JP2011132836A

JP2011132836A - エンジン発電機

Info

Publication number: JP2011132836A
Application number: JP2009291240A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hibi; 真二日比; Naoto Suga; 直人菅; Takashi Abe; 隆阿部; Shinji Nishimura; 伸治西村
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2029-12-22
Also published as: JP5575468B2

Abstract

【課題】エンジン回転数の急激な変動を抑制するとともに、排気浄化装置の再生に適切な排気ガスの温度を保つエンジン発電機を提供する。
【解決手段】ディーゼルエンジン１０と、前記ディーゼルエンジン１０により駆動されて発電を行う発電装置３０と、前記ディーゼルエンジン及び前記発電装置３０を制御する制御装置４０と、を備えるエンジン発電機であって、前記ディーゼルエンジン１０の排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するとともに酸化させる排気浄化装置２０を有し、前記制御装置４０は、前記発電装置３０の発電出力から前記ディーゼルエンジン１０のエンジン負荷率を算出して、算出したエンジン負荷率が所定の値よりも小さいときには前記排気浄化装置２０の再生制御を行い、算出したエンジン負荷率が所定の値よりも大きいときには前記排気浄化装置２０の再生制御を行わない。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン発電機の技術に関する。より詳細には、エンジン発電機に備えられたエンジンの排気浄化装置の強制再生制御に関する。

従来、エンジン発電機においては、エンジンにその排気ガスを浄化する排気浄化装置が備えられていた。そして、排気浄化装置を適切に作動させるために様々な手段が用いられてきた。

例えば、特許文献１に開示されている技術は、排気ガスの温度が排気浄化装置の再生に適切な温度よりも低い場合、エンジンに供給する新気の流量を吸気配管に備えられた吸気絞り装置（吸気スロットル）の開度によって調整したり、排気浄化装置であるＤＰＦ（ＤｉｅｓｅｌＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ）の上流側に配置した電気ヒータによってエンジンからの排気を加熱したりすることにより、排気ガスの温度を排気浄化装置の再生に適切な温度まで上昇させて、排気浄化装置に堆積している粒子状物質を酸化させる強制再生を行うようにしている。

このように、排気ガスの温度を排気浄化装置の再生に適切な温度に保つため、吸気スロットルの開度を調整させたり電気ヒータを作動させたりすると、エンジン負荷が大きく変動して、エンジンの回転数に大きな影響を与える要因となっていた。
エンジンの駆動力を発電機に伝達させる場合、エンジン回転数の急激な変化は、発電された電気の周波数や電力に悪影響を及ぼし、ひいては、エンジン発電機に付設される保護装置の誤作動を引起し、エンジン発電機が停止する場合があった。
また、制御装置が排気浄化装置の強制再生を行うために吸排気スロットルの開度を調整したり、電気ヒータを作動させたりすると、エンジン回転数に急激な変動を生じさせ、それに伴うエンジン音の変化がユーザにとって耳障りな音となるというおそれがあった。

特開２００６−２４１９７８号公報

本発明はかかる問題を解決すべくなされたものであり、エンジン回転数の急激な変動を抑制しながら、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスの温度を排気浄化装置の再生に適切な温度に保つことができるエンジン発電機を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンにより駆動されて発電を行う発電装置と、前記ディーゼルエンジン及び前記発電装置を制御する制御装置と、を備えるエンジン発電機であって、前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するとともに酸化させる排気浄化装置を有し、前記制御装置は、前記発電装置の発電出力から前記ディーゼルエンジンのエンジン負荷率を算出して、算出したエンジン負荷率が所定の値未満のときには前記排気浄化装置の強制再生制御を行い、算出したエンジン負荷率が所定の値以上のときには前記排気浄化装置の強制再生制御を行わないものである。

請求項２においては、前記排気浄化装置は、当該排気浄化装置に流入する排気ガスの温度を検出する排気温度センサを備え、前記制御装置は、前記発電装置の発電出力から算出された前記ディーゼルエンジンのエンジン負荷率が所定の値未満のとき、且つ、前記排気温度センサにより検出された排気ガスの温度が所定の値未満のときには前記排気浄化装置の強制再生制御を行い、前記エンジン負荷率が所定以上のときには前記排気浄化装置の強制再生制御を行わないものである。

請求項３においては、前記排気浄化装置は、当該排気浄化装置に流入する排気ガスの温度を上昇させる昇温装置を備え、前記制御装置は、前記エンジン負荷率が所定の値未満のとき、且つ、前記排気温度センサにより検出された排気ガスの温度が所定の値未満のときには前記昇温装置を作動させ、前記エンジン負荷率が所定の値以上のときには前記昇温装置の作動を停止させるものである。

請求項４においては、前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンの出力回転を変更可能とするガバナアクチュエータと、前記ディーゼルエンジンへ供給される吸入空気の流量を制御可能とする吸気スロットルと、前記ディーゼルエンジンから排出される排気ガスの流量を制御可能とする排気スロットルと、を備え、前記制御装置は、前記排気浄化装置の強制再生制御を開始するときには、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルへ開度を減少させる制御信号を送信すると同時に前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号を送信するものである。

請求項５においては、前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンの出力回転を変更可能とするガバナアクチュエータと、前記ディーゼルエンジンへ供給される吸入空気の流量を制御可能とする吸気スロットルと、前記ディーゼルエンジンから排出される排気ガスの流量を制御可能とする排気スロットルと、を備え、前記制御装置は、前記排気浄化装置の強制再生制御を終了するときには、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルへ開度を増加させる制御信号を送信すると同時に前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号を送信するものである。

請求項６においては、前記前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御は、負荷の増加に対してエンジンの出力回転が低下するドループ制御を行い、所定時間経過後は、エンジンの回転を一定とするアイソクロナス制御を行うものである。

請求項７においては、前記制御装置は、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルの開度変化量とエンジン回転数を整定させる整定制御量との関係を定めた整定制御マップを有し、前記排気浄化装置の強制再生制御を開始するときには、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルの開度減少量に対応する整定制御量を前記整定制御マップから呼び出して前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号として送信するものである。

請求項８においては、前記制御装置は、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルの開度変化量とエンジン回転数を整定させる整定制御量との関係を定めた整定制御マップを有し、前記排気浄化装置の強制再生制御を終了するときには、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルの開度増加量に対応する整定制御量を前記整定制御マップから呼び出して前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号として送信するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、エンジン回転の速度が低下する前に強制再生制御の判断が行うことができるので、エンジン回転数の急激な変動を抑制しながら、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスの温度を排気浄化装置の再生に適切な温度に保つことができる。

請求項２においては、エンジン回転数の急激な変動を抑制するとともに、排気浄化装置の再生に適切な排気ガスの温度を保つことが可能である。また、排気浄化装置の強制再生制御の要否をより正確に判断することが可能となり、ディーゼルエンジンの低燃費化を図ることができる。

請求項３においては、エンジン回転数の急激な変動を抑制するとともに、排気浄化装置の再生に適切な排気ガスの温度を保つことが可能である。また、排気浄化装置の強制再生制御の要否をより正確に判断することが可能となり、ディーゼルエンジンの低燃費化を図ることができる。昇温装置を用いることで容易に排気ガスの温度調整を行うことができる。

請求項４においては、吸気スロットル及び排気スロットルの開度を減少させることで、排気浄化装置に流入する排気ガスの温度を上昇させ、排気浄化装置の強制再生に適切な排気ガスの温度を保つことができる。さらに、ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号を送信することで、吸気スロットル及び排気スロットルの開度の減少に伴うエンジン回転数の急激な変動を抑制することができる。

請求項５においては、吸気スロットル及び排気スロットルの開度を増加させることで、排気浄化装置の強制再生を終了し、排気浄化装置の再生に適切な排気ガスの温度を保つことができる。さらに、ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号を送信することで、吸気スロットル及び排気スロットルの開度の増加に伴うエンジン回転数の急激な変動を抑制することができる。しかも、排気状態装置の強制再生が不用な場合を判断して強制再生を終了するため、ディーゼルエンジンの低燃費に繋がる。

請求項６においては、エンジン回転数の急激な変動を効率的に抑制しながら、排気浄化装置の再生に適切な排気ガスの温度を保つことができる。

請求項７においては、エンジン回転数の急激な変動を抑制しながら、排気浄化装置の再生に適切な排気ガスの温度を保つことが可能である。しかも、吸気スロットル及び排気スロットルの開度減少量に対応してエンジン回転数の整定をおこなうことができ、高精度なエンジン回転数の制御が可能となりディーゼルエンジンの低燃費にも繋がる。

請求項８においては、エンジン回転数の急激な変動を抑制しながら、排気浄化装置の再生に適切な排気ガスの温度を保つことが可能である。しかも、吸気スロットル及び排気スロットルの開度増加量に対応してエンジン回転数の整定をおこなうことができ、高精度なエンジン回転数の制御が可能となりディーゼルエンジンの低燃費にも繋がる。

本発明の第一実施形態に係るエンジン発電機の構成図。本発明の第一実施形態に係るエンジン発電機の制御フロー図。本発明の第二実施形態に係るエンジン発電機の構成図。本発明の第二実施形態に係るエンジン発電機の制御フロー図。図４の処理Ｃにおけるエンジン発電機の制御フロー図。図４の処理Ｄにおけるエンジン発電機の制御フロー図。本発明の第二実施形態に係るアイソクロナス制御とドループ制御におけるエンジン回転数の挙動を示す図。本発明の実施形態に係るエンジン発電機を搭載した冷却ユニットがコンテナに積載された状態を示す側面図。

本発明の第一実施形態及び第二実施形態におけるエンジン発電機１・１００の基本構成の概略について、基本実施形態として図１及び図３を用いて説明する。

エンジン発電機１・１００は、主にディーゼルエンジン１０（以下に、エンジン１０と記載）と、排気浄化装置２０と、発電装置３０と、制御装置４０とで構成される。

エンジン１０の構成について詳細に説明する。なお、図１中の白抜き矢印は吸入空気の流れの方向を示し、黒塗り矢印は排気ガスの流れの方向を示している。

エンジン１０は、発電装置３０を駆動させる動力源である。エンジン１０は、エンジン主体部１１、燃料供給部１２、吸気通路１３、排気通路１４を備える。なお、本実施形態において、エンジン１０は、圧縮された空気に燃料を供給することによって燃焼させて、この燃焼による膨張エネルギーから回転動力を得る直列四気筒ディーゼルエンジンである。

エンジン主体部１１は、シリンダブロック、シリンダヘッド、クランク軸などを有するとともに、燃焼室１１１を有する。エンジン主体部１１には、エンジン回転センサ（図示省略）が設置される。エンジン回転センサは、エンジン１０の運転時に回転するクランク軸の回転を検出し、この検出信号を制御装置４０へ送信する。

燃料供給部１２は、燃料噴射ポンプ１２１、燃料噴射ノズル１２２等によって構成される。燃料供給部１２は、燃料を圧送してエンジン主体部１１の燃焼室１１１に供給する。

燃料噴射ポンプ１２１は、ポンプ部１２３と、調量部１２４とから構成される。
ポンプ部１２３は、クランク軸によりギヤ等を介して駆動されて、当該ポンプ部１２３に内設されるプランジャバレルと、当該プランジャバレルに摺動可能に嵌挿されたプランジャとによって、燃料を燃焼室１１１へ燃料噴射ノズル１２２を介して圧送する。また、調量部１２４は、ガバナアクチュエータ１２５を内蔵し、ガバナアクチュエータ１２５により、ポンプ部１２３から燃焼室１１１へ圧送される燃料を調量する。

燃料噴射ノズル１２２は、その先端部が燃焼室１１１に突出するようにエンジン主体部１１に設けられている。燃料は、燃料噴射ポンプ１２１から燃料噴射ノズル１２２へ所定のタイミングで圧送されて、この燃料噴射ノズル１２２から燃焼室１１１内へ噴射されることとなる。

ガバナアクチュエータ１２５は、ステッピングモータやＤＣサーボモータ等で構成される。ガバナアクチュエータ１２５は、後述する制御装置４０からの制御信号に応じて駆動し、燃料噴射ポンプ１２１の調量部１２４と連動させる。つまり、制御装置４０は、ガバナアクチュエータ１２５を駆動制御することにより、ポンプ部１２３から燃焼室１１１へ圧送される燃料を調量して、エンジン１０の出力回転を変更することができるようになっている。

吸気通路１３は、吸入空気を外部からエンジン主体部１１の燃焼室１１１に導く通路である。吸気通路１３には、図示しないエアクリーナ、吸気スロットル１３１及び吸気マニホールド１３２が空気の流れる方向に沿って順に設けられる。

エアクリーナは、吸入空気の埃等の異物を濾過して、この異物が吸入空気に混入した状態で燃焼室１１１に侵入することを防止している。

吸気スロットル１３１は、例えばＤＣサーボモータによって駆動されるバタフライバルブを用いて、エンジン主体部１１の燃焼室１１１へ供給される吸入空気の流量を調整する。具体的には、吸気スロットル１３１は、バタフライバルブ（以下、吸気弁１３１ａとする）の開度を調節して、吸気通路１３の通路断面積を変化させることによって燃焼室１１１へ供給される吸入空気の流量を調量可能とする。吸気スロットル１３１は、制御装置４０と接続されて、この制御装置４０により開閉制御される。

吸気マニホールド１３２は、エアクリーナによって濾過された後、吸気スロットル１３１によって調量された吸入空気を、各気筒の燃焼室１１１に均等に配分する。吸気マニホールド１３２は四つの通路に分岐するように形成されて、シリンダヘッドに固設されている。

排気通路１４は、エンジン主体部１１から排出される排気ガスを後述する排気浄化装置２０まで導く通路である。排気通路１４には、排気マニホールド１４１、排気スロットル１４２、昇温装置１４３が排気ガスの流れる方向の上流側から下流側に向かって順に設けられている。

排気マニホールド１４１は、エンジン主体部１１の各気筒の燃焼室１１１から排出された排気ガスを集合させる。排気マニホールド１４１は四つの燃焼室１１１から延びる通路を一つの通路に合流させる形状となっている。

排気スロットル１４２は、例えばＤＣサーボモータや圧力ダイヤフラムによって駆動されるバタフライバルブを用いて、排気通路１４の内部に生じる排気圧力を調整する。具体的には、排気スロットル１４２は、バタフライバルブ（以下、排気弁１４２ａとする）の開度を調節して、排気通路１４の通路断面積を変化させることによって排気圧力を調整可能とする。排気スロットル１４２は、制御装置４０と接続されて、この制御装置４０により開閉制御される。

昇温装置１４３は、排気浄化装置２０に流入する排気ガスの温度を強制的に上昇させる。昇温装置１４３は、排気浄化装置２０よりも排気ガスの流れる方向の上流側に配置される。昇温装置１４３は電気ヒータで構成されており、発電装置３０からの電力を受けて発熱して排気浄化装置２０へ流入する前の排気ガスを加熱可能としている。ただし、昇温装置１４３は、本実施形態においては電気ヒータで構成しているが、排気通路１４を外部から加熱するガスバナーなどでもよい。昇温装置１４３には、後述する電磁開閉器５２等を介して電力が供給される。電磁開閉器５２が制御装置４０と接続されて、この制御装置４０により電磁開閉器５２を介した昇温装置１４３に対する電力供給が制御される。つまり、昇温装置１４３は制御装置４０によって制御される。

次に、排気浄化装置２０の構成について詳細に説明する。

排気浄化装置２０は、排気ガスに含まれる粒子状物質を除去するものであり、主に酸化触媒担体（ＤｉｅｓｅｌＯｘｉｄａｔｉｏｎＣａｔａｌｙｓｔ：以降「ＤＯＣ」という）２１やディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤｉｅｓｅｌＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ：以降「ＤＰＦ」という）２２、排気温度センサ２３で構成される。ＤＯＣ２１及びＤＰＦ２２は、ＤＯＣ２１が排気通路１４の下流側に連続する排気浄化装置２０内の排気通路の上流側に、ＤＰＦ２２が前記排気通路の下流側に位置するように配置される。排気浄化装置２０は、本実施形態においてはＤＯＣ２１とＤＰＦ２２の両方を備える構成としているが、ＤＰＦ２２のみを備える構成としてもよい。

ＤＯＣ２１は、排気ガスに含まれるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）及び粒子状物質の一部を構成するＳＯＦ（有機可溶成分）を酸化して除去するものである。また、ＤＯＣ２１は、排気ガスに多く含まれるＮＯ（一酸化窒素）を酸化してＮＯ_２（二酸化窒素）に変化させる。

ＤＰＦ２２は、主に煤等からなる粒子状物質を捕集することによって排気を濾過するとともに、捕集した粒子状物質を酸化して除去するものである。本実施形態のＤＰＦ２２は、炭化ケイ素を基材としたＤＰＦが用いられており、排気ガスに含まれる粒子状物質が、ＤＰＦ２２に形成された微細な穴を通過する際に捕集されることとなる。このようにしてＤＰＦ２２によって捕集された粒子状物質は、排気ガスが酸化反応を進行させることができる温度（再生可能限界温度Ｔｒよりも高い温度）であることを条件として、排気ガスに含まれる酸素ならびにＤＯＣ２１で生成されたＮＯ_２によって酸化される。

排気温度センサ２３は、その先端部がＤＯＣ２１とＤＰＦ２２の間に位置するように排気通路１４に配置され、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度を検出する。排気温度センサ２３は、制御装置４０と電気的に接続され、排気温度センサ２３による検出信号を制御装置４０へ送信する。

なお、排気温度センサ２３は、本実施形態においては排気浄化装置２０内で前記排気通路１４の一箇所のみに配置しているが、複数箇所に配置してもよい。例えば、排気温度センサ２３は、排気浄化装置２０内で前記排気通路１４のＤＰＦ２２よりも上流側の一箇所と、ＤＰＦ２２よりも下流側の一箇所との合計二箇所に配置してもよい。また、排気温度センサ２３は、排気通路１４における昇温装置１４３とＤＰＦ２２との間や、昇温装置１４３内に配置してもよい。

次に、発電装置３０について説明する。

発電装置３０は、発電機３１、変流器３２、ブレーカ３３、出力端子３４、発電機３１によって発電した交流電力を任意の周波数の交流電力に変換するインバータ装置等を備える。発電装置３０には、発電機３１によって発電された電力を出力するための主回路に、変流器３２、ブレーカ３３、及び出力端子３４が順に配置される。

発電機３１は、エンジン１０により駆動されて発電を行う。発電機３１は、主に略円筒形状に形成された固定子と、その内部に回転自在に軸支された回転子とで構成されている。なお、発電機３１には、回転子に起電力が発生する回転電機子形と、固定子に起電力が発生する回転界磁形とがあるが、発電機３１の発電形式について限定するものではない。

変流器３２は、発電機３１からの大電流を電流計等で計測可能な値の電流に変換する。変流器３２は、発電機３１からの電流が通る主回路の中途部に配置される。変流器３２は、主回路より供給される電力によって二次出力を取り出すことができるようになっている。

ブレーカ３３は、発電機３１によって発電された電流が当該ブレーカ３３内を設定値以上流れた場合、前記主回路を自動的に遮断する。ブレーカ３３は、変流器３２の下流側に配置される。

出力端子３４は、発電機３１による電力を外部装置に出力可能とする。出力端子３４は、外部装置と接続可能に構成される。

次に、制御装置４０について説明する。

制御装置４０は、発電装置３０の変流器３２の二次出力を利用して、エンジン負荷率を算出し、算出したエンジン負荷率に基づいて排気浄化装置３０の強制再生制御の要否を決定する。

制御装置４０は、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２によって捕集された粒子状物質を酸化し除去可能な排気ガスの温度となるように各種装置を制御するものである。ここでの排気ガスの温度とは、例えば排気温度センサ２３が再生制御にかかわる場合には再生可能限界温度Ｔｒ（排気浄化装置のＤＰＦ２２が再生するのに可能である温度）よりも高い温度である。

制御装置４０は、主として中央処理装置、記憶装置等により構成される。制御装置４０は、発電装置３０の出力側に配置された変流器３２と、デジタル出力可能な電流計や電圧計（図示省略）を介して接続される。制御装置４０は、変流器３２の二次側電流を検知して、エンジン１０を負荷に応じた所定の出力が得られるように制御する。

制御装置４０の記憶装置には、燃料噴射マップ、負荷制御マップ、昇温制御マップ等の制御マップが、各種設定条件に応じてエンジン１０の制御を行うとともに、ＤＰＦ２２の強制再生（排気ガスの温度を強制的に上昇させＤＰＦ２２を再生可能とすること）に必要となる所定の制御を行うべく記憶されている。また、この記憶装置には、変流器３２からの電気信号に基づいて、エンジン負荷率Ｌｆを算出するためのエンジン負荷率マップが記憶されている。

前記各制御マップは、例えば設定されたエンジン回転数やトルクを確保したり、粒子状物質の酸化に必要とされる排気ガスの温度を確保したりするために、予め試験によって見出された最適な制御ファクターが記憶されたものである。そして、制御装置４０は、各制御マップから制御ファクターを呼び出して制御信号を作成することによって、エンジン発電機１を最適に制御可能となっている。

以上のような構成において、エンジン発電機１におけるＤＰＦ２２の強制再生制御について以下の各実施形態で説明する。

本発明の第一実施形態に係るエンジン発電機１について、前述した実施形態を基に説明する。

前記エンジン発電機１は、第二回路５０を備える。第二回路５０は、昇温装置１４３と発電装置３０の出力側の主回路とを接続して、発電機３１からの電力の一部を昇温装置１４３に供給可能とする。

第二回路５０には、ブレーカ３３に近い側から順に、補助ブレーカ５１、電磁開閉器５２が配置される。

補助ブレーカ５１は、第二回路５０に流れる電流が所定値以上である場合、電磁開閉器５２及び昇温装置１４３の保護のために、第二回路５０を電流が流れないように遮断する。

電磁開閉器５２は、昇温装置１４３及び制御装置４０と電気的に接続される。電磁開閉器５２は、第二回路５０内の通電を行うか否かを操作することで昇温装置１４３（負荷）を作動させたり停止させたりするとともに、昇温装置１４３に過電流が流れることを防止する。

第一実施形態に係るエンジン発電機１において、前述した基本実施例のエンジン発電機１に備えられた吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の要否は問わない。

次に第一実施形態における、制御装置４１を前記制御装置４０に基づいて説明する。

制御装置４１は、エンジン１０及び発電装置３０の状態を把握し、ＤＰＦ２２の再生に最適な排気ガスの温度となるように、各種装置に対して最適な作動をするように制御するものである。

また、制御装置４１は、エンジン負荷率Ｌｆが記憶装置に予め記憶した負荷境界値Ｌｆｔ以上の状態を高負荷率状態と、エンジン負荷率Ｌｆが負荷境界値Ｌｆｔ未満の状態を低負荷率状態と定義する。高負荷率状態のエンジン１０の通常運転においては、排気浄化装置２０に流入する排気ガスの温度が高く強制再生が不要な領域である。なお、負荷境界値Ｌｆｔは、エンジン発電機１の使用条件等から試験によって定められる所定の値であり、具値的な数値について限定するものではない。

制御装置４１による排気浄化装置２０の再生温度の制御構成、及びエンジン回転数についての制御構成を説明する。

図２に示すように、ステップＳ１０１において、発電機３１の出力（電流）の値が変流器３２を通過することで小さくなり電流計により検知され、エンジン回転センサによりエンジン回転数が検知される。検知された発電機３１の出力は、変流器３２の二次出力（検出値）として、制御装置４１の記憶装置に記憶される。検知されたエンジン回転数も制御装置４１の記憶装置に記憶される。

次に、ステップＳ１０２において、エンジン負荷率ＬｆがステップＳ１０１で取得した二次出力の値とエンジン回転数からエンジン負荷率マップによって算出される。さらに負荷境界値Ｌｆｔは負荷制御マップによって算出される。

次に、ステップＳ１０３において、エンジン負荷率Ｌｆと負荷境界値Ｌｆｔとが比較され、強制再生が必要か否かが判断される。この判断は、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２において、現状のエンジン１０の運転状態で強制再生が必要な状態であるか否かの判断である。

エンジン負荷率Ｌｆが負荷境界値Ｌｆｔ以上であり、排気浄化装置２０において強制再生が必要でないと判断された場合、ステップＳ１２０に移行される。

ステップＳ１２０において、電磁開閉器５２がＯＮ（通電）であるかＯＦＦ（遮断）であるかが判断される。つまり、昇温装置１４３が作動しているか否かが判断される。昇温装置１４３が作動していないと判断された場合、再びステップＳ１０１に移行される。

つまり、昇温装置１４３が作動していない状態は、既に連続再生が行われている状態である。そのため、排気浄化装置２０内の粒子状物質を酸化させるための所定の制御を禁止するために必要な制御信号が、制御装置４１によって電磁開閉器５２やガバナアクチュエータ１２５等に出力される。

具体的には、第二回路５０の通電を禁止する制御信号が、制御装置４１によって電磁開閉器５２に出力される。さらに、通常運転用の燃料噴射マップに基づいた制御信号も制御装置４１によってガバナアクチュエータ１２５に出力される。したがって、エンジン発電機１は通常運転が行われるように制御され、排気浄化装置２０は連続再生が維持されるように制御される。

一方、ステップＳ１０３において、エンジン負荷率Ｌｆが負荷境界値Ｌｆｔ未満であると判断された場合は、排気浄化装置２０において強制再生が必要であると判断され、ステップＳ１０４に移行される。

ステップＳ１０４において、排気温度センサ２３によって送信された排気ガスの温度Ｔが、制御装置４１の記憶装置によって取得され、さらに昇温制御マップにより呼び出された再生可能限界温度Ｔｒが制御装置４１の記憶装置に取得され、ステップＳ１０５に移行される。

ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４で取得した排気ガスの温度Ｔと再生可能限界温度Ｔｒとを比較して、強制再生の要否判断が行われる。この強制再生の要否判断は、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２における排気ガスの温度Ｔが、連続再生が可能な温度状態であるか否かの判断である。

この強制再生の要否判断において、排気ガスの温度Ｔが再生可能限界温度Ｔｒ以上であり、排気浄化装置２０において連続再生が可能な状態であると判断された場合、ステップＳ１２０に移行される。

一方、この強制再生の要否判断において、排気ガスの温度Ｔが再生可能限界温度Ｔｒ未満であり、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２が通常運転（現状のエンジン１０の運転状態）では排気浄化機能の保てない強制再生が必要な状態であると判断された場合、ステップＳ１０６に移行される。

ステップＳ１０６において、排気ガスの温度Ｔを再生可能限界温度Ｔｒ以上として、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２の強制再生が行われる。つまり、排気浄化装置２０内の粒子状物質を酸化させるために必要な制御信号が、制御装置４１によって電磁開閉器５２及びガバナアクチュエータ１２５等に出力される。

具体的には、制御装置４１が、排気ガスの温度が再生可能限界温度Ｔｒとなるまで電磁開閉器５２をＯＮとして、昇温装置１４３を作動させて排気浄化装置２０に流入する排気ガスを昇温させる。

さらに、昇温装置１４３の作動を起因とするエンジン負荷率の増加に応じたエンジン回転数の整定（減速する変動を抑制）が行なわれる。つまり、強制再生用の燃料噴射マップに基づいて、予め設定されているエンジン回転数Ｎとなるようにエンジン回転数を増速させる増速制御信号が制御装置４１によって算出される。当該増速制御信号がガバナアクチュエータ１２５に出力されることにより、燃焼室１１１へと供給される燃料の噴射量や噴射パターン等が変更され、エンジン回転数がエンジン回転数Ｎとなるように整定されることとなる。

このような制御を行うことで、エンジン発電機１は、ＤＰＦ２２の再生を効率よく行うとともに、エンジン回転数の変動を最小限に抑制することが可能となる。

次に、ＤＰＦ２２の強制再生が行われている状態、つまり昇温装置１４３が作動している状態で、エンジン負荷率Ｌｆが負荷境界値Ｌｆｔ以上であると判断された場合について以下に説明する。

ステップＳ１０６において、昇温装置１４３の作動によりＤＰＦ２２が強制再生された後、再びステップＳ１０１・Ｓ１０２・Ｓ１０３の順に移行される。そして、ステプＳ１０３においてエンジン負荷率Ｌｆと負荷境界値Ｌｆｔとが比較された時に、エンジン負荷率Ｌｆが負荷境界値Ｌｆｔ以上であると判断された場合、排気浄化装置２０は強制再生不要となって連続再生が可能な状態となり、ステップＳ１２０に移行される。

ステップＳ１２０において、電磁開閉器５２が通電を許可されているか否かの判断がされる。つまり、昇温装置１４３が作動しているか否かの判断がされる。この判断は、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２の強制再生が行われているか否かの判断である。

昇温装置１４３が作動している場合、ステップＳ１０６でのＤＰＦ２２の強制再生がなされており、ステップＳ１２１に移行される。

ステップＳ１２１において、昇温装置１４３は、瞬時に停止される。よって、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２は、強制再生から連続再生に瞬時に移行されることとなる。つまり、昇温装置１４３は、排気ガスの温度の強制上昇を停止させ、エンジン１０（ガバナアクチュエータ１２５）はエンジン負荷率Ｌｆに応じた通常運転を行う。

具体的には、昇温装置１４３へと流れる電流を停止させる旨の制御信号が、制御装置４１によって電磁開閉器５２に出力される。このとき負荷が急激に減少するので、同時に、エンジン負荷率に応じた燃料の噴射パターンや噴射量を行う旨の制御信号がガバナアクチュエータ１２５に出力される。つまり、通常再生用の燃料噴射マップに基づいて、前記エンジン回転数Ｎとなるようにエンジン回転数を減速させる減速制御信号が制御装置４１によって算出される。当該減速制御信号がガバナアクチュエータ１２５に出力されることにより、燃焼室１１１へと供給される燃料の噴射量や噴射パターン等が変更され、エンジン回転数がエンジン回転数Ｎとなるように整定されることとなる。

このような制御によって、エンジン回転数の変動を最小限に抑制するとともに、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２の再生に適切な排気の温度を保つことが可能である。

第一実施形態のエンジン発電機１は、ステップＳ１０３におけるエンジン負荷判断とステップＳ１０５における強制再生の要否判断とで排気浄化装置２０の強制再生の要否判断が行われる構成であるが、ステップＳ１０１からステップＳ１０３、ステップＳ１０６、及びステップＳ１２０・Ｓ１２１のみの構成、つまりステップＳ１０３におけるエンジン負荷判断のみで排気浄化装置２０の強制再生の要否判断が行われる簡単な構成であってもよい。

以上の如く、本実施形態のエンジン発電機１は、エンジン１０と、前記エンジン１０により駆動されて発電を行う発電装置３０と、前記エンジン１０及び前記発電装置３０を制御する制御装置４０と、を備えるエンジン発電機１であって、前記エンジン１０の排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するとともに酸化させる排気浄化装置２０を有し、前記制御装置４０は、前記発電装置３０の発電出力から前記エンジン１０のエンジン負荷率Ｌｆを算出して、算出したエンジン負荷率Ｌｆが所定の値（負荷境界値Ｌｆｔ）未満のときには前記排気浄化装置２０の強制再生制御を行い、算出した前記エンジン負荷率Ｌｆが所定の値（負荷境界値Ｌｆｔ）以上のときには前記排気浄化装置２０の強制再生制御を行わないものである。

このように構成することにより、エンジン回転の速度が低下する前に強制再生制御の判断が行うことができるので、エンジン回転数の急激な変動を抑制しながら、エンジン１０から排出される排気ガスの温度を排気浄化装置２０の再生に適切な温度（再生可能限界温度Ｔｒ以上）に保つことができる。

本実施形態のエンジン発電機１では、前記排気浄化装置２０は、当該排気浄化装置２０に流入する排気ガスの温度Ｔを検出する排気温度センサ２３を備え、前記制御装置４０は、前記発電装置３０の発電出力から算出された前記エンジン１０の前記エンジン負荷率Ｌｆが所定の値（負荷境界値Ｌｆｔ）未満のとき、且つ、前記排気温度センサ２３により検出された排気ガスの温度Ｔが所定の値（再生可能限界温度Ｔｒ）未満のときには前記排気浄化装置２０の強制再生制御を行い、前記エンジン負荷率Ｌｆが所定の値（負荷境界値Ｌｆｔ）以上のときには前記排気浄化装置２０の強制再生制御を行わないものである。

このように構成することにより、エンジン回転数の急激な変動を抑制するとともに、排気浄化装置２０の再生に適切な排気ガスの温度を保つことが可能である。また、排気浄化装置２０の強制再生制御の要否をより正確に判断することが可能となり、エンジン１０の低燃費に繋がる。

本実施形態のエンジン発電機１では、前記排気浄化装置２０は、当該排気浄化装置２０に流入する排気ガスの温度を上昇させる昇温装置１４３を備え、前記制御装置４０（４１）は、前記エンジン負荷率Ｌｆが所定の値未満のとき、且つ、前記排気温度センサ２３により検出された排気ガスの温度Ｔが所定の値（再生可能限界温度Ｔｒ）未満のときには前記昇温装置１４３を作動させ、前記エンジン負荷率Ｌｆが所定の値（負荷境界値Ｌｆｔ）以上のときには前記昇温装置１４３の作動を停止させるものである。

このように構成することにより、エンジン回転数の急激な変動を抑制するとともに、排気浄化装置２０の再生に適切な排気ガスの温度を保つことが可能である。また、排気浄化装置２０の強制再生制御の要否をより正確に判断することが可能となり、エンジン１０の低燃費化を図ることができる。昇温装置１４３を用いることで容易に排気ガスの温度調整を行うことができる。

次に、本発明の第二実施形態に係るエンジン発電機１００について、図３から図７を用いて説明する。ただし、第一実施形態の構成と同一の構成については同じの符号を付し、異なる部分を中心に説明する。

第一実施形態では、昇温装置１４３を作動させることによってＤＰＦ２２の強制再生が行われていたが、第二実施形態では、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度の調整を行うことで、排気浄化装置２０に流入する排気ガスの温度を上昇させる。

制御装置４２は、排気浄化装置２０の排気温度センサ２３と、発電装置３０の変流器３２とに電気的に接続され、これらからの電気信号に基づいて制御信号を作成（算出）する。制御装置４２は、燃料供給部１２のガバナアクチュエータ１２５、吸気通路１３の吸気スロットル１３１、及び排気通路１４の排気スロットル１４２とに電気的に接続され、これらに制御信号を出力する。特に、吸気スロットル１３１と排気スロットル１４２とは、制御装置４２に電気信号を双方向に伝達可能となるように接続される。つまり、吸気スロットル１３１と排気スロットル１４２のそれぞれの開度が検知され、開度をフィードバックして所望の開度に吸気スロットル１３１と排気スロットル１４２を制御装置４２が制御する。あるいは、開度を検知することなくステップモータ等により、所望の開度となるように制御装置４２が制御する。

制御装置４２には、前述の制御装置４０のマップに加え、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度変化量とエンジン回転数を整定させる整定制御量との関係を定めた整定制御マップが記憶されている。

以上のような構成において、排気浄化装置２０の再生温度の制御構成、及びエンジン回転数についての制御構成を説明する。

図４に示すように、ステップＳ２０１において、発電機３１の出力（電流）の値が変流器３２を通過することで小さくなり電流計により検知され、エンジン回転センサによりエンジン回転数が検知される。検知された変流器３２の出力は、変流器３２の二次出力（検出値）として、制御装置４２の記憶装置に記憶される。検知されたエンジン回転数も制御装置４２の記憶装置に記憶される。

次に、ステップＳ２０２において、エンジン負荷率ＬｆがステップＳ２０１で取得した二次出力の値とエンジン回転数からエンジン負荷率マップによって算出される。さらに負荷境界値Ｌｆｔは負荷制御マップによって算出される。

次に、ステップＳ２０３において、エンジン負荷率Ｌｆと負荷境界値Ｌｆｔとが比較され、強制再生が必要か否かが判断される。この判断は、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２において、現状のエンジン１０の運転状態で強制再生が必要な状態であるか否かの判断である。

この判断により、エンジン負荷率Ｌｆが負荷境界値Ｌｆｔ以上であり、排気浄化装置２０において強制再生が必要でないと判断された場合、ステップＳ２２０に移行される。

ステップＳ２２０において、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度が全開であると判断された場合、再びステップＳ２０１に移行される。
つまり、吸気スロットル１３１の吸気弁１３１ａ及び排気スロットル１４２の排気弁１４２ａやガバナアクチュエータ１２５に、排気浄化装置２０内の粒子状物質を酸化させるための所定の制御を禁止する旨の制御信号が制御装置４２によって出力される。

具体的には、吸気スロットル１３１の吸気弁１３１ａに対して開度を保持することで吸入空気量の調整を禁止する旨の制御信号が制御装置４２によって出力され、燃焼室１１１に供給される吸入空気の量は変化しない。また、排気スロットル１４２の排気弁１４２ａに対しては開度を保持することで排気圧力の調整を禁止する旨の制御信号が制御装置４２によって出力され、燃焼室１１１から排出される排気ガスの量は変化しない。更に、ガバナアクチュエータ１２５に対しては通常運転用の燃料噴射マップに基づいて制御信号が制御装置４２によって出力される。

一方、ステップＳ２０３において、エンジン負荷率Ｌｆが負荷境界値Ｌｆｔ未満である場合、排気浄化装置２０が連続再生の可能な状態でないと判断され、ステップＳ２０４に移行される。

ステップＳ２０４において、制御装置４２は、排気温度センサ２３によって検知された排気ガスの温度Ｔを取得し、昇温制御マップによって再生可能限界温度Ｔｒが取得され、記憶装置に記憶し、ステップＳ２０５に移行する。

ステップＳ２０５において、ステップＳ２０４で取得した排気ガスの温度Ｔと再生可能限界温度Ｔｒとを比較し、強制再生の要否判断が行われる。この強制再生の要否判断は、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度Ｔが連続再生の可能な温度状態であるか否かの判断である。

この強制再生の要否判断において、排気ガスの温度Ｔが再生可能限界温度Ｔｒ以上の場合、すなわち排気浄化装置２０が連続再生の可能な状態であると判断され、ステップＳ２２０に移行される。

一方、この強制再生の要否判断において、排気ガスの温度Ｔが再生可能限界温度Ｔｒ未満の場合、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２が通常運転では排気浄化機能の保てない強制再生が必要な状態であると判断され、ステップＳ２０６に移行される。

ステップＳ２０６において、排気ガスの温度Ｔが再生可能限界温度Ｔｒ以上とするために排気浄化装置２０のＤＰＦ２２の強制再生制御が「処理Ｃ」で実行される。

図５のステップＳ２６１において、吸気スロットル１３１の開度Ａ１及び排気スロットル１４２の開度Ａ２がそれぞれ制御装置４２によって取得され、ステップＳ２６２に移行される。

ステップＳ２６２において、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度が制御装置４２によって調整（閉弁）される。つまり、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２に、排気浄化装置２０内の粒子状物質を酸化させるための所定の制御を行うために必要な制御信号が制御装置４２によって出力される。

具体的には、各気筒の燃焼室１１１に吸入空気の流量の調整を行う旨の制御信号が、制御装置４２によって吸気スロットル１３１の吸気弁１３１ａに出力されることで、エンジン負荷率Ｌｆに応じた開度まで吸気弁１３１ａが閉弁されて燃焼室１１１に供給される吸入空気の流量が制限させる。同時に、排気圧力の調整を行う旨の制御信号が制御装置４２によって排気スロットル１４２に出力されることで、適切な開度まで排気弁１４２ａが閉弁されて排気ガスの排出量が制限させる。

ステップＳ２６３において、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の調整後の開度Ａ３・Ａ４がそれぞれ制御装置４２によって取得され、ステップＳ２６４に移行される。

ステップＳ２６４において、吸気スロットル１３１の前後の開度Ａ１・Ａ３及び排気スロットル１４２の前後の開度Ａ２・Ａ４から開度変化量が算出され、当該開度変化量から整定制御マップをもとに、エンジン回転数の整定制御量が算出される。

ステップＳ２６５において、通常運転用のアイソクロナス制御から強制再生用のドループ制御に制御モードが移行され、ドループ制御の下でステップＳ２６４での整定制御量によるエンジン回転数の整定（減速する変動を抑制）が行なわれる。

具体的には、整定制御量を反映したエンジン回転となるようにエンジン回転を減速させる減速制御信号としてガバナアクチュエータ１２５に出力することで、燃焼室１１１へと供給される燃料の噴射量や噴射パターン等が変更され、エンジン回転数がエンジン回転数Ｎとなるように整定（減速する変動を抑制する）されることとなる。
また、ドループ制御及びアイソクロナス制御の詳細については後述する。

ステップＳ２６６において、ステップＳ２６５におけるドループ制御が開始されてから所定時間ｔが経過したか否かの判断がされる。ここで、所定時間ｔが経過していない場合、ドループ制御がなされ、所定時間ｔが経過している場合、ステップＳ２６７に移行される。

ステップＳ２６７において、ドループ制御からアイソクロナス制御への切り替えが行われる。エンジン発電機１（ガバナアクチュエータ１２５）は通常運転用の制御がなされ、再び、ステップＳ２０１へと移行される。

このような制御を行うことで、エンジン発電機１は、ＤＰＦ２２の再生を効率よく行うとともに、エンジン回転数Ｎの変動を最小限に抑制することが可能となる。

次に、ＤＰＦ２２の強制再生が行われた状態、つまり吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度の調整がなされている状態で、エンジン負荷率Ｌｆが負荷境界値Ｌｆｔ以上の場合について以下に説明する。

ステップＳ２０６の吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度の調整による強制再生制御がなされ、再びステップＳ２０１・Ｓ２０２・Ｓ２０３の順に移行される。そして、ステップＳ２０３においてエンジン負荷率Ｌｆと負荷境界値Ｌｆｔとを比較する負荷判定が、負荷制御マップによって行われる。

この負荷判定により、エンジン負荷率Ｌｆが負荷境界値Ｌｆｔ以上である場合、エンジン発電機１が通常運転であっても排気浄化装置２０が連続再生の可能な状態であると判断され、ステップＳ２２０に移行される。

ステップＳ２２０において、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度の調整がなされているか否かの判断が行われる。この判断は、排気浄化装置２０の強制再生が行われているか否かの判断である。

吸気弁１３１ａ及び排気弁１４２ａが開度の調整がなされている場合、ステップＳ２０６の処理ＢによるＤＰＦ２２の強制再生がなされたとの判断され、ステップＳ２２１に移行される。

ステップＳ２２１において、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２の強制再生から、エンジン発電機１の通常運転下における連続再生への移行が「処理Ｄ」で実行される。

ステップＳ２２２において、吸気スロットル１３１の開度Ａ５及び排気スロットル１４２の開度Ａ６が制御装置４２によって取得され、ステップＳ２２３に移行される。

ステップＳ２２３において、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度が制御装置４２によって調整（開弁）される。よって、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２は、強制再生から連続再生に移行されることとなる。つまり、制御装置４２は吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２は開弁することで、排気ガスの温度の強制的な上昇を停止させる。

具体的には、吸気スロットル１３１の吸気弁１３１ａに対して、各燃焼室１１１に吸入する空気量の調整を行わない旨の制御信号が制御装置４２によって出力されることで、全開まで吸気弁１３１ａが開弁されて燃焼室１１１に供給される吸入空気の流量を増加させる。同時に、排気スロットル１４２に対しては排気圧力の調整を行わない旨の制御信号が制御装置４２によって出力されることで、全開まで吸気弁１３１ａ及び排気弁１４２ａが開弁されて排気ガスの排出量を増加させる。

ステップＳ２２４において、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の調整後の開度Ａ７・Ａ８がそれぞれ制御装置４２によって取得され、ステップＳ２２５に移行される。

ステップＳ２２５において、吸気スロットル１３１の開度Ａ５・Ａ７・及び排気スロットル１４２の開度Ａ６・Ａ８から開度変化量が算出され、当該開度変化量から整定制御マップをもとに、エンジン回転数の整定制御量が算出され、ステップＳ２２６に移行される。

ステップＳ２２６において、通常運転用のアイソクロナス制御から強制再生用のドループ制御に移行され、ドループ制御のもとでエンジン回転数の整定（増速する変動を抑制）が行なわれる。

具体的には、ガバナアクチュエータ１２５に対して整定制御量を反映したエンジン回転数を減速させる減速制御信号として出力することで、燃焼室１１１へと供給される燃料の噴射量や噴射パターン等が変更され、エンジン回転数がエンジン回転数Ｎとなるように整定（増速する変動を抑制する）されることとなる。

ステップＳ２２７において、ステップＳ２２６におけるドループ制御が開始されてから所定時間ｔが経過したか否かの判断がされる。ここで、所定時間ｔが経過していない場合、ドループ制御がなされ、所定時間ｔが経過している場合、ステップＳ２２８に移行される。

ステップＳ２２８において、ドループ制御からアイソクロナス制御への切り替えが行われ、通常運転用の制御がなされ、エンジン発電機１は通常運転を行う。そして、再び、ステップＳ２０１へと移行される。

このような制御によって、エンジン回転数の急激な変動を抑制するとともに、排気浄化装置２０のＤＰＦ２２の再生に適切な排気の温度を保つことが可能である。

第二実施形態のエンジン発電機１００は、ステップＳ２０３における負荷判断とステップＳ２０５における強制再生の要否判断とで排気浄化装置２０の強制再生の要否判断が行われる構成であるが、ステップＳ２０１からステップＳ２０３、ステップＳ２０６、及びステップＳ２２０・Ｓ２２１のみの構成、つまりステップＳ２０３における負荷判断のみで排気浄化装置２０の強制再生の要否判断が行われる構成であってもよい。

以下に、第二実施形態のステップＳ２６５からステップＳ２６７及びステップＳ２２６からステップＳ２２８に係る制御装置４２の制御方法について、図３から図７を用いて説明する。

第二実施形態において、ＤＰＦ２２の再生制御に伴うエンジン回転数の制御、つまり、ガバナアクチュエータ１２５の制御は、燃料噴射マップを用いて行われる。また、以下に説明するアイソクロナス制御とドループ制御の切り替えによって、通常運転における制御及び強制再生における制御が行われる。

アイソクロナス制御は、前述しているエンジン回転数の制御であって、図７の二点鎖線に示すように、一定負荷Ｌの状態から、エンジン１０に何かしらの負荷がかかった場合、燃料の噴射量を増加させることで、エンジンの回転数の低下を抑制する制御である。つまりエンジン回転数を一定のエンジン回転数Ｎとする制御である。

ドループ制御は、負荷の増加に対して出力回転が低下する制御である。本実施形態では、図７の太矢印に示すように、一定負荷Ｌであった状態から、エンジン１０に何かしらの負荷がかかった場合、負荷がかかる前のエンジン回転数Ｎよりも所定の比率だけ大きい仮の設定エンジン回転数Ｎｆまでエンジンの回転数を増加させ、トルクカーブ内に出力が収まるように、何かしらの負荷によって、エンジン回転数Ｎｆから負荷前のエンジン回転数Ｎに低下させる制御である。

具体的には、図４から図６に示すように、前述したステップＳ２０５において排気ガスが再生可能限界温度Ｔｒ未満の場合、つまりＤＰＦ２２の強制再生が必要な状態であると判断された場合である。すなわち、ステップＳ２０６において吸気スロットル１３１に対してエンジン負荷率Ｌｆに応じた開度まで閉弁することで各燃焼室１１１に吸入空気する流量の調整を行う旨の制御信号が制御装置４２によって出力されると、エンジン回転が減速してしまうので、そのときに、ガバナアクチュエータ１２５に対して、通常運転で行われていたアイソクロナス制御を解除して所定の比率だけ回転を増速させて、強制再生用のドループ制御に移行する。制御信号を出力後、所定の時間後には、強制再生前のエンジン回転数に減速するので、このときにアイソクロナス制御に切り替える。

このような制御を行うことで、ＤＰＦ２２の強制再生を行うと同時に、その強制再生に伴うエンジン回転数の急激な減少を抑制することが可能となる。

なお、本発明の第一実施形態及び第二実施形態におけるエンジン発電機１・１００は、図８に示すように、輸送用のコンテナ２００内を冷却・冷凍する冷却ユニット３００に搭載して、冷却ユニット３００の発電に用いられてもよい。

以上の如く、本実施形態のエンジン発電機１００では、前記エンジン１０は、当該エンジン１０の出力回転を変更可能とするガバナアクチュエータ１２５と、前記エンジン１０へ供給される吸入空気の流量を制御可能とする吸気スロットル１３１と、前記エンジン１０から排出される排気ガスの流量を制御可能とする排気スロットル１４２と、を備え、前記制御装置４０（４２）は、前記排気浄化装置２０の強制再生制御を開始するときには、前記吸気スロットル１３１及び前記排気スロットル１４２へ開度を減少させる制御信号を送信すると同時に前記ガバナアクチュエータ１２５へエンジン回転数を整定させる制御信号を送信するものである。

このように構成することにより、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度を減少させることで、排気浄化装置２０に流入する排気ガスの温度を上昇させ、強制再生に適切な排気ガスの温度を保つことができる。さらに、ガバナアクチュエータ１２５へエンジン回転数を整定させる制御信号を送信することで、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度の減少に伴うエンジン回転数の急激な変動（減少）を抑制することができる。

以上の如く、本実施形態のエンジン発電機１００では、前記エンジン１０は、当該エンジン１０の出力回転を変更可能とするガバナアクチュエータ１２５と、前記エンジン１０へ供給される吸入空気の流量を制御可能とする吸気スロットル１３１と、前記エンジン１０から排出される排気ガスの流量を制御可能とする排気スロットル１４２と、を備え、前記制御装置４０（４２）は、前記排気浄化装置２０の強制再生制御を終了するときには、前記吸気スロットル１３１及び前記排気スロットル１４２へ開度を増加させる制御信号を送信すると同時に前記ガバナアクチュエータ１２５へエンジン回転数を整定させる制御信号を送信するものである。

このように構成することにより、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度を増加させることで、排気浄化装置２０の強制再生を終了し、排気浄化装置２０の再生に適切な排気ガスの温度を保つことができる。さらに、ガバナアクチュエータ１２５へエンジン回転数を整定させる制御信号を送信することで、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度の増加に伴うエンジン回転数の急激な変動（増加）を抑制することができる。しかも、排気浄化装置２０の強制再生が不用な場合を判断して強制再生を終了するため、エンジン１０の低燃費に繋がる。

本実施形態のエンジン発電機１００では、前記ガバナアクチュエータ１２５へエンジン回転数を整定させる制御は、負荷の増加に対してエンジン１０の出力回転が低下するドループ制御を行い、所定時間ｔ経過後は、エンジン１０の回転を一定とするアイソクロナス制御を行うものである。

このように構成することにより、エンジン回転数の急激な変動（減少）を効率的に抑制しながら、排気浄化装置の再生に適切な排気ガスの温度を保つことができる。

本実施形態のエンジン発電機１００では、前記制御装置４０（４２）は、前記吸気スロットル１３１及び前記排気スロットル１４２の開度変化量とエンジン回転数を整定させる整定制御量との関係を定めた整定制御マップを有し、前記排気浄化装置２０の強制再生制御を開始するときには、前記吸気スロットル１３１及び前記排気スロットル１４２の開度減少量に対応する整定制御量を前記整定制御マップから呼び出して前記ガバナアクチュエータ１２５へエンジン回転数を整定させる制御信号として送信するものである。

このように構成することにより、エンジン回転数の急激な変動を抑制しながら、排気浄化装置２０の再生に適切な排気ガスの温度を保つことが可能である。しかも、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度減少量に対応してエンジン回転数の整定をおこなうことができ、高精度なエンジン回転数の制御が可能となりエンジン１０の低燃費にも繋がる。

本実施形態のエンジン発電機１００では、前記制御装置４０（４２）は、前記吸気スロットル１３１及び前記排気スロットル１４２の開度変化量とエンジン回転数を整定させる整定制御量との関係を定めた整定制御マップを有し、前記排気浄化装置２０の強制再生制御を終了するときには、前記吸気スロットル１３１及び前記排気スロットル１４２の開度増加量に対応する整定制御量を前記整定制御マップから呼び出して前記ガバナアクチュエータ１２５へエンジン回転数を整定させる制御信号として送信するものである。

このように構成することにより、エンジン回転数の急激な変動を抑制しながら、排気浄化装置２０の再生に適切な排気ガスの温度を保つことが可能である。しかも、吸気スロットル１３１及び排気スロットル１４２の開度増加量に対応してエンジン回転数の整定をおこなうことができ、高精度なエンジン回転数の制御が可能となりエンジン１０の低燃費にも繋がる。

１エンジン発電機
１０ディーゼルエンジン（エンジン）
２０排気浄化装置
２３排気温度センサ
３０発電装置
４０制御装置
４１制御装置
４２制御装置
１００エンジン発電機
１２５ガバナアクチュエータ
１３１吸気スロットル
１４２排気スロットル
１４３昇温装置
Ｌｆエンジン負荷率
Ｌｆｔ負荷境界値
Ｔ排気ガスの温度
Ｔｒ再生可能限界温度

Claims

ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンにより駆動されて発電を行う発電装置と、
前記ディーゼルエンジン及び前記発電装置を制御する制御装置と、を備えるエンジン発電機であって、
前記ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するとともに酸化させる排気浄化装置を有し、
前記制御装置は、前記発電装置の発電出力から前記ディーゼルエンジンのエンジン負荷率を算出して、算出したエンジン負荷率が所定の値未満のときには前記排気浄化装置の強制再生制御を行い、算出したエンジン負荷率が所定の値以上のときには前記排気浄化装置の強制再生制御を行わないことを特徴とするエンジン発電機。
前記排気浄化装置は、当該排気浄化装置に流入する排気ガスの温度を検出する排気温度センサを備え、
前記制御装置は、前記発電装置の発電出力から算出された前記ディーゼルエンジンのエンジン負荷率が所定の値未満のとき、且つ、前記排気温度センサにより検出された排気ガスの温度が所定の値未満のときには前記排気浄化装置の強制再生制御を行い、前記エンジン負荷率が所定以上のときには前記排気浄化装置の強制再生制御を行わない請求項１に記載のエンジン発電機。
前記排気浄化装置は、当該排気浄化装置に流入する排気ガスの温度を上昇させる昇温装置を備え、
前記制御装置は、
前記エンジン負荷率が所定の値未満のとき、且つ、前記排気温度センサにより検出された排気ガスの温度が所定の値未満のときには前記昇温装置を作動させ、
前記エンジン負荷率が所定の値以上のときには前記昇温装置の作動を停止させる、ことで前記排気浄化装置の強制再生制御を行う請求項２に記載のエンジン発電機。
前記ディーゼルエンジンは、
当該ディーゼルエンジンの出力回転を変更可能とするガバナアクチュエータと、
前記ディーゼルエンジンへ供給される吸入空気の流量を制御可能とする吸気スロットルと、
前記ディーゼルエンジンから排出される排気ガスの流量を制御可能とする排気スロットルと、を備え、
前記制御装置は、
前記排気浄化装置の強制再生制御を開始するときには、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルへ開度を減少させる制御信号を送信すると同時に前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号を送信する請求項１または請求項２に記載のエンジン発電機。
前記ディーゼルエンジンは、
当該ディーゼルエンジンの出力回転を変更可能とするガバナアクチュエータと、
前記ディーゼルエンジンへ供給される吸入空気の流量を制御可能とする吸気スロットルと、
前記ディーゼルエンジンから排出される排気ガスの流量を制御可能とする排気スロットルと、を備え、
前記制御装置は、
前記排気浄化装置の強制再生制御を終了するときには、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルへ開度を増加させる制御信号を送信すると同時に前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号を送信する、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンジン発電機。
前記前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御は、
負荷の増加に対してエンジンの出力回転が低下するドループ制御を行い、
所定時間経過後は、エンジンの回転を一定とするアイソクロナス制御を行うことを特徴とする請求項４に記載のエンジン発電機。
前記制御装置は、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルの開度変化量とエンジン回転数を整定させる整定制御量との関係を定めた整定制御マップを有し、
前記排気浄化装置の強制再生制御を開始するときには、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルの開度減少量に対応する整定制御量を前記整定制御マップから呼び出して前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号として送信する、ことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のエンジン発電機。
前記制御装置は、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルの開度変化量とエンジン回転数を整定させる整定制御量との関係を定めた整定制御マップを有し、
前記排気浄化装置の強制再生制御を終了するときには、前記吸気スロットル及び前記排気スロットルの開度増加量に対応する整定制御量を前記整定制御マップから呼び出して前記ガバナアクチュエータへエンジン回転数を整定させる制御信号として送信する、ことを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか一項に記載のエンジン発電機。