CN106715879A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一个目标是在使用具有相对高的自点火温度的燃料执行柴油机燃烧的内燃机中采用EGR装置的情况下，减少烟雾产生量并提高柴油机燃烧的稳定性。一种控制装置在压缩冲程期间的第一喷射时间执行第一喷射，导致发生喷雾引导燃烧，并且在这样第二喷射时间开始执行第二喷射：所述第二喷射时间导致通过由喷雾引导燃烧产生的火焰开始被喷射燃料的燃烧，从而导致发生燃料的自点火和扩散燃烧。所述装置基于进气中的EGR率，针对一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，改变第一喷射燃料量与总燃料喷射量的比率和第二喷射燃料量与总燃料喷射量的比率。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置。

背景技术

所谓的柴油机燃烧(其中燃料被直接喷射到燃烧室中的压缩空气内、自点火、以及通过扩散燃烧而燃烧)，与通过火花点火的燃烧相比具有更高的热效率。近年来，为了也在汽油内燃机中享有柴油机燃烧的这种优点，已开发用于导致汽油自点火和通过扩散燃烧而燃烧的技术。

PTL 1公开一种使用具有相对高的自点火温度的天然气等作为燃料实现柴油机燃烧的技术。根据公开该技术的PTL 1，在压缩冲程的初期或中期在燃烧室中的预定火花点火区域中执行燃料喷射，以便形成能够被火花点火的空气-燃料混合物。然后，在紧接压缩冲程的上死点之前的时间点燃在火花点火区域中形成的空气-燃料混合物，以便通过火花点火导致燃烧。因此，在燃烧室中建立实现天然气自点火的高温高压条件。此后，燃料在高温高压条件下被直接喷射到燃烧室中，以使得喷射的燃料通过柴油机燃烧而燃烧。

在执行柴油机燃烧的内燃机中设置所谓的EGR装置是公知的。EGR装置将在排气通路中流动的废气的一部分作为EGR气体供应到进气通路中，以便减少NOx产生量。在配备有这种EGR装置的内燃机中，当响应于内燃机的工作状态的变化而改变EGR率(进气中的EGR气体量的比例)时，EGR率的变化与燃料喷射量的变化之间存在延迟。如果由于EGR率的这种响应延迟，EGR率偏离适合于内燃机的工作状态的范围，则存在内燃机的转矩和/或燃烧噪声不能满足要求的可能性。PTL 2公开一种在将EGR气体供应到进气通路中的内燃机中解决该问题的技术。在该技术中，在过渡工作期间，使用预定修正增益修正燃料喷射参数，例如在接近压缩冲程的上死点的时间执行的主燃料喷射的喷射时间、在主燃料喷射之前执行的副燃料喷射中的喷射量、和/或副燃料喷射与主燃料喷射之间的间隔。

PTL 3公开一种应用于具有多个气缸的内燃机的技术。在该技术中，在过渡工作期间，基于沿着EGR气体的流动路径从EGR阀到气缸的距离，控制每个气缸的燃烧参数。

引文列表

专利文献

PTL 1：日本专利特开2003-254105号公报

PTL 2：日本专利特开2010-090847号公报

PTL 3：日本专利特开2009-228641号公报

发明内容

技术问题

本发明的一个目标是在使用具有相对高的自点火温度的燃料(例如汽油)执行柴油机燃烧的内燃机中采用EGR装置的情况下，减少烟雾产生量并提高柴油机燃烧的稳定性。

问题的解决方案

在根据本发明的装置中，在压缩冲程期间通过能够将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的燃料喷射阀执行第一喷射，并且通过火花点火点燃通过第一喷射而喷射的燃料(其有时将被称为“第一喷射燃料”)。此后，在压缩冲程的上死点之前的时间开始第二喷射，其主要确定内燃机的动力。因此，通过由第一喷射燃料的火花点火所产生的火焰开始通过第二喷射而喷射的燃料(其有时将被称为“第二喷射燃料”)的燃烧，并且发生燃料的自点火和扩散燃烧。

根据本发明的装置基于进气中的EGR率，针对一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，改变第一喷射燃料量与总燃料喷射量的比率以及第二喷射燃料量与总燃料喷射量的比率。

更具体地说，一种根据本发明的用于内燃机的控制装置包括：

燃料喷射阀，其能够将燃料喷射到内燃机的燃烧室中；

EGR装置，其通过EGR通路将在所述内燃机的排气通路中流动的废气的一部分作为EGR气体供应到所述内燃机的进气通路中；

点火装置，其相对于所述燃料喷射阀的位置被以这样的方式设定：通过所述燃料喷射阀喷射的燃料喷雾经过可点火区域并且所述点火装置能够直接点燃所述燃料喷雾；以及

燃烧控制单元，其在压缩冲程期间的第一喷射时间通过所述燃料喷射阀执行第一喷射；借助所述点火装置点燃通过所述第一喷射形成的预喷雾；以及在由所述点火装置点燃所述预喷雾之后且在所述压缩冲程的上死点之前的第二喷射时间开始通过所述燃料喷射阀执行第二喷射，在所述第一喷射时间与所述第二喷射时间之间具有预定第一喷射间隔，所述第一喷射间隔被以这样的方式设定：由点燃所述预喷雾所产生的火焰开始通过所述第二喷射被喷射的燃料的燃烧，从而导致发生燃料的自点火，并且导致通过扩散燃烧而燃烧通过所述第二喷射被喷射的燃料的至少一部分，其中所述燃烧控制单元执行第一燃料喷射控制，以使得对于一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，当所述内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，所述第一喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率较高。

在根据本发明的装置中，所述点火装置相对于所述燃料喷射阀的位置被以这样的方式设定：所述点火装置能够直接点燃经过的燃料喷雾，所述经过的燃料喷雾是通过所述燃料喷射阀喷射并经过可点火区域的燃料喷雾。在点燃燃料喷雾的已知典型模式中，借助当进气阀打开时在燃烧室中形成的气流或者利用位于活塞顶部的空腔等的形状，将空气-燃料混合物携带到所述点火装置的可点火区域，以使得通过所述点火装置点燃燃料喷雾。在这种通常采用的点火模式中，为了能够令人满意地点燃燃料喷雾，通过进气阀的打开时间、活塞在气缸中的位置和其它因素，限制通过喷射阀执行喷射的喷射时间。与此相比，在用于根据本发明的内燃机的控制装置中，因为如上所述相对于彼此设定所述燃料喷射阀与所述点火装置的相对位置，燃料喷射时间和点火时间的控制具有非常高的灵活性，从而使能通过燃烧控制单元控制燃料喷射，这将在后面描述。优选地，与本发明一起采用的点火装置适合于能够在所需时间直接点燃通过燃料喷射阀喷射的经过的燃料喷雾，而与进气阀的打开时间或内燃机的活塞位置无关。

在根据本发明的燃烧控制中，首先在压缩冲程期间的所述第一喷射时间执行所述第一喷射，并且由所述点火装置点燃通过第一喷射燃料形成的预喷雾。然后，在压缩冲程的上死点之前的所述第二喷射时间开始所述第二喷射之后，发生燃料的自点火和扩散燃烧。尽管所述第二喷射在压缩冲程的上死点之前的时间开始，但它可以继续经过压缩冲程的上死点。

所述第一喷射时间与所述第二喷射时间之间的间隔是预定第一喷射间隔。以这样的方式设定所述第一喷射间隔：通过点燃预喷雾所产生的火焰开始第二喷射燃料的燃烧。换言之，所述第一喷射时间不被设定为压缩冲程期间的任意时间，而是以这样的方式相对于所述第二喷射时间被确定：第一喷射燃料的点燃能够产生用作第二喷射燃料的燃烧的点火源的火焰。在所述第二燃料的燃烧开始之后，燃烧室中的温度和压力升高，以使得发生燃料的自点火，并且通过扩散燃烧而燃烧第二喷射燃料的至少一部分。仅第一喷射燃料的一部分通过由所述点火装置的点火产生的火焰的传播而燃烧，并且第一喷射燃料的大部分保持未燃烧。在所述第二喷射开始之后，通过自点火或扩散燃烧而燃烧第一喷射燃料的未燃烧残留物。因此，在上述燃烧控制中，第一喷射燃料和第二喷射燃料都为内燃机的动力做出贡献。因此，能够导致具有高热效率的柴油机燃烧。

在根据本发明的装置中，由EGR装置将废气的一部分作为EGR气体供应给内燃机。如果进气的流量相同，则进气中的EGR率越高，燃烧室中的氧量越小。因此，当EGR率高时，存在这样的可能性：当执行所述第二喷射时，在形成燃料喷雾的区域中可能难以提供令人满意地燃烧第二喷射燃料所需的足够氧量。可用于第二喷射燃料的燃烧的氧不足导致烟雾产生量增加。此外，如果进气的流量相同，则进气中的EGR率越高，燃烧室中的惰性气体量越大。因此，当EGR率高时，存在这样的可能性：通过所述点火装置点燃第一喷射燃料的预喷雾的点火性可能劣化。点燃预喷雾中的点火性的劣化导致柴油机燃烧的不稳定性。

另一方面，当进气中的EGR率变低时，燃烧室中的惰性气体量变小，并且因此促进燃烧室中的燃烧。因此，通过由所述点火装置点燃第一喷射燃料的预喷雾产生的火焰的传播而燃烧的燃料量增加。换言之，在执行所述第二喷射之前在第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量增加。为此，当EGR率变低时，即使供应到燃烧室中的氧量增加，也存在这样的可能性：当执行所述第二喷射时，在第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量的过度增加可能使得难以提供令人满意地燃烧第二喷射燃料所需的足够氧量。这也导致烟雾产生量增加。

在根据本发明的装置中，对于一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，当内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低相比，使第一喷射燃料量与总燃料喷射量的比率(以下，其有时将被称为“第一喷射率”)较高。换言之，对于一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，当内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时，使第二喷射燃料量与总燃料喷射量的比率(以下，其有时将被称为“第二喷射率”)较低。因此，能够针对EGR率维持第一喷射燃料量与第二喷射燃料量之间的适当平衡。具体地说，能够享有以下有益效果。

因为当EGR率高时，与当EGR率低时相比，使第二喷射率较低，所以燃烧室中的氧量越小，当执行第二喷射时形成燃料喷雾的区域中存在的燃料量能够变得越小。因此，能够防止可用于第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾产生量。此外，因为当EGR率高时，与当EGR率低时相比，使第一喷射率较高，所以燃烧室中的惰性气体量越大，通过点火装置点燃的燃料量能够变得越大。因此，能够防止通过点火装置点燃预喷雾的点火性的劣化。因此，能够提高柴油机燃烧的稳定性。

EGR率越高，燃烧室中的惰性气体量越大，并且因此通过点火装置点燃预喷雾产生的火焰越不太可能广泛传播。因此，EGR率越高，第一喷射燃料的未燃烧残留率(即，未通过由点火装置点燃预喷雾产生的火焰的传播而燃烧但保持未燃烧的第一喷射燃料的比例)越高。因此，如果当EGR率高时，与当EGR率低时相比，使第一喷射率较高，同时如上所述通过点火装置点燃的燃料量增加，则保持未燃烧的第一喷射燃料量的增加超过通过点燃产生的火焰的传播而燃烧的第一喷射燃料量。与在第二喷射时间形成第二喷射燃料的喷雾的燃烧室中的区域相比，第一喷射燃料的未燃烧残留物更广泛地扩散。因此，即使当EGR率高时，也能够提供通过自点火或扩散燃烧而燃烧第一喷射燃料的未燃烧残留物所需的足够氧量。因此，如果当EGR率高时第一喷射率增大，则烟雾产生量不可能增加。第一喷射燃料的未燃烧残留物有助于促进在第二喷射开始之后燃料的自点火。因此，当通过针对较高EGR率增大第一喷射率而增加第一喷射燃料的未燃烧残留物量时，促进在第二喷射开始之后燃料的自点火。这也有助于提高柴油机燃烧的稳定性。

因为当EGR率低时，与当EGR率高时相比，使第一喷射率较低，所以燃烧室中的惰性气体量越小，燃烧室中存在的第一喷射燃料量能够变得越小。因此，在燃烧室中的惰性气体量小的情况下，通过由点火装置点火导致的火焰的传播而燃烧的燃料量能够变小。换言之，在执行第二喷射之前在第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量能够变小。因此，能够防止当执行第二喷射时可用于第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾产生量。

根据本发明的用于内燃机的控制装置可以进一步包括第一EGR率控制单元和第一确定单元，所述第一EGR率控制单元基于所述内燃机的内燃机负荷控制进气中的EGR率，所述第一确定单元基于所述内燃机的内燃机负荷确定基准第一喷射燃料量和基准第二喷射燃料量。所述基准第一喷射燃料量是第一喷射燃料量的基准值，并且所述基准第二喷射燃料量是第二喷射燃料量的基准值。当在用于将所述内燃机的内燃机负荷改变到目标内燃机负荷的过渡工作期间，由所述第一EGR率控制单元改变进气中的EGR率时，在改变EGR率中存在响应延迟。因此，在EGR率减小的过渡工作期间的改变EGR中的响应延迟时段内，实际EGR率高于对应于所述目标内燃机负荷的目标EGR率。另一方面，在EGR率增大的过渡工作期间的改变EGR率中的响应延迟时段内，实际EGR率低于与对应于内燃机负荷的所述目标内燃机负荷对应的所述目标EGR率。

鉴于以上情况，在根据本发明的装置中，当在用于将所述内燃机的内燃机负荷改变到所述目标内燃机负荷的过渡工作期间，由所述第一EGR率控制单元减小进气中的EGR率时，所述燃烧控制单元可以通过以下方式执行所述第一燃料喷射控制：在进气中的实际EGR率高于对应于所述目标内燃机负荷的目标EGR率的时段中的至少一部分时段内，使所述第一喷射燃料量大于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第一喷射燃料量并且使所述第二喷射燃料量小于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第二喷射燃料量。借助该控制，与当进气中的实际EGR率等于对应于所述目标内燃机负荷的所述目标EGR率时相比，当在所述内燃机的过渡工作期间进气中的实际EGR率高于所述目标EGR率时，所述第一喷射率变得较高并且所述第二喷射率变得较低。因此，在过渡工作期间，能够减少烟雾产生量，并且能够提高柴油机燃烧的稳定性。

在根据本发明的装置中，当在用于将所述内燃机的内燃机负荷改变到所述目标内燃机负荷的过渡工作期间，由所述第一EGR率控制单元增大进气中的EGR率时，所述燃烧控制单元可以通过以下方式执行所述第一燃料喷射控制：在进气中的实际EGR率低于对应于所述目标内燃机负荷的所述目标EGR率的时段中的至少一部分时段内，使所述第一喷射燃料量小于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第一喷射燃料量，并且使所述第二喷射燃料量大于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第二喷射燃料量。借助该控制，与当进气中的实际EGR率等于对应于所述目标内燃机负荷的所述目标EGR率时相比，当在所述内燃机的过渡工作期间进气中的实际EGR率低于所述目标EGR率时，所述第一喷射率变得较低并且所述第二喷射率变得较高。因此，能够减少过渡工作期间的烟雾产生量。

当内燃机和废气的温度要升高时，能够通过使进气中的EGR率降低而提高升温速度。因此，在根据本发明的用于内燃机的控制装置中，可以进一步包括第二EGR率控制单元，当所述内燃机的内燃机温度等于或低于预定温度时，与当内燃机温度高于所述预定温度时相比，所述第二EGR率控制单元使相同内燃机负荷下的进气中的EGR率较低。此外，在所述内燃机的内燃机温度等于或低于所述预定温度并且与当所述内燃机的内燃机温度高于所述预定温度时相比，通过所述第二EGR率控制单元使进气中的EGR率较低的情况下，所述燃烧控制单元可以通过以下方式执行所述第一燃料喷射控制：与当所述内燃机的内燃机温度高于所述预定温度时相比，使所述第二喷射率较高。借助该控制，在所述内燃机的内燃机温度等于或低于所述预定温度的情况下，即使当进气中的EGR率减小时，也能够减少烟雾产生量。

在根据本发明的装置中，当执行所述第一燃料喷射控制时，所述燃烧控制单元可以在所述内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，使所述第一喷射率较高并且使所述第一喷射时间较早。借助该控制，能够进一步提高在所述第一喷射率增大的情况下的第一喷射燃料的未燃烧残留率。因此，在进气中的EGR率高的情况下，能够进一步增加第一喷射燃料的未燃烧残留物量。此外，第一喷射燃料的未燃烧残留物量的增加促进在所述第二喷射开始之后燃料的自点火。因此，当增大所述第一喷射率时使所述第一喷射时间提早(或者使所述第一喷射时间提早)能够进一步提高柴油机燃烧的稳定性。

在根据本发明的装置中，当执行所述第一燃料喷射控制时，所述燃烧控制单元可以在所述内燃机的进气中的EGR率低时，与当所述EGR率高时相比，使所述第二喷射率较高并且使所述第二喷射时间较晚。如上所述，当进气中的EGR率减小时，燃烧室中的惰性气体量减少。然后，在固定所述第二喷射时间的同时增加第二喷射燃料量可能导致爆震的发生。当增大所述第二喷射率时使所述第二喷射时间推迟(或者使所述第二喷射时间推后)能够防止发生由所述第二喷射燃料量的增加导致的爆震。

在根据本发明的装置中，当所述内燃机的内燃机负荷增加时，需要增加喷射到燃烧室中的燃料量。但是，如果在所述第一喷射或所述第二喷射中喷射的燃料量增加太多，则烟雾产生量可能增加。在根据本发明的用于内燃机的控制装置中，在所述内燃机的内燃机负荷高于预定负荷的预定工作范围内，所述燃烧控制单元除了所述第一喷射和所述第二喷射之外，还可以在压缩冲程期间的所述第一喷射时间之前的第三喷射时间通过所述燃料喷射阀执行第三喷射，在所述第一喷射与所述第三喷射之间具有预定第二喷射间隔。所述第二喷射间隔被以这样的方式设定：在所述第二喷射开始之后，通过自点火或扩散燃烧而燃烧通过所述第三喷射而喷射的燃料。

在压缩冲程期间的所述第一喷射时间之前的所述第三喷射时间执行所述第三喷射。所述第一喷射时间与所述第三喷射时间之间的间隔是预定第二喷射间隔。所述第二喷射间隔被以这样的方式设定：在所述第二喷射开始之后，通过自点火或扩散燃烧而燃烧通过所述第三喷射而喷射的燃料(以下，其有时将被称为“第三喷射燃料”)。在压缩冲程期间的所述第一喷射时间之前的时段中，燃烧室中的压力相对低。因此，喷射到燃烧室中的燃料易于更广泛地扩散。如果通过由所述点火装置点燃所述第一喷射燃料的预喷雾而产生火焰，则已扩散到燃烧室中远离火焰的位置的第三喷射燃料不易于在通过火焰开始的燃烧中燃烧。因此，如果适当地设定所述第一喷射时间与所述第三喷射时间之间的间隔，则可能不通过由点燃所述第一喷射燃料的预喷雾导致的火焰的传播，而是在所述第二喷射开始之后通过自点火或扩散燃烧，燃烧所述第三喷射燃料的大部分。如果在所述第二喷射开始之后通过自点火或扩散燃烧而燃烧所述第三喷射燃料，则不仅所述第一喷射燃料和所述第二喷射燃料而且所述第三喷射燃料也对内燃机的动力做出贡献。因此，在除了所述第一喷射和所述第二喷射之外还执行所述第三喷射的情况下，能够导致具有高热效率的柴油机燃烧。

因为所述第三喷射时间在所述第一喷射时间之前，所述第三喷射燃料在所述第二喷射时间比所述第一喷射燃料的未燃烧残留物更广泛地扩散到燃烧室中。因此，尽管在所述第二喷射时间所述第三喷射燃料存在于燃烧室中，但与所述第一喷射燃料的未燃烧残留物相比，所述第三喷射燃料不太可能与所述第二喷射燃料重叠。因此，与所述第一喷射燃料和所述第二喷射燃料相比，所述第三喷射燃料不太可能是烟雾的原因。

在内燃机负荷高于所述预定负荷的所述预定工作范围内，在执行所述第三喷射的情况下，与也在所述预定工作范围内，在仅通过所述第一喷射和所述第二喷射而喷射所述内燃机的内燃机负荷所需的燃料量而不执行所述第三喷射的情况相比，能够使所述第一喷射燃料量和所述第二喷射燃料量中的至少一者较小。因此，能够在烟雾减少的情况下导致柴油机燃烧。

在根据本发明的装置中，在所述内燃机的内燃机负荷等于或低于所述预定负荷的工作范围内，所述燃烧控制单元可以执行第一燃料喷射控制，并且在所述预定工作范围内，所述燃烧控制单元可以执行第二燃料喷射控制。在所述第二燃料喷射控制中，对于一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，所述第一喷射率保持恒定而与进气中的EGR率无关，并且对于一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，当进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，使第三喷射燃料量与总燃料喷射量的比率(以下，其有时将被称为“第三喷射率”)较高。换言之，在所述第二燃料喷射控制中，如果一个燃烧循环中的总燃料喷射量相同，则所述第一喷射率保持恒定而与进气中的EGR率无关，并且当EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，使所述第二喷射率较低。

如上所述，在所述第一燃料喷射控制中，能够通过当EGR率高时，与当EGR率低时相比，使所述第二喷射率较低，来防止由于可用于所述第二喷射燃料的燃烧的氧不足产生的烟雾量。在所述预定工作范围内也是这种情况。同样在所述预定工作范围内，如果当所述内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，使所述第二喷射率较低，则燃烧室中的氧量越小，当执行所述第二喷射时形成燃料喷雾的区域中存在的燃料量能够变得越小。因此，能够防止可用于所述第二喷射燃料的燃烧的氧不足。因此，能够减少烟雾产生量。

如上所述，未通过由点燃所述第一喷射燃料的预喷雾产生的火焰的传播而燃烧所述第三喷射燃料的大部分。然而，当执行所述第一喷射燃料的预喷雾的点燃时，由所述点火装置点燃存在于所述点火装置周围的所述第三喷射燃料的一部分。通过当EGR高时，与当所述EGR率低时相比，使所述第三喷射率较高，燃烧室中的惰性气体量越大，存在于所述点火装置周围的所述第三喷射燃料量能够增加越多。因此，由所述点火装置点燃的燃料量增加，与在所述第一燃料喷射控制中增大所述第一喷射率的情况类似。因此，能够防止通过所述点火装置点燃预喷雾的点火性的劣化。因此，能够提高柴油机燃烧的稳定性。

如上所述，EGR率越高，通过所述点火装置点燃预喷雾产生的火焰越不太可能广泛传播。因此，如果当EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，使所述第三喷射率较高，同时如上所述通过所述点火装置点燃的燃料量增加，则未通过由点燃产生的火焰的传播而燃烧但在所述第二喷射时间保持在燃烧室中的所述第三喷射燃料量大量增加。换言之，在所述第二喷射开始之后，大部分所增加的第三喷射燃料经历燃烧。在所述第二喷射时间，与在形成所述第二喷射燃料的喷雾的燃烧室中的区域相比，所述第三喷射燃料已更广泛地扩散，与所述第一喷射燃料的未燃烧残留物一样。因此，即使当EGR率高时，也能够提供通过自点火或扩散燃烧而燃烧所述第三喷射燃料所需的足够氧量。因此，即使当EGR率高时所述第三喷射率增大，烟雾产生量也不可能增加。与所述第一喷射燃料的未燃烧残留物一样，所述第三喷射燃料有助于促进在所述第二喷射开始之后燃料的自点火。因此，当通过针对较高EGR率使所述第三喷射率较高而增加在所述第二喷射开始之后发生的燃烧中燃烧的所述第三喷射燃料量时，促进在所述第二喷射开始之后燃料的自点火。这也有助于提高柴油机燃烧的稳定性。

当进气中的EGR率变低时，燃烧室中的惰性气体量减少，从而促进燃烧室中的燃烧。因此，通过由所述点火装置点燃由所述第一喷射燃料形成的预喷雾产生的火焰的传播而燃烧的第三喷射燃料量增加。因此，在执行所述第二喷射之前在所述第三喷射燃料的燃烧中消耗的氧量增加。因此，当EGR率变低时，即使供应到燃烧室中的氧量增加，也存在这样的可能性：在所述第三喷射燃料的燃烧中消耗的氧量可能增加太多，从而使得难以提供令人满意地燃烧所述第二喷射燃料所需的足够氧量。同样在这种情况下，烟雾产生量增加。因此，当EGR率低时，与当所述EGR率高时相比，使所述第三喷射率较低。因此，燃烧室中的惰性气体量越小，燃烧室中的所述第三喷射燃料量能够变得越小。因此，在燃烧室中的惰性气体量小的情况下，通过由所述点火装置点火导致的火焰的传播而燃烧的燃料量能够变小。因此，在执行所述第二喷射之前在所述第三喷射燃料的燃烧中消耗的氧量能够变小。因此，能够防止当执行所述第二喷射时可用于所述第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾产生量。

根据本发明的用于内燃机的控制装置可以进一步包括第一EGR率控制单元和第二确定单元，所述第一EGR率控制单元基于所述内燃机的内燃机负荷控制进气中的EGR率，所述第二确定单元基于所述内燃机的内燃机负荷确定基准第一喷射燃料量、基准第二喷射燃料量以及基准第三喷射燃料量。所述基准第一喷射燃料量是所述第一喷射燃料量的基准值，所述基准第二喷射燃料量是所述第二喷射燃料量的基准值，并且所述基准第三喷射燃料量是所述第三喷射燃料量的基准值。此外，在根据本发明的控制装置中，当在所述预定工作范围内在用于将所述内燃机的内燃机负荷改变到目标内燃机负荷的过渡工作期间，由所述第一EGR率控制单元减小进气中的EGR率时，所述燃烧控制单元可以通过以下方式执行所述第二燃料喷射控制：在进气中的实际EGR率高于对应于所述目标内燃机负荷的所述目标EGR率的时段中的至少一部分时段内，使所述第一喷射燃料量等于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第一喷射燃料量，使所述第三喷射燃料量大于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第三喷射燃料量，并且使所述第二喷射燃料量小于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第二喷射燃料量。借助该控制，与当进气中的实际EGR率等于对应于所述目标内燃机负荷的所述目标EGR率时相比，当在所述预定工作范围内在所述内燃机的过渡工作期间进气中的实际EGR率高于所述目标EGR率时，使所述第三喷射率较高并且使所述第二喷射率较低。因此，能够减少过渡工作期间的烟雾产生量，并且能够提高柴油机燃烧的稳定性。

在根据本发明的控制装置中，当在所述预定工作范围内在用于将所述内燃机的内燃机负荷改变到所述目标内燃机负荷的过渡工作期间，由所述第一EGR率控制单元增大进气中的EGR率时，所述燃烧控制单元可以通过以下方式执行所述第二燃料喷射控制：在进气中的实际EGR率低于对应于所述目标内燃机负荷的所述目标EGR率的时段中的至少一部分时段内，使所述第一喷射燃料量等于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第一喷射燃料量，使所述第三喷射燃料量小于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第三喷射燃料量，并且使所述第二喷射燃料量大于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第二喷射燃料量。借助该控制，与当进气中的实际EGR率等于对应于所述目标内燃机负荷的所述目标EGR率时相比，当在所述预定工作范围内在所述内燃机的过渡工作期间进气中的实际EGR率低于所述目标EGR率时，使所述第三喷射率较低并且使所述第二喷射率较高。因此，能够减少过渡工作期间的烟雾产生量。

在根据本发明的用于内燃机的控制装置具有所述第二EGR率控制单元的情况下，在所述预定工作范围内，在所述内燃机的内燃机温度等于或低于所述预定温度，并且与当所述内燃机的内燃机温度高于所述预定温度时相比，通过所述第二EGR率控制单元使进气中的EGR率较低的情况下，所述燃烧控制单元可以通过以下方式执行所述第二燃料喷射控制：与当所述内燃机的内燃机温度高于所述预定温度时相比，使所述第二喷射率较高。借助该控制，在所述预定工作范围内，在当所述内燃机的内燃机温度等于或低于所述预定温度时使进气中的EGR率变得较低的情况下，能够减少烟雾产生量。

在根据本发明的控制装置中，当执行所述第二燃料喷射控制时，所述燃烧控制单元可以在所述内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，使所述第三喷射率较高并且使所述第三喷射时间较早。借助该控制，当所述第三喷射率增大时，所述第三喷射燃料不太可能通过由点燃所述第一喷射燃料的预喷雾产生的火焰的传播而燃烧。因此，在进气中的EGR率高的情况下，在所述第二喷射燃料开始之后发生的燃烧中燃烧的所述第三喷射燃料量能够进一步增加。如上所述，在所述第二喷射开始之后发生的燃烧中燃烧的所述第三喷射燃料量的增加促进在所述第二喷射开始之后燃料的自点火。因此，当增大所述第三喷射率时使所述第三喷射时间提前能够进一步提高柴油机燃烧的稳定性。

在根据本发明的控制装置中，当执行所述第二燃料喷射控制时，所述燃烧控制单元可以在所述内燃机的进气中的EGR率低时，与当所述EGR率高时相比，使所述第二喷射率较高并且使所述第二喷射时间较晚。借助该控制，能够在所述预定工作范围内防止发生由所述第二喷射燃料量的增加导致的爆震。

本发明的有益效果

根据本发明，在使用EGR装置的情况下，在使用具有相对高的自点火温度的燃料(例如汽油)执行柴油机燃烧的内燃机中，能够减少烟雾量，并且能够提高柴油机燃烧的稳定性。

附图说明

图1是示出应用本发明的一个实例的内燃机的进气和排气系统的总体配置的示意图；

图2是示出图1中所示的内燃机配置的点火装置的点火模式的示意图；

图3是示出在本发明的实例中执行的基本燃烧控制的示意图；

图4是示出在执行根据本发明的实例的基本燃烧控制的情况下燃烧室中的释热率变化的曲线图；

图5是示出在根据本发明的实例的基本燃烧控制中执行第一喷射的情况下第一喷射燃料量与第一喷射燃料的燃烧效率之间的关系的曲线图；

图6示出在根据本发明的实例的基本燃烧控制中，针对其间第一喷射燃料量与第二喷射燃料量的比率不同的不同模式的燃烧室中的释热率变化；

图7是示出在根据本发明的实例的基本燃烧控制中第一喷射间隔Di1与内燃机的热效率之间的关系的曲线图；

图8示出在根据本发明的实例的基本燃烧控制中，在第二喷射时间Tm固定在压缩冲程的上死点之前的特定时间并且第一喷射时间Tp变化的情况下的烟雾产生量变化和热效率变化；

图9示出在根据本发明的实例的燃烧控制中第一和第二喷射率、进气中的EGR率、以及烟雾产生量之间的关系；

图10是示出根据本发明的实例在用于响应于内燃机的内燃机负荷的减少而减小EGR率的过渡工作期间，内燃机负荷、总燃料喷射量、第一喷射燃料量、第二喷射燃料量、第一喷射时间、第二喷射时间、以及进气中的EGR率的变化的时间图；

图11是示出根据本发明的实例在用于响应于内燃机的内燃机负荷的减少而增大EGR率的过渡工作期间，内燃机负荷、总燃料喷射量、第一喷射燃料量、第二喷射燃料量、第一喷射时间、第二喷射时间、以及进气中的EGR率的变化的时间图；

图12是示出根据本发明的实例1的EGR控制的控制流程的流程图；

图13是示出根据本发明的实例1的燃烧控制的控制流程的流程图；

图14是示出根据本发明的实例1的计算燃烧控制参数的流程的一部分的流程图；

图15是示出根据本发明的实例1的计算燃烧控制参数的流程的另一部分的流程图；

图16示出根据本发明的实例1的用于计算燃烧控制参数的图；

图17示出在本发明的实例中在执行基本燃烧控制的情况与执行高负荷燃烧控制的情况之间的燃烧室中的释热率变化的变化图；

图18示出在根据本发明的实例的高负荷燃烧控制中，相对于第三喷射燃料量Spp变化的内燃机1的热效率变化和烟雾产生量变化；

图19是示出根据本发明的实例2的燃烧控制的控制流程的一部分的流程图；

图20是示出根据本发明的实例2的燃烧控制的控制流程的另一部分的流程图；

图21是示出根据本发明的实例2的计算燃烧控制参数的流程的流程图；

图22示出根据本发明的实例2的用于计算燃烧控制参数的图；

图23是示出根据本发明的实例2的EGR控制的控制流程的流程图；

图24是示出根据本发明的实例3的燃烧控制的控制流程的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图描述本发明的具体实施例。将结合实施例描述的组件的尺寸、材料、形状、相对布置和其它特性并非旨在将本发明的技术范围仅限于此，除非特别说明。

<实例1>

图1是示出应用本发明的内燃机的进气和排气系统的总体配置的示意图。图1中所示的内燃机1是具有多个气缸的四冲程循环、火花点火内燃机(汽油内燃机)。图1仅示出多个气缸中的一个。

在内燃机1的每个气缸2中，以可滑动方式设置活塞3。活塞3通过连杆4与未在图中示出的输出轴(曲柄轴)连接。气缸2的内部与进气端口7和排气端口8连通。进气端口7在气缸2内的开口端通过进气阀9打开/关闭。排气端口8在气缸2内的开口端通过排气阀10打开/关闭。进气阀9和排气阀10分别通过未在图中示出的进气凸轮和排气凸轮驱动以便打开/关闭。

此外，每个气缸2具备用于将燃料喷射到气缸中的燃料喷射阀6。燃料喷射阀6被布置在形成于气缸2中的燃烧室的顶部的中央处。此外，在内燃机1的气缸盖中设置可以点燃通过燃料喷射阀6喷射的燃料的火花塞5。具体地说，燃料喷射阀6具有喷射端口6a，燃料可以通过喷射端口6a沿着16(十六)个方向几乎径向喷射，如图2中所示。以这样的方式布置火花塞5相对于燃料喷射阀6的位置：从喷射端口6a喷射的燃料喷雾中的至少一者经过其中火花塞5能够点火的区域5a，并且能够通过在区域5a中的电极之间产生的火花直接点燃如此通过该区域5a的燃料喷雾。火花塞5位于两个进气阀9之间，以使得它不干扰进气阀9和排气阀10的工作。根据本发明的装置中的点火装置的位置并不限于两个进气阀之间的位置。

如上配置的火花塞5和燃料喷射阀6可以执行喷雾引导燃烧。换言之，以能够直接点燃通过燃料喷射阀6喷射的燃料的方式布置的火花塞5和燃料喷射阀6适合于能够在任何所需时间点燃经过区域5a的被喷射燃料，而与内燃机1的进气阀9的打开时间或活塞3的位置无关。空气引导燃烧和壁引导燃烧也被称为常规燃烧方法，其中通过燃料喷射阀喷射的燃料由火花塞直接点燃。在空气引导燃烧中，通过燃料喷射阀喷射的燃料在进气阀打开的情况下借助流入燃烧室中的空气被携带到火花塞附近，并且被火花塞点燃。在壁引导燃烧中，喷射的燃料利用设置在活塞顶部的空腔的形状被携带到火花塞附近，并且被火花塞点燃。在空气引导燃烧和壁引导燃烧的情况下，难以执行燃料喷射和点火，除非达到用于打开进气阀的预定时间并且确定了预定活塞位置。与空气引导燃烧和壁引导燃烧相比，根据本实例的喷雾引导燃烧允许非常灵活的燃料喷射和点火计时控制。在本实例中，如图2中所示，以这样的方式布置燃料喷射阀6和火花塞5：从喷射端口6a喷射的燃料喷雾中的一者落在火花塞5的电极上。但是，火花塞5的可点火区域并不限于电极之间的区域5a，而是还包括电极周围的区域。因此，不一定需要从喷射端口6a喷射的燃料喷雾落在火花塞5的电极上。换言之，不一定需要火花塞5的定位与喷射端口6a的燃料喷射方向一致(即，在燃料喷雾的中心轴上)。即使在从喷射端口6a喷射的燃料喷雾偏离火花塞5的电极的情况下，也能够导致由火花塞5的电极之间产生的火花开始的喷雾引导燃烧，只要燃料喷雾经过可点火区域即可。因此，在本实例中，需要以这样的方式布置火花塞5相对于燃料喷射阀6的位置：能够导致喷雾引导燃烧。因此，火花塞5可以偏离喷射端口6a的燃料喷射方向(即，燃料喷雾的中心轴)。

返回到图1，进气端口7与进气通路70连通。进气通路70具备节流阀71。在节流阀71上游的进气通路70中设置气流计72。另一方面，排气端口8与排气通路80连通。在排气通路80中设置废气净化催化剂81，其用于净化从内燃机1排出的废气。如将在后面描述的，从内燃机1排出的废气具有稀于理论空燃比的空燃比，并且可以采用选择性催化还原NOx催化剂和过滤器作为废气净化催化剂81，选择性催化还原NOx催化剂能够去除具有这种稀空燃比的废气中的NOx，过滤器能够捕获废气中的微粒物质(PM)。

内燃机1的进气和排气系统具备EGR装置30，其将在排气通路80中流动的废气的一部分作为EGR气体供应到进气通路70中。EGR装置30包括EGR通路31和EGR阀32。EGR通路31的一端在废气净化催化剂81的上游位置处连接到排气通路80，并且EGR通路31的另一端在节流阀71的下游位置处连接到进气通路70。(例如，EGR通路31的一端可以连接到排气歧管，并且EGR通路31的另一端可以连接到进气歧管。)EGR阀32设置在EGR通路31中。EGR阀32通过改变EGR通路31的EGR气体通道的横截面积，控制供应到进气通路70中的EGR气体的流量(EGR气体量)。通过控制EGR气体量，控制流入内燃机1中的进气中的EGR率。进气通路70具备压力传感器73，其布置在EGR通路31的另一端连接到进气通路70的所在位置的下游位置处。压力传感器73可以被布置任何这样的位置处：在该位置处压力传感器73能够在供应EGR气体之后测量进气压力。

电子控制单元(ECU)20附接到内燃机1。ECU 20是控制内燃机1和废气净化装置等的工作状态的单元。ECU 20与气流计72、压力传感器73、曲轴位置传感器21、加速器位置传感器22、以及水温传感器23电连接。这些传感器的测量值被输入到ECU 20。因此，ECU 20能够识别内燃机1的工作状态，例如由气流计72测量的进气量，基于曲柄位置传感器21的测量值计算的内燃机转速，以及基于加速器位置传感器22的测量值计算的内燃机负荷。ECU 20还能够识别由压力传感器73测量的进气的压力。此外，ECU 20能够基于水温传感器23的测量值，识别内燃机1的冷却空气温度或内燃机1的内燃机温度。ECU 20还与燃料喷射阀6、火花塞5、节流阀71以及EGR阀32等电连接。这些组件由ECU 20控制。

<基本燃烧控制>

现在将参考图3描述在具有上述配置的内燃机1中执行的基本燃烧控制。图3(a)示意性地示出按照从图的左侧到右侧的时间序列在内燃机1中执行的燃烧控制中的燃料喷射和点火的过程(参见图3(a)的上部行)以及与燃烧相关的现象，这些现象被认为作为燃料喷射和点火的结果在燃烧室中连续发生(参见图3(a)的下部行)。图3(b)示出包括在图3(a)中所示的燃料喷射的第一喷射和第二喷射与沿着时间线的点火之间的关系。图3中所示的模式仅作为在本实例中执行的基本燃烧控制的示意图给出，并且本发明不应该被认为限于该模式。

在本实例的基本燃烧控制中，在一个燃烧循环中由燃料喷射阀6执行第一喷射和第二喷射。第一喷射是在压缩冲程期间执行的燃料喷射。第二喷射是在第一喷射之后并且在压缩冲程的上死点(TDC)之前的时间开始的燃料喷射。尽管第二喷射在上死点之前的时间开始，但它可以继续经过上死点。如图3(b)中所示，第一喷射的开始时间(以下，其将被简称为“第一喷射时间”)由Tp表示，并且第二喷射的开始时间(以下，其将被简称为“第二喷射时间”)由Tm表示。第一喷射时间与第二喷射时间之间的间隔(Tm-Tp)被定义为第一喷射间隔Di1。第一喷射燃烧被执行为上述喷雾引导燃烧。也就是说，使用火花塞5点燃通过第一喷射而喷射的燃料(以下，其将被称为“第一喷射燃料”)的预喷雾。该点火时间由Ts表示，如图3(b)中所示，并且从第一喷射开始到点火时间的间隔(Ts-Tp)被定义为点火间隔Ds。

在下面，将描述根据本发明的基本燃烧控制的过程。

(1)第一喷射

在基本燃烧控制中，在一个燃烧循环中，首先在压缩冲程期间的第一喷射时间Tp执行第一喷射。相对于第二喷射时间Tm确定第一喷射时间Tp，第二喷射时间Tm将在后面描述。当执行第一喷射时，通过燃料喷射阀6喷射的第一喷射燃料的预喷雾经过燃烧室中的火花塞5的可点火区域5a，如图2中所示。紧接在第一喷射开始之后，第一喷射燃料的预喷雾未在燃烧室中广泛地扩散，而是借助喷射的穿透力在燃烧室中行进，同时使喷射喷嘴前端周围的空气卷入。因此，第一喷射燃料的预喷雾在燃烧室中产生分层空气-燃料混合物。

(2)第一喷射燃料的点火

在从第一喷射时间Tp起预定点火间隔Ds之后的点火时间Ts，通过火花塞5点燃如此分层的第一喷射燃料的预喷雾。如上所述，因为第一喷射燃料分层，所以即使第一喷射燃料量(即，第一喷射燃料的数量)小，火花塞5周围的局部空燃比也处于允许通过该点火来燃烧的水平。通过该点火，导致第一喷射燃料的喷雾引导燃烧。换言之，以这样的方式设定点火间隔Ds：能够导致喷雾引导燃烧。除了由活塞3的压缩效应导致的温度升高之外，由于喷雾引导燃烧的发生而在燃烧室中导致温度升高。但是，通过喷雾引导燃烧而燃烧的燃料仅是第一喷射燃料的一部分，并且第一喷射燃料的大部分在由火花塞5的点火导致的燃烧中未燃烧，而是在点火之后作为“未燃烧残留燃料”保留在燃烧室中。这是因为通过第一喷射燃料形成的分层空气-燃料混合物的空燃比在距离火花塞5的电极间区域相对远的区域中如此高，以致火焰不能在这些区域中传播。但是，未燃烧残留燃料暴露于由燃烧室中的一部分第一喷射燃料的燃烧产生的高温气氛中。因此，期望借助在不导致未燃烧残留燃料被燃烧的条件下的低温氧化，至少一部分未燃烧残留燃料在其性质方面被改良以便具有改善的点火性。但是，应该注意，在本发明的上下文中，第一喷射燃料的未燃烧残留物指这样第一喷射燃料的一部分：其在未燃烧状态下保留在燃烧室中而没有在通过火花塞5的点火导致的燃烧中而燃烧，并且未燃烧残留燃料没有必要处于表现出特定性质的状态。

(3)第二喷射

在从第一喷射时间Tp起经过第一喷射间隔Di1之后并且在压缩冲程的上死点之前的第二喷射时间Tm(换言之，在从火花塞5的点火时间Ts起经过等于Di-Ds的时间之后的时间Tm)，开始通过燃料喷射阀6的第二次喷射。在该内燃机1中，第二喷射燃料自点火并且通过扩散燃烧而燃烧以便对内燃机动力做出贡献，将如后面描述的那样。因此，将第二喷射时间Tm设定为这样时间：几乎最大化通过由内燃机负荷和其它因素确定的第二喷射燃料量的燃烧而获得的内燃机动力。(以下，该喷射时间将被称为“适当喷射时间”)。通过点燃作为点火源的第一喷射燃料的预喷雾而产生的火焰开始第二喷射燃料的燃烧。换言之，以这样的方式设定第一喷射间隔Di1：将第二喷射时间Tm设定为适当喷射时间，并且通过点燃预喷雾而产生的火焰开始第二喷射燃料的燃烧。如果以这种方式设定第二喷射时间Tm和第一喷射间隔Di1，则必须确定第一喷射时间Tp。在第二喷射燃料的燃烧开始之后，燃烧室中的温度进一步升高。因此，第一喷射燃料的未燃烧残留物和第二喷射燃料在升高的温度场中自点火，并且通过扩散燃烧而燃烧。与此相关，在第一喷射燃料的未燃烧残留物的点火性已提高的情况下，预期进一步促进在第二喷射开始之后的燃料的自点火。

如上所述，在根据本实例的基本燃烧控制中，通过第一次喷射、点火、以及第二次喷射导致发生上述系列燃烧。在本说明书中，第一喷射与第二喷射之间的相关性将被称为“第一-第二喷射相关性”，其能够通过点燃第一喷射燃料的预喷雾而产生的火焰开始第二喷射燃料的燃烧，然后能够使第一喷射燃料的未燃烧残留物和第二喷射燃料自点火并且通过扩散燃烧而燃烧。换言之，根据该实施例的基本燃烧控制适合于执行第一喷射以及与第一喷射燃料的点火具有第一-第二喷射相关性的第二喷射。

图4示出在执行根据本实例的基本燃烧控制的情况下燃烧室中的释热率变化。图4示出在内燃机1的内燃机转速为2000rpm的情况下对应于四种不同控制模式L1到L4的释热率变化。在这些控制模式L1到L4下，当第一喷射时间Tp、第一喷射燃料量(即，第一喷射的持续时间)、第二喷射时间Tm、以及点火时间Ts在控制模式之间相同时，第二喷射燃料量(即，第二喷射的持续时间)在控制模式之间变化。具体地说，第二喷射燃料量如L1>L2>L3>L4那样变化。因此，图4示出在建立第一-第二喷射相关性的前提下，由第二喷射燃料量的变化而产生的释热率变化的变化。

在图4中，释热率在由虚线包围的部分Z1中显示第一峰值。该第一峰值指示通过由点燃开始的第一喷射燃料的燃烧而产生的热量(即，通过喷雾引导燃烧产生的热量)。在释热率显示第一峰值的时间，尚未执行第二喷射，并且通过点燃第一喷射燃料和未燃烧残留燃料(其是未通过点燃而燃烧的第一喷射燃料的一部分)存在于燃烧室中。现在，将参考图5讨论第一喷射燃料的未燃烧残留物。图5示出在根据基本燃烧控制执行第一喷射的情况下，针对三个燃烧条件L5到L7的第一喷射燃料量与第一喷射燃料的燃烧效率(以下，其将被称为“第一燃烧效率”)的相关性。具体地说，作为燃烧条件的第一喷射时间Tp和点火时间Ts按照L5、L6和L7的顺序提前，而点火间隔Ds或时间Tp与时间Ts之间的间隔被固定。图5示出在仅执行第一喷射和点火而不执行第二喷射的情况下(即，在仅执行喷雾引导燃烧的情况下)的上述相关性。

第一喷射燃料的第一燃烧效率和未燃烧残留率具有通过下面等式1表示的关系。具体地说，燃烧效率越高，未燃烧残留率越低。

(第一喷射燃料的未燃烧残留率)＝1-(第一喷射燃料的燃烧效率)

(等式1)

参考图5，如果第一喷射时间Tp和点火时间Ts提前(即，第一喷射间隔Di1增大)而第一喷射燃料量固定，则第一喷射燃料的燃烧效率趋于减小，并且因此未燃烧残留率趋于增大。相反，即使第一喷射燃料量改变，也可以通过调整第一喷射时间Tp和点火时间Ts的提前度，保持第一喷射燃料的燃烧效率和未燃烧残留率恒定。如上所述，根据本实例的基本燃烧控制能够通过控制第一喷射燃料量、第一喷射时间Tp、以及点火时间Ts(即，第一喷射间隔Di1)，控制第一喷射燃料的未燃烧残留率，该未燃烧残留率是第一-第二喷射相关性的一个因素。

再次参考图4，在释热率显示第一峰值的时间之后并且在压缩冲程的上死点之前的时间Tm处开始第二喷射。然后，如上所述，第二喷射燃料通过由点燃第一喷射燃料的预喷雾而产生的火焰点燃以便开始燃烧，并且此后与第一喷射燃料的未燃烧残留物一起自点火以便通过扩散燃烧而燃烧。因此，在压缩冲程的上死点之后的时间发生释热率的第二峰值，该第二峰值是最高峰值。在图4中所示的情况下，随着第二喷射燃料量增加(即，随着第二喷射的持续时间增加)，释热率的第二峰值的值增加，并且第二峰值出现的时间变得较晚。这意味着随着第二喷射燃料量增加，第二喷射燃料的燃烧持续时间增加。由此推测，第二喷射燃料和第一喷射燃料的未燃烧残留物经历扩散燃烧或者经历能够被认为基本等效于扩散燃烧的燃烧。

将参考图6描述在根据本实例的基本燃烧控制中发生的燃料的自点火。图6示出针对两种模式L8和L9的燃烧室中的释热率变化，在这两种模式之间，第一喷射燃料量和第二喷射燃料量的比率不同，而在一个燃烧循环中的总喷射量(即，第一喷射燃料量和第二喷射燃料量的和)保持恒定。在图6中所示的情况下，内燃机1的内燃机转速为2000rpm。在模式L9下，第一喷射燃料量的比例大于在模式L8下。换言之，在模式L9下，第一喷射燃料量大于并且因此第一喷射燃料的未燃烧残留物也大于在模式L8下。将如在图6中看到的，在模式L9下，在压缩冲程的上死点之后出现的释热率的第二峰值的值高于在模式L8下。此外，在模式L9下，释热率的第二峰值的下降速率(或者在第二峰值之后图中的曲线斜率)高于在模式L8下。据推测上述事实表明，在第二喷射开始之后，在模式L9下比在模式L8下更加促进通过自点火导致的第一喷射燃料的未燃烧残留物和第二喷射燃料的燃烧(即，通过自点火燃烧的燃料比例更大，并且通过扩散燃烧而燃烧的燃料比例更小)。由此认为，第一喷射燃料的未燃烧残留物有助于促进在第二喷射之后的自点火。本发明的发明者证实，在本实例的基本燃烧控制中，在通过控制第一喷射时间Tp和点火时间Ts以及第一喷射燃料量而增加第一喷射燃料的未燃烧残留物的情况下，也促进在第二喷射之后燃料的自点火。总之，在根据本实例的基本燃烧控制中，通过调整与第一喷射和点火相关的参数以便增大未燃烧残留率，能够促进在第二喷射开始之后燃烧第一喷射燃料的未燃烧残留物和第二喷射燃料中的自点火。

如上所述，在根据本实例的基本燃烧控制中，在由第一喷射导致的喷雾引导燃烧和由火花塞5导致的点火之后，通过进行第二喷射导致发生燃料的自点火和扩散燃烧。因此，通过基本燃烧控制导致的燃烧类似于所谓的柴油机燃烧，或者可以被认为基本等效于柴油机燃烧。因此，允许燃烧室中的空气-燃料混合物的空燃比非常高或稀(在大约20与70之间的范围内)。为了在如此稀的空燃比下导致燃烧，在根据本实例的燃烧控制中，节流阀71的打开程度比在用于汽油内燃机的常规燃烧控制(均匀理论控制)的情况下大。因此，内燃机1中的泵损失能够变得较小。此外，因为通过自点火和扩散燃烧导致对内燃机动力做出贡献的燃烧，所以还能够使内燃机1中的冷却损失比在均匀理论控制的情况下小。因此，根据本实例的基本燃烧控制能够获得高热效率，而通过用于汽油内燃机的常规燃烧控制不能获得这种高热效率。

<第一-第二喷射相关性的描述>

在下面，将具体描述第一喷射燃料量、第二喷射燃料量、以及第一喷射间隔，它们是用于建立上述第一-第二喷射相关性的相关技术因素。

将第二喷射时间设定为几乎最大化内燃机1的内燃机动力的适当喷射时间。因此，通过增加第二喷射燃料量，能够在一定程度上获得内燃机负荷增加而需要的内燃机动力。但是，因为在燃烧室中的压力非常高的压缩冲程的上死点附近的时间执行第二喷射，所以通过燃料喷射阀6喷射的燃料喷雾的穿透力低。换言之，通过第二喷射而喷射的燃料喷雾不 太可能广泛地扩散。为此，如果第二喷射燃料量增加太多，则在第二喷射燃料的喷雾周围存在的氧量或者可用于第二喷射燃料的燃烧的氧量相对于燃料量变得不足，从而可能导致烟雾产生量增加。此外，在根据本实例的基本燃烧控制中，需要在第二喷射之后发生燃料的自点火。如果第二喷射燃料量过大，则存在这样的可能性：可能由于第二喷射燃料的蒸发潜热而使燃烧室中的温度降低，从而使燃烧不稳定。

另一方面，在压缩冲程期间的第一喷射时间Tp执行第一喷射。因此，通过火花塞5点燃的第一喷射燃料的燃烧可以被认为与内燃机1的内燃机动力抵消。但是，在通过点燃导致的第一喷射燃料的预喷雾的燃烧中需要的仅是产生用作第二喷射燃料的燃烧的点火源的火焰。因此，在通过点燃导致的燃烧中燃烧的燃料仅是第一喷射燃料的一部分。因此，与内燃机动力抵消的第一喷射燃料的喷雾引导燃烧的效果较小。未在通过火花塞5的点火导致的燃烧中燃烧的第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射之后的第二喷射燃料一起，在自点火和扩散燃烧中燃烧以对内燃机动力做出贡献。因此，通过增加第一喷射燃料量并且增大其未燃烧残留率，也能够在一定程度上获得内燃机负荷增加而需要的内燃机动力。

如上所述，以这样的方式设定第一喷射间隔Di1(在根据本实例的基本燃烧控制中，其是第一喷射时间与第二喷射时间之间的间隔)：通过点燃第一喷射燃料的预喷雾产生的火焰开始第二喷射燃料的燃烧。此外，考虑整体燃烧的热效率、第一喷射燃料的未燃烧残留物量、以及烟雾产生量，确定第一喷射间隔Di1。

图7示出第一喷射间隔Di1与内燃机1的热效率之间的关系。图7示出在第一喷射间隔Di1变化，而第一喷射燃料量、第二喷射燃料量、以及点火间隔Ds固定的情况下的这种关系。

在本实例中，借助一个燃料喷射阀6执行第一喷射和其后的第二喷射。因为其机械结构，燃料喷射阀通常具有能够在连续执行多次喷射中设定的最小喷射间隔。在图7中，因为燃料喷射阀6的机械限制而不可行的第一喷射间隔的范围(即，Di1低于Di1a的范围)被指示为机械限制范围R1。另一方面，随着第一喷射间隔Di1增大，在更接近通过点燃第一喷射燃料而开始的燃烧过程的结束的时间执行第二喷射。在接近燃烧过程结束的时段中，因为第一喷射燃料的燃烧即将结束，所以难以通过由燃烧第一喷射燃料产生的火焰开始第二喷射燃料的燃烧。为此，如果第一喷射间隔Di1太大，则存在这样的可能性：不可能燃烧第二喷射燃料，从而导致哑火。在图7中，其中极有可能发生哑火的第一喷射间隔Di1的范围(即，Di1高于Di1b的范围)被指示为哑火发生范围R2。哑火发生范围R2的下限(图7中的Di1b)根据第一喷射燃料量而变化。如果第一喷射燃料量增加，则通过点火开始的第一喷射燃料的燃烧的持续时间将持续较长时段。然后，能够以较长第一喷射间隔Di1燃烧第二喷射燃料。

根据以上所述，考虑到热效率，在图7中优选地将第一喷射间隔Di1设定为Di1x，其落入由下限Di1a和上限Di1b限定的范围Rd内，并且内燃机1的热效率在该范围内具有其峰值。

如上所述，在根据本实例的基本燃烧控制中，通过燃烧第一喷射燃料产生的火焰开始第二喷射燃料的燃烧，第二喷射燃料自点火并且与第一喷射燃料的未燃烧残留物一起通过扩散燃烧而燃烧。在第二喷射燃料燃烧的早期阶段，通过燃烧第一喷射燃料产生的火焰和第一喷射燃料的未燃烧残留物不均匀地分布在燃烧室中，并且往往不会促进燃烧室中的第二喷射燃料和空气的混合。因此，如果当执行第二喷射时第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料在燃烧室中重叠，则在重叠区域周围存在的氧量或者可用于重叠区域中的燃料燃烧的氧量相对于燃料量可能不足，并且可能产生烟雾。烟雾的产生表明燃烧没有在良好的条件下进行。因此，烟雾产生量越大，热效率往往越低。为了减少烟雾的产生，需要减少第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料的重叠。但是，如上所述，将第二喷射时间设定为压缩冲程的上死点之前的适当喷射时间，以便提高内燃机1的热效率。因此，为了减少第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料的重叠(这种重叠往往导致烟雾的产生)，优选地调整第一喷射间隔Di1，同时将第二喷射时间设定为适当喷射时间，即优选地调整第一喷射时间。

图8示出针对三种模式(参见图8中图(a))，烟雾产生量与第一喷射时间Tp之间的关系(参见图8中的图(b))以及热效率与第一喷射时间Tp之间的关系(参见图8中的图(c))，在这三种模式中第一喷射燃料量和第二喷射燃料量的比例变化，而第一喷射燃料和第二喷射燃料的总量固定，其中第二喷射时间Tm被固定在压缩冲程的上死点之前的预定时间并且第一喷射时间Tp变化。点火间隔Ds(即，从第一喷射时间Tp到点火时间Ts的时间长度)在所有模式中相同。在各个模式1到3中的第一喷射燃料量与第二喷射燃料量之间的关系如下：

模式1：第一喷射燃料量＝X1，第二喷射燃料量＝Y1，

模式2：第一喷射燃料量＝X2，第二喷射燃料量＝Y2，以及

模式3：第一喷射燃料量＝X3，第二喷射燃料量＝Y3，

其中X1>X2>X3，并且Y1<Y2<Y3。

在图8中的图(b)中，模式1中的烟雾量变化由L11表示，模式2中的烟雾量变化由L12表示，并且模式3中的烟雾量变化由L13表示。在图8中的图(c)中，模式1中的热效率变化由L14表示，模式2中的热效率变化由L15表示，并且模式3中的热效率变化由L16表示。在图8的图(b)、(c)中，模式1中的烟雾和热效率的测量点由圆表示，模式2中的烟雾和热效率的测量点由三角形表示，并且模式3中的烟雾和热效率的测量点由菱形表示。在各个模式中使热效率最高的第一喷射时间Tp时的烟雾和热效率的测量点由实心黑色圆、三角形和菱形表示。

在此，当专注于上述实心黑色测量点时，我们考虑从模式3转变到模式2并且然后转变到模式1。如可以看到的，通过增加第一喷射燃料量并且使第一喷射时间Tp提前，可以在减少或保持烟雾产生量的同时将内燃机1的热效率保持在最高水平附近(参见图8中的图(b))。如果第一喷射燃料量和第二喷射燃料量的总和相同，则增加第一喷射燃料量必然导致第二喷射燃料量的减少。通过在第一喷射燃料量增加时使第一喷射时间Tp提前，可以增加第一喷射燃料的未燃烧残留物(即，可以增大未燃烧残留率)。据认为，这是因为如果第一喷射时间提前，则当燃烧室中的压力较低时执行第一喷射，并且因此，第一喷射燃料的预喷雾的穿透力相对较高以便促进第一喷射燃料在燃烧室中的扩散。因此，因为第一喷射燃料在燃烧室中更广泛地扩散，所以通过点燃产生的火焰所未被传播到的未燃烧残留燃料量增加。因此，在第二喷射开始之后，较大量的未燃烧残留燃料与第二喷射燃料一起经历自点火和扩散燃烧。因此，能够通过增加由第一喷射燃料的未燃烧残留物的燃烧提供的动力，补偿由于第二喷射燃料量的减少而导致的输出动力的减小。此外，第一喷射燃料在燃烧室中的广泛扩散能够减少在第二喷射之后第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料的重叠。因此，还能够减少由于第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料的重叠而产生的烟雾。因此，通过增加第一喷射燃料量并且使第一喷射时间Tp提前，可以在将内燃机1的热效率保持在令人满意的水平的同时减少烟雾产生量。

从图8中的图(c)将理解，如果假设在将第一喷射时间Tp固定为例如在模式3中获得最高热效率的时间Ta的同时，根据模式1到3执行第一喷射，则随着第一喷射燃料量增加，烟雾产生量增加，并且内燃机1的热效率降低。从该事实还将理解，上述控制第一喷射的方式(其中随着第一喷射燃料量增加，使喷射时间Tp提前)在减少烟雾和提高热效率方面是有效的。

<考虑EGR率的燃料喷射控制>

在本实例中，EGR装置30向内燃机1供应EGR气体。供应EGR气体能够减少NOx形成量。但是，进气中的高EGR率可以导致烟雾产生量的增加。将参考图9描述一个燃烧循环中的第一喷射燃料量与总燃料喷射量的比率(第一喷射率)和第二喷射燃料量与总燃料喷射量的比率(第二喷射率)、进气中的EGR率、以及烟雾产生量之间的相互关系。在图9中的图(a)中，线La表示一个燃烧循环中的总燃料喷射量，线Lp1、Lp2表示第一喷射燃料量，并且线Lm1、Lm2表示第二喷射燃料量。在图9中的图(b)中，线Ls1表示在第一喷射率和第二喷射率针对所有EGR率而保持恒定的情况下(如由图9中的图(a)中的线Lp1和Lm1表示)，烟雾产生量相对于EGR率的变化。在图9中的图(b)中，线Ls2表示在第一喷射率和第二喷射率相对于EGR率而变化的情况下(如由图9中的图(a)中的线Lp2和Lm2表示)，烟雾产生量相对于EGR率的变化。图9中的图(c)示出气缸2中的燃烧室中的氧量相对于EGR率的变化。

如从图9中的图(b)中的线Ls1与线Ls2的比较将看到的，如果一个燃烧循环中的总燃料喷射量相同，则在针对进气中的较高EGR率使第一喷射率较高的情况下，烟雾产生量能够比在第一喷射率保持恒定而与EGR率无关的情况下变得更小。下面将描述其原因。

如上所述，因为第二喷射燃料的喷雾的穿透力低，所以第二喷射燃料的喷雾不太可能在燃烧室中广泛地扩散。第二喷射燃料的燃烧消耗存在于第二喷射燃料的喷雾附近的氧。如图9中的图(c)中所示，如果进气的流量相同，则进气中的EGR率越高，燃烧室中的氧量越小。因此，进气中的EGR率越高，当执行第二喷射时存在于第二喷射燃料的喷雾附近的氧量越小。因此，当EGR率高时，难以提供令人满意地燃烧第二喷射燃料需要的足够氧量。这因此导致烟雾产生量增加。另一方面，如果进气的流量相同，则进气中的EGR率越低，燃烧室中的惰性气体量越小。因此，进气中的EGR越低，越促进燃烧室中的燃烧。因此，第一喷射燃料的喷雾引导燃烧中的第一燃烧效率变得较高(换言之，未燃烧残留率变得较低)。这意味着在第二喷射之前的第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量变得较大。因此，当EGR率变得较低时，即使供应到燃烧室中的氧量增加，在第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量也过度增加，以使得当执行第二喷射时，难以提供令人满意地燃烧第二喷射燃料需要的足够氧量。这也导致烟雾产生量增加。

因此，进气中的EGR率越高，第一喷射率变得越高，如由图9中的图(a)中的线Lp2和Lm2表示的那样。换言之，进气中的EGR率越高，第二喷射率变得越低。因此，燃烧室中的氧量越小，当执行第二喷射时形成燃料喷雾的区域中存在的燃料量能够变得越小。因此，能够防止可用于第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾产生量。

如果第一喷射率增大，则第一喷射燃料量增加，并且通过火花塞5点燃的燃料量相应地增加。但是，EGR率越高，燃烧室中的惰性气体量越大，并且通过火花塞5点燃预喷雾产生的火焰越不太可能广泛传播。因此，EGR率越高，第一喷射燃料的未燃烧残留率越高。因此，如果针对较高EGR率增大第一喷射率，同时由于第一喷射燃料量的增加而导致通过火花塞5点燃的燃料量增加，则保持未燃烧的第一喷射燃料量的增加大于通过由点燃产生的火焰的传播而燃烧的第一喷射燃料量的增加。与在第二喷射时间形成第二喷射燃料的喷雾的燃烧室中的区域相比，第一喷射燃料的未燃烧残留物更广泛地扩散。因此，即使当EGR率高时，也可以提供通过自点火或扩散燃烧而燃烧第一喷射燃料的未燃烧残留物需要的足够氧量。因此，即使当EGR率高时第一喷射率增大，烟雾产生量也不可能增加。

EGR率越低，第一喷射率减小得越多。然后，燃烧室中的惰性气体量越小，燃烧室中存在的第一喷射燃料量能够变得越小。因此，在燃烧室中的惰性气体量小的情况下，通过由火花塞5的点火导致的火焰的传播而燃烧的燃料量能够变小。换言之，在执行第二喷射之前在第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量能够变小。因此，能够防止当执行第二喷射时可用于第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾产生量。

当进气中的EGR率增大时，燃烧室中的惰性气体量增加，并且因此火花塞5对第一喷射燃料的预喷雾的点火性劣化。然后，可能不会形成开始第二喷射燃料的燃烧的火焰，并且柴油机燃烧变得不稳定。在针对较高EGR率使第一喷射率变得较高的情况下，燃烧室中的惰性气体量越大，通过火花塞5点燃的燃料量能够变得越大。因此，保持未燃烧的第一喷射燃料量增加，并且有助于通过火花塞5点燃预喷雾而形成火焰的燃料量也增加。因此，即使当由于高EGR率而导致燃烧室中的惰性气体量增加时，也能够通过增大第一喷射率来防止通过火花塞5点燃预喷雾中的点火性的劣化。如上所述，第一喷射燃料的未燃烧残留物有助于促进在第二喷射开始之后燃料的自点火。因此，当通过针对较高EGR率使第一喷射率变得较高而增加第一喷射燃料的未燃烧残留物量时，促进在第二喷射开始之后燃料的自点火。由于上述原因，针对较高EGR率使第一喷射率变得较高能够有利地提高柴油机燃烧的稳定性。

<过渡工作控制>

在内燃机1的过渡工作期间，在某些情况下，响应于内燃机负荷的变化，进气中的EGR率改变。在这些情况下，通过调整EGR阀32的开度，将进气中的EGR率调整到适合于目标内燃机负荷的目标EGR率。具体地说，当通过减少EGR气体量而减小EGR率时，EGR阀32的开度减小。当通过增加EGR气体量而增大EGR率时，EGR阀32的开度增大。但是，在EGR阀32的开度改变为对应于目标EGR率的值之后，进气中的实际EGR率变得等于目标EGR率需要一些时间。换言之，在内燃机1的过渡工作期间，在EGR率相对于燃料喷射量变化的变化中存在响应延迟。

因此，在用于将内燃机1的内燃机负荷改变到目标内燃机负荷的过渡工作期间，在响应延迟时段内，进气中的实际EGR率高于或低于目标EGR率，该响应延迟时段从一个燃烧循环中的总燃料喷射量变得等于对应于目标内燃机负荷的目标总燃料喷射量的时间起到进气中的实际EGR率变得等于目标EGR率的时间。在其间实际EGR率高于或低于目标EGR率的时段中，如果以与在稳态工作期间相同的方式基于内燃机负荷确定第一喷射率和第二喷射率，则第一喷射燃料量和第二喷射燃料量可能不适于实际EGR率，从而可能导致烟雾产生量的增加和/或柴油机燃烧的不稳定性。鉴于此，在本实例中，为了减少烟雾产生量并且实现稳定的柴油机燃烧，当内燃机1处于过渡工作时，将第一喷射率和第二喷射率设定为不同于稳态工作期间的值。

图10和11示出在内燃机1的过渡工作期间，内燃机负荷、一个燃烧循环中的总燃料喷射量、第一喷射量、第二喷射量、第一喷射时间、第二喷射时间、以及进气中的EGR率的变化的时间图。图10示出在随着内燃机1的内燃机负荷的减少而减小EGR率的情况下各个值的变化。图11示出在随着内燃机1的内燃机负荷的增加而增大EGR率的情况下各个值的变化。在图10和11的图(a)中，线Lq表示内燃机1的内燃机负荷随时间的变化。在图10和11的图(b)中，线La表示一个燃烧循环中的总燃料喷射量随时间的变化，线Lp表示第一喷射量随时间的变化，并且线Lm表示第二喷射量随时间的变化。在图10和11的图(c)中，线Ltp表示第一喷射时间随时间的变化，并且线Ltm表示第二喷射时间随时间的变化。在图10和11的图(d)中，线Legr表示进气中的EGR率随时间的变化。

在图10中，内燃机1的内燃机负荷在时间T1处减少到目标内燃机负荷Qet。因此，在时间T1处，一个燃烧循环中的总燃料喷射量减少到对应于目标内燃机负荷Qet的目标总燃料喷射量Sat。此外，在时间T1处，EGR阀32的开度减小以便将EGR率减小到对应于目标内燃机负荷Qet的目标EGR率Regrt。但是，在EGR率的变化中存在响应延迟，如上所述。因此，在图10中实际EGR率减小以便在时间T2处达到目标EGR率Regrt。因此，如图10中的图(d)中所示，在从时间T1到时间T2的改变EGR率的响应延迟时段dT1内，实际EGR率高于目标EGR率Regrt。

基于内燃机1的内燃机负荷确定的第一喷射燃料量和第二喷射燃料量的基准值将分别被称为“基准第一喷射燃料量”和“基准第二喷射燃料量”。在假设内燃机1的工作状态是稳态工作的情况下，即在假设进气中的实际EGR率在适合于内燃机负荷的值处的情况下，确定基准第一喷射燃料量和基准第二喷射燃料量的值。在图10中的图(b)中，对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射燃料量由Spb指示，并且对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射燃料量由Smb指示。

如上所述，在改变EGR率的响应延迟时段dT1或者从时间T1到时间T2的时段内，进气中的实际EGR率高于目标EGR率Regrt。在响应延迟时段dT1内，如果将第一喷射燃料量控制为等于基准第一喷射燃料量Spb并且将第二喷射燃料量控制为等于基准第二喷射燃料量Smb，则第一喷射燃料量对于实际EGR率而言太小，并且第二喷射燃料量对于实际EGR率而言太大。然后，难以保持在形成第二喷射燃料的喷雾的区域中燃烧可用第二喷射燃料需要的足够氧量。因此，烟雾产生量将增加。此外，火花塞5对第一喷射燃料的预喷雾的点火性劣化，并且因此柴油机燃烧变得不稳定。

考虑到上述情况，在本实例中，在改变EGR率的响应延迟时段dT1内，对应于内燃机负荷的第一喷射燃料量和第二喷射燃料量被修正，如图10中的图(b)中所示。具体地说，在改变EGR率的响应延迟时段dT1内，使第一喷射燃料量大于基准第一喷射燃料量Spb，并且使第二喷射燃料量小于基准第二喷射燃料量Smb。换言之，在改变EGR率的响应延迟时段dT1内，在内燃机1的内燃机负荷等于目标内燃机负荷Qet并且进气中的实际EGR率等于目标EGR率Regrt的时间内，使第一喷射率高于并且使第二喷射率低于它们相应的值。借助该控制，能够防止在改变EGR率的响应延迟时段dT1内发生可用于第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾的产生。此外，能够提高在改变EGR率的响应延迟时段dT1内通过火花塞5的第一喷射燃料的预喷雾的点火性。此外，能够增加有助于促进自点火的第一喷射燃料的未燃烧残留物量。因此，能够提高柴油机燃烧的稳定性。

在根据本实例的基本燃烧控制中，以这样的方式基于内燃机1的内燃机负荷确定第一喷射时间和第二喷射时间：将第二喷射时间设定为上述适当喷射时间，并且将第一喷射时间与第二喷射时间之间的间隔设定为等于上述第一喷射间隔。基于内燃机1的内燃机负荷确定的第一喷射时间和第二喷射时间的基准值将被称为“基准第一喷射时间”和“基准第二喷射时间”。在假设内燃机1的工作状态是稳态工作的情况下，即在假设实际EGR率等于对应于内燃机负荷的目标EGR率的情况下，确定基准第一喷射时间和基准第二喷射时间的值。在图10中的图(c)中，对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射时间由Tpb指示，并且对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射时间由Tmb指示。

在本实例中，如图10中的图(c)中所示，在其间修正第一喷射燃料量和第二喷射燃料量的改变EGR率的响应延迟时段dT1内，还修正第一喷射时间和第二喷射时间。具体地说，在其间从基准第一喷射燃料量起增加第一喷射燃料量的改变EGR率的响应延迟时段dT1内，第一喷射时间提前于(或者变得早于)基准第一喷射时间Tpb。在这种情况下，根据第一喷射燃料量比基准第一喷射燃料量Spb的增加量，设定第一喷射时间比基准第一喷射时间Tpb的提前量。在第一喷射时间提前的情况下，通过火花塞5点火的时间(点火时间)也被提前以便保持最佳点火间隔。如上所述，在改变EGR率的响应延迟时段dT1内，进气中的实际EGR率高于目标EGR率Regrt，并且因此第一喷射燃料的未燃烧残留率高。如果根据第一喷射燃料量的增加而提前第一喷射时间，则能够进一步增大第一喷射燃料的未燃烧残留率。具体地说，与在将第一喷射时间设定为基准第一喷射时间Tpb的情况相比，有助于促进在第二喷射开始之后自点火的第一喷射燃料的未燃烧残留率能够被增加更多。因此，能够进一步提高柴油机燃烧的稳定性。

在改变EGR率的响应延迟时段dT1内，根据第一喷射时间的提前，第二喷射时间也提前于(或者变得早于)基准第二喷射时间Tmb。因此，能够维持适当第一喷射间隔Di1。EGR率越高，在第二喷射进行之后发生的燃烧越缓慢。因此，在其间实际EGR率高于目标EGR率的时段中，第二喷射时间提前于基准第二喷射时间Tmb。因此，第二喷射时间保持在适当喷射时间。

在图11中所示的情况下，在时间T3处内燃机1的内燃机负荷增加到目标内燃机负荷Qet。因此，在时间T3处，一个燃烧循环中的总燃料喷射量增加到对应于目标内燃机负荷Qet的目标总燃料喷射量Sat。此外，在时间T3处，EGR阀32的开度增大以便将EGR率增大到对应于目标内燃机负荷Qet的目标EGR率Regrt。但是，在EGR率的变化中存在响应延迟，如上所述。因此，实际EGR率增大以便在图11中的时间T4处达到目标EGR率Regrt。因此，如图11中的图(d)中所示，在从时间T3到时间T4的改变EGR率的响应延迟时段dT2内，进气中的实际EGR率低于目标EGR率Regrt。

在图11中的图(b)中，对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射燃料量由Spb指示，并且对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射燃料量由Smb指示。如上所述，在从时间T3到时间T4的改变EGR率的响应延迟时段dT2内，进气中的实际EGR率低于目标EGR率Regrt。在改变EGR率的响应延迟时段dT2内，如果将第一喷射燃料量控制为等于基准第一喷射燃料量Spb并且将第二喷射燃料量控制为等于基准第二喷射燃料量Smb，则第一喷射燃料量对于实际EGR率而言太大。然后，尽管因为实际EGR率低于目标EGR率Regrt而使供应给燃烧室的氧量增加，但在第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量增加太多。因此，当执行第二喷射时，难以提供令人满意地燃烧第二喷射燃料需要的足够氧量。因此，烟雾产生量将增加。

考虑到上述情况，在本实例中，在改变EGR率的响应延迟时段dT2内，对应于内燃机负荷的第一喷射燃料量和第二喷射燃料量被修正，如图11中的图(b)中所示。具体地说，在改变EGR率的响应延迟时段dT2内，使第一喷射燃料量小于基准第一喷射燃料量Spb，并且使第二喷射燃料量大于基准第二喷射燃料量Smb。换言之，在改变EGR率的响应延迟时段dT2内，在内燃机1的内燃机负荷等于目标内燃机负荷Qet并且进气中的实际EGR率等于目标EGR率Regrt的时段内，使第一喷射率低于并且使第二喷射率高于它们相应的值。借助该控制，在改变EGR率的响应延迟时段dT2内，能够使在第二喷射之前的第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量较小。因此，能够防止在执行第二喷射时发生可用于第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾的产生。

在本实例中，如图11中的图(c)中所示，在其间修正第一喷射燃料量和第二喷射燃料量的改变EGR率的响应延迟时段dT2内，还修正第一喷射时间和第二喷射时间。具体地说，在改变EGR率的响应延迟时段dT2内，第二喷射时间迟于(或者变得晚于)基准第二喷射时间Tmb。在这种情况下，根据第二喷射燃料量比基准第二喷射燃料量Smb的增加量，设定第二喷射时间比基准第二喷射时间Tmb的延迟量。如上所述，在改变EGR率的响应延迟时段dT2内，燃烧室中的惰性气体量相对小，因为进气中的实际EGR率低于目标EGR率Regrt。如果在这种情况下第二喷射燃料量增加，则发生爆震的可能性高。根据第二喷射燃料量的增加使第二喷射时间迟于基准第二喷射时间Tmb能够减小发生爆震的可能性。

在改变EGR率的响应延迟时段dT2内，根据第二喷射时间的延迟，第一喷射时间也迟于(或者变得晚于)基准第一喷射时间Tpb。因此，能够维持适当第一喷射间隔Di1。

<EGR控制流程>

在下面，将参考图12描述根据本实例的EGR控制的控制流程。图12是根据本实例的EGR控制的控制流程的流程图。该控制流程被预先存储在ECU 20中，并且当内燃机1正在工作时，通过执行存储在ECU 20中的控制程序以预定间隔被重复执行。

在该流程中，首先在步骤S101，基于加速器位置传感器22的测量值计算内燃机1的目标内燃机负荷Qet。然后，在步骤S102，基于在步骤S101计算的目标内燃机负荷Qet计算目标EGR率Regrt。在本实例中，预先例如根据实验确定内燃机1的内燃机负荷与进气中的EGR率之间的相互关系，并且将其作为图或函数存储在ECU 20中。在步骤S102，使用该图或函数计算目标EGR率Regrt。然后，在步骤S103，计算与在步骤S102计算的目标EGR率Regrt对应的EGR阀32的目标开度Vegrt。然后，在步骤S104，将EGR阀32的开度控制到在步骤S103计算的目标开度Vegrt。

当在内燃机1的工作状态是稳态工作的情况下根据上述流程执行所述过程时，在步骤S104将EGR阀32的开度保持原样，以便将进气中的EGR率保持在对应于当前内燃机负荷的EGR率。另一方面，在内燃机1的工作状态是过渡工作并且目标EGR率Regrt随着目标内燃机负荷Qet的变化而改变的情况下，在步骤S104改变EGR阀32的开度。如上所述，在EGR阀32的开度改变之后，进气中的实际EGR率需要一些时间才能达到随着目标内燃机负荷Qet的变化而被更新的目标EGR率Regrt。

<燃烧控制流程>

将参考图13到15描述根据本实例的燃烧控制的控制流程。图13是根据本实例的燃烧控制的控制流程的流程图。图14和15是根据本实例的计算在燃烧控制中使用的参数的基准值的流程图，这些基准值包括基准第一喷射燃料量Spb、基准第二喷射燃料量Smb、基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、以及基准点火时间Tsb。这些流程被预先存储在ECU20中，并且当内燃机1正在工作时，通过执行存储在ECU 20中的控制程序以预定间隔被重复执行。这些控制流程与图12中所示的EGR控制的控制流程同时执行。

图16示出根据本实例的用于计算燃烧控制中的负荷适合喷射量(即，适合于内燃机1的内燃机负荷的燃料喷射量)S0、基准第一喷射燃料量Spb、基准第二喷射燃料量Smb、基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、以及基准点火时间Tsb的示例性图。在图16中的上部图(a)中，线L20表示内燃机1的内燃机负荷与负荷适合喷射量S0之间的关系，线L21表示内燃机负荷与基准第一喷射燃料量Spb之间的关系，并且线L22表示内燃机负荷与基准第二喷射燃料量Smb之间的关系。在图16中的图(a)中，M1表示保持未通过由火花塞5的点火产生的火焰的传播而燃烧的第一喷射燃料的未燃烧残留物量。在图16中的图(a)中，S1是与工作范围R3(以下，其将被称为“低负荷范围R3”)和另一个工作范围R4(以下，其将被称为“中负荷范围R4”)之间的边界上的内燃机负荷对应的负荷适合燃料喷射量。以下，该燃料喷射量S1将被称为“第一预定量S1”。在图16中的图(a)中，S2(>S1)是与中范围R4和另一个工作范围R5(以下，其将被称为“高负荷范围R5”)之间的边界上的内燃机负荷对应的负荷适合燃料喷射量。以下，该燃料喷射量S2将被称为“第二预定量S2”。

在图16中的下部图(b)中，线L31表示内燃机1的内燃机负荷与基准第一喷射时间Tpb之间的关系，线L30表示内燃机负荷与基准点火时间Tsb之间的关系，并且线L32表示内燃机负荷与基准第二喷射时间Tmb之间的关系。线L31与线L32之间的距离表示第一喷射间隔Di1，并且线L31与L30之间的距离表示点火间隔Ds。图16中的图(b)的纵轴表示相对于压缩冲程的上死点的曲柄角(BTDC)，其中较大值表示压缩冲程期间的较早时间。

在图13中所示的燃烧控制的控制流程中，首先在步骤S201，基于加速器位置传感器22的测量值计算内燃机1的目标内燃机负荷Qet。然后，在步骤S202，基于在步骤S201计算的目标内燃机负荷Qet计算负荷适合喷射量S0。具体地说，使用由图16中的图(a)中的线L20表示的图，计算对应于目标内燃机负荷Qet的负荷适合喷射量S0。在本实例中，目标内燃机负荷与负荷适合喷射量S0之间的关系记录在控制图中，其中负荷适合喷射量S0随着目标内燃机负荷增加而增加，如由线L20表示的那样。然后，在步骤S203，根据图14和15中所示的流程，计算对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射燃料量Spb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射燃料量Smb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射时间Tpb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射时间Tmb、以及对应于目标内燃机负荷Qet的基准点火时间Tsb。

在图14中所示的流程中，首先在步骤S301，使用由线L32表示的控制图确定对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射时间Tmb。如上所述，为了提高内燃机1的热效率，将基准第二喷射时间Tmb设定为压缩冲程的上死点之前的适当喷射时间。已根据先前针对内燃机负荷的每个值进行的实验测量内燃机1中的适当喷射时间，并且已基于测量结果准备由线L32表示的控制图。随着内燃机负载增加到特定内燃机负载，基准第二喷射时间Tmb逐渐提前。但是，在高负荷范围R5内(即，在负荷适合喷射量S0等于或大于S2的范围内)，提前度保持在上限值。这是因为根据第二喷射燃料量Sm确定第二喷射时间的适当喷射时间，并且在高负荷范围R5内基准第二喷射燃料量Sm被固定到最大基准第二喷射燃料量Smbmax，如后面将描述的那样。

然后，在步骤S302，判定在图13中所示的流程中的步骤S202计算的负荷适合喷射量S0是否等于或小于第一预定量S1，换言之，判定内燃机1的目标内燃机负荷Qet是否在低负荷范围R3内。低负荷范围R3被定义为这样的工作范围：其中燃料喷射量如此小以至于即使响应于内燃机负荷的增加而仅增加第二喷射燃料量，由于第二喷射燃料的蒸发潜热而导致的烟雾量增加的可能性和不稳定燃烧的可能性也较低。如果在步骤S302做出的判定是肯定的，则接下来执行步骤S303的处理。如果在步骤S302做出的判定是否定的，则接下来执行步骤S307的处理。

如果在步骤S302做出的判定是肯定的，换言之，如果负荷适合喷射量S0等于或小于第一预定量S1(即，如果内燃机1的内燃机负荷在低负荷范围R3内)，则在步骤S303，基于由图16中的图(a)中的线L21表示的控制图将基准第一喷射燃料量Spb设定为最小基准第一喷射燃料量Spbmin。最小基准第一喷射燃料量Spbmin是基准第一喷射燃料量的下限值，当执行第二喷射时，基准第一喷射燃料量的下限值能够产生用作开始第二喷射燃料的燃烧的点火源的火焰。如果第一喷射燃料量Sp大，则促进由通过火花塞5的点火导致的燃烧(即，喷雾引导燃烧)，并且因此存在这样的可能性：第一喷射燃料的未燃烧残留率可能变小。将基准第一喷射燃料量Spb设定为最小基准第一喷射燃料量Spbmin能够使未燃烧残留率尽可能高。因此，在低负荷范围R3内，将基准第一喷射燃料量Spb设定为最小基准第一喷射燃料量Spbmin。这使得可以在确保稳定燃烧的同时获得高热效率。如上所述，在低负荷范围R3内，响应于内燃机负荷的增加而仅增加第二喷射燃料量Sm，并且在低负荷范围R3内，基准第一喷射燃料量Spb被固定在最小基准第一喷射燃料量Spbmin，如由图16中的图(a)中的线L21表示的那样。

然后，在步骤S304，使用由图16中的图(b)中的线L31表示的控制图确定基准第一喷射时间Tpb。在该处理步骤中，以这样的方式相对于在步骤S301确定的基准第二喷射时间Tmb确定基准第一喷射时间Tpb：设定适当第一喷射间隔Di1，当第一喷射燃料量是最小基准第一喷射燃料量Spbmin时，通过该第一喷射间隔Di1获得令人满意的热效率。如上所述，在低负荷范围R3内，基准第一喷射燃料量Spb被固定在最小基准第一喷射燃料量Spbmin。因此，在低负荷范围R3内第一喷射间隔Di1也保持恒定。因此，在低负荷范围R3内，当响应于内燃机负荷的变化而改变基准第二喷射时间Tmb时，基准第一喷射时间Tpb也根据基准第二喷射时间Tmb的变化而改变。

然后，在步骤S305，使用由图16中的图(b)中的线L30表示的控制图确定基准点火时间Tsb。如图16中的图(b)中所示，作为基准第一喷射时间Tpb与基准点火时间Tsb之间的间隔的点火间隔Ds保持恒定。因此，在低负荷范围R3内，当根据基准第二喷射时间Tmb的变化而改变基准第一喷射时间Tpb时，基准点火时间Tsb也根据基准第一喷射时间Tpb的变化而改变。

然后，在步骤S306，使用由图16中的图(a)中的线L22表示的控制图确定基准第二喷射燃料量Smb。在低负荷范围R3内，通过下面的等式2表达由线S20表示的负荷适合喷射量S0与基准第二喷射燃料量Smb之间的关系：

Smb＝S0-Spb×α (等式2)

其中α是第一喷射燃料的未燃烧残留率。

如上所述，在根据本实例的基本燃烧控制中，第一喷射燃料的未燃烧残留物自点火并且与第二喷射燃料一起通过扩散燃烧而燃烧以便对内燃机动力做出贡献。因此，在对内燃机动力的贡献方面，第一喷射燃料的一部分或第一喷射燃料的未燃烧残留物能够被认为等效于第二喷射燃料。因此，能够通过预先根据实验确定表示第一喷射燃料的未燃烧残留率的系数α，并且根据考虑该系数α的上面的等式2计算基准第二喷射燃料量Smb，来确定基准第二喷射燃料量Smb的适当值。第一喷射燃料的未燃烧残留率根据点火间隔Ds和第一喷射间隔Di1而改变。因此，基于它们确定系数α的值。在低负荷范围R3内，因为点火间隔Ds和第一喷射间隔Di1都恒定，所以上面的等式2中的系数α也是恒定值。此外，在低负荷范围R3内，由于上述原因基准第一喷射燃料量Spb被固定在最小基准第一喷射燃料量Spbmin，并且因此在上面的等式2中Spb＝Spbmin。在通过火花塞5的点火而燃烧的燃料量(即，通过喷雾引导燃烧而燃烧的燃料量)相对于第一喷射燃料量非常小的情况下，可以在控制过程中将系数α设定为等于1。在这种情况下，以这样的方式执行控制：负荷适合喷射量S0等于目标总燃料喷射量(或对应于目标内燃机负荷Qet的一个燃烧循环中的总燃料喷射量)。

以上述方式确定与低负荷范围R3内的第一喷射、第二喷射、以及点火相关的参数的基准值。当在低负荷范围R3内，内燃机1的工作状态是稳态工作时(换言之，当进气中的实际EGR率等于对应于目标内燃机负荷Qet的目标EGR率时)，如果使用被设定为如上确定的相应基准值的第一喷射燃料量、第二喷射燃料量、第一喷射时间、第二喷射时间、以及点火时间执行燃烧控制，则由图16中的图(a)中的M1表示的第一喷射燃料的未燃烧残留物量在点燃第一喷射燃料的预喷雾之后仍存在。如上所述，在低负荷范围R3内，基准第一喷射燃料量Spb被固定在最小基准第一喷射燃料量Spbmin，并且点火间隔Ds和第一喷射间隔Di1也被固定。因此，第一喷射燃料的未燃烧残留物量基本恒定。

如果在步骤S302做出的判定是否定的，即如果负荷适合喷射量S0大于第一预定量S1，则在步骤S307判定在图13中所示的流程中的步骤S202确定的负荷适合喷射量S0是否等于或小于第二预定量S2，换言之，判定内燃机1的目标内燃机负荷Qet是否在中负荷范围R4内。中负荷范围R4被定义为这样的工作范围：其中如果响应于内燃机负荷的增加而仅增加第二喷射燃料量，则由于第二喷射燃料的蒸发潜热而导致的烟雾量增加的可能性和不稳定燃烧的可能性较高。因此，在中负荷范围R4内，响应于内燃机负荷的增加，不仅第二喷射燃料量而且第一喷射燃料量也增加。第二预定量S2被设定为对应于以下内燃机负荷的燃料喷射量：超过该内燃机负荷，考虑到烟雾产生量和燃烧稳定性，将基准第二喷射燃料量设定为其上限值(最大基准第二喷射燃料量Smbmax)，即以下内燃机负荷：针对该内燃机负荷，能够在适当喷射时间喷射的燃料量达到上限值。如果在步骤S307做出的判定是肯定的，则接下来执行步骤S308的处理。如果在步骤S307做出的判定是否定的，则执行步骤S312的处理。

如果在步骤S307做出的判定是肯定的，换言之，如果负荷适合喷射量S0大于第一预定量S1并且等于或小于第二预定量S2(即，如果内燃机1的内燃机负荷在中负荷范围R4内)，则在步骤S308使用由图16中的图(a)中的线L21表示的控制图确定基准第一喷射燃料量Spb。在该处理步骤中，内燃机1的内燃机负荷越高，基准第一喷射燃料量Spb越高。然后，在步骤S309，使用由图16中的图(b)中的线L31表示的控制图确定基准第一喷射时间Tpb。如果当响应于内燃机1的内燃机负荷的增加而增加基准第一喷射燃料量Spb时，作为基准第一喷射时间Tpb与基准第二喷射时间Tmb之间的间隔的第一喷射间隔Di1被固定，则当使用被设定为基准第一喷射燃料量Spb的第一喷射燃料量执行第一喷射时，基准第一喷射燃料量Spb越大，当执行第二喷射时第一喷射燃料的未燃烧残留物越可能与第二喷射燃料重叠，并且烟雾产生量增加越多。鉴于此，在步骤S309，内燃机1的内燃机负荷越高，基准第一喷射时间Tpb越提前以便增大第一喷射间隔Di1。换言之，在中负荷范围R4内，基准第一喷射时间Tpb的提前度大于基准第二喷射时间Tmb的提前度，并且内燃机负荷越高，基准第一喷射时间Tpb的提前度越大。即使当由于基准第一喷射燃料量Spb的增加而导致第一喷射燃料的未燃烧残留物量增加时，以这种方式控制基准第一喷射时间Tpb也能够减少第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料的重叠。因此，能够减少由于第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料的重叠而产生的烟雾量。此外，尽管第一喷射燃料的未燃烧残留物量随着内燃机负荷的增加而增加，但如上所述未燃烧残留物在第二喷射开始之后发生的燃烧中燃烧以便对内燃机动力做出贡献，并且因此内燃机1的热效率能够保持在高水平。

然后，在步骤S310，使用由图16中的图(b)中的线L30表示的控制图确定基准点火时间Tsb。如图16中的图(b)中所示，也在中负荷范围R4内，作为基准第一喷射时间Tpb与基准点火时间Tsb之间的间隔的点火间隔Ds保持恒定。因此，当基准第一喷射时间Tpb的提前度大于基准第二喷射时间的Tmb的提前度时，基准点火时间Tsb的提前度与基准第一喷射时间Tpb的提前度基本相同。

然后，在步骤S311，使用由图16中的图(a)中的线L22表示的控制图确定基准第二喷射燃料量Smb。也在中负荷范围R4内，与在低负荷范围R3内一样，通过上面的等式2表达负荷调整喷射量S0与基准第二喷射燃料量Smb之间由线L22表示的关系。因此，能够考虑根据本实例的基本燃烧控制的特性确定基准第二喷射燃料量Smb，与在步骤S306的处理中一样。如上所述，在中负荷范围R4内，响应于内燃机负荷的增加而增加基准第一喷射燃料量Spb。因此，中负荷范围R4内基准第二喷射燃料量Smb的增加率(其是基准第二喷射燃料量Smb的增加与内燃机负荷的增加的比率)小于低负荷范围R3内基准第二喷射燃料量Smb的增加率，在低负荷范围R3内基准第一喷射燃料量Spb被固定。因此，可以减少由于第二喷射燃料量的增加而导致的烟雾增加以及由于第二喷射燃料的蒸发潜热的增加而导致的哑火发生。

以上述方式确定与中负荷范围R4内的第一喷射、第二喷射、以及点火相关的参数的基准值。当在中负荷范围R4内，内燃机1的工作状态是稳态工作时(换言之，当进气中的实际EGR率等于对应于目标内燃机负荷Qet的目标EGR率时)，如果使用被设定为如上确定的相应基准值的第一喷射燃料量、第二喷射燃料量、第一喷射时间、第二喷射时间、以及点火时间执行燃烧控制，则由图16中的图(a)中的M1表示的第一喷射燃料的未燃烧残留物量在点燃第一喷射燃料的预喷雾之后仍存在。如上所述，在中负荷范围R4内，响应于内燃机负荷的增加而增加基准第一喷射燃料量Spb，并且基准第一燃料喷射时间Tpb和基准点火时间Tsb被提前而点火间隔Ds保持恒定。因此，第一喷射燃料的未燃烧残留物量随着内燃机负荷的增加而增加。

如果在步骤S307做出的判定是否定的，换言之，如果负荷适合喷射量S0大于第二预定值S2，则内燃机1的内燃机负荷在高负荷范围R5内。如上所述，第二预定量S2被设定为对应于以下内燃机负荷的燃料喷射量：超过该内燃机负荷，考虑到烟雾产生量和燃烧稳定性，将基准第二喷射燃料量Smb设定为其上限值。因此，高负荷范围R5被设定为这样的工作范围：其中响应于内燃机负荷的增加而仅增加基准第一喷射燃料量Spb。

如果在步骤S307做出的判定是否定的，则在步骤S312，将基准第二喷射燃料量Smb设定为最大基准第二喷射燃料量Smbmax。最大基准第二喷射燃料量Smbmax是这样的最大基准第二喷射燃料量：通过它能够将烟雾产生量保持在可允许范围内并且能够确保稳定燃烧(即，能够防止发生由于第二喷射燃料的蒸发潜热而导致的哑火)。如由图16中的图(a)中的线L22所示，在高负荷范围R5内，基准第二喷射燃料量Smb被固定在最大基准第二喷射燃料量Smbmax。

然后，在步骤S313，使用由图16中的图(a)中的线L21表示的控制图确定基准第一喷射燃料量Spb。在高负荷范围R5内，通过下面的等式3表达负荷适合喷射量S0与基准第一喷射燃料量Spb之间由线L21表示的关系：

Spb＝(S0-Smb)/α (等式3)，

其中α是第一喷射燃料的未燃烧残留率，与等式2中一样。

根据上面的等式3，能够考虑根据本实例的基本燃烧控制的特性确定基准第一喷射燃料量Spb。在高负荷范围R5内，由于上述原因，基准第二喷射燃料量Smb被固定在最大基准第二喷射燃料量Smbmax，并且因此在上面的等式3中Smb＝Smbmax。此外，在高负荷范围R5内，因为基准第二喷射燃料量Smb被固定在最大基准第二喷射燃料量Smbmax，所以基准第一喷射燃料量Spb的增加率(即，基准第一喷射燃料量Spb的增加与内燃机负荷的增加的比率)高于中负荷范围R4内基准第一喷射燃料量Spb的增加率，在中负荷范围R4内响应于内燃机负荷的增加也增加第二喷射燃料量Smb。

然后，在步骤S314，使用由图16中的图(b)中的线L31表示的控制图确定基准第一喷射时间Tpb。在高负荷范围R5内，因为基准第二喷射燃料量Smb被固定在最大基准第二喷射燃料量Smbmax，所以在步骤S302确定的基准第二喷射时间Tmb也被固定。另一方面，如上所述，高负荷范围R5内基准第一喷射燃料量Spb的增加率大于中负荷范围R4内基准第一喷射燃料量Spb的增加率。因此，在高负荷范围R5内，需要使第一喷射间隔Di1长于中负荷范围R4内的第一喷射间隔Di1，以便当执行第二喷射时减少第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料的重叠，并且还需要使第一喷射间隔Di1的增加率(其是第一喷射间隔Di1的增加与内燃机负荷的增加的比率)高于中负荷范围R4内第一喷射间隔Di1的增加率。因此，在步骤S314，以这样的方式提前基准第一喷射时间Tpb：内燃机1的内燃机负荷越高，使第一喷射间隔Di1越长。然后，基准第一喷射时间Tpb的提前率(其是基准第一喷射时间Tpb的提前度与内燃机负荷的增加的比率)高于中负荷范围R4内基准第一喷射时间Tpb的提前率。通过以这种方式控制基准第一喷射时间Tpb，响应于内燃机负荷的增加而仅增加第一喷射燃料量，并且即使第一喷射燃料的未燃烧残留物增加，也能够减少第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料的重叠。因此，能够减少由于第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料的重叠而产生的烟雾量。此外，尽管第一喷射燃料的未燃烧残留物随着内燃机负荷增加而增加，内燃机1的热效率也能够保持在高水平，因为未燃烧残留物在第二喷射开始之后发生的燃烧中燃烧以便对内燃机动力做出贡献。

然后，在步骤S315，使用由图16中的图(b)中的线L30表示的控制图确定基准点火时间Tsb。也在高负荷范围R5内，作为基准第一喷射时间Tpb与基准点火时间Tsb之间的间隔的点火间隔Ds保持恒定，如图16中的图(b)中所示。因此，当响应于内燃机负荷的增加而使基准第一喷射时间Tpb提前时，基准点火时间Tsb也提前，其提前度与基准第一喷射时间Tpb基本相同，与在中负荷范围R4内一样。

以上述方式确定与高负荷范围R5内的第一喷射、第二喷射、以及点火相关的参数的基准值。当在高负荷范围R5内，内燃机1的工作状态是稳态工作时(换言之，当进气中的实际EGR率等于对应于目标内燃机负荷Qet的目标EGR率时)，如果使用被设定为如上确定的相应基准值的第一喷射燃料量、第二喷射燃料量、第一喷射时间、第二喷射时间、以及点火时间执行燃烧控制，则由图16中的图(a)中的M1表示的第一喷射燃料的未燃烧残留物量在点燃第一喷射燃料的预喷雾之后仍存在。如上所述，在高负荷范围R5内，随着内燃机负荷增加，基准第一喷射燃料量Spb增加，并且基准第一喷射时间Tpb和基准点火时间Tsb被提前而点火间隔Ds保持恒定。因此，如上所述，随着内燃机负荷增加，第一喷射燃料的未燃烧残留物增加。此外，在高负荷范围R5内，基准第一喷射燃料量Spb的增加率和基准第一喷射时间Tpb的提前率(或第一喷射间隔Di1的增加率)高于中负荷范围R4。因此，第一喷射燃料的未燃烧残留物相对于内燃机负荷增加的增加率高于中负荷范围R4。因此，可以仅通过增加第一喷射燃料量，获得内燃机负荷的增加而需要的内燃机动力。

再次参考图13中所示的流程，在步骤S203计算对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射燃料量Spb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射燃料量Smb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射时间Tpb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射时间Tmb、以及对应于目标内燃机负荷Qet的基准点火时间Tsb之后，在步骤S204计算向内燃机1供应的进气中的实际EGR率Regr。基于通过气流计72测量的进气量和通过压力传感器73测量的进气压力计算EGR率Regr。在本实例中，在通过EGR通路31供应EGR气体之后，压力传感器73测量进气的压力。因此，由压力传感器73测量的值与进气量和EGR气体量之和相关联。因此，能够从由气流计72测量的进气量和由压力传感器73测量的进气压力，计算进气中的实际EGR率Regr。在本实例中，预先例如根据实验确定由气流计72测量的进气量、由压力传感器73测量的进气压力、以及EGR率之间的关系，并且将其作为图或函数存储在ECU 20中。在步骤S204，使用该图或函数计算EGR率Regr。

然后，在步骤S205，判定在步骤S204计算的EGR率Regr是否基本等于对应于目标内燃机负荷Qet的目标EGR率Regrt。可以以与图12中所示的流程中的步骤S102的处理相同的方式计算目标EGR率Regrt。当执行图12中所示的流程时，可以将在步骤S102计算的目标EGR率Regrt的值保存到ECU 20，并且当执行步骤S204的处理时，可以取回保存在ECU 20中的目标EGR率Regrt的值。

当内燃机1的工作状态是稳态工作时，进气中的实际EGR率基本等于目标EGR率Regrt。在这种情况下，在步骤S205做出肯定判定。另一方面，当内燃机1的工作状态是过渡工作时，在改变EGR率的响应延迟时段(例如图10中从T1到T2的时段和图11中从T3到T4的时段)内进气中的实际EGR率Regr不同于目标EGR率Regrt。在这种情况下，在步骤S205做出否定判定。在步骤S205，如果在步骤S204计算的EGR率Regr与目标EGR率Regrt之间的差在预定范围内，则可以判定进气中的实际EGR率Regr基本等于目标EGR率Regrt。

如果在步骤S205做出的判定是肯定的，则在步骤S206，将燃烧控制参数设定为在步骤S203计算的基准值。具体地说，将第一喷射燃料量Sp、第二喷射燃料量Sm、第一喷射时间Tp、第二喷射时间Tm、以及点火时间Ts分别设定为在步骤S203计算的基准第一喷射燃料量Spb、基准第二喷射燃料量Smb、基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、以及基准点火时间Tsb。然后，在步骤S207，根据在步骤S206设定的第一喷射燃料量Sp、第二喷射燃料量Sm、第一喷射时间Tp、第二喷射时间Tm、以及点火时间Ts执行通过燃料喷射阀6的第一喷射和第二喷射以及通过火花塞5的点火。

另一方面，如果在步骤S205做出的判定是否定的，则在步骤S208，计算系数c1，其用于计算修正后的第一喷射燃料量Spa1、修正后的第一喷射时间Tpa1、以及修正后的点火时间Tsa1。基于在步骤S204计算的进气中的实际EGR率Regr和目标EGR率Regrt，通过下面的等式4计算系数c1：

c1＝Regr/Regrt (等式4)。

然后，在步骤S209，使用在步骤S208计算的系数c1，通过下面的等式5到7计算修正后的第一喷射燃料量Spa1、修正后的第一喷射时间Tpa1、以及修正后的点火时间Tsa1：

Spa1＝Spb×c1 (等式5)，

Tpa1＝Tpb×c1 (等式6)，

以及

Tsa1＝Tsb×c1 (等式7)。

然后，在步骤S210，通过下面的等式8和9计算修正后的第二喷射燃料量Sma1和修正后的第二喷射时间Tma1：

Sma1＝Sat-Spa1 (等式8)，

其中Sat是目标总燃料喷射量(Sat＝Spb+Smb)，以及

Tma1＝Tmb×(Smb/Sma1) (等式9)。

根据上面的等式5到9，当进气中的实际EGR率Regr高于目标EGR率Regrt时，即在其中响应于内燃机负荷的变化而减小EGR率的过渡工作期间改变EGR率的响应延迟时段内(例如，在图10中的响应延迟时段dT1内)，修正后的第一喷射燃料量Spa1大于基准第一喷射燃料量Spb，并且修正后的第二喷射燃料量Sma1小于基准第二喷射燃料量Smb。此外，修正后的第一喷射时间Tpa1、修正后的点火时间Tsa1、以及修正后的第二喷射时间Tma1大于相应基准值。(换言之，修正后的第一喷射时间Tpa1早于基准第一喷射时间Tpb，修正后的点火时间Tsa1早于基准点火时间Tsb，并且修正后的第二喷射时间Tma1早于基准第二喷射时间Tmb。)根据上面的公式5到9，当进气中的实际EGR率Regr低于目标EGR率Regrt时，即在其中响应于内燃机负荷的变化而增大EGR率的过渡工作期间改变EGR率的响应延迟时段内(例如，在图11中的响应延迟时段dT2内)，修正后的第一喷射燃料量Spa1小于基准第一喷射燃料量Spb，并且修正后的第二喷射燃料量Sma1大于基准第二喷射燃料量Smb。此外，修正后的第一喷射时间Tpa1、修正后的点火时间Tsa1、以及修正后的第二喷射时间Tma1小于相应基准值。(换言之，修正后的第一喷射时间Tpa1晚于基准第一喷射时间Tpb，修正后的点火时间Tsa1晚于基准点火时间Tsb，并且修正后的第二喷射时间Tma1晚于基准第二喷射时间Tmb。)

在本实例中用于计算燃烧控制参数的修正值的等式并不限于上面的等式4到9。在使用其它修正系数和等式的情况下，在进气中的实际EGR率Regr高于目标EGR率Regrt的情况下以及在实际EGR率Regr低于目标EGR率Regrt的情况下，参数的基准值与修正值之间的上述关系也适用。

然后，在步骤S211，将燃烧控制参数设定为在步骤S209和S210计算的修正值。具体地说，将第一喷射燃料量Sp、第二喷射燃料量Sm、第一喷射时间Tp、第二喷射时间Tm、以及点火时间Ts分别设定为修正后的第一喷射燃料量Spa1、修正后的第二喷射燃料量Sma1、修正后的第一喷射时间Tpa1、修正后的第二喷射时间Tma1、以及修正后的点火时间Tsa1。然后，在步骤S207，根据在步骤S211设定的第一喷射燃料量Sp、第二喷射燃料量Sm、第一喷射时间Tp、第二喷射时间Tm、以及点火时间Ts执行通过燃料喷射阀6的第一喷射和第二喷射以及通过火花塞5的点火。

根据上述控制流程，当目标内燃机负荷Qet在低负荷范围R3内时，将基准第一喷射燃料量Spb设定为最小基准第一喷射燃料量Spmin。如果当目标内燃机负荷Qet在低负荷范围R3内时进气中的实际EGR率Regr变得低于目标EGR率Regrt，则修正后的第一喷射燃料量Spa1变得小于基准第一喷射燃料量Spb。因此，第一喷射燃料量Sp变得小于最小基准第一喷射燃料量Spbmin。当执行第二喷射时能够产生用作开始第二喷射燃料的燃烧的点火源的火焰的第一喷射燃料量的最小值根据进气中的EGR率而变化。如前所述，随着EGR率减小，燃烧室中的惰性气体量减少以便促进燃烧。因此，EGR率的减小导致当执行第二喷射时能够产生用作开始第二喷射燃料的燃烧的点火源的火焰的第一喷射燃料量的最小值的减小。因此，如果当目标内燃机负荷Qet在低负荷范围R3内时实际EGR率Regr变得低于目标EGR率Regrt，则即使第一喷射燃料量Sp变得小于最小基准第一喷射燃料量Spmin，也能够产生用作开始第二喷射燃料的燃烧的点火源的火焰。

根据上述控制流程，当目标内燃机负荷Qet在高负荷范围R5内时，将基准第二喷射燃料量Smb设定为最大基准第二喷射燃料量Smbmax。如果当目标内燃机负荷Qet在高负荷范围R5内时进气中的实际EGR率Regr变得低于目标EGR率Regrt，则修正后的第二喷射燃料量Sma1变得大于基准第二喷射燃料量Smb。因此，第二喷射燃料量Sm变得大于最大基准第二喷射燃料量Smbmax。第二喷射燃料量的最大值(通过它能够确保烟雾产生量在可允许范围内并且能够确保稳定燃烧)根据进气中的EGR率而变化。如前所述，随着EGR率减小，燃烧室中的惰性气体量减少，并且因此第二喷射燃料量的最大值(通过它能够确保烟雾产生量在可允许范围内并且能够确保稳定燃烧)增加。因此，如果当目标内燃机负荷Qet在高负荷范围R5内时进气中的实际EGR率Regr变得低于目标EGR率Regrt，则即使第二喷射燃料量Sm变得大于最大基准第二喷射燃料量Smbmax，也能够将烟雾产生量保持在可允许范围内并且能够确保稳定燃烧。

在上述控制流程中，通过计算确定进气中的实际EGR率，并且如果通过计算确定的EGR率不同于目标EGR率，则修正燃烧控制参数。备选地，当通过图12中所示的EGR控制改变EGR阀32的开度时，可以在从改变EGR阀32的开度的时间起的预定时段(其被认为是改变EGR率的响应延迟时段)内修正控制燃烧的参数。在这种情况下，预先例如根据实验确定预定时段的持续时间，并且将其值存储在ECU 20中。不一定需要在改变EGR率的整个响应延迟时段内修正燃烧控制参数。在改变EGR率的部分响应延迟时段中修正燃烧控制参数的情况下，在该部分时段中，能够减少烟雾的产生并且能够提高柴油机燃烧的稳定性。

在上述控制中，根据等式4到9计算燃烧控制参数的修正值。备选地，可以通过其它方法确定对应于进气中的实际EGR率的燃烧控制参数的值。例如，可以准备多个图并且将它们存储在ECU 20中，这些图分别对应于不同EGR率并且表示内燃机1的内燃机负荷与燃烧控制参数之间的关系。在这种情况下，基于进气中的实际EGR率选择一个图，并且使用该图计算燃烧控制参数的值。

在本实例中，图16中所示的关系仅是内燃机1的内燃机负荷与燃烧控制参数的基准值之间的示例性关系，并且它们之间的关系不限于图16中所示的那些关系。例如，在低负荷范围R3内，可以响应于内燃机负荷的增加而增加基准第一喷射燃料量Spb。此外，在高负荷范围R5内，可以在考虑烟雾产生量和燃烧稳定性确定的可允许范围内，响应于内燃机负荷的增加而增加基准第二喷射燃料量Smb。

<实例2>

在本实例中，等效于图16中所示的低负荷范围R3、中负荷范围R4和高负荷范围R5的工作范围将被称为低负荷范围R3、第一中负荷范围R4、以及第二中负荷范围R5。也在本实例中，在低负荷范围R3、第一中负荷范围R4、以及第二中负荷范围R5内执行与实例1中相同的基本燃烧控制和过渡工作控制。在本实例中，内燃机负荷高于第二中负荷范围的工作范围将被称为高负荷范围，其中执行高负荷燃烧控制。在下面，将描述根据本实例的高负荷燃烧控制。

<高负荷燃烧控制>

在内燃机1中，当内燃机负荷增加时，需要增加喷射到燃烧室中的燃料量。但是，如上所述，如果第二喷射燃料量增加太多，则存在这样的可能性：由于第二喷射燃料的蒸发潜热而使烟雾量可能增加和/或燃烧室中的温度可能降低，从而使燃烧不稳定。如上所述，当第一喷射燃料量增加时，可以通过使第一喷射时间提前，即通过相应地增大第一喷射间隔Di1，减少烟雾产生量。但是，第一喷射间隔Di1具有如图7中所示的上限(图7中的Di1b)，因为需要通过点燃第一喷射燃料产生的火焰用作第二喷射燃料的燃烧的点火源。如果第一喷射燃料量进一步增加而第一喷射间隔Di1保持在上述上限，则当执行第二喷射时，第一喷射燃料的未燃烧残留物与第二喷射燃料易于重叠。因此，如果第一喷射燃料量增加太多，则存在这样的可能性：烟雾产生量可能增加。鉴于此，在根据本实例的内燃机1中，在需要在一个燃烧循环中喷射到燃烧室中的燃料量相对大的高负荷范围内，执行高负荷燃烧控制。在高负荷燃烧控制中，除了在上述基本燃烧控制中执行的第一燃料喷射和第二燃料喷射之外，还执行通过燃料喷射阀6的第三喷射。

在压缩冲程期间的第一喷射时间之前的第三喷射时间执行第三喷射，在第三喷射时间与第一喷射时间之间具有第二喷射间隔Di2。以这样的方式设定第二喷射间隔Di2：在第二喷射开始之后，通过自点火或扩散燃烧而燃烧通过第三喷射被喷射的燃料(以下，其将被称为第三喷射燃料)。

图17示出在执行基本燃烧控制的情况下以及在执行高负荷燃烧控制的情况下燃烧室中的释热率变化。图17中的图(a)示出何时在相应燃烧控制中执行燃料喷射和点火。在图17中的图(b)中，曲线L17表示在执行基本燃烧控制的情况下的释热率变化，并且曲线L18表示在执行高负荷燃烧控制的情况下的释热率变化。在图17中所示的情况下，一个燃烧循环中的总燃料喷射量在两个燃烧控制之间相同。因此，高负荷燃烧控制中的第二喷射燃料量比在基本燃烧控制中小。在高负荷燃烧控制中，通过第三喷射而喷射等于第二喷射燃料量与基本燃烧控制情况下的燃料量之差的燃料量。在图17中所示的情况下，内燃机1的内燃机转速为2000rpm。

因为第三喷射时间Tpp在压缩冲程期间的第一喷射时间Tp之前，所以在第三喷射时间Tpp燃烧室中的压力低于在第一喷射时间Tp的压力。因此，第三喷射燃料的喷雾的穿透力相对高，并且因此第三喷射燃料往往比第一喷射燃料更广泛地在燃烧室中扩散。因此，如果适当地设定第二喷射间隔Di2，则可以防止第三喷射燃料的大部分通过由点燃第一喷射燃料的预喷雾产生的火焰而燃烧，并且能够使其在第二喷射开始之后通过自点火或扩散燃烧而燃烧。在图17中的图(b)中，由线L18表示的释热率的第一峰值(其是由于点燃第一喷射燃料的预喷雾导致的燃烧而引起的释热率的峰值)在其发生时间和大小方面与由线L17表示的释热率的第一峰值基本相同。由此推测，第三喷射燃料未在点燃第一喷射燃料的预喷雾时燃烧。

据认为，在第二喷射开始之后通过自点火或扩散燃烧而燃烧的第三喷射燃料的作用与燃烧中第一喷射燃料的未燃烧残留物相同。在图17中的图(b)中，由线L18表示的释热率的第二峰值(其是在压缩冲程的上死点之后出现的释热率的最高峰值)高于由线L17表示的释热率的第二峰值。此外，在线L18中，释热率的第二峰值的下降速率(即，在第二峰值之后图的斜率)比在线L17中高。也由此推测，第三喷射燃料有助于促进在第二喷射开始之后燃料的自点火，与第一喷射燃料的未燃烧残留物一样。

因为第三喷射时间在第一喷射时间之前，所以当执行第二喷射时第三喷射燃料比第一喷射燃料的未燃烧残留物更广泛地在燃烧室中扩散。因此，尽管当执行第二喷射时第三喷射燃料存在于燃烧室中，但与第一喷射燃料的未燃烧残留物相比，第三喷射燃料不太可能与第二喷射燃料重叠。因此，与第一喷射燃料和第二喷射燃料相比，第三喷射燃料不太可能是烟雾的原因。

在执行第三喷射的情况下，与在仅通过第一喷射和第二喷射而喷射内燃机1的内燃机负荷需要的燃料量的情况下相比，能够使第一喷射燃料量和第二喷射燃料量中的至少一者较小。因此，执行第三喷射能够减少源自第一喷射燃料或第二喷射燃料的烟雾量。图18示出在第三喷射燃料量变化而一个燃烧循环中所有喷射的总燃料喷射量固定的情况下，高负荷燃烧控制中的内燃机1的热效率与第三喷射燃料量之间的关系(图18中的图(a))以及烟雾产生量与第三喷射燃料量之间的关系(图18中的图(b))。在图18中所示的情况下，第三喷射燃料量的增加被第二喷射燃料量的减少抵消，并且第一喷射燃料量固定。如图18中的图(a)中所示，即使当在高负荷燃烧控制中增加第三喷射燃料量时，内燃机1的热效率也几乎保持恒定。这也表明在第二喷射开始之后发生的燃烧中燃烧第三喷射燃料的大部分。如图18中的图(b)中所示，随着在高负荷燃烧控制中第三喷射燃料量增加，烟雾产生量减少。这也表明第三喷射燃料不太可能是烟雾的原因。

因此，在根据本实例的内燃机1中，在总燃料喷射量相对大的高负荷工作状态中执行如上所述的高负荷燃烧控制，由此能够导致发生柴油燃烧，并且与也在高负荷工作状态中的基本燃烧控制相比减少了烟雾。

<考虑EGR率的燃料喷射控制>

也在本实例中，EGR装置30向内燃机1供应EGR气体。也在本实例中，根据图12中所示的控制流程执行EGR控制，如在实例1中。在下面，将描述本实例中的考虑进气中的EGR率的燃料喷射控制。

如上所述，认为第三喷射燃料的作用与燃烧中的第一喷射燃料的未燃烧残留物相同。因此，在高负荷燃烧控制中，第一喷射率保持恒定，而与进气中的EGR率无关。此外，为了减少烟雾产生量并且提高柴油燃烧的稳定性，根据进气中的EGR率控制第三喷射燃料与一个燃烧循环中的总燃料喷射量的比率(第三喷射率)。具体地说，如果一个循环中的总燃料喷射量相同，则第一喷射率保持恒定而与进气中的EGR率无关，并且当进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，使第三喷射率较高。换言之，如果一个燃烧循环中的总燃料喷射量相同，则第一喷射率保持恒定而与进气中的EGR率无关，并且当内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，使第二喷射率较低。

如上所述，EGR率越高，第二喷射率变得越低。这能够减少由于可用于第二喷射燃料的燃烧的氧不足而产生的烟雾量。如前所述，EGR率越高，燃烧室中的惰性气体量越大，并且因此通过火花塞5点燃预喷雾而产生的火焰不太可能更广泛地传播。因此，如果针对较高EGR率使第三喷射率变得较高，则未通过由火花塞5点燃预喷雾产生的火焰的传播而燃烧但在第二喷射开始之后发生的燃烧中燃烧的第三喷射燃料量增加。在第二喷射时间，与第一喷射燃料的未燃烧残留物一样，与在燃烧室中形成第二喷射燃料的喷雾的区域相比，第三喷射燃料更广泛地扩散。因此，即使当EGR率高时，也可提供通过自点火或扩散燃烧而燃烧第三喷射燃料需要的足够氧量。因此，即使当EGR率高时增大第三喷射率，烟雾产生量也不太可能增加。

当进气中的EGR率变低时，燃烧室中的惰性气体量减少以便促进燃烧室中的燃烧。因此，通过由火花塞5点燃第一喷射燃料的预喷雾产生的火焰的传播而燃烧的第三喷射燃料量增加。换言之，在执行第二喷射之前在第三喷射燃料的燃烧中消耗的氧量增加。因此，当EGR率变低时，即使供应到燃烧室中的氧量增加，在第三喷射燃料的燃烧中消耗的氧量也过度增加，从而可能使得当执行第二喷射时难以提供令人满意地燃烧第二喷射燃料需要的足够氧量。也在这种情况下，烟雾产生量增加。在本实例中，EGR率越低，第三喷射率变得越低。因此，燃烧室中的惰性气体量越小，燃烧室中的第三喷射燃料量能够变得越小。因此，在燃烧室中的惰性气体量小的情况下，通过由点火装置点火产生的火焰的传播而燃烧的燃料量能够变小。换言之，在执行第二喷射之前在第三喷射燃料的燃烧中消耗的氧量能够变小。因此，能够防止当执行第二喷射时用于第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾产生量。

如上所述，第三喷射燃料的大部分未通过点燃第一喷射燃料的预喷雾产生的火焰的传播而燃烧。但是，当点燃第一喷射燃料的预喷雾时存在于火花塞5周围的第三喷射燃料被火花塞5点燃。因此，如果针对较高EGR率使第三喷射率变得越高，则燃烧室中的惰性气体量越大，由火花塞5点燃的燃料量能够变得越大。因此，在第二喷射开始之后发生的燃烧中燃烧的第三喷射燃料量增加，并且当执行火花塞5的点火时有助于产生火焰的燃料量也增加。因此，即使当由于EGR率增大而导致燃烧室中的惰性气体量增加时，也能够通过增大第三喷射率来防止通过火花塞5点燃预喷雾的点火性的劣化。如上所述，第三喷射燃料有助于促进在第二喷射开始之后燃料的自点火，与第一喷射燃料的未燃烧残留物一样。因此，针对较高EGR率使第三喷射率变得较高以便增加在第二喷射开始之后发生的燃烧中燃烧的第三喷射燃料量有助于促进在第二喷射开始之后燃料的自点火。由于上述原因，针对较高EGR率使第三喷射率变得较高还有利地提高柴油燃烧的稳定性。

<过渡工作控制>

也在本实例中，在目标内燃机负荷在低负荷范围R3、第一中负荷范围R4、以及第二中负荷范围R5内的过渡工作期间，执行与实例1中相同的过渡工作控制。具体地说，在进气中的实际EGR率高于目标EGR率的改变EGR率的响应延迟时段内，使第一喷射燃料量大于基准第一喷射燃料量，并且使第二喷射燃料量小于基准第二喷射燃料量。在进气中的实际EGR率低于目标EGR率的响应延迟时段内，使第一喷射燃料量小于基准第一喷射燃料量，并且使第二喷射燃料量大于基准第二喷射燃料量。

在目标内燃机负荷在高负荷范围R6内的过渡工作期间的改变EGR率的响应延迟时段内，适用上述考虑EGR率的第三喷射率控制。换言之，在改变EGR率的响应延迟时段内，修正对应于内燃机负荷的第二喷射燃料量和第三喷射燃料量。具体地说，在进气中的实际EGR率高于目标EGR率的时段内，将第一喷射燃料量设定为基准第一喷射燃料量，使第三喷射燃料量大于基准第三喷射燃料量，并且使第二喷射燃料量小于基准第二喷射燃料量。另一方面，在进气中的实际EGR率低于目标EGR率的时段内，将第一喷射燃料量设定为基准第一喷射燃料量，使第三喷射燃料量小于基准第三喷射燃料量，并且使第二喷射燃料量大于基准第二喷射燃料量。第三喷射燃料量是第三喷射燃料量的基准值，其基于内燃机1的内燃机负荷被确定。在假设内燃机1的工作状态是稳态工作的情况下，即在假设进气中的实际EGR率在适合于内燃机负荷的值处的情况下，确定基准第三喷射燃料量的值。

在上述控制中，在进气中的实际EGR率高于目标EGR率的时段内，与在内燃机1的内燃机负荷等于目标内燃机负荷并且进气中的实际EGR率等于目标EGR率的情况下相比，使第三喷射率变得较高并且使第二喷射率变得较低。因此，在进气中的实际EGR率高于目标EGR率的时段内，能够防止可用于第二喷射燃料的燃烧的氧不足。因此，能够减少烟雾产生量。此外，能够提高通过火花塞5点燃第一喷射燃料的预喷雾的点火性。此外，在改变EGR率的响应延迟时段内，能够增加有助于在第二喷射开始之后自点火的第三喷射燃料量。因此，能够提高柴油燃烧的稳定性。在上述控制中，在进气中的实际EGR率低于目标EGR率的时段内，与在内燃机1的内燃机负荷等于目标内燃机负荷并且进气中的实际EGR率等于目标EGR率的情况下相比，使第三喷射率变得较低并且使第二喷射率变得较高。因此，在进气中的实际EGR率低于目标EGR率的时段内，能够减少在执行第二喷射之前在第三喷射燃料的燃烧中消耗的氧量。因此，能够防止当执行第二喷射时可用于第二喷射燃料的燃烧的氧不足。因此，能够减少烟雾产生量。

在本实例中的燃烧控制中，以这种方式基于内燃机1的内燃机负荷确定第三喷射时间：使第一喷射时间与第三喷射时间之间的间隔等于上述第二喷射间隔。基于内燃机1的内燃机负荷确定的第三喷射时间的基准值将被称为“基准第三喷射时间”。在假设内燃机1的工作状态是稳态工作的情况下，即在假设进气中的实际EGR率等于对应于内燃机负荷的目标EGR率的情况下，确定基准第三喷射时间的值。

在本实例中，在修正第二喷射燃料量和第三喷射燃料量的改变EGR率的响应延迟时段内，还修正第二喷射时间和第三喷射时间。具体地说，当在进气中的实际EGR率高于目标EGR率的时段内使第三喷射燃料量大于基准第三喷射燃料时，使第三喷射时间提前于(或者变得早于)基准第三喷射时间。在这种情况下，根据第三喷射燃料量比基准第三喷射燃料量的增加量，设定第三喷射时间比基准第三喷射时间的提前量。如上所述，在进气中的实际EGR率高于目标EGR率的时段内，通过火花塞5的点火产生的火焰不太可能广泛延伸，并且因此增大第三喷射率导致有助于在第二喷射开始之后自点火的第三喷射燃料量增加。如果根据第三喷射燃料量的增加而使第三喷射时间提前，则第三喷射燃料在燃烧室中的延伸区域内扩散，并且未通过由火花塞5的点火产生的火焰的传播而燃烧的第三喷射燃料量进一步增加。换言之，与在将第三喷射时间设定为基准第三喷射时间的情况相比，能够使有助于促进在第二喷射开始之后自点火的第三喷射燃料量较大。

在进气中的实际EGR率高于目标EGR率的时段内，根据第三喷射时间的提前，第一喷射时间和第二喷射时间也分别提前于(或者变得早于)基准第一喷射时间和基准第二喷射时间。因此，能够维持适当第一喷射间隔和适当第二喷射间隔。如上所述，在实际EGR率高于目标EGR率的时段内，能够通过使第二喷射时间比基准第二喷射时间提前，将第二喷射时间保持在适当喷射时间。

当在进气中的实际EGR率低于目标EGR率的时段内使第二喷射燃料量大于基准第二喷射燃料量时，第二喷射时间迟于(或者变得晚于)基准第二喷射时间。在这种情况下，根据第二喷射燃料量比基准第二喷射燃料量的增加量，设定第二喷射时间比基准第二喷射时间的延迟量。也在高负荷范围R6内，如果在进气中的实际EGR率低于目标EGR率的情况下第二喷射燃料量增加，则发生爆震的可能性变高。根据第二喷射燃料量的增加使第二喷射时间迟于基准第二喷射时间能够防止发生由第二喷射燃料量的增加导致的爆震。

在进气中的实际EGR率低于目标EGR率的时段内，根据第二喷射时间的推迟，第一喷射时间和第三喷射时间也分别迟于(或者变得晚于)基准第一喷射时间和基准第三喷射时间。因此，能够维持适当第一喷射间隔和适当第二喷射间隔。

<燃烧控制流程>

在下面，将参考图19到21描述根据本实例的燃烧控制的控制流程。图19和20是根据本实例的燃烧控制的控制流程的流程图。该流程中的步骤S201到S211与图13中所示的流程中的那些步骤相同。除非必要，否则将不描述这些步骤中的处理。图21是根据本实例的计算在燃烧控制中使用的参数的基准值的流程图，这些基准值包括基准第一喷射燃料量Spb、基准第二喷射燃料量Smb、基准第三喷射燃料量Sppb、基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、基准第三喷射时间Tppb、以及基准点火时间Tsb。将如后面描述的，该流程是计算高负荷范围R6内的参数的基准值的流程。也在本实例中，根据图14和15中所示的流程，计算低负荷范围R3、第一中负荷范围R4、以及第二中负荷范围R5内的参数的基准值。图19到21中所示的流程预先存储在ECU 20中，并且当内燃机1工作时，通过执行存储在ECU 20中的控制程序以预定间隔被重复执行。这些控制流程与图12中所示的EGR控制的控制流程同时执行。

图22示出根据本实例的用于计算燃烧控制中的负荷适合喷射量S0、基准第一喷射燃料量Spb、基准第二喷射燃料量Smb、基准第三喷射燃料量Sppb、基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、基准第三喷射时间Tppb、以及基准点火时间Tsb的示例性图。在图22中的上部图(a)中，线L20表示内燃机1的内燃机负荷与负荷适合喷射量S0之间的关系，线L21表示内燃机负荷与基准第一喷射燃料量Spb之间的关系，并且线L22表示内燃机负荷与基准第二喷射燃料量Smb之间的关系。在图22中的图(a)中，线L23表示内燃机1的内燃机负荷与基准第三喷射燃料量Sppb之间的关系。在图22中的图(a)中，M1表示保持未通过由火花塞5的点火产生的火焰的传播而燃烧的第一喷射燃料的未燃烧残留物量。在图22的图(a)中，第一预定量S1是对应于低负荷范围R3与第一中负荷范围R4之间的边界上的内燃机负荷的燃料喷射量，并且第二预定量S2是对应于第一中范围R4与第二中负荷范围R5之间的边界上的内燃机负荷的燃料喷射量。此外，在图22的图(a)中，S3(>S2)是对应于第二中负荷范围R5与高负荷范围R6之间的边界上的内燃机负荷的燃料喷射量。以下，该燃料喷射量S3将被称为第三预定量S3。

在图22中的下部图(b)中，如在图16中的图(b)中，线L31表示内燃机1的内燃机负荷与第一喷射时间Tp之间的关系，线L30表示内燃机负荷与点火时间Ts之间的关系，并且线L32表示内燃机负荷与第二喷射时间Tm之间的关系。此外，在图22的图(b)中，线L33表示内燃机负荷与第三喷射时间Tpp之间的关系。线L31与线L32之间的距离表示第一喷射间隔Di1，线L31与线L30之间的距离表示点火间隔Ds，并且线L33与线L31之间的距离表示第二喷射间隔Di2。与图16的图(b)中的纵轴一样，图22中的图(b)的纵轴表示从压缩冲程的上死点起的曲柄角(BTDC)，其中较大值表示压缩冲程期间的较早时间。在图19中所示的控制流程的步骤S203，根据图13和14中所示的流程计算基准第一喷射燃料量Spb、基准第二喷射燃料量Smb、基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、以及基准点火时间Tsb。图22中所示的图用于该过程中计算参数的步骤。在图22中所示的图中，低负荷范围R3、第一中负荷范围R4、以及第二中范围R5内的内燃机1的内燃机负荷与控制参数之间的关系与图16中所示的图中的那些关系相同。

在图19中所示的燃烧控制的控制流程中，在步骤S202计算负荷适合喷射量S0之后，执行步骤S401的处理。在步骤S401，判定负荷适合喷射量S0是否等于或小于第三预定量S3。如果在步骤S401做出的判定是肯定的，即如果负荷适合喷射量S0等于或小于第三预定量S3，则内燃机1的目标内燃机负荷Qet在低负荷范围R3、第一中负荷范围R4或第二中负荷范围R5内。在这种情况下，接下来执行步骤S203的处理。另一方面，如果在步骤S401做出的判定是否定的，即如果负荷适合喷射量S0大于第三预定量S3，则内燃机1的内燃机负荷在高负荷范围R6内。第三预定量S3被设定为适合于以下内燃机负荷的燃料喷射量：在该内燃机负荷处，考虑到当仅通过第一喷射和第二喷射而喷射足够用于负荷适合喷射量S0的燃料量而不执行第三喷射时产生的烟雾量，不仅基准第二喷射燃料量Smb而且基准第一喷射燃料量Spb也达到其上限值。换言之，第三预定量S3等于基准第一喷射燃料量的上限值和基准第二喷射燃料量的上限值之和。因此，高负荷范围R6被定义为这样的工作范围：其中除了第一喷射和第二喷射之外还执行第三喷射，并且响应于内燃机负荷的增加而增加基准第三喷射燃料量Sppb。

如果在步骤S401做出的判定是否定的，则在步骤S402根据图21中所示的流程，计算对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射燃料量Spb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射燃料量Smb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第三喷射燃料量Sppb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射时间Tpb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射时间Tmb、对应于目标内燃机负荷Qet的基准第三喷射时间Tppb、以及对应于目标内燃机负荷Qet的基准点火时间Tsb。

在图21中所示的流程中，首先在步骤S501，使用由图22的图(b)中的线L32表示的图，确定对应于目标内燃机负荷Qet的基准第二喷射时间Tmb。将如后面描述的，在高负荷范围R6内，基准第二喷射燃料量Smb被固定在最大基准第二喷射燃料量Smbmax，如在第二中负荷范围R5内那样。因此，在高负荷范围R6内，以与第二中负荷范围R5内相同的方式，将基准第二喷射时间Tmb的提前量固定在其上限值。

然后，在步骤S502，以与内燃机负荷在第二中负荷范围R5内的情况下相同的方式，根据由图22的图(a)中的线L22表示的图，将基准第二喷射燃料量Smb设定为最大基准第二喷射燃料量Smbmax。因此，在高负荷范围R6内，以与第二中负荷范围R5内相同的方式，将基准第二喷射燃料量Smb固定在最大基准第二喷射燃料量Smbmax，如由图22的图(a)中的线L22表示的那样。

然后，在步骤S503，根据由图22的图(a)中的线L21表示的图，将基准第一喷射燃料量Spb设定为最小基准第一喷射燃料量Spbmin。因此，在高负荷范围R6内，以与低负荷范围R3内相同的方式，将基准第一喷射燃料量Spb固定在最小基准第一喷射燃料量Spbmin，如由图22的图(a)中的线L21表示的那样。

然后，在步骤S504，使用由图22的图(a)中的线L23表示的图，确定基准第三喷射燃料量Sppb。在高负荷范围R6内，通过下面的等式10表达由线L23表示的负荷适合喷射量S0与基准第三喷射燃料量Sppb之间的关系：

Sppb＝S0-Spb×α–Smb (等式10)，

其中α是第一喷射燃料的未燃烧残留率，如在等式2中那样。如上所述，在根据本实例的高负荷燃烧控制中，在通常情况下(即当进气中的实际EGR率等于适合于内燃机负荷的EGR率时，如在通常工作中的情况那样)，第三喷射燃料的大部分与第二喷射燃料一起通过自点火或扩散燃烧而燃烧以便有助于内燃机负荷。因此，在对内燃机动力的贡献方面，第三喷射燃料能够被认为等效于第二喷射燃料。因此，能够通过根据上面的等式10的计算，确定足够用于获得适合于内燃机负荷的燃料喷射量的基准第三喷射燃料量Sppb的值。在高负荷范围R6内，基准第二喷射燃料量Smb被固定到最大基准第二喷射燃料量Smbmax，并且因此在上面的等式10中Smb＝Smbmax。此外，在高负荷范围R6内，基准第一喷射燃料量Spb被固定在最小基准第一喷射燃料量Spbmin，并且因此在上面的等式10中Spb＝Spbmin。将如后面描述的，在高负荷范围R6内，基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、以及基准点火时间Tsb都恒定，并且点火间隔Ds和第一喷射间隔Di1相应地均恒定。因此，上面的等式10中的系数α是恒定值。因此，在高负荷范围R6内，随着内燃机负荷增加，基准第三喷射燃料量Sppb根据内燃机负荷的增加而增加。

在需要喷射相对大量的燃料作为第三喷射燃料或者难以提供足够长的第二喷射间隔的情况下，第三喷射燃料中在第一喷射之后通过点火产生的火焰而燃烧的燃料的比例可能变大。如果该比例变得相当大，则在确定基准第三喷射燃料量Sppb中需要考虑在第一喷射之后通过点火产生的火焰而燃烧的燃料量。在此类情况下，可以根据下面的等式10’计算基准第三喷射燃料量Sppb：

Sppb＝(S0-Spb×α-Smb)×(1/β) (等式10’)，

其中β是第三喷射燃料中在第二喷射开始之后经历自点火或扩散燃烧的燃料的比率。

能够预先例如基于实验确定上面的等式10’中的系数β。能够通过根据考虑上述系数β的上面的等式10’的计算，确定基准第三喷射燃料量Sppb的适当值。

然后，在步骤S505，使用由图22的图(b)中的线L31表示的图，确定基准第一喷射时间Tpb。在高负荷范围R6内，因为基准第二喷射燃料量Smb被固定在最大基准第二喷射燃料量Smbmax，所以在步骤S501确定的基准第二喷射时间Tmb也保持恒定。此外，在高负荷范围R6内，基准第一喷射燃料量Spb也被固定在最小基准第一喷射燃料量Spbmin。因此，在高负荷范围R6内，基准第一喷射时间Tpb也恒定，以这样的方式相对于基准第二喷射时间Tmb确定基准第一喷射时间Tpb：设定适当第一喷射间隔Di1，使用该适当第一喷射间隔Di1，当基准第一喷射燃料量Spb是最小基准第一喷射燃料量Spbmin时获得令人满意的热效率。

然后，在步骤S506，使用由图22的图(b)中的线L30表示的控制图，确定基准点火时间Tsb。如图22的图(b)中所示，作为基准第一喷射时间Tpb与基准点火时间Tsb之间的间隔的点火间隔Dsb保持恒定。因此，在高负荷范围R6内，基准点火时间Tsb也保持恒定。

然后，在步骤S507，使用由图22的图(b)中的线L33表示的控制图，确定基准第三喷射时间Tppb。如上所述，在根据本实例的高负荷燃烧控制中，需要提供适当第二喷射间隔Di2作为基准第一喷射时间Tpb与基准第三喷射时间Tppb之间的间隔，以使得在第二喷射开始之后通过自点火或扩散燃烧而燃烧第三喷射燃料。因此，以这样的方式相对于基准第一喷射时间Tpb确定基准第三喷射时间Tppb：提供像这样的第二喷射间隔Di2。在高负荷范围R6内，如上所述，响应于内燃机负荷的增加而增加基准第三喷射燃料量Sppb。因此，在高负荷范围R6内，如图22的图(b)中所示，随着内燃机负荷增加到特定内燃机负荷，以增大第二喷射间隔Di2的方式来使基准第三喷射时间Tppb提前。第二喷射间隔Di2越大，第三喷射燃料越广泛地在燃烧室中扩散，直到执行第一喷射时为止。第三喷射时间提前越多，在第三喷射时间燃烧室中的压力越低，并且因此第三喷射燃料的预喷雾的穿透力相对越高。也由于此原因，基准第三喷射时间Tppb提前越多，第三喷射燃料越广泛地在燃烧室中扩散。因为第三喷射燃料更广泛地在燃烧室中扩散，所以第三喷射燃料不太可能通过由点燃第一喷射燃料的预喷雾产生的火焰的传播而燃烧(即，通过由点燃第三喷射燃料产生的火焰的传播而燃烧的燃料的比例减小更多)。

在高负荷范围R6内，以上述方式确定与第一喷射、第二喷射、第三喷射、以及点火相关的参数的基准值。当在高负荷范围R6内，内燃机1的工作状态是稳态工作时(换言之，当进气中的实际EGR率等于对应于目标内燃机负荷Qet的目标EGR率时)，如果使用被设定为如上确定的相应基准值的第一喷射燃料量、第二喷射燃料量、第三喷射燃料量、第一喷射时间、第二喷射时间、第三喷射时间、以及点火时间执行燃烧控制，则由图22的图(a)中的M1表示的第一喷射燃料的未燃烧残留物量在点燃第一喷射燃料的预喷雾之后仍存在。如上所述，在高负荷范围R6内，基准第一喷射燃料量Spb、第一喷射间隔Di1、以及点火间隔Ds与低负荷范围R3内相同。因此，第一喷射燃料的未燃烧残留物量基本恒定，如在低负荷范围R3内那样。

再次参考图20中所示的流程，在步骤S402计算对应于目标内燃机负荷Qet的基准第一喷射燃料量Spb、基准第二喷射燃料量Smb、基准第三喷射燃料量Sppb、基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、基准第三喷射时间Tppb、以及基准点火时间Tsb之后，在步骤S403计算向内燃机1供应的进气中的实际EGR率Regr。在该步骤，以与图13中所示的流程的步骤S204相同的方式，计算进气中的实际EGR率Regr。

然后，在步骤S404，以与图13中所示的流程的步骤S205相同的方式，判定在步骤S403计算的EGR率Regr是否基本等于对应于目标内燃机负荷Qet的目标EGR率Regrt。如上所述，当内燃机1的工作状态是稳态工作时，进气中的实际EGR率基本等于目标EGR率Regrt。在这种情况下，在步骤S404做出肯定判定。另一方面，当内燃机1的工作状态是过渡工作时，在改变EGR率的响应延迟时段内进气中的实际EGR率Regr不同于目标EGR率Regrt。在这种情况下，在步骤S404做出否定判定。在步骤S404，如果在步骤S403计算的EGR率Regr与目标EGR率Regrt之间的差在预定范围内，则可以判定进气中的实际EGR率Regr基本等于目标EGR率Regrt。

如果在步骤S404做出的判定是肯定的，则在步骤S405，将燃烧控制参数设定为在步骤S402计算的基准值。具体地说，将第一喷射燃料量Sp、第二喷射燃料量Sm、第三喷射燃料量Spp、第一喷射时间Tp、第二喷射时间Tm、第三喷射时间Tpp、以及点火时间Ts分别设定为在步骤S402计算的基准第一喷射燃料量Spb、基准第二喷射燃料量Smb、基准第三喷射燃料量Sppb、基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、基准第三喷射时间Tppb、以及基准点火时间Tsb。然后，在步骤S406，根据在步骤S405设定的第一喷射燃料量Sp、第二喷射燃料量Sm、第三喷射燃料量Spp、第一喷射时间Tp、第二喷射时间Tm、第三喷射时间Tpp、以及点火时间Ts执行通过燃料喷射阀6的第一喷射、第二喷射和第三喷射以及通过火花塞5的点火。

另一方面，如果在步骤S404做出的判定是否定的，则在步骤S407，计算系数c2，其用于计算修正后的第三喷射燃料量Sppa2和修正后的第三喷射时间Tppa2。基于在步骤S403计算的进气中的实际EGR率Regr和目标EGR率Regrt，通过下面的等式11计算系数c2：

c2＝Regr/Regrt (等式11)。

然后，在步骤S408，使用在步骤S407计算的系数c2，通过下面的等式12和13计算修正后的第三喷射燃料量Sppa2和修正后的第三喷射时间Tppa2：

Sppa2＝Sppb×c2 (等式12)，

以及

Tppa2＝Tppb×c2 (等式13)。

然后，在步骤S409，通过下面的等式14和15计算修正后的第二喷射燃料量Sma2和修正后的第二喷射时间Tma2：

Sma2＝Sat-Spb-Sppa2 (等式14)，

其中Sat是目标总燃料喷射量(Sat＝Spb+Smb+Sppb)，以及

Tma2＝Tmb×(Smb/Sma2) (等式15)。

根据上面的等式14到15，当进气中的实际EGR率Regr高于目标EGR率Regrt时，即在响应于内燃机负荷的变化而减小EGR率的过渡工作期间改变EGR率的响应延迟时段内，修正后的第三喷射燃料量Sppa2大于基准第三喷射燃料量Sppb，并且修正后的第二喷射燃料量Sma2小于基准第二喷射燃料量Smb。此外，修正后的第三喷射时间Tppa2和修正后的第二喷射时间Tma2大于相应基准值。(换言之，修正后的第三喷射时间Tppa2早于基准第三喷射时间Tppb，并且修正后的第二喷射时间Tma2早于基准第二喷射时间Tmb。)根据上面的等式14到15，当进气中的实际EGR率Regr低于目标EGR率Regrt时，即在响应于内燃机负荷的变化而增大EGR率的过渡工作期间改变EGR率的响应延迟时段内，修正后的第三喷射燃料量Sppa2小于基准第三喷射燃料量Sppb，并且修正后的第二喷射燃料量Sma2大于基准第二喷射燃料量Smb。此外，修正后的第三喷射时间Tppa2和修正后的第二喷射时间Tma2小于相应基准值。(换言之，修正后的第三喷射时间Tppa2晚于基准第三喷射时间Tppb，并且修正后的第二喷射时间Tma2晚于基准第二喷射时间Tmb。)

在本实例中用于计算第二喷射和第三喷射的控制参数的修正值的等式并不限于上面的等式11到15。在使用其它修正系数和等式的情况下，在进气中的实际EGR率Regr高于目标EGR率Regrt的情况下以及在实际EGR率Regr低于目标EGR率Regrt的情况下参数的基准值与修正值之间的上述关系也适用。

然后，在步骤S410，计算修正后的第一喷射时间Tpa2和修正后的点火时间Tsa2。修正后的第一喷射时间Tpa2被计算为这样的时间：其通过修正后的第二喷射时间Tma2提供适当第一喷射间隔Di1，并且通过修正后的第三喷射时间Tppa2提供适当第二喷射间隔Di2。预先例如根据实验确定修正后的第二喷射时间Tma2和修正后的第三喷射时间Tppa2与修正后的第一喷射时间Tpa2之间的关系，并且将其作为图或函数存储在ECU20中。在步骤S410，使用该图或函数计算修正后的第一喷射时间Tpa2。基于修正后的第一喷射时间Tpa2计算修正后的点火时间Tsa2，作为将修正后的点火时间Tsa2与修正后的第一喷射时间Tpa2之间的点火间隔Ds保持恒定的时间。因此，在进气中的实际EGR率Regr高于目标EGR率Regrt的时段内，即在响应于内燃机负荷的变化而减小EGR率的过渡工作期间改变EGR率的响应延迟时段内，修正后的第一喷射时间Tpa2和修正后的点火时间Tsa2大于相应基准值。(换言之，修正后的第一喷射时间Tpa2早于基准第一喷射时间Tpb，并且修正后的点火时间Tsa2早于基准点火时间Tsb。)另一方面，在进气中的实际EGR率Regr低于目标EGR率Regrt的时段内，即在响应于内燃机负荷的变化而增大EGR率的过渡工作期间改变EGR率的响应延迟时段内，修正后的第一喷射时间Tpa2和修正后的点火时间Tsa2小于相应基准值。(换言之，修正后的第一喷射时间Tpa2晚于基准第一喷射时间Tpb，并且修正后的点火时间Tsa2晚于基准点火时间Tsb。)

然后，在步骤S411，将第一喷射燃料量Sp设定为在步骤S402计算的基准第一喷射燃料量Spb。因此，将第一喷射燃料量Sp设定为基准第一喷射燃料量Spb，而与进气中的实际EGR率无关。在步骤S411，将第一喷射时间Tp和点火时间Ts分别设定为在步骤S410计算的修正后的第一喷射时间Tpa2和修正后的点火时间Tsa2。在步骤S411，将第二喷射燃料量Sm、第三喷射燃料量Spp、第二喷射时间Tm、以及第三喷射时间Tpp分别设定为在步骤S408和S409计算的修正后的第二喷射燃料量Sma2、修正后的第三喷射燃料量Sppa2、修正后的第二喷射时间Tma2、以及修正后的第三喷射时间Tppa2。然后，在步骤S406，根据在步骤S410设定的第一喷射燃料量Sp、第二喷射燃料量Sm、第三喷射燃料量Spp、第一喷射时间Tp、第二喷射时间Tm、第三喷射时间Tpp、以及点火时间Ts，执行通过燃料喷射阀6的第一喷射、第二喷射和第三喷射以及通过火花塞5的点火。

如果第三喷射时间在压缩冲程中过早，则第三喷射燃料可能附着到气缸内腔的表面。因此，为了减少第三喷射燃料对内腔表面的附着，可以针对第三喷射时间设定上限值(最大提前量)。如果在响应于内燃机负荷的增加而提前基准第三喷射时间Tppb的过程中，基准第三喷射时间Tppb达到上限，则即使当响应于内燃机负荷的进一步增加而增加基准第三喷射燃料量Sppb时，也将基准第三喷射时间Tppb保持在上限值。此外，当通过上面提供的等式13计算的修正后的第三喷射燃料量Sppa2的值大于上述上限时，将第三喷射时间设定为上限值。

也在本实例中，如在实例1中，当通过图12中所示的EGR控制改变EGR阀32的开度时，可以在从改变EGR阀32的开度的时间起的预定时段(其应该是改变EGR率的响应延迟时段)内修正燃烧控制参数。此外，也在本实例中，如在实例1中，不一定需要在改变EGR率的整个响应延迟时段内修正燃烧控制参数。

在上述控制中，根据等式11到15计算与控制第二喷射和第三喷射相关的参数的修正值。备选地，可以通过其它方法确定对应于进气中的实际EGR率的燃烧控制参数的值。例如，可以使用分别对应于不同EGR率的多个图，计算与控制第二喷射和第三喷射相关的参数值，如在实例1的描述中通过实例方式描述的计算燃烧控制参数的修正值的备选方法中那样。

在本实例中，图22中所示的关系仅是内燃机1的内燃机负荷与燃烧控制参数的基准值之间的示例性关系，并且它们之间的关系不限于图22中所示的那些关系。例如，在高负荷范围R6内，可以将基准第一喷射燃料量Spb固定在最大基准第一喷射燃料量Spbmax。此外，在高负荷范围R6内，可以在考虑烟雾产生量和燃烧稳定性确定的可允许范围内，响应于内燃机负荷的增加而增加基准第一喷射燃料量Spb或基准第二喷射燃料量Smb。

<实例3>

在实例3中，执行与实例1中相同的基本燃烧控制。在本实例中，当内燃机1的内燃机温度低时，暂停EGR装置30向进气中供应EGR气体以便迅速升高内燃机1和废气的温度。

<EGR控制流程>

在下面，将参考图23描述根据本实例的EGR控制的控制流程。图23是根据本实例的EGR控制的控制流程的流程图。该流程中的步骤S101到S104与图12中所示的流程中的那些步骤相同，并且将不描述这些步骤中的处理。该控制流程被预先存储在ECU 20中，并且当内燃机1正在工作时，通过执行存储在ECU 20中的控制程序以预定间隔被重复执行。

在该流程中，首先在步骤S601，判定通过水温传感器23测量的冷却水温度(即，内燃机1的内燃机温度)Tw是否高于预定温度Tw0。上述预定温度Tw0是这样的阈值：设定该阈值以判定是否暂停EGR气体的供应以便尽快升高内燃机温度。预先例如根据实验确定该预定温度Tw0。如果在步骤S601做出的判定是肯定的，即如果冷却水温度Tw高于预定温度Tw0，则可以断定可以执行基于内燃机负荷的通常EGR控制。在这种情况下，接下来执行步骤S101的处理。另一方面，如果在步骤S601做出的判定是否定的，即如果冷却水温度Tw不高于预定温度Tw0，则在步骤S602关闭EGR阀32。因此，暂停向进气供应EGR气体。

<考虑EGR率的燃料喷射控制>

当通过上述EGR控制暂停向进气中供应EGR气体时，与当供应EGR气体时相比更加促进燃烧室中的燃烧。因此，第一喷射燃料的喷雾引导燃烧中的第一燃烧效率变得较高(换言之，未燃烧残留率变得较低)。如上所述，在此类情况下，在第二喷射之前燃烧第一喷射燃料消耗的氧量变得较大。因此，即使因为暂停供应EGR气体而使供应到燃烧室中的氧量增加，在第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量也太多，从而使得当执行第二喷射时难以提供令人满意地燃烧第二喷射燃料需要的足够燃料量。因此，烟雾产生量将增加。

在根据本实例的控制中，当暂停向进气中供应EGR气体时，使第一喷射率比供应EGR气体时降低。换言之，当暂停向进气中供应EGR气体时，使第二喷射率比当供应EGR气体时高。这能够在暂停EGR气体的供应时，减少在执行第二喷射之前在第一喷射燃料的燃烧中消耗的氧量。因此，能够防止当执行第二喷射时可用于第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾产生量。

如果当暂停EGR气体的供应时增大第二喷射率，则发生爆震的可能性变高。在本实例中，当暂停EGR气体的供应时，使第二喷射时间迟于或者变得晚于当供应EGR气体时。在这种情况下，根据第二喷射燃料量的增加量设定第二喷射时间的延迟量。这能够防止发生由第二喷射燃料量的增加导致的爆震。

<燃烧控制流程>

将参考图24描述根据本实例的燃烧控制的控制流程。图24是根据本实例的燃烧控制的控制流程的流程图。该流程中的步骤S201到S203、S206和S207与图13中所示的流程中的那些步骤相同，并且将不描述这些步骤中的处理。该控制流程被预先存储在ECU 20中，并且当内燃机1正在工作时，通过执行存储在ECU 20中的控制程序以预定间隔被重复执行。该控制流程与图23中所示的EGR控制的控制流程同时执行。

在该流程中，在步骤S203计算基准第一喷射燃料量Spb、基准第二喷射燃料量Smb、基准第一喷射时间Tpb、基准第二喷射时间Tmb、以及基准点火时间Tsb之后，执行步骤S704的处理。在步骤S704，判定通过水温传感器23测量的冷却水温度Tw是否高于预定温度Tw0。如果在步骤S704做出的判定是肯定的，则可以断定正在执行向进气中供应EGR气体，即正在执行基于内燃机1的内燃机负荷的通常EGR控制。然后，接下来执行步骤S206的处理。

另一方面，如果在步骤S704做出的判定是否定的，则暂停向进气中供应EGR气体。然后，在步骤S705，通过下面的等式16到18计算修正后的第一喷射燃料量Spa3、修正后的第一喷射时间Tpa3、以及修正后的点火时间Tsa3：

Spa3＝Spb×c3 (等式16)，

Tpa3＝Tpb×c3 (等式17)，

以及

Tsa3＝Tsb×c3 (等式18)。

在上面的等式中，系数c3是小于1的正值。系数c3是以这样的方式确定的值：使燃烧控制参数适合于暂停向进气中供应EGR气体的状态。预先例如根据实验确定该系数c3。该系数c3可以是恒定值或根据在步骤S201计算的目标内燃机负荷Qet而变化的可变值。

然后，在步骤S706，通过下面的等式19和20计算修正后的第二喷射燃料量Sma3和修正后的第二喷射时间Tma3：

Sma3＝Sat-Spa3 (等式19)，

其中Sat是目标总燃料喷射量(Sat＝Spb+Smb)，以及

Tma3＝Tmb×(Smb/Sma3) (等式20)。

根据上面的等式16到20，修正后的第一喷射燃料量Spa3小于基准第一喷射燃料量Spb，并且修正后的第二喷射燃料量Sma3大于基准第二喷射燃料量Smb。此外，修正后的第一喷射时间Tpa3和修正后的第二喷射时间Tma3小于相应基准值。(换言之，修正后的第一喷射时间Tpa3晚于基准第一喷射时间Tpb，并且修正后的第二喷射时间Tma3晚于基准第二喷射时间Tmb。)在本实例中用于计算燃烧控制参数的修正值的等式并不限于上面的等式16到20。在使用其它等式的情况下，参数的基准值与修正值之间的上述关系也适用。

然后在步骤S707，将燃烧控制参数设定为在步骤S705和S706计算的修正值。具体地说，将第一喷射燃料量Sp、第二喷射燃料量Sm、第一喷射时间Tp、第二喷射时间Tm、以及点火时间Ts分别设定为修正后的第一喷射燃料量Spa3、修正后的第二喷射燃料量Sma3、修正后的第一喷射时间Tpa3、修正后的第二喷射时间Tma3、以及修正后的点火时间Tsa3。然后，在步骤S207，根据在步骤S707设定的第一喷射燃料量Sp、第二喷射燃料量Sm、第一喷射时间Tp、第二喷射时间Tm、以及点火时间Ts，执行通过燃料喷射阀6的第一喷射和第二喷射以及通过火花塞5的点火。

根据上述流程，在相同内燃机负荷下，当暂停向进气中供应EGR气体时，与当执行向进气中供应EGR气体时相比，使第一喷射燃料量减小并且使第二喷射燃料量增大。因此，当暂停向进气中供应EGR气体时，第一喷射率比当执行向进气中供应EGR气体时低。此外，根据上述流程，当暂停向进气中供应EGR气体时，使第二喷射时间迟于(或者变得晚于)当执行EGR气体的供应时的第二喷射时间。当暂停向进气中供应EGR气体时，也使第一喷射时间迟于(或者变得晚于)当执行EGR气体的供应时的第一喷射时间。根据第二喷射时间的延迟量设定第一喷射时间的延迟量。因此，能够维持适当第一喷射间隔Di1。

在上述控制中，根据等式16到20计算燃烧控制参数的修正值。备选地，可以通过其它方法确定当暂停向进气中供应EGR气体时的燃烧控制参数的值。例如，可以将表示内燃机1的内燃机负荷与在假设暂停向进气中供应EGR气体的情况下准备的燃烧控制参数之间的关系的图存储在ECU 20中，并且可以使用这些图确定燃烧控制参数的值。

在上述EGR控制中，当冷却水温度Tw等于或低于预定温度Tw0时，暂停向进气中供应EGR气体。备选地，当冷却水温度Tw等于或低于预定温度Tw0时，使EGR气体的供应小于当冷却水温度Tw高于预定温度Tw0时，而不是暂停向进气中供应EGR气体。也在这种情况下，当冷却水温度Tw等于或低于预定温度Tw0时，与当冷却水温度Tw高于预定温度Tw0时相比，使第一喷射率较低。因此，当减少向进气中供应EGR气体时，第一喷射率减小。因此，能够减少烟雾产生量。也在这种情况下，当冷却水温度Tw等于或低于预定温度Tw0时，使第二喷射时间迟于当冷却水温度Tw高于预定温度Tw0时的第二喷射时间。因此，当在减少向进气中供应EGR气体的情况下增加第二喷射燃料量时，第二喷射时间被推迟。这能够防止发生由第二喷射燃料量的增加导致的爆震。

<变形例>

接下来，将描述上述实例的变形例。在本变形例中，在高负荷范围内执行高负荷燃烧控制，如在实例2中。具体地说，在高负荷范围内，在一个燃烧循环中除了第一喷射和第二喷射之外，还执行第三喷射。如果当内燃机1的内燃机负荷在高负荷范围内时暂停向进气中供应EGR气体，则通过由火花塞5点燃第一喷射燃料的预喷雾产生的火焰的传播而燃烧的第三喷射燃料量增加。如前所述，这导致在执行第二喷射之前在第三喷射燃料的燃烧中消耗的氧量增加。因此，即使供应到燃烧室中的氧量随着EGR气体供应的暂停而增加，第三喷射燃料的燃烧中的氧消耗的过度增加也使得当执行第二喷射时，难以提供令人满意地燃烧第二喷射燃料需要的足够氧量。这导致烟雾产生量增加。

在本变形例中，当在内燃机1的内燃机负荷在高负荷范围的情况下暂停向进气中供应EGR气体时，将第一喷射率设定为等于当执行EGR气体的供应时的第一喷射率，并且使第三喷射率低于当执行EGR气体的供应时的第三喷射率。换言之，当暂停向进气中供应EGR气体时，将第一喷射率设定为等于当执行EGR气体的供应时的第一喷射率，并且使第二喷射率高于当执行EGR气体的供应时的第二喷射率。借助该控制，当暂停EGR气体的供应时，能够减少在执行第二喷射之前在第三喷射燃料的燃烧中消耗的氧量。因此，能够防止当执行第二喷射时可用于第二喷射燃料的燃烧的氧量不足。因此，能够减少烟雾产生量。

也在本变形例中，当冷却水温度Tw等于或低于预定温度Tw0时，使EGR气体的供应小于当冷却水温度Tw高于预定温度Tw0时，而不是暂停向进气中供应EGR气体。也在这种情况下，当冷却水温度Tw等于或低于预定温度Tw0时，与当冷却水温度Tw高于预定温度Tw0时相比，使第三喷射率较低。因此，当减少向进气中供应EGR气体时，第三喷射率减小。因此，能够减少烟雾产生量。

也在本变形例中，当冷却水温度Tw等于或低于预定温度Tw0时，使第二喷射时间迟于当冷却水温度Tw高于预定温度Tw0时的第二喷射时间。这能够防止发生由第二喷射燃料量的增加导致的爆震。在这种情况下，根据第二喷射时间的延迟，使第一喷射时间、第三喷射时间、以及点火时间也迟于当冷却水温度Tw高于预定温度Tw0时的第一喷射时间、第三喷射时间、以及点火时间。因此，能够维持适当第一喷射间隔Di1、适当第二喷射间隔Di2、以及适当点火间隔Ds。

参考符号列表

1：内燃机

2：气缸

3：活塞

5：火花塞

6：燃料喷射阀

7：进气端口

8：排气端口

9：进气阀

10：排气阀

20：ECU

21：曲柄位置传感器

22：加速器位置传感器

23：水温传感器

30：EGR装置

31：EGR通路

32：EGR阀

71：节流阀

72：气流计

73：压力传感器

Tp：第一喷射时间

Tm：第二喷射时间

Tpp：第三喷射时间

Ts：点火时间

Di1：第一喷射间隔

Di2：第二喷射间隔

Ds：点火间隔

Sp：第一喷射燃料量

Sm：第二喷射燃料量

Spp：第三喷射燃料量

Claims (12)

1.一种用于内燃机的控制装置，包括：

燃料喷射阀，其能够将燃料喷射到内燃机的燃烧室中；

EGR装置，其通过EGR通路将在所述内燃机的排气通路中流动的废气的一部分作为EGR气体供应到所述内燃机的进气通路中；

点火装置，其相对于所述燃料喷射阀的位置被以这样的方式设定：通过所述燃料喷射阀喷射的燃料喷雾经过可点火区域并且所述点火装置能够直接点燃所述燃料喷雾；以及

燃烧控制单元，其在压缩冲程期间的第一喷射时间通过所述燃料喷射阀执行第一喷射；借助所述点火装置点燃通过所述第一喷射形成的预喷雾；以及在由所述点火装置点燃所述预喷雾之后且在所述压缩冲程的上死点之前的第二喷射时间开始通过所述燃料喷射阀执行第二喷射，在所述第一喷射时间与所述第二喷射时间之间具有预定第一喷射间隔，所述第一喷射间隔被以这样的方式设定：由点燃所述预喷雾所产生的火焰开始通过所述第二喷射被喷射的燃料的燃烧，从而导致发生燃料的自点火，并且导致通过扩散燃烧而燃烧通过所述第二喷射被喷射的燃料的至少一部分，

其中所述燃烧控制单元执行第一燃料喷射控制，以使得对于一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，当所述内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，所述第一喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率较高。

2.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制装置，进一步包括：

第一EGR率控制单元，其基于所述内燃机的内燃机负荷控制进气中的EGR率；以及

第一确定单元，其基于所述内燃机的内燃机负荷确定基准第一喷射燃料量和基准第二喷射燃料量，所述基准第一喷射燃料量是所述第一喷射中的燃料喷射量的基准值，并且所述基准第二喷射燃料量是所述第二喷射中的燃料喷射量的基准值，

其中当在用于将所述内燃机的内燃机负荷改变到目标内燃机负荷的过渡工作期间，由所述第一EGR率控制单元减小进气中的EGR率时，所述燃烧控制单元通过以下方式执行所述第一燃料喷射控制：在进气中的实际EGR率高于对应于所述目标内燃机负荷的目标EGR率的时段中的至少一部分时段期间，使所述第一喷射中的燃料喷射量大于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第一喷射燃料量并且使所述第二喷射中的燃料喷射量小于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第二喷射燃料量。

3.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制装置，进一步包括：

第一EGR率控制单元，其基于所述内燃机的内燃机负荷控制进气中的EGR率；以及

第一确定单元，其基于所述内燃机的内燃机负荷确定基准第一喷射燃料量和基准第二喷射燃料量，所述基准第一喷射燃料量是所述第一喷射中的燃料喷射量的基准值，并且所述基准第二喷射燃料量是所述第二喷射中的燃料喷射量的基准值，

其中当在将所述内燃机的内燃机负荷改变到目标内燃机负荷的过渡工作期间，由所述第一EGR率控制单元增大进气中的EGR率时，所述燃烧控制单元通过以下方式执行所述第一燃料喷射控制：在进气中的实际EGR率低于对应于所述目标内燃机负荷的目标EGR率的时段中的至少一部分时段内，使所述第一喷射中的燃料喷射量小于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第一喷射燃料量并且使所述第二喷射中的燃料喷射量大于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第二喷射燃料量。

4.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制装置，进一步包括：

第二EGR率控制单元，其使得当所述内燃机的内燃机温度等于或低于预定温度时，与当所述内燃机温度高于所述预定温度时相比，在相同内燃机负荷下的进气中的EGR率较低，

其中在所述内燃机的内燃机温度等于或低于所述预定温度并且与在所述内燃机的内燃机温度高于所述预定温度时相比，通过所述第二EGR率控制单元使进气中的EGR率较低的情况下，所述燃烧控制单元通过以下方式执行所述第一燃料喷射控制：与当所述内燃机的内燃机温度高于所述预定温度时相比，使所述第二喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率较高。

5.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制装置，其中在所述第一燃料喷射控制中，当所述内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，所述燃烧控制单元使所述第一喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率较高并且使所述第一喷射时间较早。

6.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制装置，其中在所述第一燃料喷射控制中，当所述内燃机的进气中的EGR率低时，与当所述EGR率高时相比，所述燃烧控制单元使所述第二喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率较高并且使所述第二喷射时间较晚。

7.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制装置，其中在所述内燃机的内燃机负荷高于预定负荷的预定工作范围内，所述燃烧控制单元除了所述第一喷射和所述第二喷射之外，还在所述压缩冲程期间的所述第一喷射时间之前的第三喷射时间通过所述燃料喷射阀执行第三喷射，在所述第一喷射与所述第三喷射之间具有预定第二喷射间隔，所述第二喷射间隔被以这样的方式设定：在所述第二喷射开始之后，通过自点火或扩散燃烧而燃烧通过所述第三喷射被喷射的燃料，并且

在所述内燃机的内燃机负荷等于或低于所述预定负荷的工作范围内，所述燃烧控制单元执行所述第一燃料喷射控制，并且在所述预定工作范围内，所述燃烧控制单元执行第二燃料喷射控制，在所述第二燃料喷射控制中，对于一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，所述第一喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率被保持恒定而与进气中的EGR率无关，并且对于一个燃烧循环中的相同总燃料喷射量，当进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，使所述第三喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率较高。

8.根据权利要求7所述的用于内燃机的控制装置，进一步包括：

第一EGR率控制单元，其基于所述内燃机的内燃机负荷控制进气中的EGR率；以及

第二确定单元，其基于所述内燃机的内燃机负荷确定基准第一喷射燃料量、基准第二喷射燃料量以及基准第三喷射燃料量，所述基准第一喷射燃料量是所述第一喷射中的燃料喷射量的基准值，所述基准第二喷射燃料量是所述第二喷射中的燃料喷射量的基准值，并且所述基准第三喷射燃料量是所述第三喷射中的燃料喷射量的基准值，

其中当在所述预定工作范围内，在用于将所述内燃机的内燃机负荷改变到目标内燃机负荷的过渡工作期间，由所述第一EGR率控制单元减小进气中的EGR率时，所述燃烧控制单元通过以下方式执行所述第二燃料喷射控制：在进气中的实际EGR率高于对应于所述目标内燃机负荷的目标EGR率的时段中的至少一部分时段内，使所述第一喷射中的燃料喷射量等于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第一喷射燃料量，使所述第三喷射中的燃料喷射量大于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第三喷射燃料量，并且使所述第二喷射中的燃料喷射量小于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第二喷射燃料量。

9.根据权利要求7所述的用于内燃机的控制装置，进一步包括：

第一EGR率控制单元，其基于所述内燃机的内燃机负荷控制进气中的EGR率；以及

第二确定单元，其基于所述内燃机的内燃机负荷确定基准第一喷射燃料量、基准第二喷射燃料量以及基准第三喷射燃料量，所述基准第一喷射燃料量是所述第一喷射中的燃料喷射量的基准值，所述基准第二喷射燃料量是所述第二喷射中的燃料喷射量的基准值，并且所述基准第三喷射燃料量是所述第三喷射中的燃料喷射量的基准值，

其中当在所述预定工作范围内，在用于将所述内燃机的内燃机负荷改变到目标内燃机负荷的过渡工作期间，由所述第一EGR率控制单元增大进气中的EGR率时，所述燃烧控制单元通过以下方式执行所述第二燃料喷射控制：在进气中的实际EGR率低于对应于所述目标内燃机负荷的目标EGR率的时段中的至少一部分时段内，使所述第一喷射中的燃料喷射量等于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第一喷射燃料量，使所述第三喷射中的燃料喷射量小于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第三喷射燃料量，并且使所述第二喷射中的燃料喷射量大于对应于所述目标内燃机负荷的所述基准第二喷射燃料量。

10.根据权利要求7所述的用于内燃机的控制装置，进一步包括：

第二EGR率控制单元，其使得当所述内燃机的内燃机温度等于或低于预定温度时，与当所述内燃机温度高于所述预定温度时相比，在相同内燃机负荷下的进气中的EGR率较低，

其中在所述预定工作范围内，在所述内燃机的内燃机温度等于或低于所述预定温度并且与在所述内燃机的内燃机温度高于所述预定温度时相比，通过所述第二EGR率控制单元使进气中的EGR率较低的情况下，所述燃烧控制单元通过以下方式执行所述第二燃料喷射控制：与当所述内燃机的内燃机温度高于所述预定温度时相比，使所述第二喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率较高。

11.根据权利要求7所述的用于内燃机的控制装置，其中当执行所述第二燃料喷射控制时，在所述内燃机的进气中的EGR率高时，与当所述EGR率低时相比，所述燃烧控制单元使所述第三喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率较高并且使所述第三喷射时间较早。

12.根据权利要求7所述的用于内燃机的控制装置，其中当执行所述第二燃料喷射控制时，在所述内燃机的进气中的EGR率低时，与当所述EGR率高时相比，所述燃烧控制单元使所述第二喷射中的燃料喷射量与总燃料喷射量的比率较高并且使所述第二喷射时间较晚。