JPH08312332A - 排ガス浄化装置の再生方法及び再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタユニットを再生する際、電圧降下に
起因するライトのチラツキ等運転者に不快感を与える事
態が生じるのを防止する。 【構成】 排ガス浄化装置はヒータをそれぞれ備えた複
数のフィルタユニットが並列に設けられ、フィルタユニ
ットに堆積した堆積物を、エンジンにより駆動されるオ
ルタネータの電力を電源として燃焼除去し、フィルタユ
ニットの再生を行う。コントローラはエンジン回転数及
び背圧に基づいてフィルタユニットの再生必要時期か否
かを判断する。再生必要時期であると判断した後、オル
タネータの当該回転数における発電量にヒータへの電力
供給の余裕があるか否かの判断を行い、余裕があるとき
に、ヒータに通電してフィルタユニットの再生を開始す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は排ガス浄化装置の再生方
法及び再生装置に係り、特に自動車に搭載されるディー
ゼルエンジンの排ガス浄化に好適な排ガス浄化装置の再
生方法及び再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれ
るパティキュレートを除去するフィルタとして、従来、
種々のものが提案されている。フィルタは使用によりあ
る程度以上パティキュレートが溜まると、堆積したパテ
ィキュレートのため、排気管の背圧が上昇してエンジン
の出力が低下する。これを防ぐには、堆積したパティキ
ュレートを除去してろ過機能を再生する必要がある。

【０００３】自動車に装備される排ガス浄化装置の場合
は、フィルタの再生をエンジンの運転中に実施できるも
のが実用上好ましい。このような排ガス浄化装置として
特開平２−２５６８１２号公報等には、堆積したパティ
キュレートの除去のための電気ヒータを組み込んだ多数
のフィルタユニットを備えたフィルタ装置が提案されて
いる。この装置では通気性支持材（多数の透孔が形成さ
れた金属製円筒）の外周面に、セラミック繊維ろ過材料
と電気加熱素子（ヒータ）とが交互に複数の層状に巻付
けられている。従って、通気性支持材の半径方向に種々
の大きさの空隙がセラミック繊維ろ過材料により形成さ
れ、ディーゼルエンジンの排ガスを通過させると、排ガ
ス中のパティキュレートがヒータに近接した状態で捕集
される。そして、ヒータに通電するとパティキュレート
が燃焼する。従って、複数のフィルタユニットへの通電
時期をずらして順次再生することにより、エンジンの運
転中でもフィルタユニットの再生が可能となる。ヒータ
の電源としてはエンジンで駆動される発電機による発電
電力が直接又は一度バッテリに充電された後に利用され
る。

【０００４】従来、再生時期を決定する方法としては、
機関回転数の積算値によるもの（特開昭５５−５７６７
３号公報）、排ガス浄化装置の入口側圧力及び出口側圧
力に基づくもの（特開昭５９−１２６０１９号公報）、
排ガス浄化装置の上流側の背圧、機関回転数及び排ガス
温度に基づくもの（特開平１−２１６０１２号公報）等
がある。そして、従来は再生時期となったと判断すると
直ちに再生を開始するようになっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】フィルタユニットの再
生にバーナを使用する場合は、再生時期判断手段が再生
時期と判断したとき直ちに再生が開始されても問題はな
い。しかし、ヒータを使用する場合は問題がある。即
ち、パティキュレート等の堆積物の燃焼にはフィルタユ
ニットを６００°Ｃ以上に加熱する必要があり、排ガス
の温度はエンジンの運転状態によって異なり、市街走行
時には１００〜３００°Ｃ程度である。その結果、フィ
ルタユニットの温度を６００°Ｃ以上に加熱するのに多
くの電力が必要となる。

【０００６】これらの電力として、エンジンで駆動され
る発電機により発電された電力又は一度バッテリに充電
された電力が使用される。しかし、エンジンのアイドル
運転時や低速走行時などは発電機の発電量が小さく、こ
のような状態でフィルタユニットの再生を開始すると、
電圧降下に起因してライト点灯走行時にライトのチラツ
キなどが生じて運転者に不快感を与えるという不都合が
ある。

【０００７】特開昭５９−１９５１７号公報には、１個
のフィルタに複数のヒータ素子が配設された粒子捕集器
（排ガス浄化装置）の再生時期が到来したときに、バッ
テリの電圧を検出し、その電圧に基づいて通電するヒー
タ素子の数を決める再生方法が開示されている。即ち、
バッテリの電圧が第１の所定値とこれより大きな第２の
所定値との間にあるときには、各ヒータ素子の各々に順
次分割通電し、前記電圧が第２の所定値以上のときには
複数のヒータ素子に一斉に通電する。この再生方法はバ
ッテリの電圧が定格電圧以下等の状態で、複数のヒータ
素子に一斉に通電して所謂バッテリ上がりの状態が生じ
るのを防止することを目的としている。即ち、この従来
技術も再生時期が来ると直ちにヒータへの通電が開始さ
れるため、前記の不都合は解消できない。

【０００８】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的はフィルタユニットを再生する
際、電圧降下に起因するライトのチラツキ等運転者に不
快感を与える事態が生じるのを防止することができる排
ガス浄化装置の再生方法及び再生装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明では、電気的再生手段をそれぞ
れ備えた複数のフィルタユニットが並列に設けられ、各
フィルタユニット毎に逐次堆積物を燃焼除去することに
よりフィルタユニットの再生を行うと共に、前記電気的
再生手段の電源としてエンジンにより駆動される発電機
の電力を使用する排ガス浄化装置において、フィルタユ
ニットの再生必要時期か否かを判断する判断手段によ
り、再生必要時期であると判断した後、前記発電機の当
該回転数における発電量に前記電気的再生手段への電力
供給の余裕があるか否かの判断を行い、余裕があるとき
に、前記電気的再生手段によるフィルタユニットの再生
を開始するようにした。

【００１０】請求項２に記載の発明では、前記排ガス浄
化装置において、フィルタユニットの再生必要時期か否
かを判断する第１の判断手段と、前記発電機の回転数を
検出する回転検出手段と、前記発電機の発電量を検出す
る発電量検出手段と、前記第１の判断手段が再生必要時
期と判断したとき、前記回転検出手段及び発電量検出手
段の検出信号に基づいて前記発電機の余力発電量が所定
量以上か否かを判断する第２の判断手段と、前記第２の
判断手段の判断に基づいて前記余力発電量が所定量以上
のときに前記電気的再生手段に電力を供給する制御手段
とを備えた。

【００１１】請求項３に記載の発明では、電気的再生手
段をそれぞれ備えた複数のフィルタユニットが並列に設
けられ、各フィルタユニット毎に逐次堆積物を燃焼除去
することによりフィルタユニットの再生を行うと共に、
前記電気的再生手段の電源としてエンジンにより駆動さ
れる発電機の電力を使用する排ガス浄化装置において、
前記発電機の電力により充電されると共に、充電及び電
流遮断の切換可能なバッテリと、フィルタユニットの再
生必要時期か否かを判断する第１の判断手段と、前記発
電機の回転数を検出する回転検出手段と、前記発電機の
発電量を検出する発電量検出手段と、前記電気的再生手
段以外の電気負荷で使用される電流量を検出する電流検
出手段と、前記第１の判断手段が再生必要時期と判断し
たとき、前記発電量検出手段及び前記電流検出手段から
の検出信号に基づいて前記発電機の発電量と前記電気的
再生手段以外の電気負荷で使用される電流量の差を演算
する演算手段と、前記電流量の差が予め設定された所定
量以上のときに、前記バッテリを電流遮断状態に切り換
えて前記電気的再生手段に電力を供給する制御手段とを
備えた。

【００１２】また、請求項４に記載の発明では、請求項
２又は請求項３に記載の発明において、前記電気的再生
手段をヒータとした。

【００１３】

【作用】請求項１に記載の発明では、並列に設けられた
複数のフィルタユニットは再生時に電気的再生手段に順
次電力が供給され、各フィルタユニット毎に逐次堆積物
が燃焼除去される。電気的再生手段の電源としてエンジ
ンにより駆動される発電機の電力が使用される。判断手
段によりフィルタユニットの再生必要時期か否かが判断
され、再生必要時期であると判断された後、前記発電機
の当該回転数における発電量に前記電気的再生手段への
電力供給の余裕があるか否かの判断を行い、余裕がある
ときに、前記電気的再生手段によるフィルタユニットの
再生が開始される。

【００１４】請求項２に記載の発明では、第１の判断手
段によりフィルタユニットの再生必要時期か否かが判断
される。第１の判断手段により再生必要時期と判断され
たとき、第２の判断手段により発電機の余力発電量が所
定量以上か否かが回転数検出手段及び発電量検出手段の
検出信号に基づいて判断される。余力発電量とは、発電
機の当該回転数における最大発電量と、実際の発電量と
の差をいう。そして、前記余力発電量が所定量以上のと
きに制御手段により電気的再生手段に電力が供給されて
再生が開始される。

【００１５】請求項３に記載の発明では、第１の判断手
段によりフィルタユニットの再生必要時期か否かが判断
される。第１の判断手段により再生必要時期と判断され
たとき、発電機の発電量が発電量検出手段によって検出
され、前記電気的再生手段以外の電気負荷で使用される
電流量が電流検出手段によって検出される。両検出手段
からの検出信号に基づいて、演算手段により前記発電機
の発電量と前記電気的再生手段以外の電気負荷で使用さ
れる電流量の差が演算される。そして、その電流量の差
が予め設定された所定量以上のときに、制御手段により
前記バッテリが電流遮断状態に切り換えられて前記電気
的再生手段に電力が供給されて再生が開始される。

【００１６】請求項４に記載の発明では、請求項２又は
請求項３に記載の発明において、電気的再生手段として
ヒータが使用される。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明を具体化した第１実施例を図
１〜図３に従って説明する。

【００１８】排ガス浄化装置１を構成するハウジング２
は円筒状に形成され、図１に示すように、ハウジング２
の前寄りには円板状の区画板３がハウジング２の長手方
向と直交する状態で固定配置されている。区画板３によ
りハウジング２内が排ガス導入側空間４と、排出側空間
５に区画されている。ハウジング２の前壁２ａ中央には
排ガス導入管６が導入側空間４に連通する状態で突設さ
れ、後壁２ｂ中央には排気管７が排出側空間５に連通し
て突設されている。

【００１９】区画板３にはフィルタユニット８を取り付
けるための複数の取付け孔３ａが等間隔をおいて形成さ
れている。フィルタユニット８は一端が閉塞部材９によ
り閉塞され、開口側端部に装備された固定金具１０が取
付け孔３ａに嵌合固定されてハウジング２内に並列状態
で配設されている。フィルタユニット８は円筒状に形成
された筒状フィルタ１１と、筒状フィルタ１１の内表面
に沿って配設された電気的再生手段としてのヒータ１２
とを備えている。筒状フィルタ１１には例えば、本願出
願人が特開平６−２６４７２２号公報等で先に提案した
筒状フィルタが使用される。この筒状フィルタは、耐熱
性繊維からなる円筒織物の間に耐熱性短繊維で構成され
た不織布が配置されたサンドイッチ状に構成されてい
る。ヒータ１２は筒状フィルタ１１の内径より若干小さ
な径のスパイラル状に形成されている。

【００２０】閉塞部材９及び固定金具１０には貫通孔が
形成され、ヒータ１２の端部が貫通孔に挿通される絶縁
体及びねじ等を介して電線１３に接続されている。電線
１３はハウジング２の出口側からハウジング２の外部に
引き出され、ヒータリレー１４を介してバッテリ１５に
接続されている。

【００２１】ハウジング２の前壁２ａ外面には各フィル
タユニット８と対向する位置に駆動手段としてのアクチ
ュエータ１６が取付けられている。アクチュエータ１６
は負圧を駆動源として作動され、ピストンロッド１６ａ
が前壁２ａを貫通して導入側空間４内に突出するように
取付けられている。ピストンロッド１６ａの先端にはフ
ィルタユニット８の開口部８ａを開閉する弁１７が固定
されている。アクチュエータ１６は負圧源としてのバキ
ュームポンプ１８に管路１９を介して接続され、管路１
９の途中に方向切換弁２０が設けられている。方向切換
弁２０は各アクチュエータ１６に接続された管路１９を
バキュームポンプ１８に連通する状態と、大気に連通す
る状態とに切換えるようになっている。アクチュエータ
１６は管路１９がバキュームポンプ１８に連通する状態
のとき、弁１７を開口部８ａを塞ぐ閉鎖位置に配置する
ようになっている。

【００２２】排ガス導入管６には導入される排ガスの圧
力を検知する圧力センサ２１が取付けられている。ヒー
タ１２に電流を供給する電源となる発電機としてのオル
タネータ２２はエンジン２３の出力軸にベルト（いずれ
も図示せず）を介して連結され、エンジン２３により駆
動されたときに発生する交流電圧を整流回路で整流して
直流出力を出すようになっている。オルタネータ２２は
バッテリ１５と、ライト（図示せず）等ヒータ１２以外
の他の各種電気負荷２４に接続され、各種電気負荷２４
に電流を供給すると共にバッテリ１５を充電可能となっ
ている。バッテリ１５は前記ヒータ１２の他に電気負荷
２４にも接続されている。エンジン２３にはその回転数
を検出する回転検出器２５が装備されている。回転検出
器２５はオルタネータ２２の回転数を検出する回転数検
出手段の役割を果たす。

【００２３】ヒータリレー１４、圧力センサ２１及び回
転検出器２５は、第１の判断手段、第２の判断手段及び
制御手段としてのコントローラ２６に電気的に接続され
ている。また、オルタネータ２２の出力電流を検出する
第１の電流センサ２２ａがコントローラ２６に電気的に
接続されている。第１の電流センサ２２ａはオルタネー
タ２２の発電量を検出する発電量検出手段の役割を果た
す。

【００２４】コントローラ２６はＣＰＵ（中央処理装
置）２７及び記憶装置（メモリ）２８及び入出力インタ
フェース２９を備えている。記憶装置２８にはＣＰＵ２
７が実行するプログラムデータとその実行に必要な各種
データが記憶されるとともに、当該プログラムデータに
基づくＣＰＵ２７の処理結果等が一時格納されるように
なっている。各種データにはエンジン回転数に対応する
再生必要時期の基準となる所定背圧ＰRF、エンジン回転
数とオルタネータ２２の最大発電量Ｉ_max との関係を示
す式あるいはマップ、再生開始の基準となる所定量（所
定電流量）ＩRF等がある。

【００２５】ＣＰＵ２７は圧力センサ２１及び回転検出
器２５からの出力信号に基づいて、フィルタユニット８
の再生必要時期か否かを判断する第１の判断を行う。こ
のときＣＰＵ２７は第１の判断手段として機能する。Ｃ
ＰＵ２７は再生必要時期と判断したとき、回転検出器２
５及び第１の電流センサ２２ａからの出力信号に基づい
て、オルタネータ２２の余力発電量が所定量以上か否か
を判断する第２の判断を行う。このときＣＰＵ２７は第
２の判断手段として機能する。余力発電量とはそのとき
の回転数におけるオルタネータ２２の最大発電量Ｉ_max
と、オルタネータ２２の実際の発電量Ｉ₀ との差（Ｉ
_max −Ｉ₀ ）で表される電流量である。ＣＰＵ２７は第
２の判断時にオルタネータ２２の余力発電量が所定量以
上のときに、フィルタユニット８の再生動作を開始する
ため、所定のヒータ１２への電力供給を開始させる指令
信号を出力するようになっている。即ち、再生を行うべ
きフィルタユニット８と対応するヒータリレー１４に閉
成指令を出力し、方向切換弁２０に切換指令を出力する
ようになっている。

【００２６】次に前記のように構成された排ガス浄化装
置１の作用を説明する。排ガス浄化装置１はディーゼル
エンジンの排気管の途中に連結されて使用される。複数
のフィルタユニット８のうちいずれか一本のフィルタユ
ニット８への排ガスの流入が遮断された状態において排
ガスの処理が行われる。即ち、休止状態となるフィルタ
ユニット８と対応するアクチュエータ１６に接続された
管路１９以外の管路１９に設けられた方向切換弁２０
は、管路１９を大気に連通する状態に保持され、弁１７
が開口部８ａを開放する位置に配置されている。排ガス
導入管６から導入側空間４内に導入された排ガスは、開
口部８ａを通って各フィルタユニット８の内側に導か
れ、筒状フィルタ１１を内側から外側へ向かって通過す
る。そして、筒状フィルタ１１を通過する間に排ガス中
に含まれるパティキュレート等がろ過され、清浄になっ
た排ガスが排出側空間５を経て排気管７から排出され
る。

【００２７】排ガス導入管６内の圧力（背圧）は同じエ
ンジン回転数において、筒状フィルタ１１に捕集された
パティキュレート量の増加に伴って上昇する。そして、
対応するエンジン回転数において背圧が所定の設定圧力
に達した時点でフィルタユニット８の再生が行われる。

【００２８】コントローラ２５は図２のフローチャート
に従ってフィルタユニット８の再生時期を決定し、フィ
ルタユニット８の再生を開始する。ステップＳ１でＣＰ
Ｕ２６は圧力センサ２１及び回転検出器２５の出力信号
から背圧Ｐ及びエンジン回転数Ｎを求め（再生時期判断
データサンプリング工程）、ステップＳ２で再生時期か
否かの判断を行う（再生時期判断工程）。再生時期判断
は、現時点の背圧Ｐがエンジン回転数Ｎと対応して予め
設定されている所定背圧ＰRFに達しているか否かにより
行われ、所定背圧ＰRFに達しているときは再生時期と判
断してステップＳ３に進み、所定背圧ＰRFに達していな
いときはステップＳ１に戻る。

【００２９】ＣＰＵ２７はステップＳ３でエンジン回転
数Ｎ及び第１の電流センサ２２ａの検出信号に基づいて
余力発電量（Ｉ_max −Ｉ₀ ）を求め、ステップＳ４に移
行してオルタネータ２２の余力発電量が所定量ＩRF以上
か否かを判断する（余力発電量判断工程）。そして、余
力発電量（Ｉ_max −Ｉ₀ ）が所定量ＩRF以上のときステ
ップＳ５に進み、ステップＳ５でＣＰＵ２７はフィルタ
ユニット８の再生動作を開始する。即ち、予め定められ
ている方向切換弁２０に制御信号が出力され、当該フィ
ルタユニット８と対応するアクチュエータ１６へバキュ
ームポンプ１８から減圧空気が供給され、弁１７が閉鎖
位置に配置されて当該フィルタユニット８への排ガスの
導入が遮断される。また、そのフィルタユニット８と対
応するヒータリレー１４に閉成指令が出力されてヒータ
１２への通電が開始される。そして、ヒータ１２の発熱
によりパティキュレートが燃焼温度まで加熱されて燃焼
される。また、それまで閉鎖状態に保持されていた弁１
７が開放位置に配置されて、対応するフィルタユニット
８が排ガス処理に参加する。

【００３０】ヒータ１２に所定時間通電されて当該フィ
ルタユニット８の再生が完了すると、ヒータ１２への通
電が停止されると共に、閉鎖位置に配置された弁１７は
次の再生時期まで閉鎖状態に保持される。以後、背圧が
上昇して再生時期になる毎に、閉鎖位置に配置されてい
た弁１７が開放されると共に、再生すべきフィルタユニ
ット８と対応する弁１７が閉鎖位置に配置され前記と同
様にしてフィルタユニット８の再生が順次１本ずつ行わ
れる。

【００３１】図３に示すように、一般にオルタネータ２
２の最大発電量Ｉ_max は回転数が高くなると飽和状態と
なる。アイドル運転状態での回転数ではオルタネータ２
２の最大発電量Ｉ_max は飽和時の半分以下である。

【００３２】ステップＳ４で余力発電量（Ｉ_max −
Ｉ₀ ）が所定量ＩRF未満のときはステップＳ３に戻り、
ステップＳ３及びステップＳ４が繰り返される。ステッ
プＳ４で余力発電量（Ｉ_max −Ｉ₀ ）が所定量ＩRF未満
ということは、アイドル運転中あるいは低速走行時等で
エンジンの回転数が低く、オルタネータ２２の発電量に
余力が少ない状態であることを示している。このような
状態でフィルタユニット８の再生を開始すると、ヒータ
１２への電力供給により電圧降下が生じて点灯中のライ
トのチラツキなどの不都合が生じる場合がある。しか
し、この実施例では再生時期となっても、余力発電量が
所定量ＩRF未満の場合は、フィルタユニット８の再生開
始を延期し、余力発電量が所定量ＩRF以上となったとき
にフィルタユニット８の再生を開始する。従って、再生
時に点灯中のライトのチラツキなどの発生が回避され、
運転者に不快感を与えることがなくなる。

【００３３】筒状フィルタ１１に堆積したパティキュレ
ートはヒータ１２の発熱によりヒータ１２に近い筒状フ
ィルタ１１の内側に堆積したものがまず燃焼する。以
下、ヒータ１２の発熱及びパティキュレートの燃焼熱に
より順次筒状フィルタ１１の外側へ向かって類焼し、フ
ィルタユニット８が再生される。フィルタユニット８内
に排ガスが流入する状態でフィルタユニット８の再生を
行うと、フィルタユニット８内に流入した排ガスがフィ
ルタユニット８を通過する際に、ヒータ１２から発生し
た熱を持ち去りヒータ１２の加熱効率が低下する。しか
し、弁１７が閉鎖位置に配置されて、当該フィルタユニ
ット８への排ガスの流入が遮断された状態で再生を行う
ことによりヒータ１２の加熱効率が向上する。

【００３４】また、この実施例ではフィルタユニット８
を再生するときに、それまで排ガス処理を行わずに休止
状態にあった再生済のフィルタユニット８への排ガスの
導入が再開されて、再生すべきフィルタユニット８に代
わって排ガス処理を行うため、再生中に背圧が急上昇す
る不都合がない。

【００３５】（実施例２）次に第２実施例を図４及び図
５に従って説明する。この実施例ではオルタネータ２２
の余力発電量を演算せずに、オルタネータ２２の発電量
Ｉ₀ とヒータ１２以外の電気負荷２４で使用され電流量
Ｉ₁ との差（Ｉ₀ −Ｉ₁ ）が所定量以上のときに、ヒー
タ１２への通電を行う点が前記実施例と異なっている。
前記実施例と同じ部分は同一符号を付して詳しい説明を
省略する。

【００３６】この実施例ではバッテリ１５はＣＰＵ２７
からの指令により、リレー３０を介して充電状態と電流
遮断状態とに切り換え可能となっている。また、図４に
示すように、オルタネータ２２の発電量Ｉ₀ を検出する
第１の電流センサ２２ａと、ヒータ１２以外の電気負荷
２４で使用される電流Ｉ₁ を検出する電流検出手段とし
ての第２の電流センサ３１とが設けられている。両電流
センサ２２ａ，３１はコントローラ２６に接続されてい
る。ＣＰＵ２７はフィルタユニット８の再生必要時期か
否かを判断する第１の判断手段と、オルタネータ２２の
発電量Ｉ₀ とヒータ１２以外の電気負荷２４で使用され
る電流量Ｉ₁ との差（Ｉ₀ −Ｉ₁ ）を演算する演算手段
とを構成する。また、ＣＰＵ２７は前記電流量の差（Ｉ
₀ −Ｉ₁）が予め設定された所定量ＩRF以上のときに前
記ヒータ１２に電力を供給する制御手段とを構成する。

【００３７】ＣＰＵ２７は図５のフローチャートに従っ
てフィルタユニット８の再生時期を決定し、フィルタユ
ニット８の再生を開始する。ステップＳ１１でＣＰＵ２
７は圧力センサ２１及び回転検出器２５の出力信号から
背圧Ｐ及びエンジン回転数Ｎを求め（再生時期判断デー
タサンプリング工程）、ステップＳ１２で再生時期か否
かの判断を行う（再生時期判断工程）。この両工程は前
記実施例のステップＳ１，Ｓ２と同じである。

【００３８】ＣＰＵ２７は再生時期と判断するとステッ
プＳ１３に進み、両電流センサ２２ａ，３１の出力信号
からオルタネータ２２の出力電流量Ｉ₀ と、ヒータ１２
以外の電気負荷２４で使用されている電流量Ｉ₁ を求め
る。次にステップＳ１４に進んで出力電流量Ｉ₀ と前記
使用電流量Ｉ₁ との差、即ち（Ｉ₀ −Ｉ₁ ）を演算す
る。次にステップＳ１５に進み、その値（Ｉ₀ −Ｉ₁ ）
が予め設定された所定値ＩRF以上か否かを判断する（余
力判断工程）。

【００３９】ＣＰＵ２７は（Ｉ₀ −Ｉ₁ ）が所定値ＩRF
以上のときステップＳ１６に進み、バッテリ１５を電流
遮断状態に切り換えた後、ステップＳ１７でフィルタユ
ニット８の再生動作を開始する。ステップＳ１５で（Ｉ
₀ −Ｉ₁ ）が所定値ＩRF未満のときはステップＳ１３に
戻り、ステップＳ１３〜１５が繰り返され、（Ｉ₀ −Ｉ
₁ ）が所定値ＩRF以上となったときに、フィルタユニッ
ト８の再生動作が開始される。即ち、（Ｉ₀ −Ｉ₁ ）が
所定値ＩRF以上のときにフィルタユニット８の再生が開
始されるため、フィルタユニット８の再生時に、電圧降
下の発生による点灯中のライトのチラツキ等の不具合の
発生が回避され、運転者に不快感を与えることがなくな
る。

【００４０】この実施例ではオルタネータ２２の発電量
と、ヒータ１２以外の電気負荷２４での使用電流量との
差からフィルタユニット８の再生開始時期を決定するた
め、オルタネータ２２の余力発電量を演算せずに、オル
タネータ２２の余力がある状態でフィルタユニット８の
再生を開始できる。従って、記憶装置２８にエンジン
（オルタネータ）の回転数と最大発電量との関係を示す
式あるいはマップ等を記憶する必要がなくなる。

【００４１】なお、本発明は前記両実施例に限定される
ものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 （１） 第１実施例において再生時期と判断された後、
低速回転数でのエンジン２３の運転が長時間継続して背
圧が異常に高まるのを防止するため、図６に示すフロー
チャートに従って再生開始時期を設定する。即ち、ステ
ップＳ３に代えて背圧Ｐ及び余力発電量を求める工程
（ステップＳ３ａ）を設けると共に、ステップＳ４で余
力発電量（Ｉ_max −Ｉ₀ ）が所定量ＩRF以上か否かを判
断する。そして、余力発電量が所定量ＩRF未満のとき
に、背圧Ｐが再生開始圧力ＰS 以上か否かを判断する工
程ステップＳ４ａを設ける。そして、ステップＳ４ａで
背圧Ｐが再生開始圧力ＰS 以上の時にはステップＳ５に
進んで再生を開始し、再生開始圧力ＰS 未満の時にはス
テップＳ３ａに戻るようにする。

【００４２】（２） フィルタユニット８の再生開始の
判断を現時点のエンジン回転数Ｎが、その回転数におけ
る最大発電量Ｉ_max がライト等の電気負荷２４の最大使
用電流量と、ヒータ１２の使用電流量との和より若干大
きな所定回転数ＮRF以上か否かに基づいて行い、回転数
Ｎが所定回転数ＮRF以上の時に再生を開始するようにし
てもよい。この所定回転数ＮRFは、例えば、オルタネー
タ２２の出力が飽和時に近い状態の回転数（例えば１２
００ｒｐｍ）に設定するのが好ましい。この場合は、オ
ルタネータ２２の発電量を検出せずにエンジン回転数の
検出だけで再生開始の適否が判断できる。一般にエンジ
ン２３にはその回転数を検出する回転検出器２５が設け
られているため、この場合は、発電量検出のために新た
な装置を設ける必要がない。

【００４３】（３） 回転検出器２５の出力信号に基づ
いてＣＰＵ２７でアイドリング状態か否かの判断を行
い、非アイドリング時にオルタネータ２２の実際の発電
量即ちオルタネータ２２の出力電流が所定量以下の時
に、ヒータ１２への通電を開始するようにしてもよい。

【００４４】（４） フィルタユニット８の再生時期判
断を背圧及びエンジン回転数とから行う代わりに、排ガ
ス温度等の他のデータも参考にして判断する。 （５） 再生すべきフィルタユニット８の開口部８ａを
選択的に閉鎖する構成として、ハウジング２の前壁２ａ
中心部を貫通して区画板３の近傍まで延びると共にモー
タ等の駆動手段により回転される回動軸を設け、その回
動軸に弁を固定する。フィルタユニット８はハウジング
２の中心から等距離の位置に配置される。弁は１本のフ
ィルタユニット８の開口部８ａを閉鎖可能な大きさに形
成されると共に、その端面が開口部８ａの端面と当接可
能な状態に固定される。この場合は、１個の弁により各
フィルタユニット８への排ガス導入を遮断できるため、
駆動手段の数が少なくなって構造も簡単となる。フィル
タユニット８の大きさにより、複数本のフィルタユニッ
ト８を同時に閉鎖可能な大きさの弁を設けてもよい。

【００４５】（６） フィルタユニット８は円筒状に限
らず、角筒状、偏平円筒状に形成してもよい。また、フ
ィルタは円筒織物と不織布とのサンドイッチ構造に限ら
ず、一般の平面織物を筒状に形成したものあるいはそれ
らを積層したものや、通気性支持材の外周面に、セラミ
ック繊維を層状に巻付けたものでもよい。さらに、セラ
ミックフィルタを使用してもよい。

【００４６】（７） 筒状のフィルタユニット８を装備
した排ガス浄化装置１の場合、排ガスがフィルタユニッ
ト８の外側から内側に向かって流れると共に、開口部８
ａからフィルタユニット８の外側に排出される構成とし
てもよい。この場合、ハウジング２内を各フィルタユニ
ット８に対応した複数の室に区画して、各室にフィルタ
ユニット８を収容する構成とするのが好ましい。

【００４７】（８） ヒータ１２はスパイラル状に限ら
ず、例えば直線状のものを多数平行に配置した構成とし
てもよい。また、ヒータはフィルタの表面のほぼ全体と
対応して配設されるものに限らず、フィルタユニットの
開口側に配置する構成としたり、特開平２−２５６８１
２号公報に記載されたもののように、通気性支持材の外
周面に、セラミック繊維とヒータとを複数の層状に巻付
けた構成としてもよい。

【００４８】（９） 各フィルタユニット８の外側に筒
状の隔壁を配設して、フィルタユニット８を通過した排
ガスを再生中のフィルタユニット８に接触することなく
排気管７に導くようにしてもよい。

【００４９】（１０） 筒状のフィルタユニットに限ら
ず、区画板３とその後方に配置した支持板との間に平板
状のフィルタを多段に配置してもよい。各フィルタの両
側面はハウジング２に密着され、ヒータは各フィルタに
対して排ガスの流れの上流側に配設される。

【００５０】（１１） 発電機としてオルタネータ２２
に代えてダイナモを使用してもよい。 （１２） 電気的再生手段としてヒータ１２に代えて、
マグネトロン等の電磁波を発生させる手段や、交番磁界
を発生させる手段を設けてもよい。

【００５１】前記各実施例及び変更例から把握できる請
求項記載以外の発明について、以下にその効果と共に記
載する。 （１） 請求項１に記載の発明において、判断手段によ
り再生必要時期と判断した後、背圧が所定の再生開始背
圧以上か否かを判断し、再生開始背圧以上のときは、発
電機の余力発電量に関係なくフィルタユニットの再生を
開始する。この場合、再生必要時期と判断された後、低
速回転数でのエンジンの運転が長時間継続して背圧が異
常に高まるのを防止できる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項４
に記載の発明によれば、フィルタユニットを再生する
際、電圧降下に起因するライトのチラツキ等運転者に不
快感を与える事態が生じるのを防止することができる。

【００５３】請求項３に記載の発明によれば、発電機の
余力発電量を演算せずに、発電機の余力がある状態でフ
ィルタユニットの再生を開始できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の排ガス浄化装置の概略図。

【図２】 再生開始時期を決定する手順を示すフローチ
ャート。

【図３】 オルタネータの最大発電量と回転数の関係を
示す線図。

【図４】 第２実施例の排ガス浄化装置のブロック図。

【図５】 再生開始時期を決定する手順を示すフローチ
ャート。

【図６】 変更例の再生開始時期を決定する手順を示す
フローチャート。

【符号の説明】

１…排ガス浄化装置、８…フィルタユニット、１２…電
気的再生手段としてのヒータ、１５…バッテリ、２１…
圧力センサ、２２…発電機としてのオルタネータ、２２
ａ…発電量検出手段としての第１の電流センサ、２３…
エンジン、２４…電気負荷、２５…回転検出手段として
の回転検出器、２６…第１の判断手段、第２の判断手段
及び制御手段としてのコントローラ、２７…同じくＣＰ
Ｕ、３１…電流検出手段としての第２の電流センサ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的再生手段をそれぞれ備えた複数の
   フィルタユニットが並列に設けられ、各フィルタユニッ
   ト毎に逐次堆積物を燃焼除去することによりフィルタユ
   ニットの再生を行うと共に、前記電気的再生手段の電源
   としてエンジンにより駆動される発電機の電力を使用す
   る排ガス浄化装置において、 フィルタユニットの再生必要時期か否かを判断する判断
   手段により、再生必要時期であると判断した後、前記発
   電機の当該回転数における発電量に前記電気的再生手段
   への電力供給の余裕があるか否かの判断を行い、余裕が
   あるときに、前記電気的再生手段によるフィルタユニッ
   トの再生を開始する排ガス浄化装置の再生方法。
2. 【請求項２】 電気的再生手段をそれぞれ備えた複数の
   フィルタユニットが並列に設けられ、各フィルタユニッ
   ト毎に逐次堆積物を燃焼除去することによりフィルタユ
   ニットの再生を行うと共に、前記電気的再生手段の電源
   としてエンジンにより駆動される発電機の電力を使用す
   る排ガス浄化装置において、 前記フィルタユニットの再生必要時期か否かを判断する
   第１の判断手段と、 前記発電機の回転数を検出する回転検出手段と、 前記発電機の発電量を検出する発電量検出手段と、 前記第１の判断手段が再生必要時期と判断したとき、前
   記回転検出手段及び発電量検出手段の検出信号に基づい
   て前記発電機の余力発電量が所定量以上か否かを判断す
   る第２の判断手段と、 前記第２の判断手段の判断に基づいて前記余力発電量が
   所定量以上のときに前記電気的再生手段に電力を供給す
   る制御手段とを備えた排ガス浄化装置の再生装置。
3. 【請求項３】 電気的再生手段をそれぞれ備えた複数の
   フィルタユニットが並列に設けられ、各フィルタユニッ
   ト毎に逐次堆積物を燃焼除去することによりフィルタユ
   ニットの再生を行うと共に、前記電気的再生手段の電源
   としてエンジンにより駆動される発電機の電力を使用す
   る排ガス浄化装置において、 前記発電機の電力により充電されると共に、充電及び電
   流遮断の切換可能なバッテリと、 フィルタユニットの再生必要時期か否かを判断する第１
   の判断手段と、 前記発電機の発電量を検出する発電量検出手段と、 前記電気的再生手段以外の電気負荷で使用される電流量
   を検出する電流検出手段と、 前記第１の判断手段が再生必要時期と判断したとき、前
   記発電量検出手段及び前記電流検出手段からの検出信号
   に基づいて前記発電機の発電量と前記電気的再生手段以
   外の電気負荷で使用される電流量の差を演算する演算手
   段と、 前記電流量の差が予め設定された所定量以上のときに、
   前記バッテリを電流遮断状態に切り換えて前記電気的再
   生手段に電力を供給する制御手段とを備えた排ガス浄化
   装置の再生装置。
4. 【請求項４】 前記電気的再生手段はヒータである請求
   項２又は請求項３に記載の排ガス浄化装置の再生装置。