JPH05195751A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH05195751A JPH05195751A JP4011366A JP1136692A JPH05195751A JP H05195751 A JPH05195751 A JP H05195751A JP 4011366 A JP4011366 A JP 4011366A JP 1136692 A JP1136692 A JP 1136692A JP H05195751 A JPH05195751 A JP H05195751A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- regeneration
- filter
- interruption
- time
- immediately before
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】この発明は、特に再起動に伴う再生時におい
て、フィルタ内の燃え残りディーゼルパティキュレート
の処理をファジイ推論で行わせる内燃機関の排気浄化装
置を提供することにある。 【構成】ディーゼルエンジン11からの排気ガスの供給さ
れるディーゼルパーティキュレートフィルタ(DPF)
12において、再生中断後の再び再生を開始する時期およ
び再生条件を、次に示す項目の少なくとも2つのメンバ
シップ関数を用いて推論する。(1) 再生開始から中断ま
での時間、(2) 中断直前のフィルタ内温度上昇、(3) 中
断直前のヒータ温度、(4) 中断直前のエアポンプ吐出圧
力、(5) 中断直前のエアポンプ吐出流量、(6) 再始動直
後のフィルタ前後差圧、(7) 再始動直後のフィルタ前後
差圧係数、および(8) 再生中断から再始動までの時間。
て、フィルタ内の燃え残りディーゼルパティキュレート
の処理をファジイ推論で行わせる内燃機関の排気浄化装
置を提供することにある。 【構成】ディーゼルエンジン11からの排気ガスの供給さ
れるディーゼルパーティキュレートフィルタ(DPF)
12において、再生中断後の再び再生を開始する時期およ
び再生条件を、次に示す項目の少なくとも2つのメンバ
シップ関数を用いて推論する。(1) 再生開始から中断ま
での時間、(2) 中断直前のフィルタ内温度上昇、(3) 中
断直前のヒータ温度、(4) 中断直前のエアポンプ吐出圧
力、(5) 中断直前のエアポンプ吐出流量、(6) 再始動直
後のフィルタ前後差圧、(7) 再始動直後のフィルタ前後
差圧係数、および(8) 再生中断から再始動までの時間。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
からの排気ガスが供給され、この排気ガス中に含まれる
ディーゼルパティキュレートを捕集し燃焼させて排気を
浄化する内燃機関の排気浄化装置に関する。
からの排気ガスが供給され、この排気ガス中に含まれる
ディーゼルパティキュレートを捕集し燃焼させて排気を
浄化する内燃機関の排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンからの排気ガスを浄
化する装置としてディーゼルパティキュレートフィルタ
(以下、DPFと略称する)を用いることが知られてい
る。このDPFにおいては、排気ガスからデーイゼルパ
ティキュレートを捕集するものであり、この捕集したパ
ティキュレートを燃焼することによって再生されるよう
にしているもので、この再生動作はエンジンの動作中も
しくはDPF内に設定されるヒータに電力が確実に供給
可能なバッテリ電源が正常な状態において実施されるよ
うにしている。
化する装置としてディーゼルパティキュレートフィルタ
(以下、DPFと略称する)を用いることが知られてい
る。このDPFにおいては、排気ガスからデーイゼルパ
ティキュレートを捕集するものであり、この捕集したパ
ティキュレートを燃焼することによって再生されるよう
にしているもので、この再生動作はエンジンの動作中も
しくはDPF内に設定されるヒータに電力が確実に供給
可能なバッテリ電源が正常な状態において実施されるよ
うにしている。
【0003】エンジン停止等の条件にしたがってDPF
の再生が中断された場合に、このフィルタ内に捕集され
たパティキュレートの燃え残りが存在する。そして、次
の再生が再開された場合に、通常の再生終了からのパテ
ィキュレート捕集量を再度蓄積されるようにすると、こ
れに燃え残り分が加算され、再生中のフィルタ温度が過
大な状態となって、フィルタのクラックや溶損の原因と
なる。
の再生が中断された場合に、このフィルタ内に捕集され
たパティキュレートの燃え残りが存在する。そして、次
の再生が再開された場合に、通常の再生終了からのパテ
ィキュレート捕集量を再度蓄積されるようにすると、こ
れに燃え残り分が加算され、再生中のフィルタ温度が過
大な状態となって、フィルタのクラックや溶損の原因と
なる。
【0004】また、DPFの前後の差圧等に基づいて再
生時期の判断を行うようにした場合においては、この差
圧が所定圧力の状態となったときに再生を開始させる
と、このときのヒータもしくはバーナ側のパティキュレ
ート捕集量は少なく、伝播燃焼は行われないことにな
る。さらに、フィルタ内にバティキュレート捕集分布が
生じるようになるため、再生条件をその都度変更する必
要がある。
生時期の判断を行うようにした場合においては、この差
圧が所定圧力の状態となったときに再生を開始させる
と、このときのヒータもしくはバーナ側のパティキュレ
ート捕集量は少なく、伝播燃焼は行われないことにな
る。さらに、フィルタ内にバティキュレート捕集分布が
生じるようになるため、再生条件をその都度変更する必
要がある。
【0005】フィルタ内のパティキュレートの燃え残り
量を、フィルタ内温度あるいは再生中断時間等に基づい
て推定することが考えられる。しかし、例えばフィルタ
内温度が600℃でパティキュレートが燃焼したと判断
させるプログラムを使用すると、実際にフィルタ温度が
599℃であったときでも燃焼不良と判断するようにな
り、フィルタは不完全再生と判断したときの捕集プログ
ラムに移行され、細かい制御は不可能となる。また、複
数のフィルタ再生情報よりパティキュレートの燃え残り
量を推定しようとすると、制御が非常に複雑化する。
量を、フィルタ内温度あるいは再生中断時間等に基づい
て推定することが考えられる。しかし、例えばフィルタ
内温度が600℃でパティキュレートが燃焼したと判断
させるプログラムを使用すると、実際にフィルタ温度が
599℃であったときでも燃焼不良と判断するようにな
り、フィルタは不完全再生と判断したときの捕集プログ
ラムに移行され、細かい制御は不可能となる。また、複
数のフィルタ再生情報よりパティキュレートの燃え残り
量を推定しようとすると、制御が非常に複雑化する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、複数のフィルタ再生情報に
基づいてエンジン停止等によって再生中断したときのフ
ィルタ内のパティキュレート燃え残り状況をファジイ推
論させるようにして、再び再生開始されたときにフィル
タクラック、フィルタ溶損、さらに伝播燃焼不良によっ
て再生不良が生ずることがない内燃機関の排気浄化装置
を提供しようとするものである。
な点に鑑みなされたもので、複数のフィルタ再生情報に
基づいてエンジン停止等によって再生中断したときのフ
ィルタ内のパティキュレート燃え残り状況をファジイ推
論させるようにして、再び再生開始されたときにフィル
タクラック、フィルタ溶損、さらに伝播燃焼不良によっ
て再生不良が生ずることがない内燃機関の排気浄化装置
を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の排気浄化装置にあっては、内燃機関からの排気ガスが
通過されるディーゼルパティキュレートフイルタ内に、
捕集パティキュレートを燃焼するヒータを設定し、さら
に前記フィルタにエアポンプから空気を供給するように
したディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記
ディーゼルパティキュレートフィルタの再生開始から中
断までの時間、前記再生中断直前の前記フィルタ内温度
上昇、前記再生中断直前の前記フィルタ温度、前記再生
直前の前記エアポンプの吐出圧力、前記再生直前の前記
エアポンプの吐出流量、前記再生直後の前記フィルタの
前後差圧、前記ディーゼルエンジンの再始動直後の前記
フィルタ前後差圧係数、前記再生中断から再始動までの
時間それぞれに対するメンバシップ関数の中の少なくと
も2つのメンバシップ関数を用い、前記ディーゼルパテ
ィキュレートフィルタの再生中断後の再始動可能の状態
で、再び再生開始する時期さらに再生条件を推論するよ
うにしている。
の排気浄化装置にあっては、内燃機関からの排気ガスが
通過されるディーゼルパティキュレートフイルタ内に、
捕集パティキュレートを燃焼するヒータを設定し、さら
に前記フィルタにエアポンプから空気を供給するように
したディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記
ディーゼルパティキュレートフィルタの再生開始から中
断までの時間、前記再生中断直前の前記フィルタ内温度
上昇、前記再生中断直前の前記フィルタ温度、前記再生
直前の前記エアポンプの吐出圧力、前記再生直前の前記
エアポンプの吐出流量、前記再生直後の前記フィルタの
前後差圧、前記ディーゼルエンジンの再始動直後の前記
フィルタ前後差圧係数、前記再生中断から再始動までの
時間それぞれに対するメンバシップ関数の中の少なくと
も2つのメンバシップ関数を用い、前記ディーゼルパテ
ィキュレートフィルタの再生中断後の再始動可能の状態
で、再び再生開始する時期さらに再生条件を推論するよ
うにしている。
【0008】
【作用】この様に構成される内燃機関の排気浄化装置に
おいては、浄化装置の運転状況に対応したメンバシップ
関数に基づいて、フィルタ再生条件を推論すると共に、
この推論に基づいたフィルタ再生制御が実行されるよう
になる。そして、再生中断によるパティキュレート燃え
残り量を経験的に推定できるようにして、再び再生させ
るときにパティキュレート捕集量が伝播燃焼に充分で且
つフィルタ温度が過大とならない範囲で再生時期判断が
決定され、フィルタ内温度が過大とならない再生条件が
設定させるようになる。
おいては、浄化装置の運転状況に対応したメンバシップ
関数に基づいて、フィルタ再生条件を推論すると共に、
この推論に基づいたフィルタ再生制御が実行されるよう
になる。そして、再生中断によるパティキュレート燃え
残り量を経験的に推定できるようにして、再び再生させ
るときにパティキュレート捕集量が伝播燃焼に充分で且
つフィルタ温度が過大とならない範囲で再生時期判断が
決定され、フィルタ内温度が過大とならない再生条件が
設定させるようになる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図1は排気浄化装置の構成を示しているもの
で、ディーゼルエンジン11からの排気ガスは、ディーゼ
ルパティキュレートフィルタ(DPF)12を介して大気
に排出される。ディーゼルエンジン11には、このエンジ
ン11の回転数を検出する回転数センサ13、またアクセル
開度センサ14等が設けられている。
説明する。図1は排気浄化装置の構成を示しているもの
で、ディーゼルエンジン11からの排気ガスは、ディーゼ
ルパティキュレートフィルタ(DPF)12を介して大気
に排出される。ディーゼルエンジン11には、このエンジ
ン11の回転数を検出する回転数センサ13、またアクセル
開度センサ14等が設けられている。
【0010】DPF12の上流側および下流側にはそれぞ
れ排気圧センサ15および16が設けられ、さらにDPF12
内に設定される再生用ヒータ17には、ヒータ温度センサ
18が設けられているものであり、DPF12内にはフィル
タ温度センサ19が設定されている。
れ排気圧センサ15および16が設けられ、さらにDPF12
内に設定される再生用ヒータ17には、ヒータ温度センサ
18が設けられているものであり、DPF12内にはフィル
タ温度センサ19が設定されている。
【0011】DPF12には、エアポンプ20からの吐出空
気が供給されるもので、このエアポンプ20の吐出口には
圧力センサ21および吐出空気量を測定する流量計22が設
定される。そして、各センサ15、16、18、19、22および
流量計22からの検出信号は、電子制御ユニット(EC
U)23に供給される。このECU23には、イグニッショ
ンキーのキー位置センサ24からの信号が入力されてい
る。
気が供給されるもので、このエアポンプ20の吐出口には
圧力センサ21および吐出空気量を測定する流量計22が設
定される。そして、各センサ15、16、18、19、22および
流量計22からの検出信号は、電子制御ユニット(EC
U)23に供給される。このECU23には、イグニッショ
ンキーのキー位置センサ24からの信号が入力されてい
る。
【0012】図2はこの様に構成される排気浄化装置の
再生時期判断を行う電子制御ユニット23における処理の
基本的な流れを示すもので、エンジン11が始動される
と、ステップ101 および102 において、それぞれ排気圧
センサ15および16でDPF12の前後排気圧を測定する。
またステップ103 でエンジン11の各種運転条件を測定す
ると共に、ステップ104 でフィルタ前後圧係数Kf を算
出する。
再生時期判断を行う電子制御ユニット23における処理の
基本的な流れを示すもので、エンジン11が始動される
と、ステップ101 および102 において、それぞれ排気圧
センサ15および16でDPF12の前後排気圧を測定する。
またステップ103 でエンジン11の各種運転条件を測定す
ると共に、ステップ104 でフィルタ前後圧係数Kf を算
出する。
【0013】その後、ステップ105 で設定された再生時
期判断係数の初期値Po とKf とを比較し、Kf がPo
より小さいと判断されたときにはステップ101 に戻り、
KfがPo より大きいと判断されたときにステップ106
に進んで再生を開始させるようにする。
期判断係数の初期値Po とKf とを比較し、Kf がPo
より小さいと判断されたときにはステップ101 に戻り、
KfがPo より大きいと判断されたときにステップ106
に進んで再生を開始させるようにする。
【0014】この様にして再生が開始されると、ステッ
プ107 で温度センサ19からフィルタの初期温度を測定
し、ステップ108 でリレー25に指令を与えてDPF12内
のヒータ17に通電する。そして、ステップ109 でヒータ
17に通電が開始されてからの再生時間Tを電子制御ユニ
ット23内でカウントし、ステップ110 でフィルタ内温度
上昇Tefを測定する。具体的には、フィルタ初期温度を
再生中のフィルタ温度から減算して求め、これをモニタ
する。
プ107 で温度センサ19からフィルタの初期温度を測定
し、ステップ108 でリレー25に指令を与えてDPF12内
のヒータ17に通電する。そして、ステップ109 でヒータ
17に通電が開始されてからの再生時間Tを電子制御ユニ
ット23内でカウントし、ステップ110 でフィルタ内温度
上昇Tefを測定する。具体的には、フィルタ初期温度を
再生中のフィルタ温度から減算して求め、これをモニタ
する。
【0015】また、ステップ111 で温度センサ18によっ
てヒータ17の温度を測定し、ステップ112 では圧力セン
サ21でエアポンプ20からの2次空気吐出圧Pを測定し、
また同時に流量計22において2次空気量Qをモニタして
いる。
てヒータ17の温度を測定し、ステップ112 では圧力セン
サ21でエアポンプ20からの2次空気吐出圧Pを測定し、
また同時に流量計22において2次空気量Qをモニタして
いる。
【0016】この様な再生中においてエンジン11が停止
した場合には、この再生動作は中断されるもので、この
様な中断の場合には、詳細は図で示していないが、再生
時間Tおよび各センサからの検出出力は、それぞれ電子
制御ユニット23内の記憶装置に対して記憶設定されるよ
うにする。
した場合には、この再生動作は中断されるもので、この
様な中断の場合には、詳細は図で示していないが、再生
時間Tおよび各センサからの検出出力は、それぞれ電子
制御ユニット23内の記憶装置に対して記憶設定されるよ
うにする。
【0017】ステップ113 では、再生時間をヒータ通電
設定時間Th と比較し、再生時間がTh を越えたならば
ステップ114 に進んでヒータ17がオフされているか否か
を判定する。そして、ヒータ17がオフされていなけれ
ば、ステップ115 に進んでヒータ17をオフ制御し、ヒー
タ17のオフが確認されたならばステップ116 に進んで再
生時間が再生設定時間Ts を越えたが否かを判定する。
そして、再生時間が再生設定時間Ts を越えたことが判
定されたならば、次のステップ117 で再生を終了させ
る。
設定時間Th と比較し、再生時間がTh を越えたならば
ステップ114 に進んでヒータ17がオフされているか否か
を判定する。そして、ヒータ17がオフされていなけれ
ば、ステップ115 に進んでヒータ17をオフ制御し、ヒー
タ17のオフが確認されたならばステップ116 に進んで再
生時間が再生設定時間Ts を越えたが否かを判定する。
そして、再生時間が再生設定時間Ts を越えたことが判
定されたならば、次のステップ117 で再生を終了させ
る。
【0018】この様に再生が終了されたならば、ステッ
プ118 で再生時期判断係数がPo に設定されているか否
かを判定し、この様に設定されているならばステップ10
1 に戻り、さもなければステップ119 で再生時期判断係
数をPo に設定してステップ101 に戻る。
プ118 で再生時期判断係数がPo に設定されているか否
かを判定し、この様に設定されているならばステップ10
1 に戻り、さもなければステップ119 で再生時期判断係
数をPo に設定してステップ101 に戻る。
【0019】ステップ113 および116 でそれぞれ“NO”
と判定されたならば、図3で示すステップ201 に進む。
このステップ201 ではエンシン11が停止されているか否
かを判定するもので、エンジン11の停止が判定されたな
らばステップ202 に進んで処理Aを実行する。
と判定されたならば、図3で示すステップ201 に進む。
このステップ201 ではエンシン11が停止されているか否
かを判定するもので、エンジン11の停止が判定されたな
らばステップ202 に進んで処理Aを実行する。
【0020】この処理Aにおいては、 (1) 再生開始から中断までの時間T (2) 中断直前のフィルタ温度上昇Tef (3) 中断直前のヒータ温度Teh (4) 中断直前のエアポンプ20の吐出圧力Pa のうち、制御に選んだ2〜3項目を測定し、これらをメ
ンバーシップ関数に当てはめてそれぞれの可能性を求め
る。
ンバーシップ関数に当てはめてそれぞれの可能性を求め
る。
【0021】この様な各種センサからの出力項目より2
〜3項目を利用してフィルタの再生状況をファジィ推論
するもので、このファジイ推論に基づいてエンジン11の
再始動後のフィルタ再生時期および再生条件が決定され
るようにする。
〜3項目を利用してフィルタの再生状況をファジィ推論
するもので、このファジイ推論に基づいてエンジン11の
再始動後のフィルタ再生時期および再生条件が決定され
るようにする。
【0022】この様にフィルタ再生状況をファジイ推論
することによって、再生中断によるパティキュレートの
燃え残り量を経験的に推定できるものであり、再びフィ
ルタを再生させるときに、パティキュレート捕集量が伝
播燃焼に充分であり、且つフィルタ内温度が過大となら
ない範囲に再生時期判断をすることができ、また再生中
に伝播燃焼が行われてパティキュレートの燃え残りが少
なく、フィルタ温度が過大とならない再生条件を選定す
ることが可能となる。
することによって、再生中断によるパティキュレートの
燃え残り量を経験的に推定できるものであり、再びフィ
ルタを再生させるときに、パティキュレート捕集量が伝
播燃焼に充分であり、且つフィルタ内温度が過大となら
ない範囲に再生時期判断をすることができ、また再生中
に伝播燃焼が行われてパティキュレートの燃え残りが少
なく、フィルタ温度が過大とならない再生条件を選定す
ることが可能となる。
【0023】その具体的な制御を説明する。この制御に
おいては再生時間Tとフィルタ内温度上昇Tefを使用し
たものであって、このそれぞれに対するメンバジップ関
数はそれぞれ図6の(A)および(B)で示すようにな
る。ここで、この各図において示される文字はファジイ
レベルと称されるもので、それぞれ次のような意味を持
っている。
おいては再生時間Tとフィルタ内温度上昇Tefを使用し
たものであって、このそれぞれに対するメンバジップ関
数はそれぞれ図6の(A)および(B)で示すようにな
る。ここで、この各図において示される文字はファジイ
レベルと称されるもので、それぞれ次のような意味を持
っている。
【0024】PB(Positive Big)正でありかなり大き
い。PM(Positive Medium) 正であり幾分大きい。PS
(Positive Small)正であり少し大きい。ZO(Zero) 基
準値である。NS(Negative Small)負で少し大きい。N
M(Negative Medium) 負で幾分大きい。NB(Negative
Big)負でかなり大きい。
い。PM(Positive Medium) 正であり幾分大きい。PS
(Positive Small)正であり少し大きい。ZO(Zero) 基
準値である。NS(Negative Small)負で少し大きい。N
M(Negative Medium) 負で幾分大きい。NB(Negative
Big)負でかなり大きい。
【0025】この様なメンパシップ関数において、例え
ば再生時間Tが140秒であり、フィルタ内温度上昇T
efが60℃であるとすると、図7の(A)および(B)
にそれぞれ斜線で示される範囲が対応する。すなわち、
再生時間Tが140秒である場合は“PS”と感覚的に
とらえられる可能性は70%程度であり、“ZO”と感
覚的にとらえられる可能性は30%程度である。同様
に、フィルタ内温度上昇Tefが60℃では、“PM”と
とらえられるのが80%程度であり、“PS”ととらえ
られるのが20%程度である。
ば再生時間Tが140秒であり、フィルタ内温度上昇T
efが60℃であるとすると、図7の(A)および(B)
にそれぞれ斜線で示される範囲が対応する。すなわち、
再生時間Tが140秒である場合は“PS”と感覚的に
とらえられる可能性は70%程度であり、“ZO”と感
覚的にとらえられる可能性は30%程度である。同様
に、フィルタ内温度上昇Tefが60℃では、“PM”と
とらえられるのが80%程度であり、“PS”ととらえ
られるのが20%程度である。
【0026】この様なステップ202 における処理Aが行
われたならば、ステップ203 の処理Bが実行される。こ
の処理においてはステップ202 で求められた結果をルー
ルマップに当てはめて再生時期判断係数“K”の取り得
る可能性を求める。そして、ステップ204 で“K”値を
推論する。
われたならば、ステップ203 の処理Bが実行される。こ
の処理においてはステップ202 で求められた結果をルー
ルマップに当てはめて再生時期判断係数“K”の取り得
る可能性を求める。そして、ステップ204 で“K”値を
推論する。
【0027】図8はDPF12の再生状況に対する再生時
期判断係数“K”に対するメンバシップ関数を示してい
る。すなわち、フィルタ再生中にエンジン11が停止して
再生中断とされた状態で、再生部後端側のパティキュレ
ート燃え残りが大の時は、エンジン11の再始動後におい
て次の再生までの間隔を調整し、過大なパティキュレー
トの捕集を避けて且つ燃焼伝播がヒータ側から再生部後
端側まで行われるようにする。ここで、判断係数“K”
値が“2.3”程度になることは、“K”値を少し大き
くすることを意味する。
期判断係数“K”に対するメンバシップ関数を示してい
る。すなわち、フィルタ再生中にエンジン11が停止して
再生中断とされた状態で、再生部後端側のパティキュレ
ート燃え残りが大の時は、エンジン11の再始動後におい
て次の再生までの間隔を調整し、過大なパティキュレー
トの捕集を避けて且つ燃焼伝播がヒータ側から再生部後
端側まで行われるようにする。ここで、判断係数“K”
値が“2.3”程度になることは、“K”値を少し大き
くすることを意味する。
【0028】ここで、再生時間Tが少し小さく、フィル
タ温度上昇Tefが幾分小さい状態において“K”値を少
し大きくすれば、次の再生でフィルタ温度の過大な上昇
を防止するようになると共に、燃焼の伝播も行われるこ
とが知られており、再生時間Tおよびフィルタ温度上昇
Tefと“K”の値の関係は、経験に基づいてルール化さ
れているもので、例えば図9で示されるようになる。但
し、この関係はシステムその他の仕様によって変化す
る。
タ温度上昇Tefが幾分小さい状態において“K”値を少
し大きくすれば、次の再生でフィルタ温度の過大な上昇
を防止するようになると共に、燃焼の伝播も行われるこ
とが知られており、再生時間Tおよびフィルタ温度上昇
Tefと“K”の値の関係は、経験に基づいてルール化さ
れているもので、例えば図9で示されるようになる。但
し、この関係はシステムその他の仕様によって変化す
る。
【0029】例えば、この図9で示す関係において、再
生時間Tが140秒であり、且つフィルタ温度上昇Tef
が60℃で図7で示すような可能性が設定された場合に
は、“T=PS”“Tef=PM”であって、再生時期判
断係数“K”は“PM”となる。
生時間Tが140秒であり、且つフィルタ温度上昇Tef
が60℃で図7で示すような可能性が設定された場合に
は、“T=PS”“Tef=PM”であって、再生時期判
断係数“K”は“PM”となる。
【0030】次に、この“K”を求める方法を示すと、
再生時間TはPSとZOに属しているものであり、まフ
ィルタ温度上昇TefはPMとPSに属している。したが
ってこれらのことから次のような組み合わせが考えられ
るもので、そのそれぞれに対して“K”の取り得る可能
性が求められる。
再生時間TはPSとZOに属しているものであり、まフ
ィルタ温度上昇TefはPMとPSに属している。したが
ってこれらのことから次のような組み合わせが考えられ
るもので、そのそれぞれに対して“K”の取り得る可能
性が求められる。
【0031】(1) T=PS、 Tef=PM (2) T=PS、 Tef=PS (3) T=ZO、 Tef=PM (4) T=ZO、 Tef=PS 上記(1) の可能性のときは図9で示した関係から“K”
はPMとなり、“T=PS”の可能性は70%、“Tef
=PM”の可能性は80%である。このとき、“K=P
M”となる可能性は“Tef=PM”である可能性より
も、“T=PS”である可能性が全体で見ると少ないの
で、“K=PS”になる可能性は“T=PS”になる可
能性で決定されるようになる(70%)。
はPMとなり、“T=PS”の可能性は70%、“Tef
=PM”の可能性は80%である。このとき、“K=P
M”となる可能性は“Tef=PM”である可能性より
も、“T=PS”である可能性が全体で見ると少ないの
で、“K=PS”になる可能性は“T=PS”になる可
能性で決定されるようになる(70%)。
【0032】上記(2) の可能性のときは、図9の関係か
ら“K=PS”であり、(1) の場合と同様に考えると
“T=PS”になる可能性は20%である。同様に(3)
の場合は“K=PS”であってその可能性は同様に考え
ると30%であり、さらに(4)の場合は“K=PS”で
あって、その可能性は20%である。
ら“K=PS”であり、(1) の場合と同様に考えると
“T=PS”になる可能性は20%である。同様に(3)
の場合は“K=PS”であってその可能性は同様に考え
ると30%であり、さらに(4)の場合は“K=PS”で
あって、その可能性は20%である。
【0033】次に、図10で示すように“K”の各ファ
ジイレベルについて取り得る最大の可能性を重ね合わせ
て、“K“の可能性分布を作成する。このときの“K”
値は図10で斜線で示す範囲における重心または面積の
中心となる。
ジイレベルについて取り得る最大の可能性を重ね合わせ
て、“K“の可能性分布を作成する。このときの“K”
値は図10で斜線で示す範囲における重心または面積の
中心となる。
【0034】ここで、可能性分布の重心は、図11で示
すように図10の斜線で示した部分の輪郭を関数F(x)
で表し、その重心Go を計算する。
すように図10の斜線で示した部分の輪郭を関数F(x)
で表し、その重心Go を計算する。
【数1】 ステップ204 で“K”値が推論されたならば、次のステ
ップ205 でこの“K”の値が所定値より大きいか否かを
判定するもので、“K”値が所定値以上のときは“K”
値より換算した再生開始設定値を初期値と入れ替える。
ここで、例としてステップ206 で再生時間判断係数P1
が、図12に基づき“K”値から算出され、ステップ20
7 で初期設定値Po と入れ替え、ステップ208 に進んで
再生を中止し、ステップ209 でエンジン11が始動された
か否かを判定する。エンジン11が始動されていない場合
は、ステップ210 で経過時間をカウントし、これを記憶
する。この様な処理によって、再生開始判断係数がP1
にならないと再生が入らないので、再始動直後に再生が
入ることがなく、したがって再生時の燃焼伝播不良を防
止することができる。
ップ205 でこの“K”の値が所定値より大きいか否かを
判定するもので、“K”値が所定値以上のときは“K”
値より換算した再生開始設定値を初期値と入れ替える。
ここで、例としてステップ206 で再生時間判断係数P1
が、図12に基づき“K”値から算出され、ステップ20
7 で初期設定値Po と入れ替え、ステップ208 に進んで
再生を中止し、ステップ209 でエンジン11が始動された
か否かを判定する。エンジン11が始動されていない場合
は、ステップ210 で経過時間をカウントし、これを記憶
する。この様な処理によって、再生開始判断係数がP1
にならないと再生が入らないので、再始動直後に再生が
入ることがなく、したがって再生時の燃焼伝播不良を防
止することができる。
【0035】ステップ205 で“K”値が所定値以下と判
定されたならば、ステップ211 に進んで再生を停止さ
せ、ステップ212 でエンジン11が始動されたか否かを判
定するもので、エンジン11の始動が確認されたならばス
テップ213 でヒータ電力Hw を算出し、またステップ21
4 で2次空気量Qを算出する。このヒータ電力Hw およ
び2次空気量Qは、前記推論した“K”値に基づき算出
する。
定されたならば、ステップ211 に進んで再生を停止さ
せ、ステップ212 でエンジン11が始動されたか否かを判
定するもので、エンジン11の始動が確認されたならばス
テップ213 でヒータ電力Hw を算出し、またステップ21
4 で2次空気量Qを算出する。このヒータ電力Hw およ
び2次空気量Qは、前記推論した“K”値に基づき算出
する。
【0036】そして、ステップ215 でヒータ電力初期設
定値の代わりにHw を設定し、ステップ216 で2次空気
量初期設定値の代わりにQを設定する。図13は“K”
値とヒータ電力Hw との関係を示し、図14は“K”値
と2次空気量Qとの関係を示している。
定値の代わりにHw を設定し、ステップ216 で2次空気
量初期設定値の代わりにQを設定する。図13は“K”
値とヒータ電力Hw との関係を示し、図14は“K”値
と2次空気量Qとの関係を示している。
【0037】この様にステップ215 および216 でヒータ
電力および2次空気量が設定されたならば、図4のステ
ップ301 に進んで再生を開始させ、ステップ302 でフィ
ルタ初期温度を測定してステップ303 でヒータ17に通電
する。そして、ステップ304で再生時間を計測すると共
に、ステップ305 でフィルタ内温度上昇を測定する。ス
テップ306 ではヒータ17の温度を測定し、ステップ307
ではエアポンプ20の吐出圧力を測定して再生動作を継続
するもので、ステップ308 で計測している再生時間が設
定時間Th を越えるか否かを監視する。
電力および2次空気量が設定されたならば、図4のステ
ップ301 に進んで再生を開始させ、ステップ302 でフィ
ルタ初期温度を測定してステップ303 でヒータ17に通電
する。そして、ステップ304で再生時間を計測すると共
に、ステップ305 でフィルタ内温度上昇を測定する。ス
テップ306 ではヒータ17の温度を測定し、ステップ307
ではエアポンプ20の吐出圧力を測定して再生動作を継続
するもので、ステップ308 で計測している再生時間が設
定時間Th を越えるか否かを監視する。
【0038】再生時間がTh を越えるまでは図3のステ
ップ201 に進み、再生時間がTh を越えたことが確認さ
れたならば、ステップ309 でヒータ17がオフ状態である
か否かを判定する。そして、ヒータがオンの時はステッ
プ310 でヒータ17をオフし、このヒータ17のオフが確認
されたならばステップ311 で再生時間が設定時間Tsを
越えたか否かを監視する。
ップ201 に進み、再生時間がTh を越えたことが確認さ
れたならば、ステップ309 でヒータ17がオフ状態である
か否かを判定する。そして、ヒータがオンの時はステッ
プ310 でヒータ17をオフし、このヒータ17のオフが確認
されたならばステップ311 で再生時間が設定時間Tsを
越えたか否かを監視する。
【0039】ステップ308 でヒータ通電時間がTh を越
えていないと判定されたとき、およびステップ311 で再
生時間がTs を越えていないと判定されたときは、いず
れも図3のステップ201 に進む。
えていないと判定されたとき、およびステップ311 で再
生時間がTs を越えていないと判定されたときは、いず
れも図3のステップ201 に進む。
【0040】そして、ステップ311 で再生時間が再生設
定時間Ts を越えたと判定されたときは、ステップ312
に進んで再生を終了させ、ステップ313 および314 でヒ
ータ電力を初期値Hwoに設定し、また2次空気量を初期
値Qo に設定する。
定時間Ts を越えたと判定されたときは、ステップ312
に進んで再生を終了させ、ステップ313 および314 でヒ
ータ電力を初期値Hwoに設定し、また2次空気量を初期
値Qo に設定する。
【0041】図3のステップ207 においてエンジン11の
始動が確認されたならば、図5のステップ401 〜405 に
進む。まずステップ401 においては、再生中断から再始
動までの時間TEの可能性をメンバシップ関数に基づき推
論し、ステップ402 ではフィルタ前後圧を測定すると共
に、次のステップ403 で再始動直後のフィルタ前後差圧
ΔPの可能性をメンバシップ関数より求める。さらにス
テップ404 でフィルタ差圧係数を算出して、ステップ40
5 でメンバシップ関数により再始動直後のフィルタ前後
差圧係数Kf の可能性を推論する。
始動が確認されたならば、図5のステップ401 〜405 に
進む。まずステップ401 においては、再生中断から再始
動までの時間TEの可能性をメンバシップ関数に基づき推
論し、ステップ402 ではフィルタ前後圧を測定すると共
に、次のステップ403 で再始動直後のフィルタ前後差圧
ΔPの可能性をメンバシップ関数より求める。さらにス
テップ404 でフィルタ差圧係数を算出して、ステップ40
5 でメンバシップ関数により再始動直後のフィルタ前後
差圧係数Kf の可能性を推論する。
【0042】この様にして時間TE、差圧ΔPおよび係数
Kf の可能性をルールマップに入れて“K”値の取り得
る可能性を求めることができるものであり、ステップ40
6 において“K”値をメンバシップ関数より求める。ス
テップ407 では、この様にして求められた“K”値に基
づいて再生時期判断係数P1 を求めるものであり、次の
ステップ408 でこの様にして求められたP1 を再生時期
判断初期設定値Po と入れ替える。
Kf の可能性をルールマップに入れて“K”値の取り得
る可能性を求めることができるものであり、ステップ40
6 において“K”値をメンバシップ関数より求める。ス
テップ407 では、この様にして求められた“K”値に基
づいて再生時期判断係数P1 を求めるものであり、次の
ステップ408 でこの様にして求められたP1 を再生時期
判断初期設定値Po と入れ替える。
【0043】ステップ409 ではフィルタ前後圧を測定
し、ステップ410 でフィルタ差圧係数Kf を算出する。
そして、ステップ411 でエンジン11が停止されているか
否かを判定し、エンジン11の停止が確認されたならばス
テップ412 で測定中止処理を行う。その後は、ステップ
413 でエンジン11の始動がされることを監視しているも
ので、エンジン11が始動されたことが確認されたならば
ステップ409 に戻る。
し、ステップ410 でフィルタ差圧係数Kf を算出する。
そして、ステップ411 でエンジン11が停止されているか
否かを判定し、エンジン11の停止が確認されたならばス
テップ412 で測定中止処理を行う。その後は、ステップ
413 でエンジン11の始動がされることを監視しているも
ので、エンジン11が始動されたことが確認されたならば
ステップ409 に戻る。
【0044】また、ステップ411 でエンジン11が停止さ
れていないと判定されたときは、ステップ414 に進んで
フィルタ前後差圧Kf が再生時期判断係数P1 より大き
いか否かを判定する。そして、“Kf ≧P1 ”が判定さ
れたならば、図2のステップ106 に進んで、再生を開始
させる。Kf がP1 より小さいと判定されたときは、ス
テップ409 に戻る。
れていないと判定されたときは、ステップ414 に進んで
フィルタ前後差圧Kf が再生時期判断係数P1 より大き
いか否かを判定する。そして、“Kf ≧P1 ”が判定さ
れたならば、図2のステップ106 に進んで、再生を開始
させる。Kf がP1 より小さいと判定されたときは、ス
テップ409 に戻る。
【0045】ここで、再生時間T、フィルタ内温度上昇
Tefの他に“K”値を推論する手段として、 (1) ヒータ温度Teh (2) エアポンプ吐出圧力Pa (3) エアポンプ吐出流量Qa (4) 再生停止後エンジンを始動したときのフィルタ前後
差圧ΔP (5) エンジン再始動時のフィルタ差圧係数Kf (6) 再生中断からエンジンを再始動するまでの時間TE 等がある。
Tefの他に“K”値を推論する手段として、 (1) ヒータ温度Teh (2) エアポンプ吐出圧力Pa (3) エアポンプ吐出流量Qa (4) 再生停止後エンジンを始動したときのフィルタ前後
差圧ΔP (5) エンジン再始動時のフィルタ差圧係数Kf (6) 再生中断からエンジンを再始動するまでの時間TE 等がある。
【0046】図15乃至図20はそれぞれそのメンバシ
ップ関数を示すものであるが、ここで示されている値は
システムおよび車種によって変化する。また、フィルタ
係数は {(フィルタ前圧)−(フィルタ後圧)}/(フィルタ
前圧) または {(フィルタ前圧)−(フィルタ後圧)}/(フィルタ
後圧) から求められ、“K”値を推論するルールはその手段毎
に異なる。
ップ関数を示すものであるが、ここで示されている値は
システムおよび車種によって変化する。また、フィルタ
係数は {(フィルタ前圧)−(フィルタ後圧)}/(フィルタ
前圧) または {(フィルタ前圧)−(フィルタ後圧)}/(フィルタ
後圧) から求められ、“K”値を推論するルールはその手段毎
に異なる。
【0047】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る内燃機関の
排気浄化装置によれば、運転状況に対応したメンバシッ
プ関数に基づいて再生条件がファジイ推論されるもので
あり、フィルタ内に残存するパティキュレートの状態に
対応した再生制御が実行されるようになる。すなわち、
フィルタ内のパティキュレートの燃え残りの状況が推論
され、再生開始制御されるものであり、再び再生開始さ
れたときにフィルタクラック、フィルタ溶損、さらに伝
播燃焼不良によって再生不良が生ずることがない排気浄
化装置が提供される。
排気浄化装置によれば、運転状況に対応したメンバシッ
プ関数に基づいて再生条件がファジイ推論されるもので
あり、フィルタ内に残存するパティキュレートの状態に
対応した再生制御が実行されるようになる。すなわち、
フィルタ内のパティキュレートの燃え残りの状況が推論
され、再生開始制御されるものであり、再び再生開始さ
れたときにフィルタクラック、フィルタ溶損、さらに伝
播燃焼不良によって再生不良が生ずることがない排気浄
化装置が提供される。
【図1】この発明の一実施例に係る浄化装置を説明する
構成図。
構成図。
【図2】上記浄化装置の制御の流れを説明するフローチ
ャート。
ャート。
【図3】図2の処理に続く流れを説明するフローチャー
ト。
ト。
【図4】さらにその処理の流れの続きを説明するフロー
チャート。
チャート。
【図5】同じくその処理の流れの続きを説明するフロー
チャート。
チャート。
【図6】再生時間および温度上昇に対するメンバシップ
関数を示す図。
関数を示す図。
【図7】再生時間および温度上昇の可能性を推論するメ
ンバシップ関数を示す図。
ンバシップ関数を示す図。
【図8】“K”値を推論するメンバシッブ関数を示す
図。
図。
【図9】“K”値を推論するルールマップを示す図。
【図10】“K”値の可能性を推論するメンバシップ関
数を示す図。
数を示す図。
【図11】“K”値の重心を求める手段を説明する図。
【図12】“K”値と再生時間判断係数との関係を示す
図。
図。
【図13】“K”値とヒータ電力との関係を示す図。
【図14】“K”値と2次空気量との関係を示す図。
【図15】ヒータ温度に対するメンバシップ関数を示す
図。
図。
【図16】エアポンプ吐出圧力に対するメンバシップ関
数を示す図。
数を示す図。
【図17】エアポンプ吐出流量に対するメンバシップ関
数を示す図。
数を示す図。
【図18】所定の運転条件における再始動直後のフィル
タ前後差圧に対するメンバシップ関数を示す図。
タ前後差圧に対するメンバシップ関数を示す図。
【図19】同じく再始動直後のフィルタ前後差圧係数に
対するメンバシップ関数を示す図。
対するメンバシップ関数を示す図。
【図20】再生開始から再始動までの時間に対するメン
バシップ関数を示す図。
バシップ関数を示す図。
11…エンジン、12…ディーゼルパティキュレートフィル
タ(DPF)、 15、16…排気圧センサ、17…ヒータ、
18…ヒータ温度センサ、19…フィルタ温度センサ、20…
エアポンプ、21…圧力センサ(エアポンプ吐出圧)、22
…流量計、23…電子制御ユニット。
タ(DPF)、 15、16…排気圧センサ、17…ヒータ、
18…ヒータ温度センサ、19…フィルタ温度センサ、20…
エアポンプ、21…圧力センサ(エアポンプ吐出圧)、22
…流量計、23…電子制御ユニット。
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関からの排気ガスが通過されるデ
ィーゼルパティキュレートフイルタ内に、捕集パティキ
ュレートを燃焼するヒータを設定し、さらに前記フィル
タにエアポンプから空気を供給するようにしたディーゼ
ルエンジンの排気浄化装置において、 (1) 前記ディーゼルパティキュレートフィルタの再生開
始から中断までの時間 (2) 前記再生中断直前の前記フィルタ内温度上昇 (3) 前記再生中断直前の前記フィルタ温度 (4) 前記再生直前の前記エアポンプの吐出圧力 (5) 前記再生直前の前記エアポンプの吐出流量 (6) 前記再生直後の前記フィルタの前後差圧 (7) 前記ディーゼルエンジンの再始動直後の前記フィル
タ前後差圧係数 (8) 前記再生中断から再始動までの時間 のそれぞれの項目の中の少なくとも2つの項目に対応す
るメンバシップ関数を用いて、前記ディーゼルパティキ
ュレートフィルタの再生中断後の再始動可能の状態で、
再び再生開始する時期さらに再生条件を推論するように
したことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4011366A JPH05195751A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4011366A JPH05195751A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05195751A true JPH05195751A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=11776029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4011366A Pending JPH05195751A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05195751A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1517029A2 (en) | 2003-09-17 | 2005-03-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Regeneration control of diesel particulate filter |
WO2010106613A1 (ja) | 2009-03-16 | 2010-09-23 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化システム |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP4011366A patent/JPH05195751A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1517029A2 (en) | 2003-09-17 | 2005-03-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Regeneration control of diesel particulate filter |
EP1517029A3 (en) * | 2003-09-17 | 2009-03-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Regeneration control of diesel particulate filter |
WO2010106613A1 (ja) | 2009-03-16 | 2010-09-23 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化システム |
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