JP2016104974A - エンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法及び再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】酸化触媒（ＤＯＣ）とディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えた連続再生型の排気ガス後処理装置のＤＯＣに堆積した粒子状物質（ＰＭ）を確実に除去してＤＯＣの活性性能を維持する。【解決手段】ディーゼルエンジン２０により駆動される発電機本体３を備えたエンジン駆動発電機１に搭載した連続再生型の排気ガス後処理装置７の強制再生方法に関し，エンジン２０の吸気絞りを行って排気温度を上昇させた強制再生の実行時において，エンジン２０が所定の低負荷運転状態にあるとき，前記発電機本体３が発電した電力によって作動する電気ヒータ４４をＯＮして，エンジン２０に対する負荷を増大させて，排気ガス後処理装置７のＤＯＣ入口温度を，ＤＯＣに堆積したＰＭの燃焼温度以上に上昇させる。【選択図】図２

Description

本発明はエンジン駆動発電機に搭載したディーゼルエンジンの排気路中に設けられ，排気ガス中から粒子状物質（particulate matter：以下「ＰＭ」という。）を除去する排気ガス後処理装置の再生方法および再生装置に関する。

発電機本体と，これを駆動するエンジンを共に備えたエンジン駆動発電機は，商用電源を確保できない屋外の作業現場，例えば土木・建築現場や，屋外イベント会場等で電源を確保する際に使用されていると共に，停電時や災害時における非常用の電源としても使用されている。

このようなエンジン駆動発電機では，発電機本体を駆動するエンジンとして一般にディーゼルエンジンが使用されているが，ディーゼルエンジンでは，その構造上，燃焼時にガソリンエンジンと比べて多くのＰＭが排気ガスと共に排出される。

このＰＭは大気汚染や健康被害の原因となることから，排出ガス規制によりディーゼルエンジンから排出されるＰＭの規制値（単位出力当りの質量［ｇ/ｋＷｈ］）が定められている。

この排出規制に対応するために，ディーゼルエンジンの排気路中には，ディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter: 以下「ＤＰＦ」という。）と呼ばれるフィルタを備えた排気ガス後処理装置を設け，ＰＭの排出量の低減が図られている。

この排気ガス後処理装置は，内蔵するＤＰＦによって排気ガス中のＰＭを捕集することでＰＭの排出量を減少させるものであることから，使用を継続することでＤＰＦに対するＰＭの堆積が進行して目詰まりを起こす。

そして，この目詰まりによって排気抵抗が高まると，エンジンの出力低下や燃費の悪化を招くことから，濾材に堆積したＰＭを除去してＤＰＦを再生する処理が必要となる。

このようなＤＰＦの再生方式の１つとして，排気ガス後処理装置内の入口側に酸化触媒（Diesel Oxidation Catalyst：以下「ＤＯＣ」という）を設け，その下流側にＤＰＦを収容することで，ＤＯＣの触媒作用によって連続的にＤＰＦを再生する「連続再生型」と呼ばれる排気ガス後処理装置が提案されている。

この連続再生型の排気ガス後処理装置は，エンジンの作動中，排気ガスの熱によりＤＯＣの温度が活性温度以上に上昇すると，ＤＯＣの作用によってＮＯ_２を生成し，ＮＯ_２を酸化剤としてＰＭを燃焼させることにより，酸素によるＰＭの自己燃焼温度よりも低い温度でＤＰＦを再生することができ，エンジンの作動中，排気ガスの熱によりＰＭを連続的に燃焼させて除去しようというものである。

しかし，このような連続再生型の排気ガス後処理装置であっても，エンジンが低負荷の運転状態で長時間運転される等して，排気ガス温度がＤＯＣの活性化温度を下回った状態で長時間運転されると，ＮＯ_２が生成されず，ＰＭを燃焼できないことから，ＤＰＦに対するＰＭの堆積が進行する。

そして，ＤＰＦに対し一定量を超えたＰＭが堆積して排気抵抗が高まった後に，エンジンが高負荷運転に移行すると，高い排気抵抗の影響により通常の高負荷運転時と比べて排気ガス温度が高温となり，ＤＰＦに堆積した多量のＰＭが自己燃焼を開始して高温を発し，この熱によってＤＰＦにクラックや溶損が発生する。

そのため，連続再生型の排気ガス後処理装置においても，ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が所定量以上となったとき，燃料の後噴射や噴射時期の遅延により排気ガス温度を上昇させ排気ガス後処理装置内のＤＯＣの温度を活性温度以上に上昇させることで，ＤＰＦに堆積したＰＭを，ＮＯ_２を酸化剤として強制的に燃焼させる，強制再生方式を併用することも行われている（特許文献１）。

なお，前述した特許文献１に記載の強制再生方式は，自動車の走行中等，エンジンにかかる負荷が変動する状態で行う強制再生（以下，「負荷変動型強制再生」という。）であるところ，このような負荷変動型強制再生を行う場合，エンジンが低負荷運転で排気ガス温度が低い状態で強制再生を開始するとＤＰＦの再生が完了するまでには長時間かかり，また，エンジンの負荷変動に伴い後噴射による燃料噴射量が増減し，或いは一時的な高負荷運転時には後噴射が停止する動作を繰り返すことにより酸化触媒の温度が不安定となって活性温度以上の状態を保持できず，ＮＯ_２を安定／継続して生成できずＰＭを完全に燃焼させることができない場合があること，更には，強制再生の実行中にもかかわらずオペレータがエンジンを停止すると，ＤＰＦの再生も中断されることから，ＤＰＦに堆積したＰＭを除去しきれずに依然としてＰＭの堆積が進行する場合があり，大量に堆積したＰＭが急激に自己燃焼することでＤＰＦ本体や濾材が破損するおそれがある点に鑑み，本出願の出願人は，エンジン駆動圧縮機に設けた排気ガス後処理装置の再生方法として，ＤＰＦに所定量以上のＰＭが堆積したことを表示する警告灯の点灯等に基づき，オペレータにより強制再生の開始を指令するスイッチ操作等が行われることで，エンジンにかかる負荷を一定に維持した状態，従って，ＤＰＦ内の温度を安定させた状態で行う強制再生（以下，このような強制再生を「定負荷型強制再生」という。）を行う，排気ガス後処理装置の再生方法について出願をしている（特許文献２）。

特開２００１−２８０１１８号公報 国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１４／０７３１７８号明細書

前述した排気ガス後処理技術は，自動車のディーゼルエンジンの排気ガス処理を中心として発展してきたものであるが，エンジン駆動発電機等のディーゼルエンジンを搭載する産業機械においてもＰＭの排出は同様に抑制されるべきものであり，環境に対する負荷の少ない製品の提供が求められる今日において，エンジン駆動発電機でも排気ガス後処理装置の搭載が求められている。

しかし，エンジン駆動発電機に対し，前述の連続再生型排気ガス後処理装置をそのまま搭載したところ，ＤＯＣの活性性能が比較的早期に低下してしまい，前述した強制再生を行っても，ＤＰＦに堆積したＰＭを十分に燃焼・除去することができなくなるという，自動車に対する搭載時には生じていなかった新たな問題の発生が確認された。

このように，ＤＯＣの活性性能が低下し，強制再生によってもＤＰＦに堆積したＰＭを完全に除去することができずに取り残しが生じると，ＤＰＦが次の目詰まりを起こす迄の期間が短くなり，燃料の後噴射等を伴う強制再生の実施頻度が増えることで，燃費が悪化すると共に，燃料噴射量の増加に伴って未燃焼燃料の発生量も増加し，このようにして発生した未燃焼燃料がエンジンオイルに混入するオイルダイリューション現象が起こり易く，エンジンオイルの早期劣化やこれに伴うエンジンの損傷が起こり得る。

このように，エンジン駆動発電機に搭載した排気ガス後処理装置では，ＤＯＣの活性化性能が早期に低下してしまう原因を調べたところ，エンジン駆動発電機に搭載した排気ガス後処理装置では，ＤＰＦに対してだけでなく，ＤＯＣに対してもＰＭの堆積が生じていることが確認された。

そこで，更に，ＤＯＣに対しＰＭが堆積する原因を検討したところ，エンジン駆動発電機のディーゼルエンジンと自動車に搭載されるディーゼルエンジンとでは使用態様が相違することにより，エンジン駆動発電機のエンジンの方が，自動車に搭載されているディーゼルエンジンに比較して，排気ガスの下限温度が低くなることが原因であるとの結論に至った。

すなわち，エンジンの燃焼室内における燃焼温度や排気ガス温度は，エンジンにかかる負荷が増大する程高くなり，逆にエンジンにかかる負荷が減少する程低くなるところ，自動車では，長時間の駐車や停車を行う場合にはエンジンについても停止するため，エンジンが長時間無負荷運転（アイドリング運転）を継続することは希である一方，低速走行等の低負荷での運転が行われている場合でも，エンジンは車重が加わった車輪を回転させていることから，ある程度負荷がかかった状態で運転され，排気ガス温度はある程度高い温度に維持されている。

これに対し，エンジン駆動発電機では，接続された電気機器を停止する等して電力の消費が行われていない状態にあっても，電気機器の次回の起動に備えエンジンを停止せずに待機運転が行われており，また，比較的消費電力が少ない電気機器が１つでも接続されて使用されていればエンジンを停止せずに運転を継続する場合があることから，電力を消費していない状態での運転，又は，消費電力が僅かな状態での運転が比較的長時間，継続して行われ得る。

そして，発電機本体の回転に必要なトルクは，発電機本体の出力電力の増加と共に増大し，出力電力がゼロのときにはエンジンには殆ど負荷がかかっていないため，エンジン駆動発電機に搭載されているエンジンは，自動車のエンジンに比較してより低負荷での運転，従って，エンジンの排気ガス温度がより低い状態での運転が常態で行われ得る。

ここで，使用するＤＯＣの性能等による差はあるものの，ＤＯＣに堆積したＰＭを燃焼させるためには，ＤＯＣの入口付近の温度を一般に約３５０℃以上，好ましくは４００℃以上に上昇させることが必要となる。

これに対し，ＤＯＣの活性性能の低下が確認されたエンジン駆動発電機のＤＯＣ入口温度を測定したところ，燃料の後噴射を行っていない通常運転時の排気温度はもちろん，燃料の後噴射を行って排気温度を上昇させた強制再生時においても，発電機の発電電力が低い運転状態，従って，エンジンが低負荷の状態で運転されている場合には，ＤＯＣの入口温度がＰＭの燃焼に必要な温度に達していないことが確認された。

そのため，エンジン駆動発電機に搭載した排気ガス後処理装置では，燃料の後噴射を行って排気ガス温度を上昇させても，ＤＰＦの再生を行う以前にＤＯＣに堆積したＰＭを除去することができておらず，しかも，このような燃料の後噴射を行って排気ガス中の未燃燃料を増大させると，ＤＯＣに堆積したＰＭにこの未燃燃料が付着して更なるＰＭの堆積が助長されるという悪循環を引き起こすことが確認された。

その結果，ＤＯＣの活性性能が低下して，ＤＰＦに堆積したＰＭについても除去することができないという更なる悪循環が引き起こされる。

このような問題に対し，本発明の発明者らは，前述した悪循環を断つために，燃料の後噴射を行わずに排気ガス温度を上昇させることで先にＤＯＣに堆積したＰＭを燃焼・除去してＤＯＣを再生した後に，燃料の後噴射を行ってＤＰＦの再生を行うという，二段階の処理を伴った新規な再生方法を試みた。

そして，ＤＯＣの再生時，燃料の後噴射を伴わずに排気ガス温度を上昇させるために，エンジンの吸気を絞ることを試みた。

しかし，表１及び図５に示すように，エンジンが低負荷の運転状態にある場合，吸気絞りのみによってはＤＯＣの入口温度を，ＤＯＣに堆積したＰＭの燃焼温度以上（３５０℃以上，好ましくは４００℃以上）に上昇させることができない場合があり，ＤＯＣの再生という新たな課題の達成には，更なる工夫が必要であることが判明した。

本発明は，ＤＯＣを搭載した連続再生型の排気ガス後処理装置を，自動車ではなくエンジン駆動発電機に搭載したことで新たに生じた前述の問題を解消するために成されたものであり，比較的簡単な方法，装置構成により，前述した強制再生時に排気ガス後処理装置に設けたＤＯＣに堆積したＰＭを確実に除去できるようにすることで，ＤＯＣの活性性能が低下することを防止し，これにより強制再生時にＤＰＦに堆積したＰＭを確実に除去してＤＰＦの再生を行うことができるようにすることで，ＤＰＦの再生不良に伴う強制再生の頻度過多や，これに伴う燃費の悪化，オイルダイリューションの発生等を防止し得る，エンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法，及び前記方法を実施するための再生装置を提供することを目的とする。

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本願発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

上記目的を達成するために，本発明のエンジン駆動発電機１における排気ガス後処理装置の再生方法は，
ディーゼルエンジンであるエンジン２０と，前記エンジン２０により駆動される発電機本体３と，前記発電機本体３に主供給回路７０を介して接続された出力端子台７１を備え，前記出力端子台７１に接続された電気機器５に対し，前記発電機本体３で発生した電力を供給可能に構成したエンジン駆動発電機１において，
前記エンジン２０の排気路中に設けられ，酸化触媒（ＤＯＣ）とディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えた連続再生型の排気ガス後処理装置７と，
前記ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が所定の堆積量となったとき，前記エンジン２０に対する吸気絞りを行って該エンジン２０の排気ガス温度を上昇させて前記排気ガス後処理装置の強制再生を実行する強制再生手段と，
前記発電機本体３が発電した電力によって作動する，例えば，前記エンジン２０の冷却水を加熱するための電気ヒータ４４を設け，
前記吸気絞りを伴った前記エンジン２０の運転時において前記ＤＯＣの入口温度が前記ＤＯＣに堆積したＰＭの燃焼温度以上となる前記発電機本体３の発電電力を最低発電電力として予め求めておき，前記電気ヒータ４４の消費電力を前記最低発電電力以上に設定し，
前記強制再生手段による前記強制再生の実行中，前記エンジン２０の運転状態を監視して，前記エンジンが所定の低負荷量運転状態にあるときに前記電気ヒータ４４をＯＮにし，前記エンジン２０に所定の必要負荷量以上の負荷がかかったときに前記電気ヒータ４４をＯＦＦとすることを特徴とする（請求項１）。

前記強制再生において，前記強制再生の開始から所定時間が経過した後，前記強制再生の終了まで，前記エンジン２０に対する燃料の追加噴射を行うものとしても良い（請求項２）

なお，本発明において「追加噴射」とは，主噴射の後に行われる追加の燃料噴射であって排気ガス温度を上昇させる効果のある燃料噴射全般を含み，主噴射との間に燃料を噴射していない時間が明確に存在する後噴射，ポスト噴射，アフター噴射(JIS D 0116-5:2008)のみならず，主噴射と連続して行う燃料噴射をも含む。

上記強制再生は，
前記主供給回路７０を開閉する遮断器７２を設け，
前記遮断器７２を閉じた状態（出力端子台７１に電力を出力可能とした状態）で行うようにしても良く（請求項３），又は，前記遮断器７２を開いた状態（出力端子台７１に対する出力を断った状態）で行うものとしても良い（請求項４）。

更に，前記主供給回路７０を開閉する遮断器７２を設け，
前記ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が所定の第１堆積量となったとき，前記遮断器７２を閉じた状態（出力端子台７１に電力を出力可能とした状態）で前記強制再生を行うと共に，
前記ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が，前記第１堆積量よりも多い所定の第２堆積量となったとき，前記遮断器７２を開いた状態（出力端子台７１に対する電力供給を断った状態）で前記強制再生を行うようにしても良い（請求項５）。

前述したエンジン２０の運転状態の監視は，エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ：Engine Control Unit）が出力する負荷率信号又は燃料噴射量信号，前記エンジンの排気温度，前記排気ガス後処理装置内の温度，又は，主供給回路７０を流れる電流値のいずれか１つ，又は２つ以上の組み合わせに基づいて行うものとすることができる（請求項６）。

前記電気ヒータ４４のＯＮ操作は，前記エンジン２０が前記低負荷運転状態を所定時間継続したときに行うことが好ましく（請求項７），前記電気ヒータ４４のＯＦＦ操作は，前記エンジン２０にかかる負荷が前記必要負荷量以上となったとき，直ちに行うことが好ましい（請求項８）。

また，本発明の排気ガス後処理装置の再生装置は，
ディーゼルエンジンであるエンジン２０と，前記エンジン２０により駆動される発電機本体３と，前記発電機本体３に主供給回路７０を介して接続された出力端子台７１を備え，前記出力端子台７１に接続された電気機器５に対し，前記発電機本体３で発生した電力を供給可能に構成したエンジン駆動発電機１において，
前記エンジン２０の排気路中に設けられ，酸化触媒（ＤＯＣ）とディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えた連続再生型の排気ガス後処理装置７と，
前記ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が所定の堆積量となったとき，前記エンジン２０に対する吸気絞りを行って該エンジンの排気ガス温度を上昇させて前記排気ガス後処理装置７の強制再生を実行する強制再生手段と，
前記発電機本体３が発電した電力によって作動する，例えば前記エンジン２０の冷却水を加熱するための電気ヒータ４４を設けると共に，
前記吸気絞りを伴った前記エンジン２０の運転時において前記ＤＯＣの入口温度が前記ＤＯＣに堆積したＰＭの燃焼温度以上となる前記発電機本体３の発電電力を最低発電電力として予め求めておき，前記電気ヒータ４４の消費電力を前記最低発電電力以上に設定し，
前記強制再生手段に，前記強制再生手段による前記強制再生の実行中，前記エンジン２０の運転状態を監視し，前記エンジンが所定の低負荷運転状態にあるときに前記電気ヒータ４４をＯＮにし，前記エンジン２０に所定の必要負荷量以上の負荷がかかったときに前記電気ヒータ４４をＯＦＦとするヒータ制御手段３０を設けたことを特徴とする（請求項９）。

前記強制再生手段が，前記強制再生の開始から所定時間（一例として１０分）が経過した後，前記強制再生の終了まで，前記エンジン２０に対する燃料の追加噴射を行うものとしても良い（請求項１０）。

更に，前記主供給回路７０を開閉する遮断器７２を設け，
前記強制再生手段が，前記遮断器７２を閉じた状態（出力端子台７１に対する電力供給を可能にした状態）で前記強制再生を行うように構成することができ（請求項１１），又は，前記強制再生手段が，前記遮断器７２を開いた状態（出力端子台７１に対する電力供給を断った状態）で前記強制再生を行うように構成することもできる（請求項１２）。

この場合，前記強制再生手段に，
前記ＤＰＦに対するＰＭの堆積量を判定する堆積状態判定手段８２と，
前記堆積状態判定手段８２が，前記ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が所定の第１堆積量になったと判定したとき，前記遮断器７２を閉じた状態（出力端子台に対し電力供給を可能とした状態）で前記強制再生を行う，負荷変動型強制再生実行手段８３と，
前記堆積状態判定手段８２が，前記ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が，前記第１堆積量よりも多い所定の第２堆積量になったと判定したとき，前記遮断器７２を開いた状態（出力端子台に対する電力供給を断った状態）で前記強制再生を行う定負荷型強制再生実行手段８４とを設けることができる（請求項１３）。

前記ヒータ制御手段３０は，
前記発電機本体３と前記電気ヒータ４４間を接続するヒータ用電源回路７４を開閉する開閉手段３２と，
前記開閉手段３２の動作を制御する制御信号を出力する制御信号出力手段によって構成することができ（請求項１４），
この制御信号出力手段としては，前記エンジン２０のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ：Engine Control Unit），前記エンジンの排気温度又は前記排気ガス後処理装置内の温度を検知する温度検知手段，及び，前記主供給回路７０に取り付けた変流器３１のいずれか１つ，又は２つ以上を組み合わせて使用することができ，前記制御信号として，前記ＥＣＵ８０の負荷率信号又は燃料噴射量信号，前記温度検知手段の温度検知信号，及び前記変流器３１の二次電流のいずれか１つ，又は２つ以上を組み合わせて使用することができる（請求項１５）。

この場合，前記開閉手段３２に，１又は複数の前記制御信号に基づいて前記エンジン２０の負荷状態を判断して開閉動作を制御するコントローラ３２ａを設けるものとしても良い（請求項１６）。

前記ヒータ制御手段３０は，前記エンジン２０が前記低負荷運転状態を所定時間連続したときに前記電気ヒータ４４をＯＮにするように構成しても良く（請求項１７），前記エンジン２０にかかる負荷が前記必要負荷量以上となったときには，直ちに前記電気ヒータ４４をＯＦＦにするように構成しても良い（請求項１８）。

以上で説明した本発明の構成により，本発明の再生装置によってエンジン駆動発電機１に搭載した排気ガス後処理装置７を再生したことで，以下の顕著な効果を得ることができた。

吸気絞りを伴ったエンジンの運転時においてＤＯＣの入口温度がＤＯＣに堆積したＰＭの燃焼温度以上となる発電機本体３の発電電力を最低発電電力として予め求めておき，この最低発電電力以上の消費電力を有する電気ヒータ４４を設け，強制再生手段によるエンジン２０の吸気絞りを伴った排気ガス後処理装置７の強制再生の実行時に，エンジン２０が所定の低負荷運転状態にあるきに前記電気ヒータ４４をＯＮにすることで，電気ヒータ４４の消費電力分，発電機本体３の発電量が増加してエンジン２０にかかる負荷が増大することで，排気ガス後処理装置７に設けたＤＯＣの入口温度を，燃料の追加噴射を行うことなく，ＤＯＣに堆積したＰＭを燃焼させるために必要な温度以上に確実に上昇させることができた。

特に，前記電気ヒータ４４が，エンジン２０の冷却水を加熱するためのヒータである場合，冷却水の加熱によってエンジン２０が暖まることによってもエンジン２０の排気ガス温度を上昇させることができた。

このようにして，ＰＭの更なる堆積を助長するおそれがある燃料の追加噴射を断った状態で，ＤＯＣの入口温度を，ＤＯＣに堆積したＰＭを燃焼させるために必要な温度以上に上昇させることで，ＤＯＣの活性性能を原状あるいは原状近くまで回復させることができ，その結果，強制再生時にＤＰＦの再生不良が発生することを防止でき，ＤＰＦが早期に目詰まりを生じて強制再生の頻度過多や，これに伴う燃費の悪化，オイルダイリューション等の発生を好適に防止することができた。

なお，前述した強制再生は，エンジン２０の吸気絞りと，電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦ制御のみで行うものとしても良いが，好ましくは前述したように，前記強制再生の開始から所定時間が経過した後，前記強制再生の終了まで，エンジン２０の吸気絞りや電気ヒータのＯＮ，ＯＦＦ制御と共に，前記エンジン２０に対する燃料の追加噴射を行うものとしても良い。この構成では，ＤＯＣに対するＰＭの堆積を助長するおそれのある燃料の追加噴射を行わずに，エンジン２０の吸気制御と電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦによる排気ガス温度制御によって，先ず，ＤＯＣに堆積したＰＭを除去してＤＯＣの活性性能を回復させておき，その後，ＤＰＦに堆積したＰＭの除去に効果的な燃料の追加噴射を行うことで，ＤＯＣの再生と，これに続くＤＰＦの再生をより効率良く行うことができた。

主供給回路７０に遮断器７２を設け，この遮断器７２を閉じた状態を維持して出力端子台７１に対する電力を供給可能とした状態で前述した強制再生を行うことで，電気機器５に対する電力の供給を継続したまま強制再生を行う，従来技術として説明した負荷変動型の強制再生を行うことができた。

また，前記遮断器７２を開いた状態，従って，出力端子台７１に対する電力供給を断った状態で強制再生を行うことで，電気ヒータ４４の消費電力に対応する負荷のみがかかった，定負荷状態で強制再生を行うことで，排気温度が安定した状態で強制再生を行う，本願出願人の先行出願技術として説明した定負荷型の強制再生を容易に実行することができた。

なお，前述した遮断器７２を閉じた状態で行う強制再生と，遮断器７２を開いた状態で行う強制再生を，ＤＰＦに対するＰＭの堆積量（第１堆積量，第２堆積量）に応じて段階的に行う構成では，排気ガス後処理装置７の再生をより確実に行うことができた。

前述の電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦを制御するヒータ制御手段３０は，前記発電機本体３と前記電気ヒータ４４間を接続するヒータ用電源回路７４を開閉する開閉手段３２と，前記開閉手段３２の動作を制御する制御信号を出力する制御信号出力手段という，比較的簡単な構造によって実現可能であり，前述の制御信号出力手段として，ＥＣＵ８０，エンジンの排気温度又は排気ガス後処理装置内の温度を検知する温度検知手段等，既存のエンジン駆動発電機１に設けられている構成を利用することで，装置構成の簡略化と部品点数の減少に伴う低コスト化を実現することができた。

前述のヒータ制御手段３０が，エンジンが低負荷運転状態を所定時間継続したときに前記電気ヒータをＯＮにする構成にあっては，瞬間的な消費電力の増減によって電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦが無駄に行われることを防止でき，これにより構成機器の寿命を延ばすことかできた。

一方，電気ヒータ４４をＯＦＦとするタイミングを遅延させた場合，エンジン駆動発電機１の定格出力に対応する電気機器５を出力端子台７１に接続すると，電気ヒータ４４の消費電力分，電力消費量が過剰となってしまうこととなるが，前述したようにエンジン２０にかかる負荷が所定の必要負荷量以上となったときに直ちに電気ヒータ４４をＯＦＦにする構成としたことで，このような問題が生じることもない。

エンジン駆動発電機の全体構成を示す概略図。 本発明のエンジン駆動発電機の冷却水系統図。 本発明のエンジン駆動発電機の電気回路図。 強制再生手段の機能ブロック図。 発電機本体の発電電力の変化に対するＤＯＣ入口温度の変化の状態を示した相関図。 本発明の別のエンジン駆動発電機の電気回路図。 発電機本体の結線変化と電気ヒータの結線変化の対応関係を説明した説明図であり，（Ａ）は三相結線時，（Ｂ）は単相結線時における電気ヒータの結線。

以下に，添付図面を参照しながら，本発明の排気ガス後処理装置の再生装置を備えたエンジン駆動発電機について説明する。

〔エンジン駆動発電機の基本構成〕
図１は排気ガス後処理装置を備えたエンジン駆動発電機１の概略図であり，図示の例において，エンジン駆動発電機１は，フレーム１１とボンネット１２によって構成されたパッケージ１０内に必要な機器を収容したパッケージ型のエンジン駆動発電機１として構成している。

パッケージ１０を構成する前述のフレーム１１は，エンジン駆動発電機１の構成機器を搭載するための基台であり，このフレーム１１上に，エンジン（水冷式のディーゼルエンジン）２０，前記エンジン２０によって駆動される発電機本体３の他，冷却ファン２１，ラジエータ２２，マフラー２３，エンジン２０の冷却水を加熱する電気ヒータ４４，その他のエンジン駆動発電機１の構成機器を搭載すると共に，これらの機器を搭載したフレーム１１上を箱型のボンネット１２によって覆うことでパッケージ化している。

前述のパッケージ１０内の空間は，仕切壁１３によって作業機室１０ａと排風室１０ｂの２室に区画されており，このうちの作業機室１０ａ内にはエンジン２０や発電機本体３を収容すると共に，排風室１０ｂ内にはエンジンの排気系統を構成する機器のうち，マフラー２３と，エンジン２０の冷却水を加熱する電気ヒータ４４を収容している。

図示の実施形態において，エンジン２０の排気系統は，エンジン２０の排気口に接続された排気ガス後処理装置７，前記排気ガス後処理装置７に接続された排気管２７，前記排気管２７に接続されたマフラー２３によって構成されており，このうちの排気ガス後処理装置７と排気管２７を前述した作業器室１０ａ内に配置すると共に，マフラー２３を排風室１０ｂ内に収容する構成としている。

排気系統を構成する機器の配置は，図示の構成に限定されず，例えば排気ガス後処理装置７をマフラーと共に排風室１０ｂ内に収容する構成を採用しても良いが，排気ガス後処理装置７をエンジン２０の排気口より離した位置に設ける場合，排気ガス後処理装置７に導入される排気ガス温度が低下してＤＯＣの入口温度が低下してＤＯＣに堆積したＰＭを燃焼させるためにはエンジン２０に対しより大きな負荷をかけることが必要となり燃費の悪化等を招くことから，排気ガス後処理装置７は，図示のようにエンジン２０の排気口近くに配置した構成とすることが好ましい。

前述の仕切壁１３には，作業機室１０ａと排風室１０ｂとを連通する連通口１４が開口しており，この連通口１４に対向してエンジン２０を冷却した冷却水を熱交換するラジエータ２２を配置し，このラジエータ２２に向かう冷却風を発生させる冷却ファン２１を作業機室１０ａ内に配置している。

従って，冷却ファン２１が回転して冷却風が発生すると，作業機室１０ａ内の空気がラジエータ２２を通過して，ラジエータ２２内の冷却水と熱交換された後，排風室１０ｂに導入され，排風室１０ｂの上部に設けられた放気口１５を介してパッケージ１０外に放出される。

〔冷却水の循環流路及び電気ヒータ〕
水冷式のディーゼルエンジンである前述のエンジン２０には，シリンダーブロック等に冷却水の流路となるウォータジャケット２５が形成されていると共に，このウォータジャケット２５内を通過した冷却水を熱交換によって冷却するためのラジエータ２２が設けられており，従って，前記ウォータジャケット２５とラジエータ２２間が配管等によって連通されて，冷却水の循環流路が形成されている。

この冷却水の循環流路の構成例を，図２に示す。図２に示すように，この冷却水の循環通路は，前述のウォータジャケット２５を流路の一部とし，このウォータジャケット２５に対する冷却水の循環を行うためのエンジン側流路４０と，前述のラジエータ２２を流路の一部とし，前記エンジン側流路４０より導入された冷却水を，ラジエータ２２を通過させた後に，再度，エンジン側流路４０に戻すラジエータ側流路５０によって構成されている。

前述のエンジン側流路４０は，図示の例ではウォータジャケット２５と，前記ウォータジャケット２５の入口２５ａに一端４１ａが連通された入口流路４１，前記ウォータジャケット２５の出口２５ｂに一端４２ａが連通された出口流路４２，及び，前記出口流路４２の他端４２ｂとサーモスタット２６を介して一端４３ａを連通すると共に，前記入口流路４１の他端４１ｂに他端４３ｂを連通するバイパス流路４３を備えており，前述の入口流路４１に，流路内で冷却水の流れを生じさせる冷却水ポンプ４７を設けている。

このように構成されたエンジン側流路４０には，更に，エンジン側流路４０内を流れる冷却水を加熱する電気ヒータ４４を設けており，図示の例では，前述の出口流路４２に連通された分岐流路４６と，バイパス流路４３に連通されたる分岐流路４５を設け，この分岐流路４５，４６間に電気ヒータ４４を設けている。

この電気ヒータ４４はヒータ本体４４１とこのヒータ本体４４１を包囲して内部に冷却水を導入するケース４４２を備え，このケース４４２を介して分岐流路４５と分岐流路４６を接続することで，出口流路４２より分岐流路４６を介してケース４４２内に導入された冷却水をヒータ本体４４１によって加熱した後，分岐流路４５を介してバイパス流路４３に導入することができるように構成されている。

なお，図２の例では電気ヒータ４４を，出口流路４２に連通した分岐流路４６と，バイパス流路４３に連通した分岐流路４５間に設ける構成を示したが，電気ヒータ４４は，前記構成に限定されず，入口流路４１，出口流路４２，あるいはバイパス流路４３に設けるものとしても良く，また，分岐流路４５，４６を設けることなく，これらの流路４１，４２，４３中に直接設けるものとしても良く，エンジン側流路４０内の冷却水を加熱することができるものであれば，いずれの位置に設けても良い。もっとも，好ましくは，ウォータジャケット２５に導入する前の冷却水を加熱することができるよう，バイパス流路４３又は入口流路４１に設ける。

上記電気ヒータ４４としては，後述する「最低発電電力」以上の消費電力を有するものを選定することが必要である。

この「最低発電電力」とは，本発明の再生装置を搭載するエンジン駆動発電機１を運転して実測する等して予め求めておくもので，後述する強制再生手段による吸気制御が行われたエンジン２０の運転状態において，発電機本体３によって発電される電力量を変化（消費電力を変化）させてＤＯＣの入口温度の変化を測定する等して，発電された電力量の変化とＤＯＣ入口温度の変化の対応関係を求め，この対応関係より，ＤＯＣの入口温度が，ＤＯＣに堆積したＰＭの燃焼に必要な温度となる，発電機本体３の発電電力を，前述した「最低発電電力」として予め取得しておく。

一例として，表１に示した測定結果に基づいて電気ヒータ４４の消費電力を設定する場合を例にとり説明する。なお，使用するＤＯＣの性能等によっても相違するが，ＤＯＣに堆積したＰＭの燃焼に必要なＤＯＣの入口温度は一例として約３５０℃以上であり，より好ましくは４００℃以上である。

図５は，表１に示した測定結果をグラフにしたものであり，図５のグラフより，吸気絞り時のエンジン２０では，発電機本体３が約９kWの発電時にＤＯＣの入口温度は約３５０℃を達成していることから，このエンジン駆動発電機１において，前述した「最低発電電力」は９kWであり，このエンジン駆動発電機１に搭載する電気ヒータ４４としては，消費電力が９kW以上のもの，例えば１０kWのものを選定する。

このように，上記測定に使用したエンジン駆動発電機では，電気ヒータ４４として消費電力が９kW以上，一例として１０kWの消費電力の電気ヒータを設けることで，この電気ヒータ４４を発電機本体３に接続した状態で，かつ吸気を絞った状態でエンジン２０の運転を行えば，燃料の追加噴射を行うことなくＤＯＣの入口温度を確実に３５０℃以上の温度（３７７℃：表１参照）に迄上昇させることができ，ＤＯＣに堆積したＰＭを燃焼させてＤＯＣの活性性能を維持することができる。

前述のラジエータ側流路５０は，図２の例ではラジエータ２２と，このラジエータ２２の導入口２２ａに一端５１ａが連通された導入流路５１と，前記ラジエータ２２の排出口２２ｂに一端５２ａが連通された排出流路５２によって構成され，このうちの導入流路５１の他端５１ｂを，サーモスタット２６を介してエンジン側流路４０の出口流路４２の他端４２ｂに連通すると共に，排出流路５２の他端５２ｂをエンジン側流路４０の入口流路４１の他端４１ｂに連通している。なお，前述したサーモスタット２６は冷却水の温度に応じてラジエータ側流路５０へ導入する冷却水量を調整するもので，エンジン２０内の冷却水温度が所定の温度（例えば８０℃）以上となるまで，ラジエータ側流路５０に対する冷却水の導入を行わずに，エンジン側流路４０内のみで冷却水を環流させる。

〔強制再生手段〕
前述した排気ガス後処理装置７は，図３に示すように，エンジン２０の排気口側に接続される入口７ａと，排気管２７に接続される出口７ｂを備えたケーシング内に，入口７ａ側に酸化触媒（ＤＯＣ）を収容すると共に，出口７ｂ側にディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を収容した，所謂「連続再生型」として構成されたもので，本発明のエンジン駆動発電機１には，この排気ガス後処理装置７のＤＰＦに対しＰＭが所定の堆積量以上堆積したとき，エンジン２０の吸気を絞って排気ガス温度を上昇させる，強制再生を実行するための強制再生手段が装備されている。

この強制再生手段としては，前述してエンジン２０の吸気絞りと，後述する電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦ制御のみで排気ガス温度を必要な温度に上昇させて，前述したＤＯＣに堆積したＰＭの燃焼のみならず，ＤＰＦに堆積したＰＭの燃焼についても併せて行うものとしても良いが，本実施形態の強制再生手段では，強制再生を開始してから所定の時間（一例として１０分）が経過する迄は，前述したエンジンの吸気絞りと電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦ制御のみで強制再生を実行してＤＯＣに堆積したＰＭを燃焼させ，その後，エンジン２０の吸気絞りと電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦ制御に加え，更にエンジン２０に対する燃料の追加噴射を行うことで，ＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼させる構成を採用している。

すなわち，強制再生の開始後，所定の時間が経過する迄は，ＤＯＣの再生に悪影響を与えるおそれのある燃料の追加噴射を断った状態でＤＯＣを再生してその活性性能を確実に回復させておき，その後，ＤＰＦに堆積したＰＭの除去に効果的な燃料の追加噴射を開始することで，排気ガス後処理装置７の再生を効率的に行うことができるものとなっている。

本実施形態にあっては，発電機本体３を駆動するエンジン２０の運転を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）８０に，エンジン２０に設けた燃料噴射装置２８を制御する燃料噴射制御手段８５を実現させているだけでなく，強制再生時に，強制再生手段を構成する各部の動作を制御する，強制再生制御部８１を実現させている（図４参照）。

ここで，前述の燃料噴射制御手段８５は，エンジン２０の燃料噴射装置２８に対して出力する燃料噴射量信号を変化させて，エンジン２０の燃焼室に対する燃料噴射量，燃料噴射タイミング，追加噴射等を制御するものである。

この燃料噴射制御手段８５が行う基本的な制御は，消費電力の変化（発電機本体３の発電電力の変化）に伴うエンジン２０に対する負荷の増減によっても，回転速度検出手段２９が検出する発電機本体３の回転速度が，周波数設定手段６５によって設定された所定の周波数（５０Hz又は６０Hz）の電力を発生させる回転速度に維持されるように，燃料噴射装置２８を制御して，エンジン２０に対する燃料噴射を変化させる制御であるが，後述する強制再生制御部８１による強制再生の実行時には，前記基本制御に加え，燃料噴射装置２８に対し，燃料の追加噴射を行わせる制御を行う。

また，前述の強制再生制御部８１は，排気ガス後処理装置７のＤＰＦに対するＰＭの堆積量を判定する堆積状態判定手段８２と，前記堆積状態判定手段８２の判定結果に従い，各部の動作を制御して強制再生を実行する強制再生実行手段（８３，８４）によって構成されており，出力端子台７１に対する電力供給を継続した状態で強制再生を実行する負荷変動型の強制再生と，出力端子台７１に対する電力供給を断った状態で強制再生を実行する定負荷型の強制再生という，２種類の異なる強制再生を実行可能とした本実施形態にあっては，前述した強制再生実行手段として，負荷変動型強制再生実行手段８３と，定負荷型強制再生実行手段８４を設けている。

このうちの堆積状態判定手段８２は，排気ガス後処理装置７のＤＰＦの入口側に設けられた圧力検出手段Ｐｓ２と，ＤＰＦの出口側に設けられた圧力検知手段Ｐｓ１が検知した圧力の差に基づいて，ＤＰＦに対するＰＭの堆積量を推定する。または，エンジン２０の燃料噴射量と負荷率およびエンジン回転速度等の運転状態をエンジン各所に設けた各種センサ等により検出し，各検出値の相関関係をＥＣＵ８０に予め入力された演算式によって，ＤＰＦに対するＰＭの堆積量を推定する。前記どちらか一方のＰＭの堆積量が予め設定された所定の堆積量に達すると，堆積量判定結果を出力する。

本実施形態にあっては，強制再生として，前述した負荷変動型の強制再生と定負荷型の強制再生という，２種類の強制再生を実行可能とすると共に，強制再生の開始条件とするＰＭの堆積量を，前記２種類の強制再生でそれぞれ異なる量として設定していることから，前述の堆積状態判定手段８２を，ＰＭの堆積量が負荷変動型の強制再生の開始条件である第１堆積量以上となったこと，定負荷型の強制再生の開始条件である第２堆積量以上となったことをそれぞれ判定可能に構成している。

また，負荷変動型の強制再生，及び，定負荷型の強制再生の終了条件として，ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が所定の再生終了量以下となったことを要件とする場合には，この再生終了量以下に低下したことについても判定することができるよう，各判定の基準となる堆積量と，ＤＰＦ前後の圧力差との対応関係をＥＣＵ８０に設けた記憶手段等に記憶させておく。

なお，堆積状態判定手段８２の判定結果は，後述する強制再生実行手段８３，８４に送信する他，図３及び図４に示したように，ＤＰＦが目詰まり状態になったことを表示する，例えば警告灯，液晶画面，警報器等から成る目詰まり表示手段６３を設ける場合には，目詰まり表示手段６３に対しても判定結果を出力して，目詰まり状態にあることの警告表示，あるいは，ＤＰＦに対するＰＭの堆積状態等を表示させるようにしても良い。

前述した負荷変動型強制再生実行手段８３は，堆積状態判定手段８２が，ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が前述した第１堆積量以上になったと判定した際に起動し，これにより，エンジン２０の吸気系（例えばインテークマニホルド：図示せず）に設けた電子制御式の吸気絞り弁２４に制御信号を出力してエンジン２０の吸気量を絞ると共に，電気ヒータ４４の電源回路である後述するヒータ用電源回路７４に設けた開閉手段３２に対し，該開閉手段３２の動作を制御する制御信号（図示の例では，燃料噴射量信号をこの制御信号としても使用）を出力し，エンジン２０の負荷状態に応じて電気ヒータ４４をＯＮ／ＯＦＦさせる。

また，この負荷変動型強制再生実行手段８３は，強制再生の開始から所定時間（一例として１０分）の経過後，前述した燃料噴射制御手段８５に燃料の追加噴射を開始させる。

なお，負荷変動型強制再生実行手段８３による強制再生の実行中，後述する主供給回路７０に設けた遮断器７２（図３参照）は閉状態に維持され，出力端子台７１に接続された電気機器５に対する電力の供給は継続される。

また，前述した定負荷型強制再生実行手段８４は，本実施形態にあっては，前述した堆積状態判定手段８２がＤＰＦに対するＰＭの堆積量が第２堆積量以上となったことを判定し，かつ，オペレータが入力手段６４を操作して定負荷型の強制再生の開始指令を入力したことを条件として起動する。

この起動により定負荷型強制再生実行手段８４は，後述する主供給回路７０に設けた遮断器７２（図３参照）に対し制御信号を出力してこれを開き，出力端子台７１に接続された電気機器５に対する電力の供給を停止し，エンジン２０の吸気系（例えばインテークマニホルド：図示せず）に設けた電子制御式の吸気絞り弁２４に制御信号を出力してエンジン２０の吸気量を絞り，更に，前述した燃料噴射制御手段８５にエンジン２０の回転速度を所定の再生回転速度とする燃料噴射量の制御を実行させると共に，後述する開閉手段３２に対し制御信号（図示の例では，燃料噴射量信号をこの制御信号としても使用）を出力して，電気ヒータ４４をＯＮにする。

また，定負荷型強制再生実行手段８４は，強制再生の開始から所定時間（一例として１０分）の経過後，前述した燃料噴射制御手段８５に燃料の追加噴射を開始させる。

なお，図４に示した例では，前述した遮断器７２を電子制御式のものとし，定負荷型強制再生実行手段８４からの制御信号によって定負荷型強制再生の実行時，この遮断器７２を開くものと説明したが，この遮断器７２の開閉操作は，オペレータが手動で行うようにしても良い。

この場合，遮断器７２が開／閉いずれの位置にあるかを検出する検出手段を設け，定負荷型強制再生実行手段８４の起動条件として，前述した入力手段６４による定負荷型の強制再生の開始指令の入力の他，遮断器７２が開位置にあることを含め，遮断器７２が閉位置にある場合，入力手段６４による開始指令の入力によっても，定負荷型強制再生が実行されないようにしても良い。

なお，前述した負荷変動型強制再生実行手段８３及び，定負荷型強制再生実行手段８４のいずれ共に，ＤＰＦに対するＰＭの堆積量が，所定の終了堆積量以下となったことを前記堆積状態判定手段８２が判定した際に強制再生を終了するように構成しても良く，あるいは，強制再生の開始後，所定時間経過した後に強制再生を終了するように構成しても良く，更には，所定時間の経過と前記終了堆積量以下となったことの判定の双方の条件が満たされたときに終了するように構成するものとしても良い。

〔ヒータ制御手段〕
エンジン２０の冷却水の循環流路中に設けられた前述の電気ヒータ４４は，発電機本体３で発電された電力の供給を受けることができるよう，発電機本体３を電源とする電気回路中に組み込まれていると共に，この電気回路中に，発電機本体３と電気ヒータ間の回路を開閉制御するヒータ制御手段３０を設け，電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦ制御を行うことができるように構成している。

このように，電気ヒータ４４やヒータ制御手段３０が組み込まれた，エンジン駆動発電機の電気回路の構成例を図３に示す。

三相交流発電機である発電機本体３で発生した交流電力は，エンジン駆動発電機１のボンネット等に設けた出力端子台７１を介して，機外に設けた電気機器５に対し供給できるように構成されており，発電機本体３で発生した電力を，前記出力端子台７１を介して出力することができるようにするために，発電機本体３と出力端子台７１間は，遮断器７２を備えた主供給回路７０によって接続されている。

また，前述した電気ヒータ４４のヒータ本体４４１に対し発電機本体３で発生した電力を供給するために，前記主供給回路７０より分岐したヒータ用電源回路７４を設け，エンジン２０の冷却水を加熱する前述の電気ヒータ４４に対し，発電機本体３で発生した電力を供給することができるように構成している。

図示の実施形態にあっては，前述の主供給回路７０中に，発電機本体３の結線端子と接続された中継端子台７３を設け，この中継端子台７３において主供給回路７０よりヒータ用電源回路７４を分岐させている。

このようにして，発電機本体３に接続された電気ヒータ４４は，電磁接触機等によって構成された開閉手段３２によってヒータ用電源回路７４を開閉することによりＯＮ，ＯＦＦの切替がされていると共に，ＥＣＵ８０において実現されている前述の強制再生制御部８１からの制御信号によって開閉手段３２の動作が制御され，前記エンジン２０が所定の低負荷運転状態にあるとき前記電気ヒータ４４をＯＮとし，前記エンジン２０にかかる負荷が所定の必要負荷量以上となったとき，前記電気ヒータ４４をＯＦＦとする制御を行うように構成されている。

従って，前述した開閉手段３２と，開閉手段３２に対し制御信号を出力する制御信号出力部（本実施形態にあってはＥＣＵ８０）によって，電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦを制御するヒータ制御手段３０が実現されている。

前述した強制再生時における電気ヒータのＯＮ，ＯＦＦ制御を可能とするため，図３に示す実施形態にあっては，前述したように，ＥＣＵ８０を，開閉手段３２に対し制御信号を出力する制御信号出力手段として使用していると共に，このＥＣＵ８０がエンジン２０の燃料噴射装置２８に対して出力する燃料噴射量信号を，そのまま，開閉手段３２に対しても出力して開閉手段３２の制御信号として使用している。

すなわち，エンジン２０は大きな負荷を受けて運転されている程，エンジン２０に対する燃料噴射量は増大し，負荷が小さくなる程，エンジンに対する燃料噴射量が減少することから，ＥＣＵ８０がエンジン２０の燃料噴射装置２８に対して出力する燃料噴射量信号の信号強度は，エンジン２０の負荷状態に対応して変化する。

従って，開閉手段３２側の作動条件の設定により，燃料噴射量信号によってエンジン２０が所定の低負荷運転状態のときに開閉手段３２を閉じて電気ヒータ４４をＯＮとし，エンジン２０にかかる負荷が所定の必要負荷量以上となったときに開閉手段３２を開いて電気ヒータ４４をＯＦＦとする制御を行うことが可能である。

なお，上記の例では，ＥＣＵ８０を制御信号出力手段とし，このＥＣＵ８０が出力する燃料噴射量信号を制御信号として開閉手段３２の制御を行う場合を例として説明したが，開閉手段３２の制御に使用する制御信号は，前述した燃料噴射量信号に限定されるものではなく，例えば，ＥＣＵ８０内で算出されたエンジン２０の負荷率の変化に対応して信号強度が変化する信号を負荷率信号としてＥＣＵ８０に出力させ，この負荷率信号を制御信号として開閉手段３２の動作を制御するようにしても良い。

また，エンジン２０にかかる負荷が大きくなる程，エンジン２０の排気ガス温度が上昇し，負荷が小さくなる程，排気ガス温度が低下することから，エンジン２０の排気ガス温度を検知する温度検出手段や，排気ガス後処理装置７内の温度を検知する温度検知手段を同様に開閉手段３２に対し制御信号を出力する制御信号出力手段として使用すると共に，その検知信号を制御信号として開閉手段３２に出力するものとしても良い。

更に，エンジン２０の負荷は，発電機本体３の発電電力が増大する程大きく，発電機本体３の発電電力が減少する程小さくなることから，主供給回路７０に変流器を設ける等して前述した制御信号出力手段と成すと共に，この変流器の二次電流を制御信号として開閉手段３２に対し出力するようにしても良い。

更には，前述したＥＣＵ８０の出力信号，温度検知手段の検知信号，変流器の二次電流は，これらを単独で開閉手段３２の制御信号として使用するものとしても良いが，例えば，開閉手段３２にコントローラ３２ａを設け，これらの信号を複数組み合わせてコントローラ３２ａに入力すると共に，コントローラ３２ａによる演算処理によって入力された信号に基づいてエンジン２０の運転状態を判断して，この判断結果に基づいて電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦを制御するように構成するものとしても良く，図示の構成に限定されず，各種構成の変更が可能である。

以上で説明したように，ヒータ制御手段３０は，エンジン２０にかかる負荷に応じて，電気ヒータのＯＮ，ＯＦＦを制御する。

これにより，遮断器７２を閉じた状態，従って，出力端子台７１に接続された電気機器５に対する電力供給が継続された状態で行われる，負荷変動型強制再生実行手段８３による強制再生時には，出力端子台７１に接続された電気機器５による消費電力の増減に伴うエンジン２０の負荷変動に応じて，電気ヒータ４４のＯＮ，ＯＦＦが制御される一方，定負荷型強制再生実行手段８４による強制再生時，遮断器７２は開いた状態，従って，出力端子台７１に接続される電気機器５に対する電力供給が断たれた状態であり，エンジン２０は低負荷運転状態（無負荷運転状態）にあることから，定負荷型強制再生実行手段８４による強制再生中，開閉手段２３は常に閉状態に維持され，電気ヒータはＯＮ状態に保持される。

これにより，発電機本体３は，電気ヒータ４４の消費電力に対応した電力を発電し，この発電量に応じた一定の負荷（定負荷）がエンジン２０に加わり，従って，エンジン２０の排気ガス温度が安定することで，排気ガス後処理装置７のＤＯＣ温度を安定させた状態で強制再生を行うことができる。

〔作用等〕
以上のように構成された本発明の排気ガス後処理装置７の再生装置を備えたエンジン駆動発電機１の動作について，更に具体的に説明する。

なお，以下の説明では，一例として，電気ヒータ４４の消費電力を１０kWに設定し，前述した低負荷運転状態を，発電機本体３の発電量が１０kW以下であるときのエンジン２０の運転状態とすると共に，前述した必要負荷量を，発電機本体３の発電量が２５kW（電気機器５の消費電力１５kWと，電気ヒータ４４の消費電力１０kWの和）であるときのエンジン２０にかかる負荷量として設定した場合を例として説明する。

i) 負荷変動型の強制再生
排気ガス後処理装置７のＤＰＦ入口の圧力を検出する圧力検出手段Ｐｓ２と，ＤＰＦの出口側圧力を検出する圧力検出手段Ｐｓ１からの圧力検出信号を受信して，両圧力検出手段Ｐｓ１，Ｐｓ２が検出した圧力の差に基づいて，堆積状態判定手段８２はＤＰＦに対するＰＭの堆積量を判定する。

堆積状態判定手段８２が，所定の第１堆積量以上となったことを判定すると，この判定結果に基づき，目詰まり表示手段６３には，ＤＰＦが，負荷変動型強制再生を必要とする目詰まり状態にあることを表示すると共に，負荷変動型強制再生実行手段８３が起動し，吸気絞り弁２４に制御信号を出力してエンジン２０を所定の吸気を絞った状態での運転に移行すると共に，エンジン２０の燃料噴射装置２８に対し出力されている燃料噴射量信号を，ヒータ用電源回路７４を開閉する開閉手段３２に対しても出力させる。

吸気を絞った状態でのエンジン２０の運転が所定時間（一例として１０分）経過した後，負荷変動型強制再生実行手段８３は，燃料噴射制御手段８５に通常の燃料噴射制御の他，燃料の追加噴射を開始させる。

負荷変動型強制再生実行手段８３による強制再生の実行中，主供給回路７０に設けられた遮断器７２を閉状態に維持し，従って，出力端子台７１に対する通電状態を維持する。

強制再生の開始前，開閉手段３２は開いた状態にあり，従って，電気ヒータはＯＦＦの状態にある。この状態から，負荷変動型強制再生実行手段８３の起動によって，開閉手段３２に対しＥＣＵからの燃料噴射量信号が入力されると，開閉手段３２は，ＥＣＵ８０から受信した燃料噴射量信号の信号強度に応じてヒータ用電源回路７４を開閉する。

強制再生の開始時において受信した燃料噴射量信号が，発電機本体３の発電量が１０kW未満であるエンジン２０の運転状態（低負荷運転状態）を示している場合，開閉手段３２はヒータ用電源回路７４を閉じ，電気ヒータをＯＮにする。

強制再生中に電気機器５側の消費電力が変化し，電気ヒータ４４がＯＮの状態で発電機本体３の出力が２５kWを超えてエンジン２０にかかる負荷が必要負荷量以上になると，この負荷の変化を示す燃料噴射量信号の変化に基づいて開閉手段３２はヒータ用電源回路７４を瞬時に開き，電気ヒータ４４をＯＦＦにする。

また，強制再生中の消費電力の変動により，電気ヒータ４４がＯＦＦの状態で発電機本体３の出力が１０kW以下になってエンジン２０が低負荷運転状態になり，かつ，低負荷運転状態が所定時間（例えば３秒間）継続すると，開閉手段３２はヒータ用電源回路７４を閉じ，電気ヒータ４４をＯＮにする。

このように，電気ヒータ４４をＯＦＦとする動作を瞬時に行うことで，出力端子台７１にエンジン駆動発電機１の定格出力に対応する消費電力の電気機器５が接続された場合であっても，電気ヒータ４４の消費電力分過剰となることを防止できる一方，電気ヒータ４４をＯＮとする動作に所定のタイムラグを持たせても問題が生じない。また，このようなタイムラグを設けることで，電気機器５がスターデルタ始動方式の電動機を備える場合等，始動時に電流が比較的短時間で変化する電気機器５等を接続した場合であっても，短時間でヒータのＯＮ／ＯＦＦ動作が繰り返されることが防止される。

ii) 定負荷型強制再生
前述した負荷変動型の強制再生では，ＤＰＦに堆積したＰＭが除去しきれずにＤＰＦに対するＰＭの堆積が更に進行する等して，堆積状態判定手段８２が，前記第１堆積量よりも多い，所定の第２堆積量の堆積がＤＰＦに生じていることを判定すると，堆積状態判定手段８２は，この判定結果を，目詰まり表示手段６３に出力して所定の目詰まり表示を行わせる。

堆積状態判定手段８２による第２堆積量の判定により，定負荷型強制再生実行手段８４は，ボタンスイッチ等によって構成される入力手段６４の操作によってオペレータが定負荷型強制再生の開始指令を入力する迄，起動待機状態となる。

目詰まり表示手段６３による表示によってＤＰＦが所定の目詰まり状態（第２堆積量）にあることを確認したオペレータは，エンジン駆動発電機１を使用した作業が終了する等して，エンジン駆動発電機１が定負荷型の強制再生を実行しても差し支え無い状態になると，入力手段６４を操作して，定負荷型の強制再生の開始指令を入力する。

起動待機状態にあった定負荷型強制再生実行手段８４は，オペレータによる開始指令の入力によって起動し，定負荷型の強制再生を開始する。

定負荷型強制再生実行手段８４の起動により，主供給回路７０に設けられている遮断器７２に対し開信号が出力されて主供給回路７０が開き，定負荷型の強制再生の実行中，出力端子台７１に対する電力供給が停止する。

また，定負荷型強制再生実行手段８４は，吸気絞り弁２４に制御信号を出力してエンジン２０を所定の吸気を絞った状態での運転に移行すると共に，燃料噴射制御手段８５に，エンジンの回転速度が所定の再生回転速度となる燃料の噴射量制御を実行させ，更に，開閉手段３２に対し制御信号として燃料噴射量信号を出力し，開閉手段３２が，燃料噴射量信号の信号強度に応じてヒータ用電源回路７４を開閉する。

また，定負荷型強制再生実行手段８４は，吸気を絞った状態でのエンジン２０の運転が所定時間（一例として１０分）経過した後，燃料噴射制御手段８５に前述した再生回転速度に対応した燃料噴射制御の他，燃料の追加噴射を開始させる。

前述したように，定負荷型強制再生実行手段８４による強制再生中，出力端子台７１に対する電力供給は行われないため，電気ヒータ４４がＯＦＦの状態となっている強制再生の開始時，発電機本体３の発電量は０kWであるから，エンジン２０は，所定の低負荷運転状態にあり，このようなエンジン２０の運転状態を示す燃料噴射量信号を受信した開閉手段３２は，ヒータ用電源回路７４を閉じて電気ヒータ４４をＯＮにする。

電気ヒータ４４のＯＮにより，発電機本体３は，電気ヒータ４４の消費電力に対応した電力の出力を開始するが，電気ヒータ４４の消費電力は１０kWに設定されているため，電気ヒータ４４のＯＮによっても発電機本体３の発電電力は１０kWで，電気ヒータ４４のＯＦＦ条件である２５kWに達することがない。

そのため，定負荷型強制再生実行手段８４による強制再生の実行中，電気ヒータは終始ＯＮに維持され，エンジン２０の排気ガス温度，従って，排気ガス後処理装置７内の温度が安定した状態での強制再生を実行することができる。

〔その他の実施形態〕
図６は，エンジン駆動発電機１に設けた発電機本体３の巻線の接続パターンを切り換え可能に構成して，発電機本体３の出力電圧を可変とする，電圧切替手段７５を設けた構成である。

図３に示した構成例では，主供給回路７０中に設けた中継端子台７３において主回路よりヒータ用電源回路７４を分岐する構成を採用していたが，図６に示す実施形態では，発電機本体３に設けられている電気子巻線（ｕ１，ｕ２，ｖ１，ｖ２，ｗ１，ｗ２）の結線状態を，一例として三相２００Ｖと，単相２００Ｖのいずれかの接続パターンに切り換える電圧切替手段７５を備え，この電圧切替手段７５に，出力端子台７１に接続された電気機器５に対する電力を供給する主供給回路７０と，電気ヒータ４４に対し発電機本体３で発生した電力を供給するヒータ用電源回路７４を接続している。

前述の電圧切替手段７５は，一例として，多数のカム接点を備えたカムスイッチによって構成することができ，切替位置の変更により，主供給回路用端子台７６に接続された主供給回路７０に対し，スイッチの切替によって選択された三相２００Ｖ，単相２００Ｖの出力を選択して行えるように構成されている。

なお，本実施形態では，前述した発電機本体の電気子巻線の結線状態の変更により，ヒータ電源回路用端子台７７に接続されたヒータ用電源回路７４の結線についても同時に切り替えることができるように構成している。

一例として，本実施形態にあっては，図７に示すように，電気ヒータ４４のヒータ本体４４１を，３つの発熱体４４１ａ，４４１ｂ，４４１ｃの組合せによって構成し，発電機本体３が三相２００Ｖ結線の状態では，ヒータ本体４４１の各発熱体４４１ａ，４４１ｂ，４４１ｃを図７（Ａ）に示すようにデルタ結線として，このデルタ結線の頂点をそれぞれ発電機本体３の電気子巻線のＵ，Ｖ，Ｗ相に接続する構成を採用する一方，発電機本体３を単相２００Ｖの結線とした状態では，ヒータ本体４４１の発熱体４４１ａ，４４１ｂ，４４１ｃを図７（Ｂ）に示すように並列に接続すると共に，単相結線された発電機本体のＵ相，Ｗ相に接続する結線方法に自動で切り替わるようにすることで，電気ヒータ４４のヒータ本体４４１に常に２００Ｖ電圧を印加できるようにしている。

なお，図６に示す装置構成において，発電機本体３の電気子巻線の結線を，三相４００Ｖ結線と三相２００Ｖ結線間で切り替えられるように構成しても良く，この場合においても，結線状態の切替前後において，ヒータ用電源回路７４に対し，常に一定電圧，例えば２００Ｖの出力が行えるように構成する。

１ エンジン駆動発電機
３ 発電機本体
５ 電気機器
７ 排気ガス後処理装置
７ａ 入口（排気ガス後処理装置の）
７ｂ 出口（排気ガス後処理装置の）
１０ パッケージ
１０ａ 作業機室
１０ｂ 排風室
１１ フレーム
１２ ボンネット
１３ 仕切壁
１４ 連通口
１５ 放気口
２０ エンジン
２１ 冷却ファン
２２ ラジエータ
２２ａ 導入口（ラジエータ２２の）
２２ｂ 排出口（ラジエータ２２の）
２３ マフラー
２４ 吸気絞り弁
２５ ウォータジャケット
２５ａ 入口（ウォータジャケット２５の）
２５ｂ 出口（ウォータジャケット２５の）
２６ サーモスタット
２７ 排気管
２８ 燃料噴射装置
２９ 回転速度検出手段
３０ ヒータ制御手段
３１ 変流器
３２ 開閉手段
３２ａ コントローラ
４０ エンジン側流路
４１ 入口流路
４１ａ 一端（入口流路４１の）
４１ｂ 他端（入口流路４１の）
４２ 出口流路
４２ａ 一端（出口流路４２の）
４２ｂ 他端（出口流路４２の）
４３ バイパス流路
４３ａ 一端（バイパス流路４３の）
４３ｂ 他端（バイパス流路４３の）
４４ 電気ヒータ
４４１ ヒータ本体
４４１ａ，４４１ｂ，４４１ｃ 発熱体（ヒータ本体４４１の）
４４２ ケース
４５，４６ 分岐流路
４７ 冷却水ポンプ
５０ ラジエータ側流路
５１ 導入流路
５１ａ 一端（導入流路５１の）
５１ｂ 他端（導入流路５１の）
５２ 排出流路
５２ａ 一端（排出流路５２の）
５２ｂ 他端（排出流路５２の）
６３ 目詰まり表示手段
６４ 入力手段
６５ 周波数設定手段
７０ 主供給回路
７１ 出力端子台
７２ 遮断器
７３ 中継端子台
７４ ヒータ用電源回路
７５ 電圧切替手段
７６ 主供給回路用端子台
７７ ヒータ電源回路用端子台
８０ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
８１ 強制再生制御部
８２ 堆積状態判定手段
８３ 負荷変動型強制再生実行手段
８４ 定負荷型強制再生実行手段
８５ 燃料噴射制御手段
Ｐｓ１，Ｐｓ２ 圧力検出手段

Claims (18)

1. ディーゼルエンジンであるエンジンと，前記エンジンにより駆動される発電機本体と，前記発電機本体に主供給回路を介して接続された出力端子台を備え，前記出力端子台に接続された電気機器に対し，前記発電機本体で発生した電力を供給可能に構成したエンジン駆動発電機において，
   前記エンジンの排気路中に設けられ，酸化触媒とディーゼルパティキュレートフィルタを備えた連続再生型の排気ガス後処理装置と，
   前記ディーゼルパティキュレートフィルタに対する粒子状物質の堆積量が所定の堆積量となったとき，前記エンジンに対する吸気絞りを行って該エンジンの排気ガス温度を上昇させ前記排気ガス後処理装置の強制再生を実行する強制再生手段と，
   前記発電機本体が発電した電力によって作動する電気ヒータを設け，
   前記吸気絞りを伴った前記エンジンの運転時において前記酸化触媒の入口温度が前記酸化触媒に堆積した粒子状物質の燃焼温度以上となる前記発電機本体の発電電力を最低発電電力として予め求めておき，前記電気ヒータの消費電力を前記最低発電電力以上に設定し，
   前記強制再生手段による前記強制再生の実行中，前記エンジンの運転状態を監視して，前記エンジンが所定の低負荷量運転状態にあるときに前記電気ヒータをＯＮにし，前記エンジンに所定の必要負荷量以上の負荷がかかったときに前記電気ヒータをＯＦＦとすることを特徴とするエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法。
2. 前記強制再生の開始から所定時間が経過した後，前記強制再生の終了まで，前記エンジンに対する燃料の追加噴射を行うことを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法。
3. 前記主供給回路を開閉する遮断器を設け，
   前記遮断器を閉じた状態で前記強制再生を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法。
4. 前記主供給回路を開閉する遮断器を設け，
   前記遮断器を開いた状態で前記強制再生を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法。
5. 前記主供給回路を開閉する遮断器を設け，
   前記ディーゼルパティキュレートフィルタに対する粒子状物質の堆積量が所定の第１堆積量となったとき，前記遮断器を閉じた状態で前記強制再生を行うと共に，
   前記ディーゼルパティキュレートフィルタに対する粒子状物質の堆積量が，前記第１堆積量よりも多い所定の第２堆積量となったとき，前記遮断器を開いた状態で前記強制再生を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法。
6. 前記エンジンの運転状態の監視を，エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ：Engine Control Unit）が出力する負荷率信号又は燃料噴射量信号，前記エンジンの排気温度，前記排気ガス後処理装置内の温度，又は，主供給回路を流れる電流値のいずれか１つ，又は２つ以上の組合せに基づいて行うことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法。
7. 前記エンジンが前記低負荷運転状態を所定時間継続したときに前記電気ヒータをＯＮにすることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法。
8. 前記エンジンにかかる負荷が前記必要負荷量以上となったとき，直ちに前記電気ヒータをＯＦＦにすることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生方法。
9. ディーゼルエンジンであるエンジンと，前記エンジンにより駆動される発電機本体と，前記発電機本体に主供給回路を介して接続された出力端子台を備え，前記出力端子台に接続された電気機器に対し，前記発電機本体で発生した電力を供給可能に構成したエンジン駆動発電機において，
   前記エンジンの排気路中に設けられ，酸化触媒とディーゼルパティキュレートフィルタを備えた連続再生型の排気ガス後処理装置と，
   前記ディーゼルパティキュレートフィルタに対する粒子状物質の堆積量が所定の堆積量となったとき，前記エンジンに対する吸気絞りを行って該エンジンの排気ガス温度を上昇させて前記排気ガス後処理装置の強制再生を実行する強制再生手段と，
   前記発電機本体が発電した電力によって作動する電気ヒータを設けると共に，
   前記吸気絞りを伴った前記エンジンの運転時において前記酸化触媒の入口温度が前記酸化触媒に堆積した粒子状物質の燃焼温度以上となる前記発電機本体の発電電力を最低発電電力として予め求めておき，前記電気ヒータの消費電力を前記最低発電電力以上に設定し，
   前記強制再生手段に，前記強制再生手段による前記強制再生の実行中，前記エンジンの運転状態を監視し，前記エンジンが所定の低負荷運転状態にあるときに前記電気ヒータをＯＮにし，前記エンジンに所定の必要負荷量以上の負荷がかかったときに前記電気ヒータをＯＦＦとするヒータ制御手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。
10. 前記強制再生手段が，前記強制再生の開始から所定時間が経過した後，前記強制再生の終了まで，前記エンジンに対する燃料の追加噴射を行うことを特徴とする請求項９記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。
11. 前記主供給回路を開閉する遮断器を設け，
    前記強制再生手段が，前記遮断器を閉じた状態で前記強制再生を行うことを特徴とする請求項９又は１０記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。
12. 前記主供給回路を開閉する遮断器を設け，
    前記強制再生手段が，前記遮断器を開いた状態で前記強制再生を行うことを特徴とする請求項９又は１０記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。
13. 前記主供給回路を開閉する遮断器を設け，
    前記強制再生手段に，
    前記ディーゼルパティキュレートフィルタに対する粒子状物質の堆積量を判定する堆積状態判定手段と，
    前記堆積状態判定手段が，前記ディーゼルパティキュレートフィルタに対する粒子状物質の堆積量が所定の第１堆積量になったと判定したとき，前記遮断器を閉じた状態で前記強制再生を行う，負荷変動型強制再生実行手段と，
    前記堆積状態判定手段が，前記ディーゼルパティキュレートフィルタに対する粒子状物質の堆積量が，前記第１堆積量よりも多い所定の第２堆積量になったと判定したとき，前記遮断器を開いた状態で前記強制再生を行う定負荷型強制再生実行手段とを設けたことを特徴とする請求項９又は１０記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。
14. 前記ヒータ制御手段は，
    前記発電機本体と前記電気ヒータ間を接続するヒータ用電源回路を開閉する開閉手段と，
    前記開閉手段の動作を制御する制御信号を出力する制御信号出力手段を備えることを特徴とする請求項９〜１３いずれか１項記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。
15. 前記制御信号出力手段が，前記エンジンのエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ：Engine Control Unit），前記エンジンの排気温度又は前記排気ガス後処理装置内の温度を検知する温度検知手段，及び，前記主供給回路に取り付けた変流器のいずれか１つ，又は２つ以上の組合せからなり，
    前記制御信号が，前記ＥＣＵの負荷率信号又は燃料噴射量信号，前記温度検知手段の温度検知信号，及び前記変流器の二次電流のいずれか１つ，又は２つ以上の組合せであることを特徴とする請求項１４記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。
16. 前記開閉手段が，１又は複数の前記制御信号に基づいて前記エンジンの負荷状態を判断して開閉動作を制御するコントローラを備えることを特徴とする請求項１５記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。
17. 前記ヒータ制御手段が，前記エンジンが前記低負荷運転状態を所定時間連続したときに前記電気ヒータをＯＮにすることを特徴とする請求項９〜１６いずれか１項記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。
18. 前記ヒータ制御手段が，前記エンジンにかかる負荷が前記必要負荷量以上となったとき直ちに前記電気ヒータをＯＦＦにすることを特徴とする請求項９〜１７いずれか１項記載のエンジン駆動発電機における排気ガス後処理装置の再生装置。

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