CN101688484A - 内燃机的废气再循环装置以及用于该装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种内燃机的(1)的废气再循环装置，该内燃机包括低压EGR通道(20)、高压EGR通道(21)、低压EGR阀(23)和高压EGR阀(24)，该废气再循环装置进一步包括布置在位于排气通道与低压EGR通道(20)的连接位置上游的排气通道(4)中的空燃比传感器(12)。在满足预定的燃料切断条件的情况下，基于在经由低压EGR通道(20)和经由高压EGR通道(21)再循环到进气通道(3)中的废气分别到达空燃比传感器(12)的时刻由该空燃比传感器(12)获取的氧浓度，ECU(30)估计在低压EGR通道(20)和高压EGR通道(21)中流动的废气的流量。

Description

内燃机的废气再循环装置以及用于该装置的控制方法

技术领域

[0001]本发明涉及一种内燃机的废气再循环装置以及该废气再循环装置的控制方法，该废气再循环装置包括连接排气通道和进气通道的低压EGR通道，以及将位于该排气通道和低压EGR通道的连接位置上游的排气通道与位于该进气通道和低压EGR通道的连接位置下游的进气通道相连接的高压EGR通道。

背景技术

[0002]已知一种内燃机包括：连接位于涡轮增压器的涡轮下游的排气通道和位于涡轮增压器压缩机上游的进气通道的低压废气再循环通道；连接位于涡轮上游的排气通道和位于压缩机下游的进气通道的高压废气再循环通道；能够控制在低压废气再循环通道中流动的再循环废气的流量的第一再循环废气控制阀；以及能够控制在高压废气再循环通道中流动的再循环废气的流量的第二再循环废气控制阀，其中基于要求的发动机负荷控制在低压废气再循环通道中流动的废气量以及在高压废气再循环通道中流动的废气量(参见日本专利申请公开No.2005-076456(JP-A-2005-076456))。还已知一种发动机的控制装置，该控制装置包括连接排气通道和进气通道的第一EGR通道和第二EGR通道，并且分别控制在两个EGR通道中提供的EGR阀，以便经由EGR通道再循环实现由发动机负荷和发动机转速设定的目标EGR率的EGR气体流量(参见日本专利申请公开No.2000-130265(JP-A-2000-130265))。此外，已知一种内燃机，其中排气通道或排气通道和进气通道设有氧浓度传感器，并且其中基于一个或多个氧浓度传感器的检测值得到实际再循环的EGR气体流量(参见日本专利申请公开No.08-121261(JP-A-08-121261)和日本专利申请公开No.10-141147(JP-A-10-141147))。

[0003]日本专利申请公开No.2000-130265(JP-A-130265)的控制装置基于发动机的运转状态即通过所谓的开环控制来控制每个EGR阀的开度。然而，就EGR阀而言，其开度和通过其的气体流量之间的对应关系由于时间相关或老化变化、产品变化等而改变。因此，目标流量的EGR气体可能不会再循环到进气通道。在这种情况下，必须得到经由EGR通道实际再循环到进气通道的EGR气体的流量，并且基于EGR气体的再循环流量校正EGR阀的开度和通道流量之间的对应关系或者校正EGR阀的开度，以便再循环目标流量的EGR气体。如日本专利申请公开No.08-121261(JP-A-08-121261)或日本专利申请公开No.10-141147(JP-A-10-141147)所述，可以基于氧浓度传感器的检测值得到实际的EGR气体流量。然而，在任一公开中描述的技术都是应用于仅具有一个EGR通道的内燃机的方法，而没有考虑应用于具有多个EGR通道的内燃机的方法。如果每个EGR通道设有检测EGR气体流量的传感器，则成本会增加。

发明内容

[0004]本发明提供一种用于具有多个EGR通道的内燃机的废气再循环装置，该废气再循环装置能够估计经由设置为估计目标的EGR通道再循环到进气通道的废气的流量，同时抑制成本的增加，以及一种用于该废气再循环装置的控制方法。

[0005]根据本发明第一个方面的内燃机的废气再循环装置是一种内燃机废气再循环装置，该内燃机包括：连接排气通道和进气通道的低压EGR通道；将位于该排气通道和低压EGR通道的连接位置上游的排气通道与位于该进气通道和低压EGR通道的连接位置下游的进气通道相连接的高压EGR通道；调节在该低压EGR通道中流动的废气的流量的低压EGR阀；调节在该高压EGR通道中流动的废气的流量的高压EGR阀；以及布置在位于该进气通道和高压EGR通道的连接位置下游的进气通道中或位于该排气通道和低压EGR通道的连接位置上游的排气通道中的氧浓度获取设备，该氧浓度获取设备获取在其中布置有该氧浓度获取设备的通道中流动的气体的氧浓度，该废气再循环装置的特征在于：包括EGR气体量估计设备，如果满足预定的EGR气体量估计条件，则基于在经由至少一个估计目标EGR通道再循环到进气通道中的废气到达氧浓度获取设备的时刻由该氧浓度获取设备获取的氧浓度，该EGR气体量估计设备估计在设置为至少一个估计目标EGR通道的、该低压EGR通道和高压EGR通道中的至少一个中流动的废气的流量。

[0006]包含经由EGR通道再循环的废气的气体的氧浓度与经由EGR通道再循环的废气的流量具有对应关系。由于氧浓度获取设备布置在位于该进气通道和高压EGR通道的连接位置下游的进气通道中，因而可以获取包含经由高压EGR通道再循环的废气的气体和包含经由低压EGR通道再循环的废气的气体的氧浓度，以便可以估计经由每个EGR通道再循环的废气的流量。在氧浓度获取设备布置在位于该排气通道和低压EGR通道的连接位置上游的排气通道中的情况下，例如可以在燃料切断控制时获取包含经由高压EGR通道再循环的废气的气体和包含经由低压EGR通道再循环的废气的气体的氧浓度，在燃料切断控制时，停止将燃料供给到内燃机，并且将进气通道中的气体经由气缸等引导到排气通道。因此，可以估计经由每个EGR通道再循环的废气的流量。因而，根据本发明的第一个方面，能够获取包含经由估计目标EGR通道再循环的废气的气体的氧浓度，同时抑制所提供的氧浓度获取设备的数量。因此，能够估计经由EGR通道再循环到进气通道中的废气的流量，同时抑制成本的增加。

[0007]在本发明的第一个方面，该废气再循环装置还可以包括：存储设备，其用于存储经由估计目标EGR通道再循环到进气通道中的废气的流量与在该估计目标EGR通道中设置的EGR阀的开度之间的对应关系；以及学习设备，当满足预定的EGR气体量估计条件时，该学习设备基于由EGR气体量估计设备估计的废气的流量与要经由估计目标EGR通道再循环的废气的目标流量之间的差异修正在该存储设备中存储的对应关系。在这种情况下，由于基于由EGR气体量估计设备估计的废气的流量校正EGR阀的开度和废气的流量之间的对应关系，因而即使EGR阀具有时间相关或老化变化或产品变化，也可以将目标流量的废气经由估计目标EGR通道再循环到进气通道中。

[0008]在本发明的第一个方面中：该内燃机还可以包括第一节流阀和第二节流阀，该第一节流阀设置在位于进气通道与低压EGR通道的连接位置上游的进气通道中，并且能够调节进气量，该第二节流阀设置在位于进气通道与低压EGR通道的连接位置下游和进气通道与高压EGR通道的连接位置上游的进气通道中，并且能够调节进气量；该内燃机可以是燃料切断控制的应用对象，在该燃料切断控制中，如果满足预定的燃料切断条件，则停止将燃料供给到内燃机；该预定的EGR气体量估计条件就是预定的燃料切断条件；可以将该低压EGR通道和高压EGR通道设置为估计目标EGR通道；该氧浓度获取设备布置在位于该排气通道与低压EGR通道的连接位置上游的排气通道中；如果满足预定的EGR气体量估计条件，则该EGR气体量估计设备首先完全关闭该低压EGR阀和高压EGR阀，并且完全打开该第一节流阀和第二节流阀，然后在满足预定的EGR气体量估计条件时在位于该进气通道和高压EGR通道的连接位置下游的进气通道中存在的气体到达该氧浓度获取设备的时间点，将由该氧浓度获取设备获取的氧浓度保持为第一氧浓度，并且在当满足预定的EGR气体量估计条件时在位于该进气通道与高压EGR通道的连接位置上游和该进气通道与低压EGR通道的连接位置下游的进气通道中存在的气体到达该氧浓度获取设备的时间点，将由该氧浓度获取设备获取的氧浓度保持为第二氧浓度，并且当满足预定的EGR气体量估计条件时，基于该第一氧浓度和第二氧浓度估计经由低压EGR通道再循环的废气的流量以及经由高压EGR通道再循环的废气的流量。

[0009]在燃料切断期间，在内燃机的气缸中不执行燃烧，通过完全关闭EGR阀，可以将进气通道中的气体直接引导到排气通道。因此，在开始燃料切断的时间点，可以通过设置在排气通道中的氧浓度获取设备获取进气通道中的气体的氧浓度。进气通道中的氧浓度在进气通道的三个部分之间是不同的，即位于进气通道与低压EGR通道的连接位置上游的部分(在下文中有时称作上游部分)；位于进气通道与低压EGR通道的连接位置下游和位于进气通道与高压EGR通道的连接位置上游的部分(下文中有时称作中间部分)；以及位于进气通道与高压EGR通道的连接位置下游的部分(下文中有时称作下游部分)。由于上游部分位于废气再循环位置的上游，因而上游部分中的氧浓度与空气的氧浓度相同。在中间部分中，由于空气与经由低压EGR通道再循环的废气混合，因而氧浓度低于上游部分中的氧浓度。在下游部分中，由于来自中间部分的气体与经由高压EGR通道再循环的废气进一步混合，因而氧浓度进一步下降。因而，氧浓度在上游部分、中间部分和下游部分中变化，氧浓度的变化与再循环到该三个部分中的废气的量以及废气中的氧浓度具有对应关系。当满足预定的EGR气体量估计条件时，可以由氧浓度获取设备获取废气的氧浓度。除此之外，在燃料切断期间，进气通道中的气体直接排放到排气通道中，从而可以通过排气通道中的氧浓度获取设备获取进气通道的上游部分、中间部分和下游部分中的氧浓度。因此，当满足EGR气体量估计条件时，可以基于获取的氧浓度估计经由低压EGR通道再循环的废气的流量以及经由高压EGR通道再循环的废气的流量。

[0010]此外，在前述废气再循环装置中，在当满足预定的EGR气体量估计条件时在位于该进气通道与高压EGR通道的连接位置下游的进气通道中存在的气体到达该氧浓度获取设备的时间点，该EGR气体量估计设备完全关闭第二节流阀，并且在获取第一氧浓度之后完全打开该第二节流阀。通过完全关闭第二节流阀，可以限制吸入内燃机气缸的气体的量，从而可以限制从气缸排放到排气通道中的气体的量。因此，通过在上述时刻完全关闭第二节流阀，能够延长当满足EGR气体量估计条件时在进气通道的下游部分中存在的气体存在于氧浓度获取设备周围的持续时间。因此，可以更可靠地获取在进气通道的下游部分中存在的气体的氧浓度。

[0011]除此之外，在废气再循环装置中，该氧浓度获取设备布置在位于该排气通道与高压EGR通道的连接位置上游的排气通道中，并且在当满足EGR气体量估计条件时在位于进气通道与高压EGR通道的连接位置上游和进气通道与低压EGR通道的连接位置下游的进气通道中存在的气体到达氧浓度获取设备的时间点，EGR气体量估计设备可以完全关闭第二节流阀且完全打开高压EGR阀，然后在获取第二氧浓度之后完全打开第二节流阀且完全关闭高压EGR阀。通过完全关闭第二节流阀且完全打开高压EGR阀，从气缸排放的气体可以经由高压EGR通道再循环到进气通道的下游部分，因此可以再次吸入气缸中。也就是说，可以经由高压EGR通道循环气体。因此，通过在上述时刻完全关闭第二节流阀且完全打开高压EGR阀，当满足预定的EGR气体量估计条件时可以循环在进气通道的中间部分中存在的气体。由于氧浓度获取设备布置在位于排气通道与高压EGR通道的连接位置上游的排气通道中，因而可以通过氧浓度获取设备获取循环气体的氧浓度。因此，可以可靠地获取在进气通道的中间部分中存在的气体的氧浓度。除此之外，由于可以通过循环气体抑制气缸中压力的过度下降，因而可以抑制油的上升，其中油通过活塞和气缸之间的间隙进入燃烧室。

[0012]在本发明的第一个方面中：可以将该低压EGR通道设置为估计目标EGR通道；该氧浓度获取设备可以布置在位于进气通道与高压EGR通道的连接位置下游的进气通道中；当供给到内燃机的燃料的量变化时，如果燃料的变化量大于或等于预设的预定量，则可以确定满足EGR气体量估计条件；以及如果满足预定的EGR气体量估计条件，则在维持高压EGR阀的开度和低压EGR阀的开度的条件下，该EGR气体量估计设备获取从满足预定的EGR气体量估计条件的时刻到在满足该预定的EGR气体量估计条件之后在氧浓度变化的情况下由氧浓度获取设备获取的氧浓度的变化量最初超过预设的标准值的时刻的时间段，作为高压EGR气体再循环持续时间，并且获取从满足预定的EGR气体量估计条件的时刻到在满足预定的EGR气体量估计条件之后由氧浓度获取设备在氧浓度变化的情况下获取的氧浓度的变化量第二次超过标准值的时刻的时间段，作为低压EGR气体再循环持续时间，然后基于高压EGR气体再循环持续时间和低压EGR气体再循环持续时间估计经由低压EGR通道再循环的废气的流量。由于高压EGR通道和低压EGR通道与进气通道和排气通道的连接位置彼此不同，因而供给到内燃机的燃料的变化量对进气通道的中间部分中氧浓度的影响时间不同于该变化对进气通道的下游部分中氧浓度的影响时间。除此之外，燃料供给量的变化对不同部分中氧浓度的影响时间还取决于EGR通道的EGR气体流量而变化。例如，在低压EGR通道中的EGR气体流量较大的情况下，进气通道的中间部分中氧浓度的时间早于低压EGR通道中的EGR气体流量较小的情况。在这种形式下，氧浓度获取设备布置在位于进气通道与高压EGR通道的连接位置下游的进气通道中。因此，在燃料的供给量变化且废气中的氧浓度也变化的情况下，可以通过氧浓度获取设备获取进气通道的下游部分中氧浓度的变化，然后可以通过氧浓度获取设备获取进气通道的中间部分中氧浓度的变化。如上所述，这些变化出现的时间与EGR通道中的EGR气体流量具有对应关系。因此，可以基于这些变化出现的时间估计在EGR通道中流动的EGR气体的流量。

[0013]此外，在废气再循环装置中，在从满足EGR气体量估计条件到获取低压EGR气体再循环持续时间期间，如果供给到内燃机的燃料的量波动超过预设的容许范围，则该EGR气体量估计设备停止估计经由低压EGR通道再循环的废气的流量。因而，如果燃料的量在获取EGR气体再循环持续时间时改变，则燃料量的变化影响进气通道的上述部分中的氧浓度，从而获取不正确的EGR气体再循环持续时间。因此，在这种情况下，停止估计废气的流量。这将抑制估计不正确的废气流量。

[0014]如上所述，根据本发明的第一个方面，可以通过在进气通道或排气通道中设置的氧浓度获取设备获取在进气通道的不同部分中的氧浓度。因此，可以约束估计废气的流量所需的氧浓度获取设备的数量，从而可以抑制成本的增加。除此之外，由于在进气通道的不同部分中的氧浓度受到经由EGR通道再循环的废气的流量的影响，可以基于由氧浓度获取设备获取的氧浓度估计经由EGR通道再循环到进气通道中的废气的流量。

[0015]本发明的第二个方面是一种内燃机的废气再循环方法，该内燃机包括：连接排气通道和进气通道的低压EGR通道；将位于排气通道和低压EGR通道的连接位置上游的排气通道与位于进气通道和低压EGR通道的连接位置下游的进气通道相连接的高压EGR通道；调节在低压EGR通道中流动的废气的流量的低压EGR阀；调节在高压EGR通道中流动的废气的流量的高压EGR阀；以及布置在位于进气通道和高压EGR通道的连接位置下游的进气通道中或位于排气通道和低压EGR通道的连接位置上游的排气通道中的氧浓度获取设备，该氧浓度获取设备获取在其中布置有氧浓度获取设备的通道中流动的气体的氧浓度，该废气再循环方法的特征在于：如果满足预定的EGR气体量估计条件，则基于在经由至少一个估计目标EGR通道再循环到进气通道中的废气到达氧浓度获取设备的时刻由该氧浓度获取设备获取的氧浓度，估计在设置为至少一个目标EGR通道的低压EGR通道和高压EGR通道中的至少一个中流动的废气的流量。

附图说明

通过下面参照附图对范例实施方式的描述，本发明的上述以及进一步的目的、特征和优点将变得显而易见，其中相同的附图标记用于表示相同的元件，其中：

附图1是表示合并了根据本发明第一实施方式的废气再循环装置的内燃机的示意图；

附图2是描述在附图1所示的内燃机的不同部分中气体的流动的示意图；

附图3A和3B是表示根据本发明第一实施方式的EGR气体量估计程序的流程图；

附图4是表示在燃料切断的开始时刻不同部分中气体的状态的示意图；

附图5是表示当中间部分气体移动到空燃比传感器的位置时不同部分中气体的状态的示意图；

附图6是表示合并了根据本发明第二实施方式的废气再循环装置的内燃机的示意图；

附图7是表示根据第二实施方式的EGR气体量估计程序的一部分的流程图；

附图8是表示当中间部分气体移动到空燃比传感器的位置时根据第二实施方式的内燃机的不同部分中气体的状态的示意图；

附图9是表示合并了根据本发明第三实施方式的废气再循环装置的内燃机的示意图；

附图10是描述第三实施方式中用于EGR气体量的估计方法的示意图；

附图11是表示供给的燃料量和进气的氧浓度的时间相关变化的例子的示意图；

附图12A和12B是表示根据第三实施方式的EGR气体量估计程序的流程图；

附图13是表示根据第三实施方式的开度学习程序的流程图；以及

附图14是表示低压EGR阀的开度与通过低压EGR通道的气体的流量之间的对应关系的例子的示意图。

具体实施方式

[0016](第一实施方式)附图1表示内燃机的例子，其中结合有根据本发明第一实施方式的废气再循环装置。如图1所示的内燃机(在下文中有时称作发动机)是安装在车辆中作为行进动力源的柴油发动机，并且具有多个气缸2(附图1中是四个气缸)以及连接到气缸2的进气通道3和排气通道4。进气通道3设有用于过滤进入空气的空气滤清器5、输出与该进入空气的量对应的信号的空气流量计6、用于调节进入空气量的第一节流阀7、涡轮增压器8的压缩机8a、用于冷却进气的中间冷却器9以及用于调节进气量的第二节流阀10。排气通道4设有涡轮增压器8的涡轮8b、用于净化排气的排气净化催化器11、作为输出与在排气通道4中流动的气体的空燃比对应的信号的氧浓度获取设备的空燃比传感器12，以及用于调节排气的流量的排气节流阀13。除此之外，如图1所示，每个气缸2设有用于将燃料注入气缸2的喷射器14。将喷射器14连接到共轨15，其中存储要供给到喷射器14的高压燃料。

[0017]排气通道4和进气通道3通过低压EGR通道20和高压EGR通道21互相连接。如图1所示，低压EGR通道20将位于排气净化催化器11下游的排气通道4与位于压缩机8a上游的进气通道3相连接。另一方面，高压EGR通道21将位于涡轮8b上游的排气通道4与位于压缩机8a下游的进气通道3相连接。低压EGR通道20设有用于调节引导到进气通道3的废气即经由低压EGR通道20再循环到进气通道3的EGR气体的流量的低压EGR阀23，以及用于冷却EGR气体(下文中有时称作第一EGR气体)的EGR冷却器22。高压EGR通道21设有用于调节经由高压EGR通道21再循环到进气通道3的EGR气体(下文中有时称作第二EGR气体)的流量的高压EGR阀24。

[0018]第一节流阀7、第二节流阀10、低压EGR阀23和高于EGR阀24的操作由电子控制单元(ECU)30控制。ECU 30是公知的计算机单元，其构成为包括微处理器和该微处理器操作所需的外围设备如RAM、ROM等的计算机，并且基于发动机1设有的不同传感器的输出信号控制发动机1的运转状态。ECU 30例如根据发动机1的转速和负荷计算从每个喷射器14喷射的燃料的量，并且控制每个喷射器14的操作，以便将计算量的燃料供给到每个气缸2中。除此之外，ECU 30控制每个喷射器14的操作以便执行所谓的燃料切断，其中在满足预定的燃料切断条件如在发动机1减速期间发动机1的转速高于预定的标准值的条件的情况下，停止将燃料供给到气缸。将适用于这种控制的传感器连接到ECU 30，例如输出与曲柄角对应的信号的曲柄角传感器31、空气流量计6、空燃比传感器12等。

[0019]ECU 30通过不同的控制方法控制低压EGR阀23和高压EGR阀24的操作。高压EGR阀24是反馈控制的，以便吸入气缸2中的进气的氧浓度达到根据发动机1的运转状态设置的目标值。另一方面，将低压EGR阀23控制到基于发动机1的运转状态如发动机1的转速和负荷等设置的目标开度。也就是说，低压EGR阀24以开环控制方式控制。经由低压EGR通道20再循环到进气通道3的EGR气体的流量随着排气净化催化器11的压力损失和排气节流阀13的开度而变化。除此之外，由于作为低压EGR阀23提供的阀受各个产品的差异如有效开口面积的变化等的支配，因而相同的目标开度可能造成不同的EGR气体的再循环流量。因此，必须获取EGR阀23、24的开度以及在该阀的开度下EGR通道20、21中EGR气体的流量，并且校正每个EGR阀23、24的开度与通过EGR通道的气体的流量之间的对应关系。在这种情况下，首先必须获取EGR通道20、21中EGR气体的流量。

[0020]参照附图2，描述第一实施方式中估计第一EGR气体的流量和第二EGR气体的流量的方法。附图2是描述在图1所示的发动机1的不同部分中气体的流动的示意图，附图2和附图1之间共有的部分由相同的附图标记表示。附带地，在附图2中，为了方便说明，涡轮增压器8的压缩机8a和涡轮8b是分开表示的。

[0021]可以从附图2中A至D点处的二氧化碳(CO₂)浓度以及从外侧新获得的空气(下文中有时称作新鲜空气)的流量Gn估计第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl。如图2所示，A点设置在位于进气通道与低压EGR通道20的连接位置上游的进气通道中(下文中有时称作上游进气通道点3a)；B点设置在位于进气通道与低压EGR通道20的连接位置下游和位于进气通道与高压EGR通道21的连接位置上游的进气通道中(下文中有时称作中间进气通道部分3b)；C点设置在进气通道与高压EGR通道21的连接位置下游的进气通道中(下文中有时称作下游进气通道部分3c)；以及D点设置在排气通道4中。除此之外，下面的公式(1)至(4)限定了总EGR率Regr，该总EGR率Regr是EGR气体占吸入发动机1气缸2的总进气量Gcyl的比例；LPL EGR率Regrl，该LPL EGR率Regrl是第一EGR气体占总进气量Gcyl的比例；HPL EGR率Regrh，该HPL EGR率Regrh是第二EGR气体占总进气量Gcyl的比例；以及总的进气量Gcyl。

【数学表达式1】

$\mathrm{Regr}=\frac{\mathrm{Glpl}+\mathrm{Ghpl}}{\mathrm{Gcyl}}---\left(1\right)$

【数学表达式2】

$\mathrm{Regrl}=\frac{\mathrm{Glpl}}{\mathrm{Gcyl}}---\left(2\right)$

【数学表达式3】

$\mathrm{Regrh}=\frac{\mathrm{Ghpl}}{\mathrm{Gcyl}}---\left(3\right)$

【数学表达式4】

$\mathrm{Gcyl}=\frac{\mathrm{Gn}}{1-\mathrm{Regr}}=\mathrm{Gn}+\mathrm{Glpl}+\mathrm{Ghpl}---\left(4\right)$

[0022]附带地，由于流过附图2中C点的气体是新鲜空气、第一EGR气体和第二EGR气体的混合物，因而如公式(5)所示，可以由新鲜空气的流量Gn、第一EGR气体的流量Glpl、第二EGR气体的流量Ghpl、新鲜空气中CO₂的浓度CO2N以及第一和第二EGR气体中CO₂的浓度即废气中CO₂的浓度CO2EH，来计算点C处CO₂的浓度CO2NLH。

【数学表达式5】

$\mathrm{CO}2\mathrm{NLH}=\frac{\mathrm{Gn}\·\mathrm{CO}2N+\mathrm{Glpl}\·\mathrm{CO}2\mathrm{EH}+\mathrm{Ghpl}\·\mathrm{CO}2\mathrm{EH}}{\mathrm{Gn}+\mathrm{Glpl}+\mathrm{Ghpl}}---\left(5\right)$

[0023]通过变化公式(5)以及基于公式(4)将第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl的和表示为总的进气量Gcyl减去新鲜空气的流量Gn，可以由公式(5)导出下面的公式(6)。因而，可以由新鲜空气的流量Gn、新鲜空气中CO₂的浓度CO2N、废气中CO₂的浓度CO2EH以及C点处气体中CO₂的浓度CO2NLH计算总的进气量Gcyl。

【数学表达式6】

$\mathrm{Gcyl}=\frac{\mathrm{CO}2\mathrm{EH}-\mathrm{CO}2N}{\mathrm{CO}2\mathrm{EH}-\mathrm{CO}2\mathrm{NLH}}\·\mathrm{Gn}---\left(6\right)$

[0024]此外，由于新鲜空气和第一EGR气体的混合气体流过附图2中的B点，因而如下面的公式(7)所示，可以由新鲜空气的流量Gn、第一EGR气体的流量Glpl、新鲜空气中CO₂的浓度CO2N、第一EGR气体中CO₂的浓度即废气中CO₂的浓度CO2EH计算B点处CO₂的浓度CO2NL。

【数学表达式7】

$\mathrm{CO}2\mathrm{NL}=\frac{\mathrm{Gn}\·\mathrm{CO}2N+\mathrm{Glpl}+\mathrm{CO}2\mathrm{EH}}{\mathrm{Gn}+\mathrm{Glpl}}---\left(7\right)$

[0025]通过变化公式(7)，可以在下面的公式(8)中表示第一EGR气体的流量Glpl。

【数学表达式8】

$\mathrm{Glpl}=\frac{\mathrm{CO}2\mathrm{NL}-\mathrm{CO}2N}{\mathrm{CO}2\mathrm{EH}-\mathrm{CO}2\mathrm{NL}}\·\mathrm{Gn}---\left(8\right)$

[0026]由于如在公式(4)中限定的，总的进气量Gcyl是新鲜空气的流量Gn、第一EGR气体的流量Glpl以及第二EGR气体的流量Ghpl的和，因而可以在下面的公式(9)中计算第二EGR气体的流量Ghpl。

【数学表达式9】

Ghpl＝Gcyl-Glpl-Gn        (9)

[0027]然后，通过将公式(6)和公式(8)代入公式(9)，获得下面的公式(10)，其中可以由新鲜空气的流量Gn、新鲜空气中CO₂的浓度CO2N、废气中CO₂的浓度CO2EH、B点处气体中CO₂的浓度CO2NL以及C点处气体中CO₂的浓度CO2NLH计算第二EGR气体的流量Ghpl。

【数学表达式10】

$\mathrm{Ghpl}=(\frac{\mathrm{CO}2\mathrm{EH}-\mathrm{CO}2N}{\mathrm{CO}2\mathrm{EH}-\mathrm{CO}2\mathrm{NLH}}-\frac{\mathrm{CO}2\mathrm{NL}-\mathrm{CO}2N}{\mathrm{CO}2\mathrm{EH}-\mathrm{CO}2\mathrm{NL}}-1)\·\mathrm{Gn}---\left(10\right)$

[0028]如上所述，可以由新鲜空气的流量Gn、新鲜空气中CO₂的浓度CO2N、废气中CO₂的浓度CO2EH、中间进气通道部分3b的气体中CO₂的浓度CO2NL以及下游进气通道部分3c的气体中CO₂的浓度CO2NLH计算第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl。可以通过空气流量计6检测新鲜空气的流量Gn。由于新鲜空气是空气，因而新鲜空气中CO₂的浓度CO2N就是空气中CO₂的浓度。因此，可以通过获取废气中CO₂的浓度CO2EH、中间进气通道部分3b的气体中CO₂的浓度CO2NL以及下游进气通道部分3c的气体中CO₂的浓度CO2NLH计算第一EGR气体的流量Glpl以及第二EGR气体的流量Ghpl。

[0029]因此，为了通过获取中间进气通道部分3b、下游进气通道部分3c和排气通道4中CO₂的浓度估计第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl，ECU 30执行如图3A和3B所示的EGR气体量估计程序。在发动机1的运转期间，该程序在每个预定的循环周期重复执行。附带地，附图3B是接续图3A的流程图。通过执行该程序，ECU 30在本发明中起到EGR气体量估计设备的作用。

[0030]如图3A所示的程序，在步骤S11中ECU 30首先获取发动机1的运转状态。获取的发动机1的运转状态例如包括发动机1的转速、进气量、从每个喷射器14喷射的燃料量、低压EGR阀23的开度、高压EGR阀24的开度、废气的空燃比等。在随后的步骤S12中，ECU 30确定是否执行发动机1的燃料切断。基于确定是否满足前述预定的燃料切断条件足以执行这种确定。如果满足预定的燃料切断条件，则确定执行燃料切断。

[0031]如果确定执行燃料切断，则程序进入步骤S13，其中ECU30确定是否在燃料切断的开始时刻已经获取废气中CO₂的浓度CO2EH。如果确定已经获取废气中CO₂的浓度，则程序跳过步骤S14至S16，进入步骤S17。另一方面，如果确定未获取废气中CO₂的浓度CO2EH，则程序进入步骤S14，其中ECU 30获取废气中CO₂的浓度。在燃料在气缸中完全燃烧的情况下，废气中包含的成分可以仅认为是CO₂、氮(N₂)、氧(O₂)和水(H₂O)。与上述四种成分相比，废气中包含的其它成分的浓度非常小，因此可以忽略。与燃料燃烧产生的CO₂的浓度相比，大气中CO₂的浓度也很小，因此也可以忽略。当燃料燃烧时，根据燃料的碳(C)和氢(H)的比产生CO₂和H₂O。如果忽略大气中CO₂的浓度，则在燃料燃烧中废气中包含的CO₂可以认为是由进气中消耗的O₂产生的。也就是说，可以认为：O₂从进气O₂浓度中减少的量和CO₂增加的量具有比例关系。除此之外，由燃料燃烧产生的H₂O可以以基本上相同的方式考虑。在这种情况下，可以将化学式表示为CmHn+AF×(m+n/4)×O₂+AF×(79/21)×(m+n/4)×N₂→mCO₂+(n/2)×H₂O+(AF-1)×(m+n/4)×O₂+(79/21)×(m+n/4)×N₂，其中m是基于燃料中碳(C)的比率确定的常数，n是基于燃料中氢(H)的比率确定的常数，AF是空燃比。在该公式中，(79/21)是空气中的N₂与空气中的O₂成的比例。使用基于燃料中碳和氢的比率确定的常数m、n以及废气的空燃比AF，可以在单一公式中表示废气中包含的成分CO₂、N₂、O₂以及H₂O的比例。然后，可以从该公式导出用于基于O₂的浓度计算空燃比AF的公式以及用于基于空燃比AF计算CO₂的浓度的公式。因此，对于废气中包含的成分即CO₂、氮(N₂)、氧(O₂)和水(H₂O)的浓度来说，通过假定燃料在气缸2中完全燃烧，可以由其它成分的浓度估计这些成分中任意三种的浓度。因此，基于由空燃比传感器12检测的废气的空燃比获取废气中O₂的浓度，并且基于获取的O₂浓度估计废气的CO₂浓度CO2EH。该估计方法是足够公知的方法，因此在下面省略对其详细的描述。

[0032]然后，在步骤S15中，在开始燃料切断之后，ECU 30设置初始值0，即复位用于计算气缸2的活塞往复运动的次数即其冲程数的计数器Fcsc。之后，在步骤S16中，ECU 30通过计数器Fcsc开始计数。附带地，如下所述，提供用于计数的计数器Fcsc，以便确定测量目标气体是否从进气通道3移动到排气通道4，因此，冲程数是所有气缸而不是一个气缸的计数。在随后的步骤S17中，ECU 30完全关闭低压EGR阀23和高压EGR阀24，并且完全打开第一节流阀7和第二节流阀10。附带地，在将阀已经控制到所述开度的情况下，维持阀当前的状态。附图4表示在燃料切断的开始时刻不同部分中气体的状态。在燃料切断期间，由于停止将燃料供给到气缸2，因而进气通道3中的气体可以经由气缸2移动到排气通道4中。如果此时EGR阀23、24打开，则将废气引导到进气通道3中，因此，要使得EGR阀23、24处于完全关闭的状态。另一方面，如果关闭节流阀7、10，则不容易将气体吸入气缸2中。因此，节流阀7、10完全打开。这能够使气体从进气通道3移动到排气通道4。特别地，通过控制EGR阀23、24和节流阀7、10，在燃料切断的开始时刻存在于下游进气通道部分3c中的气体(下文中有时称作下游部分气体)和在燃料切断的开始时刻存在于中间进气通道部分3b中的气体(下文中有时称作中间部分气体)可以相继移动到空燃比传感器12的位置。

[0033]在随后的步骤S18中，ECU 30确定计数器Fcsc的值是否大于预设的第一标准值FcscS1。将第一标准值FcscS1设置为在燃料切断的开始时刻存在于下游进气通道部分3c中的气体移动到空燃比传感器12的位置所用的冲程数。该冲程数基于气缸2的直径、每个气缸2中插入的活塞从上止点到下止点的距离即冲程长度以及排气通道从气缸2到空燃比传感器12的容积设置。如果确定计数器Fcsc的值小于或等于第一标准值FcscS1，则结束当前循环的程序。另一方面，如果确定计数器Fcsc的值大于第一标准值FcscS1，则程序进入步骤S19，其中ECU 30确定是否已经获取在燃料切断的开始时刻存在于下游进气通道部分3c中的气体(即下游部分气体)的CO₂浓度CO2NLH。如果确定已经获取下游部分气体的CO₂浓度CO2NLH，则程序跳过S20至S22，进入步骤S23。另一方面，如果确定未获取下游部分气体的CO₂浓度CO2NLH，则程序进入步骤S20，其中ECU 30完全关闭第二节流阀10。通过以这种方式完全关闭第二节流阀10，可以限制气体流入气缸2，从而可以延长下游部分气体通过空燃比传感器12的位置所用的时间。

[0034]在随后的步骤S21中，ECU 30获取下游部分气体的CO₂浓度CO2NLH。对于下游部分气体来说，与前述废气一样，获取下游部分气体的CO₂浓度、N₂浓度、O₂浓度和H₂O浓度之一，就可以从获取的浓度估计其它成分的浓度。因此，当下游部分气体通过空燃比传感器12的位置时，通过空燃比传感器12获取气体的O₂浓度。然后，基于O₂浓度估计下游部分气体的CO₂浓度CO2NLH。也可以与废气的CO₂浓度类似地估计进气的CO₂浓度。例如，在再循环废气的情况下，废气与进入空气混合；然而，从另一个观点来看，可以认为大量的进入空气与废气混合。因而，可以认为将大量的新鲜空气引入废气增加了废气的空燃比。因此，获取气体的O₂浓度，并且基于O₂浓度计算气体的空燃比。之后，使用计算的空燃比以及燃料的碳和氢之间的比，可以基于上述CO₂浓度的估计方法估计气体的CO₂浓度。附带地，CO₂浓度的估计方法不限于上述方法。例如，可以使用常用的CO₂浓度的估计方法估计CO₂浓度。在随后的步骤S22中，ECU 30完全打开第二节流阀10。

[0035]之后，在附图3B的步骤S23中，ECU 30确定计数器Fcsc的值是否大于预设的第二标准值FcscS2。将第二标准值FcscS2设置为在燃料切断的开始时刻存在于中间进气通道部分3b中的气体(即中间部分气体)移动到空燃比传感器12的位置所用的冲程数。因此，将第二标准值FcscS2设置成比第一标准值FcscS1更大的值。如果确定计数器Fcsc的值小于或等于第二标准值FcscS2，则结束当前循环的程序。

[0036]另一方面，如果确定计数器Fcsc的值大于第二标准值FcscS2，则程序进入步骤S24，其中ECU 30完全关闭低压EGR阀23、高压EGR阀24、第一节流阀7以及第二节流阀10。在计数器Fcsc的值大于第二标准值FcscS2的情况下，可以确定中间部分气体已经移动到空燃比传感器12的位置；因此，通过完全EGR阀23、24和节流阀7、10，可以延长气体通过空燃比传感器12所用的时间。附图5表示在中间部分气体移动到空燃比传感器12的位置时发动机1的不同部分中气体的状态。在步骤S24之后的步骤S25中，ECU 30获取中间部分气体的CO₂浓度CO2NL。类似于上述下游部分气体的CO₂浓度CO2NLH，也可以基于中间部分气体的O₂浓度估计中间部分气体的CO₂浓度CO2NL。因此，从空燃比传感器12获取中间部分气体的O₂浓度，并且基于O₂浓度估计CO₂浓度CO2NL。

[0037]其次，在步骤S26中，ECU 30基于估计的废气的CO₂浓度CO2EH、估计的下游部分气体的CO₂浓度CO2NLH以及估计的中间部分气体的CO₂浓度CO2NL估计在燃料切断的开始时刻第一EGR气体的流量Glpl以及第二EGR气体的流量Ghpl。在随后的步骤S27中，ECU 30通过设置初始值0复位CO₂浓度CO2EH、CO2NLH、CO2NL，以便建立不获取CO₂浓度的状态，并且ECU 30还通过设置初始值0复位计数器Fcsc。之后，ECU 30结束当前循环的程序。

[0038]如果在附图3A的步骤S12中确定未执行燃料切断，则程序进入步骤S28，其中ECU 30通过设置初始值0复位废气的CO₂浓度CO2EH、下游部分气体的CO₂浓度CO2NLH、中间部分气体的CO₂浓度CO2NL的值，以便重新建立不获取CO₂浓度的状态，并且还复位计数器Fcsc。在随后的步骤S29中，ECU 30根据发动机1的运转状态控制每个EGR阀23、24和节流阀7、10的开度。下文中，有时将这种控制称作常规控制。之后，结束当前循环的程序。

[0039]如上所述，根据第一实施方式，通过在燃料切断期间调节EGR阀23、24和节流阀7、10的开度，在燃料切断的开始时刻存在于下游进气通道部分3c中的气体(即下游部分气体)和在燃料切断的开始时刻存在于中间进气通道部分3b中的气体(即中间部分气体)相继移动到空燃比传感器12的位置，以便可以获取每种气体的CO₂浓度。因此，可以估计在燃料切断的开始时刻第一EGR气体的流量Glpl以及第二EGR气体的流量Ghpl。除此之外，可以基于如上估计的第一EGR气体的流量Glpl、第二EGR气体的流量Ghpl以及在燃料切断的开始时刻EGR阀23、24的开度校正EGR阀23、24的开度与通过其的气体的流量之间的对应关系。因此，可以较精确地调节第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl。附带地，由于以这种方式估计EGR气体的流量，因而预定的燃料切断条件对应于本发明中的EGR气体量估计条件。此外，下游部分气体的O₂浓度对应于本发明中的第一氧浓度，而中间部分气体的O₂浓度对应于本发明中的第二氧浓度。

[0040](第二实施方式)其次，参照附图6至8描述本发明的第二实施方式。如图6所示，在第二实施方式中，在形成排气通道4的一部分的排气歧管40中设置空燃比传感器12。也就是说，在第二实施方式中，在位于排气通道与高压EGR通道21的连接位置上游的排气通道4中设置空燃比传感器12。第二实施方式在这个方面与第一实施方式不同，而在其他方面，基本上与第一实施方式相同。因此，第一和第二实施方式之间共有的部分由相同的附图标记表示，并且在下面省略对其的描述。附图7表示在第二实施方式中在发动机1的运转期间ECU 30以每个预定的循环周期重复执行的EGR气体量估计程序的一部分。附带地，附图7对应于附图3B中所示的第一实施方式的EGR气体量估计程序的一部分。其它部分与第一实施方式相同，并且省略附图中的说明及其描述。附带地，附图7和3B中相同的程序由相同的附图标记表示，并且在下面省略对其的描述。

[0041]在第二实施方式的EGR气体量估计程序中，ECU 30一直到步骤S23进行与第一实施方式相同的程序。如果在步骤S23中确定计数器Fcsc大于第二标准值FcscS2，则程序进入步骤S31，其中ECU 30完全打开高压EGR阀24，并且完全关闭低压EGR阀23、第一节流阀7和第二节流阀10。在这种情况下，如图8所示，可以将通过空燃比传感器12的气体经由高压EGR通道21引导到进气通道3中，并且又经由气缸2引导到空燃比传感器12。也就是说，可以通过使用高压EGR通道21循环中间部分气体。

[0042]其次，在步骤S25中，ECU 30估计中间部分气体的CO₂浓度CO2NL。之后，进行与如图3B所示的第一实施方式相同的程序。之后，结束当前循环的程序。

[0043]根据第二实施方式，可以经由高压EGR通道21循环在燃料切断的开始时刻存在于中间进气通道部分3b中的气体(即中间部分气体)。由于在循环通路中设置空燃比传感器12，因而可以可靠地获取该气体的O₂浓度。除此之外，由于可以以这种方式将气体循环和吸入气缸2中，因而抑制了气缸中压力的过度下降，从而可以抑制油损失，其中油通过活塞和气缸2之间的间隙进入燃烧室。

[0044](第三实施方式)参照附图9至14描述本发明的第三实施方式。附图9表示其中合并了根据本发明第三实施方式的废气再循环装置的发动机。附带地，附图9和1之间共有的部分由相同的附图标记表示，并且在下面省略对其的描述。如图9所示，第三实施方式与其它实施方式的不同之处在于：在位于进气通道与高压EGR通道21的连接位置下游的进气通道3中设置作为用于输出与作为测量目标气体的氧的浓度对应的信号的氧浓度获取设备的O₂传感器50。附带地，如图9所示，在形成进气通道3的一部分的进气歧管51中设置O₂传感器50。除此之外，高压EGR通道21设有排气净化催化器52，并且省略第二节流阀10。省略对排气通道4的排气净化催化器11的说明。

[0045]参照附图10，描述在第三实施方式中估计第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl的方法。附图10是描述在如图9所示的发动机1的不同部分中气体的流动的示意图。附图10和附图9之间共有的部分由相同的附图标记表示。附带地，在附图10中，为了便于说明，涡轮增压器8的压缩机8a和涡轮8b是分开表示的。

[0046]为了描述EGR气体流量的估计方法，在如图10所示的发动机1的气体通道上设置a至g点。附带地，a点设置在低压EGR通道20和进气通道3的连接位置，b点设置在高压EGR通道21和进气通道3的连接位置，c点设置在布置空燃比传感器12的位置，d点设置在进气通道3和气缸2之间的位置。除此之外，e点设置在气缸2和排气通道4之间的连接位置，f点设置在高压EGR通道21和排气通道4之间的连接位置，g点设置在低压EGR通道20和排气通道4之间的连接位置。a至g点指定的间隔限定为间隔A至G。附带地，间隔A设置为进气通道3从a点延伸到b点的部分，间隔B设置为进气通道3从b点延伸到c点的部分，间隔C设置为进气通道3从c点延伸到d点的部分。除此之外，间隔D设置为排气通道4从e点延伸到f点的部分，间隔E设置为排气通道4从f点延伸到g点的部分，间隔F设置为高压EGR通道21从f点延伸到b点的部分，以及间隔G设置为低压EGR通道20从g点延伸到a点的部分。

[0047]在附图9所示的发动机1中，如果供给到发动机1的燃料的量变化，则废气的氧浓度根据燃料供给量的变化而变化。在将具有如此变化的氧浓度的废气经由低压EGR通道20和高压EGR通道21再循环到进气通道3的情况下，由于高压EGR通道21在位于排气通道与低压EGR通道20的连接位置上游的位置连接到排气通道4，因而具有变化氧浓度的废气首先经由高压EGR通道21再循环到进气通道3，然后经由低压EGR通道20再循环到进气通道3。因此，由O₂传感器50检测的氧浓度在如图11所示的两个步骤中变化。在附图11中时间T1处的第一步骤的氧浓度的变化是经由高压EGR通道21再循环的废气影响的结果，在时间T2处的第二步骤的氧浓度的变化是经由低压EGR通道20再循环的废气影响的结果。从供给到发动机1的燃料的量变化的时间T0到氧浓度出现变化的第一步骤的时间T1的持续时间Thpl(下文中有时称作HPL延迟时间)与第二EGR气体的流量Ghpl具有对应关系。除此之外，从时间T0到氧浓度变化的第二步骤的时间T2的持续时间Tlpl(下文中有时称作LPL延迟时间)与第一EGR气体的流量Glpl具有对应关系。因此，在第三实施方式中，基于延迟时间Thpl、Tlpl估计第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl。

[0048]如下面的公式(11)，可以使用气体通过附图10中的间隔A至G的通行时间T_A至T_G表示LPL延迟时间Tlpl。附带地，通行时间T_A表示气体通过间隔A所需的持续时间。同样，每个通行时间T_B至T_G表示气体通过由相同的下标表示的一个对应间隔所需的持续时间。下文中，为在数学表达式中使用的变量添加下标A至G，以便区分该间隔。此外，当不需要区分时，省略下标。

【数学表达式11】

Tlpl＝T_D+T_E+T_G+T_A+T_B            (11)

[0049]如下面的公式(12)，可以使用通行时间T_A至T_G类似地表示HPL延迟时间Thpl。

【数学表达式12】

Thpl＝T_D+T_F+T_B                  (12)

[0050]通过从公式(11)减去公式(12)，导出公式(13)。

【数学表达式13】

Tlpl-Thpl＝T_E+T_G+T_A-T_F          (13)

[0051]通常，如下面的公式(14)，可以由平均气体质量流量G、间隔中气体的平均温度t、平均气体密度ρ以及间隔容积V计算气体通过间隔所需的通行时间T。附带地，由于平均气体密度ρ根据温度t变化，因而在公式(14)中将平均气体密度ρ表示为温度t的函数。

【数学表达式14】

$T=\frac{V}{\frac{G}{\mathrm{\ρ}\left(t\right)}}---\left(14\right)$

[0052]如果将公式(14)的关系应用于公式(13)，则导出下面的公式(15)。

【数学表达式15】

$\mathrm{Tlpl}-\mathrm{Thpl}=\frac{V_E}{\frac{G_E}{{\mathrm{\ρ}}_E\left(t_E\right)}}+\frac{V_G}{\frac{G_G}{{\mathrm{\ρ}}_G\left(t_G\right)}}+\frac{V_A}{\frac{G_A}{{\mathrm{\ρ}}_A\left(t_A\right)}}-\frac{V_F}{\frac{G_F}{{\mathrm{\ρ}}_F\left(t_F\right)}}---\left(15\right)$

[0053]如果确定其值，每个间隔A至G的容积V_A至V_G可以预先由如图10所示的发动机1的进气通道3、排气通道4、低压EGR通道20以及高压EGR通道21的直径和长度得到。除此之外，可以通过假定流过每个间隔的气体的成分预先得到气体密度ρ和气体的平均温度t之间的关系。此外，也可以通过经由温度传感器等检测或者通过基于发动机1的运转状态估计得到气体的温度1。气体温度t的估计方法是足够公知的方法，因此省略对该估计方法的详细描述。然后，通过如公式(16)所示的常数K替换如上所述得到的因数。

【数学表达式16】

K＝V·ρ(t)              (16)

[0054]然后，使用常数K，可以将公式(15)写成公式(17)。

【数学表达式17】

$\mathrm{Tlpl}-\mathrm{Thpl}=\frac{K_E}{G_E}+\frac{K_G}{G_G}+\frac{K_A}{G_A}-\frac{K_F}{G_F}---\left(17\right)$

[0055]在该公式的因数之间，考虑到EGR气体的分配，如在公式(18)中可以使用流量G_D和HPL EGR率Regrh表示流量G_E。

【数学表达式18】

G_E＝G_D×(1-Re grh)       (18)

[0056]假定从进气通道3吸入气缸和供给到气缸的气体是所有从气缸2排放到排气通道4中的气体，如在公式(19)中，可以使用流量G_C和供给的燃料量Q表示流量G_D。

【数学表达式19】

G_D＝G_C+Q                 (19)

[0057]因此，通过应用公式(19)的关系，可以将公式(18)变成公式(20)。

【数学表达式20】

G_E＝(G_C+Q)×(1-Re grh)   (20)

[0058]除此之外，如在公式(21)中，可以使用间隔G中的流量G_G和由空气流量计6检测的新鲜空气的流量G_afm表示流量G_A。

【数学表达式21】

G_A＝G_afm+G_G              (21)

[0059]在公式(22)中，可以使用间隔D中的流量G_D和HPL EGR率Regrh表示流量G_F。

【数学表达式22】

G_F＝G_D×Re grh           (22)

[0060]然后，可以通过应用公式(19)的关系将公式(22)变成公式(23)。

【数学表达式23】

G_F＝(G_C+Q)×Re grh       (23)

[0061]顺便，如在公式(24)中，可以使用间隔C中的流量G_C和间隔G中的流量G_G表示LPL EGR率Regrl。

【数学表达式24】

$\mathrm{Regrl}=\frac{G_G}{G_C}---\left(24\right)$

[0062]HPL EGR率Regrh是通过从总的EGR率Regr减去LPLEGR率Regrl获得的值，也是通过用间隔C中的流量G_C除间隔F中的流量G_F获得的值。由于间隔F中的流量G_F是通过从间隔C中的流量G_C减去间隔G中的流量G_G和新鲜空气的流量G_afm获得的值，因而如在公式(25)中，可以使用间隔C中的流量G_C、间隔G中的流量G_G和新鲜空气的流量G_afm表示HPL EGR率Regrh。

【数学表达式25】

$\mathrm{Regrh}=\mathrm{Regr}-\mathrm{Regrl}=\frac{G_C-G_{\mathrm{afm}}-G_G}{G_C}---\left(25\right)$

[0063]可以基于由在进气通道3中设置的O₂传感器50检测的值计算间隔C中的流量G_C。基于新鲜空气的氧浓度和再循环到进气通道中的废气的氧浓度确定间隔C中气体的氧浓度O2_s。因此，如在公式(26)中，可以使用空气的氧浓度O2_air、总的EGR率Regr和空气过量率λ表示间隔C中气体的氧浓度O2_s。

【数学表达式26】

${O2}_s={O2}_{\mathrm{air}}\×(1-\frac{\mathrm{Regr}}{\mathrm{\λ}})---\left(26\right)$

[0064]在该公式中，可以使用化学计算的空燃比、供给的燃料量和新鲜空气的流量表示空气过量率λ。也就是说，空气过量率是通过用供给的燃料量除化学计算的空燃比、然后用除得的结果乘以新鲜空气的流量获得的值。使用为通过用氧浓度O2_air除化学计算的空燃比获得的值的常数β，以及供给的燃料量Q和新鲜空气的流量G_afm，将公式(26)变成公式(27)。

【数学表达式27】

$\frac{{O2}_s}{{O2}_{\mathrm{air}}}={O2}_{\mathrm{air}}-\frac{\mathrm{Regr}}{\frac{\mathrm{\β}\·G_{\mathrm{afm}}}{Q}}---\left(27\right)$

[0065]除此之外，如公式(28)所示，可以通过间隔C中的流量G_C和新鲜空气的流量G_afm表示总的EGR率Gegr。

【数学表达式28】

$\mathrm{Regr}=\mathrm{Regrh}+\mathrm{Regrl}=\frac{G_F+G_G}{G_C}=\frac{G_C-G_{\mathrm{afm}}}{G_C}---\left(28\right)$

[0066]因此，通过将公式(28)代入公式(27)，导出公式(29)。

【数学表达式29】

$\frac{{O2}_s}{{O2}_{\mathrm{air}}}={O2}_{\mathrm{air}}-\frac{\frac{G_C-G_{\mathrm{afm}}}{G_C}}{\frac{\mathrm{\β}\·G_{\mathrm{afm}}}{Q}}---\left(29\right)$

[0067]然后，通过重新排列公式(29)，导出公式(30)。

【数学表达式30】

$G_C=\frac{G_{\mathrm{afm}}}{1-({O2}_{\mathrm{air}}-\frac{{O2}_s}{{O2}_{\mathrm{air}}})\×\left(\frac{\mathrm{\β}\·G_{\mathrm{afm}}}{Q}\right)}---\left(30\right)$

[0068]因而，可以基于新鲜空气的流量G_afm、进气的氧浓度O2_s以及供给的燃料量Q计算间隔C中的流量G_C。然后，在将公式(20)、公式(21)、公式(23)、公式(24)、公式(25)和公式(30)代入公式(17)之后，公式(17)中未知的量仅仅是间隔G中的流量G_G、LPL延迟时间Tlpl以及HPL延迟时间Thpl。因此，为了获取LPL延迟时间Tlpl和HPL延迟时间Thpl，并且基于获取的延迟时间估计流量G_G即第一EGR气体的流量Ghpl，在发动机1的运转期间，ECU30在每个预定的循环周期重复执行附图12A和12B中所示的EGR气体量估计程序。附图12B是延续附图12A的流程图。附带地，附图12A中与附图3A中相同的程序由相同的附图标记表示，并且下面省略对其的描述。

[0069]在附图12A中所示的程序中，在步骤S11中，ECU 30首先获取发动机1的运转状态。在该程序中，还经由O₂传感器50获取进气的氧浓度。在随后的步骤S41中，ECU 30确定表示已经获取LPL延迟时间Tlpl和HPL延迟时间Thpl的学习标记是否切断。如果确定该学习标记是接通的，则程序跳过步骤S42至S44，进入步骤S45。另一方面，如果确定学习标记是切断的，则程序进入步骤S42，其中ECU 30确定要从每个喷射器14喷射的燃料的量的变化量(下文中有时称作燃料的变化量)是否大于预设的预定标准量α。在燃料的变化量小的情况下，如果在燃料的量变化之后产生的废气再循环到进气通道3，则进气通道3中气体的氧浓度基本上没有变化，因而氧浓度的变化不能由O₂传感器50检测。因此，例如将预定的标准量α设置为可靠地允许O₂传感器50检测进气通道3中气体的氧浓度的变化的燃料的变化量。该值根据O₂传感器50的性能等适当地设置。如果确定燃料的变化量小于或等于预定的标准量α，则结束当前循环的程序。

[0070]另一方面，如果确定燃料的变化量大于预定的标准量α，则程序进入步骤S43，其中ECU 30接通学习标志。在随后的步骤S44中，ECU 30将用于测量延迟时间Tlpl、Thpl的计时器Tn的值设置成初始值0，并且从该初始值开始计时。

[0071]在随后的步骤S45中，ECU 30确定从喷射器14喷射的燃料的量是否在预定的容许范围内，该容许范围的中心是燃料变化后的量。换句话说，ECU 30确定在燃料变化后的量中的波动是否在预定的容许范围内。在延迟时间测量期间燃料的量进一步变成更大的程度的情况下，燃料量的变化影响进气通道3中气体的氧浓度，因而在由O₂传感器50检测的值中出现测量目标之外的变化。为了避免这样，设置预定的容许范围，并且如果燃料变化之后的量进一步超出预定的容许范围，则停止延迟时间的测量。将预定的容许范围的上限和下限值设置成燃料的变化量，使得只要燃料的量在容许的范围内变化，再循环到进气通道3的废气在进气通道3中的氧浓度就基本上不会变化。如果确定在燃料变化之后的量中的波动在容许范围内，则程序进入步骤S46。在步骤S46中，ECU 30确定低压EGR阀23的开度变化是否小于预设的容许值γ1，以及高压EGR阀24的开度变化是否小于预设的容许值γ2。如果在延迟时间的测量期间，EGR阀23、24的开度较大地变化，则第一EGR气体的流量和第二EGR气体的流量也会变化，因而出现测量目标之外的变化。因此，为了避免这样，设置容许值γ1、γ2，并且如果EGR阀23、24的开度的变化量等于或大于容许值γ1、γ2，则停止延迟时间的测量。将容许值γ1设置成低压EGR阀23开度的变化量，使得只要阀开度的变化小于容许值γ1，第一EGR气体的流量就基本上没有变化。还基于高压EGR阀24开度的变化和第二EGR气体的流量之间的关系设置容许值γ2。

[0072]如果在步骤S45中作出否定确定或在步骤S46中作出否定确定，则程序进入步骤S47，其中ECU 30通过将计时器Tn的值设置成初始值0复位计时器Tn，并且还切断学习标志。之后，结束当前循环的程序。

[0073]另一方面，如果在步骤S46中作出肯定确定，则程序进入步骤S48，其中ECU 30确定在由O₂传感器50检测的值中的变化量是否大于预定的标准值δ。将预定的标准值δ设置为用于确定由O₂传感器50检测的氧浓度的变化是否是由于再循环到进气通道3中的废气的氧浓度的变化造成的基准。因此，例如将预定的标准值δ设置为变化量，该变化量允许确定该变化明显是时间测量目标的变化。如果确定由O₂传感器50检测的值的变化量小于或等于预定的标准值δ，则结束当前循环的程序。

[0074]另一方面，如果确定由O₂传感器50检测的值的变化量大于预定的标准值δ，则程序进入附图12B中的步骤S49，其中ECU 30确定用于表示已经测量的HPL延迟时间Thpl的测量标志是否切断。如果确定测量标志切断，则程序进入步骤S50，其中ECU 30用那时提供的计时器Tn的值代替HPL延迟时间Thpl，因而获取HPL延迟时间Thpl。在随后的步骤S51中，ECU 30接通测量标志。之后，结束当前循环的程序。

[0075]另一方面，如果确定测量标志是接通的，则程序进入步骤S52，其中ECU 30用那时提供的计时器Tn的值代替LPL延迟时间Tlpl，因而获取LPL延迟时间Tlpl。其次，在步骤S53中，ECU 30基于获取的LPL延迟时间Tlpl、HPL延迟时间Thpl以及前述估计方法计算间隔G中的流量G_G，即第一EGR气体的流量Glpl。此外，基于计算的流量G_G以及公式(23)、公式(25)和公式(30)计算间隔F中的流量G_F，即第二EGR气体的流量Ghpl。在随后的步骤S54中，ECU 30复位HPL延迟时间Thpl和LPL延迟时间Tlpl的值以及计时器Tn的值，通过将这些值设置成0。除此之外，ECU 30切断学习标志和测量标志。此外，ECU 30接通学习完成标志，用于表示已经计算了第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl。之后，结束当前循环的程序。

[0076]如上所述，根据第三实施方式，可以基于LPL延迟时间Tlpl和HPL延迟时间Thpl计算第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl。附带地，由于以这种方式估计EGR气体的流量，因而燃料的变化量大于预设的预定标准量α的条件对应于本发明的EGR气体量估计条件。此外，LPL延迟时间对应于本发明中的低压EGR气体再循环持续时间，而HPL延迟时间对应于本发明中的高压EGR气体再循环持续时间。

[0077]在校正EGR阀23、24的开度与通过其的气体的流量之间的对应关系中使用在如附图12A和12B所示的程序中计算的第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl以及在计算流量Glpl、Ghpl时EGR阀23、24的开度。附图13表示开度学习程序，在发动机1的运转期间，ECU 30在每个预定的循环周期重复执行该程序，以便校正EGR阀23、24的开度与通过该阀的气体的流量之间的对应关系。通过执行该程序，ECU 30在本发明中起到学习设备的作用。

[0078]在附图13所示的程序中，在步骤S61中，ECU 30首先确定学习完成标志是否是接通的。如果确定学习完成标志是切断的，则结束当前循环的程序。另一方面，如果确定学习完成标志是接通的，则程序进入步骤S62，其中ECU 30校正EGR阀23、24的开度与通过该阀的气体的流量之间的对应关系。基于在预校正的对应关系的基础上得到的第一EGR气体的流量与由延迟时间Tlpl、Thpl计算的第一EGR气体的流量Glpl之间的差异执行这种校正。附图14表示低压EGR阀23的开度与通过低压EGR阀23的气体的流量之间的对应关系的例子。除此之外，附图14中的线L1表示预校正对应关系的例子。该对应关系在ECU 30的RAM中存储为脉谱图。因此，ECU 30对应于本发明中的存储设备。如果在附图12A和12B中所示的程序中计算的第一EGR气体的流量Glpl与在计算流量时阀的开度之间的对应关系是附图14中的Z点，则如附图14中线L2所示地校正低压EGR阀23的开度与通过该阀的气体的流量之间的对应关系。高压EGR阀24的对应关系也以相同的方式校正。

[0079]此外，校正方法不限于前述方法。在下文中，描述其它校正方法。例如，在通过反馈控制控制高压EGR阀24并且基于发动机1的转速和负荷通过开环控制控制低压EGR阀23的情况下，仅容许对低压EGR阀23的开度的校正。在这种情况下，基于发动机1的运转状态设置第一EGR气体的流量和第二EGR气体的流量的混合比，并且设置第一EGR气体的目标流量，以实现设置的混合比。此外，设置低压EGR阀23的目标开度P，以便将第一EGR气体的流量调节成目标流量。然后，使用计算的第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl计算混合比Mc(下文中有时称作计算的混合比)。然后，基于计算的混合比Mc和由ECU 30设置的混合比M(下文中有时称作“目标混合比”)之间的差异校正目标开度。在这种情况下，例如，如在下面的公式(31)中，通过用转换因数X乘以计算的混合比Mc和目标混合比M之间的差异得到校正量ΔP。

【数学表达式31】

ΔP＝X·(M-M_c)        (31)

[0080]然后，如公式(32)所示，将通过校正量ΔP加上预校正目标开度P获得的值设置为新的目标开度即校正后的目标开度P。

【数学表达式32】

P←P+ΔP        (32)

[0081]在以这种方式设置目标开度P的情况下，可以通过在每个计算第一EGR气体的流量Glpl和第二EGR气体的流量Ghpl的时间重复执行校正来收敛校正量ΔP。因此，可以较精确地调节第一EGR气体。

[0082]回到附图13，在步骤S63中，ECU 30切断学习完成标志。之后，结束当前循环的程序。

[0083]因而，由于可以通过执行附图13中所示的开度学习程序校正低压EGR阀23和高压EGR24的开度与通过这些阀的气体的流量之间的对应关系，因而可以较精确地控制第一EGR气体的流量和第二EGR气体的流量。除此之外，由于可以通过精确且稳定地控制第二EGR气体的流量稳定流入涡轮8b的废气的流量，因而可以提高驱动性能。在使用第一EGR气体的流量与第二EGR气体的流量之间的混合比执行校正的情况下，可以稳定该混合比。如从附图9显而易见的，第二EGR气体的温度高于第一EGR气体的温度。因此，通过较精确地控制混合比，可以将进气的温度精确地控制成目标温度。在这种情况下，抑制了进气中的变化，因而可以改善废气排放。

[0084]此外，在基于发动机1的运转状态设置进气歧管51中进气的目标温度，以及基于进气的目标温度控制第一EGR气体的流量和第二EGR气体的流量的情况下，也可以基于进气歧管51中进气的温度而不是混合比校正低压EGR阀23的开度。如在公式(33)中所示，可以基于计算的第一EGR气体的流量Glpl、第二EGR气体的流量Ghpl以及新鲜空气的温度t_afm、第一EGR气体的温度t_lpl和第EGR气体的温度t_hpl计算进气歧管51中进入空气的温度tim。

【数学表达式33】

$\mathrm{tim}=\frac{t_{\mathrm{afm}}\×G_{\mathrm{afm}}+t_{\mathrm{ltl}}\×\mathrm{Glpl}+t_{\mathrm{hpl}}\×\mathrm{Ghpl}}{G_{\mathrm{afm}}+\mathrm{Glpl}+\mathrm{ghpl}}---\left(33\right)$

[0085]由于可以通过传感器或已知的估计方法容易地获取新鲜空气的温度t_afm、第一EGR气体温度t_lpl和第二EGR气体温度t_hpl，因而可以容易地从公式(33)计算进气歧管51中进入空气的温度。然后，基于计算的进入空气的温度tim和目标温度之间的差异，与前述方法类似地校正低压EGR阀23的开度。通过以这种方式基于进入空气的温度校正低压EGR阀23的开度，可以进一步精确地控制进气歧管51中进入空气的温度，因而可以进一步改善废气排放。

[0086]本发明不限于前述实施方式，也可以以不同的其他实施方式实现。例如，本发明不限于柴油机，也可以将其应用于不同种类的使用汽油或其它类型的燃料的内燃机。除此之外，本发明应用的内燃机的气缸的数量不限于四个，其排列的类型也不限于直列式。例如，本发明也可以应用于例如具有3、6、8、10或12个气缸的内燃机，并且也可以应用于V型内燃机。此外，本发明不限于气缸内直喷式内燃机，其中燃料直接喷射到气缸中，也可以应用于所谓的进气口喷射式内燃机，其中燃料喷射到进气口。

Claims (9)

1.一种内燃机(1)的废气再循环装置，所述内燃机(1)包括：连接排气通道(4)和进气通道(3)的低压EGR通道(20)；将位于所述排气通道(4)和所述低压EGR通道(20)的连接位置上游的所述排气通道(4)与位于所述进气通道(3)和所述低压EGR通道(20)的连接位置下游的所述进气通道(3)相连接的高压EGR通道(21)；调节在所述低压EGR通道(20)中流动的废气的流量的低压EGR阀(23)；调节在所述高压EGR通道(21)中流动的废气的流量的高压EGR阀(24)；以及布置在位于所述进气通道(3)和所述高压EGR通道(21)的连接位置下游的所述进气通道(3)中或位于所述排气通道(4)和所述低压EGR通道(20)的连接位置上游的所述排气通道(4)中的氧浓度获取设备(12，50)，所述氧浓度获取设备获取在其中布置有所述氧浓度获取设备的通道中流动的气体的氧浓度，所述废气再循环装置的特征在于：

EGR气体量估计设备(30)，如果满足预定的EGR气体量估计条件，则基于在经由至少一个估计目标EGR通道再循环到所述进气通道(3)中的废气到达所述氧浓度获取设备(12，50)的时刻由所述氧浓度获取设备(12，50)获取的氧浓度，所述EGR气体量估计设备(30)估计在设置为所述至少一个估计目标EGR通道的、所述低压EGR通道(20)和所述高压EGR通道(21)中的至少一个中流动的废气的流量。

2.根据权利要求1所述的废气再循环装置，还包括：

存储设备(30)，其用于存储经由所述估计目标EGR通道再循环到所述进气通道(3)中的废气的流量与在所述估计目标EGR通道中设置的EGR阀的开度之间的对应关系；以及

学习设备(30)，当满足所述预定的EGR气体量估计条件时，所述学习设备基于由所述EGR气体量估计设备(30)估计的废气的流量与要经由所述估计目标EGR通道再循环的废气的目标流量之间的差异修正在所述存储设备(30)中存储的所述对应关系。

3.根据权利要求1或2所述的废气再循环装置，其中：所述内燃机(1)还包括第一节流阀(7)和第二节流阀(10)，所述第一节流阀(7)设置在位于所述进气通道(3)与所述低压EGR通道(20)的连接位置上游的所述进气通道(3)中，并且能够调节进气量，所述第二节流阀(10)设置在位于所述进气通道(3)与所述低压EGR通道(20)的连接位置下游和所述进气通道(3)与所述高压EGR通道(21)的连接位置上游的所述进气通道(3)中，并且能够调节所述进气量；所述内燃机(1)是燃料切断控制的应用对象，在所述燃料切断控制中，如果满足预定的燃料切断条件，则停止将燃料供给到所述内燃机(1)；所述预定的EGR气体量估计条件就是所述预定的燃料切断条件；所述低压EGR通道(20)和所述高压EGR通道(21)设置为所述估计目标EGR通道；所述氧浓度获取设备(12，50)布置在位于所述排气通道(4)与所述低压EGR通道(20)的连接位置上游的所述排气通道(4)中；如果满足所述预定的EGR气体量估计条件，则所述EGR气体量估计设备(30)首先完全关闭所述低压EGR阀(23)和所述高压EGR阀(24)，并且完全打开所述第一节流阀(7)和所述第二节流阀(10)，然后在当满足所述预定的EGR气体量估计条件时在位于所述进气通道(3)与所述高压EGR通道(21)的连接位置下游的所述进气通道(3)中存在的气体到达所述氧浓度获取设备(12，50)的时间点，将由所述氧浓度获取设备(12，50)获取的氧浓度保持为第一氧浓度，并且在当满足所述预定的EGR气体量估计条件时在位于所述进气通道(3)与所述高压EGR通道(21)的连接位置上游和所述进气通道(3)与所述低压EGR通道(20)的连接位置下游的所述进气通道(3)中存在的气体到达所述氧浓度获取设备(12，50)的时间点，将由所述氧浓度获取设备(12，50)获取的氧浓度保持为第二氧浓度，并且当满足所述预定的EGR气体量估计条件时，基于所述第一氧浓度和所述第二氧浓度估计经由所述低压EGR通道(20)再循环的废气的流量以及经由所述高压EGR通道(21)再循环的废气的流量。

4.根据权利要求3所述的废气再循环装置，其中在当满足所述预定的EGR气体量估计条件时在位于所述进气通道(3)与所述高压EGR通道(21)的连接位置下游的所述进气通道(3)中存在的气体到达所述氧浓度获取设备(12，50)的时间点，所述EGR气体量估计设备(30)完全关闭所述第二节流阀(10)，并且在获取所述第一氧浓度之后完全打开所述第二节流阀(10)。

5.根据权利要求3或4所述的废气再循环装置，其中所述氧浓度获取设备(12，50)布置在位于所述排气通道(4)与所述高压EGR通道(21)的连接位置上游的所述排气通道(4)中，并且其中在当满足所述EGR气体量估计条件时在位于所述进气通道(3)与所述高压EGR通道(21)的连接位置上游和所述进气通道(3)与所述低压EGR通道(20)的连接位置下游的所述进气通道(3)中存在的气体到达所述氧浓度获取设备(12，50)的时间点，所述EGR气体量估计设备(30)完全关闭所述第二节流阀(10)且完全打开所述高压EGR阀(24)，然后在获取所述第二氧浓度之后完全打开所述第二节流阀(10)且完全关闭所述高压EGR阀(24)。

6.根据权利要求1或2所述的废气再循环装置，其中所述低压EGR通道(20)设置为所述估计目标EGR通道；所述氧浓度获取设备(12，50)布置在位于所述进气通道(3)与所述高压EGR通道(21)的连接位置下游的所述进气通道(3)中；当供给到所述内燃机(1)的燃料的量变化时，如果燃料的变化量大于或等于预设的预定量，则确定满足所述EGR气体量估计条件；以及如果满足所述预定的EGR气体量估计条件，则在维持所述高压EGR阀(24)的开度和所述低压EGR阀(23)的开度的条件下，所述EGR气体量估计设备(30)获取从满足所述预定的EGR气体量估计条件的时刻到在满足所述预定的EGR气体量估计条件之后在所述氧浓度变化的情况下由所述氧浓度获取设备(12，50)获取的所述氧浓度的变化量最初超过预设的标准值的时刻的时间段，作为高压EGR气体再循环持续时间，并且获取从满足所述预定的EGR气体量估计条件的时刻到在满足所述预定的EGR气体量估计条件之后由所述氧浓度获取设备(12，50)在所述氧浓度变化的情况下获取的所述氧浓度的变化量第二次超过所述标准值的时刻的时间段，作为低压EGR气体再循环持续时间，然后基于所述高压EGR气体再循环持续时间和所述低压EGR气体再循环持续时间估计经由所述低压EGR通道(20)再循环的废气的流量。

7.根据权利要求6所述的废气再循环装置，其中在从满足所述EGR气体量估计条件到获取所述低压EGR气体再循环持续时间期间，如果供给到所述内燃机(1)的燃料的量波动超过预设的容许范围，则所述EGR气体量估计设备(30)停止估计经由所述低压EGR通道(20)再循环的废气的流量。

8.一种内燃机(1)的废气再循环方法，所述内燃机(1)包括：连接排气通道(4)和进气通道(3)的低压EGR通道(20)；将位于所述排气通道(4)和所述低压EGR通道(20)的连接位置上游的所述排气通道(4)与位于所述进气通道(3)和所述低压EGR通道(20)的连接位置下游的所述进气通道(3)相连接的高压EGR通道(21)；调节在所述低压EGR通道(20)中流动的废气的流量的低压EGR阀(23)；调节在所述高压EGR通道(21)中流动的废气的流量的高压EGR阀(24)；以及布置在位于所述进气通道(3)和所述高压EGR通道(21)的连接位置下游的所述进气通道(3)中或位于所述排气通道(4)和所述低压EGR通道(20)的连接位置上游的所述排气通道(4)中的氧浓度获取设备(12，50)，所述氧浓度获取设备获取在其中布置有所述氧浓度获取设备的通道中流动的气体的氧浓度，所述废气再循环方法的特征在于包括：

如果满足预定的EGR气体量估计条件，则基于在经由至少一个估计目标EGR通道再循环到所述进气通道(3)中的废气到达所述氧浓度获取设备(12，50)的时刻由所述氧浓度获取设备(12，50)获取的氧浓度，估计在设置为所述至少一个估计目标EGR通道的所述低压EGR通道(20)和所述高压EGR通道(21)中的至少一个中流动的废气的流量。

9.一种内燃机的废气再循环装置，包括：

连接排气通道和进气通道的低压EGR通道；

将位于所述排气通道和所述低压EGR通道的连接位置上游的所述排气通道与位于所述进气通道和所述低压EGR通道的连接位置下游的所述进气通道相连接的高压EGR通道；

调节在所述低压EGR通道中流动的废气的流量的低压EGR阀；

调节在所述高压EGR通道中流动的废气的流量的高压EGR阀；

氧浓度获取装置，所述氧浓度获取设备布置在位于所述进气通道和所述高压EGR通道的连接位置下游的所述进气通道或位于所述排气通道和所述低压EGR通道的连接位置上游的所述排气通道中，所述氧浓度获取装置获取在其中布置有所述氧浓度获取装置的通道中流动的气体的氧浓度；以及

EGR气体量估计装置，如果满足预定的EGR气体量估计条件，则基于在经由至少一个估计目标EGR通道再循环到所述进气通道(3)中的废气到达所述氧浓度获取装置的时刻由所述氧浓度获取装置获取的氧浓度，所述EGR气体量获取装置估计在设置为所述至少一个估计目标EGR通道的所述低压EGR通道和所述高压EGR通道中的至少一个中流动的废气的流量。

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