JP2008202470A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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伊藤  博
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently and effectively inhibit emission of NOx. <P>SOLUTION: ECU 100 executes NOx reduction process on a vehicle 10. In the process, ignition timing retarding control is executed to always retard ignition timing from reference ignition timing by fixed retarding angle when it is determined that it is a situation where NOx emission need to be inhibited such as (i) atmospheric environment around the vehicle is easily contaminated by atmospheric pollutant, (ii) NOx inhibition objective person whose resistance against NOx is poor such as a child, an aged person and a sick person exists around the vehicle 10, (iii) concentration of atmospheric pollutant is high around the vehicle 10, based on information or the like relating to a position of own vehicle and facilities and environment around the vehicle 10 provided by a car navigation system 300, an NOx sensor 400, an external air temperature sensor 500, an ozone sensor 600 and an on-vehicle clock 700 or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばNOx(窒素酸化物)の排出量を抑制するための、内燃機関の制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a control device for an internal combustion engine for suppressing, for example, NOx (nitrogen oxide) emission.

この種の装置として、内燃機関を停止するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されたハイブリッド電気自動車(以下、「従来の技術」と称する)によれば、ハイブリッド車両において、車両の現在位置が大気汚染防止強化地域内であると判断された場合に、内燃機関を停止しモータ走行を行うことによって、大気汚染が確実に防止されるとされている。また、バッテリの残存容量の設定下限容量値が、車両を駆動し得る最低容量よりも所要の容量だけ大きな値に設定されているため、大気汚染を防止しつつ、走行能力が担保されるとされている。   As this type of apparatus, an apparatus that stops an internal combustion engine has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the hybrid electric vehicle disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as “conventional technology”), when it is determined that the current position of the vehicle is within the air pollution prevention enhanced area in the hybrid vehicle, It is said that air pollution is surely prevented by stopping the engine and running the motor. Further, since the lower limit capacity value of the remaining capacity of the battery is set to a value that is larger than the minimum capacity that can drive the vehicle by a required capacity, it is assumed that the running capacity is secured while preventing air pollution. ing.

特許第3092403号公報Japanese Patent No. 3092403

従来の技術は、内燃機関の他に動力源を有するハイブリッド車両のみにおいて有効であり、動力源として内燃機関のみを有する車両においては、内燃機関の停止は即ち車両の停止を招くため、実践は困難である。また、バッテリの充電状態によっては当然ながらモータ走行が不可能となる場合もあり、大気汚染防止強化地域であっても内燃機関を停止させ得ないといった状況は、十分に起こり得る。また、このような大気汚染防止強化地域として設定された地域以外であっても、大気汚染の防止を図るべき状況は多々生じ得るし、このような大気汚染の防止以外の観点として、例えば高齢者や疾患者等にとっては、実際の大気汚染の有無或いは規模はさておき大気汚染物質の存在自体が好ましくない。従って、従来の技術は、実質的にみれば、大気汚染物質の排出を抑制すべき場合の極一部において、且つ限られた条件の中で、大気汚染物質の排出が抑制されるに過ぎない。即ち、従来の技術には、大気汚染物質の排出が全く不十分であり、実質的に顕著な効果を有し得ないという技術的な問題点がある。   The prior art is effective only in a hybrid vehicle having a power source in addition to the internal combustion engine, and in a vehicle having only the internal combustion engine as a power source, the stop of the internal combustion engine, that is, the vehicle is stopped. It is. Of course, depending on the state of charge of the battery, it may be impossible to run the motor, and there may be a situation where the internal combustion engine cannot be stopped even in an area where air pollution prevention is enhanced. In addition, there are many situations where air pollution should be prevented even in areas other than those designated as areas where air pollution prevention is strengthened. As a viewpoint other than such air pollution prevention, for example, the elderly In addition, the presence or absence of actual air pollution or the presence of air pollutants is not preferable for the sick or the like. Accordingly, in the prior art, the emission of air pollutants is only suppressed in a limited part of the case where the emission of air pollutants should be suppressed in a limited manner. . That is, the conventional technique has a technical problem that the air pollutant is not sufficiently discharged and cannot have a substantially remarkable effect.

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、効率的且つ効果的に大気汚染物質、とりわけNOxの排出を抑制し得る内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can efficiently and effectively suppress the discharge of air pollutants, particularly NOx.

上述した課題を解決するため、本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関を備えた車両において該内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、前記車両における、NOxの排出可否に対応付けられた所定種類の走行条件を特定する特定手段と、前記特定された走行条件に基づいて前記NOxの排出を抑制すべきか否かの判別を行う判別手段と、前記NOxの排出を抑制すべき旨の前記判別が行われた場合に、前記NOxの排出量が少なくとも相対的に減少するように前記内燃機関を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an internal combustion engine control device according to the present invention is a control device for an internal combustion engine that controls the internal combustion engine in a vehicle equipped with the internal combustion engine, and determines whether or not NOx is discharged in the vehicle. Specifying means for specifying a predetermined type of associated driving condition; determining means for determining whether or not to suppress the NOx emission based on the specified driving condition; and suppressing the NOx emission And control means for controlling the internal combustion engine so that the NOx emission amount is at least relatively reduced when the determination is made.

本発明に係る「内燃機関」とは、例えば複数の気筒を有し、例えば吸気管又は吸気ポート等の吸気系に、或いは気筒内の燃焼室に直接噴射される例えばガソリン等の燃料を含む混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼に伴う爆発力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等を適宜介して動力とし取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念であり、例えば2サイクル或いは4サイクルレシプロエンジン等を指す。   An “internal combustion engine” according to the present invention has a plurality of cylinders, for example, and includes a fuel such as gasoline that is directly injected into an intake system such as an intake pipe or an intake port or directly into a combustion chamber in the cylinder. It is a concept that encompasses an engine that is configured to combust air and to take out the explosive force associated with the combustion as power through, for example, a piston, a connecting rod, a crankshaft, and the like. Cycle reciprocating engine.

本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、その動作時には、例えばECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成される特定手段によって、例えば、車両の現在位置(以下、適宜「自車位置」と称する)、及び車両の周囲(自車位置を含んでもよいし、自車の走行経路の周辺であってもよいし、自車位置を含む所定の範囲であってもよい)における、大気汚染の状態、大気汚染の生じ易さの度合い、若しくは高齢者や疾患者等大気汚染物質に対する耐性の低い者の、存在の有無及び規模等を含んでなる存在状態、外気温、風向、風量、気圧若しくは湿度等の各種環境条件、現在の時刻若しくは時間帯、又は大気汚染に関連する各種の警報若しくは注意報の発令状況(例えば、自車位置との発令地域との位置関係)等を含んだ広い概念としての、車両におけるNOxの排出可否に対応付けられた走行条件が特定される。   According to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, at the time of its operation, for example, specifying means configured as various processing units such as an ECU (Electronic Control Unit), various controllers or various computer systems such as a microcomputer device, etc. Depending on, for example, the current position of the vehicle (hereinafter referred to as “own vehicle position” as appropriate) and the surroundings of the vehicle (may include the own vehicle position or the vicinity of the travel route of the own vehicle, The presence of a person with low resistance to air pollutants, such as the elderly or a sick person, Various conditions related to environmental conditions such as presence conditions, outside air temperature, wind direction, air volume, air pressure or humidity, current time or time zone, or air pollution, including scale, etc. Issued status of broadcast or warning (e.g., positional relationship between the issued area and the vehicle position) as wide concept including such as driving conditions associated with the discharge propriety of NOx in the vehicle is specified.

尚、本発明における「特定」とは、例えば、何らかの検出手段を介して直接的に若しくは間接的に情報、データ若しくは信号等として検出すること、予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択する若しくはそのような選択を介して推定すること、それら検出された情報、データ若しくは信号、又は選択若しくは推定された数値等に基づいて、予め設定されたアルゴリズム、計算式若しくは論理式等に従って導出又は推定すること、或いはこのように検出、選択、推定若しくは導出された値等を情報、データ、若しくは信号等として取得すること等を包括する広い概念である。   Note that “specific” in the present invention corresponds to, for example, detection directly or indirectly as information, data, or signal via some detection means, or a map stored in an appropriate storage means or the like in advance. Selecting a numerical value to be estimated or estimating through such selection, information, data or signal detected, or a numerical value selected or estimated based on a preset algorithm, calculation formula or logical formula It is a broad concept encompassing deriving or estimating according to the above, or acquiring the value detected, selected, estimated or derived as information, data, signals, or the like.

一方、このように車両の走行条件が特定されると、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成される条件判別手段により、この特定された走行条件に基づいてNOxの排出を抑制すべきか否か(即ち、排出ガス中のNOx量を低減すべきか否か)が判別される。   On the other hand, when the vehicle driving conditions are specified in this way, for example, based on the specified driving conditions by condition determining means configured as various processing units such as an ECU, various controllers or various computer systems such as a microcomputer device. Thus, it is determined whether or not NOx emission should be suppressed (that is, whether or not the amount of NOx in the exhaust gas should be reduced).

ここで、NOxは、実質的にはその発生自体に既に何らの利益も存在しないから、「NOxの排出を抑制すべきか否か」とは、厳密に言えば内燃機関の動作機関の全てとなり得るが、そのような趣旨を踏まえつつ、本発明に係る内燃機関の制御装置では特に、上述した車両の走行条件に鑑み、車両の性能(顕著には動力性能)を可及的に或いは最低限担保しつつ、内燃機関を、基準となる運転条件(例えば、何らNOxの排出の可否が勘案されない状況下に相当する運転条件)の下で作動させることに優先して、NOxの排出を抑制し得る運転条件で作動せしめるべきものとして客観的に且つ合理的に判断されるか否かを表す概念である。このような概念の範囲内において、「NOxの排出を抑制すべきか否か」とは、例えば、特定された走行条件が、例えば、自車位置又は車両の周囲において大気が著しく汚染されている、周囲に大気汚染物質に対する耐性の低い者が存在する、或いは車両から排出されるNOxが大気の汚染に著しく影響する環境条件が整っている等といった条件に該当するか、或いはそのような条件を表しているか否か等の形態を採り得る。   Here, since NOx does not already have any benefit in its generation, “whether NOx emissions should be suppressed” can be strictly speaking all operating engines of the internal combustion engine. However, in view of such a purpose, the control device for an internal combustion engine according to the present invention particularly ensures the vehicle performance (remarkably power performance) as much as possible or at least in view of the vehicle running conditions described above. However, NOx emissions can be suppressed in preference to operating the internal combustion engine under reference operating conditions (for example, operating conditions corresponding to a situation where no possibility of NOx emission is considered). It is a concept that represents whether or not it is objectively and reasonably determined to be operated under operating conditions. Within the scope of such a concept, “whether NOx emission should be suppressed” means, for example, that the specified driving condition is, for example, that the air is significantly polluted at the vehicle position or around the vehicle, There is a person who has low resistance to air pollutants in the surrounding area, or the environmental conditions that NOx emitted from the vehicle significantly affects the air pollution are met, or such conditions are expressed. It can take the form of whether or not.

本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、その動作時には、このようにしてNOxの排出を抑制すべき旨の判別がなされた場合に、例えばECU等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成される制御手段により、NOxの排出量が少なくとも相対的に減少するように内燃機関が制御される。   According to the control device for an internal combustion engine according to the present invention, when it is determined in this way that NOx emission should be suppressed, for example, various processing units such as an ECU, various controllers, or a microcomputer device The internal combustion engine is controlled by the control means configured as various computer systems or the like so that the NOx emission amount is at least relatively reduced.

ここで、「NOxの排出量が少なくとも相対的に減少するように」とは、少なくとも何らこの種のNOx抑制に係る制御がなされない場合と比較して幾らかなりともNOxが減少すればよい趣旨であり、車両が走行中である場合、内燃機関の運転条件は絶えず変化し得ることに鑑みれば、必ずしもNOxの絶対的な排出量の減少を伴わずともよい趣旨である。但し、係る制御手段の動作概念としては、無論NOxの絶対的な排出量が減少するように内燃機関が制御されてもよい。即ち、大気汚染や大気汚染物質に対する耐性の低い者への配慮を優先し、車両を停止させない範囲でその走行性能を顕著に低下させてもよい。   Here, “so that the amount of NOx emissions decreases at least relatively” means that it is sufficient that NOx is considerably reduced as compared with the case where at least this kind of control relating to NOx suppression is not performed. In view of the fact that the operating conditions of the internal combustion engine can constantly change when the vehicle is running, it is not necessarily necessary to be accompanied by a decrease in the absolute emission amount of NOx. However, as an operation concept of the control means, the internal combustion engine may be controlled so that the absolute emission amount of NOx decreases. That is, priority may be given to those who are less resistant to air pollution and air pollutants, and the running performance may be significantly reduced within a range in which the vehicle is not stopped.

この際、NOxの排出量を低下させるべく行われる内燃機関の制御の態様は、NOxを上述したように少なくとも相対的に減少せしめ得る限りにおいて限定されず、例えば点火時期の遅角制御等NOx抑制の効果を有する旨が公知である各種の制御が採用されてもよいし、より単純な態様として、燃料の噴射量を相対的に少なくしてもよい。   At this time, the control mode of the internal combustion engine performed to reduce the NOx emission amount is not limited as long as the NOx can be reduced at least relatively as described above. For example, NOx suppression such as retarding control of the ignition timing is performed. Various controls that are known to have the above effect may be employed, and as a simpler aspect, the fuel injection amount may be relatively reduced.

このように、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、車両の走行停止を伴うことなくNOxの排出量を減少させることによって、フレキシブルに大気汚染物質の排出を抑制することが可能となる。この際、例えば大気汚染防止強化地域に車両が存在する等といった極限定された状況に限らず、大気汚染物質の排出の抑制が顕著に且つ切実に望まれる数多の状況下において、即ち実践上十分に効果が得られる程度に高頻度でNOxの排出量を減少せしめることが可能であり、効率的且つ効果的にNOxの排出を抑制することが可能となるのである。   As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, it is possible to flexibly suppress the emission of air pollutants by reducing the NOx emission amount without stopping the traveling of the vehicle. . In this case, for example, not only in extremely limited situations such as the presence of vehicles in areas where air pollution prevention is strengthened, but also in a number of situations in which the suppression of the emission of air pollutants is remarkably and urgently desired, that is, in practice. It is possible to reduce the NOx emission amount with a high frequency enough to obtain a sufficient effect, and it is possible to efficiently and effectively suppress the NOx emission.

本発明に係る内燃機関の制御装置の一の態様では、前記特定手段は、前記走行条件として、前記車両を含む所定の範囲内における交通の状態、現在時刻及び気温を少なくとも特定し、前記判別手段は、前記特定された交通の状態、現在時刻及び気温が、予め大気汚染を進行させ易いものとして規定された第1の条件を満たす場合に、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別を行う。   In one aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the specifying means specifies at least a traffic state, a current time, and an air temperature within a predetermined range including the vehicle as the travel condition, and the determining means Determines that the NOx emission should be suppressed when the specified traffic condition, current time, and temperature satisfy the first condition that is preliminarily determined to facilitate air pollution. .

この態様によれば、特定手段は、走行条件の少なくとも一部として、車両を含む所定の範囲(例えば、車両を周囲半径○○km等といった範囲)における、例えば、交通量、平均速度、渋滞等交通集中の有無或いは当該交通集中の規模等を適宜含む概念としての交通の状態、現在時刻及び気温を少なくとも特定する。判別手段は、この特定された交通の状態、現在時刻及び気温が第1の条件を満たす場合にNOxの排出を抑制すべき旨の判別を行う。   According to this aspect, the specifying means is, for example, a traffic volume, an average speed, a traffic jam, etc. in a predetermined range including the vehicle (for example, a range such as a vehicle having a surrounding radius of OO km) as at least a part of the traveling condition. At least the traffic state, current time, and temperature as a concept appropriately including the presence or absence of traffic concentration or the scale of the traffic concentration are specified. The determination means determines that NOx emission should be suppressed when the specified traffic state, current time, and temperature satisfy the first condition.

ここで、「第1の条件」とは、例えば、地表部分が上層部分と較べて低温となる、大気逆転層が発生しているとみなし得る又は発生すると予測される条件、或いはNOxとHC(炭化水素)とが光化学反応を起こすことによりオゾンやアルデヒド等の光化学オキシダントが生成される現象としての光化学スモッグが発生しているとみなし得る又は発生すると予測される条件等を含み、大気汚染を進行させ易い条件(大気環境を汚染する又は人体に悪影響を及ぼし得るものとして規定される大気汚染物質の濃度上昇を招き易い(或いは、濃度を上昇させ易い)条件を含む)を包括する概念である。   Here, the “first condition” is, for example, a condition in which the ground surface portion is at a lower temperature than the upper layer portion, an atmospheric inversion layer can be considered to be generated or predicted to occur, or NOx and HC ( It is considered that photochemical smog is generated as a phenomenon in which photochemical oxidants such as ozone and aldehyde are generated by causing a photochemical reaction with hydrocarbons), and progresses air pollution, including conditions that are expected to occur. It is a concept encompassing conditions that are easy to cause (including conditions that are likely to cause an increase in the concentration of an air pollutant that is defined as being capable of polluting the air environment or adversely affecting the human body).

このような第1の条件を満たすか否かに係る判別の基準は、例えば、予め実験的に、経験的に、理論的に或いはシミュレーション等に基づいて、少なくとも実践上の不具合(例えば、当該第1の条件を満たさないにもかかわらず満たしている旨の判断が頻繁に下される、或いは逆に当該第1の条件を満たしているにもかかわらず満たさない旨の判断が頻繁に下されるといった不具合等、また大気環境を重視する観点からは後者がより問題の程度が大きい)を顕在化させない程度に正確に判別を行い得るもの等として例えば然るべきアルゴリズムや数式或いは数値等として設定されていてもよい。この際、正確性を保ちつつより簡便な判別を実現し得る一態様として、第1の条件を規定する各要素を、上述した如く設定される基準値や基準状態等と比較してもよい。   Such a criterion for determining whether or not the first condition is satisfied is, for example, in advance experimentally, empirically, theoretically or based on simulation or the like, and at least a practical defect (for example, the first Judgment is often made that the condition is satisfied despite not satisfying the first condition, or conversely, the determination that the condition is not satisfied is satisfied even though the first condition is satisfied. It is set as an appropriate algorithm, mathematical expression, numerical value, or the like, for example, that can be accurately discriminated to such an extent that the latter is more serious from the viewpoint of emphasizing the atmospheric environment and the latter is more serious. Also good. At this time, as an aspect in which simpler discrimination can be realized while maintaining accuracy, each element defining the first condition may be compared with a reference value, a reference state, or the like set as described above.

尚、特定手段における例えば物理的、機械的、機構的又は電気的な構成は何ら限定されず、特定手段は、第1の走行条件に含まれる各要素に応じて設けられた夫々相互に異なるハードウェア構成を有する手段の集合体であってもよい。或いは上述した「特定」の概念に鑑みれば、特定手段は、上述した概念により規定される交通の状態を検出可能な、例えばカーナビゲーション装置、GPS(Global Positioning System)等を利用した測位システム、或いは電波ビーコンや光ビーコン等の各種ビーコンから発せされるVICS(Vehicle Information and Communication System)情報を検出可能に構成されたVICS対応カーナビゲーション装置、現在時刻を検出可能な車載用の時計、及び外気温を検出可能な外気温センサ等の各種検出手段から、これら各情報又は情報に対応するデータを例えば電気信号等として取得可能な各種コントローラやECU等のコンピュータシステムであってもよい。   For example, the physical, mechanical, mechanical, or electrical configuration of the specifying means is not limited at all, and the specifying means is different hardware provided according to each element included in the first traveling condition. It may be a collection of means having a wear configuration. Alternatively, in view of the concept of “identification” described above, the identification means can detect a traffic state defined by the concept described above, for example, a positioning system using a car navigation device, GPS (Global Positioning System), or the like, or VICS compatible car navigation system configured to detect VICS (Vehicle Information and Communication System) information emitted from various types of beacons such as radio wave beacons and optical beacons, an in-vehicle clock capable of detecting the current time, and outside temperature It may be a computer system such as various controllers or ECUs that can acquire each information or data corresponding to the information as, for example, an electric signal from various detection means such as a detectable outside air temperature sensor.

この態様によれば、大気汚染が進行し易い状況においてNOxの排出が抑制されるため、効果的である。   According to this aspect, since NOx emission is suppressed in a situation where air pollution is likely to proceed, it is effective.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記特定手段は、前記走行条件として、前記車両を含む所定の範囲内におけるNOx抑制対象者の存在状態を少なくとも特定し、前記判別手段は、前記特定された存在状態が、予め前記所定の範囲内に前記NOx抑制対象者が存在するものとして規定された第2の条件を満たす場合に、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別を行う。   In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the specifying means specifies at least a presence state of a NOx suppression target person within a predetermined range including the vehicle as the traveling condition, and the determining means includes Determining that the emission of NOx should be suppressed when the specified presence condition satisfies a second condition that the NOx suppression target person exists in advance within the predetermined range. Do.

この態様によれば、特定手段は、走行条件の少なくとも一部として、車両を含む所定の範囲(例えば、車両を周囲半径○○km等といった範囲)における、NOx抑制対象者の存在状態を少なくとも特定する。ここで、「NOx抑制対象者」とは、NOxを含む大気汚染物質に対する肉体的な又は精神的な耐性が相対的に低い者、言い換えれば、成人の健常者と較べて、NOxの排出を抑制することの恩恵をより多く享受し得る者を包括する概念であり、例えば、幼児、児童、精神疾患者、身体障害者、入院患者及び在宅患者を含む各種疾患者或いは高齢者等を含む趣旨である。また、このようなNOx抑制対象者の「存在状態」とは、存在しているか否かの二値状態、その存在の規模等といった定量的な段階的又は連続的且つ定量的な状態を包括する概念である。   According to this aspect, the specifying unit specifies at least the presence state of the NOx suppression target person in a predetermined range including the vehicle (for example, a range such as a vehicle having a surrounding radius of OO km) as at least a part of the traveling condition. To do. Here, the “NOx suppression target person” is a person who has relatively low physical or mental resistance to air pollutants containing NOx, in other words, suppresses NOx emission compared to an adult healthy person. It is a concept that encompasses those who can enjoy more of the benefits of doing, for example, including various infants, children, mentally ill people, physically disabled people, inpatients and home patients, etc. is there. In addition, the “presence state” of the NOx suppression target person includes a quantitative stepwise or continuous and quantitative state such as a binary state indicating whether or not it exists, a scale of the presence, etc. It is a concept.

一方、判別手段は、この特定された存在状態が第2の条件を満たす場合にNOxの排出を抑制すべき旨の判別を行う。ここで、「第2の条件」とは、当該範囲内にNOx抑制対象者が存在するものとして規定された条件を包括する概念であり、実際にそのような範囲内におけるNOx抑制対象者の正確な数を把握することは困難であることに鑑みれば、好適な一態様として、実践上NOxの排出を抑制すべきと判断され得る程度に多数の、或いはその多寡によらずNOxに対する耐性の著しく低いNOx抑制対象者が存在しているとみなし得る条件等を好適に含む趣旨である。即ち、判別手段は、当該範囲内にNOx抑制対象者が存在すると判断される場合の少なくとも一部において、当該判別を行ってもよい。   On the other hand, the determination means determines that NOx emission should be suppressed when the specified presence condition satisfies the second condition. Here, the “second condition” is a concept encompassing conditions defined as the existence of a NOx suppression target person within the range, and the actual NOx suppression target person within such a range is actually accurate. In view of the fact that it is difficult to grasp the number of NOx, as a preferred embodiment, the resistance to NOx is remarkably large regardless of whether or not the NOx emission should be suppressed in practice. The purpose is to suitably include conditions that can be considered that a low NOx suppression target person exists. That is, the determination unit may perform the determination in at least a part of the case where it is determined that the NOx suppression target person exists within the range.

このようなNOx抑制対象者の存在状態を特定するに際した特定手段の例えば物理的、機械的、機構的又は電気的な構成は何ら限定されず、特定手段は、例えばカーナビゲーション装置等を介し取得され得る、自車位置を含む所定の範囲における、幼稚園、保育園、養護学校及び小中学校等の各種学校、身体障害者施設、精神疾患者施設、病院、医院及びホスピス等の各種医療施設、並びにケアプラザ及び老人ホーム等の高齢者用施設等といった、NOx抑制対象者の存在に対応付け得る各種の施設の有無や規模等の情報或いはデータ等として存在状態を特定してもよい。この際、このような施設が存在している旨をもって、第2の条件が満たされる旨の判断が下されてもよい。   For example, the physical, mechanical, mechanistic, or electrical configuration of the specifying means for specifying the presence state of the NOx suppression target person is not limited at all, and the specifying means is acquired through, for example, a car navigation device or the like. Various schools such as kindergartens, nursery schools, nursing schools and elementary and junior high schools, facilities for the physically handicapped, facilities for the mentally ill, hospitals, clinics, hospice and other medical facilities, and care, within a predetermined range including the position of the vehicle The presence state may be specified as information or data such as presence / absence and scale of various facilities that can be associated with the presence of the NOx suppression target person, such as a facility for elderly people such as a plaza and a nursing home. At this time, a determination that the second condition is satisfied may be made based on the fact that such a facility exists.

この態様によれば、NOx抑制対象者に対するNOxの悪影響を相対的に低減し得るため、実践上有益である。   According to this aspect, since the adverse effect of NOx on the NOx suppression target person can be relatively reduced, it is useful in practice.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記特定手段は、前記走行条件として、前記車両を含む所定の範囲内における大気汚染物質の濃度、及び大気汚染に関する報知情報の発令状態のうち少なくとも一方を特定し、前記判別手段は、前記特定された少なくとも一方が、予め大気汚染の度合いが高いものとして規定された第3の条件を満たす場合に、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別を行う。   In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the specifying means includes, as the traveling condition, a concentration of air pollutants within a predetermined range including the vehicle, and an announcement state of notification information regarding air pollution. At least one of them is specified, and the determination means should suppress the emission of NOx when the specified at least one satisfies a third condition defined in advance as a high degree of air pollution. To determine.

この態様によれば、特定手段は、走行条件の少なくとも一部として、車両を含む所定の範囲(例えば、車両を周囲半径○○km等といった範囲)における、例えばNOxやオゾン等といった大気汚染物質の濃度、及び光化学スモッグ等を含む大気汚染に関する注意報や警報等を含む概念としての報知情報の発令状態のうち少なくとも一方、好適な一形態として両方を特定する。尚、「発令状態」とは、好適な一態様として、発令されているか否かの二値的な状態を採ってもよい。判別手段は、この特定された少なくとも一方が、第3の条件を満たす場合に、NOxの排出を抑制すべき旨の判別を行う。   According to this aspect, the specifying unit is configured to detect air pollutants such as NOx and ozone in a predetermined range including the vehicle (for example, a range such as a vehicle radius XX km) as at least a part of the traveling condition. At least one of notification states of notification information as a concept including warnings and warnings on air pollution including concentration and photochemical smog is specified as a preferred form. Note that the “announced state” may take a binary state as to whether or not it has been issued as a preferred embodiment. The determining means determines that NOx emission should be suppressed when at least one of the specified conditions satisfies the third condition.

ここで、「第3の条件」とは、予め大気汚染の度合いが高いものとして規定された条件を包括する概念であり、判別手段は、好適な一態様として、例えばこれら大気汚染物質の濃度が例えば環境基準等として設定された基準値を超えている或いは超えているとみなし得る場合や、光化学スモッグ又は各種大気汚染に関する注意報又は警報が発令されている或いは発令されることが確実であるような場合等に、第3の条件が満たされる旨の判断を下してもよい。   Here, the “third condition” is a concept encompassing conditions preliminarily defined as those having a high degree of air pollution, and the discrimination means has, for example, a concentration of these air pollutants as a preferred embodiment. For example, when it is considered that the standard value set as the environmental standard is exceeded or exceeded, it is certain that warnings or warnings regarding photochemical smog or various air pollution are issued or issued. In such a case, it may be determined that the third condition is satisfied.

尚、特定手段における例えば物理的、機械的、機構的又は電気的な構成は何ら限定されず、特定手段は、車載可能なNOxセンサやオゾンセンサ等の各種検出手段からNOx濃度やオゾン濃度の測定結果をデータとして取得してもよいし、大気測定局等のインフラ設備から自車周辺のNOx濃度やオゾン濃度の測定結果を信号やデータ等として取得してもよいし、例えばカーナビゲーション装置、や前述したVICS情報の一部として、注意報や警報の発令地域に関する情報を取得してもよい。無論、これら複数の態様を併せ持っていてもよい。   For example, the physical, mechanical, mechanical or electrical configuration of the specifying means is not limited, and the specifying means can measure NOx concentration and ozone concentration from various detecting means such as a vehicle-mounted NOx sensor and ozone sensor. The result may be acquired as data, or the measurement result of NOx concentration or ozone concentration around the own vehicle may be acquired as a signal or data from infrastructure equipment such as an atmospheric measurement station. For example, a car navigation device, As a part of the VICS information described above, information regarding a warning or a warning issuing area may be acquired. Of course, you may have these several aspects together.

この態様によれば、大気が相対的にみて激しく汚染されている場合に、NOxの排出により大気の汚染を助長することが防止され得、実践上有益である。   According to this aspect, it is possible to prevent the pollution of the air from being promoted by the emission of NOx when the air is heavily polluted relatively, which is useful in practice.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記内燃機関は、混合気に対し点火を行うための点火装置を備えており、前記制御手段は、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別が行われた場合に、前記点火に係る点火時期が基準となる該点火時期に対し遅角されるように前記点火装置を制御する。   In another aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the internal combustion engine includes an ignition device for igniting an air-fuel mixture, and the control means should suppress the emission of NOx. When the determination is made, the ignition device is controlled so that the ignition timing related to the ignition is retarded with respect to the reference ignition timing.

この態様によれば、内燃機関には混合気に対し点火を行う火花点火装置等の点火装置が備わり、制御手段は、この点火に係る点火時期を基準となる点火時期に対し遅角させることによりNOxの排出量を効果的に減少せしめることが可能である。   According to this aspect, the internal combustion engine is provided with an ignition device such as a spark ignition device for igniting the air-fuel mixture, and the control means retards the ignition timing related to the ignition with respect to the reference ignition timing. It is possible to effectively reduce NOx emissions.

尚、ここで述べられる「基準となる点火時期」とは、例えば機関回転数と負荷(負荷率、アクセル開度又はスロットル開度等により代替的に表されてもよい)とに対応付けられて、例えば予めマップ等として記憶されてなる点火時期等を含み、更にはこのような点火時期に対しNOxの排出量低減とは異なる観点、例えばノッキングの発生を抑制するための又は収束させるための遅角制御がなされた状態における点火時期を含む趣旨である。この際、点火時期の遅角量は、点火時期の遅角により気筒内部の燃焼温度を低下せしめ、NOxの生成量を抑制することが可能であることに鑑みれば、特に限定されない。例えば点火時期の遅角量は、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、例えば上述した大気汚染物質の濃度の上昇し易さ、弱者までの距離、或いは大気汚染の度合い等に対応付けられる形で、或いは例えば全くの固定値として、その時点で抑制すべきNOxの排出量を満たしつつ点火時期の遅角によるエネルギーロスを可及的に抑制し得るように定められていてもよい。   The “reference ignition timing” described here is associated with, for example, the engine speed and the load (which may alternatively be represented by a load factor, an accelerator opening, a throttle opening, or the like). For example, it includes an ignition timing that is stored in advance as a map or the like, and further has a viewpoint different from the NOx emission reduction with respect to such an ignition timing, for example, a delay for suppressing or converging the occurrence of knocking. This is intended to include the ignition timing in a state where the angle control is performed. At this time, the retard amount of the ignition timing is not particularly limited in view of the fact that the combustion temperature inside the cylinder can be lowered by retarding the ignition timing and the amount of NOx produced can be suppressed. For example, the retard amount of the ignition timing is determined in advance experimentally, empirically, theoretically or based on simulations, for example, the ease of increasing the concentration of the air pollutant mentioned above, the distance to the weak, or the air pollution. It is determined so that the energy loss due to the retard of the ignition timing can be suppressed as much as possible while satisfying the NOx emission amount to be suppressed at that time, in a form corresponding to the degree of ignition, etc., or as a completely fixed value, for example. It may be done.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記内燃機関は、少なくとも高負荷時において前記内燃機関の出力が向上するように吸気弁および排気弁のうち少なくとも一方の開閉時期を変化させることが可能な可変動弁装置を備えており、前記制御手段は、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別が行われた場合に、前記高負荷時における前記可変動弁装置の作動を禁止する。   In another aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the internal combustion engine changes the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve so that the output of the internal combustion engine is improved at least under a high load. The control means prohibits the operation of the variable valve device at the time of high load when it is determined that the NOx emission should be suppressed. To do.

この態様によれば、内燃機関には例えばVVT(Variable Valve Timing)、或いはそれに類似する各種の可変動弁装置が備わり、少なくとも高負荷時において出力が向上するように吸排気弁の少なくとも一方の開閉時期を可変とすることが可能に構成される。尚、可変動弁装置の物理的、機械的、機構的又は電気的な構成は、少なくとも吸排気弁の少なくとも一方の開閉時期を変化させ得る限りにおいて何ら限定されず、例えば、吸気側カム軸及び排気側カム軸のうち少なくとも一方における、クランク軸の回転位相に対する相対的な回転位相を、例えばオイル等の作動液の液圧に応じて変化させることが可能な構成、例えばカム軸に同期して回転可能なベーンロータを液圧に応じて進角側又は遅角側に回転させる構成を有していてもよいし、或いはカム軸にヘリカルギア又はヘリカルスプライン等を適宜介して連結される、カム軸方向に往復運動可能な軸体或いはピストン等を、液圧を駆動源とするアクチュエータ等によって駆動せしめ、それらの往復運動をカム軸の回転運動に変換せしめる構成であってもよい。或いは作動液の液圧とは異なり、少なくとも一方のカム軸又はカムをクランク軸に対し相対的に進角又は遅角することが可能な電動アクチュエータ等を含んで構成された、所謂カムバイワイヤと称されるような電動駆動機構であってもよい。   According to this aspect, the internal combustion engine is provided with, for example, VVT (Variable Valve Timing) or various variable valve gears similar thereto, and opens and closes at least one of the intake and exhaust valves so that the output is improved at least under a high load. It is possible to make the time variable. The physical, mechanical, mechanical or electrical configuration of the variable valve operating device is not limited in any way as long as at least the opening / closing timing of at least one of the intake and exhaust valves can be changed. At least one of the exhaust camshafts can be configured to change the relative rotational phase of the crankshaft relative to the rotational phase of the crankshaft according to the hydraulic pressure of hydraulic fluid such as oil, for example, in synchronization with the camshaft. The cam shaft may have a configuration in which the rotatable vane rotor is rotated to the advance side or the retard side according to the hydraulic pressure, or is connected to the cam shaft through a helical gear or a helical spline as appropriate. A configuration in which a shaft or piston that can reciprocate in the direction is driven by an actuator that uses hydraulic pressure as a drive source, and these reciprocating motions are converted into rotational motion of the camshaft. It may be. Or, unlike the hydraulic pressure of the hydraulic fluid, it is called a so-called cam-by-wire that includes at least one camshaft or an electric actuator that can advance or retard the cam relative to the crankshaft. Such an electric drive mechanism may be used.

このような可変動弁装置を介した高負荷時の出力向上制御は、例えば、高回転高負荷時において吸排気弁のバルブオーバラップ量を拡大し、慣性吸気を促進して燃焼ガスの排出効率を向上させる、或いは低中回転高負荷時において吸排気弁のバルブオーバラップ量を縮小し、可及的に大量の新気を導入して爆発力を得る等といった各種態様を採る。これら出力向上を目的とした高負荷時のバルブタイミングの制御は、内部EGR量の減少、或いは燃焼温度の上昇を招くから、相対的にみてNOxの排出量を増加させ易い制御と言える。   The output improvement control at the time of high load through such a variable valve device is, for example, that the valve overlap amount of the intake / exhaust valve is increased at the time of high rotation and high load, and the inertial intake is promoted to increase the combustion gas discharge efficiency. Various aspects are taken such as improving the pressure or reducing the valve overlap amount of the intake / exhaust valve at the time of low / medium rotation / high load, and introducing explosive force by introducing as much new air as possible. The control of the valve timing at the time of high load for the purpose of improving the output leads to a decrease in the internal EGR amount or an increase in the combustion temperature. Therefore, it can be said that the control is relatively easy to increase the NOx emission amount.

この態様によれば、NOxの排出を抑制すべき旨の判別が行われた場合に、このような高負荷時における可変動弁装置の作動が禁止される。従って、上記例で言えば、低中回転高負荷時において吸排気弁のバルブオーバラップ量は相対的に拡大し、内部EGRが促進されて燃焼温度が低下することによりNOxの排出量が低下する。或いは高回転高負荷時においてバルブオーバラップ量が縮小され、吸排気効率が相対的に低下することによってNOxの排出量が低下する。高負荷時に出力向上を目的として可変動弁装置を制御する場合、燃焼温度が上昇してNOxの排出量は増加するから、高負荷時に如何なる制御態様を採ろうとも、可変動弁装置の作動が禁止されることによって、幾らかなりともNOxの排出量は減少する。   According to this aspect, when it is determined that the NOx emission should be suppressed, the operation of the variable valve operating apparatus at such a high load is prohibited. Therefore, in the above example, the valve overlap amount of the intake / exhaust valve relatively increases at low, medium and high loads, and the internal EGR is promoted to lower the combustion temperature, thereby reducing the NOx emission amount. . Alternatively, the valve overlap amount is reduced at the time of high rotation and high load, and the intake / exhaust efficiency is relatively lowered, so that the NOx emission amount is reduced. When controlling the variable valve system for the purpose of improving the output at high loads, the combustion temperature rises and the amount of NOx emissions increases. Therefore, no matter what control mode is used at high loads, the variable valve apparatus operates. By being banned, NOx emissions are somewhat reduced.

従って、この態様によれば、上述した点火時期と同様に、NOxの排出を抑制すべき場合に車両を走行可能に維持したままNOxの排出量を低下させることができ、実践上有益である。   Therefore, according to this aspect, similarly to the ignition timing described above, when NOx emission is to be suppressed, the NOx emission amount can be reduced while the vehicle is kept running, which is beneficial in practice.

本発明に係る内燃機関の制御装置の他の態様では、前記内燃機関は、燃料の噴射が可能な噴射装置を備えており、前記制御手段は、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別が行われた場合に、前記噴射に係る噴射量が理論空燃比に対応する基準噴射量に対し増加しないように前記噴射装置を制御する。   In another aspect of the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the internal combustion engine includes an injection device capable of injecting fuel, and the control means determines that the NOx emission should be suppressed. When performed, the injection device is controlled so that the injection amount related to the injection does not increase with respect to the reference injection amount corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio.

この態様によれば、内燃機関には燃料の噴射が可能な噴射装置が備わり、制御手段は、この噴射に係る噴射量が理論空燃比に対応する基準噴射量に対し増加しないよう噴射装置を制御することにより、NOxの排出量を効果的に減少せしめることが可能である。   According to this aspect, the internal combustion engine is provided with the injection device capable of injecting fuel, and the control means controls the injection device so that the injection amount related to the injection does not increase with respect to the reference injection amount corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio. By doing so, it is possible to effectively reduce the emission amount of NOx.

ここで、「理論空燃比に対応する基準噴射量」とは、好適な一形態として理論空燃比が得られる噴射量を含み、内燃機関の実際の運転時において通常の空燃比制御に供される理論空燃比近傍の空燃比に整合した噴射量をも含んでなる概念であり、別の側面から見れば、高負荷時等、定性的に見て燃費よりも出力が優先され易い状況において通常設定され得る、理論空燃比よりも明らかに低い空燃比、即ちリッチ側の空燃比に対応する噴射量を含まない概念である。即ち、このような趣旨としての基準噴射量に対し噴射量が増加しないように噴射装置を制御する際の好適な一形態としては、空燃比は概ね理論空燃比近傍或いはそれよりもリーン側の値を逸脱しないように、即ち、端的に言えば過渡期間であっても空燃比がリッチ側の空燃比にシフトしないように噴射量に制限が加えられる。   Here, the “reference injection amount corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio” includes an injection amount that provides the stoichiometric air-fuel ratio as a preferred form, and is used for normal air-fuel ratio control during actual operation of the internal combustion engine. It is a concept that also includes an injection amount that matches the air-fuel ratio in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio.From another aspect, it is normally set in situations where the output is likely to be prioritized over fuel consumption qualitatively, such as at high loads. It is a concept that does not include an injection amount corresponding to an air-fuel ratio that is clearly lower than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, an air-fuel ratio on the rich side. That is, as a preferred mode for controlling the injection device so that the injection amount does not increase with respect to the reference injection amount as such a purpose, the air-fuel ratio is a value in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio or a value on the lean side thereof. In other words, the injection amount is limited so that the air-fuel ratio does not shift to the rich air-fuel ratio even in a transient period.

このように、空燃比として理想的には理論空燃比が採用される場合(希薄燃焼運転が採用される場合は除き)、三元触媒等の各種触媒コンバータにおける排気の浄化効率は最大又はそれと同程度に高くなるから、実践上NOxの排出量は可及的に抑制された状態となる。即ち、この態様によれば、NOxの排出を抑制すべき場合に、迅速に且つ効果的にNOxの排出量を減少させることができる。   Thus, when the stoichiometric air-fuel ratio is ideally used as the air-fuel ratio (except when lean-burn operation is employed), the exhaust gas purification efficiency in various catalytic converters such as three-way catalysts is maximized or the same as that. Therefore, the NOx emission amount is practically suppressed as much as possible. That is, according to this aspect, when NOx emission should be suppressed, the amount of NOx emission can be reduced quickly and effectively.

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

<発明の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
<第1実施形態>
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照して、本発明に係る車両10の構成について説明する。ここに、図1は、車両10において、特に本発明に係る内燃機関の制御装置に関連する部分の構成を概念的に表してなるブロック図である。
<Embodiment of the Invention>
Various preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
<Configuration of Embodiment>
First, the configuration of the vehicle 10 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram conceptually showing a configuration of a part related to the control device for an internal combustion engine according to the present invention in the vehicle 10.

図1において、車両10は、ECU100、エンジン200、カーナビゲーション装置300、NOxセンサ400、外気温センサ500、オゾンセンサ600及び車載時計700を備える。   In FIG. 1, the vehicle 10 includes an ECU 100, an engine 200, a car navigation device 300, a NOx sensor 400, an outside air temperature sensor 500, an ozone sensor 600, and an in-vehicle clock 700.

ECU100は、図示せぬCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、図1の各要素を制御可能に構成されると共に、本発明に係る「内燃機関の制御装置」の一例として機能するように構成された電子制御ユニットである。ECU100は、ROMに格納される制御用のプログラムに従って、後述するNOx低減処理を実行することが可能に構成されている。   The ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like (not shown) and is configured to be able to control each element of FIG. An electronic control unit configured to function as an example of an “engine control device”. The ECU 100 is configured to be able to execute a NOx reduction process described later according to a control program stored in the ROM.

エンジン200は、不図示の車両の動力源たるガソリンエンジンであり、本発明に係る「内燃機関」の一例である。ここで、図2を参照し、エンジン200の詳細な構成について説明する。ここに、図2は、エンジン200の模式図である。尚、図2において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   The engine 200 is a gasoline engine that is a power source of a vehicle (not shown), and is an example of an “internal combustion engine” according to the present invention. Here, a detailed configuration of the engine 200 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a schematic diagram of the engine 200. 2 that are the same as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.

エンジン200は、気筒201内において燃焼室に点火プラグ(符号省略)の一部が露出してなる点火装置202による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン203の往復運動を、コネクティングロッド204を介してクランクシャフト205の回転運動に変換することが可能に構成されている。このクランクシャフト205の近傍には、クランクシャフト205の回転状態を表すクランク角を検出するためのクランクポジションセンサ206が設置されている。クランクポジションセンサ206は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100は、クランクポジションセンサ206によって検出されたクランク角に基づいてピストン203の位置を把握し、点火装置202による点火時期等を制御することが可能に構成されている。また、ECU100は、クランクポジションセンサ206によって検出されたクランク角を時間処理することによって、エンジン200の機関回転数Neを算出することが可能に構成されている。   The engine 200 combusts the air-fuel mixture through an ignition operation by an ignition device 202 in which a part of an ignition plug (not shown) is exposed in a combustion chamber in the cylinder 201, and is generated in accordance with an explosion force caused by the combustion. The reciprocating motion of the piston 203 can be converted into the rotational motion of the crankshaft 205 via the connecting rod 204. In the vicinity of the crankshaft 205, a crank position sensor 206 for detecting a crank angle representing the rotation state of the crankshaft 205 is installed. The crank position sensor 206 is electrically connected to the ECU 100, and the ECU 100 grasps the position of the piston 203 based on the crank angle detected by the crank position sensor 206 and controls the ignition timing and the like by the ignition device 202. It is configured to be possible. Further, the ECU 100 is configured to be able to calculate the engine speed Ne of the engine 200 by time-processing the crank angle detected by the crank position sensor 206.

エンジン200において、外部から吸入された空気(即ち、吸入空気)は、吸気管207を通過する過程においてエアクリーナ208により不純物が濾過される。エアクリーナ208の後段には、ホットワイヤ式のエアフローメータ209が設置されており、吸入空気の質量流量(以下、適宜「吸入空気量」と称する)を直接検出することが可能に構成されている。このエアフローメータ209は、ECU100と電気的に接続されており、検出された吸入空気量は、ECU100によって常に、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。   In the engine 200, the air sucked from the outside (that is, the sucked air) is filtered by the air cleaner 208 in the process of passing through the intake pipe 207. A hot wire type air flow meter 209 is installed in the subsequent stage of the air cleaner 208, and is configured to be able to directly detect the mass flow rate of intake air (hereinafter referred to as “intake air amount” as appropriate). The air flow meter 209 is electrically connected to the ECU 100, and the detected intake air amount is grasped by the ECU 100 constantly or at a constant or indefinite period.

吸気管207におけるエアフローメータ209の下流側には、気筒201内部へ流入する吸入空気の量を調節するスロットルバルブ210が配設されている。スロットルバルブ210の開度たるスロットル開度は、スロットルポジションセンサ211によって検出され、スロットルポジションセンサ211と電気的に接続されたECU100によって絶えず、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。また、このスロットル開度は、ECU100と電気的に接続されたスロットルバルブモータ212によって可変に制御される構成となっている。   On the downstream side of the air flow meter 209 in the intake pipe 207, a throttle valve 210 that adjusts the amount of intake air flowing into the cylinder 201 is disposed. The throttle opening, which is the opening of the throttle valve 210, is detected by the throttle position sensor 211, and is constantly grasped by the ECU 100 electrically connected to the throttle position sensor 211, or is grasped at a constant or indefinite period. . The throttle opening is variably controlled by a throttle valve motor 212 that is electrically connected to the ECU 100.

一方、運転者による不図示のアクセルペダルの踏み込み量は、不図示のアクセルポジションセンサによって検出され、アクセルポジションセンサと電気的に接続されたECU100により把握される構成となっている。ECU100は、通常、係るアクセルポジションセンサによって検出されたアクセルペダルの踏み込み量に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ212の駆動制御を介してスロットルバルブ210を制御している。但し、スロットルバルブ210は、スロットルバルブモータ212によって駆動される電子制御式のスロットルバルブであり、スロットル開度は、ECU100の制御により、運転者の意思(即ち、アクセルペダルの踏み込み量)とは無関係に可変に制御され得る。   On the other hand, the depression amount of an accelerator pedal (not shown) by the driver is detected by an accelerator position sensor (not shown) and is grasped by the ECU 100 electrically connected to the accelerator position sensor. The ECU 100 normally controls the throttle valve 210 via the drive control of the throttle valve motor 212 so that a throttle opening corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal detected by the accelerator position sensor can be obtained. However, the throttle valve 210 is an electronically controlled throttle valve that is driven by a throttle valve motor 212, and the throttle opening is independent of the driver's intention (that is, the accelerator pedal depression amount) under the control of the ECU 100. Can be variably controlled.

吸気管207から連なる吸気ポート(符号省略)には、インジェクタ213が設置されている。インジェクタ213は、吸気ポートに燃料たるガソリンを噴射することが可能に構成された電子制御式の燃料噴射装置である。燃料は、燃料タンク214に貯留されており、低圧ポンプ216の作用によりデリバリパイプ215を介してインジェクタ213に圧送供給されている。インジェクタ213は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によって制御される駆動デューティ比に応じた量の燃料を吸気ポート内に噴射することが可能に構成される。インジェクタ213から噴射された燃料は、吸気ポートにおいて吸入空気と混合され、前述した混合気となる。尚、燃料を噴射する噴射手段の形態は、図3に例示するような所謂吸気ポートインジェクタの構成を採らずともよく、例えば、低圧ポンプ216によって圧送される燃料の圧力を更に高圧ポンプによって昇圧せしめ、高温高圧の気筒201内部へ燃料を直接噴射することが可能に構成された、所謂直噴インジェクタ等の形態を有していてもよい。   An injector 213 is installed in an intake port (reference numeral omitted) that continues from the intake pipe 207. The injector 213 is an electronically controlled fuel injection device configured to be able to inject gasoline as fuel into the intake port. The fuel is stored in the fuel tank 214 and is supplied by pressure to the injector 213 via the delivery pipe 215 by the action of the low pressure pump 216. The injector 213 is electrically connected to the ECU 100 and is configured to be able to inject an amount of fuel into the intake port according to the drive duty ratio controlled by the ECU 100. The fuel injected from the injector 213 is mixed with the intake air at the intake port and becomes the above-described mixture. Incidentally, the form of the injection means for injecting the fuel does not have to adopt a so-called intake port injector configuration as illustrated in FIG. 3. For example, the pressure of the fuel pumped by the low pressure pump 216 is further increased by the high pressure pump. Further, it may have a form such as a so-called direct injection injector configured to be able to directly inject fuel into the high-temperature and high-pressure cylinder 201.

気筒201内部と吸気ポートとは、吸気バルブ217の開閉によってその連通状態が制御されている。気筒201内部で燃焼した混合気たる排気は、吸気バルブ217の開閉に連動して開閉する排気バルブ218を通過し、排気ポート(符号省略)に排出される構成となっている。排気ポートは排気管219に連通しており、排気ポートを通過した排気は、排気管219及び排気管219に設置された三元触媒221等を介して車両10の車外へ排出される。尚、三元触媒221は、エンジン200から排出されるCO(一酸化炭素)、HC(炭化水素)、及びNOx(窒素酸化物)を夫々浄化することが可能に構成された触媒である。   The communication state between the inside of the cylinder 201 and the intake port is controlled by opening and closing the intake valve 217. The exhaust gas, which is the air-fuel mixture combusted inside the cylinder 201, passes through an exhaust valve 218 that opens and closes in conjunction with the opening and closing of the intake valve 217, and is discharged to an exhaust port (reference numeral omitted). The exhaust port communicates with the exhaust pipe 219, and the exhaust gas that has passed through the exhaust port is discharged out of the vehicle 10 through the exhaust pipe 219 and the three-way catalyst 221 installed in the exhaust pipe 219. The three-way catalyst 221 is a catalyst that can purify CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon), and NOx (nitrogen oxide) discharged from the engine 200, respectively.

一方、排気管219には、エンジン200における燃料の燃焼に際した空燃比を検出することが可能な空燃比センサ220が設置されており、検出された空燃比は、空燃比センサ220と電気的に接続されたECU100によって絶えず或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。また、気筒201を収容するシリンダブロックにおけるウォータジャケット内には、LLC(Long Life Coolant)等エンジン200の冷却水の温度を検出するための水温センサ222が配設されている。更に、シリンダブロックには、シリンダブロックにおけるブロック振動を検出することが可能に構成されたノックセンサ223が設置されている。ノックセンサ223及び水温センサ222は、夫々ECU100と電気的に接続されており、検出されたエンジン200の冷却水温及びブロック振動の強度を表す信号は、ECU100に供給される構成となっている。   On the other hand, the exhaust pipe 219 is provided with an air-fuel ratio sensor 220 capable of detecting an air-fuel ratio at the time of fuel combustion in the engine 200. The detected air-fuel ratio is electrically connected to the air-fuel ratio sensor 220. It is configured to be grasped constantly or at a constant or indefinite period by the connected ECU 100. A water temperature sensor 222 for detecting the temperature of cooling water of the engine 200 such as LLC (Long Life Coolant) is disposed in the water jacket in the cylinder block that accommodates the cylinder 201. Further, the cylinder block is provided with a knock sensor 223 configured to be able to detect block vibration in the cylinder block. The knock sensor 223 and the water temperature sensor 222 are electrically connected to the ECU 100, respectively, and the detected signals indicating the cooling water temperature of the engine 200 and the intensity of block vibration are supplied to the ECU 100.

吸気バルブ217の開弁特性のうち、リフト量と作用角は、基本的にクランクシャフ205に連動して回転する吸気カムシャフト224に回転可能に設けられた断面視楕円形状を有する吸気カム225のカムプロフィールに応じて一義に決定される。一方、エンジン200において、吸気カム225の開閉特性(即ち、バルブタイミング)は、吸気カムシャフト224に接続された吸気側VVTコントローラ226によって可変に制御される構成となっている。吸気側VVTコントローラ226の構成は、公知のVVT機構と同等であってよく、その詳細な図示説明は省略するが、例えば、吸気側VVTコントローラ226は、クランクシャフト205と一体に回転するハウジングと、当該ハウジング内に回動可能に構成されたロータとを備える。この際、当該ロータ外周部分に設けられた複数のベーンによって区画される進角室及び遅角室に適宜作動液が供給されることにより、ロータがハウジング内部を進角側又は遅角側に回動する。その結果、ロータと一体に回転する吸気カムシャフト224が、クランクシャフト205の回転位相に対し相対的に進角側又は遅角側に回転し、吸気カム225のバルブタイミングが変化する。吸気側VVTコントローラ226は、ECU100と電気的に接続されており、上述した作動液の供給態様等を含む吸気側VVTコントローラ226の動作は、ECU100によって上位に制御される構成となっている。   Of the valve opening characteristics of the intake valve 217, the lift amount and the operating angle are basically the same as that of the intake cam 225 having an elliptical shape in cross section provided on the intake camshaft 224 that rotates in conjunction with the crankshaft 205. It is uniquely determined according to the cam profile. On the other hand, in the engine 200, the opening / closing characteristics (that is, the valve timing) of the intake cam 225 are variably controlled by the intake side VVT controller 226 connected to the intake camshaft 224. The configuration of the intake side VVT controller 226 may be equivalent to a known VVT mechanism, and detailed illustration thereof is omitted. For example, the intake side VVT controller 226 includes a housing that rotates integrally with the crankshaft 205, And a rotor configured to be rotatable in the housing. At this time, the working fluid is appropriately supplied to the advance chamber and the retard chamber divided by a plurality of vanes provided on the outer peripheral portion of the rotor, so that the rotor rotates inside the housing to the advance side or the retard side. Move. As a result, the intake camshaft 224 that rotates integrally with the rotor rotates relative to the rotational phase of the crankshaft 205 toward the advance side or the retard side, and the valve timing of the intake cam 225 changes. The intake-side VVT controller 226 is electrically connected to the ECU 100, and the operation of the intake-side VVT controller 226 including the above-described hydraulic fluid supply mode and the like is controlled by the ECU 100 in a higher level.

排気バルブ218の開弁特性のうち、リフト量と作用角は、基本的にクランクシャフ205に連動して回転する排気カムシャフト227に回転可能に設けられた断面視楕円形状を有する吸気カム228のカムプロフィールに応じて一義に決定される。一方、エンジン200において、排気カム228の開閉特性(即ち、バルブタイミング)は、排気カムシャフト227に接続された排気側VVTコントローラ229によって可変に制御される構成となっている。排気側VVTコントローラ229の構成は、公知のVVT機構と同等であってよく、その詳細な図示説明は省略するが、例えば、排気側VVTコントローラ229は、クランクシャフト205と一体に回転するハウジングと、当該ハウジング内に回動可能に構成されたロータとを備える。この際、当該ロータ外周部分に設けられた複数のベーンによって区画される進角室及び遅角室に適宜作動液が供給されることにより、ロータがハウジング内部を進角側又は遅角側に回動する。その結果、ロータと一体に回転する排気カムシャフト227が、クランクシャフト205の回転位相に対し相対的に進角側又は遅角側に回転し、排気カム228のバルブタイミングが変化する。排気側VVTコントローラ229は、ECU100と電気的に接続されており、上述した作動液の供給態様等を含む排気側VVTコントローラ229の動作は、ECU100によって上位に制御される構成となっている。   Of the valve opening characteristics of the exhaust valve 218, the lift amount and the working angle are basically the same as that of the intake cam 228 having an elliptical shape in cross section provided on the exhaust camshaft 227 that rotates in conjunction with the crankshaft 205. It is uniquely determined according to the cam profile. On the other hand, in the engine 200, the opening / closing characteristics (that is, the valve timing) of the exhaust cam 228 are variably controlled by the exhaust side VVT controller 229 connected to the exhaust camshaft 227. The configuration of the exhaust side VVT controller 229 may be the same as that of a known VVT mechanism, and detailed illustration thereof is omitted. For example, the exhaust side VVT controller 229 includes a housing that rotates integrally with the crankshaft 205, And a rotor configured to be rotatable in the housing. At this time, the working fluid is appropriately supplied to the advance chamber and the retard chamber divided by a plurality of vanes provided on the outer peripheral portion of the rotor, so that the rotor rotates inside the housing to the advance side or the retard side. Move. As a result, the exhaust camshaft 227 that rotates integrally with the rotor rotates relative to the rotational phase of the crankshaft 205 toward the advance side or the retard side, and the valve timing of the exhaust cam 228 changes. The exhaust-side VVT controller 229 is electrically connected to the ECU 100, and the operation of the exhaust-side VVT controller 229 including the above-described hydraulic fluid supply mode and the like is controlled by the ECU 100 to the upper level.

図1に戻り、カーナビゲーション装置300は、車両10に搭載され、例えば車両10の位置情報、車両10の周辺の道路情報(例えば、道路種別、道路幅、車線数、制限速度及び道路形状等)、車両10の周囲に設置された各種施設の情報、渋滞情報及び環境情報等各種ナビゲーション情報を取得可能に構成された装置である。カーナビゲーション装置300は、ナビゲーション処理装置310、GPSアンテナ320、VICSアンテナ330及び無線通信装置340を備える。   Returning to FIG. 1, the car navigation device 300 is mounted on the vehicle 10. For example, position information of the vehicle 10, road information around the vehicle 10 (for example, road type, road width, number of lanes, speed limit, road shape, etc.) This is an apparatus configured to be able to acquire various navigation information such as information on various facilities installed around the vehicle 10, traffic jam information, and environmental information. The car navigation device 300 includes a navigation processing device 310, a GPS antenna 320, a VICS antenna 330, and a wireless communication device 340.

ナビゲーション処理装置310は、ECU100と電気的に接続され、カーナビゲーション装置300の動作全体を制御することが可能に構成された制御ユニットである。ナビゲーション処理装置310は、GPSアンテナ320、VICSアンテナ330及び無線通信装置340を介して取得された情報を解析し、後述するNOx低減処理の実行過程においてECU100に対し必要な情報をデータとして供給することが可能に構成されている。   The navigation processing device 310 is a control unit that is electrically connected to the ECU 100 and configured to control the entire operation of the car navigation device 300. The navigation processing device 310 analyzes information acquired via the GPS antenna 320, the VICS antenna 330, and the wireless communication device 340, and supplies necessary information as data to the ECU 100 in the execution process of the NOx reduction processing described later. Is configured to be possible.

GPSアンテナ320は、GPS衛星から供給されるGPS信号を受信することが可能に構成された通信手段である。GPSアンテナ320を介して得られたGPS信号は、ナビゲーション処理装置310により車両10の位置情報に変換される。   The GPS antenna 320 is a communication means configured to be able to receive a GPS signal supplied from a GPS satellite. The GPS signal obtained via the GPS antenna 320 is converted into position information of the vehicle 10 by the navigation processing device 310.

VICSアンテナ330は、道路上にインフラ設備として設置された電波ビーコン及び光ビーコンから、主として交通情報を含むVICS情報に関するデータを取得することが可能に構成された通信手段である。VICSアンテナ330を介して得られたVICS情報に関するデータは、ナビゲーション処理装置310により道路情報に変換される。   The VICS antenna 330 is a communication means configured to be able to acquire data related to VICS information mainly including traffic information from radio wave beacons and optical beacons installed as infrastructure equipment on the road. Data relating to the VICS information obtained via the VICS antenna 330 is converted into road information by the navigation processing device 310.

無線通信装置340は、大気測定局や大気質常時測定局等によって測定される大気中のNOx濃度やオゾン濃度に関するデータ、更には、光化学スモッグ注意報や光化学スモッグ警報等、その都度適宜発令される大気汚染に関連する各種報知情報の発令状態を表す環境情報に関するデータを、これら各種測定局や各種放送局等から無線通信を介して取得することが可能に構成された通信手段である。無線通信装置340を介して得られたこの種のデータは、ナビゲーション処理装置310により環境情報に変換される。   The wireless communication device 340 is appropriately issued each time, such as data on atmospheric NOx concentration and ozone concentration measured by an atmospheric measurement station, an atmospheric quality measurement station, etc., as well as a photochemical smog warning, a photochemical smog alarm, etc. It is a communication means configured to be able to acquire data related to environmental information representing the announcement state of various notification information related to air pollution from these various measurement stations, various broadcast stations, and the like via wireless communication. This kind of data obtained via the wireless communication device 340 is converted into environmental information by the navigation processing device 310.

NOxセンサ400は、車両10の現在位置におけるNOx濃度を検出することが可能に構成されたセンサである。NOxセンサ400は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたNOx濃度はECU100にNOx濃度データとして供給される構成となっている。   The NOx sensor 400 is a sensor configured to be able to detect the NOx concentration at the current position of the vehicle 10. The NOx sensor 400 is electrically connected to the ECU 100, and the detected NOx concentration is supplied to the ECU 100 as NOx concentration data.

外気温センサ500は、車両10の現在位置における外気温を検出することが可能に構成されたセンサである。外気温センサ500は、ECU100と電気的に接続されており、検出された外気温はECU100に外気温データとして供給される構成となっている。   The outside air temperature sensor 500 is a sensor configured to be able to detect the outside air temperature at the current position of the vehicle 10. The outside air temperature sensor 500 is electrically connected to the ECU 100, and the detected outside air temperature is supplied to the ECU 100 as outside air temperature data.

オゾンセンサ600は、車両10の現在位置におけるオゾン濃度を検出することが可能に構成されたセンサである。オゾンセンサ600は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたオゾン濃度はECU100にオゾン濃度データとして供給される構成となっている。   The ozone sensor 600 is a sensor configured to be able to detect the ozone concentration at the current position of the vehicle 10. The ozone sensor 600 is electrically connected to the ECU 100, and the detected ozone concentration is supplied to the ECU 100 as ozone concentration data.

車載時計700は、現在の時刻を検出することが可能に構成された時計である。車載時計700は、ECU100と電気的に接続されており、検出された現在時刻はECU100に時刻データとして供給される構成となっている。   The in-vehicle clock 700 is a clock configured to be able to detect the current time. The on-vehicle clock 700 is electrically connected to the ECU 100, and the detected current time is supplied to the ECU 100 as time data.

<実施形態の動作>
ここで、図3を参照し、本実施形態の動作として、ECU100により実行されるNOx低減処理の詳細について説明する。ここに、図3は、NOx低減処理のフローチャートである。
<Operation of Embodiment>
Here, with reference to FIG. 3, the details of the NOx reduction processing executed by the ECU 100 will be described as the operation of the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart of the NOx reduction process.

図3において、ECU100は始めに、車両10の周囲における大気環境が大気汚染物質によって汚染され易い状態にあるか否か(車両10の周囲において大気汚染物質が高濃度となり易い状態であるか否かを含む概念である)を規定する第1フラグの設定に係る第1判定処理を実行する(ステップS100)。尚、第1判定処理については後述する。第1判定処理を経ると、ECU100は、第1判定処理の結果、第1フラグがオフに設定されたか否かを判別する(ステップS10)。第1フラグは、大気環境が汚染され易い状態である旨の判別がなされた場合にオンに設定され、そうでない場合にオフに設定されるフラグである。   In FIG. 3, the ECU 100 first determines whether the air environment around the vehicle 10 is easily contaminated by air pollutants (whether the air pollutants are likely to be highly concentrated around the vehicle 10). The first determination process related to the setting of the first flag that defines (the concept including) is executed (step S100). The first determination process will be described later. After the first determination process, the ECU 100 determines whether or not the first flag is set to OFF as a result of the first determination process (step S10). The first flag is a flag that is set to ON when it is determined that the atmospheric environment is likely to be polluted, and is set to OFF when it is not.

第1フラグがオンに設定された場合(ステップS10:NO)、ECU100は、処理をステップS14に移行し、点火装置202における混合気への点火時期が、基準点火時期に対し常時一定量遅角されるように点火時期遅角制御を実行する。一方、第1フラグがオフに設定された場合(ステップS10:YES)、ECU100は、NOx抑制対象者の存在状態を規定する第2フラグの設定に係る第2判定処理を実行する(ステップS200)。尚、第2判定処理については後述する。第2判定処理を経ると、ECU100は、第2判定処理の結果、第2フラグがオフに設定されたか否かを判別する(ステップS11)。第2フラグは、車両10の周囲にNOx抑制対象者が存在すると判断される場合にオンに設定され、存在しないと判断される場合にオフに設定されるフラグである。   When the first flag is set to ON (step S10: NO), the ECU 100 proceeds the process to step S14, and the ignition timing of the air-fuel mixture in the ignition device 202 is always retarded by a fixed amount with respect to the reference ignition timing. The ignition timing retarding control is executed as described above. On the other hand, when the first flag is set to OFF (step S10: YES), the ECU 100 executes a second determination process related to the setting of the second flag that defines the presence state of the NOx suppression target person (step S200). . The second determination process will be described later. After the second determination process, the ECU 100 determines whether or not the second flag is set to OFF as a result of the second determination process (step S11). The second flag is a flag that is set to ON when it is determined that there is a NOx suppression target person around the vehicle 10, and is set to OFF when it is determined that there is no person.

第2フラグがオンに設定された場合(ステップS11:NO)、ECU100は、処理をステップS14に移行し、点火時期遅角制御を実行すると共に、第2フラグがオフに設定された場合(ステップS11:YES)、ECU100は更に、車両10の周囲において大気汚染物質が高濃度であるか否かを規定する第3フラグの設定に係る第3判定処理を実行する(ステップS300)。尚、第3判定処理については後述する。第3判定処理を経ると、ECU100は、第3判定処理の結果、第3フラグがオフに設定されたか否かを判別する(ステップS12)。第3フラグは、大気汚染物質の濃度が高い場合に(即ち、本発明に係る「大気汚染の度合いが高い」場合の一例)オンに設定され、そうでない場合にオフに設定されるフラグである。   When the second flag is set to ON (step S11: NO), the ECU 100 proceeds to step S14, executes ignition timing retardation control, and when the second flag is set to OFF (step S14). S11: YES), the ECU 100 further executes a third determination process related to the setting of a third flag that defines whether or not the air pollutant has a high concentration around the vehicle 10 (step S300). The third determination process will be described later. After the third determination process, the ECU 100 determines whether or not the third flag is set to OFF as a result of the third determination process (step S12). The third flag is a flag that is set to ON when the concentration of the air pollutant is high (that is, an example of “the degree of air pollution is high” according to the present invention), and is set to OFF when it is not. .

第3フラグがオンに設定された場合(ステップS12:NO)、ECU100は、処理をステップS14に移行し、点火時期遅角制御を実行すると共に、第3フラグがオフに設定された場合(ステップS12:YES)、ECU100は、例えば、予め設定された点火時期マップからその時点のエンジン200の機関回転数NEとアクセル開度(即ち、負荷)とに対応する点火時期の値を選択して点火時期として設定する通常の点火時期制御を実行する(ステップS13)。ステップS13又はステップS14に係る処理が実行されると、処理はステップS100に戻され、一連の処理が繰り返される。   When the third flag is set on (step S12: NO), the ECU 100 proceeds to step S14, executes ignition timing retard control, and when the third flag is set off (step). S12: YES), for example, the ECU 100 selects the ignition timing value corresponding to the engine speed NE and the accelerator opening (that is, the load) of the engine 200 at that time from a preset ignition timing map and performs ignition. The normal ignition timing control set as the timing is executed (step S13). If the process which concerns on step S13 or step S14 is performed, a process will be returned to step S100 and a series of processes will be repeated.

ここで、図4を参照し、ステップS100の第1判定処理の詳細について説明する。ここに、図4は、第1判定処理のフローチャートである。   Here, with reference to FIG. 4, the detail of the 1st determination process of step S100 is demonstrated. FIG. 4 is a flowchart of the first determination process.

図4において、ECU100は、ナビゲーション処理装置310から、自車位置に関する情報、及び車両10の周囲の渋滞或いは混雑状況等(即ち、本発明に係る「交通の状態」の一例)に関する情報を取得する(ステップ101)。既に述べたように、ナビゲーション処理装置320は、GPSアンテナ320を介して得られるGPS信号から自車位置に関する情報を取得し、またVICSアンテナ330を介して得られるVICS信号から渋滞に関する情報を取得することが可能である。   In FIG. 4, the ECU 100 acquires from the navigation processing device 310 information related to the vehicle position and information related to traffic jams or congestion around the vehicle 10 (that is, an example of “traffic state” according to the present invention). (Step 101). As described above, the navigation processing device 320 acquires information on the vehicle position from the GPS signal obtained via the GPS antenna 320, and obtains information on the traffic jam from the VICS signal obtained via the VICS antenna 330. It is possible.

次に、ECU100は、車載時計700から現在時刻を取得し(ステップS102)、また外気温センサ500から外気温を取得する(ステップS103)。尚、ステップS101乃至ステップS103に係る処理において、本発明に係る「車両の走行条件」の一例が取得される。   Next, the ECU 100 acquires the current time from the in-vehicle clock 700 (step S102), and acquires the outside air temperature from the outside air temperature sensor 500 (step S103). Note that, in the processing according to steps S101 to S103, an example of the “vehicle running condition” according to the present invention is acquired.

ECU100は、これら各種情報の取得が終了すると、車両10の周囲における大気環境が、光化学スモッグの発生を招き易い状態にあるか否かを判別する(ステップS104)。具体的にステップS104に係る処理では、自車位置から半径5km以内に渋滞区間が存在し、且つ現在時刻が午前8時から午後6時の間であって、更に外気温が24℃以上であるか否かが判別される。これらの条件が全て満たされる場合(ステップS104:YES)、ECU100は、第1フラグをオンに設定して(ステップS107)、第1判定処理を終了する。   When the acquisition of these various types of information is completed, the ECU 100 determines whether or not the atmospheric environment around the vehicle 10 is likely to cause photochemical smog (step S104). Specifically, in the process according to step S104, whether or not there is a traffic jam section within a radius of 5 km from the vehicle position, the current time is between 8:00 am and 6:00 pm, and the outside air temperature is 24 ° C. or higher. Is determined. When all of these conditions are satisfied (step S104: YES), the ECU 100 sets the first flag to ON (step S107) and ends the first determination process.

一方、光化学スモッグが発生し易い状態にない場合(ステップS104:NO)、ECU100は更に、車両10の周囲における大気環境が、大気逆転層によって汚染され易い状態にあるか否かを判別する(ステップS105)。具体的にステップS105に係る処理では、自車位置から半径5km以内に混雑区間又は渋滞区間が存在し、現在時刻が早朝の時間帯(例えば、午前3時から午前7時)に該当し、且つ外気温が15℃以下であるか否かが判別される。これらの条件が全て満たされる場合(ステップS105:YES)、ECU100は、第1フラグをオンに設定して(ステップS107)、第1判定処理を終了する。   On the other hand, when the photochemical smog is not likely to occur (step S104: NO), the ECU 100 further determines whether the atmospheric environment around the vehicle 10 is easily contaminated by the atmospheric inversion layer (step S104). S105). Specifically, in the process according to step S105, a congested section or a congested section exists within a radius of 5 km from the own vehicle position, and the current time corresponds to an early morning time zone (for example, from 3 am to 7 am), and It is determined whether or not the outside air temperature is 15 ° C. or lower. When all of these conditions are satisfied (step S105: YES), the ECU 100 sets the first flag to ON (step S107) and ends the first determination process.

他方、ステップS105に係る判別処理の結果、大気環境が汚染され易い状態にない場合(ステップS105:NO)、ECU100は、第1フラグをオフに設定し(ステップS106)、第1判定処理を終了する。   On the other hand, as a result of the determination process in step S105, if the atmospheric environment is not easily contaminated (step S105: NO), the ECU 100 sets the first flag to off (step S106), and ends the first determination process. To do.

以上説明したように、第1判定処理においては、車両10の周囲における大気環境が、光化学スモッグの発生を招き易い状態にある、或いは大気逆転層によって汚染され易い状態にある場合に、大気環境が汚染され易い旨の(或いは大気汚染物質の濃度を上昇させ易い旨の)判別がなされ、第1フラグがオンに設定される。尚、ここでは自車位置から半径5kmが、車両10の周囲として大気環境の推定範囲とされているが、「車両10の周囲」の定義は、特に限定されず、例えば自車位置から半径1kmの範囲であっても10kmの範囲であってもよい。また、自車位置からどの程度の範囲を対象とするかは、例えばその都度ドライバからの入力により設定可能であってもよいし、ECU100が、自車位置が属する地域性等に鑑みてその都度個別具体的に設定してもよい。また、必ずしも車両10を中心とした範囲でなくてもよい。   As described above, in the first determination process, when the atmospheric environment around the vehicle 10 is in a state in which photochemical smog is likely to be generated or is easily contaminated by the atmospheric inversion layer, the atmospheric environment is A determination is made that it is easily contaminated (or that the concentration of air pollutants is likely to increase), and the first flag is set to ON. Here, a radius of 5 km from the own vehicle position is the estimated range of the atmospheric environment around the vehicle 10, but the definition of “around the vehicle 10” is not particularly limited, for example, a radius of 1 km from the own vehicle position Or a range of 10 km. In addition, the extent to which the vehicle position is targeted may be set, for example, by an input from the driver each time, or each time the ECU 100 considers the regional characteristics to which the vehicle position belongs, etc. It may be set individually and specifically. In addition, the range is not necessarily centered on the vehicle 10.

次に、図5を参照し、ステップS200に係る第2判定処理の詳細について説明する。ここに、図5は、第2判定処理のフローチャートである。   Next, the details of the second determination process according to step S200 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart of the second determination process.

図5において、ECU100は、ナビゲーション処理装置310から、自車位置に関する情報及び車両10の周囲の施設情報を取得する(ステップS201)。尚、ナビゲーション処理装置310は、予めHDD(Hrad Disk Drive)等の大容量記憶装置に、各種の施設に関する情報が記述された各種の地図データを保持しており、GPSアンテナ320を介して得られる自車位置のデータに基づいて、車両10の周囲の施設に関する情報をECU100に供給することが可能である。   In FIG. 5, the ECU 100 acquires information on the position of the host vehicle and facility information around the vehicle 10 from the navigation processing device 310 (step S201). The navigation processing device 310 holds various map data in which information on various facilities is described in a mass storage device such as an HDD (Hrad Disk Drive) in advance, and is obtained via the GPS antenna 320. Based on the data on the vehicle position, it is possible to supply the ECU 100 with information related to facilities around the vehicle 10.

次に、ECU100は、自車位置から半径5km以内に、幼稚園、保育園、養護学校及び小中学校等の各種学校、身体障害者施設、精神疾患者施設、病院、医院及びホスピス等の各種医療施設、並びにケアプラザ及び老人ホーム等の高齢者用施設等といった、NOx抑制対象者の存在に対応付け得る各種の施設が存在するか否かを判別する(ステップS202)。   Next, the ECU 100 is within a radius of 5 km from the position of the vehicle, various schools such as kindergartens, nursery schools, nursing schools and elementary and junior high schools, facilities for the physically handicapped, facilities for the mentally ill, hospitals, clinics and hospices, In addition, it is determined whether or not there are various facilities that can be associated with the presence of the NOx suppression target person, such as facilities for elderly people such as care plazas and nursing homes (step S202).

このような施設が存在する場合(ステップS202:YES)、ECU100は、第2フラグをオンに設定し(ステップS203)、このような施設が自車位置から半径5km以内に存在しない場合(ステップS202:NO)、ECU100は、第2フラグをオフに設定して(ステップS204)、第2判定処理を終了する。
When such a facility exists (step S202: YES), the ECU 100 sets the second flag to ON (step S203), and when such a facility does not exist within a radius of 5 km from the vehicle position (step S202). : NO), ECU 100 sets the second flag to OFF (step S204), and ends the second determination process.

このように、第2判定処理においては、車両10の周囲に、NOx抑制対象者が存在すると高い確率で判定し得る各種の施設が存在する場合に、第2フラグがオンに設定される。尚、ここでは自車位置から半径5kmが車両10の周囲としてNOx抑制対象者に対応する施設の検出範囲とされているが、「車両10の周囲」の定義は、特に限定されず、例えば自車位置から半径1kmの範囲であっても10kmの範囲であってもよい。また、自車位置からどの程度の範囲を対象とするかは、例えばその都度ドライバからの入力により設定可能であってもよいし、ECU100が、自車位置が属する地域性等に鑑みてその都度個別具体的に設定してもよい。また、必ずしも車両10を中心とした範囲でなくてもよい。   Thus, in the second determination process, when there are various facilities around the vehicle 10 that can be determined with a high probability that there is a NOx suppression target person, the second flag is set to ON. Here, a radius of 5 km from the vehicle position is the detection range of the facility corresponding to the NOx suppression target person as the periphery of the vehicle 10, but the definition of “around the vehicle 10” is not particularly limited. It may be within a range of 1 km radius or 10 km from the vehicle position. In addition, the extent to which the vehicle position is targeted may be set, for example, by an input from the driver each time, or each time the ECU 100 considers the regional characteristics to which the vehicle position belongs, etc. It may be set individually and specifically. In addition, the range is not necessarily centered on the vehicle 10.

次に、図6を参照し、ステップS300に係る第3判定処理の詳細について説明する。ここに、図6は、第3判定処理のフローチャートである。   Next, the details of the third determination process according to step S300 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart of the third determination process.

図6において、ナビゲーション処理装置310から、自車位置に関する情報を取得する(ステップS301)。次に、ECU100は、ナビゲーション処理装置310から、光化学スモッグ等大気環境汚染に関する警報又は注意報の発令状態に関する情報、及び大気測定局等により測定される各測定ポイントにおけるNOx濃度及びオゾン濃度に関する情報を取得する(ステップS302)。尚、該当する測定ポイントが存在しない、或いは該当する測定ポイントにおける当該濃度に関する有意な情報が得られない場合、ステップS303に係る判別処理はスキップされ、処理はステップS304に移行される。   In FIG. 6, the information regarding the own vehicle position is acquired from the navigation processing device 310 (step S301). Next, the ECU 100 obtains, from the navigation processing device 310, information related to the alarm status or warning information regarding atmospheric pollution such as photochemical smog, and information related to NOx concentration and ozone concentration at each measurement point measured by the atmospheric measurement station. Obtain (step S302). Note that if there is no corresponding measurement point or significant information regarding the concentration at the corresponding measurement point cannot be obtained, the determination process according to step S303 is skipped, and the process proceeds to step S304.

これらの情報を取得すると、ECU100は、自車位置が係る警報又は注意報の発令地域に属するか否かを判別する(ステップS302)。当該発令地域に属する旨の判別がなされた場合(ステップS302:YES)、ECU100は、処理をステップS307に移行し、第3フラグをオンに設定して第3判定処理を終了する。一方、当該発令地域に属さない旨の判別がなされた場合、或いは大気環境汚染に関する警報又は注意報が発令されていない場合(ステップS302:NO)、ECU100は、自車位置から半径5km以内の測定ポイントにおいて大気測定局により測定されたNOx濃度又はオゾン濃度が大気環境基準値(例えば、0.06ppm)未満であるか否かを判別する(ステップS303)。これらの濃度が大気環境基準値以上である場合(ステップS303:NO)、ECU100は、処理をステップS307に移行して第3フラグをオンに設定し、第3判定処理を終了する。   When these pieces of information are acquired, the ECU 100 determines whether or not the vehicle position belongs to a warning or warning issuing area (step S302). If it is determined that the current position belongs to the instruction area (step S302: YES), the ECU 100 proceeds to step S307, sets the third flag to ON, and ends the third determination process. On the other hand, when it is determined that the vehicle does not belong to the designated area, or when an alarm or warning regarding air pollution is not issued (step S302: NO), the ECU 100 performs measurement within a radius of 5 km from the vehicle position. It is determined whether the NOx concentration or the ozone concentration measured by the atmospheric measurement station at the point is less than the atmospheric environment reference value (for example, 0.06 ppm) (step S303). If these concentrations are equal to or higher than the atmospheric environment reference value (step S303: NO), the ECU 100 proceeds to step S307, sets the third flag to ON, and ends the third determination process.

一方、これらの濃度が大気環境基準値未満である場合(ステップS303:YES)、ECU100は、NOxセンサ400及びオゾンセンサ600から自車位置におけるNOx濃度及びオゾン濃度を取得する(ステップS304)と共に、自車位置における当該濃度が前述した大気環境基準値未満であるか否かを判別する(ステップS305)。自車位置における当該濃度が大気環境基準値以上である場合(ステップS305:NO)、ECU100は、第3フラグをオンに設定し(ステップS307)、また当該濃度が大気環境基準値未満である場合(ステップS305:YES)、ECU100は、第3フラグをオフに設定して(ステップS306)、第3判定処理を終了する。   On the other hand, when these concentrations are less than the atmospheric environment reference value (step S303: YES), the ECU 100 acquires the NOx concentration and the ozone concentration at the vehicle position from the NOx sensor 400 and the ozone sensor 600 (step S304), It is determined whether or not the concentration at the vehicle position is less than the above-mentioned atmospheric environment reference value (step S305). When the concentration at the vehicle position is equal to or higher than the atmospheric environment reference value (step S305: NO), the ECU 100 sets the third flag on (step S307), and when the concentration is less than the atmospheric environment reference value. (Step S305: YES), ECU 100 sets the third flag to OFF (Step S306), and ends the third determination process.

このように、第3判定処理では、車両10の周囲における大気環境が、既に実践上無視し得ない程度に汚染されている、或いは汚染されることが確実であるような場合を含む概念としての、大気汚染の度合いが高い場合に、第3フラグがオンに設定される。尚、ここでは自車位置から半径5kmが、車両10の周囲として例えば大気測定局の測定ポイントの検出範囲とされているが、「車両10の周囲」の定義は、特に限定されず、例えば自車位置から半径1kmの範囲であっても10kmの範囲であってもよい。また、自車位置からどの程度の範囲を対象とするかは、例えばその都度ドライバからの入力により設定可能であってもよいし、ECU100が、自車位置が属する地域性等に鑑みてその都度個別具体的に設定してもよい。また、必ずしも車両10を中心とした範囲でなくてもよい。同様に、これら濃度との比較に供される基準値は、必ずしも大気環境基準値のように行政上規定され得る数値でなくてもよい。   Thus, in the third determination process, the atmospheric environment around the vehicle 10 is already contaminated to a level that cannot be ignored in practice, or includes a case where it is certain that it will be contaminated. When the degree of air pollution is high, the third flag is set on. Here, a radius of 5 km from the position of the vehicle is used as the detection range of the measurement point of the atmospheric measurement station as the surroundings of the vehicle 10, but the definition of “around the vehicle 10” is not particularly limited. It may be within a range of 1 km radius or 10 km from the vehicle position. In addition, the extent to which the vehicle position is targeted may be set, for example, by an input from the driver each time, or each time the ECU 100 considers the regional characteristics to which the vehicle position belongs, etc. It may be set individually and specifically. In addition, the range is not necessarily centered on the vehicle 10. Similarly, the reference value used for comparison with these concentrations may not necessarily be a numerical value that can be administratively defined, such as the atmospheric environment reference value.

本実施形態に係るNOx低減処理は、これら第1、第2及び第3判定処理のいずれかにおいてフラグがオンに設定された場合、即ち大気環境が汚染され易い状態にある場合、車両10の周囲にNOx抑制対象者が存在するとみなされる場合、或いは大気汚染が実践上無視し得ない程度に進行しているような場合等、NOxの排出を抑制すべきものとして規定される状況、或いは不定期に訪れるNOxの排出を顕著に低減すべき状況等を含む各種の状況において、点火時期遅角制御が実行される。点火時期遅角制御により点火時期が遅角された場合、点火時期はステップS13に係る通常の点火時期制御に係る点火時期と較べて常に遅角されるから、エンジン200の気筒内における燃焼温度が低下してNOxの生成が抑制され、最終的にNOxの排出量が減少する。即ち、このような状況においてNOxの排出量を減少させることによって、大気環境或いはNOx抑制対象者を大気汚染物質から保護することが可能となる。この際、車両10は点火時期が遅角されるのみであり、要求出力が満たされるか否かは別として、少なくともその走行は阻害されない。このように、本実施形態によれば、効果的且つ効果的にNOxの排出が抑制されるのである。
<第2実施形態>
NOxの排出量を抑制する手法としては、第1実施形態に係る点火時期遅角制御以外にも考えられる。ここで、図7を参照し、このような本発明の第2実施形態に係るNOx低減処理について説明する。ここに、図7は、第2実施形態に係るNOx低減処理のフローチャートである。尚、同図において、図3と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
The NOx reduction process according to the present embodiment is performed when the flag is set to ON in any of the first, second, and third determination processes, that is, when the atmospheric environment is easily contaminated. In cases where it is considered that there is a person who is subject to NOx suppression, or where air pollution is progressing to a level that cannot be ignored in practice, the situation stipulates that NOx emissions should be suppressed, or irregularly Ignition timing retarding control is executed in various situations including situations where the NOx emission to be visited should be significantly reduced. When the ignition timing is retarded by the ignition timing retarding control, the ignition timing is always retarded as compared with the ignition timing according to the normal ignition timing control according to step S13, so the combustion temperature in the cylinder of the engine 200 is The NOx generation is suppressed and the NOx emission amount is finally reduced. That is, by reducing the amount of NOx emission in such a situation, it becomes possible to protect the air environment or the NOx suppression target person from air pollutants. At this time, the ignition timing of the vehicle 10 is only retarded, and at least its traveling is not hindered, whether or not the required output is satisfied. Thus, according to this embodiment, NOx emission is effectively and effectively suppressed.
Second Embodiment
As a method of suppressing the NOx emission amount, other than the ignition timing retardation control according to the first embodiment may be considered. Here, the NOx reduction processing according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart of the NOx reduction process according to the second embodiment. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 3, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図7において、第1判定処理(ステップS100)、第2判定処理(ステップS200)及び第3判定処理(ステップS300)を適宜経て、第1フラグ、第2フラグ又は第3フラグのいずれかがオンに設定された場合(即ち、ステップS10:NO、ステップS11:NO、或いはステップS12:NO)、ECU100は、吸気側VVTコントローラ226及び排気側VVTコントローラ229の高負荷領域での作動を禁止する(ステップS21)。即ち、エンジン200が高負荷領域で動作している場合、ECU100は、これらVVTコントローラを制御上停止させる。一方、これらフラグがいずれもオフに設定される場合、吸気バルブ217及び排気バルブ218のバルブタイミングは通常のバルブタイミング制御に従って可変に制御される(ステップS20)。尚、本実施形態では、吸気及び排気のいずれもバルブタイミングを制御可能であるが、VVTコントローラは例えば吸気側にのみ設置されていてもよく、この場合、吸気バルブ217のバルブタイミングのみが可変に制御される。   In FIG. 7, any of the first flag, the second flag, or the third flag is turned on through the first determination process (step S100), the second determination process (step S200), and the third determination process (step S300) as appropriate. (Ie, step S10: NO, step S11: NO, or step S12: NO), the ECU 100 prohibits the intake side VVT controller 226 and the exhaust side VVT controller 229 from operating in a high load region ( Step S21). That is, when the engine 200 is operating in a high load region, the ECU 100 stops these VVT controllers for control. On the other hand, when both of these flags are set to OFF, the valve timings of the intake valve 217 and the exhaust valve 218 are variably controlled according to normal valve timing control (step S20). In this embodiment, the valve timing can be controlled for both intake and exhaust. However, the VVT controller may be installed only on the intake side, for example. In this case, only the valve timing of the intake valve 217 is variable. Be controlled.

ここで、通常のバルブタイミング制御がなされる場合、ECU100は、高負荷領域では基本的に燃費の向上よりも出力の向上を優先する。例えば、機関回転数NEが相応に高い高回転高負荷時においては、吸排気弁のバルブオーバラップ量が拡大されるようにVVTコントローラが制御され、慣性吸気を促進して燃焼ガスの排出効率を向上させることによって出力向上が図られる。また、高回転領域でない低中回転領域における高負荷時においては、吸排気弁のバルブオーバラップ量が縮小され、可及的に大量の新気を導入して出力向上が図られる。即ち、これら出力向上を目的とした高負荷時のバルブタイミングの制御は、内部EGR量の減少、或いは燃焼温度の上昇を招き、相対的にみてNOxの排出量が増加し易い。   Here, when normal valve timing control is performed, the ECU 100 basically prioritizes the improvement of the output over the improvement of the fuel consumption in the high load region. For example, the VVT controller is controlled so that the valve overlap amount of the intake / exhaust valve is increased when the engine speed NE is correspondingly high and the engine speed is high, and the inertial intake is promoted to increase the combustion gas discharge efficiency. By improving the output, the output can be improved. In addition, when the load is high in the low / medium rotation region that is not the high rotation region, the valve overlap amount of the intake / exhaust valve is reduced, and the output is improved by introducing as much fresh air as possible. That is, the control of the valve timing at the time of high load for the purpose of improving the output causes a decrease in the internal EGR amount or an increase in the combustion temperature, and the NOx emission amount tends to increase relatively.

そこで、このように高負荷時におけるVVTコントローラの作動が禁止されることによって、例えば低中回転高負荷時において吸排気弁のバルブオーバラップ量が相対的に拡大し、内部EGRが促進されて燃焼温度が低下することによりNOxの排出量が低下する。或いは高回転高負荷時においてバルブオーバラップ量が縮小され、吸排気効率が相対的に低下することによってNOxの排出量が低下する。尚、上述した制御はバルブタイミング制御の一例であるが、エンジン200が高負荷状態にある場合に、出力向上を目的としてVVTコントローラが制御される場合、燃焼温度が上昇してNOxの排出量は増加するから、このようにVVTコントローラの制御を介したバルブタイミング制御を禁止することによって、NOxの排出量は低下する。   Thus, by prohibiting the operation of the VVT controller at the time of high load in this way, for example, the valve overlap amount of the intake and exhaust valves is relatively increased at the time of low to medium rotation and high load, and the internal EGR is promoted and combustion is performed. As the temperature decreases, the amount of NOx emission decreases. Alternatively, the valve overlap amount is reduced at the time of high rotation and high load, and the intake / exhaust efficiency is relatively lowered, so that the NOx emission amount is reduced. The above-described control is an example of valve timing control. However, when the engine 200 is in a high load state and the VVT controller is controlled for the purpose of improving the output, the combustion temperature rises and the NOx emission amount is Therefore, the NOx emission amount decreases by prohibiting the valve timing control through the control of the VVT controller.

このように、第2実施形態によれば、点火時期遅角制御を行うことなく、NOxの排出量を減少させることが可能である。
<第3実施形態>
NOxの排出量を抑制する手法としては、第1及び第2実施形態に係る点火時期遅角制御及びVVTの作動禁止制御以外にも考えられる。ここで、図8を参照し、このような本発明の第3実施形態に係るNOx低減処理について説明する。ここに、図8は、第3実施形態に係るNOx低減処理のフローチャートである。尚、同図において、図3と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
As described above, according to the second embodiment, it is possible to reduce the NOx emission amount without performing the ignition timing retardation control.
<Third Embodiment>
As a method for suppressing the NOx emission amount, other than the ignition timing retardation control and the VVT operation prohibition control according to the first and second embodiments may be considered. Here, the NOx reduction processing according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart of the NOx reduction process according to the third embodiment. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 3, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図8において、第1判定処理(ステップS100)、第2判定処理(ステップS200)及び第3判定処理(ステップS300)を適宜経て、第1フラグ、第2フラグ又は第3フラグのいずれかがオンに設定された場合(即ち、ステップS10:NO、ステップS11:NO、或いはステップS12:NO)、ECU100は、インジェクタ213の噴射量制御を介してエンジン200の空燃比の変化を制限する(ステップS31)。一方、これらフラグがいずれもオフに設定される場合、ECU100は、通常の空燃比フィードバック制御に従って、インジェクタ213を介した燃料の噴射量を制御する(ステップS30)。   In FIG. 8, any of the first flag, the second flag, or the third flag is turned on through the first determination process (step S100), the second determination process (step S200), and the third determination process (step S300) as appropriate. (Ie, step S10: NO, step S11: NO, or step S12: NO), the ECU 100 limits the change in the air-fuel ratio of the engine 200 via the injection amount control of the injector 213 (step S31). ). On the other hand, when both of these flags are set to OFF, ECU 100 controls the fuel injection amount via injector 213 in accordance with normal air-fuel ratio feedback control (step S30).

ここで、通常、エンジン200では、空燃比センサ220により検出される排気空燃比に基づいて、空燃比がストイキ空燃比(概ね14.6程度)近傍に収束するように、空燃比フィードバック制御が行われている。然るに、上述した高負荷領域等、顕著に出力が要求される運転領域では、このようなストイキ空燃比に対しよりリッチ側の空燃比(例えば、12〜13程度)の下で燃焼が行われる。一方、三元触媒221における排気の浄化効率は、理論空燃比近傍において最適化されるため、このようにリッチ側の空燃比に従って燃焼が行われる場合、三元触媒221の排気浄化効率は相対的に低下し、NOxの浄化効率も低下する。   Here, the engine 200 normally performs air-fuel ratio feedback control based on the exhaust air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 220 so that the air-fuel ratio converges in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio (approximately 14.6). It has been broken. However, in an operation region where output is remarkably required, such as the above-described high load region, combustion is performed at a richer air-fuel ratio (for example, about 12 to 13) than the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, the exhaust purification efficiency of the three-way catalyst 221 is optimized in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio. Therefore, when combustion is performed according to the rich air-fuel ratio in this way, the exhaust purification efficiency of the three-way catalyst 221 is relatively high. And NOx purification efficiency also decreases.

ステップS31に係る処理ではこの点に鑑み、エンジン200の運転条件によらず、空燃比が概ねストイキ空燃比近傍に制限される。このため、NOxの排出量は、一時的にしろリッチ側空燃比に従った燃焼形態を採る場合と較べて相対的に減少する。このように、第3実施形態によれば、点火時期遅角制御を行うことなく、また、バルブタイミングの制御を行うことなく、NOxの排出量を減少させることが可能である。   In view of this point, in the processing according to step S31, the air-fuel ratio is generally limited to the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio regardless of the operating conditions of the engine 200. For this reason, the NOx emission amount is relatively reduced as compared with a case where the combustion mode according to the rich side air-fuel ratio is temporarily taken. As described above, according to the third embodiment, it is possible to reduce the NOx emission amount without performing ignition timing retardation control and without performing valve timing control.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and the control of the internal combustion engine accompanying such a change. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の第1実施形態に係る車両において、特に本発明に係る内燃機関の制御装置に関連する部分の構成を概念的に表してなるブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram conceptually showing a configuration of a portion related to a control device for an internal combustion engine according to the present invention in a vehicle according to a first embodiment of the present invention. 図1の車両に備わるエンジンの模式図である。It is a schematic diagram of the engine with which the vehicle of FIG. 1 is equipped. 図1の車両においてECUにより実行されるNOx低減処理のフローチャートである。2 is a flowchart of NOx reduction processing executed by an ECU in the vehicle of FIG. 図3のNOx低減処理において実行される第1判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the 1st determination process performed in the NOx reduction process of FIG. 図3のNOx低減処理において実行される第2判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the 2nd determination process performed in the NOx reduction process of FIG. 図3のNOx低減処理において実行される第3判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the 3rd determination process performed in the NOx reduction process of FIG. 本発明の第2実施形態に係るNOx低減処理のフローチャートである。It is a flowchart of the NOx reduction process which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るNOx低減処理のフローチャートである。It is a flowchart of the NOx reduction process which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…車両、100…ECU、200…エンジン、300…カーナビゲーション装置、310…ナビゲーション処理装置、320…GPSアンテナ、330…VICSアンテナ、340…無線通信装置、400…NOxセンサ、500…外気温センサ、600…オゾンセンサ、700…車載時計。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle, 100 ... ECU, 200 ... Engine, 300 ... Car navigation apparatus, 310 ... Navigation processing apparatus, 320 ... GPS antenna, 330 ... VICS antenna, 340 ... Wireless communication apparatus, 400 ... NOx sensor, 500 ... Outside temperature sensor , 600... Ozone sensor, 700.

Claims (7)

内燃機関を備えた車両において該内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記車両における、NOxの排出可否に対応付けられた所定種類の走行条件を特定する特定手段と、
前記特定された走行条件に基づいて前記NOxの排出を抑制すべきか否かの判別を行う判別手段と、
前記NOxの排出を抑制すべき旨の前記判別が行われた場合に、前記NOxの排出量が少なくとも相対的に減少するように前記内燃機関を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine for controlling the internal combustion engine in a vehicle including the internal combustion engine,
A specifying means for specifying a predetermined type of traveling condition associated with whether or not NOx is discharged in the vehicle;
A discriminating means for discriminating whether or not to suppress the emission of NOx based on the specified traveling condition;
Control means for controlling the internal combustion engine so that the NOx emission amount is at least relatively reduced when the determination that the NOx emission should be suppressed is made. Control device for internal combustion engine.
前記特定手段は、前記走行条件として、前記車両を含む所定の範囲内における交通の状態、現在時刻及び気温を少なくとも特定し、
前記判別手段は、前記特定された交通の状態、現在時刻及び気温が、予め大気汚染を進行させ易いものとして規定された第1の条件を満たす場合に、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The specifying means specifies at least a traffic state, a current time, and an air temperature within a predetermined range including the vehicle as the running condition,
The determination means indicates that the NOx emission should be suppressed when the specified traffic condition, current time, and temperature satisfy a first condition that is defined in advance as air pollution is likely to proceed. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the determination is performed.
前記特定手段は、前記走行条件として、前記車両を含む所定の範囲内におけるNOx抑制対象者の存在状態を少なくとも特定し、
前記判別手段は、前記特定された存在状態が、予め前記所定の範囲内に前記NOx抑制対象者が存在するものとして規定された第2の条件を満たす場合に、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別を行う
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
The specifying means specifies at least the presence state of the NOx suppression target person within a predetermined range including the vehicle as the running condition,
The discriminating means should suppress the NOx emission when the specified presence condition satisfies a second condition defined in advance as the presence of the NOx suppression target person within the predetermined range. The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the determination is made.
前記特定手段は、前記走行条件として、前記車両を含む所定の範囲内における大気汚染物質の濃度、及び大気汚染に関する報知情報の発令状態のうち少なくとも一方を特定し、
前記判別手段は、前記特定された少なくとも一方が、予め大気汚染の度合いが高いものとして規定された第3の条件を満たす場合に、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別を行う
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
The specifying means specifies at least one of a concentration of air pollutants within a predetermined range including the vehicle and an announcement state of notification information on air pollution as the running condition,
The discriminating means discriminates that the NOx emission should be suppressed when at least one of the specified conditions satisfies a third condition defined in advance as a high degree of air pollution. The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
前記内燃機関は、混合気に対し点火を行うための点火装置を備えており、
前記制御手段は、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別が行われた場合に、前記点火に係る点火時期が基準となる該点火時期に対し遅角されるように前記点火装置を制御する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine includes an ignition device for igniting an air-fuel mixture,
The control means controls the ignition device so that the ignition timing related to the ignition is retarded with respect to the reference ignition timing when it is determined that the NOx emission should be suppressed. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記内燃機関は、少なくとも高負荷時において前記内燃機関の出力が向上するように吸気弁および排気弁のうち少なくとも一方の開閉時期を変化させることが可能な可変動弁装置を備えており、
前記制御手段は、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別が行われた場合に、前記高負荷時における前記可変動弁装置の作動を禁止する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine includes a variable valve gear capable of changing an opening / closing timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve so that an output of the internal combustion engine is improved at least under a high load,
6. The control device according to claim 1, wherein, when it is determined that the NOx emission should be suppressed, the control unit prohibits the operation of the variable valve operating apparatus at the time of the high load. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記内燃機関は、燃料の噴射が可能な噴射装置を備えており、
前記制御手段は、前記NOxの排出を抑制すべき旨の判別が行われた場合に、前記噴射に係る噴射量が理論空燃比に対応する基準噴射量に対し増加しないように前記噴射装置を制御する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine includes an injection device capable of injecting fuel,
The control means controls the injection device so that the injection amount related to the injection does not increase with respect to the reference injection amount corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio when it is determined that the NOx emission should be suppressed. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012215160A (en) * 2011-04-01 2012-11-08 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
JP2014015921A (en) * 2012-07-11 2014-01-30 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
JP2015039976A (en) * 2013-08-22 2015-03-02 三菱電機株式会社 Vehicular outside air information presentation device

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