CN101617112B - 内燃机排气系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种内燃机排气系统包括设置在内燃机(1)的排气通道(5)中的过滤器(13)，设置在过滤器(13)的上游的并且向排气通道(5)内供给燃料的燃料添加阀(14)，和从过滤器(13)下游取出一部分排气作为EGR气体的低压排气再循环设备。在考虑了由燃料添加阀(14)供给的燃料量的情况下控制EGR率，使得在由低压排气再循环设备(15)引入的EGR气体与被引入进气通道(4)的空气混合的状态下被吸入内燃机的气缸的进气的氧浓度在由燃料添加阀(14)供给燃料之前和之后是恒定的。

Description

内燃机排气系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气系统以及该排气系统的控制方法，该排气系统设有将一部分排气作为EGR气体引入进气通道内的排气再循环(EGR)设备(装置)。

背景技术

用于净化从内燃机排出的排气的排气控制设备的公知示例包括通过捕集排气中的颗粒来净化排气的过滤器，以及通过储存排气中的氮氧化物(NOx)然后还原所储存的NOx来净化排气的NOx储存-还原催化剂。

对于过滤器，当过滤器捕集的颗粒的量增加时，过滤器被堵塞，这会不利地影响过滤器捕集更多颗粒的能力，即，对过滤器净化排气的能力造成不利影响。为了恢复该能力，执行过滤器再生处理，在该过滤器再生处理中通过向排气通道中提供燃料并升高过滤器床温来烧掉被捕集的颗粒。另外，对于NOx催化剂，当所储存的NOx的量增加时，排气净化能力降低。因此，为了通过还原被储存的NOx来净化排气，执行浓峰(燃料过量供给，rich spike)处理——其中向排气通道供给燃料以暂时使排气空燃比浓。结果，NOx催化剂恢复净化排气的能力。此外，对于NOx催化剂，还执行硫中毒再生处理——其中向排气通道内供给燃料，以恢复由于硫中毒而已恶化的净化排气的能力。向排气通道供给燃料的这些处理对于复原排气控制设备的净化排气的能力是必要的。另外，为了防止作为向排气通道中供给燃料的燃料供给装置而被提供的燃料添加阀堵塞，特别地在预定的循环向排气通道供给燃料以防止堵塞。

具有这种排气控制设备的许多内燃机配备有排气再循环(EGR)设备，该EGR设备从排气通道中取出一部分排气，并将取出的排气作为EGR气体引入进气通道内，以便降低燃烧温度从而减少被排出的NOx的量。例如，日本专利申请公报第2005-069207号(JP-A-2005-069207)描述了一种具有排气再循环设备的排气系统，该排气再循环设备从过滤器下游取出EGR气体并将其引入进气通道。此系统基于由过滤器捕集的颗粒的量的变化来估计过滤器下游的氧浓度，并且执行控制以随着氧浓度降低而减小EGR气体的流量。日本专利申请公报第2001-234772号(JP-A-2001-234772)还描述了其它与本发明有关的这种技术。

对于这种排气系统，当燃料被供给到排气通道中时，流过排气控制设备例如过滤器的排气中的二氧化碳的浓度由于燃料的氧化或过滤器中的颗粒的氧化而增加。换句话说，该排气的氧浓度减小。结果，被从排气控制设备的下游取出的EGR气体的二氧化碳浓度增加，从而在该EGR气体与被引入进气通道的空气相混合的状态下被吸入气缸的进气的氧浓度改变。进气的氧浓度的此改变导致内燃机中的燃烧变得不稳定。

发明内容

因此，本发明提供了一种内燃机排气系统，该内燃机排气系统能够防止在EGR气体被引入进气通道的情况下燃料被供给到排气通道内之前和之后内燃机中的燃烧变得不稳定。

本发明的一个方面涉及一种内燃机排气系统，该内燃机排气系统包括：排气控制设备(排气控制装置)，所述排气控制设备设置于所述内燃机的排气通道中并且净化排气；燃料供给装置，所述燃料供给装置设置于所述排气控制设备的上游，并且将燃料供给到所述排气通道内；排气再循环设备(排气再循环装置)，所述排气再循环设备从所述排气控制设备的下游取出一部分排气作为EGR气体，并且将被取出的排气引入所述内燃机的进气通道内；以及排气再循环控制设备(排气再循环控制装置)，所述排气再循环控制设备在考虑了由所述燃料供给装置供给的燃料量的情况下控制EGR率，使得在由所述燃料供给装置供给燃料之前和之后被吸入所述内燃机的气缸内的进气的氧浓度恒定，所述EGR率为在由所述排气再循环设备引入的EGR气体与被引入所述进气通道内的空气相混合的状态下EGR气体占所述进气的百分比。

对于本发明的此方面的排气系统，即使在通过排气再循环设备引入EGR气体的同时通过燃料供给装置将燃料供给到排气通道内，并且结果，排气中的二氧化碳与在燃料被供给到排气通道内之前相比增加，被吸入气缸的进气的氧浓度在通过燃料供给装置供给燃料之前和之后仍保持恒定，这防止了内燃机中的燃烧变得不稳定。EGR率的控制可通过控制被引入进气通道内的空气的流量和被排气再循环设备引入的EGR气体的流量中的至少一个来实现。

在根据本发明的此方面的排气系统中，所述内燃机可设有涡轮增压器，所述涡轮增压器具有设置在所述进气通道中的压缩机和在能够与所述压缩机成一体地旋转的状态下设置在所述排气通道中的涡轮，所述涡轮增压器通过使用由所述涡轮捕获的排气能量驱动所述压缩机来提供压力放大。此外，所述排气再循环设备可包括低压排气再循环设备，所述低压排气再循环设备被设置成使得EGR气体在所述涡轮增压器的所述涡轮的下游的位置被从所述排气通道中取出，并且被取出的EGR气体在所述涡轮增压器的所述压缩机的上游的位置被引入所述进气通道内。根据此结构，被引入的EGR气体的温度低于在从涡轮上游取出排气作为EGR气体并且在压缩机下游引入该被取出的排气的情况下的温度。在考虑了由燃料供给装置供给的燃料量的情况下引入这种低温EGR气体，这使得当将低压排气再循环设备应用于具有涡轮增压器的内燃机时所获得的优点变得最大。

在根据本发明的前述方面的排气系统中，所述排气控制设备可包括捕集排气中的颗粒的过滤器；并且所述排气再循环控制设备可包括i)转换设备(转换装置)，所述转换设备将颗粒的氧化量转换成对应于所述氧化量的等同燃料量，所述氧化量为被捕集在所述过滤器中且当由所述燃料供给装置供给燃料时被氧化的颗粒的量，和ii)目标空气流量计算设备(计算装置)，所述目标空气流量计算设备在考虑了由所述转换设备转换成的所述等同燃料量的情况下计算被引入所述进气通道内的空气的目标空气流量。此外，所述排气再循环控制设备可基于由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量控制所述EGR率。随着在由燃料供给装置供给燃料之后被氧化的颗粒的量增加，所产生的二氧化碳的量增加。根据此结构，颗粒的氧化量被转换成对应于该氧化量的等同燃料量，并且在考虑了该等同燃料量的情况下计算目标空气流量。因此，目标空气流量是在考虑了由颗粒的氧化所产生的二氧化碳的情况下计算出的，从而使得能够更精确地控制EGR率。

在根据本发明的前述方面的排气系统中，所述排气再循环控制设备可设有目标空气流量计算设备，假设在由所述燃料供给装置供给燃料之前和之后所述进气的流量恒定，所述目标空气流量计算设备在考虑了由所述燃料供给装置供给的燃料量的情况下，计算在由所述燃料供给装置供给燃料之后被引入所述进气通道内的空气的目标空气流量。此外，所述排气再循环控制设备可基于由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量控制所述EGR率。根据此结构，通过假设在由燃料供给装置供给燃料之前和之后被吸入气缸的进气的流量恒定，来简化气缸中的状态。结果，可较容易地估计在由燃料供给装置供给燃料之后增加的二氧化碳的影响。

通过此结构，所述目标空气流量计算设备可基于下式计算所述目标空气流量

$G_{a2}=\frac{G_{\mathrm{cyl}1}\×G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}})}{\{(G_{\mathrm{cyl}1}-G_{a1})\×G_{f1}+G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}})\}}$

上式中，G_a2代表所述目标空气流量，G_a1代表在由所述燃料供给装置供给燃料之前的进入空气流量，G_cyl1代表所述进气的流量，G_f1代表喷射到所述气缸内的燃料量，以及G_ad代表由所述燃料供给装置供给的燃料量。在此情况下，可通过基于由前述表达式计算出的目标空气流量控制EGR率，来使得在由燃料供给装置供给燃料之前和之后被吸入气缸的进气的氧浓度恒定。在前述表达式中，可以得出EGR率与空气过剩率的比率在燃料供给之前和之后为相同的比率。此空气过剩率是通过用空燃比除以理论空燃比得到的。

前述结构的排气系统可还包括氧浓度检测装置，所述氧浓度检测装置设置于所述排气控制设备的下游并且检测排气的氧浓度。此外，所述排气再循环控制设备可包括空气流量校正设备(校正装置)，所述空气流量校正设备在考虑了由所述氧浓度检测装置检测到的氧浓度的情况下，校正由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量。根据此结构，使用由氧浓度检测装置检测到的氧浓度来校正由目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量，这提高了EGR率控制的精度。

在前述结构的排气系统中，所述排气再循环控制设备可使所述EGR率的控制与延迟后的时刻同步，所述延迟后的时刻为从由所述燃料供给装置供给燃料的时刻延迟到在由所述燃料供给装置供给燃料之后所述进气的二氧化碳浓度发生改变为止的时刻。根据此结构，可与延迟后的时刻同步地执行EGR率控制，这提高了控制精度。

在此结构中，所述燃料供给装置被构造成按预定的时间间隔多次供给燃料；并且当所述预定的时间间隔等于或小于预定基准时，在所述EGR率的控制已经与同上一次燃料供给相关的所述延迟后的时刻相同步之后，所述排气再循环控制设备可继续控制所述EGR率直到下一次燃料供给。燃料供给间隔越短，则二氧化碳浓度的变化的峰值越不明显。因此，当燃料供给间隔等于或小于预定基准时，不必在每次供给燃料时使EGR率与延迟后的时刻同步，该预定基准是进气的二氧化碳浓度可被认为基本恒定的范围的下限值。结果，可使得EGR率控制更加高效。

在根据本发明的前述方面的排气系统中，所述内燃机可设有涡轮增压器，所述涡轮增压器具有设置在所述进气通道中的压缩机，和在能够与所述压缩机成一体地旋转的状态下设置在所述排气通道中的涡轮，所述涡轮增压器通过使用由所述涡轮捕获的排气能量驱动所述压缩机来提供压力放大。另外，所述排气再循环设备可包括低压排气再循环设备和高压排气再循环设备，所述低压排气再循环设备被设置成使得EGR气体在所述涡轮增压器的所述涡轮的下游的位置被从所述排气通道中取出，并且被取出的EGR气体在所述涡轮增压器的所述压缩机的上游的位置被引入所述进气通道内，所述高压排气再循环设备被设置成使得EGR气体在所述涡轮增压器的所述涡轮的上游的位置被从所述排气通道中取出，并且被取出的EGR气体在所述涡轮增压器的所述压缩机的下游的位置被引入所述进气通道内。另外，可还提供模式切换设备(模式切换装置)，所述模式切换设备根据所述内燃机的工作状态，在仅使用所述低压排气再循环设备将EGR气体引入所述进气通道内的低压模式、仅使用所述高压排气再循环设备将EGR气体引入所述进气通道内的高压模式以及使用所述低压排气再循环设备和所述高压排气再循环设备两者将EGR气体引入所述进气通道内的中间模式之间切换EGR气体的引入模式。在此情况下，可根据内燃机的工作状态合适地使用低压模式、高压模式和中间模式。

例如，此结构的排气系统还可具有空气流量检测装置，所述空气流量检测装置检测被引入所述进气通道内的空气的空气流量。此外，所述排气再循环控制设备可包括i)目标空气流量计算设备，所述目标空气流量计算设备在考虑了由所述燃料供给装置供给的燃料量的情况下计算被引入所述进气通道内的空气的目标空气流量，ii)低压排气再循环控制设备，当所述引入模式已由所述模式切换设备切换到所述中间模式时，所述低压排气再循环控制设备根据在由所述燃料供给装置供给燃料之前和之后所述目标空气流量的变化率来操作所述低压排气再循环设备，和iii)高压排气再循环反馈控制设备(反馈控制装置)，所述高压排气再循环反馈控制设备通过操作所述高压排气再循环设备来反馈控制由所述高压排气再循环设备引入的EGR气体的气体流量，使得由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量与由所述空气流量检测装置检测到的空气流量之差减小。根据此结构，在中间模式下，根据目标空气流量的变化率来操作低压排气再循环设备，从而减小了由目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量与由空气流量检测装置检测到的空气流量的差值。即，通过操作低压排气再循环设备使得当前空气流量更接近目标空气流量。然后，对高压排气再循环设备进行反馈控制以减小该差值。高压排气再循环设备的EGR气体被引入的路径比低压排气再循环设备的EGR气体被引入的路径短，从而高压排气再循环设备的响应比低压排气再循环设备的响应好。因此，如这里所做的，通过在操作低压排气再循环设备的同时操作高压排气再循环设备，能够使当前空气流量迅速达到目标空气流量。

例如，前述结构的排气系统还可具有：目标空气流量计算设备，所述目标空气流量计算设备计算被引入所述进气通道内的空气的目标空气流量；空气流量检测装置，所述空气流量检测装置检测被引入所述进气通道内的空气的空气流量；高压排气再循环反馈控制设备，所述高压排气再循环反馈控制设备反馈控制由所述高压排气再循环设备引入的EGR气体的气体流量，使得由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量与由所述空气流量检测装置检测到的空气流量之差减小；以及反馈控制禁止设备(反馈控制禁止装置)，当所述引入模式已由所述模式切换设备切换到所述中间模式并且由所述燃料供给装置供给燃料时，所述反馈控制禁止设备禁止所述高压排气再循环反馈控制设备的所述反馈控制，使得由所述高压排气再循环设备引入的EGR气体的气体流量将不减小。此外，当由所述燃料供给装置供给燃料时所述目标空气流量计算设备可在考虑了由所述燃料供给装置供给的燃料量的情况下计算所述目标空气流量，并且所述排气再循环控制设备可基于由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量控制所述EGR率。高压排气再循环反馈控制设备对EGR气体的气体流量进行反馈控制，以减小目标空气流量与由空气流量检测装置检测到的实际空气流量之差，从而确保中间模式下的瞬时响应。但是，如果当在中间模式下由燃料供给装置供给燃料时执行这种反馈控制，则由目标空气流量计算设备在考虑了由燃料供给装置供给的燃料量的情况下计算出的目标空气流量将增大。与此相关联地，由高压排气再循环设备引入的EGR气体的空气流量被控制成使得其减小，这导致进气温度以及排气温度下降。为了补偿这些温度下降，必须增加由燃料供给装置供给的燃料量。根据此结构，当在中间模式下由燃料供给装置供给燃料时，禁止由高压排气再循环反馈控制设备进行的反馈控制，使得由高压排气再循环设备引入的EGR气体的气体流量将不减小。因此，能够抑制由高压排气再循环设备引入的EGR气体的气体流量的变化。结果，不需要增加由燃料供给装置供给的燃料量，这使得能够抑制燃料效率的降低。

在前述结构的排气系统中，所述排气再循环控制设备可控制所述EGR率，使得在EGR气体的引入模式已由所述模式切换设备从所述高压模式切换到所述低压模式之后，在由所述低压排气再循环设备引入的EGR气体已到达所述内燃机的气缸之后已经过了预定时间段的条件下，被吸入所述内燃机的气缸内的进气的氧浓度在由所述燃料供给装置供给燃料之前和之后恒定。由于当引入模式首先被从高压模式切换到低压模式时被低压排气再循环设备引入的EGR气体包含大量空气，因此如果紧接该切换之后执行上述EGR率控制，则被吸入气缸的进气的空燃比将变稀，这将增大排出的氮氧化物的量。根据此结构，在由低压排气再循环设备引入的EGR气体已到达内燃机的气缸之后已经过了预定时间段的条件下执行EGR率控制，从而防止了被排出的氮氧化物的量增加。

本发明的另一方面涉及一种内燃机排气系统的控制方法，所述内燃机排气系统包括：设置于内燃机的排气通道中并且净化排气的排气控制设备；设置于所述排气控制设备的上游并且将燃料供给到所述排气通道内的燃料供给装置；以及从所述排气控制设备的下游取出一部分排气作为EGR气体，并且将被取出的排气引入所述内燃机的进气通道内的排气再循环设备。此控制方法包括：在考虑了由所述燃料供给装置供给的燃料量的情况下控制EGR率，使得在由所述燃料供给装置供给燃料之前和之后被吸入所述内燃机的气缸内的进气的氧浓度恒定，所述EGR率为在由所述排气再循环设备引入的EGR气体与被引入所述进气通道内的空气相混合的状态下EGR气体占所述进气的百分比。

如上所述，根据本发明的前述方面，即使在EGR气体被排气再循环设备引入的同时由燃料供给装置将燃料供给到排气通道内，并且结果排气中的二氧化碳与在燃料被供给到排气通道内之前相比增加，被吸入气缸内的进气的氧浓度在由燃料供给装置供给燃料之前和之后仍保持恒定，这防止了内燃机中的燃烧变得不稳定。

附图说明

本发明的前述以及其它特征和优点将在下文参照附图对优选实施例的描述中变得清楚，其中相似的标号用来指示相似的元件，附图中：

图1是应用了根据本发明的一个示例性实施例的排气系统的内燃机的主要部分的示图；

图2是模式选择图的一个示例的示意图，在该模式选择图中用于引入EGR气体的多个各种模式与内燃机的工作状态相关；

图3是示出进气的氧浓度与排出的氮氧化物的量之间的关系的曲线图；

图4是示出EGR率与空气过剩率的比率(即，EGR率/λ)与进气的氧浓度之间的关系的曲线图；

图5是示出根据第一示例性实施例的排气再循环(EGR)控制中的控制例程的示例的流程图；

图6是示出根据本发明的第二示例性实施例的排气再循环(EGR)控制中的控制例程的示例的流程图；

图7是示出图6中所示的氧化量计算步骤的细节的流程图；

图8是示出代替图5中的步骤S9或图6中的步骤S9被执行的根据本发明的第三示例性实施例的例程的示例的流程图；

图9是示出燃料供给间隔和进气的二氧化碳浓度随时间的变化的时序图；

图10是示出图8中所示的控制的修改示例的流程图；

图11是示出根据本发明的第四示例性实施例的控制例程的示例的流程图；

图12是示出根据本发明的第五示例性实施例的控制例程的示例的流程图；

图13是示出根据本发明的第六示例性实施例的控制例程的示例的流程图；

图14是示出代替图5的步骤S9或图6的步骤S9被执行的根据本发明的第七示例性实施例的例程的示例的流程图。

具体实施方式

第一实施例

图1是应用了根据本发明的一个示例性实施例的排气系统的内燃机的主要部分的示图。内燃机1构造成直列四缸柴油发动机——其中四个气缸2排成笔直的一排，并且安装在未示出的车辆中作为用于行驶的动力源。每个气缸2具有一个燃料喷射阀3，并且连接到进气通道4和排气通道5。在进气通道4中设置有用作检测空气流量的空气流量检测装置的空气流量计6、节气门7、涡轮增压器8的压缩机8a以及冷却压缩空气的中间冷却器9。同时，在排气通道5中设置有涡轮增压器8的涡轮8b以及排气控制设备10。涡轮增压器8是公知的可变容量型涡轮增压器，其具有设置在涡轮8b侧的未示出的可变截面喷嘴。尽管将省略详细描述，但是涡轮增压器8能够通过根据内燃机1的工作状态改变可变截面喷嘴的开度(打开量)来适当地调节增压压力。

排气控制设备10包括形成排气通道5的一部分的壳体11，以及被容纳在该壳体11中的氧化催化剂12和过滤器13。过滤器13具有未示出的多孔基体，该多孔基体能够捕集排气中的颗粒。结果，排气控制设备10用于通过利用过滤器13捕集颗粒来净化排气。当被捕集的颗粒的量达到限值时，过滤器13变得被阻塞，结果，排气控制设备10损失净化排气的能力。因此，燃料添加阀14被设置作为燃料供给装置，其用于在达到该限值之前将燃料喷射到排气通道内以恢复排气控制设备10的净化排气的能力。燃料添加阀14被设置在排气控制设备10和涡轮增压器8的涡轮8b二者的上游。当通过从燃料添加阀14喷射燃料来将燃料供给到排气通道5内时，氧化催化剂12产生热，这使得过滤器13的床温(载体温度)升高。结果，过滤器13所捕集的颗粒被氧化(即，被烧去)，从而恢复了排气控制设备10的净化排气的能力。这种工作是公知的并且被称为过滤器再生处理。另外，燃料添加阀14被设置成暴露于排气通道5的内部，结果，如果在较长的一段时间中没有喷射燃料，则该燃料添加阀14将被阻塞。因此，以预定的周期执行从燃料添加阀14喷射燃料的防阻塞处理。

如图1所示，内燃机1设有低压排气再循环(在此说明书中，“排气再循环”又被简称为“EGR”)设备15和高压EGR设备19，这两者共同构成排气再循环(EGR)设备，以从排气通道5取出一部分排气作为EGR气体并将其引入进气通道4。低压EGR设备15包括将排气通道5连接到进气通道4的低压EGR通道16、冷却通过低压EGR通道16的EGR气体的冷却装置17以及通过改变开度来调节流过低压EGR通道16的EGR气体的流量的低压EGR阀18。低压EGR通道16与排气通道5连接的位置即EGR气体取出点16a位于排气控制设备10的下游，并且低压EGR通道16与进气通道4连接的位置即EGR气体引入点16b位于节气门7的下游且位于涡轮增压器8的压缩机8a的上游。因此，低压EGR设备15从排气控制设备10和燃料添加阀14二者的下游取出EGR气体，并且将该EGR气体引入压缩机8a的上游。使排气沿此路径再循环的低压EGR设备15已知为低压环路EGR设备。

另一方面，高压EGR设备19包括高压EGR通道20和高压EGR阀21，该高压EGR通道20将排气通道5连接到进气通道4，该高压EGR阀21通过改变其开度来调节流过高压EGR通道20的EGR气体的流量。顺便提及，类似于低压EGR设备15，高压EGR设备19也可具有设置在高压EGR通道20中的冷却EGR气体的冷却装置。高压EGR通道20与排气通道5连接的位置即EGR气体取出点20a位于涡轮增压器8的涡轮8b和燃料添加阀14二者的上游，并且高压EGR通道20与进气通道4连接的位置即EGR气体引入点20b位于涡轮增压器8的压缩机8a的下游。因此，高压EGR设备19从燃料添加阀14的上游取出EGR气体，并且将该EGR气体引入压缩机8a的下游。结果，由燃料添加阀14供给的燃料将不会到达进气通道4。使排气沿这种路径再循环的高压EGR设备19已知为高压环路EGR设备。

燃料添加阀14、低压EGR设备15和高压EGR设备19的工作全部由发动机控制单元(ECU)22控制，该ECU 22是为了适当地控制内燃机1而设置的计算机。ECU 22由进行其工作所必需的微处理器和存储装置例如ROM和RAM构成。ECU 22不仅接收来自空气流量计6的信号，而且还接收来自检测内燃机1的速度(即，转速)的转速传感器23的信号、来自检测排气控制设备10的上游和下游之间的压力差的压差传感器24的信号、来自检测过滤器13的温度(即，床温)的床温传感器25的信号以及来自检测涡轮8b下游的排气的温度的排气温度传感器26的信号。ECU 22还接收其它信号，例如与节气门7的开度有关的信号、与低压EGR阀18的开度有关的信号以及与高压EGR阀21的开度有关的信号。然后，ECU22参考所述的各种信号，根据存储装置中存储的各种程序来控制各种参数，例如被提供给内燃机1的每个气缸2的燃料的喷射量和喷射定时。ECU22执行的控制是广泛的，但是这里将主要描述与本发明有关的控制。

根据内燃机1的工作状态确定是否将EGR气体引入进气通道4(即，执行EGR还是禁止EGR的执行)。图2是引入模式选择图的示例的示意图，在该引入模式选择图中多个用于引入EGR气体的各种引入模式与内燃机1的工作状态相关联。如图中所示，当EGR气体被引入时，ECU 22从三种模式，即LPL模式、HPL模式和MPL模式中选择适当的引入模式，并且根据内燃机1的工作状态在这些模式之间进行切换，该工作状态在此情况下为速度和负荷。LPL模式是仅使用低压EGR设备15引入EGR气体的低压模式。HPL模式是仅使用高压EGR设备19引入EGR气体的高压模式。MPL模式是使用EGR设备15和19二者引入EGR气体的中间模式。根据此工作，ECU 22用作本发明的模式切换设备。

不管切换到哪种模式，ECU 22在控制节气门7的开度的同时，通过操作低压EGR设备15和高压EGR设备19来控制EGR率。EGR率公知地被定义为被吸入气缸2的进气中EGR气体的百分比。

当在EGR气体被引入的同时由燃料添加阀14将燃料供给到排气通道5内时，由于燃料在排气控制设备10中容纳的氧化催化剂12上氧化以及由于被捕集在过滤器13中的颗粒氧化而产生二氧化碳。在LPL模式或MPL模式中——在这两种模式中使用其中EGR气体取出点16a位于排气控制设备10的下游的低压EGR设备15引入EGR气体，被引入进气通道4的EGR气体包含的二氧化碳比在通过燃料添加阀14供给燃料之前多。因此，当在由燃料添加阀14供给燃料之前和之后EGR率和进气流量保持恒定时，被吸入气缸2的进气的氧浓度在燃料被供给之后与在燃料被供给之前是不同的，这是因为EGR气体中的二氧化碳已增加。进气的氧浓度的改变使得燃料变得不稳定。

因此，此示例性实施例的ECU 22在考虑了由燃料添加阀14供给的燃料量的情况下控制EGR率，使得进气的氧浓度在由燃料添加阀14供给燃料之前和之后是恒定的(即，相同)。ECU 22计算被引入进气通道4的空气的流量的目标值(即，目标空气流量)，并且基于计算出的目标值来控制EGR率。此EGR率控制是通过利用ECU 22控制节气门7、低压EGR阀18和高压EGR阀21的开度来实现的。

首先，将描述计算EGR率控制中使用的目标空气流量的原理。图3是示出进气的氧浓度与排出的氮氧化物的量之间的关系的曲线图。图4是示出EGR率与空气过剩率的比率(即，EGR率/λ)与进气的氧浓度之间的关系的曲线图。如图3所示，在进气的氧浓度与排出的氮氧化物的量之间的关系中，被排出的氮氧化物的量趋向于随着氧浓度升高而增加。另外，如图4所示，在EGR率/λ与进气的氧浓度之间的关系中，氧浓度趋向于随着EGR率/λ增大而减小。即，EGR率/λ是与氧浓度相关的物理量。因此，可通过在由燃料添加阀14供给燃料之前和之后保持EGR率/λ恒定，来使进气的氧浓度保持恒定。保持氧浓度恒定使得燃烧稳定，并且导致排出的氮氧化物量恒定。顺便提及，空气过剩率λ被定义为：λ＝空燃比/理论空燃比(＝14.7)。

在此示例性实施例中，根据下述表达式1，由在通过燃料添加阀14供给燃料之前的内燃机1的工作状态计算目标空气流量。然后，控制EGR率，使得在燃料被供给之后的空气流量与由表达式1计算出的目标空气流量G_a2相匹配。结果，在通过燃料添加阀14供给燃料之前和之后，进气的氧浓度变得恒定。

$G_{a2}=\frac{G_{\mathrm{cyl}1}\×G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}})}{\{(G_{\mathrm{cyl}1}-G_{a1})\×G_{f1}+G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}})\}}---1$

在此表达式中，G_a1代表在燃料被供给之前的进入空气流量，G_cyl1代表进气的流量，G_f1代表喷射到气缸2内的燃料量，G_ad代表由燃料添加阀14供给的燃料量。

表达式1是根据下述过程计算出的。顺便提及，在下文描述中，下标“1”附加到指示在由燃料添加阀14喷射燃料之前的各种物理量的字母上，并且下标“2”附加到指示在由燃料添加阀14供给燃料之后的各种物理量的字母上。首先，根据表达式2计算在供给燃料之前的EGR率/λ，并且根据表达式3计算在供给燃料之后的EGR率/λ。

$\frac{E_{\mathrm{EGR}1}}{{\mathrm{\λ}}_1}=\frac{G_{\mathrm{EGR}1}}{G_{a1}+G_{\mathrm{EGR}1}}\×\frac{G_{f1}\×14.7}{G_{a1}}=\frac{G_{\mathrm{EGR}1}}{G_{\mathrm{cyl}1}}\×\frac{G_{f1}\×14.7}{G_{a1}}---2$

$\frac{E_{\mathrm{EGR}2}}{{\mathrm{\λ}}_2}=\frac{G_{\mathrm{EGR}2}}{G_{a2}+G_{\mathrm{EGR}2}}\×\frac{G_{f2}\×14.7}{G_{a2}}=\frac{G_{\mathrm{EGR}2}}{G_{\mathrm{cyl}2}}\×\frac{G_{f2}\×14.7}{G_{a2}}---3$

在前述表达式中，E_EGR代表EGR率，G_EGR代表EGR气体的流量。

为了控制氧浓度以使得该氧浓度在由燃料添加阀14供给燃料之前和之后相同，使表达式2和3相同。因此，可从表达式2和3得到以下表达式4。

$\frac{G_{\mathrm{EGR}1}}{G_{\mathrm{cyl}1}}\×\frac{G_{f1}\×14.7}{G_{a1}}=\frac{G_{\mathrm{EGR}2}}{G_{\mathrm{cyl}2}}\×\frac{G_{f2}\×14.7}{G_{a2}}---4$

此外，当在由燃料添加阀14供给燃料之前和之后的进气的流量G_cyl被视作未改变，并且将G_cyl1＝G_cyl2代入表达式4时，可从表达式4得到表达式5。

$G_{\mathrm{EGR}1}\×\frac{G_{f1}}{G_{a1}}=G_{\mathrm{EGR}2}\×\frac{G_{f2}}{G_{a2}}---5$

在G_EGR、G_cyl和G_a之中，G_EGR＝G_cyl-G_a。因此，当将此式代入表达式5时，得到表达式6。

$\frac{(G_{\mathrm{cyl}1}-G_{a1})\×G_{f1}}{G_{a1}}=\frac{(G_{\mathrm{cyl}1}-G_{a2})\×G_{f2}}{G_{a2}}---6$

当针对G_a2来对表达式6求解时，得到表达式7。

$G_{a2}=\frac{G_{\mathrm{cyl}1}\×G_{f2}\×G_{a1}}{\{(G_{\mathrm{cyl}1}-G_{a1})\×G_{f1}+G_{f2}\×G_{a1})\}}---7$

在前述表达式中，G_f2可被看作喷射到气缸2中的燃料喷射量G_f1与燃料供给量G_ad之和，从而满足表达式8。将表达式8代入表达式7，可推回到表达式1。

G_f2＝G_f1+G_ad    ……8

燃料供给量G_ad是根据由燃料添加阀14供给燃料的目的来计算的值，并且利用与前述过滤器再生处理和防阻塞处理相关的各种控制例程来计算。例如，对于过滤器再生处理，当通过排气控制设备10的排气的流量用G_cat表示，排气温度用et表示，并且在过滤器再生期间过滤器13的目标过床温用ethctrg表示时，根据表达式9计算燃料供给量G_ad。顺便提及，表达式9中的C_P代表比热，并且Hu代表热值。

$G_{\mathrm{ad}}=\frac{C_p\×G_{\mathrm{cat}}}{\mathrm{Hu}}\×(\mathrm{ethctrg}-\mathrm{et})---9$

通过排气控制设备10的排气的流量可由根据EGR气体引入模式而满足的如下关系式计算出。顺便提及，(3)中的G_HPL代表通过高压EGR通道20的EGR气体的流量。

(1)LPL模式：G_cat＝G_cyl

(2)HPL模式：G_cat＝G_a

(3)MPL模式：G_cat＝G_cyl-G_HPL

图5是示出EGR控制的控制例程的示例的流程图。此控制例程的程序以预定的工作周期重复执行。如图5所示，在步骤S1中，ECU 22基于从空气流量计6输出的信号获得空气流量G_a1。接下来，在步骤S2中，ECU22获得被喷射到气缸2中的燃料喷射量G_f1。燃料喷射量G_f1是根据与图5中所示的例程并行执行的未示出的燃料喷射控制例程计算出的值。

接下来，在步骤S3中，ECU 22获得进气流量G_cyl1。进气流量G_cyl1可通过获得EGR气体的流量然后将空气流量G_a1与该流量相加而得到。可通过在低压EGR通道16和高压EGR通道20二者中设置检测装置例如流量传感器来直接测量EGR气体流量，或者可基于低压EGR阀18、高压EGR阀18和节气门6的开度以及内燃机1的速度来估计EGR气体流量。

接下来，在步骤S4中，ECU 22确定当前EGR气体引入模式是否为LPL模式或MPL模式。这是因为如果选择了LPL模式或MPL模式，则由燃料添加阀14供给的燃料可能会影响燃烧。但是，如果选择了HPL模式，则不会发生影响燃烧的情况，这是因为EGR气体被从燃料添加阀14的上游取出。因此，过程前进到步骤S5——在该步骤S5中执行通常控制，此后例程的此循环结束。在通常控制中，ECU 22根据内燃机1的工作状态计算目标空气流量和EGR率，并且控制低压EGR阀18、高压EGR阀21和节气门7的开度，使得获得计算出的目标空气流量和EGR率。在通常控制中，ECU 22存储计算出的目标空气流量。

然后，在步骤S6中，ECU 22确定是否正在通过燃料添加阀14供给燃料以再生过滤器或防止阻塞。如果没有正在供给燃料，则不必考虑供给的燃料对燃烧的影响，从而过程前进到执行通常控制的步骤S5，此后例程的此循环结束。

接下来，在步骤S7中，ECU 22获得由燃料添加阀14供给的燃料量G_ad。此燃料量是根据供给燃料的目的计算出的。例如，当供给燃料以再生过滤器时，可基于上文的表达式9来计算燃料量，在此情况下基于来自排气温度传感器26的信号获得排气温度et。接下来，在步骤S8中，ECU 22基于上文的表达式1计算目标空气流量G_a2。然后，在步骤S9中，ECU 22基于计算出的目标空气流量G_a2控制EGR率，此后例程的此循环结束。EGR率控制由ECU 22通过控制低压EGR阀18、高压EGR阀21和节气门7的开度来执行。

根据前述示例性实施例，即使在EGR气体被引入的同时由燃料添加阀14将燃料供给到排气通道5内，并且结果与燃料被供给到排气通道5内之前相比排气中的二氧化碳增加，被引入气缸2内的进气的氧浓度在由燃料添加阀14供给燃料之前和之后也保持恒定，这防止了内燃机1中的燃烧变得不稳定。另外，通过提供低压EGR设备15和高压EGR设备19并且使得能够切换EGR气体引入模式，可根据内燃机1的工作状态，使用其中仅使用低压EGR设备15的LPL模式、仅使用高压EGR设备19的HPL模式以及使用EGR设备15和19二者的MPL模式中的任一种模式。更具体地说，当选择LPL模式时，可引入具有比根据HPL模式引入的EGR气体的温度低的温度的EGR气体。因此，例如，当已由燃料添加阀14供给燃料时，不进行从LPL模式到HPL模式的切换，可使得LPL模式的优点最大。

在第一示例性实施例中，ECU 22通过执行图5中的控制例程用作根据本发明的EGR控制设备，并且通过执行图5中的步骤S8用作根据本发明的目标空气流量计算设备。

第二示例性实施例

接下来，将参照图6和7描述本发明的第二示例性实施例。除了EGR控制之外，此第二示例性实施例与第一示例性实施例相同。因此，下文将省略对第二示例性实施例中与第一示例性实施例的部分相同的部分的描述。图6是示出根据第二示例性实施例的EGR控制的控制例程的示例的流程图，图7是示出图6中的氧化量计算步骤的细节的流程图。顺便提及，在图6中，与第一示例性实施例的图5中的步骤相同的步骤将用相同的步骤编号指示，并且将省略对这些步骤的描述，从而简化描述。

如图6所示，在步骤S7中计算出燃料量G_ad之后，ECU 22在步骤S21中计算过滤器中捕集的颗粒的氧化量dgpm。如图7所示，ECU 22首先在步骤S211中获得过滤器13的温度(即，床温)Tdpr。在此示例性实施例中，过滤器13的床温是基于来自床温传感器25的信号获得的，但是该床温还可由与过滤器13的床温有关的物理量估计出。接下来，在步骤S212中，ECU 22获得过滤器13中捕集的颗粒的量，即积聚量(累积量)gpm。例如，可由排气控制设备10的上游和下游之间的压差进行估计来获得积聚量gpm。该压差是基于来自压差传感器24的信号得到的。接下来，在步骤S213中，ECU 22获得颗粒的氧化速度(氧化率)V。氧化速度V是依赖于过滤器13的床温Tdpr的物理量。因此，可在ECU 22中预先存储具有床温Tdpr与氧化速度V之间的关系的脉谱图，并且ECU 22可通过参考该脉谱图基于当前床温Tdpr获得氧化速度V。接下来，在步骤S214中，ECU 22计算氧化量dgpm。可通过将氧化速度V与积聚量gpm相乘来得到氧化量dgpm，即dgpm＝gpm×V。

现在回到图6，在步骤S22中，ECU 22将在步骤S21中计算出的氧化量dgpm转换成等同燃料量G_PM，该等同燃料量G_PM是对应于该氧化量dgpm的燃料量。假设由通过燃料添加阀14供给的燃料的氧化产生其量等于由颗粒的氧化产生的二氧化碳的量的二氧化碳，则G_PM指的是被供给燃料的燃料量。基于下述表达式10由氧化量dgpm转换到等同燃料量G_PM。

G_PM＝dgpm×K    ……10

在此表达式中，K是由通过燃料添加阀14供给的燃料确定的常数。

接下来，在步骤S8中，ECU 22在考虑了在步骤S22中获得的等同燃料量G_PM的情况下，基于下述表达式11计算目标空气流量G_a2。

$G_{a2}=\frac{G_{\mathrm{cyl}1}\×G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}})}{\{(G_{\mathrm{cyl}1}-G_{a1})\×G_{f1}+G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}}+G_{\mathrm{ad}})\}}---11$

根据此示例性实施例，颗粒的氧化量被转换成与该氧化量相对应的等同燃料量，并且在考虑了该等同燃料量的情况下计算目标空气流量。因此，目标空气流量是在考虑了由颗粒的氧化所产生的二氧化碳的情况下计算出的，从而可进行更精确的EGR率控制。

在此第二示例性实施例中，ECU 22通过执行图6中的控制例程用作本发明的EGR控制设备，通过执行图6中的步骤S22用作本发明的转换设备，并且通过执行图6中的步骤S8用作本发明的目标空气流量计算设备。

第三示例性实施例

接下来，将参照图8描述本发明的第三示例性实施例。第三示例性实施例与前述示例性实施例相结合地执行，即，执行图8中所示的例程来代替执行图5中的步骤S9或图6中的步骤S9。

图8是示出代替图5中的步骤S9或图6中的步骤S9被执行的根据第三示例性实施例的例程的一个示例的流程图。首先，ECU 22在步骤S31中计算从由燃料添加阀14供给燃料的时刻开始直到在燃料供给之后被引入气缸2内的进气的二氧化碳浓度发生改变为止的时间延迟(滞后时间)Td。此时间延迟Td是已经过燃料添加阀14的排气经由低压EGR通道16和进气通道4到达气缸2所花费的时间。时间延迟Td根据内燃机1的速度改变。因此，还可通过试验预先测量时间延迟Td，以脉谱图的形式将测量结果存储在ECU 22中，并且参照该脉谱图根据当前速度计算时间延迟Td。另外，如果已经过燃料添加阀14的排气经由低压EGR通道16和进气通道4行进到气缸2所遵循的路径的体积被指定为V，并且内燃机1的每个工作循环的排气量被指定为G_ex，则在从气缸2排出的排气被吸入之前将经过V/G_ex个循环。V/G_ex可预先被知晓，从而还可基于当前速度和V/G_ex来计算时间延迟Td。

接下来，在步骤S32中，ECU 22获得从由燃料添加阀14供给燃料起已经过的时间T(此时间T还可被称为“经过时间T”)，并且在步骤S33中，ECU确定经过时间T是否等于或长于时间延迟Td。如果经过时间T等于或长于时间延迟Td，则过程继续前进到步骤S34，该步骤S34与图5中的步骤S9或图6中的步骤S9相同。即，执行上文所述的基于目标空气流量G_a2的EGR率控制。另一方面，如果经过时间T短于时间延迟Td，则过程继续前进到步骤S35，该步骤S35与图5中的步骤S5和图6中的步骤S5相同，从而执行上述通常控制。

根据此示例性实施例，由于上述EGR率控制与被延迟了该时间延迟Td后的时间段的时间同步地执行，因此控制精度提高。结果，能够可靠地防止在由燃料添加阀14供给燃料后燃烧变得不稳定。

顺便提及，此示例性实施例可被如下地修改。燃料添加阀14可根据目的以预定的间隔多次供给燃料。图9是示出燃料供给间隔和进气的二氧化碳浓度随时间的变化的时序图。顺便提及，在此图中，没有执行上述的EGR率控制。如图9中所示，对于燃料供给长的间隔INT1，如用虚线所示，每当供给燃料时出现二氧化碳浓度的变化的峰值。相反，对于燃料供给短的间隔INT2，二氧化碳浓度的变化的峰值非常不明显。即，随着燃料供给间隔变短，二氧化碳浓度的变化的峰值变得较不明显。因此，当燃料供给间隔等于或小于预定基准INTs——该预定基准INTs是进气的二氧化碳浓度可被看作基本恒定的范围的下限值——时，每次通过燃料添加阀14供给燃料时，不必如参照图8所述地与被延迟了时间延迟Td后的时间同步地执行EGR率控制。如果EGR率控制与被延迟了时间延迟Td后的时间同步地执行，则燃料实际上可能变得不稳定。因此，通过将图8中所示的控制改变为图10中所示的控制，则可在考虑了燃料供给间隔的情况下，与被延迟了时间延迟Td后的时间同步地执行EGR率控制。

如图10所示，首先在步骤S36中，ECU 22确定燃料供给间隔是否等于或小于基准INTs。如果燃料供给间隔等于或小于基准INTs，则过程前进到步骤S37。如果相反，则过程前进到步骤S31。在步骤S37中，ECU 22确定是否是第一次供给燃料。此确定可基于在上次供给燃料之后已经过的时间做出，或者基于与此示例性实施例的例程并行执行的过滤器再生处理等的控制状态做出。如果确定是第一次供给燃料，则必须使EGR控制与被延迟了时间延迟Td后的时间同步，从而过程前进到步骤S31。如果不是第一次供给燃料，则跳过步骤S31～S33，并且过程前进到步骤S34。步骤S31至S35与图8中的步骤相同，因此将省略对它们的重复描述。

根据图10中所示的示例性实施例，如果燃料供给间隔等于或小于基准INTs，则使EGR率控制与和第一次燃料供给相关的被延迟了时间延迟Td后的时间同步，并且继续该EGR率控制直到下一次的燃料供给。顺便提及，第一次燃料供给包括一组燃料供给中的初次(即，初始)燃料供给，以及在上次燃料供给后已经过一段预定时间之后的燃料供给。因此，当燃料供给间隔等于或小于基准INTs，并且EGR率控制与上一次燃料供给同步时，EGR率控制不必与下一次燃料供给同步。结果，可进行高效的EGR控制，从而也提高了控制稳定性。

在此第三示例性实施例中，ECU 22通过执行图5或图6中的控制例程，并且用图8中的处理代替图5中的步骤S9或图6中的步骤S9，用作本发明的EGR控制设备。

第四示例性实施例

接下来，将参照图11描述本发明的第四示例性实施例。此示例性实施例与前述示例性实施例相结合地执行。简而言之，当选择上述MPL模式时，ECU 22根据目标空气流量的变化率来操作低压EGR设备，并且对通过高压EGR设备引入的EGR气体的气体流量进行反馈控制，使得目标空气流量与实际空气流量之间的差减小。

图11是示出根据第四示例性实施例的EGR控制的控制例程的示例的流程图。在该图中，与图5中的那些步骤相同的步骤将用相同的步骤编号指示，并且将省略对这些步骤的描述。在步骤S8中计算目标空气流量G_a2之后，ECU 22在步骤S41中确定当前是否选择了MPL模式。如果选择了MPL模式，则过程前进到步骤S42。如果否，即如果选择LPL模式，则过程前进到步骤S9，并且执行上文所述的控制。

在步骤S42中，ECU 22计算在由燃料添加阀14供给燃料之前和之后目标空气流量的变化率。此变化率对应于在供给燃料之前在步骤S5中计算并存储的目标空气流量与在步骤S8中计算的目标空气流量的比率。接下来，在步骤S43中，ECU 22控制低压EGR通道15，以使得低压EGR阀18的开度与该变化率相对应。可通过存储以目标空气流量的变化率为变量提供了在燃料供给之前和之后的EGR阀18的开度比率的脉谱图，通过参考该脉谱图利用ECU 22获得开度比率，并且将该开度比率与低压EGR阀18的当前开度相乘，来计算低压EGR阀18的开度。可通过试验获得i)在供给燃料之前和之后使氧浓度恒定的空气流量的比率，以及ii)在供给与该空气流量比率相对应的燃料之前和之后低压EGR阀18的开度比率，来准备该脉谱图。接下来，在步骤S44中，ECU 22操作高压EGR设备19，并且反馈控制被引入的EGR气体的气体流量，使得空气流量G_a1与目标空气流量G_a2之间的差减小。然后，例程的此循环结束。

根据此示例性实施例，在MPL模式中，根据目标空气流量的变化率操作低压EGR设备15，使得空气流量G_a1与目标空气流量G_a2之间的差减小。即，通过操作低压EGR设备15使当前空气流量接近目标空气流量G_a2。然后，对高压EGR设备19进行反馈控制，使得空气流量G_a1与目标空气流量G_a2之间的差变小。引入高压EGR设备19的EGR气体的路径比引入低压EGR设备15的EGR气体的路径短，从而高压EGR设备19的响应比低压EGR设备15的响应好。因此，如在此示例性实施例中，可通过在操作低压EGR设备15的同时操作高压EGR设备19，使当前空气流量迅速达到目标空气流量G_a2。

在此示例性实施例中，ECU 22：i)通过执行图11中的控制例程用作本发明的EGR控制设备；ii)通过执行图11中的步骤S5和S8用作本发明的目标空气流量计算设备，iii)通过执行图11中的步骤S42和S43用作本发明的低压EGR控制设备，以及iv)通过执行图11中的步骤S44用作高压EGR反馈控制设备。

第五示例性实施例

接下来，将参照图12描述本发明的第五示例性实施例。此示例性实施例与除第四示例性实施例外的前述示例性实施例相结合地执行。简而言之，当选择了MPL模式时，ECU 22反馈控制通过高压EGR设备19引入的EGR气体的气体流量，使得目标空气流量与实际空气流量之间的差减小，并且在由燃料添加阀14供给燃料时禁止反馈控制。

可通过这种反馈控制确保MPL模式下的瞬时响应。但是，如果在MPL模式下，即使当由燃料添加阀14供给燃料时仍继续反馈控制，则在前述示例性实施例中，当在考虑了由燃料添加阀14供给的燃料量的情况下计算目标空气流量时目标空气流量将增加。与此增加相关联地，控制由高压EGR设备19引入的EGR气体的气体流量，使得该气体流量变小，这导致进气温度以及排气温度下降。为了补偿这些温度下降，必须增加由燃料添加阀14供给的燃料量，这样会降低燃料效率。因此，ECU 22通过以预定间隔重复执行图12中所示的控制例程来防止发生这种问题。

如图12所示，首先在步骤S51中，ECU 22根据内燃机1的工作状态计算目标空气流量。但是，也可根据上述表达式1来计算目标空气流量。接下来，在步骤S52中，ECU 22由从空气流量计6输出的信号获得当前空气流量。

接下来，在步骤S53中，ECU 22确定当前引入模式是否为MPL模式。如果当前引入模式不是MPL模式，则跳过剩余步骤，并且例程的此循环结束。另一方面，如果引入模式是MPL模式，则过程前进到步骤S54，在该步骤S54中ECU 22确定当前是否正在由燃料添加阀14供给燃料。

如果当前没有添加燃料，则过程前进到步骤S55，在该步骤S55中ECU22减小由高压EGR设备19引入的气体的流量，以减小在步骤S51中计算的目标空气流量与在步骤S52中获得的空气流量之间的差。然后，例程的此循环结束。通过控制高压EGR阀21的开度来执行步骤S55中的控制。另一方面，如果当前正在供给燃料，则禁止这种反馈控制，并且例程的此循环结束。在此情况下，反馈控制被禁止，从而防止了EGR气体流量由于由在燃料供给之后目标空气流量中的变化导致的高压EGR阀21的开度减小而减少。

根据此示例性实施例，当在MPL模式下由燃料添加阀14供给燃料时，禁止反馈控制，使得由高压EGR设备19引入的EGR气体的流量将不会减少。因此，能够抑制由高压EGR设备19引入的EGR气体的流量的变化。结果，不需要增加由燃料添加阀14供给的燃料量，从而能够抑制燃料效率的下降。

在第五示例性实施例中，ECU 22：i)通过执行前述示例性实施例的EGR控制用作本发明的EGR控制设备和目标空气流量计算设备；ii)通过执行图12中的步骤S55用作本发明的高压EGR反馈控制设备；以及iii)通过执行图12中的步骤S56用作本发明的反馈控制禁止设备。

第六示例性实施例

接下来，将参照图13描述本发明的第六示例性实施例。此示例性实施例与上述示例性实施例相结合地执行。此示例性实施例所特有的部件在图1中用虚线示出。因此，在下文的描述中将参照图1。如图1中的虚线所示，在排气控制设备10的下游设置氧浓度传感器27。此氧浓度传感器27用作检测排气中的氧浓度的氧浓度检测装置。从氧浓度传感器27输出的信号被发送给ECU 22。在前述示例性实施例中，通过计算获得在由燃料添加阀14供给燃料后的目标空气流量，使得在由燃料添加阀14供给燃料之前和之后进气的氧浓度保持恒定。换句话说，在前述示例性实施例中，从在燃料被供给之前的内燃机1的工作状态来估计在由燃料添加阀14供给燃料后的目标空气流量。在内燃机1实际工作时，由于各种原因，这些估计结果和实际目标空气流量完全不同。因此，在此示例性实施例中，为了估计该差值，基于由氧浓度传感器27测量的氧浓度对根据上述的表达式1或表达式11计算出的目标空气流量进行校正。

图13是示出根据本发明的第六示例性实施例的控制例程的示例的流程图。此例程的程序以预定的工作周期重复执行。首先，在步骤S61中，ECU 22基于来自氧浓度传感器27的信号，获得在排气控制设备10的下游流动的排气的氧浓度的测量值。然后，在步骤S62中，ECU 22计算氧浓度的基准值。此基准值是相应于内燃机1的工作状态的氧浓度，并且通过试验被预先获得。接下来，在步骤S63中，ECU 22计算测量值与基准值之间的差值，然后在步骤S64中，ECU 22根据该差值校正根据表达式1或表达式11计算出的目标空气流量G_a2。然后，例程的此循环结束。随着该差值的增大而增加对目标空气流量G_a2的校正程度。

根据此示例性实施例，根据测量值与预先得到的基准值之间的差值来校正目标空气流量G_a2。因此，即使估计的在燃料供给之后的状态与实际状态之间存在差异，仍能够消除此差异，从而提高EGR率控制精度。

在第六示例性实施例中，ECU 22通过执行前述示例性实施例的EGR控制用作本发明的EGR控制设备和目标空气流量计算设备，并且通过执行图13中的控制用作本发明的空气流量校正设备。

第七示例性实施例

接下来，将参照图14描述本发明的第七示例性实施例。此示例性实施例与前述示例性实施例相结合地执行，即，代替图5中的步骤S9或图6中的步骤S9，执行图14中所示的例程。

图14是示出根据第七示例性实施例的例程的示例的流程图，该例程是代替图5中的步骤S9或图6中的步骤S9被执行的。首先，在步骤S71中，ECU 22确定引入模式是否被从HPL模式切换到LPL模式。如果这种切换没有发生，则过程前进到步骤S75，在该步骤S75中执行通常控制，此后例程的此循环结束。即，在执行相应于引入模式的EGR率控制之后，例程的此循环结束。

接下来，如果引入模式已从HPL模式切换到LPL模式，则过程前进到步骤S72，在该步骤S72中ECU 22确定来自低压EGR设备15的EGR气体是否已经到达气缸2。EGR气体到达气缸所花费的时间根据空气流量而改变(下文，此时间还可被称为“到达气缸时间”)。因此，可通过试验预先获得对于每个空气流量的到达气缸时间，并且可将以空气流量作为变量提供这些到达气缸时间的脉谱图存储在ECU 22中。然后ECU 22可通过参照该脉谱图来估计到达气缸时间。结果，可通过比较估计出的到达气缸时间与从切换引入模式起已经过的时间来进行步骤S72中的确定。

如果在步骤S72中确定EGR气体还未到达气缸2，则过程前进到步骤S75，在该步骤S75中执行通常控制。另一方面，如果EGR气体已经到达气缸2，则过程前进到步骤S73，在步骤S73中，ECU 22确定在EGR气体到达气缸2之后是否已经过了预定时间段。此预定时间段根据内燃机1的工作状态被设定为在切换的初始阶段期间EGR气体中的大量空气减少到EGR气体成分可被看作稳定的程度所经过的时间。如果还未经过该预定时间段，则过程前进到步骤S75，在该步骤S75中执行通常控制。另一方面，如果已经过了该预定时间段，则过程前进到步骤S74，在步骤S74中执行上述EGR率控制，此后例程的此循环结束。

根据此示例性实施例，在引入模式从HPL模式切换到LPL模式后，在EGR气体成分变得稳定之后，执行上述EGR率控制。因此，防止了被吸入气缸的进气的空燃比变稀。结果，能够抑制被排出的氮氧化物的量的增加。

在第七示例性实施例中，ECU 22通过执行图5或图6中的控制例程用作本发明的EGR控制设备，其中执行图14中的例程来代替图5中的步骤S9或图6中的步骤S9。

本发明并不局限于前述示例性实施例。即，在不背离本发明的范围的情况下可对本发明进行修改。例如，在前述示例性实施例中，本发明应用于设有涡轮增压器的内燃机。但是，可选择地，本发明还可应用于不具有涡轮增压器的内燃机。另外，对于EGR系统的结构没有特别限制，即，只要EGR系统从燃料供给装置和排气控制设备下游取出EGR气体，则EGR系统不局限于附图中所示的示例。

另外，除了颗粒捕集功能之外，排气控制设备10还可通过用NOx储存-还原催化剂材料(即，储存-还原型NOx催化剂材料)涂布图1中所示的过滤器的基体而具有储存和还原NOx的排气净化功能。当排气控制设备10具有这种功能时，执行浓峰处理，该浓峰处理通过从燃料添加阀14喷射燃料来还原被储存的NOx，使得在储存的NOx的量达到限值之前，排气的空燃比临时变浓。另外，当排气控制设备10己硫中毒时，执行从燃料添加阀14喷射燃料的公知的硫中毒再生处理，以使排气控制设备10从硫中毒状态恢复，并且复原其排气净化功能。浓峰处理和硫中毒再生处理类似于上述的过滤器再生处理和防阻塞处理，它们都将燃料供给到排气通道5内。因此，本发明的排气系统也可以这样的模式执行：在浓峰处理期间或在硫中毒再生处理期间，执行与前述示例性实施例的控制类似的控制。

另外，可在高压EGR通道20中设置未示出的冷却装置，并且在异常环境中，在引入模式应被切换到MPL模式或LPL模式的工作范围的一部分中可通过高压EGR设备19经由该冷却装置引入EGR气体。这抑制了空气温度过度升高，从而防止了烟尘增加。另外，由于此时通过高压EGR设备19引入EGR气体，因此能够精确地估计通过过滤器13的排气的流量。结果，能够防止表达式9中使用的由燃料添加阀14供给的燃料量的计算精度下降。

尽管已经参照本发明的示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明并不局限于示例性实施例和构造。相反，本发明将涵盖各种修改和等同设置。另外，尽管以示例性的各种组合和构造示出了本发明的各个示例性实施例，但是包含更多、更少或仅包含一个要素的其它组合和构造也在本发明的精神和范围内。

Claims (26)

1.一种内燃机排气系统，其特征在于包括：

排气控制设备(13)，所述排气控制设备设置于所述内燃机的排气通道(5)中并且净化排气；

燃料供给装置(14)，所述燃料供给装置设置于所述排气控制设备(13)的上游，并且将燃料供给到所述排气通道(5)内；

排气再循环设备(15)，所述排气再循环设备从所述排气控制设备的下游取出一部分排气作为EGR气体，并且将被取出的排气引入所述内燃机的进气通道(4)内；以及

排气再循环控制设备(22)，所述排气再循环控制设备在考虑了由所述燃料供给装置供给的燃料量的情况下控制EGR率，使得在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之前和之后被吸入所述内燃机的气缸内的进气的氧浓度恒定，所述EGR率为在由所述排气再循环设备(15)引入的EGR气体与被引入所述进气通道(4)内的空气相混合的状态下EGR气体占所述进气的百分比，其中，EGR率的控制通过控制被引入所述进气通道内的空气的流量和被所述排气再循环设备引入的EGR气体的流量中的至少一个来实现。

2.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述内燃机设有涡轮增压器(8)，所述涡轮增压器具有设置在所述进气通道(4)中的压缩机(8a)和在能够与所述压缩机(8a)成一体地旋转的状态下设置在所述排气通道(5)中的涡轮(8b)，所述涡轮增压器(8)通过使用由所述涡轮(8b)捕获的排气能量驱动所述压缩机(8a)来提供压力放大；并且其中，所述排气再循环设备(15)包括低压排气再循环设备(15)，所述低压排气再循环设备被设置成使得EGR气体在所述涡轮增压器的所述涡轮(8b)的下游的位置被从所述排气通道(5)中取出，并且被取出的EGR气体在所述涡轮增压器的所述压缩机(8a)的上游的位置被引入所述进气通道(4)内。

3.根据权利要求1或2所述的排气系统，其中，所述排气控制设备包括捕集排气中的颗粒的过滤器(13)；并且其中，所述排气再循环控制设备(22)包括i)转换设备，所述转换设备将颗粒的氧化量转换成对应于所述氧化量的等同燃料量，所述氧化量为被捕集在所述过滤器中且当由所述燃料供给装置(14)供给燃料时被氧化的颗粒的量，和ii)目标空气流量计算设备，所述目标空气流量计算设备在考虑了由所述转换设备转换成的所述等同燃料量的情况下计算被引入所述进气通道(4)内的空气的目标空气流量，所述排气再循环控制设备(22)基于由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量控制所述EGR率。

4.根据权利要求1或2所述的排气系统，其中，所述排气再循环控制设备(22)设有目标空气流量计算设备，假设在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之前和之后所述进气的流量恒定，所述目标空气流量计算设备在考虑了由所述燃料供给装置供给的燃料量的情况下，计算在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之后被引入所述进气通道(4)内的空气的目标空气流量，所述排气再循环控制设备(22)基于由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量控制所述EGR率。

5.根据权利要求4所述的排气系统，其中，所述目标空气流量计算设备基于下式计算所述目标空气流量

$G_{a2}=\frac{G_{\mathrm{cyl}1}\×G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}})}{\{(G_{\mathrm{cyl}1}-G_{a1})\×G_{f1}+G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}})\}}$

上式中，G_a2代表所述目标空气流量，G_a1代表在由所述燃料供给装置供给燃料之前的进入空气流量，G_cyl1代表所述进气的流量，G_f1代表喷射到所述气缸内的燃料量，以及G_ad代表由所述燃料供给装置供给的燃料量。

6.根据权利要求3所述的排气系统，其特征在于还包括：

氧浓度检测装置(27)，所述氧浓度检测装置设置于所述排气控制设备(13)的下游并且检测排气的氧浓度，

其中，所述排气再循环控制设备(22)包括空气流量校正设备，所述空气流量校正设备在考虑了由所述氧浓度检测装置(27)检测到的氧浓度的情况下，校正由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量。

7.根据权利要求4所述的排气系统，其特征在于还包括：

氧浓度检测装置(27)，所述氧浓度检测装置设置于所述排气控制设备(13)的下游并且检测排气的氧浓度，

其中，所述排气再循环控制设备(22)包括空气流量校正设备，所述空气流量校正设备在考虑了由所述氧浓度检测装置(27)检测到的氧浓度的情况下，校正由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量。

8.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述排气再循环控制设备(22)使所述EGR率的控制与延迟后的时刻同步，所述延迟后的时刻为从由所述燃料供给装置(14)供给燃料的时刻延迟到在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之后所述进气的二氧化碳浓度发生改变为止的时刻。

9.根据权利要求8所述的排气系统，其中，所述燃料供给装置(14)被构造成按预定的时间间隔多次供给燃料；并且当所述预定的时间间隔等于或小于预定基准时，在所述EGR率的控制已经与同上一次燃料供给相关的所述延迟后的时刻相同步之后，所述排气再循环控制设备(22)继续控制所述EGR率直到下一次燃料供给。

10.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述内燃机设有涡轮增压器(8)，所述涡轮增压器具有设置在所述进气通道(4)中的压缩机(8a)，和在能够与所述压缩机(8a)成一体地旋转的状态下设置在所述排气通道(5)中的涡轮(8b)，所述涡轮增压器(8)通过使用由所述涡轮(8b)捕获的排气能量驱动所述压缩机(8a)来提供压力放大；并且其中，所述排气再循环设备(15)包括低压排气再循环设备(15)和高压排气再循环设备(19)，所述低压排气再循环设备被设置成使得EGR气体在所述涡轮增压器的所述涡轮(8b)的下游的位置被从所述排气通道(5)中取出，并且被取出的EGR气体在所述涡轮增压器的所述压缩机(8a)的上游的位置被引入所述进气通道(4)内，所述高压排气再循环设备被设置成使得EGR气体在所述涡轮增压器的所述涡轮(8b)的上游的位置被从所述排气通道(5)中取出，并且被取出的EGR气体在所述涡轮增压器的所述压缩机(8a)的下游的位置被引入所述进气通道(4)内；并且其中，还提供了模式切换设备，所述模式切换设备根据所述内燃机的工作状态，在仅使用所述低压排气再循环设备(15)将EGR气体引入所述进气通道内的低压模式、仅使用所述高压排气再循环设备(19)将EGR气体引入所述进气通道内的高压模式以及使用所述低压排气再循环设备(15)和所述高压排气再循环设备(19)两者将EGR气体引入所述进气通道内的中间模式之间切换EGR气体的引入模式。

11.根据权利要求10所述的排气系统，其特征在于还包括：

空气流量检测装置，所述空气流量检测装置检测被引入所述进气通道内的空气的空气流量，

其中，所述排气再循环控制设备(22)包括i)目标空气流量计算设备，所述目标空气流量计算设备在考虑了由所述燃料供给装置(14)供给的燃料量的情况下计算被引入所述进气通道(4)内的空气的目标空气流量，ii)低压排气再循环控制设备，当所述引入模式已由所述模式切换设备切换到所述中间模式时，所述低压排气再循环控制设备根据在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之前和之后所述目标空气流量的变化率来操作所述低压排气再循环设备(15)，和iii)高压排气再循环反馈控制设备，所述高压排气再循环反馈控制设备通过操作所述高压排气再循环设备(19)来反馈控制由所述高压排气再循环设备(19)引入的EGR气体的气体流量，使得由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量与由所述空气流量检测装置检测到的空气流量之差减小。

12.根据权利要求10所述的排气系统，其特征在于还包括：

目标空气流量计算设备，所述目标空气流量计算设备计算被引入所述进气通道内的空气的目标空气流量；

空气流量检测装置，所述空气流量检测装置检测被引入所述进气通道内的空气的空气流量；

高压排气再循环反馈控制设备，所述高压排气再循环反馈控制设备反馈控制由所述高压排气再循环设备(19)引入的EGR气体的气体流量，使得由所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量与由所述空气流量检测装置检测到的空气流量之差减小；以及

反馈控制禁止设备，当所述引入模式已由所述模式切换设备切换到所述中间模式并且由所述燃料供给装置(14)供给燃料时，所述反馈控制禁止设备禁止所述高压排气再循环反馈控制设备的所述反馈控制，使得由所述高压排气再循环设备(19)引入的EGR气体的气体流量将不减小，

其中，当由所述燃料供给装置(14)供给燃料时，所述目标空气流量计算设备在考虑了由所述燃料供给装置(14)供给的燃料量的情况下计算所述目标空气流量，并且所述排气再循环控制设备(22)基于所述目标空气流量计算设备计算出的目标空气流量控制所述EGR率。

13.根据权利要求10所述的排气系统，其中，所述排气再循环控制设备(22)控制所述EGR率，使得在EGR气体的引入模式已由所述模式切换设备从所述高压模式切换到所述低压模式之后，在由所述低压排气再循环设备(15)引入的EGR气体已到达所述内燃机的气缸之后已经过了预定时间段的条件下，被吸入所述内燃机的气缸内的进气的氧浓度在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之前和之后恒定。

14.一种内燃机排气系统的控制方法，所述内燃机排气系统包括：设置于所述内燃机的排气通道(5)中并且净化排气的排气控制设备(13)；设置于所述排气控制设备(13)的上游并且将燃料供给到所述排气通道(5)内的燃料供给装置(14)；以及从所述排气控制设备(13)的下游取出一部分排气作为EGR气体，并且将被取出的排气引入所述内燃机的进气通道(4)内的排气再循环设备(15)，所述控制方法的特征在于包括：

在考虑了由所述燃料供给装置(14)供给的燃料量的情况下控制EGR率，使得在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之前和之后被吸入所述内燃机的气缸内的进气的氧浓度恒定，所述EGR率为在由所述排气再循环设备(15)引入的EGR气体与被引入所述进气通道(4)内的空气相混合的状态下EGR气体占所述进气的百分比，其中，EGR率的控制通过控制被引入所述进气通道内的空气的流量和被所述排气再循环设备引入的EGR气体的流量中的至少一个来实现。

15.根据权利要求14所述的控制方法，其中，所述内燃机设有涡轮增压器(8)，所述涡轮增压器具有设置在所述进气通道(4)中的压缩机(8a)和在能够与所述压缩机(8a)成一体地旋转的状态下设置在所述排气通道(5)中的涡轮(8b)，所述涡轮增压器(8)通过使用由所述涡轮(8b)捕获的排气能量驱动所述压缩机(8a)来提供压力放大；并且其中，所述排气再循环设备(15)包括低压排气再循环设备(15)，所述低压排气再循环设备被设置成使得EGR气体在所述涡轮增压器的所述涡轮(8b)的下游的位置被从所述排气通道(5)中取出，并且被取出的EGR气体在所述涡轮增压器的所述压缩机(8a)的上游的位置被引入所述进气通道内。

16.根据权利要求14或15所述的控制方法，其中，所述排气控制设备包括捕集排气中的颗粒的过滤器(13)；并且其中，颗粒的氧化量被转换成对应于所述氧化量的等同燃料量，所述氧化量为被捕集在所述过滤器中且当由所述燃料供给装置(14)供给燃料时被氧化的颗粒的量，被引入所述进气通道(4)内的空气的目标空气流量在考虑了被转换成的所述等同燃料量的情况下被计算出，以及所述EGR率基于所述计算出的目标空气流量而被控制。

17.根据权利要求14或15所述的控制方法，其中，假设在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之前和之后所述进气的流量恒定，在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之后被引入所述进气通道内的空气的目标空气流量在考虑了由所述燃料供给装置(14)供给的燃料量的情况下被计算出，以及所述EGR率基于所述计算出的目标空气流量而被控制。

18.根据权利要求17所述的控制方法，其中，基于下式计算所述目标空气流量

$G_{a2}=\frac{G_{\mathrm{cyl}1}\×G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}})}{\{(G_{\mathrm{cyl}1}-G_{a1})\×G_{f1}+G_{a1}\×(G_{f1}+G_{\mathrm{ad}})\}}$

上式中，G_a2代表所述目标空气流量，G_a1代表在由所述燃料供给装置供给燃料之前的进入空气流量，G_cyl1代表所述进气的流量，G_f1代表喷射到所述气缸内的燃料量，以及G_ad代表由所述燃料供给装置供给的燃料量。

19.根据权利要求16所述的控制方法，其中，所述排气系统还包括设置于所述排气控制设备(13)的下游并且检测排气的氧浓度的氧浓度检测装置(27)；并且其中，所述计算出的目标空气流量在考虑了由所述氧浓度检测装置(27)检测到的氧浓度的情况下被校正。

20.根据权利要求17所述的控制方法，其中，所述排气系统还包括设置于所述排气控制设备(13)的下游并且检测排气的氧浓度的氧浓度检测装置(27)；并且其中，所述计算出的目标空气流量在考虑了由所述氧浓度检测装置(27)检测到的氧浓度的情况下被校正。

21.根据权利要求14所述的控制方法，其中，使所述EGR率的控制与延迟后的时刻同步，所述延迟后的时刻为从由所述燃料供给装置(14)供给燃料的时刻延迟到在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之后所述进气的二氧化碳浓度发生改变为止的时刻。

22.根据权利要求21所述的控制方法，其中，所述燃料供给装置(14)被构造成按预定的时间间隔多次供给燃料；并且当所述预定的时间间隔等于或小于预定基准时，在所述EGR率的控制已经与同上一次燃料供给相关的所述延迟后的时刻相同步之后，继续控制所述EGR率直到下一次燃料供给。

23.根据权利要求14所述的控制方法，其中，所述内燃机设有涡轮增压器(8)，所述涡轮增压器具有设置在所述进气通道(4)中的压缩机(8a)，和在能够与所述压缩机(8a)成一体地旋转的状态下设置在所述排气通道(5)中的涡轮(8b)，所述涡轮增压器(8)通过使用由所述涡轮(8b)捕获的排气能量驱动所述压缩机(8a)来提供压力放大；并且其中，所述排气再循环设备(15)包括低压排气再循环设备(15)和高压排气再循环设备(19)，所述低压排气再循环设备被设置成使得EGR气体在所述涡轮增压器的所述涡轮(8b)的下游的位置被从所述排气通道(5)中取出，并且被取出的EGR气体在所述涡轮增压器的所述压缩机(8a)的上游的位置被引入所述进气通道(4)内，所述高压排气再循环设备被设置成使得EGR气体在所述涡轮增压器的所述涡轮(8b)的上游的位置被从所述排气通道(5)中取出，并且被取出的EGR气体在所述涡轮增压器的所述压缩机(8a)的下游的位置被引入所述进气通道(4)内；并且其中，根据所述内燃机的工作状态，在仅使用所述低压排气再循环设备(15)将EGR气体引入所述进气通道内的低压模式、仅使用所述高压排气再循环设备(19)将EGR气体引入所述进气通道内的高压模式以及使用所述低压排气再循环设备(15)和所述高压排气再循环设备(19)两者将EGR气体引入所述进气通道内的中间模式之间切换EGR气体的引入模式。

24.根据权利要求23所述的控制方法，其中，所述排气系统还包括检测被引入所述进气通道内的空气的空气流量的空气流量检测装置；并且其中，在考虑了由所述燃料供给装置(14)供给的燃料量的情况下计算被引入所述进气通道(4)内的空气的目标空气流量，当所述引入模式已被切换到所述中间模式时，根据在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之前和之后所述目标空气流量的变化率来操作所述低压排气再循环设备(15)，以及通过操作所述高压排气再循环设备(19)来反馈控制由所述高压排气再循环设备(19)引入的EGR气体的气体流量，使得所述计算出的目标空气流量与所述检测到的空气流量之差减小。

25.根据权利要求23所述的控制方法，其特征在于还包括：

计算被引入所述进气通道内的空气的目标空气流量；

检测被引入所述进气通道内的空气的空气流量；

反馈控制由所述高压排气再循环设备(19)引入的EGR气体的气体流量，使得所述计算出的目标空气流量与所述检测到的空气流量之差减小；

当所述引入模式已被切换到所述中间模式并且由所述燃料供给装置(14)供给燃料时，禁止所述反馈控制，使得由所述高压排气再循环设备(19)引入的EGR气体的气体流量将不减小，

当由所述燃料供给装置(14)供给燃料时，在考虑了由所述燃料供给装置(14)供给的燃料量的情况下计算所述目标空气流量；以及

基于所述计算出的目标空气流量控制所述EGR率。

26.根据权利要求23所述的控制方法，其中，所述EGR率被控制成，使得在EGR气体的引入模式已被从所述高压模式切换到所述低压模式之后，在由所述低压排气再循环设备(15)引入的EGR气体已到达所述内燃机的气缸之后已经过了预定时间段的条件下，被吸入所述内燃机的气缸内的进气的氧浓度在由所述燃料供给装置(14)供给燃料之前和之后恒定。

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