式所涉及的控制程序的一个示例的流程图。
【具体实施方式】
[0038](第一方式)
[0039]如图1所示，内燃机1A被构成为，将四个气缸2配置于同一方向上的直列四气缸型的柴油发动机。内燃机1A例如作为汽车的行驶用动力源而被搭载。在内燃机1A中，为了向各气缸2内供给燃料而针对每个气缸2设置有燃料喷射阀3。在各燃料喷射阀3上连接有对燃料进行加压输送的共轨5，从而经由共轨5来对各燃料喷射阀3供给燃料。在各气缸2中分别连接有进气通道6以及排气通道7。进气通道6包括针对每个气缸2而分支的进气歧管8。在进气歧管8的上游处设置有涡轮增压器9的压缩机9a。排气通道7包括将各气缸2的排气集中的排气歧管10。在排气歧管10的下游处设置有涡轮增压器9的涡轮9bο在涡轮9b的下游侧处设置有未图示的排气净化装置，通过涡轮9b的排气在通过排气净化装置而被净化后被释放到大气中。
[0040]如图1所示，在内燃机1A中，为了实现减少与耗油率的提高而设置有两个EGR装置20Α、20Β，所述两个EGR装置20Α、20Β实施将排气的一部分作为EGR气体而使其回流至进气系统中的EGR (Exhaust Gas Recirculat1n:废气再循环)。内燃机1A会根据负载而区分使用两个EGR装置20A、20B。第一 EGR装置20A被构成为低压回流型的EGR装置。第一 EGR装置20A具备:第一 EGR通道21，其对涡轮9b的下游侧的排气通道7与压缩机9a的上游侧的进气通道6进行连接；第一 EGR阀22，其对EGR气体的流量进行调节；第一 EGR冷却器23，其对EGR气体进行冷却。第二 EGR装置20B被构成为高压回流型的EGR装置。第二 EGR装置20B具备:第二 EGR通道26，其对排气歧管10与进气歧管8进行连接；第二EGR阀27，其对EGR气体的流量进行调节；第二 EGR冷却器28，其对EGR气体进行冷却。
[0041]各EGR冷却器23、28利用内燃机1A的冷却水来作为冷却剂，并通过在该冷却剂与温热的排气之间实施热交换来使EGR气体的温度降低。由于通过EGR气体的温度下降而使EGR气体中所包括的水分发生冷凝，因此在各EGR冷却器23、28内会生成冷凝水。在内燃机1A中，为了对在各EGR冷却器23、28中所生成的冷凝水进行回收处理而设置有冷凝水处理装置30。
[0042]冷凝水处理装置30具备:冷凝水罐31，其对在各EGR冷却器23、28中所生成的冷凝水进行贮留；第一回收通道32，其对第一 EGR冷却器23与冷凝水罐31进行连接；第二回收通道33，其对第二 EGR冷却器28与冷凝水罐31进行连接；冷凝水供给机构35，其作为将贮留于冷凝水罐31中的冷凝水CW供给至内燃机1A的进气系统的低密度物质供给装置。冷凝水供给机构35具有对冷凝水罐31与进气通道6的进气歧管8进行连接的冷凝水通道36。在冷凝水通道36上设置有电动式的栗37、与对通过栗37而被加压了的冷凝水的供给量进行调节的冷凝水供给阀38。冷凝水通道36的顶端部36a被构成为喷嘴状，当冷凝水供给阀38开阀时，将会从顶端部36a以雾状喷射出被加压后的冷凝水。能够通过冷凝水供给阀38的开度控制来对冷凝水的供给量进行控制。
[0043]在内燃机1A中设置有，被构成为对内燃机1A的各部分进行控制的计算机的发动机控制单元(E⑶)40。E⑶40除了实施通过燃料喷射阀3来对燃料喷射量、喷射正时进行控制的主要的动作控制以外，还被利用于各EGR装置20A、20B与冷凝水处理装置30的控制中。在ECU40中，为了掌握内燃机1A的运转状态而输入有来自对各种物理量进行检测的多个传感器的信号。例如，作为与本发明相关的传感器而在内燃机1A中设置有:曲轴转角传感器41，其输出与内燃机1A的曲轴转角相对应的信号；加速器开度传感器42，其输出与被设置在内燃机1A中的加速踏板39的踩踏量(加速器开度)相对应的信号；空气流量计43，其输出与空气量相对应的信号；排气A/F传感器44等，其输出与排气中的氧浓度相对应的信号，并且将这些传感器的输出信号输入至E⑶40。
[0044]本方式的特征在于，ECU40将EGR气体的供给与冷凝水的供给联系起来进行控制这一点。由于当EGR气体的供给量增加时，被填充于气缸2中的气体的密度(缸内密度)将会上升，因此气缸2内的燃料喷雾的扩散将会受到阻碍。S卩，在为相同的燃料喷射压的情况下，缸内密度越高则燃料喷雾的渗透率越降低。因此，当EGR气体的供给量成为过剩时，气缸2内的空气的利用率会下降，从而烟雾以及HC的生成量会增加。此外，当渗透率过强时，由向气缸2的内壁面的燃料的附着导致的冷却损失以及HC的生成量会增加。
[0045]如图2中实线所示，存在有如下特性，即，燃料喷雾的渗透率在相同的燃料喷射压的情况下会随着内燃机1A的当量比的升高而升高。为了对上述的高当量比时的烟雾以及HC的增加进行抑制，对低当量比时的冷却损失以及HC的生成量的增加进行抑制，优选为在当量比较高的情况下将渗透率操作为较高，而在当量比较低的情况下将渗透率操作为较低。本方式的控制通过根据当量比而使缸内密度进行变化，从而如图2中虚线所示的那样，在高当量比的情况下使渗透率上升，在低当量比的情况下使渗透率降低。然后，通过根据当量比而使EGR气体的供给比率与冷凝水的供给比率变化，从而使缸内密度发生变化。
[0046]由于EGR气体为燃料燃烧后的排气，因此作为其主要成分而包括二氧化碳(C02)与水(H20)。此外，冷凝水的主要成分是水。因此，通过改变EGR气体的供给比率与冷凝水的供给比率，从而能够改变被填充于气缸2中的气体的二氧化碳的比率与水的比率。SP，当EGR气体的供给比率降低时气缸2内的二氧化碳的比率会下降，当冷凝水的供给比率增加时气缸2内的水的比率会增加。水为与二氧化碳相比分子量较小且密度较低的物质。因此，当气缸2内的二氧化碳的比率与水的比率发生变化时缸内密度将会改变。
[0047]如图3所示，本方式的控制在高当量比时与低当量比时相比，将冷凝水的供给比率设定得较高、且将EGR气体的供给比率设定得较低。由此，由于高当量比时与低当量比时相比缸内密度变得较低，因此如图2虚线所示，在高当量比的情况下渗透率上升，而在低当量比的情况下渗透率降低。
[0048]ECU40以图3的计算映射图所确定的方式而根据当量比来分别对EGR气体的供给比率与水的供给比率进行操作。EGR气体的供给量能够通过EGR阀22、27各自的开度来进行控制，冷凝水的供给量能够通过冷凝水供给阀38的开度来控制。因此，ECU40参照图3的计算映射图而分别对与当量比相对应的EGR气体的供给比率和冷凝水的供给比率进行确定。然后，ECU40会对实现该供给比率的EGR阀22、27各自的开度与冷凝水供给阀38的开度进行计算，并以成为该开度的方式来对各阀22、27、38进行控制。各阀22、27、38的开度的计算为，通过真机试验或模拟来对EGR气体以及冷凝水的供给比率与各阀22、27、38的开度的对应关系进行预先确定，并根据该确定结果来实施。以上述方式，两个EGR装置20A、20B根据内燃机1A的负载而被区分使用。即，作为EGR的实施模式而存在有同时使用两个EGR装置20A、20B的模式、仅使用第一 EGR装置20A的模式、以及仅使用第二 EGR装置20B的模式这三个模式。因此，各阀22、27以及38的开度按照这些模式中的每一种来进行计算。
[0049]如图4所示，内燃机1A的当量比与负载(燃料喷射量)的关系并非出于单纯的比例关系，而是会根据EGR的有无与EGR量而发生变化。S卩，如图4的A所示，存在当量比相同而负载不同的情况，如B所示，还存在即使负载相同当量比也会根据EGR的有无而不同的情况。由于本方式的控制采用根据当量比来对EGR气体的供给比率与冷凝水的供给比率进行控制的方式，因此能够不受EGR的有无以及EGR量的影响而准确地对缸内密度进行控制。
[0050]图5图示了 ECU40所实施的控制程序的一个示例。图5的控制程序的程序被存储于ECU40中，并被适时读取且以预定间隔而被反复执行。
[0051]在步骤S1中，E⑶40对内燃机1A的燃料喷射量进行计算。E⑶40参照加速器开度传感器42的输出信号来对加速器开度进行确定，并根据该加速器开度来对燃料喷射量进行计算。在步骤S2中，ECU40根据内燃机1A的运转状态即燃料喷射量(负载)来对基准当量比进行计算。基准当量比为，根据燃料喷射量而唯一确定的当量比，其为具有图4所示的特性的映射图所确定的当量比。ECU40参照图4所示的映射图并根据在步骤S11中算出的燃料喷射量(负载)以及EGR的实施的有无来对基准当量比进行计算。例如，如图4所示，分别在负载为B且实施了 EGR的情况下计算出Φ2以作为基准当量比，在负载为B且未实施EGR的情况下计算出Φ2以作为基准当量比。众所周知，当量比被定义为，用空燃比除以理论空燃比所得到的空气过剩率的倒数。
[0052]在步骤S3中，ECU40参照图3所示的计算映射图来对与在步骤S2中计算出的基准当量比相对应的EG