30中。并且，在第5实施方式中，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，可将基准 EGR气体比设为零。此时，目标第一 EGR气体量将变为零。接着，对执行按照第5实施方式的EGR气体量的控制的流程图的ー个例子进行说明。在按照第5实施方式的EGR气体量的控制中，将利用图9所示的流程图。图9的程序为每隔规定时间执行一次的程序。其中，图9的流程图的步骤500 步骤508与图5的流程图的步骤100 步骤108相同，因此将省略关于这些步骤的说明。在图9的程序中，当在步骤503中判断为T > Tth,即判断为最高火焰温度高于容许上限火焰温度Tth，从而程序进入到步骤510吋，从图2的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR率Regrb。接着，在步骤511中，将通过步骤510所读取的基准EGR率Regrb设定为目标EGR率。接着，在步骤512中，从图3的映像图中读取对应于内燃机转数N和内燃机负荷L的基准EGR气体比Rb。接着，对通过步骤512所读取的基准 EGR气体比Rb进行补正而使其减小。在步骤514中，将通过步骤513所补正的基准EGR气体比Rb设定为目标EGR气体比。然后在步骤515中，将能够达到通过步骤511所设定的目标EGR率，并且能够达到通过步骤514所设定的目标EGR气体比Rb的第一 EGR气体量及第 ニ EGR气体量，分別设定为目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量。接着，在步骤509 中，控制第一 EGR控制阀51的开度及第ニ EGR控制阀56的开度，从而达到通过步骤515所设定的目标第一 EGR气体量及目标第二 EGR气体量，且程序终止。在上述实施方式中，虽然EGR气体比是第一 EGR气体量相对于第一 EGR气体量和第二 EGR气体量总量的比例，但也可以是第二 EGR气体量相对于第一 EGR气体量和第二 EGR 气体量总量的比例，也可以是第二 EGR气体量相对于第一 EGR气体量的比例，还可以为第一 EGR气体量相对于第二 EGR气体量的比例。当然，在这些情况下，当最高火焰温度高于容许上限火焰温度吋，也将EGR气体比变更为，比最高火焰温度处于容许上限火焰温度以下时被设定的目标第二 EGR气体量还多的第二 EGR气体量被导入到进气通道中。并且，在上述实施方式中，最高火焰温度，其作为对在设定目标第二 EGR气体量吋，是否将基准第二 EGR气体量设定为目标第二 EGR气体量进行判断的參数而被利用。但是，当与NOx生成量紧密相关的參数并非是最高火焰温度而是火焰温度吋，或者被判断为作为与NOx生成量紧密相关的參数并非是最高火焰温度，而是利用火焰温度就足够的情况下，可利用火焰温度，作为在设定目标第二 EGR气体量吋，是否将基准第二 EGR气体量设定为目标第二 EGR气体量进行判断的參数。另外，上述的实施方式是在压燃式内燃机中应用本发明的排气再循环装置的实施方式。但是，本发明的排气再循环装置还可以应用于通过火花塞发出的火花来使燃烧室中的燃料燃烧的火花点火式内燃机。
权利要求
1.一种内燃机的排气再循环装置，具备第一排气再循环通道，其连接排气通道和进气通道，并将从燃烧室排到排气通道中的废气导入到进气通道中；第二排气再循环通道，其将比连接有该第一排气再循环通道的排气通道部位更靠上游的排气通道和比连接有所述第一排气再循环通道的进气通道部位更靠下游的进气通道进行连接，从而将从燃烧室排到排气通道的废气导入至进气通道中，经所述第一排气再循环通道导入到进气通道中的废气量被控制在预定的第一目标废气再循环量，且经所述第二排气再循环通道导入到进气通道中的废气量被控制在预定的第二目标废气再循环量，其中，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度处于预定的容许上限火焰温度以下吋，所述第一目标废气再循环量被设定为，根据内燃机的运行状态而被设定的第一基准废气再循环量，且所述第二目标废气再循环量被设定为，根据内燃机的运行状态而被设定的第二基准废气再循环量；当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述第一目标废气再循环量被设定为所述第一基准废气再循环量，或被设定为少于所述第一基准废气再循环量的量，且所述第二目标废气再循环量被设定为多于所述基准第二废气再循环量的量。
2.如权利要求1所述的内燃机的排气再循环装置，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述第二目标废气再循环量被设定为，能够使进入到燃烧室的气体中的氧气浓度处于能够降低火焰温度的氧气浓度的量。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的排气再循环装置，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述第二目标废气再循环量被设定为，在燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度与所述容许上限火焰温度之差越大，该第二目标废气再循环量越多。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的排气再循环装置，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述第一目标废气再循环量被设定为零。
5.一种内燃机的排气再循环装置，具备第一排气再循环通道，其连接排气通道和进气通道，并将从燃烧室排到排气通道中的废气导入到进气通道中；第二排气再循环通道，其将比连接有该第一排气再循环通道的排气通道部位更靠上游的排气通道和比连接有所述第一排气再循环通道的进气通道部位更靠下游的进气通道进行连接，从而将从燃烧室排到排气通道中的废气导入至进气通道中，经所述第一排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量和经所述第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量之比，被控制在预定的目标废气再循环比，其中，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度处于预定的容许上限火焰温度以下吋，所述目标废气再循环比被设定为，根据内燃机的运行状态而被设定的基准废气再循环比；当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述目标废气再循环比被设定为经补正的所述基准废气再循环比，其中，该基准废气再循环比被补正为，经所述第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量多于能够达到所述基准废气再循环比的量。
6.如权利要求5所述的内燃机的排气再循环装置，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限温度吋，所述目标废气再循环比被设定为经补正的所述基准废气再循环比，其中，该基准废气再循环比被补正为，燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度与所述容许上限火焰温度之差越大，经所述第二排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量就越ο
7.如权利要求5或6所述的内燃机的排气再循环装置，当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于所述容许上限火焰温度吋，所述目标废气再循环比被设定为经补正的所述基准废气再循环比，其中，该基准废气再循环比被补正为，经所述第一排气再循环通道被导入到进气通道中的废气量成为零。
全文摘要
本发明的内燃机(10)的排气再循环装置，具备第一排气再循环通道(50)，其连接排气通道(40)和进气通道(30)，并将从燃烧室(21)排到排气通道中的废气导入到进气通道中；第二排气再循环通道(55)，其将比连接有第一排气再循环通道的排气通道部位更靠上游的排气通道和比连接有第一排气再循环通道的进气通道部位更靠下游的进气通道进行连接，从而将从燃烧室排到排气通道中的废气导入到进气通道中。经第一排气再循环通道导入到进气通道中的废气量被控制在第一目标废气再循环量，经第二排气再循环通道导入到进气通道中的废气量被控制在第二目标废气再循环量。当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度处于容许上限火焰温度以下时，第一目标废气再循环量被设定为，对应于内燃机运转状态而被设定的第一基准废气再循环量，并且第二目标废气再循环量被设定为，对应于内燃机运转状态而被设定的第二基准废气再循环量。当燃烧室中的燃料燃烧时的火焰温度高于容许上限火焰温度时，第一目标废气再循环量被设定为第一基准废气再循环量，或者被设定为小于第一基准废气再循环量，并且第二目标废气再循环量被设定为高于所述第二基准废气再循环量。
文档编号F02M25/07GK102575620SQ20098010026
公开日2012年7月11日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者佐藤正明, 大西知美, 小早川智志, 小田富久, 川口文悟, 白泽健 申请人:丰田自动车株式会社