JPH05312020A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent overheating damage of the filter at the regeneration time by accurately obtaining a capturing rate of the particulate after regeneration through fuzzy reasoning, minutely correcting a regeneration timing, and avoiding excessive capturing of the particulates. CONSTITUTION:In an exhaust emission control device, particulates in exhaust gas is captured by a filter F, the particulates are ignited by a heating means H with a specified timing, and the filter is regenerated through combustion of supplied regenerating gas. A capturing rate estimating means A fuzzy reasons a capturing rate of the particulates in the filter based on a plurality of factors which indicate generation of the particulates in the exhaust gas. A regeneration timing judging means B determines the next regeneration timing according to the estimated capturing rate. As a result, regeneration is executed at a proper timing preventing excessive increase of a temperature at the regeneration time of the filter, and preventing the damage of the filter.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気浄化装置
に関し、特に、ディーゼル機関の排気ガス中に含まれる
パティキュレートを捕集除去するフィルタへのパティキ
ュレートの捕集量を推定し、次のフィルタの再生を正し
く実行することができる内燃機関の排気浄化装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to estimating the amount of particulates trapped by a filter for trapping and removing particulates contained in the exhaust gas of a diesel engine. The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine, which can correctly regenerate the filter.

【０００２】[0002]

【従来の技術】自動車等の内燃機関、特に、ディーゼル
機関の排気ガス中には、カーボンを主成分とする排気微
粒子（パティキュレート）が含まれており、排気黒煙の
原因となっている。環境汚染の観点からはこのパティキ
ュレートは除去することが望ましく、近年、ディーゼル
機関の排気通路にセラミック製のフィルタを配置し、デ
ィーゼルパティキュレートをこのフィルタによって除去
することが提案されている。2. Description of the Related Art Exhaust gas from internal combustion engines such as automobiles, especially diesel engines, contains exhaust particulates (particulates) containing carbon as a main component, which is a cause of exhaust black smoke. From the viewpoint of environmental pollution, it is desirable to remove this particulate, and in recent years, it has been proposed to dispose a diesel filter with a ceramic filter in the exhaust passage of the diesel engine.

【０００３】ディーゼル機関の排気通路に配置されたセ
ラミック製のフィルタによってディーゼルパティキュレ
ートを除去するように構成された排気浄化装置では、パ
ティキュレートフィルタの使用に伴ってその内部に捕集
されるパティキュレートの量が増えると、通気性が次第
に失われて機関性能が低下することになるため、パティ
キュレートがある程度捕集されたフィルタを定期的に再
生させる必要がある。このフィルタの再生は、電気ヒー
タに通電したり、バーナーに点火したりして、フィルタ
に捕集されたパティキュレートに着火し、再生用ガス、
例えば２次空気を供給してこれを燃焼させることによっ
て行われる。[0003] In an exhaust emission control device configured to remove diesel particulates by a ceramic filter arranged in an exhaust passage of a diesel engine, particulates trapped inside the diesel particulates when the particulate filter is used. When the amount of the particulate matter increases, the air permeability is gradually lost and the engine performance deteriorates. Therefore, it is necessary to periodically regenerate the filter in which the particulates are trapped to some extent. Regeneration of this filter is performed by energizing an electric heater or igniting a burner to ignite the particulates collected by the filter, regenerating gas,
For example, it is performed by supplying secondary air and burning it.

【０００４】この再生時期の判断は、機関の走行距離、
機関の運転時間、あるいはこれらと等価な機関回転総積
算数や燃料噴射総量等を基にして行われることもある
が、一般に、従来の内燃機関の排気浄化装置では、パテ
ィキュレートフィルタの通気性が失われてフィルタの上
流側の排気ガスの圧力が下流側の圧力よりも所定値以上
に大きくなった時（圧力損失が所定値以上になった時）
を圧力センサによって検出し、パティキュレートの再生
処理が行われるようになっている。The judgment of the regeneration time is based on the mileage of the engine,
It may be performed based on the operating time of the engine, or the total number of engine revolutions equivalent to these, the total amount of fuel injection, and the like, but in general, in the exhaust gas purification device of the conventional internal combustion engine, the permeability of the particulate filter is When it is lost and the pressure of exhaust gas on the upstream side of the filter is higher than the pressure on the downstream side by more than a specified value (when the pressure loss is more than a specified value)
Is detected by a pressure sensor, and the particulate regeneration process is performed.

【０００５】ところが、車両の運転条件は非定常である
ので、運転条件に対してフィルタの前後圧は応答遅れ、
および応答が不十分になる事がある。また、運転条件に
よりパティキュレートの排出量が異なるため、機関回転
総積算数や燃料噴射総量によって捕集量を推定するには
誤差が大きい。このため、フィルタ内の正確なパティキ
ュレートの捕集量を検知することは困難であり、再生時
期判断を行う時の問題となっていた。そして、パティキ
ュレートの再生時期を誤まり、フィルタ内にパティキュ
レートが過度に捕集された状態で再生を開始させると、
再生時にはフィルタ温度が上昇し、フィルタにクラック
が発生したり、溶損したりする恐れがある。However, since the operating condition of the vehicle is unsteady, the front-rear pressure of the filter is delayed in response to the operating condition.
And the response may be insufficient. Further, since the amount of particulates discharged differs depending on the operating conditions, there is a large error in estimating the trapping amount based on the total number of engine revolutions integrated and the total amount of fuel injection. For this reason, it is difficult to accurately detect the amount of particulates trapped in the filter, which has been a problem when determining the regeneration time. Then, when the particulate regeneration time is wrong and the particulates are excessively trapped in the filter and the regeneration is started,
During regeneration, the temperature of the filter rises, which may cause the filter to crack or melt.

【０００６】そこで、パティキュレートフィルタの再生
時に燃焼温度を監視し、フィルタの燃焼温度が適性な範
囲内でも、再生処理終了直後 (再燃焼後) の圧力損失Δ
Ｐが設定値以上の時には次回の再生処理を判定する圧力
損失値を増大させて補正する装置 (特開平３-18614号公
報) が提案されている。Therefore, the combustion temperature is monitored during regeneration of the particulate filter, and even if the combustion temperature of the filter is within an appropriate range, the pressure loss Δ immediately after the completion of the regeneration process (after recombustion).
There has been proposed a device (Japanese Patent Laid-Open No. 3-18614) that increases and corrects the pressure loss value for determining the next regeneration process when P is equal to or greater than a set value.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
タ再生時の燃焼温度あるいは再生処理直後の圧力損失に
よって燃え残り量を判定して次の再生処理を開始する圧
力損失値を補正する従来の技術では、フィルタ温度が例
えば、設定温度が６００℃の時の５９０℃のような設定
温度近辺では、再生は失敗と判定され、また、再生直後
のフィルタ圧損値を計測するにしても機関の運転条件よ
り誤差が大きく、燃え残り量が正確に判定できないため
に、フィルタ再生状況によるきめの細かい再生時期判断
の補正ができず、次回のパティキュレートフィルタの再
生処理が正常に行われないという恐れがあった。However, in the conventional technique for correcting the pressure loss value for starting the next regeneration processing by determining the unburned amount by the combustion temperature at the time of filter regeneration or the pressure loss immediately after the regeneration processing, For example, when the filter temperature is near the set temperature such as 590 ° C. when the set temperature is 600 ° C., the regeneration is determined to be unsuccessful, and even if the filter pressure loss value immediately after the regeneration is measured, there is an error depending on the engine operating conditions. However, since the amount of unburned fuel cannot be accurately determined, it is not possible to make a fine correction of the regeneration timing determination based on the filter regeneration condition, and the next particulate filter regeneration process may not be performed normally.

【０００８】そこで、本発明は前記従来の内燃機関の排
気浄化装置の有する課題を解消し、パティキュレートフ
ィルタ内のパティキュレートの捕集量をファジー推論に
よって正確に求め、再生時期の補正をきめ細かく補正す
ることによってパティキュレートの過度の捕集を回避
し、再生時のパティキュレートフィルタの過熱を防止し
てパティキュレートフィルタの破損を防止することがで
きる排気浄化装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention solves the problem of the conventional exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, accurately obtains the amount of particulates trapped in the particulate filter by fuzzy reasoning, and finely corrects the regeneration time. By doing so, it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purification device capable of avoiding excessive collection of particulates, preventing the particulate filter from overheating during regeneration, and preventing damage to the particulate filter.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の内燃機関の排気浄化装置の構成が図１に示される。
図１に示すように、本発明の内燃機関の排気浄化装置
は、内燃機関の排気ガス通路Ｇ中に設けたフィルタＦに
よって排気ガス中のパティキュレートを捕集し、所定時
期にフィルタの再生を行う排気浄化装置において、排気
ガス中のパティキュレートの発生を示す複数の因子によ
り、前記フィルタ内のパティキュレートの捕集量をファ
ジー推論する捕集量推定手段Ａと、推定した捕集量に応
じて次回の再生時期を決定する再生時期判定手段Ｂとを
設けたことを特徴としている。FIG. 1 shows the configuration of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention which achieves the above object.
As shown in FIG. 1, an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention collects particulates in exhaust gas by a filter F provided in an exhaust gas passage G of the internal combustion engine and regenerates the filter at a predetermined time. In the exhaust gas purifying apparatus for performing, a collection amount estimating means A for fuzzy inferring the collection amount of particulates in the filter by a plurality of factors indicating generation of particulates in the exhaust gas, and the estimated collection amount A And a reproduction time determination means B for determining the next reproduction time.

【００１０】[0010]

【作用】本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、内
燃機関の排気ガス通路Ｇ中に設けたフィルタＦによって
排気ガス中のパティキュレートを捕集し、所定時期にフ
ィルタの再生を行う排気浄化装置において、捕集量推定
手段によって排気ガス中のパティキュレートの発生を示
す複数の因子により、フィルタ内のパティキュレートの
捕集量がファジー推論され、推定した捕集量に応じて再
生時期判定手段によって次回の再生時期が決定される。
この結果、パティキュレート再生後のパティキュレート
の燃え残り量が正しく判定されて過度の捕集が回避さ
れ、再生時に過度に温度上昇することがなくなってフィ
ルタの破損が防止される。According to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of the present invention, an exhaust gas that collects particulates in the exhaust gas by the filter F provided in the exhaust gas passage G of the internal combustion engine and regenerates the filter at a predetermined time. In the purification device, the collection amount estimation means fuzzyly infers the collection amount of particulates in the filter by a plurality of factors indicating the generation of particulates in the exhaust gas, and determines the regeneration timing according to the estimated collection amount. The means determines the next regeneration time.
As a result, the amount of unburned particulates remaining after the particulate regeneration is correctly determined, excessive collection is avoided, and the temperature is prevented from rising excessively during regeneration, and damage to the filter is prevented.

【００１１】[0011]

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図２は、電気ヒータＨが取り付けられ、排
気ガス中のパティキュレートを捕集するためのパティキ
ュレートフィルタ５を備えた本発明の一実施例の排気浄
化装置２０の全体構成図である。図３において、１は吸
気通路、３は排気ガス通路２の一部に設けられたパティ
キュレートフィルタ５を収納するためのケーシング、４
はシール材、６は２次空気供給通路、７は燃焼ガス排出
通路、８はパティキュレートフィルタ５をバイパスする
排気バイパス通路、９は２次空気を供給するエアポン
プ、１０はディーゼル機関、１１はバッテリ、１２はバ
ッテリ電圧を計測する電圧計、１３は電気ヒータＨに通
電するためのヒータスイッチ、１４はエアクリーナ、１
５は吸気通路１を流れる吸気量を検出するエアフローメ
ータ、１６はエアポンプ９への吸入空気量を測定するエ
アフローメータ、１００は制御回路、Ｖ１は排気通路２
と排気バイパス通路８とを切り換える切換弁、Ｖ２は排
気バイパス通路８の出口に設けられた出口切換弁、Ｖ３
は燃焼ガス排出通路７の開閉弁、Ｖ４は２次空気供給通
路６の開閉弁である。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is an overall configuration diagram of an exhaust emission control device 20 according to an embodiment of the present invention, which is equipped with an electric heater H and includes a particulate filter 5 for collecting particulates in exhaust gas. In FIG. 3, 1 is an intake passage, 3 is a casing for accommodating a particulate filter 5 provided in a part of the exhaust gas passage 2, 4
Is a sealing material, 6 is a secondary air supply passage, 7 is a combustion gas discharge passage, 8 is an exhaust bypass passage bypassing the particulate filter 5, 9 is an air pump for supplying secondary air, 10 is a diesel engine, 11 is a battery , 12 is a voltmeter for measuring the battery voltage, 13 is a heater switch for energizing the electric heater H, 14 is an air cleaner, 1
5 is an air flow meter for detecting the amount of intake air flowing through the intake passage 1, 16 is an air flow meter for measuring the amount of intake air to the air pump 9, 100 is a control circuit, V1 is the exhaust passage 2
Switch valve for switching between the exhaust bypass passage 8 and the exhaust bypass passage 8, V2 is an outlet switch valve provided at the outlet of the exhaust bypass passage 8, V3
Is an opening / closing valve of the combustion gas discharge passage 7, and V4 is an opening / closing valve of the secondary air supply passage 6.

【００１２】このディーゼル機関の排気浄化装置２０に
は以下に示すセンサ類が設けられている。即ち、温度を
検出するセンサとしては、パティキュレートフィルタ５
の上流側に設けられた温度センサＳＴ０、パティキュレ
ートフィルタ５のヒータＨと反対側の端面側の中央部に
設けられた温度センサＳＴ１、パティキュレートフィル
タ５のヒータＨと反対側の端面側の外周部に設けられた
温度センサＳＴ２，ＳＴ３、フィルタ５の軸方向の中央
部に設けられた温度センサＳＴ４、ヒータＨの温度を検
出する温度センサＳＴＨ、外気温を測定する温度センサ
（図示せず）等がある。また、圧力を測定するセンサと
しては、吸気通路１に設けられて吸入圧力を測定する圧
力センサＳＰ０、パティキュレートフィルタ５の排気ガ
ス流入側の通路２内に設けられた圧力センサＳＰ１、パ
ティキュレートフィルタ５の排気ガス流出側の通路２内
に設けられた圧力センサＳＰ２、エアポンプ９の吐出圧
を計測する圧力センサＳＰ４がある。更にこの他には、
図示しないが、燃料噴射レバーのレバー開度（アクセル
開度）θを検出するレバー開度センサや機関の回転速度
Ｎｅを検出する回転速度センサ、燃料流量を検出する燃
料流量センサ、車両の走行距離を検出する走行距離セン
サ等がある。The exhaust gas purification device 20 of this diesel engine is provided with the following sensors. That is, as the sensor for detecting the temperature, the particulate filter 5 is used.
Of the temperature sensor ST0 provided on the upstream side, the temperature sensor ST1 provided at the center of the end face side of the particulate filter 5 opposite to the heater H, and the outer periphery of the end face side of the particulate filter 5 opposite to the heater H. Temperature sensors ST2 and ST3 provided in the section, a temperature sensor ST4 provided in the central portion of the filter 5 in the axial direction, a temperature sensor STH that detects the temperature of the heater H, and a temperature sensor (not shown) that measures the outside air temperature. Etc. As a sensor for measuring the pressure, a pressure sensor SP0 provided in the intake passage 1 for measuring the intake pressure, a pressure sensor SP1 provided in the passage 2 on the exhaust gas inflow side of the particulate filter 5, and a particulate filter. 5 is a pressure sensor SP2 provided in the passage 2 on the exhaust gas outflow side, and a pressure sensor SP4 for measuring the discharge pressure of the air pump 9. In addition to this,
Although not shown, a lever opening sensor that detects the lever opening (accelerator opening) θ of the fuel injection lever, a rotation speed sensor that detects the rotation speed Ne of the engine, a fuel flow rate sensor that detects the fuel flow rate, and a travel distance of the vehicle. There is a mileage sensor for detecting

【００１３】パティキュレートフィルタ５は多孔性物質
からなるハニカム状の隔壁を備えたハニカム状フィルタ
であって一般に円筒状をしており、内部に隔壁で囲まれ
た多数の直方体状の通路がある。そして、この通路の隣
接するものは、排気ガスの流入側と排気ガスの流出側で
交互にセラミック製の閉塞材によって栓詰めされて閉通
路となっている。The particulate filter 5 is a honeycomb filter having honeycomb-shaped partition walls made of a porous material, and is generally cylindrical, and has a large number of rectangular parallelepiped passages surrounded by partition walls. Adjacent ones of these passages are closed passages that are alternately plugged with a ceramic blocking material on the exhaust gas inflow side and the exhaust gas outflow side.

【００１４】制御回路１００は、例えば、アナログ信号
入力用のインタフェースＩＮａ、ディジタル信号入力用
のインタフェースＩＮｄ、アナログ信号をディジタル信
号に変換するコンバータＡ／Ｄ、各種演算処理を行う中
央処理装置ＣＰＵ、ランダムアクセスメモリＲＡＭ、読
み出し専用メモリＲＯＭ、出力回路ＯＵＴ、およびこれ
らを接続するバスライン１１１等を含むマイクロコンピ
ュータによって構成されるが、その構成の詳細な動作説
明については省略する。The control circuit 100 includes, for example, an interface INa for inputting an analog signal, an interface INd for inputting a digital signal, a converter A / D for converting an analog signal into a digital signal, a central processing unit CPU for performing various arithmetic processes, and a random processor. It is composed of a microcomputer including an access memory RAM, a read-only memory ROM, an output circuit OUT, and a bus line 111 connecting these, but a detailed operation description of the structure is omitted.

【００１５】制御回路１００のアナログ信号入力用のイ
ンタフェースＩＮａには、圧力センサＳＰ０〜ＳＰ４か
らの圧力検出信号Ｐ０〜Ｐ４、温度センサＳＴ１〜ＳＴ
４からの温度検出信号Ｔ１〜Ｔ４、ヒータ温度信号Ｔ
Ｈ、および図示しない大気温センサからの温度検出信号
ＴＡ、電圧計１２からのバッテリ１１の電圧、エアフロ
ーメータ１５，１６からの流量検出信号Ｇａ_, Ｓａ、図
示しない回転数センサからの機関回転速度信号Ｎｅ、ヒ
ータ通電中のバッテリ電圧Ｖ、走行距離、単位時間当た
りの燃焼消費量Ｑ等が入力され、ディジタル信号入力用
のインタフェースＩＮｄには、キースイッチ（図示せ
ず）からの信号等が入力される。The interface INa for inputting an analog signal of the control circuit 100 has pressure detection signals P0 to P4 from the pressure sensors SP0 to SP4 and temperature sensors ST1 to ST.
4, temperature detection signals T1 to T4, heater temperature signal T
H, a temperature detection signal TA from an atmospheric temperature sensor (not shown), a voltage of the battery 11 from the voltmeter 12, flow rate detection signals Ga _and Sa from the air flow meters 15 and 16 _, an engine speed signal from a rotation speed sensor (not shown) Ne, battery voltage V during heater energization, mileage, combustion consumption Q per unit time, etc. are input, and a signal etc. from a key switch (not shown) is input to the interface INd for digital signal input. It

【００１６】制御回路１００は前回の再生終了直後から
機関が稼働している時間ｔを計数しており、レバー回路
θからは単位時間当たりのレバー開度ｄθよりレバー開
度の総計ＴＶＨを演算し、機関回転速度Ｎｅからは総積
算回転速度ΣＮＥを演算し、単位時間当たりの燃料消費
量Ｑからは総燃料消費量ΣＱを演算し、単位時間当たり
の吸入空気量Ｇａより総吸入量ΣＧａを演算する。ま
た、制御回路１００は走行距離センサからの走行距離デ
ータにより前回の再生直後からの走行距離Ｌｃを算出
し、平均車速Ｖｔを算出する。The control circuit 100 counts the time t during which the engine is operating immediately after the end of the previous regeneration, and the lever circuit θ calculates the total TVH of the lever opening from the lever opening dθ per unit time. , The total integrated rotation speed ΣNE is calculated from the engine rotation speed Ne, the total fuel consumption amount ΣQ is calculated from the fuel consumption amount Q per unit time, and the total intake amount ΣGa is calculated from the intake air amount Ga per unit time. To do. Further, the control circuit 100 calculates the traveling distance Lc immediately after the previous reproduction based on the traveling distance data from the traveling distance sensor, and calculates the average vehicle speed Vt.

【００１７】これらのデータの入力により制御回路１０
０は、温度Ｔ１〜Ｔ３が所定の温度以上、例えば、６０
０℃以上である時間ｔmc1,ｔmc2,ｔmc3,および再生開始
から温度Ｔ１〜Ｔ３がピーク温度に達するまでの時間よ
り燃焼速度vtを算出すると共に、フィルタ５の前後差圧
（圧力損失）ΔＰ、およびローディングＫと呼ばれるＫ
値を以下の式により算出する。By inputting these data, the control circuit 10
0 means that the temperatures T1 to T3 are equal to or higher than a predetermined temperature, for example, 60.
The combustion speed vt is calculated from the time tmc1, tmc2, tmc3 that is 0 ° C. or higher and the time from the start of regeneration until the temperatures T1 to T3 reach the peak temperature, and the differential pressure (pressure loss) ΔP across the filter 5 and K called loading K
The value is calculated by the following formula.

【００１８】Ｋ ＝ （Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ２ 通常の排気ガス中のパティキュレート捕集時には、各弁
Ｖ１〜Ｖ４は破線の位置に制御されており、ディーゼル
機関１０から排出された排気ガスは、ケーシング３に内
蔵されたパティキュレートフィルタ５によってパティキ
ュレートが除去され、図示しないマフラを介して大気中
に放出される。一方、パティキュレートフィルタ５内に
パティキュレートが所定量捕集された時には、制御回路
１００は弁Ｖ１〜Ｖ４を破線の位置から実線の位置に切
り換える切換制御と、ヒータスイッチ１３のオンオフ制
御およびエアポンプ９からの２次空気の流量の制御を行
う。一般に、パティキュレートの捕集動作からいつフィ
ルタ５の再生動作に切り換えるかは、排気ガス流入側
（上流側）の圧力が、排気ガス流出側（下流側）の圧力
よりも所定値を越えて大きくなった時をもって行われる
が、本発明ではこの切換時期を、前述の機関の運転状態
パラメータの値から主因子となるパラメータを選んでフ
ィルタ５内のパティキュレートの捕集量をファジー推論
し、次回の再生時期の補正が行われる。K = (P1-P2) / P2 During normal particulate collection in exhaust gas, the valves V1 to V4 are controlled to the positions indicated by the broken lines, and the exhaust gas discharged from the diesel engine 10 is The particulate filter 5 contained in the casing 3 removes the particulates and discharges them into the atmosphere through a muffler (not shown). On the other hand, when a predetermined amount of particulates is trapped in the particulate filter 5, the control circuit 100 switches the valves V1 to V4 from the positions of broken lines to the positions of solid lines, on / off control of the heater switch 13, and the air pump 9. The flow rate of the secondary air from is controlled. In general, when switching from the particulate trapping operation to the filter 5 regeneration operation is performed when the pressure on the exhaust gas inflow side (upstream side) exceeds the pressure on the exhaust gas outflow side (downstream side) by more than a predetermined value. However, in the present invention, the switching timing is fuzzy inferred on the amount of particulates in the filter 5 by selecting a parameter which is a main factor from the value of the operating condition parameter of the engine described above, and the next time. The reproduction time is corrected.

【００１９】よって次に、制御回路１００によるファジ
ー推論を用いたフィルタ５内のパティキュレートの捕集
量の判定、およびこの判定に応じたパティキュレートの
捕集動作からフィルタ５の再生動作への切換制御につい
て説明する。ファジー推論を用いて再生処理後のパティ
キュレートフィルタ５内の捕集量を判断するための因子
としては、機関稼働中の状態パラメータの何に注目する
かによって、以下の種類があることを本発明者らは見出
した。 (1) 圧力に関係する因子 ・フィルタの排気上流側圧力（前圧）Ｐ１ ・フィルタの排気下流側圧力（後圧）Ｐ２ ・フィルタ前後差圧ΔＰ ・フィルタ前後差圧係数（ローディングＫ）Ｋｐ＝ΔＰ
／Ｐ２ ・吸入負圧Ｐ０ ・エアポンプ（Ａ／Ｐ）９の２次空気の吐出圧Ｐ４ ・初期フィルタ圧損（前後差圧）ＰNE (2) 時間に関係する因子 ・フィルタ中心部の燃焼温度が６００℃以上である保持
時間Ｔmc1 、 ・フィルタ外周部の燃焼温度が６００℃以上である保持
時間Ｔmc2,Ｔmc3 ・捕集時間ｔｃ ・再生時間ｔｒ (3) 空気流量に関係する因子 ・吸入空気量Ｇａ〔吸入空気総量ΣＧａ〕 ・再生直前のエアポンプ９の吐出流量Ｓａ (4) その他の因子 ・機関回転速度Ｎｅ ・機関積算回転速度ΣＮＥ ・捕集時走行距離Ｌｃ ・燃料総消費量ΣＱ ・レバー開度θ〔レバー開度総計ＴVH〕 ・バッテリ電圧Ｖ ・燃焼伝播速度ｖｔ ・平均車速Ｖｓ 以上ファジー推論に必要な因子を列挙したが、これらの
因子は、それ自体でフィルタ内のパティキュレートの捕
集量を推定できるものを主因子と、捕集量を推定する精
度を向上させる副因子と、捕集量を推定する補足となる
補足因子に分けることができる。そして、本発明者らの
検討によれば、フィルタ内のパティキュレートの捕集量
は、前述の(1) から(4) の各項目中にある少なくとも１
つの因子を主因子とした場合、この主因子に他の少なく
とも１つの副因子等を組み合わせることによってファジ
ー推論できることが分かった。Therefore, next, the control circuit 100 determines the amount of particulates trapped in the filter 5 using fuzzy inference, and switches from the particulate trapping operation to the filter 5 regeneration operation according to this determination. The control will be described. According to the present invention, there are the following types of factors for determining the trapped amount in the particulate filter 5 after the regeneration process by using fuzzy inference, depending on what the state parameter during engine operation is to be noted. Found them. (1) Factors related to pressure-Exhaust gas upstream pressure (front pressure) P1 of filter-Exhaust gas downstream pressure of filter (post pressure) P2-Differential pressure across filter ΔP-Differential pressure coefficient across filter (loading K) Kp = ΔP
/ P2 ・ Suction negative pressure P0 ・ Secondary air discharge pressure P4 of air pump (A / P) 9 ・ Initial filter pressure loss (differential pressure across PNE) PNE (2) Factors related to time ・ Combustion temperature of filter center is 600 Retention time Tmc1 that is ℃ or more, ・ Retention time Tmc2, Tmc3 that the combustion temperature of the outer peripheral portion of the filter is 600 ℃ or more ・ Collection time tc ・ Regeneration time tr (3) Factors related to air flow rate ・ Intake air amount Ga [ Total intake air ΣGa] -Discharge flow rate Sa of the air pump 9 immediately before regeneration (4) Other factors-Engine rotation speed Ne-Engine cumulative rotation speed ΣNE-Collecting travel distance Lc-Total fuel consumption ΣQ-Lever opening θ [Lever opening total TVH] -Battery voltage V-Combustion propagation velocity vt-Average vehicle speed Vs The factors necessary for fuzzy inference are listed above, but these factors themselves are the collection amount of particulates in the filter. What can estimate the main factor, the sub-factor to improve the accuracy of estimating the trapped amount can be divided into cofactors that complements for estimating the trapped amount. According to the study by the present inventors, the amount of particulates trapped in the filter is at least 1 in each of the above items (1) to (4).
It was found that fuzzy inference can be performed by combining one main factor with at least one other sub-factor.

【００２０】図３はこの関係をテーブルの形にして示し
た図であり、主因子を◎で、副因子を○で、補足因子を
△で表してある。この図中に記載された制御１から制御
５は前述の(1) から(4) の各項から少なくとも１つの主
因子を選択した場合の、捕集量を判定するのに必要な副
因子と補足因子の関係を示すものである。例えば、制御
１の場合、フィルタ前後差圧ΔＰと吸入空気量Ｇａを主
因子として選択すると、△で示される補足因子である初
期フィルタ圧損をこれに組み合わせれば、パティキュレ
ートの捕集量が推定できることを示している。パティキ
ュレートの捕集量を推定できる各因子の組み合わせはこ
の制御１〜制御５以外にもある。FIG. 3 is a diagram showing this relationship in the form of a table, in which the main factor is indicated by ⊚, the subfactor is indicated by ◯, and the supplementary factor is indicated by Δ. Controls 1 to 5 described in this figure are the sub-factors required to judge the trapped amount when at least one main factor is selected from the above items (1) to (4). It shows the relationship of cofactors. For example, in the case of control 1, if the filter front-rear differential pressure ΔP and the intake air amount Ga are selected as main factors, if the initial filter pressure loss, which is a supplementary factor indicated by Δ, is combined with this, the amount of particulate collection is estimated. It shows that you can do it. There are other combinations of factors than the control 1 to the control 5 that can estimate the trapped amount of particulates.

【００２１】従って、ここで、図３に示した因子を組み
合わせてパティキュレートの捕集量量を推定し、再生開
始時期を決める本発明の実施例に付いて説明する。ま
ず、図３における制御因子として、フィルタ前後差圧Δ
Ｐと吸入空気量Ｇａ、および燃料総消費量ΣＱを使用し
てフィルタ５内のパティキュレートの捕集量をファジー
推定して再生時期を判断する場合を実施例１として説明
する。Therefore, an embodiment of the present invention will now be described in which the factors shown in FIG. 3 are combined to estimate the trapped amount of particulates and the regeneration start time is determined. First, as a control factor in FIG.
A case where the regeneration timing is determined by fuzzy estimation of the trapped amount of particulates in the filter 5 using P, the intake air amount Ga, and the total fuel consumption amount ΣQ will be described as the first embodiment.

【００２２】実施例１におけるフィルタ前後差圧係数Ｋ
ｐ、機関積算回転速度ΣＮＥ、および燃料総消費量ΣＱ
に対するメンバシップ関数を図４(a) 〜(c) に示す。こ
の図に示されている文字はファジーラベルと称され次の
意味がある。 ・ＰＢ(Positive Big) 正でかなり大きい ・ＰＭ(Positive Medium) 正で幾分大きい ・ＰＳ(Positive Small) 正で少し大きい ・Ｚ０(Zero) 基準値である ・ＮＳ(Negative Small) 負で少し大きい ・ＮＭ(Negative Medium) 負で幾分大きい ・ＮＢ(Negative Big) 負でかなり大きい 従って、図４(a) においてＫｐ＝２．１ではＺ０（基準
値）と感覚的にとらえられる可能性は１００％程度であ
る。同様にΣＮＥ＝１６０万回転では、ＮＭ（少し低
い）ととらえられる可能性が１００％程度であることを
示している。また、ΣＱ＝３４リットルではＰＳ（少し
多い）ととらえられる可能性が２０％程度で、ＰＭ（幾
分多い）ととらえられる可能性が８０％程度であること
を示している。The differential pressure coefficient K before and after the filter in the first embodiment
p, engine integrated rotation speed ΣNE, and total fuel consumption ΣQ
Membership functions for are shown in Figs. 4 (a)-(c). The letters shown in this figure are called fuzzy labels and have the following meanings.・ PB (Positive Big) Positive and fairly large ・ PM (Positive Medium) Positive and somewhat large ・ PS (Positive Small) Positive and slightly large ・ Z0 (Zero) standard value ・ NS (Negative Small) Negative and slightly large・ NM (Negative Medium) Negative and somewhat large ・ NB (Negative Big) Negative and fairly large Therefore, in Fig. 4 (a), when Kp = 2.1, there is a possibility of being perceived as Z0 (reference value) 100. %. Similarly, when ΣNE = 1.6 million rotations, there is about 100% possibility of being regarded as NM (slightly low). Further, when ΣQ = 34 liters, the possibility of being regarded as PS (slightly higher) is about 20%, and the possibility of being regarded as PM (somewhat higher) is about 80%.

【００２３】そして、図５(a),(b) にはフィルタ前後差
圧係数Ｋｐ、機関積算回転速度ΣＮＥ、および燃料総消
費量ΣＱと、パティキュレートフィルタの再生時期判断
係数“Ｒ”に対するメンバシップ関数が示されている。
即ち、図５(a) はフィルタ前後差圧係数Ｋｐ、機関積算
回転速度ΣＮＥ、および燃料総消費量ΣＱの３つの因子
と再生時期判断係数“Ｒ”との関係を経験に基づいて３
次元マップの形でルール化したマップであり、図５(b)
は(a) における機関積算回転速度ΣＮＥが一定値、例え
ば、ΣＮＥ＝ＮＭ（１００％）の時のマップである。但
し、図５(a),(b) はあくまでも例であり、排気浄化シス
テムおよびパティキュレートフィルタの仕様に応じてこ
のルールは変化するものである。5 (a) and 5 (b), the filter front-back differential pressure coefficient Kp, the engine integrated rotational speed ΣNE, the total fuel consumption ΣQ, and the member for the regeneration timing judgment coefficient “R” of the particulate filter are shown. The ship function is shown.
That is, FIG. 5 (a) shows the relationship between the regeneration timing judgment coefficient "R" and the three factors of the filter front-rear differential pressure coefficient Kp, the engine integrated rotation speed ΣNE, and the total fuel consumption ΣQ based on experience.
It is a ruled map in the form of a dimensional map.
Is a map when the engine integrated rotational speed ΣNE in (a) is a constant value, for example, ΣNE = NM (100%). However, FIGS. 5 (a) and 5 (b) are merely examples, and this rule changes depending on the specifications of the exhaust purification system and the particulate filter.

【００２４】図６(a) に再生時期判断係数“Ｒ”のメン
バシップ関数を示す。この図６(a)は、センサの詰まり
等でパティキュレートフィルタ前後差圧係数Ｋｐが小さ
く算出されても、機関積算回転速度ΣＮＥと燃料総消費
量ΣＱよりパティキュレートがどれだけ捕集されたか判
断できることを意味するものである。この図５(b) のル
ールマップにより、例えば、図６(b) 〜(d) に示すよう
に、Ｋp ＝Ｚ０、ΣＮＥ＝ＮＭ、ΣＱ＝ＰＳの可能性が
ある時は、再生時期判断係数“Ｒ”はＰＳとなる。FIG. 6A shows the membership function of the reproduction timing judgment coefficient "R". In FIG. 6 (a), even if the differential pressure coefficient Kp before and after the particulate filter is calculated to be small due to clogging of the sensor, etc., it is determined how much particulate is collected from the engine integrated rotational speed ΣNE and the total fuel consumption ΣQ. It means that you can do it. According to the rule map of FIG. 5B, for example, as shown in FIGS. 6B to 6D, when there is a possibility of Kp = Z0, ΣNE = NM, ΣQ = PS, the reproduction timing judgment coefficient "R" becomes PS.

【００２５】次に、再生時期判断係数“Ｒ”を求める方
法について説明する。ここで、ＫｐはＺ０に属し、ΣＮ
ＥはＮＭに属し、ΣＱはＰＳとＰＭに属しているとする
と、以下の組み合わせが考えられ、それぞれの場合につ
いて再生時期判断係数“Ｒ”の取り得る値の可能性が求
められる。 (1) Ｋｐ＝Ｚ０，ΣＮＥ＝ＮＭ，ΣＱ＝ＰＳ (2) Ｋｐ＝Ｚ０，ΣＮＥ＝ＮＭ，ΣＱ＝ＰＭ (1) のＫｐ＝Ｚ０，ΣＮＥ＝ＮＭ，ΣＱ＝ＰＳの場合、
図５(b) に示したルールマップの関係から、“Ｒ”＝Ｐ
Ｓとなり、図６(b) 〜(d) に示すように、Ｋｐ＝Ｚ０と
ΣＮＥ＝ＮＭの可能性は１００％であり、ΣＱ＝ＰＳの
可能性は２０％である。この時、再生時期判断係数
“Ｒ”がＰＳになる可能性は、Ｋｐ＝Ｚ０、ΣＮＥ＝Ｎ
Ｍである可能性が１００％であるので、“Ｒ”がＰＳを
とる可能性はΣＱの可能性で決定することになる（２０
％）。従って、再生時期判断係数“Ｒ”の可能性は図７
(a) に示す領域となる。Next, a method for obtaining the reproduction timing judgment coefficient "R" will be described. Here, Kp belongs to Z0 and ΣN
If E belongs to NM and ΣQ belongs to PS and PM, the following combinations are possible, and the possible values of the regeneration timing determination coefficient “R” are required for each case. (1) Kp = Z0, ΣNE = NM, ΣQ = PS (2) Kp = Z0, ΣNE = NM, ΣQ = PM (1) When Kp = Z0, ΣNE = NM, ΣQ = PS,
From the relationship of the rule map shown in FIG. 5 (b), "R" = P
S, and as shown in FIGS. 6B to 6D, the probability of Kp = Z0 and ΣNE = NM is 100%, and the probability of ΣQ = PS is 20%. At this time, there is a possibility that the reproduction timing judgment coefficient “R” becomes PS, Kp = Z0, ΣNE = N
Since the possibility of being M is 100%, the possibility that “R” takes PS will be determined by the possibility of ΣQ (20
%). Therefore, the possibility of the reproduction timing judgment coefficient “R” is shown in FIG.
It becomes the area shown in (a).

【００２６】(2) のＫｐ＝Ｚ０，ΣＮＥ＝ＮＭ，ΣＱ＝
ＰＭの場合、図５(b) に示したルールマップの関係から
“Ｒ”＝ＰＳとなり、Ｋｐ＝Ｚ０，ΣＮＥ＝ＮＭである
可能性は１００％であり、ΣＱ＝ＰＭである可能性は８
０％であるので、“Ｒ”＝ＰＭである可能性は８０％で
ある。従って、再生時期判断係数“Ｒ”がＰＭになる可
能性は図７(b) に示す領域となる。(2) Kp = Z0, ΣNE = NM, ΣQ =
In the case of PM, "R" = PS from the relationship of the rule map shown in FIG. 5 (b), there is a 100% chance that Kp = Z0, ΣNE = NM, and there is a 8 chance that ΣQ = PM.
Since it is 0%, the possibility that “R” = PM is 80%. Therefore, the possibility that the regeneration timing judgment coefficient "R" becomes PM is in the region shown in FIG. 7 (b).

【００２７】以上のようにして求められた再生時期判断
係数“Ｒ”の可能性は、(1), (2)の各ファジーラベルに
ついて取り得る最大の可能性を図７(c) に示すように重
ね合わせ、“Ｒ”の可能性分布を作成する。このとき、
“Ｒ”の値は、図７(c) のハッチング部分の重心点とな
る。図７(d) は再生時期判断係数“Ｒ”の可能性分布の
重心を求める方法について示すものである。図７(c) の
ハッチング部分の輪郭を関数Ｆ（Ｒ）の形で表わし、次
式 Ｇ₀ ＝∫Ｒ・Ｆ（Ｒ）ｄ（Ｒ）／∫Ｆ（Ｒ）ｄ（Ｒ） に基づいて重心Ｇ₀ を計算する。そして、求められた重
心Ｇ₀ により、再生時期判断係数“Ｒ”を計算する。重
心Ｇ₀ の垂線に当たるところが推定される再生時期判断
係数“Ｒ”の値になる。The possibility of the reproduction timing judgment coefficient "R" obtained as described above is the maximum possible for each fuzzy label of (1) and (2) as shown in FIG. 7 (c). To create a probability distribution of "R". At this time,
The value of “R” is the center of gravity of the hatched portion in FIG. 7 (c). FIG. 7 (d) shows a method of obtaining the center of gravity of the possibility distribution of the reproduction timing judgment coefficient "R". The contour of the hatched portion in FIG. 7 (c) is expressed in the form of a function F (R), and based on the following equation G ₀ = ∫R · F (R) d (R) / ∫F (R) d (R) The center of gravity G ₀ is calculated. Then, the reproduction timing determination coefficient "R" is calculated based on the obtained center of gravity G ₀ . The position corresponding to the perpendicular line of the center of gravity G ₀ is the value of the estimated reproduction timing judgment coefficient “R”.

【００２８】図８は前述したファジー推論を用いて次回
の再生時期を判断する手順を示すフローチャートであ
り、所定時間おき、例えば５０ｍｓ毎に実行される。ス
テップ１０１ではまずフィルタが再生中か否かが判定さ
れ、再生中の場合はこのルーチンを終了し、再生中でな
い場合はステップ１０２に進んでフィルタの前圧Ｐ１、
とフィルタの後圧Ｐ２が測定され、続くステップ１０３
において機関回転速度Ｎｅと燃料噴射量Ｑが読み込まれ
る。FIG. 8 is a flow chart showing a procedure for judging the next reproduction time by using the above-mentioned fuzzy inference, which is executed every predetermined time, for example, every 50 ms. In step 101, it is first determined whether or not the filter is being regenerated. If regeneration is in progress, this routine is terminated. If regeneration is not in progress, the routine proceeds to step 102, where the filter pre-pressure P1
And the post-pressure P2 of the filter is measured and the following step 103
At, the engine speed Ne and the fuel injection amount Q are read.

【００２９】そして、ステップ１０４では機関回転速度
Ｎｅの積算値ΣＮＥの算出が行われ、次のステップ１０
５では燃料総消費量ΣＱの算出が行われる。また、次の
ステップ１０６では、差圧係数Ｋｐの算出が行われる。
この後、ステップ１０７において前述の再生時期判断係
数“Ｒ”推論が行われ、続くステップ１０８において機
関排気温度ＴEXの測定が実行される。Then, in step 104, the integrated value ΣNE of the engine rotation speed Ne is calculated, and the next step 10
In 5, the total fuel consumption amount ΣQ is calculated. Further, in the next step 106, the differential pressure coefficient Kp is calculated.
After that, in step 107, the above-described regeneration timing determination coefficient "R" inference is performed, and in subsequent step 108, the measurement of the engine exhaust temperature TEX is executed.

【００３０】ステップ１０９では排気温ＴEXが６００℃
未満か否かが判定される。ＴEX≧６００℃の時はステッ
プ１１０に進んで再生時期判断係数“Ｒ”の値が予め設
定された値１０以上か否かが判定され、Ｒ≧１０の時に
ステップ１１１に進んでフィルタの再生開始指示が出力
される。そして、ステップ１１２において、機関回転速
度の積算値ΣＮＥ、燃料総消費量ΣＱ、差圧係数Ｋｐ、
および再生時期判断係数“Ｒ”の値がクリアされてこの
ルーチンを終了する。In step 109, the exhaust temperature TEX is 600 ° C.
It is determined whether or not it is less than. When TEX ≧ 600 ° C., the routine proceeds to step 110, where it is judged whether or not the value of the regeneration timing judgment coefficient “R” is not less than the preset value 10, and when R ≧ 10, the routine proceeds to step 111 to start regeneration of the filter. The instruction is output. Then, in step 112, the integrated value ΣNE of the engine speed, the total fuel consumption ΣQ, the differential pressure coefficient Kp,
Then, the value of the reproduction timing judgment coefficient "R" is cleared, and this routine is ended.

【００３１】一方、ステップ１０９においてＴEX＜６０
０℃の時はステップ１１２に進んで機関回転速度の積算
値ΣＮＥ、燃料総消費量ΣＱ、差圧係数Ｋｐ、および再
生時期判断係数“Ｒ”の値がクリアされてこのルーチン
を終了し、ステップ１１０において再生時期判断係数
“Ｒ”の値が１０未満の時はそのままこのルーチンを終
了する。On the other hand, in step 109, TEX <60
When the temperature is 0 ° C., the routine proceeds to step 112, where the integrated value ΣNE of the engine speed, the total fuel consumption ΣQ, the differential pressure coefficient Kp, and the regeneration timing judgment coefficient “R” are cleared, and this routine is ended, and the step is ended. When the value of the reproduction timing judgment coefficient “R” is less than 10 in 110, this routine is finished as it is.

【００３２】なお、図８における具体的な数字は便宜上
与えたものであり、個々のディーゼル機関によってこの
数字は異なるものである。また、以上の実施例における
再生時期判断係数“Ｒ”の値を用いれば、再生時期を判
断する以外にも、排気浄化システムやフィルタの異常を
検出することが可能である。次に、図３における制御因
子として、平均車速Ｖｓ、レバー開度総計ＴVH、および
機関積算回転速度ΣＮＥを使用してフィルタ５内のパテ
ィキュレートの捕集量をファジー推定して再生時期を判
断する場合を実施例２として説明する。It should be noted that the specific numbers in FIG. 8 are given for the sake of convenience, and these numbers will differ depending on the individual diesel engine. Further, by using the value of the regeneration timing determination coefficient "R" in the above embodiment, it is possible to detect an abnormality in the exhaust gas purification system or the filter, in addition to determining the regeneration timing. Next, as the control factors in FIG. 3, the average vehicle speed Vs, the total lever opening TVH, and the engine integrated rotation speed ΣNE are used to fuzzy estimate the amount of particulates collected in the filter 5 to determine the regeneration timing. A case will be described as a second embodiment.

【００３３】機関積算回転速度ΣＮＥ、平均車速Ｖｓ、
およびレバー開度総計ＴVHに対するメンバシップ関数を
図４(b) ，図９(a),(b) に示す。また、図１０(a) には
機関積算回転速度ΣＮＥ、平均車速Ｖｓ、およびレバー
開度総計ＴVHと、パティキュレートフィルタの再生状況
に対する再生時期判断係数“Ｒ”との関係を経験に基づ
いてルール化した３次元ルールマップを示し、図１０
(b) には(a) における機関積算回転速度ΣＮＥが一定
値、例えば、ΣＮＥ＝ＰＳ（１００％）の時の２次元の
ルールマップを示す。Engine cumulative rotation speed ΣNE, average vehicle speed Vs,
And the membership functions for the total lever opening TVH are shown in FIGS. 4 (b), 9 (a) and 9 (b). Further, in FIG. 10 (a), the relationship between the engine integrated rotational speed ΣNE, the average vehicle speed Vs, the total lever opening TVH, and the regeneration timing judgment coefficient “R” with respect to the regeneration status of the particulate filter is ruled based on experience. FIG. 10 shows a converted three-dimensional rule map.
(b) shows a two-dimensional rule map when the engine integrated rotational speed ΣNE in (a) is a constant value, for example, ΣNE = PS (100%).

【００３４】図１０(a),(b) のルールマップも機関積算
回転速度ΣＮＥ、平均車速Ｖｓ、およびレバー開度総計
ＴVHと係数“Ｒ”の関係を経験に基づいてルール化し、
３次元的、２次元的に表したものであり、このルールマ
ップにおけるルールも排気浄化システムおよびパティキ
ュレートフィルタの仕様に応じて変化するものである。The rule maps of FIGS. 10 (a) and 10 (b) are ruled based on experience based on the relationship between the engine integrated rotational speed ΣNE, the average vehicle speed Vs, the total lever opening TVH and the coefficient "R".
It is expressed three-dimensionally and two-dimensionally, and the rules in this rule map also change according to the specifications of the exhaust gas purification system and the particulate filter.

【００３５】このマップにより、例えば、図４(b) ，図
９(a),(b) に示すように、機関積算回転速度ΣＮＥ＝２
２０万（ｒｐｍ）、平均車速Ｖｓ＝２０ｋｍ／ｈ、およ
びレバー開度総計ＴVH＝１０５×１０⁴ °の時、ΣＮＥ
＝ＰＳ、Ｖｓ＝ＮＭ、ＴVH＝ＮＳの可能性がある時は、
図１０(b) のルールマップにより、再生時期判断係数
“Ｒ”＝Ｚ０となる。From this map, for example, as shown in FIGS. 4 (b), 9 (a) and 9 (b), the engine integrated rotational speed ΣNE = 2
When 200,000 (rpm), average vehicle speed Vs = 20 km / h, and total lever opening TVH = 105 × 10 ⁴ °, ΣNE
= PS, Vs = NM, TVH = NS are possible,
According to the rule map of FIG. 10 (b), the reproduction timing determination coefficient "R" = Z0.

【００３６】図１１(a) は再生時期判断係数“Ｒ”のメ
ンバシップ関数を示すものである。次に、再生時期判断
係数“Ｒ”を求める方法について説明する。ここで、Σ
ＮＥはＰＳに１００％属し、ＶｓはＮＭに１００％属
し、ＴVHはＮＳまたはＺ０に属しているとすると、再生
時期判断係数“Ｒ”の取り得る値の可能性としては、以
下の２つの組み合わせが考えられる。FIG. 11A shows the membership function of the reproduction timing judgment coefficient "R". Next, a method for obtaining the reproduction timing determination coefficient “R” will be described. Where Σ
Assuming that NE belongs to PS 100%, Vs belongs to NM 100%, and TVH belongs to NS or Z0, there are two possible combinations of the regeneration timing judgment coefficient “R”: Can be considered.

【００３７】 (1) ΣＮＥ＝ＰＳ，Ｖｓ＝ＮＭ，ＴVH＝ＮＳ (2) ΣＮＥ＝ＰＳ，Ｖｓ＝ＮＭ，ＴVH＝Ｚ０ (1) のΣＮＥ＝Ｚ０，Ｖｓ＝ＮＭ，ＴVH＝ＮＳの場合、
図１０(b) に示したルールマップの関係から“Ｒ”＝Ｚ
０であり、ＴVH＝ＮＳである可能性は５０％であること
から、“Ｒ”＝Ｚ０となる可能性も５０％になる。一
方、(2) のΣＮＥ＝Ｚ０，Ｖｓ＝ＮＭ，ＴVH＝Ｚ０の場
合、図１０(b) に示したルールマップの関係から“Ｒ”
＝ＰＳであり、ＴVH＝Ｚ０である可能性は５０％である
ので“Ｒ”＝ＰＳとなる可能性も５０％になる。(1) ΣNE = PS, Vs = NM, TVH = NS (2) ΣNE = PS, Vs = NM, TVH = Z0 (1) In the case of ΣNE = Z0, Vs = NM, and TVH = NS,
From the relationship of the rule map shown in FIG. 10 (b), "R" = Z
Since there is a 50% chance that TVH = NS, there is a 50% chance that "R" = Z0. On the other hand, in the case of ΣNE = Z0, Vs = NM, TVH = Z0 in (2), “R” is obtained from the relationship of the rule map shown in FIG. 10 (b).
= PS and the possibility that TVH = Z0 is 50%, the possibility that "R" = PS is also 50%.

【００３８】以上のようにして求められた再生時期判断
係数“Ｒ”の可能性は、(1),(2) の各ファジーラベルに
ついて取り得る最大の可能性を図１１(a) に示すように
重ね合わせ、“Ｒ”の可能性分布を作成する。このと
き、“Ｒ”の値は、図１１(a)ハッチング部分の重心点
となる。図１１(b) は再生時期判断係数“Ｒ”の可能性
分布の重心Ｇ₀ を求める方法について示すものである。
図１１(a) のハッチング部分の輪郭を関数Ｆ（Ｒ）の形
で表わし、次式Ｇ₀ ＝∫Ｒ・Ｆ（Ｒ）ｄ（Ｒ）／∫Ｆ
（Ｒ）ｄ（Ｒ）に基づいて重心Ｇ₀ を計算する。そし
て、求められた重心Ｇ₀ により、再生時期判断係数
“Ｒ”を計算する。重心Ｇ₀ の垂線に当たるところが推
定される再生時期判断係数“Ｒ”の値になる。The possibility of the reproduction timing judgment coefficient "R" obtained as described above is the maximum possible for each fuzzy label of (1) and (2) as shown in FIG. 11 (a). To create a probability distribution of "R". At this time, the value of “R” is the center of gravity of the hatched portion in FIG. FIG. 11 (b) shows a method of obtaining the center of gravity G ₀ of the possibility distribution of the reproduction timing judgment coefficient “R”.
The contour of the hatched portion in FIG. 11 (a) is expressed in the form of a function F (R), and the following equation G ₀ = ∫R · F (R) d (R) / ∫F
The center of gravity G ₀ is calculated based on (R) d (R). Then, the reproduction timing determination coefficient "R" is calculated based on the obtained center of gravity G ₀ . The position corresponding to the perpendicular line of the center of gravity G ₀ is the value of the estimated reproduction timing judgment coefficient “R”.

【００３９】図１２は前述したファジー推論を用いて次
回の再生時期を判断する手順を示すフローチャートであ
り、所定時間おき、例えば５０ｍｓ毎に実行される。ス
テップ２０１ではまずフィルタが再生中か否かが判定さ
れ、再生中の場合はこのルーチンを終了し、再生中でな
い場合はステップ２０２に進んで走行距離Ｌｃの算出が
行われ、続くステップ２０３において再生後の走行時間
ｔの算出が行われる。また、次のステップ２０４ではレ
バー開度θ、機関回転速度Ｎｅ、及び燃料噴射量Ｑが読
み込まれる。FIG. 12 is a flow chart showing a procedure for judging the next reproduction time by using the above-mentioned fuzzy inference, which is executed every predetermined time, for example, every 50 ms. In step 201, it is first determined whether or not the filter is being regenerated, and if it is being regenerated, this routine is ended. If it is not being regenerated, the routine proceeds to step 202, where the running distance Lc is calculated, and in the following step 203, the regeneration is performed. The subsequent running time t is calculated. Further, in the next step 204, the lever opening θ, the engine rotation speed Ne, and the fuel injection amount Q are read.

【００４０】そして、ステップ２０５では１秒毎のレバ
ー開度ｄθと機関回転速度Ｎｅの積算値ΣＮＥの算出が
行われ、次のステップ２０６では平均車速Ｖｓの算出が
行われ、その次のステップ２０７ではレバー開度総計Ｔ
VHの算出が行われる。この後、ステップ２０８において
前述の再生時期判断係数“Ｒ”推論が行われ、続くステ
ップ２０９において機関排気温度ＴEXの測定が実行され
る。Then, in step 205, the integrated value ΣNE of the lever opening dθ and the engine rotation speed Ne is calculated every one second, the next vehicle speed Vs is calculated in the next step 206, and the next step 207 is executed. Then total lever opening T
VH is calculated. Thereafter, in step 208, the above-described regeneration timing determination coefficient “R” inference is performed, and in subsequent step 209, the measurement of the engine exhaust temperature TEX is executed.

【００４１】ステップ２１０では排気温ＴEXが６００℃
未満か否かが判定される。ＴEX≧６００℃の時はステッ
プ２１１に進んで再生時期判断係数“Ｒ”の値が予め設
定された値１０以上か否かが判定され、Ｒ≧１０の時に
ステップ２１２に進んでフィルタの再生開始指示が出力
される。そして、ステップ２１３において、走行距離Ｌ
ｃ、再生後の走行時間ｔ、１秒毎のレバー開度ｄθ、機
関回転速度の積算値ΣＮＥ、平均車速Ｖｓ、レバー開度
総計ＴVH、および再生時期判断係数“Ｒ”の値がクリア
されてこのルーチンを終了する。In step 210, the exhaust temperature TEX is 600 ° C.
It is determined whether or not it is less than. When TEX ≧ 600 ° C., the routine proceeds to step 211, where it is judged whether or not the value of the regeneration timing judgment coefficient “R” is equal to or more than the preset value 10, and when R ≧ 10, the routine proceeds to step 212 and the regeneration of the filter is started. The instruction is output. Then, in step 213, the traveling distance L
c, the running time after regeneration t, the lever opening dθ every second, the engine speed integrated value ΣNE, the average vehicle speed Vs, the total lever opening TVH, and the regeneration timing determination coefficient “R” are cleared. This routine ends.

【００４２】一方、ステップ２１０においてＴEX＜６０
０℃の時はステップ２１３に進んで走行距離Ｌｃ、再生
後の走行時間ｔ、１秒毎のレバー開度ｄθ、機関回転速
度の積算値ΣＮＥ、平均車速Ｖｓ、レバー開度総計ＴV
H、および再生時期判断係数“Ｒ”の値がクリアされて
このルーチンを終了し、ステップ２１１において再生時
期判断係数“Ｒ”の値が１０未満の時はそのままこのル
ーチンを終了する。On the other hand, in step 210, TEX <60
When the temperature is 0 ° C., the routine proceeds to step 213, the traveling distance Lc, the traveling time t after regeneration, the lever opening dθ every second, the integrated value ΣNE of the engine speed, the average vehicle speed Vs, and the total lever opening TV.
When H and the value of the reproduction timing judgment coefficient "R" are cleared, this routine is ended. When the value of the reproduction timing judgment coefficient "R" is less than 10 in step 211, this routine is ended as it is.

【００４３】なお、図１２における具体的な数字は便宜
上与えたものであり、個々のディーゼル機関によってこ
の数字は異なるものである。また、以上の実施例におけ
る再生時期判断係数“Ｒ”の値を用いれば、再生時期を
判断する以外にも、排気浄化システムやフィルタの異常
を検出することが可能である。更に、図３における制御
因子として、平均車速Ｖｓ、レバー開度総計ＴVH、およ
び機関吸入空気総量ΣＧａを使用してフィルタ５内のパ
ティキュレートの捕集量をファジー推定して再生時期を
判断する場合を実施例３として説明する。It should be noted that the specific numbers in FIG. 12 are given for the sake of convenience, and these numbers will differ depending on the individual diesel engine. Further, by using the value of the regeneration timing determination coefficient "R" in the above embodiment, it is possible to detect an abnormality in the exhaust gas purification system or the filter, in addition to determining the regeneration timing. Furthermore, when the average vehicle speed Vs, the total lever opening TVH, and the total engine intake air amount ΣGa are used as the control factors in FIG. 3 to fuzzyly estimate the trapped amount of particulates in the filter 5 to determine the regeneration timing. Example 3 will be described.

【００４４】平均車速Ｖｓ、およびレバー開度総計ＴVH
に対するメンバシップ関数は図９(a),(b) に示したの
で、吸入空気総量ΣＧａに対するメンバシップ関数を図
１３に示す。また、図１４(a) には吸入空気総量ΣＧ
ａ、平均車速Ｖｓ、およびレバー開度総計ＴVHと、パテ
ィキュレートフィルタの再生状況に対する再生時期判断
係数“Ｒ”との関係を経験に基づいてルール化した３次
元ルールマップを示し、図１４(b) には(a) における平
均車速Ｖｓが一定値、例えば、Ｖｓ＝ＮＭ（１００％）
の時の２次元のルールマップを示す。図１４(a),(b) の
ルールマップも吸入空気総量ΣＧａ、平均車速Ｖｓ、お
よびレバー開度総計ＴVHと係数“Ｒ”の関係を経験に基
づいてルール化し、３次元的、２次元的に表したもので
あり、このルールマップにおけるルールも排気浄化シス
テムおよびパティキュレートフィルタの仕様に応じて変
化するものである。Average vehicle speed Vs and total lever opening TVH
Since the membership function for (1) is shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the membership function for the total intake air amount ΣGa is shown in FIG. Further, in FIG. 14 (a), the total intake air amount ΣG
FIG. 14 (b) shows a three-dimensional rule map in which the relationship between a, the average vehicle speed Vs, the total lever opening TVH, and the regeneration timing determination coefficient “R” with respect to the regeneration status of the particulate filter is ruled based on experience. ), The average vehicle speed Vs in (a) is a constant value, for example, Vs = NM (100%)
The two-dimensional rule map at the time of is shown. The rule maps of FIGS. 14 (a) and 14 (b) are also three-dimensional, two-dimensional, with the relationship between the total intake air amount ΣGa, the average vehicle speed Vs, the total lever opening TVH and the coefficient “R” being ruled based on experience. The rules in this rule map also change according to the specifications of the exhaust gas purification system and the particulate filter.

【００４５】このマップにより、例えば、図９(a),(b),
図１３に示すように、平均車速Ｖｓ＝２０ｋｍ／ｈ、レ
バー開度総計ＴVH＝１１５×１０⁴ °、および機関吸入
空気総量ΣＧａ＝１７００ｋリットルの時、Ｖｓ＝Ｎ
Ｍ、ＴVH＝Ｚ０、ΣＧａ＝ＰＳの可能性がある時は、図
１４(b) のルールマップにより、再生時期判断係数
“Ｒ”＝ＮＳとなる。With this map, for example, FIG. 9 (a), (b),
As shown in FIG. 13, when the average vehicle speed Vs = 20 km / h, the total lever opening TVH = 115 × 10 ⁴ °, and the total engine intake air amount ΣGa = 1700 kL, Vs = N
When there is a possibility of M, TVH = Z0, and ΣGa = PS, the reproduction timing determination coefficient “R” = NS is obtained according to the rule map of FIG. 14 (b).

【００４６】図１５(a) は再生時期判断係数“Ｒ”のメ
ンバシップ関数を示すものである。次に、再生時期判断
係数“Ｒ”を求める方法について説明する。ここで、Ｖ
ｓはＮＭに１００％属し、ＴVHはＺ０に１００％属し、
ΣＧａはＺ０またはＰＳに属しているとすると、再生時
期判断係数“Ｒ”の取り得る値の可能性としては、以下
の２つの組み合わせが考えられる。FIG. 15A shows the membership function of the reproduction timing judgment coefficient "R". Next, a method for obtaining the reproduction timing determination coefficient “R” will be described. Where V
s belongs to NM 100%, TVH belongs to Z0 100%,
Assuming that ΣGa belongs to Z0 or PS, the following two combinations are considered as possible values for the reproduction timing determination coefficient “R”.

【００４７】 (1) Ｖｓ＝ＮＭ，ＴVH＝Ｚ０，ΣＧａ＝Ｚ０ (2) Ｖｓ＝ＮＭ，ＴVH＝Ｚ０，ΣＧａ＝ＰＳ (1) のＶｓ＝ＮＭ，ＴVH＝Ｚ０，ΣＧａ＝Ｚ０の場合、
図１４(b) に示したルールマップの関係から“Ｒ”＝Ｚ
０であり、ＴVH＝ＮＳである可能性は５０％であること
から、“Ｒ”＝Ｚ０となる可能性も５０％になる。一
方、(2) のＶｓ＝ＮＭ，ＴVH＝Ｚ０，ΣＧａ＝ＰＳの場
合、図１４(b) に示したルールマップの関係から“Ｒ”
＝ＮＳであり、ＴVH＝Ｚ０である可能性は５０％である
ので“Ｒ”＝ＮＳとなる可能性も５０％になる。(1) Vs = NM, TVH = Z0, ΣGa = Z0 (2) Vs = NM, TVH = Z0, ΣGa = PS When Vs = NM, TVH = Z0, ΣGa = Z0 in (1),
From the relationship of the rule map shown in FIG. 14 (b), "R" = Z
Since there is a 50% chance that TVH = NS, there is a 50% chance that "R" = Z0. On the other hand, in the case of Vs = NM, TVH = Z0, ΣGa = PS in (2), “R” is obtained from the relationship of the rule map shown in FIG. 14 (b).
= NS and there is a 50% chance that TVH = Z0, so there is a 50% chance that "R" = NS.

【００４８】以上のようにして求められた再生時期判断
係数“Ｒ”の可能性は、(1),(2) の各ファジーラベルに
ついて取り得る最大の可能性を図１５(a) に示すように
重ね合わせ、“Ｒ”の可能性分布を作成する。このと
き、“Ｒ”の値は、図１５(a)ハッチング部分の重心点
となる。図１５(b) は再生時期判断係数“Ｒ”の可能性
分布の重心Ｇ₀ を求める方法について示すものである。
図１５(a) のハッチング部分の輪郭を関数Ｆ（Ｒ）の形
で表わし、次式Ｇ₀ ＝∫Ｒ・Ｆ（Ｒ）ｄ（Ｒ）／∫Ｆ
（Ｒ）ｄ（Ｒ）に基づいて重心Ｇ₀ を計算する。そし
て、求められた重心Ｇ₀ により、再生時期判断係数
“Ｒ”を計算する。重心Ｇ₀ の垂線に当たるところが推
定される再生時期判断係数“Ｒ”の値になる。The possibility of the reproduction timing judgment coefficient "R" obtained as described above is the maximum possible for each fuzzy label of (1) and (2) as shown in FIG. 15 (a). To create a probability distribution of "R". At this time, the value of “R” becomes the center of gravity of the hatched portion in FIG. FIG. 15 (b) shows a method of obtaining the center of gravity G ₀ of the possibility distribution of the reproduction timing judgment coefficient “R”.
The contour of the hatched portion in FIG. 15 (a) is expressed in the form of a function F (R), and the following equation G ₀ = ∫R · F (R) d (R) / ∫F
The center of gravity G ₀ is calculated based on (R) d (R). Then, the reproduction timing determination coefficient "R" is calculated based on the obtained center of gravity G ₀ . The position corresponding to the perpendicular line of the center of gravity G ₀ is the value of the estimated reproduction timing judgment coefficient “R”.

【００４９】図１６は前述したファジー推論を用いて次
回の再生時期を判断する手順を示すフローチャートであ
り、所定時間おき、例えば５０ｍｓ毎に実行される。ス
テップ３０１ではまずフィルタが再生中か否かが判定さ
れ、再生中の場合はこのルーチンを終了し、再生中でな
い場合はステップ３０２に進んで走行距離Ｌｃの算出が
行われ、続くステップ３０３において再生後の走行時間
ｔの算出が行われる。また、次のステップ３０４ではレ
バー開度θと機関吸入空気量Ｇａが読み込まれる。FIG. 16 is a flow chart showing a procedure for judging the next reproduction time by using the above-mentioned fuzzy inference, which is executed every predetermined time, for example, every 50 ms. In step 301, it is first determined whether or not the filter is being regenerated, and if it is being regenerated, this routine is ended. If it is not being regenerated, the routine proceeds to step 302, where the traveling distance Lc is calculated, and in the following step 303, the regeneration is performed. The subsequent running time t is calculated. Further, in the next step 304, the lever opening θ and the engine intake air amount Ga are read.

【００５０】そして、ステップ３０５では１秒毎のレバ
ー開度ｄθと機関の吸入空気量Ｇａの総量ΣＧａの算出
が行われ、次のステップ３０６では平均車速Ｖｓの算出
が行われ、その次のステップ３０７ではレバー開度総計
ＴVHの算出が行われる。この後、ステップ３０８におい
て前述の再生時期判断係数“Ｒ”推論が行われ、続くス
テップ３０９において機関排気温度ＴEXの測定が実行さ
れる。Then, in step 305, the lever opening dθ and the total amount ΣGa of the intake air amount Ga of the engine are calculated every second, and in the next step 306, the average vehicle speed Vs is calculated, and the next step is performed. At 307, the total lever opening TVH is calculated. After that, in step 308, the above-described regeneration timing determination coefficient “R” inference is performed, and in subsequent step 309, the measurement of the engine exhaust temperature TEX is executed.

【００５１】ステップ３１０では排気温ＴEXが６００℃
未満か否かが判定される。ＴEX≧６００℃の時はステッ
プ３１１に進んで再生時期判断係数“Ｒ”の値が予め設
定された値１０以上か否かが判定され、Ｒ≧１０の時に
ステップ３１２に進んでフィルタの再生開始指示が出力
される。そして、ステップ３１３において、走行距離Ｌ
ｃ、再生後の走行時間ｔ、１秒毎のレバー開度ｄθ、吸
入空気総量ΣＧａ、平均車速Ｖｓ、レバー開度総計ＴV
H、および再生時期判断係数“Ｒ”の値がクリアされて
このルーチンを終了する。In step 310, the exhaust temperature TEX is 600 ° C.
It is determined whether or not it is less than. When TEX ≧ 600 ° C., the routine proceeds to step 311, where it is judged whether or not the value of the regeneration timing judgment coefficient “R” is equal to or more than a preset value 10, and when R ≧ 10, the routine proceeds to step 312 to start regeneration of the filter. The instruction is output. Then, in step 313, the traveling distance L
c, traveling time after regeneration t, lever opening dθ every second, total intake air ΣGa, average vehicle speed Vs, total lever opening TV
The values of H and the regeneration timing judgment coefficient "R" are cleared, and this routine is ended.

【００５２】一方、ステップ３１０においてＴEX＜６０
０℃の時はステップ３１３に進んで走行距離Ｌｃ、再生
後の走行時間ｔ、１秒毎のレバー開度ｄθ、吸入空気総
量ΣＧａ、平均車速Ｖｓ、レバー開度総計ＴVH、および
再生時期判断係数“Ｒ”の値がクリアされてこのルーチ
ンを終了し、ステップ３１１において再生時期判断係数
“Ｒ”の値が１０未満の時はそのままこのルーチンを終
了する。On the other hand, in step 310, TEX <60
When the temperature is 0 ° C., the routine proceeds to step 313, the traveling distance Lc, the traveling time t after regeneration, the lever opening dθ every second, the total intake air ΣGa, the average vehicle speed Vs, the total lever opening TVH, and the regeneration timing judgment coefficient. When the value of the reproduction timing judgment coefficient "R" is less than 10 in step 311, this routine is ended as it is after the value of "R" is cleared.

【００５３】なお、図１６における具体的な数字は便宜
上与えたものであり、個々のディーゼル機関によってこ
の数字は異なるものである。また、以上の実施例におけ
る再生時期判断係数“Ｒ”の値を用いれば、再生時期を
判断する以外にも、排気浄化システムやフィルタの異常
を検出することが可能である。以上３つの実施例につい
て説明したが、これらの実施例以外にもフィルタ内のパ
ティキュレートの捕集量の推論は可能であり、図３で説
明したように、少なくとも１つの主因子と副因子または
補足因子を組み合わせることによってパティキュレート
の捕集量をファジー推論することができる。図３に示し
た各因子のメンバシップ関数を参考のために図１７，図
１８に示す。ここで、図１７(a) 〜(c)はそれぞれ所定
の機関稼働条件における吸入負圧Ｐ０、エアポンプ吐出
圧Ｐ３、および捕集時間ｔｃのメンバシップ関数を示
し、図１８(a) 〜(c) はそれぞれ捕集時走行距離Ｌｃ、
初期フィルタ圧損ＰNE、フィルタ差圧ΔＰのメンバシッ
プ関数を示している。Note that the specific numbers in FIG. 16 are given for the sake of convenience, and these numbers will differ depending on the individual diesel engine. Further, by using the value of the regeneration timing determination coefficient "R" in the above embodiment, it is possible to detect the abnormality of the exhaust gas purification system and the filter, in addition to determining the regeneration timing. Although the three embodiments have been described above, it is possible to infer the trapped amount of particulates in the filter in addition to these embodiments, and as described in FIG. 3, at least one main factor and sub-factor or By combining the cofactors, it is possible to fuzzy infer the amount of particulates collected. The membership functions of each factor shown in FIG. 3 are shown in FIGS. 17 and 18 for reference. Here, FIGS. 17A to 17C show membership functions of the suction negative pressure P0, the air pump discharge pressure P3, and the collection time tc under predetermined engine operating conditions, and FIGS. ) Are the traveling distance Lc at the time of collection,
The membership function of the initial filter pressure loss PNE and the filter differential pressure ΔP is shown.

【００５４】なお、以上示したメンバシップ関数の値
は、ディーゼル機関の機種、パティキュレートフィルタ
システムの構造の違いにより変化するものであり、実施
例で示したものはほんの一例に過ぎないものである。The value of the membership function shown above varies depending on the model of the diesel engine and the structure of the particulate filter system, and the values shown in the embodiments are merely examples. ..

【００５５】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パティキュレートフィルタ内のパティキュレートの捕集
量をファジー推論によって正確に求め、再生時期の補正
をきめ細かく補正することによってパティキュレートの
過度の捕集を回避し、再生時のパティキュレートフィル
タの過熱を防止してパティキュレートフィルタの破損を
防止することができるという効果がある。As described above, according to the present invention,
The amount of particulates trapped in the particulate filter is accurately determined by fuzzy inference, and the correction of the regeneration time is finely corrected to avoid excessive collection of particulates and prevent overheating of the particulate filter during regeneration. As a result, it is possible to prevent the particulate filter from being damaged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明における内燃機関の排気浄化装置の原理
構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a principle configuration of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention.

【図２】本発明の内燃機関の排気浄化装置の一実施例の
全体構成を示すシステム図である。FIG. 2 is a system diagram showing an overall configuration of an embodiment of an exhaust emission control device for an internal combustion engine of the present invention.

【図３】ファジー推論に必要な因子と、パティキュレー
トの捕集量を推定できるこれらの因子の組み合わせの関
係をテーブルの形にして示した図である。FIG. 3 is a table showing the relationship between the factors required for fuzzy inference and the combinations of these factors that can estimate the trapped amount of particulates.

【図４】(a) は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、(b) は機関積算回転速度に対するメ
ンバシップ関数を示す図、(c) は燃料総消費量に対する
メンバシップ関数を示す図である。4A is a diagram showing a membership function with respect to a differential pressure coefficient before and after a filter, FIG. 4B is a diagram showing a membership function with respect to an engine rotational speed, and FIG. 4C is a membership function with respect to a total fuel consumption amount. FIG.

【図５】(a) はフィルタ前後差圧係数と機関積算回転速
度、および燃料総消費量の３つの因子と再生時期判断係
数との関係を経験に基づいて３次元マップの形でルール
化したマップ図、(b) はフィルタ前後差圧係数と燃料総
消費量の２つの因子と再生時期判断係数との関係を経験
に基づいて２次元マップの形でルール化したマップ図で
ある。[Fig. 5] (a) shows the relationship between the three factors of the differential pressure coefficient before and after the filter, the engine integrated rotational speed, and the total fuel consumption, and the regeneration timing judgment coefficient, which is ruled in the form of a three-dimensional map based on experience. The map diagram, (b) is a map diagram in which the relationship between the two factors of the differential pressure coefficient before and after the filter, the total fuel consumption amount, and the regeneration timing determination coefficient is ruled in the form of a two-dimensional map based on experience.

【図６】(a) は再生時期判断係数のメンバシップ関数を
示す図、(b) はフィルタ前後差圧係数のメンバシップ関
数におけるＺ０＝１００％の可能性を示す図、(c) は機
関積算回転速度のメンバシップ関数におけるＮＭ＝１０
０％の可能性を示す図、(d) 燃料総消費量のメンバシッ
プ関数におけるＰＳとＰＭの可能性を示す図である。6A is a diagram showing a membership function of a regeneration timing judgment coefficient, FIG. 6B is a diagram showing a possibility of Z0 = 100% in a membership function of a differential pressure coefficient before and after a filter, and FIG. 6C is an engine. NM = 10 in the membership function of the cumulative rotation speed
It is a figure which shows the possibility of 0%, (d) The figure which shows the possibility of PS and PM in the membership function of total fuel consumption.

【図７】(a) はΣＱ＝ＰＳの可能性が２０％の時の再生
時期判断係数がＰＳをとる可能性を示す領域図、(b) は
ΣＱ＝ＰＭである可能性が８０％の時の再生時期判断係
数がＰＭをとる可能性を示す領域図、(c) は(a) ，(b)
における全ての可能性を重合わせた時の再生時期判断係
数の可能性を示す領域図、(d) は再生時期判断係数の可
能性分布の重心を求める方法について示す図である。FIG. 7 (a) is a region diagram showing the possibility that the reproduction timing judgment coefficient may take PS when the possibility of ΣQ = PS is 20%, and FIG. 7 (b) shows that the possibility of ΣQ = PM is 80%. Region diagram showing the possibility that the regeneration time judgment coefficient may take PM, (c) is (a), (b)
3D is a region diagram showing the possibility of the reproduction timing judgment coefficient when all the possibilities in FIG. 3 are combined, and FIG. 9D is a diagram showing a method of obtaining the center of gravity of the possibility distribution of the reproduction timing judgment coefficient.

【図８】本発明のファジー推論を用いて次回の再生時期
を判断する実施例１の手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the first embodiment for determining the next reproduction time using fuzzy inference according to the present invention.

【図９】(a) は平均車速に対するメンバシップ関数を示
す図、(b) はレバー開度総計に対するメンバシップ関数
を示す図である。9A is a diagram showing a membership function with respect to an average vehicle speed, and FIG. 9B is a diagram showing a membership function with respect to a total lever opening amount.

【図１０】(a) は平均車速とレバー開度総計、および機
関積算回転速度の３つの因子と再生時期判断係数との関
係を経験に基づいて３次元マップの形でルール化したマ
ップ図、(b) は平均車速とレバー開度総計の２つの因子
と再生時期判断係数との関係を経験に基づいて２次元マ
ップの形でルール化したマップ図である。FIG. 10 (a) is a map diagram in which the relationship between the average vehicle speed, the total lever opening amount, and the three factors of the engine integrated rotation speed and the regeneration timing determination coefficient is ruled in the form of a three-dimensional map based on experience. (b) is a map diagram in which the relationship between the two factors of the average vehicle speed and the total lever opening and the regeneration timing determination coefficient is ruled in the form of a two-dimensional map based on experience.

【図１１】(a) は平均車速とレバー開度総計、および機
関積算回転速度の３つの因子の可能性を重合わせた時の
再生時期判断係数の可能性を示す領域図であり、(b) は
(a) における再生時期判断係数の可能性分布の重心を求
める方法について示す図である。FIG. 11 (a) is a region diagram showing the possibility of a regeneration timing judgment coefficient when the possibilities of three factors of the average vehicle speed, the total lever opening, and the engine integrated rotational speed are combined, ) Is
It is a figure which shows the method of calculating | requiring the gravity center of the possibility distribution of the reproduction | regeneration timing judgment coefficient in (a).

【図１２】本発明のファジー推論を用いて次回の再生時
期を判断する実施例２の手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of a second embodiment for determining the next reproduction time using fuzzy inference according to the present invention.

【図１３】吸入空気総量に対するメンバシップ関数を示
す図である。FIG. 13 is a diagram showing a membership function with respect to a total intake air amount.

【図１４】(a) は平均車速とレバー開度総計、および吸
入空気総量の３つの因子と再生時期判断係数との関係を
経験に基づいて３次元マップの形でルール化したマップ
図、(b) はレバー開度総計と吸入空気総量の２つの因子
と再生時期判断係数との関係を経験に基づいて２次元マ
ップの形でルール化したマップ図である。FIG. 14 (a) is a map diagram in which the relationship between the three factors of the average vehicle speed, the total lever opening amount, and the total intake air amount and the regeneration timing determination coefficient is ruled in the form of a three-dimensional map based on experience. b) is a map diagram in which the relation between the two factors of the total lever opening amount and the total intake air amount and the regeneration timing judgment coefficient is ruled in the form of a two-dimensional map based on experience.

【図１５】(a) は平均車速とレバー開度総計、および吸
入空気総量の３つの因子の可能性を重合わせた時の再生
時期判断係数の可能性を示す領域図であり、(b) は(a)
における再生時期判断係数の可能性分布の重心を求める
方法について示す図である。FIG. 15 (a) is a region diagram showing the possibility of a regeneration timing judgment coefficient when the possibilities of three factors of the average vehicle speed, the total lever opening amount, and the total intake air amount are combined, and FIG. Is (a)
FIG. 6 is a diagram showing a method of obtaining the center of gravity of the possibility distribution of the reproduction timing determination coefficient in FIG.

【図１６】本発明のファジー推論を用いて次回の再生時
期を判断する実施例３の手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 16 is a flowchart showing a procedure of a third embodiment for determining the next reproduction time using fuzzy inference according to the present invention.

【図１７】(a) は吸入負圧、(b) はエアポンプの吐出圧
力、(c) は捕集時間のメンバシップ関数を示す図であ
る。17 (a) is a diagram showing a suction negative pressure, FIG. 17 (b) is a discharge pressure of an air pump, and FIG. 17 (c) is a membership function of a collection time.

【図１８】(a) は捕集時走行距離、(b) は初期フィルタ
圧損、(c) はフィルタ差圧のメンバシップ関数を示す図
である。18 (a) is a diagram showing a traveling distance at the time of collection, FIG. 18 (b) is a filter pressure loss of an initial filter, and FIG. 18 (c) is a membership function of a filter differential pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…吸気通路 ２…排気ガス通路 ３…ケーシング ５…パティキュレートフィルタ ６…２次空気供給通路 ７…燃焼ガス排出通路 ８…バイパス通路 ９…エアポンプ １０…ディーゼル機関 １１…バッテリ １２…電圧計 １３…ヒータスイッチ １５，１６…エアフローメータ ２０…本発明の一実施例の排気浄化装置 １００…制御回路 Ｈ…電気ヒータ ＳＰ０〜ＳＰ３…圧力センサ ＳＴ１〜ＳＴ４，ＳＴＨ，ＳＴex…温度センサ Ｖ１〜Ｖ４…弁 1 ... Intake passage 2 ... Exhaust gas passage 3 ... Casing 5 ... Particulate filter 6 ... Secondary air supply passage 7 ... Combustion gas discharge passage 8 ... Bypass passage 9 ... Air pump 10 ... Diesel engine 11 ... Battery 12 ... Voltmeter 13 ... Heater switch 15, 16 ... Air flow meter 20 ... Exhaust gas purification device 100 according to one embodiment of the present invention 100 ... Control circuit H ... Electric heater SP0-SP3 ... Pressure sensor ST1-ST4, STH, STex ... Temperature sensor V1-V4 ... Valve

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内燃機関の排気ガス通路中に設けたフィ
ルタによって排気ガス中のパティキュレートを捕集し、
所定時期にフィルタの再生を行う排気浄化装置におい
て、 排気ガス中のパティキュレートの発生を示す複数の因子
により、前記フィルタ内のパティキュレートの捕集量を
ファジー推論する捕集量推定手段と、 推定した捕集量に応じて次回の再生時期を決定する再生
時期判定手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。1. A particulate filter in an exhaust gas passage of an internal combustion engine for collecting particulates in the exhaust gas,
In an exhaust emission control device that regenerates a filter at a predetermined time, a collection amount estimation means for fuzzy inferring the collection amount of particulates in the filter by a plurality of factors indicating the generation of particulates in exhaust gas, An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, comprising: a regeneration timing determining means for determining a next regeneration timing according to the collected amount.