JP6212650B2 - エンジン駆動型圧縮機における排気ガス後処理装置の再生方法及び該後処理装置を備えたエンジン駆動型圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は排気ガス後処理装置を備えたエンジン駆動型圧縮機に関し，より詳細には，前記排気ガス後処理装置に設けた濾材（filter element）に捕集された粒子状物質（Particulate matter／以下「ＰＭ」という。）を燃焼させて除去することにより前記濾材を再生する方法，及び前記再生方法を実行するための構成を備えたエンジン駆動型の圧縮機に関する。

圧縮機本体をエンジンで駆動するエンジン駆動型圧縮機は，電源の確保が困難な場合でも圧縮空気を得ることができ，特に，圧縮機本体やエンジン，その他の必要な機器を防音箱内に収容して一体化したパッケージ型のエンジン駆動型圧縮機では，移動や設置が容易であることから，土木・建築現場等における圧縮空気の供給源として広く使用されている。

このようなエンジン駆動型圧縮機では，ランニングコストを抑える目的から，圧縮機本体を駆動するエンジンとして，ガソリンに比較して燃焼効率が高く燃費が優れた軽油を燃料とするディーゼルエンジンが使用されている。

このディーゼルエンジンは，その構造上，ガソリンエンジンと比べて燃焼時に粒子状物質（ＰＭ）が排気ガスと共に多く排出される。このＰＭは大気汚染や健康被害の原因となっていることから，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: DPF）と呼ばれる排気ガス後処理装置（以下，単に「ＤＰＦ」という。）を設け，ＰＭの排出量の低減を図っている。

このＤＰＦは，内蔵する濾材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濾材に対する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を除去して濾材を再生する処理が必要となる。

このような濾材の再生方式の１つとして，ＤＰＦ内の入口側に酸化触媒，酸化触媒の下流側に濾材を収容した連続再生型のＤＰＦも提案されている。この連続再生型のＤＰＦは，エンジンの作動中，排気ガスの熱により酸化触媒の温度が活性温度以上に上昇すると，酸化触媒の作用によって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濾材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ＤＰＦでは，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，排気ガス温度が酸化触媒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，濾材に対するＰＭの堆積が進行する。そして，濾材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，濾材に堆積した多量のＰＭが自己燃焼を開始して高温を発し，この熱によってＤＰＦ本体やＤＰＦ内に収容する濾材（以下，濾材等とする）にクラックや溶損が発生する。

そのため，連続再生型のＤＰＦにおいても，濾材に対する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ＤＰＦ内の酸化触媒の温度を活性温度以上に上昇させることで，濾材に堆積した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，ＤＰＦに関する構成を開示するものではないが，エンジン駆動型圧縮機の運転制御方法に関する発明を開示したものとして，特許文献２，３がある。

ここに記載されているエンジン駆動型圧縮機は，消費側に対し一定圧力の圧縮空気を，低燃費で供給するために，その運転中，容量制御と速度制御が行われている（特許文献２，３）。

このうちの容量制御とは，圧縮空気の消費によって圧縮機本体の吐出側圧力が所定の設定圧力よりも低くなると，圧縮機本体の吸入口を開放して空気の吸入と圧縮を行う負荷運転に移行すると共に，圧縮機本体の吐出側圧力が所定の設定圧力を以上になると，圧縮機本体の吸入口を閉じ，空気の吸入と圧縮を停止した無負荷運転に移行する制御である。

また，速度制御は，圧縮機本体の吐出側圧力が低くなるに従いエンジンの回転速度を上昇させると共に，圧縮機本体の吐出側圧力が高くなるに従いエンジンの回転速度を低下させる制御である。

なお，前掲の特許文献３に記載されているエンジン駆動型作業機では，圧縮機本体の吸入口を閉じた状態で行う前述の無負荷運転時に，圧縮機本体の吐出側の圧力を大気開放し，又は吸入弁の吸入流路へ導入することで，無負荷運転時にエンジンにかかる負荷を低下させることが提案されている。

日本国特開２００１−２８０１１８号公報 日本国特開２００５−１２０９１７号公報 日本国特許第５３１２２７２号公報

前掲の特許文献１として紹介した強制再生方法は，自動車に搭載したＤＰＦの強制再生について記載したものであるが，ＤＰＦの強制再生は，自動車に搭載したＤＰＦのみならず，エンジン駆動型圧縮機にＤＰＦを搭載した場合においても必要な処理である。

しかし，特許文献１として紹介した強制再生方法は，自動車の走行中，従って，エンジンに対する負荷の変動が生じている状態で行う強制再生（本明細書において「負荷変動型強制再生」という。）に関するものである。

すなわち，前述の強制再生は，ＰＭが多量に堆積する前に，ＰＭの堆積量が所定量を超えたときにＮＯ_２を酸化剤として強制的に燃焼させることで，多量のＰＭが濾材上で自己燃焼する際に生じる発熱で濾材が破損することを防止しようというものであるが，前述した所定量のＰＭを燃焼する場合であっても，ＰＭの燃焼速度が速い場合，瞬間的に高熱が加わることで濾材は破損し得る。

そのためには，強制再生時におけるＤＰＦ内温度を，酸化触媒の活性温度以上とする必要があると共に，ＰＭの自己燃焼温度（酸素による燃焼温度）未満の温度に維持されなければならない。

ここで，ＤＰＦ内の温度はエンジンの排気ガス温度によって変化し，エンジンの排気ガス温度は，エンジンにかかる負荷の変動によって変化する。そのため，エンジンの低負荷運転により排気ガス温度が低い状態においても，酸化触媒の温度を上昇させるために温度上昇手段（主に後噴射）を用いている。

しかし，エンジンが低負荷運転で排気ガス温度が低い状態で後噴射を開始しても，後噴射により酸化触媒の温度が活性温度以上に上昇するまでに数分〜１０分程度を要し，更に，活性温度以上となった酸化触媒で生成されたＮＯ_２によりＰＭを強制的に燃焼させて濾材の再生が完了するまで酸化触媒が活性温度以上の状態を２０〜３０分にわたり継続運転する必要がある。

これに対し，低負荷運転中に極短時間だけ高負荷運転となり，その後低負荷運転に戻るような運転動作を繰り返すような場合には，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となり，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，ＮＯ₂を安定/継続して生成できないため，ＰＭを燃焼することができず，或いは，強制再生を実行中にもかかわらずオペレータによりエンジンが停止されると，ＰＭの燃焼も中止となり，濾材を再生できないだけでなく，ＰＭの堆積量が増加することもあり，強制再生（負荷変動型強制再生）機能があるにもかかわらず濾材にＰＭが大量に堆積量して排気抵抗が高まり，排気温度が異常上昇してＰＭの自己燃焼温度に達すると，大量に堆積したＰＭが急激に自己燃焼してＤＰＦ本体や濾材が破損するおそれがある。

そこで，本発明は，前述した「負荷変動型強制再生」に代えて，または，「負荷変動型強制再生」と併用して，エンジン駆動型圧縮機に設けたＤＰＦのための新規な強制再生方法として，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ことのできる強制再生（以下，「定負荷型強制再生」という。）を提供すると共に，この定負荷型強制再生を実現するための構造を備えたエンジン駆動型圧縮機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型圧縮機１における排気ガス後処理装置５０の再生方法は，
被圧縮流体を吸入して圧縮する圧縮機本体１０と，前記圧縮機本体１０を駆動するエンジン２０と，前記圧縮機本体１０の吸入口１１を開閉する吸入弁１２を備え，前記圧縮機本体１０の吐出側圧力の変化に応じて，前記吸入弁１２を開閉する容量制御を行う容量制御手段３０と，前記エンジン２０の回転速度制御を行う速度制御手段４０を備えたエンジン駆動型圧縮機１において，
排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する濾材と酸化触媒を備えた排気ガス後処理装置（ＤＰＦ）５０を前記エンジン２０の排気路２１中に設け，
前記ＤＰＦ５０に設けた濾材に堆積したＰＭ量が所定の強制再生開始量（一例として１０g/L）以上となり，且つ，強制再生の開始指令が入力されたとき，
前記容量制御手段３０による容量制御を無効化して，前記吸入弁１２を閉じると共に前記圧縮機本体１０の吐出側を大気開放して，前記圧縮機本体１０を低負荷状態と成すと共に，
前記エンジン２０を，所定の再生回転速度とし，且つ，排気ガス温度を上昇させる所定の運転状態と成す，強制再生モードによる運転に切り換えることにより，
前記ＤＰＦ５０内の温度を，前記酸化触媒の活性温度以上の温度で，且つ，前記ＰＭの自己燃焼温度未満の温度に上昇させて前記ＤＰＦ５０の前記濾材に堆積したＰＭを強制的に燃焼させる，強制再生処理を行うことを特徴とする（請求項１）。

上記再生方法において，前記ＤＰＦ５０に設けた濾材に堆積したＰＭ量が所定の強制再生開始量（一例として１０g/L）以上となったとき，
前記速度制御手段４０による回転速度制御を無効化し，前記エンジン２０を，所定の無負荷運転速度（一例として１３５０min^-1）で運転する待機運転モードに移行して，前記強制再生の開始指令の入力を待機する前処理を設けると共に，
前記待機運転モードでの運転時おいて，前記強制再生の開始指令が入力されたとき，
前記容量制御を無効化して，前記圧縮機本体１０を前記低負荷状態と成すと共に，
前記エンジンの運転状態を，前記待機運転モードから，前記強制再生モードに切り換えて，前記強制再生処理を行うものとしても良い（請求項２）。

更に，前記強制再生処理を，所定時間（一例として３０分）が経過し，且つ，前記濾材に堆積したＰＭ量が所定の強制再生終了量（一例として８g/L）未満となる迄，継続して行うものとしても良い（請求項３）。

前記強制再生モードにおけるエンジン２０の運転制御は，燃料の追加噴射を伴うものとしても良い（請求項４）。

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。

更に，前記強制再生モードへのエンジン２０の運転状態の切り替えは，前記圧縮機本体１０を前記低負荷状態とした後に行うことが好ましい（請求項５）。

より好ましくは，前記強制再生モードへのエンジン２０の運転状態の切り替えを，前記圧縮機本体１０の吐出側圧力が所定の下限圧力以下に低下した後に行う（請求項６）。

また，上記ＤＰＦの再生方法を実行するための本発明のエンジン駆動型圧縮機１は，
被圧縮流体を吸入して圧縮する圧縮機本体１０と，前記圧縮機本体１０を駆動するエンジン２０と，前記圧縮機本体１０の吸入口１１を開閉する吸入弁１２を備え，前記圧縮機本体１０の吐出側圧力の変化に応じて，前記吸入弁１２を開閉する容量制御を行う容量制御手段３０と，前記エンジン２０の回転速度制御を行う速度制御手段４０を備えたエンジン駆動型圧縮機１において，
前記エンジン２０の排気路２１中に設けられ，排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する排気ガス後処理装置（ＤＰＦ）５０と，
前記ＤＰＦ５０の強制再生処理の開始指令を入力するための入力手段６４と，
前記入力手段６４による開始指令の入力により切替信号を出力する強制再生制御部６２と，
前記強制再生制御部６２からの切替信号を受信して，前記容量制御手段３０による容量制御を無効化して，前記吸入弁１２を閉じると共に前記圧縮機本体１０の吐出側を大気開放して，前記圧縮機本体１０を低負荷状態と成す，低負荷化手段７０と，
前記強制再生制御部６２からの切替信号を受信して，前記エンジン２０を，所定の再生回転速度とし，且つ，排気ガス温度を上昇させる所定の運転状態と成す，強制再生モードによる運転に移行する強制再生運転制御手段８２を設けたことを特徴とする（請求項７）。

上記構成のエンジン駆動型圧縮機１には，更に，
前記ＤＰＦ５０内に設けた濾材の前後における圧力を検出する圧力検出手段（Ｐｓ１，Ｐｓ２）と，
前記圧力検出手段（Ｐｓ１，Ｐｓ２）の検出信号を受信して前記濾材に対するＰＭの堆積量を算出し，算出されたＰＭ堆積量を，予め設定された基準値と比較して濾材に対するＰＭの堆積状態を判定する堆積状態判定手段８３と，
前記堆積状態判定手段８３が，強制再生を行うべき堆積量として予め設定された所定の強制再生開始量以上のＰＭが堆積していることを判定したとき，前記速度制御手段４０による回転速度制御を無効化し，前記エンジンを，所定の無負荷運転速度（一例として１３５０min^-1）で運転する待機運転モードに移行して，前記入力手段６４による開始指令の入力を待機する待機運転制御手段８４を設けることができる（請求項８）。

前記堆積状態判定手段８３が，前記強制再生開始量以上のＰＭが堆積したことを判定したとき，濾材が目詰まり状態にあることを表示する目詰まり表示手段６３を設けることもできる（請求項９）。

更に，前記入力手段６４による開始指令の入力後の経過時間をカウントするタイマを設け，
前記タイマが所定時間カウントし，且つ，前記堆積状態判定手段８３が前記濾材に堆積したＰＭ量が所定の強制再生終了量（一例として８g/L）未満となったことを判定したとき，
前記強制再生制御部６２が前記低負荷化手段７０による吸入弁１２の制御と圧縮機本体１０の吐出側の大気開放を終了させて，前記容量制御手段３０による容量制御を有効と成すと共に，
前記強制再生運転制御手段８２が，強制再生モードでのエンジンの運転を終了して，前記速度制御手段４０による速度制御に復帰させるように構成しても良い（請求項１０）。

前記強制再生運転制御手段８２は，前記強制再生モードにおいて，燃料の追加噴射を行うものとして構成することもできる（請求項１１）。

また，前記強制再生運転制御手段８２は，前記低負荷化手段７０により圧縮機本体が低負荷状態とされた後に，前記エンジンを前記強制再生モードによる運転に移行するように構成することが好ましい（請求項１２）。

この場合，前記圧縮機本体１０の吐出側圧力を検出する吐出圧力検出手段２４を設け，
前記強制再生運転制御手段８２が，前記吐出圧力検出手段２４により前記圧縮機本体１０の吐出側圧力が所定の下限圧力となったときに前記エンジンの運転状態を前記強制再生モードに移行するものとしても良い（請求項１３）。

以上で説明した本発明の構成により，本発明のエンジン駆動型圧縮機１のＤＰＦ再生方法及びこの再生方法を実行するエンジン駆動型圧縮機１によれば，以下の顕著な効果を得ることができた。

従来技術（特許文献１）として説明したＤＰＦの強制再生では，自動車の走行中，従って，エンジンにかかる負荷が変動する状態での強制再生（負荷変動型強制再生）を行っていたのに対し，本発明の方法では，ＤＰＦの強制再生を，容量制御手段３０による容量制御を無効化し，圧縮機本体１０を所定の低負荷状態としてエンジンにかかる負荷を低下するとともに安定させた状態で，且つ，エンジン２０の回転速度を，所定の再生回転速度で一定とした状態で強制再生（本明細書において「定負荷型強制再生」という。）を行うものとしたことから，濾材等の破損を回避しつつ，濾材に堆積したＰＭを確実に燃焼させて再生させることができた。

ここで，エンジン駆動型圧縮機においては，圧縮機本体１０の吸入口１１を閉じただけでも，圧縮機本体１０による空気の圧縮が行われなくなることで，吸入口１１が開いている場合に比較して圧縮機本体１０の負荷を減少させることができる。

しかし，圧縮機本体１０の吸入口１１を閉じただけで，圧縮機本体１０の吐出側圧力が高圧に維持されている状態では，吐出側から吸入側へ向かって逆流しようとする圧縮空気に抗して圧縮機本体１０の運転が行われるために，エンジン２０には，未だ３０％程度の比較的高い負荷率がかかっている。

これに対し，圧縮機本体１０の吐出側を大気開放した状態で再生処理を行う本発明の構成では，圧縮機本体１０の吐出側圧力が低下することで，圧縮機本体１０の負荷を更に低下させることができ，低燃費での再生処理を実現することができると共に，再生処理時におけるエンジンの排気温度の上昇を抑制することで，濾材等が破損する危険をより一層低減することが可能となる。

濾材前後におけるＤＰＦ５０内の圧力を検出する圧力検出手段（Ｐｓ１，Ｐｓ２）や，この圧力検出手段（Ｐｓ１，Ｐｓ２）の検出信号に基づいて，濾材に対するＰＭの堆積状態を判定する堆積状態判定手段８３，及び堆積状態判定手段８３により，濾材に対するＰＭの堆積量が所定の強制再生開始量以上であることが判定されたとき，速度制御手段４０によるエンジンの回転速度制御を無効として所定の無負荷回転速度で待機運転する待機運転制御手段８４を設けた構成では，濾材が目詰まりを生じた後，強制再生が開始される迄の間に，エンジンが高負荷運転に移行してＰＭの急激な燃焼が生じて濾材が破損することを防止できた。

また，濾材が所定の目詰まり状態にあることを表示する目詰まり表示手段６３を設けた構成では，ＤＰＦが強制再生処理が必要な状態にあることをオペレータに認識させることができた。

上記強制再生処理を，所定の時間継続して，且つ，濾材に堆積したＰＭ量が所定の強制再生終了量（一例として８g/L）未満となる迄継続して行うことで，堆積したＰＭを確実に燃焼・除去して濾材を再生することができた。

排気ガス温度の上昇を，燃料の追加噴射により行うこととしたことで，強制再生に必要なＤＰＦ内の温度上昇を，エンジンに対する燃料の噴射制御によって行うことが可能で，ヒータ等の加熱手段を別途設ける必要がない。

なお，強制再生処理を，前記圧縮機本体１０の吐出側を大気開放した後に行うこととしたこと，より好適には，圧縮機本体１０の吐出側の圧力が所定の下限圧力に低下した後に行うこととしたことで，エンジン２０にかかる負荷が低減された状態で，エンジン２０の運転を強制再生モードに移行させることができ，エンジンに予期しない高負荷がかかることで排気温度が過剰に上昇して濾材等が破損することを防止することができた。

本発明のエンジン駆動型圧縮機の説明図。 メインコントローラ（ＭＣ）及びエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）の機能ブロック図。 本発明の別のエンジン駆動型圧縮機の説明図。 本発明の更に別のエンジン駆動型圧縮機の説明図。 所定の回転速度（再生回転速度）での運転下において，所定の発熱量をＤＰＦに供給するための燃料の主噴射量及び追加噴射量とエンジンの負荷率との関係を模式的に示した説明図。

以下に，添付図面を参照しながら本発明のエンジン駆動型圧縮機１について説明する。

〔定負荷型強制再生〕
本発明で行うＤＰＦの強制再生方法では，エンジンに対する負荷の変動を排した状態で行う「定負荷型強制再生」を採用している。

この「定負荷型強制再生」は，酸化触媒を活性温度に安定した状態で保つことができるよう最適な排気ガス温度/流量を得るために，強制再生時におけるエンジンの回転速度である，所定の再生回転速度が設定され，再生回転速度を維持するための燃料主噴射量，更に酸化触媒の温度を上昇させる追加噴射による燃料噴射量が予め設定される。

本願で採用する定負荷型強制再生では，従来技術として説明した負荷変動型強制再生とは異なり，強制再生中，エンジンは設定された再生回転速度に維持され，エンジンの負荷変動が排除されているため，追加噴射による燃料噴射量は一定量に固定されている。すなわち，燃料主噴射と追加噴射により供給される燃料の総量は，燃料の燃焼によりＤＰＦに供給される発熱量が酸化触媒の活性温度以上で，且つＤＰＦの許容温度を超えないように設定される。

ここで，エンジンを一定の再生回転速度に維持した状態で，ＤＰＦに対し再生に必要な一定の発熱量を供給するための燃料の主噴射量及び追加噴射量と，エンジンの負荷率との関係を模式的に示すと，図５に示すようになる。

すなわち，エンジンに対する負荷率が増加した場合にエンジンの回転速度を一定に維持するためには，燃料の主噴射量を増加する必要がある。

一方，エンジンの負荷率が増加するに伴い，主噴射量が増加して主噴射された燃料の燃焼に伴う発熱量が増大すれば，追加噴射量を減少しても，ＤＰＦに対し再生に必要な発熱量を供給することができる。

そして，この燃料噴射量（主噴射と追加噴射）の設定は，圧縮機本体１０の吸入口１１を閉じると共に，圧縮機本体１０の吐出側を大気開放した低負荷状態で行う本発明の強制再生では，エンジン負荷率０％の条件で設定され，一例として図５に示す例では，主噴射量をＦm1，追加噴射量をＦaとすることで，必要な発熱量を得ることができる。

これに対し，従来のエンジン駆動型圧縮機は，圧縮機本体１０の吸入口１１を閉じ，圧縮機本体１０による空気の圧縮が行われないアンロード運転の状態であっても，圧縮機本体１０の吐出側圧力が高圧に維持されている状態では，吐出側から吸入側へ向かって逆流しようとする圧縮空気に抗して圧縮機本体１０の運転が行われるために，エンジン２０には，未だ３０％程度の比較的高い負荷がかかっている。

従って，従来のエンジン駆動型圧縮機において，追加噴射量をＦaとして定負荷型強制再生を実行すると，
エンジンの運転状態を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）８０は，３０％の負荷がかかった状態においても定められた再生回転速度を維持するために，負荷率３０％に相当する主噴射量（図５におけるＦm2）で主噴射を行うため，負荷率０％で強制再生を行う本発明の総燃料噴射量（主噴射Ｆm1＋追加噴射Ｆa）に対し，負荷率３０％で強制再生を行う従来のエンジン駆動型圧縮機における強制再生の総噴射量は，主噴射量の増加（Ｆm2−Ｆm1＝α）分，増加する。

その結果，増量された燃料主噴射量αと一定量の追加噴射Ｆaにより供給される燃料の総量が燃焼することによりＤＰＦに供給される発熱量によってＤＰＦが過度に加熱され，ＤＰＦの許容温度を超えてＰＭの自己燃焼温度に達する恐れがある。

よって，本願発明では，定負荷型強制再生時にエンジンを低負荷状態での運転を可能とする構成を採用した。

〔エンジン駆動型圧縮機の構成〕
本発明のエンジン駆動型圧縮機１の構成例を図１に示す。

このエンジン駆動型圧縮機１は，空気を吸入すると共に圧縮して吐出する圧縮機本体１０と，この圧縮機本体１０を駆動するためのエンジン（ディーゼルエンジン）２０を備えている。

前述の圧縮機本体１０は，本実施形態では吸入した空気を冷却油と共に圧縮して吐出する油冷式のスクリュ圧縮機を採用しており，圧縮機本体１０の吐出側にはレシーバタンク９１を連通し，レシーバタンク９１内で圧縮空気と冷却油の一次分離を行うと共に，レシーバタンク９１で分離された冷却油を，給油回路９２を介して圧縮機本体１０の給油口に導入して循環使用できるように構成されている。

一方，レシーバタンク９１で油分が一次分離がされた圧縮空気は，該圧縮空気中に未だ残る油分をセパレータ９３を通過させる際に分離・除去した後，サービスバルブ９４を介して消費側に接続された空圧機器（図示せず）に導入することができるように構成されている。

レシーバタンク９１から消費側に至る流路中には逆止弁９５が設けられており，この逆止弁９５から消費側に至る消費流路９６側の流体が，圧縮機本体１０と逆止弁９５間に形成された吐出流路９７側に逆流することが防止されている。

この吐出流路９７と吸入弁１２間は，圧縮機本体１０の吐出側圧力（吐出流路９７内の圧力）の変化に応じて吸入弁１２を開閉制御する容量制御手段３０が設けられており，図示の実施形態において，この容量制御手段３０は，一端を前記吐出流路９７に連通し，他端を吸入弁１２の閉弁受圧室に連通した制御流路３１と，前記吐出流路９７内の圧力に応じて制御流路３１を開閉する圧力調整弁３２によって構成されている。

なお，図示の実施形態にあっては，吸入弁１２に設けた閉弁受圧室に制御流路３１の他端を連通した構成を示しているが，吸入弁１２が別途レギュレータ等の弁体開閉機構を備える場合には，この開閉機構の作動圧室も本願における「吸入弁２１の閉弁受圧室」に含む。

また，前述の吐出流路９７と吸入弁１２の一次側に設けた吸入流路９８間には，後述する強制再生処理の実行時に，容量制御手段３０を無効化して，圧縮機本体１０の吸入口１１に設けた吸入弁１２を閉じると共に，圧縮機本体１０の吐出側（吐出流路９７）を大気開放することにより，圧縮機本体１０の低負荷状態を実現する低負荷化手段７０が設けられている。

図示の実施形態にあっては，この低負荷化手段７０を，一端を吐出流路９７に連通され，他端を吸入流路９８に連通した放気流路７１，後述のメインコントローラ（ＭＣ）６０からの制御信号により前記放気流路７１を開閉する電磁開閉弁である放気弁７２，及び，前記放気弁７２の二次側において放気流路７１を吸入弁１２の閉弁受圧室に連通する閉弁保持回路７３によって構成されている。

前述のエンジン２０の排気路（排気管）２１には，排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を除去するための，排気ガス後処理装置（ＤＰＦ）５０が設けられている。

このＤＰＦ５０は，エンジン２０からの排気ガスを導入可能な容器であるＤＰＦ本体内に濾材を収容したもので，排気ガスがこの濾材を通過する際に，ＰＭが濾材に捕集されることで，排気ガス中のＰＭを除去することができるものとなっている。

本発明のエンジン駆動型圧縮機１では，このＤＰＦ５０として，従来技術で説明した酸化触媒を併用した連続再生型の構成を採用しており，濾材の上流側におけるＤＰＦ本体内に酸化触媒を収容し，ＤＰＦ内の温度が酸化触媒の活性温度以上に上昇することで，濾材に捕集されたＰＭを燃焼させることがでるようにしている。

このＤＰＦ５０には，酸化触媒の温度を検出する温度検出手段（Ｔｓ１，Ｔｓ２）と，濾材の前後におけるＤＰＦ内の圧力を検出する圧力検出手段（Ｐｓ１，Ｐｓ２）を設け，これらの検出手段からの検出信号に基づいて酸化触媒の温度と，濾材に対するＰＭの堆積量を監視できるようにしている。

なお，図１中の符号６０は，エンジン駆動型圧縮機１の主制御装置（ＭＣ：メインコントローラ）であり，符号８０は，エンジン２０に設けた燃料噴射装置２２による燃料の噴射（噴射量，噴射時期，噴射回数等）を制御してエンジンの運転状態を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）８０である。

このうち，ＭＣ６０には，目詰まり表示手段６３と入力手段６４が設けられていると共に，予め記憶されたプログラムの実行により実現される速度制御部６１と，強制再生制御部６２を備える。

前述の目詰まり表示手段６３は，ＤＰＦの濾材に堆積したＰＭ量が，所定の強制再生開始量（一例として１０g/L）以上となったことを点滅により表示すると共に，後述する入力手段６４により強制再生の開始指令が入力されたとき，点灯によって強制再生処理が実行中であることを表示する，表示灯である。

また，前述の入力手段６４は，オペレータが強制再生の開始指令を入力するためのスイッチである。

なお，図示の実施形態にあっては，前述した目詰まり表示手段及び入力手段をＭＣ６０に設けているが，これらは，エンジン駆動型圧縮機１に設けた計器盤や操作パネル等の，オペレータによる操作や視認が行い易い各種位置に設けることができる。

更に，前述の速度制御部６１は，通常運転時，制御圧力検出手段４２によって検出された圧縮機本体１０の吐出側圧力，図示の実施形態にあっては制御流路３１内の圧力の変化に対応した回転速度信号をＥＣＵ８０に対し出力して，後述するＥＣＵの通常運転制御手段８１に，この回転速度信号に対応して燃料噴射装置２２の制御を行わせるもので，制御圧力検出手段４２，及びＥＣＵ８０の通常運転制御手段８１と共に，通常運転時におけるエンジン２０の回転速度を制御する速度制御手段４０を構成する。

更にまた，前述の強制再生制御部６２は，前記入力手段６４による強制再生の開始指令の入力により切替信号を出力する。この切替信号の出力によって，低負荷化手段７０に設けた放気弁７２が開放して，容量制御手段３０が無効化されると共に，吸入弁１２が閉じ，且つ，圧縮機本体１０の吐出側が大気開放されて，圧縮機本体１０の低負荷化が実現する。また，強制再生制御部６２からの切替信号を受信したＥＣＵ８０は，エンジン２０の運転状態を強制再生モードに切り替える。

前述したＥＣＵ８０では，予め記憶されたプログラムの実行により，通常運転制御手段８１，堆積状態判定手段８３，待機運転制御手段８４，及び，強制再生運転制御手段８２が実現される。

このうち，通常運転制御手段８１は，エンジン駆動型圧縮機１の通常運転時におけるエンジン２０の制御を行うもので，前述したＭＣ６０の速度制御部６１より受信した回転速度信号に従い，エンジン２０の燃料噴射装置２２を制御する。

また，堆積状態判定手段８３は，ＤＰＦ５０に設けた圧力検出手段（Ｐｓ１，Ｐｓ２）の検出信号に基づいて濾材に対するＰＭの堆積状態を判定する。

更に，待機運転制御手段８４は，前記堆積状態判定手段８３により濾材に対するＰＭの堆積量が所定の強制再生開始量（一例として１０g/L）以上となったことが判定された際に，前述した通常運転制御手段８１を備える速度制御手段４０によるエンジン２０の回転速度制御を無効化し，エンジン２０の回転速度を，ＭＣ６０の強制再生制御部６２からの切替信号を受信する迄，所定の無負荷運転速度（本実施形態において１３５０min^-1）に維持して待機する。

更にまた，強制再生運転制御手段８２は，ＭＣ６０の強制再生制御部６２からの切替信号の受信により，前述の待機運転制御手段８４によるエンジン２０の運転制御を終了して，エンジン２０の回転速度を所定の再生回転速度で，且つ，燃料の追加噴射を行う運転状態（強制再生モード）へ移行する。

〔エンジン駆動型圧縮機の制御動作〕
以上で説明した構成を備えた本発明のエンジン駆動型圧縮機１は，通常運転時と強制再生処理時において，それぞれ下記のように各部の動作が制御される。

（１）通常運転時
後述する強制再生処理が行われていない通常運転時，エンジン駆動型圧縮機１は，消費側に対し一定圧力の圧縮空気を低燃費で供給できるようにするために，圧縮空気の消費に伴い変化する圧縮機本体１０の吐出側圧力に応じて，圧縮機本体１０の吸入口１１を開閉制御する容量制御と，エンジン２０の回転速度を増減する速度制御が行われている。

(1-1)容量制御
図１に示す実施形態において，制御流路３１と，制御流路３１に設けた圧力調整弁３２によって，前述の容量制御手段３０が構成されている。

この容量制御手段３０に設けた圧力調整弁３２は，吐出流路９７内の圧力（圧縮本体１０の吐出側圧力）に応じて制御流路３１を開閉するもので，消費側における圧縮空気の消費によって吐出流路９７の圧力が予め設定された圧縮機の定格圧力（本実施形態では０．６９ＭＰａ）以下となっている場合には全閉となっており，吸入弁１２の閉弁受圧室に対する作動圧力の導入は行われず，吸入弁１２は閉弁受圧室に設けたスプリングの反力により全開となっており，圧縮機本体１０による吸気と圧縮空気の吐出が行われた状態にある。

一方，消費側における圧縮空気の消費が減少，あるいは停止して，吐出流路９７内の圧力が前述の定格圧力以上に上昇すると，圧力調整弁３２が開弁し始め，吐出流路９７の圧力上昇に応じて圧力調整弁３２の弁座の開口面積が増加し，これに比例して制御流路３１内の制御圧力が上昇する。吸入弁１２の閉弁受圧室にはこの制御圧力が導入されているため，制御圧力の上昇に伴って前記スプリングの反力に勝り吸入弁１２が閉じ始め，圧縮機本体１０の吸入空気量が減少する。

そして，吐出流路９７内の圧力が前記定格圧力に対して所定の高い圧力である無負荷運転開始圧力（本実施形態では０．８０ＭＰａ）以上になると，制御流路３１内の圧力が上昇し前記吸入弁１２は全閉となり，圧縮機本体１０は無負荷運転に移行する。

(1-2)速度制御
通常運転時においてエンジンの回転速度を制御する速度制御手段４０は，図示の実施形態にあっては，図２に示すように制御流路３１内の圧力を検出する制御圧力検出手段４２，ＭＣ６０の速度制御部６１，及び，ＥＣＵ８０の通常運転制御手段８１によって実現されている。

制御流路３１内の圧力である制御圧力は，圧力調整弁３２の閉弁時においては０ＭＰａとなっている。そして，吐出流路９７内の圧力上昇に伴い圧力調整弁３２が開き，且つ，圧力調整弁３２の開度が大きくなるに従い，制御圧力は上昇する。

制御圧力検出手段４２は，このように変化する制御流路３１内の圧力を検出してＭＣ６０の速度制御部６１に対して出力する。

制御圧力検出手段４２からの制御圧力信号を受信したＭＣ６０の速度制御部６１は，予め記憶している制御圧力信号とエンジンの回転速度との相関マップに基づき，受信した制御圧力信号に該当するエンジン回転速度信号をＥＣＵ８０の通常運転制御手段８１に出力する。

ＭＣ６０の速度制御部６１からの回転速度信号を受信したＥＣＵ８０の通常運転制御手段８１は，受信した回転速度信号に対応してエンジン２０の燃料噴射装置２２に制御信号を出力し，燃料噴射装置２２は，通常運転制御手段８１より受信した制御信号に従って燃料噴射（噴射）量を増減してエンジンの出力，回転速度を制御する。

以上のように構成された速度制御手段４０による速度制御は，圧力調整弁３２が閉じている制御圧力０ＭＰａの場合，エンジン２０を全負荷回転速度（本実施形態では３０００min^-1）で運転し，圧力調整弁３２が開くと共に開度を増大して制御圧力が上昇するに従い，これに反比例してエンジン２０の回転速度を徐々に減速し，吐出流路９７内の圧力が無負荷運転開始圧力以上となって制御圧力が最大圧力となると，エンジン２０の回転速度を無負荷回転速度（本実施形態では１３５０min^-1）で運転する。

（２）通常運転から待機運転への移行
本発明のＤＰＦの再生方法では，入力手段６４を介してオペレータが強制再生の開始指令を入力したことを条件として実行されるものであるが，このような強制再生の開始指令をオペレータが適切な時期に入力できるようにするために，本実施形態のエンジン駆動型圧縮機１では，堆積状態判定手段８３と目詰まり表示手段６３を設けて，濾材に堆積するＰＭ量が所定量を超えたとき，所定の目詰まり状態が発生していることを表示できるようにしている。

また，所定の目詰まり状態が発生した際に，エンジン２０の回転速度を所定の無負荷運転速度に低下させて待機する待機運転制御手段８４を設けることで，強制再生の開始指令が入力される迄の間に，エンジン２０が高負荷運転に移行する等して排気ガス温度が上昇して，堆積したＰＭが急激に燃焼を開始して濾材等が破損することを防止している。

ＥＣＵ８０の堆積状態判定手段８３による濾材に堆積するＰＭの堆積状態の判定を可能とするために，ＤＰＦ５０に設けた圧力検出手段（Ｐｓ１，Ｐｓ２）とＥＣＵ８０間を信号配線によって接続し，圧力検出手段（Ｐｓ１，Ｐｓ２）からの圧力検出信号をＥＣＵ８０に入力している。

ＥＣＵ８０の堆積状態判定手段８３は，受信した圧力検出信号に基づいて，予め入力されている演算式に基づき濾材に対するＰＭの堆積量〔濾材の容積（１リトル）あたりのＰＭ堆積量(g)〕の推定値を算出すると共に，算出された推定値を予め設定される基準値と比較する。

この基準値には，強制再生を開始すべき堆積量として予め設定された堆積量（強制再生開始量：本実施形態において１０g/L）を含み，濾材に対するＰＭの堆積量が，この強制再生開始量以上となっていることを堆積状態判定手段８３が判定すると，堆積状態判定手段８３は，所定の目詰まり検出信号をＭＣ６０に対して出力すると共に，待機運転制御手段８４を起動させる。

待機運転制御手段８４の起動により，ＥＣＵ８０は，ＭＣ６０からのエンジン回転速度信号に基づく速度制御（通常運転制御手段８１による制御）を終了する。そして，予め記録されている待機運転制御プログラムに従い，エンジン２０の運転状態を，所定の無負荷回転速度（本実施形態では１３５０min^-1）とする待機運転モードに移行し，後述する入力手段６４を介した強制再生の開始指令の入力が行われる迄，この運転状態を維持し待機する。

一方，ＥＣＵ８０から目詰まり信号を受信したＭＣ６０は，目詰まり表示手段６３を点滅させて，濾材に対するＰＭの堆積量が，強制再生を行うべき量となっていることを表示する。

（３）待機運転から強制再生への移行
前述した目詰まり表示手段６３が点滅した待機状態において，オペレータが，入力手段６４を介して再生処理の開始指令を入力（本実施形態では，誤作動防止のため入力手段６４であるスイッチを３秒以上長押し）することで，ＤＰＦの強制再生が実行される。

なお，オペレータは，目詰まり表示手段６３が点滅した状態にあることを確認したら，再生処理の開始指令を入力する前に，消費側に圧縮空気を供給するサービスバルブ９４を全閉とし，かつ，再生処理を継続するに十分な燃料の残量があることを確認することが望ましい。

入力手段６４を介してオペレータによる強制再生の開始指令の入力が行われると，以下のようにして，容量制御手段３０の無効化と圧縮機本体１０の低負荷化が行われると共に，エンジン２０の運転状態が前述した待機モードから強制再生モードへと切り替わる。

なお，以下の処理に加え，入力手段６４による強制再生の開始指令が入力された際，ＭＣ６０は，前述した目詰まり表示手段６３の表示を「点滅」の状態から「点灯」の状態に切り替えて，強制再生処理の実行中であることを表示できるようにしても良い。

(3-1) 容量制御手段の無効化と圧縮機本体の低負荷化
入力手段６４により強制再生の開始指令の入力が行われると，ＭＣ６０の強制再生制御部６２は，低負荷化手段７０に設けられた放気弁７２に対し切替信号（開弁信号）を出力して，放気弁７２を開弁させる。

前述の低負荷化手段７０は，一端を吐出流路９７に連通し，他端を吸入弁１２の一次側に設けた吸入流路９８に連通した放気流路７１と，前記放気流路７１を開閉する電磁開閉弁である放気弁７２，及び前記放気弁７２の二次側における放気流路７１を，吸入弁１２の閉弁受圧室に連通（図示の例では，圧力調整弁３２の二次側における制御流路３１を介して連通）する閉弁保持回路７３によって構成されている。

また，吐出流路９７内の圧力は，圧縮機本体１０の駆動中，放気弁７２の開弁によってもレシーバタンク９１内の潤滑油を圧縮機本体に給油するために必要な所定の下限圧力（本実施形態では０．２５ＭＰａ）に維持できるように構成するために，前述した吸入弁１２の全閉圧力を，前述の下限圧力よりも僅かに高い圧力に設定している。

従って，上記のように構成された低負荷化手段７０に設けられた放気弁７２を開弁すると，吐出流路９７内の圧力が，放気流路７１及び吸入流路９８を介して放出（パージ）されると共に，放気流路７１に導入された圧縮空気の一部は，閉弁保持回路７３を介して吸入弁１２の閉弁受圧室に導入される。

これにより，吸入弁１２は，容量制御手段３０によって行われていた作動状態の如何にかかわらず，吸入口１１を閉じ，且つ，圧縮機本体１０の吐出側を大気開放した低負荷の状態となる。

このようにして，放気弁７２の開弁によって容量制御手段３０が無効化されると共に，吸入弁１２が閉じ且つ，圧縮機本体１０の吐出側が大気開放されて圧縮機本体１０の駆動に必要な動力が低減された低負荷状態が達成される。

なお，吐出流路９７内の圧縮空気の放気が進むと，吐出流路９７内の圧力低下と共に，放気流路７１及び閉弁保持回路７３を介して吸入弁１２の閉弁受圧室内に導入される圧縮空気の圧力も低下するが，吸入弁１２の全閉圧力を，前述した下限圧力に対し僅かに高い圧力に設定することで，吐出流路９７内の圧力が前述の下限圧力になると，吸入弁１２の閉弁受圧室に導入される作動圧力は，吸入弁の全閉圧力に対し僅かに低い圧力となるため，吸入弁１２が僅かに開いて圧縮機本体１０が吸気を開始する。

その結果，圧縮機本体１０が僅かに圧縮空気を吐出して，吐出流路９７の圧力を上昇させ，吸入弁１２の閉弁受圧室の導入される作動圧力が上昇して吸入弁１２を閉じる。この動作が繰り返されることで，吐出流路９７内の圧力は，ほぼ下限圧力に維持されると共に，圧縮機本体１０の吸入口１１に設けた吸入弁１２は，ほぼ閉じた状態に維持される。

これにより，ＤＰＦ５０の強制再生時，圧縮機本体１０の負荷が低減されると共に安定した状態に維持される。

(3-2) エンジンの運転モードの切り替え
入力手段６４を介してオペレータが再生処理の開始指令を入力すると，ＭＣ６０の強制再生制御部６２が切替信号を出力し，この切替信号は，ＥＣＵ８０にも入力される。

この切替信号を受信したＥＣＵ８０は，強制再生運転制御手段８２を起動して，エンジン２０の運転状態を，待機運転制御手段８４による待機モード運転から，強制再生運転制御手段８２による強制再生モード運転に切り替える。

これにより，無負荷回転速度で運転されていたエンジンの回転速度は，所定の再生回転速度（本実施例では２２００min^-1）へ増速すると共に，排気ガスの温度を上昇させるための処理，本実施形態にあっては燃料の追加噴射が開始される。

なお，ＥＣＵ８０は，ＭＣ６０の強制再生制御部６２からの切替信号を受信した後，エンジンの運転モードを切り替える前に，エンジン２０の各所に設けた各種センサにより強制再生開始条件（一例として冷却水温６０℃以上）を満足しているか否かの自己診断を実施するものとしても良い。

この場合，自己診断の終了を条件として前述の強制再生運転制御手段８２による強制再生モードへの運転に移行しても良く，自己診断中，待機運転制御手段８４による待機モード運転（無負荷回転速度での運転）を継続するものとしても良い。

このような自己診断を行う場合，図３に示すように放気弁７２の二次側における放気流路７１に絞りを設けることにより，あるいは，放気流路７１の管径を選択することにより，放気弁７２の開弁後，吐出流路９７内の圧力が前述の下限圧力に低下する迄の時間を，前述の自己診断が完了する時間と略同一，好ましくは，自己診断が完了する時間よりも僅かに短くなるように設定する。

本実施形態では，前述したように吸入弁１２の全閉圧力を下限圧力に対し僅かに高く設定することで，放気弁７２の開弁によって放気（パージ）される圧縮空気量と，圧縮機本体１０より吐出される圧縮空気量をバランスさせることで前述の下限圧力の保持を実現している。そのため，放気流路７１を介して放気される圧縮空気量を多くすれば，圧縮機本体１０が吐出する圧縮空気量も多くなり，強制再生時における圧縮機本体１０の負荷が増大する。

一方，放気流路７１を介して放気される圧縮空気量を減少すれば，圧縮機本体１０が吐出すべき圧縮空気量も減少することから，強制再生時における圧縮機本体の負荷を減少させることができるが，放気量を絞りすぎると，放気弁７２の開弁後，圧縮機本体１０の吐出側圧力が下限圧力に低下する迄の時間が長くなり，圧縮機本体１０の吐出側圧力が低下する前の，比較的高い負荷がかかっている状態でエンジン２０の運転が強制再生モードに切り替わり，排気温度が過度に上昇して濾材等が破損するおそれがある。

従って，放気流路７１を介して放気される圧縮空気の放気量を前述のように設定することで，強制再生回転速度への増速と，ポスト噴射の開始前に，圧縮機本体の吐出側圧力の下限圧力への低下を実現しつつ，再生処理における圧縮機本体の駆動に必要な動力を最小化することで，可及的に低燃費での強制再生処理が可能となる。

更に，強制再生回転速度への増速と，ポスト噴射の開始が，吐出流路９７内の圧力が下限圧力に低下した後に行われることを確実とするために，吐出流路９７内の圧力を検出し，検出圧力が前述した下限圧力となったことを条件として強制再生運転制御手段８２によるエンジンの制御を開始するものとしても良い。

この場合，図４に示すように吐出流路９７内の圧力を検出する吐出圧力検出手段２４を別途設け，この吐出圧力検出手段２４の検出信号をＭＣに入力し，強制再生制御部６２による運転モード切替信号の出力を行うようにしても良い。

（４）通常運転への復帰処理
以上で説明した強制再生処理は，所定の時間が経過し，且つ，濾材に堆積したＰＭが，所定の強制再生終了量未満に減少する迄行われる。

本実施形態では，入力手段６４を介して強制再生の開始指令が入力されると，タイマ（図示せず）によるカウントを開始して強制再生の処理時間のカウントを行っている。

また，堆積状態判定手段８３は，ＤＰＦ５０に設けた圧力検出手段（Ｐｓ１，Ｐｓ２）からの検出信号に基づいて濾材に対するＰＭの堆積量を算出し，ＰＭの堆積量が，予め記憶している基準値のうち，所定の強制再生終了量（本実施形態において８g/L）未満に低下したか否かを判定する。

そして，タイマが所定時間（一例として３０分）の経過をカウントし，且つ，堆積状態判定手段８３によって濾材に対するＰＭの堆積量が前述の強制再生終了量（本実施形態において８g/L）未満に低下したことが判定されたとき，ＭＣ６０の強制再生制御部６２より放気弁７２に出力されていた開弁信号の出力を停止して，放気弁７２を閉じ，これにより容量制御手段３０が有効となり，容量制御が再開される。

また，ＭＣ６０の強制再生制御部６２はＥＣＵ８０に対し，エンジン２０を強制再生モードから通常運転モードの運転に切り替える切替信号を出力し，ＥＣＵ８０は，強制再生運転制御手段８２による強制再生モードでのエンジン２０の運転を終了し，通常運転制御手段８１によるエンジン２０の運転制御，すなわち，速度制御手段４０によるエンジン２０の回転速度制御に復帰する。

更に，ＭＣ６０は，目詰まり表示手段６３を消灯すると共に，入力手段６４であるスイッチをＯＦＦ状態に復帰し，強制再生を終了して通常運転に復帰する。

１ エンジン駆動型圧縮機
１０ 圧縮機本体
１１ 吸入口
１２ 吸入弁
２０ エンジン
２１ 排気路（排気管）
２２ 燃料噴射装置
２３ 回転速度検出手段
２４ 吐出圧力検出手段
３０ 容量制御手段
３１ 制御流路
３２ 圧力調整弁
４０ 速度制御手段
４２ 制御圧力検出手段
５０ 排気ガス後処理装置（ＤＰＦ）
６０ メインコントローラ（ＭＣ）
６１ 速度制御部
６２ 強制再生制御部
６３ 目詰まり表示手段
６４ 入力手段
７０ 低負荷化手段
７１ 放気流路
７２ 放気弁
７３ 閉弁保持回路
８０ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
８１ 通常運転制御手段
８２ 強制再生運転制御手段
８３ 堆積状態判定手段
８４ 待機運転制御手段
９１ レシーバタンク
９２ 給油回路
９３ セパレータ
９４ サービスバルブ
９５ 逆止弁
９６ 消費流路
９７ 吐出流路
９８ 吸入流路
Ｐｓ１，Ｐｓ２ 圧力検出手段
Ｔｓ１，Ｔｓ２ 温度検出手段

Claims (13)

1. 被圧縮流体を吸入して圧縮する圧縮機本体と，前記圧縮機本体を駆動するエンジンと，前記圧縮機本体の吸入口を開閉する吸入弁を備え，前記圧縮機本体の吐出側圧力の変化に応じて，前記吸入弁を開閉する容量制御を行う容量制御手段と，前記エンジンの回転速度制御を行う速度制御手段を備えたエンジン駆動型圧縮機において，
   排気ガス中の粒子状物質を捕集する濾材と酸化触媒を備えた排気ガス後処理装置を前記エンジンの排気路中に設け，
   前記排気ガス後処理装置に設けた濾材に堆積した粒子状物質の量が所定の強制再生開始量以上となり，且つ，強制再生の開始指令が入力されたとき，
   前記容量制御手段による容量制御を無効化して，前記吸入弁を閉じると共に前記圧縮機本体の吐出側を大気開放して，前記圧縮機本体を低負荷状態と成すと共に，
   前記エンジンを，所定の再生回転速度とし，且つ，排気ガス温度を上昇させる所定の運転状態と成す，強制再生モードによる運転に切り換えることにより，
   前記排気ガス後処理装置内の温度を，前記酸化触媒の活性温度以上の温度で，且つ，前記粒子状物質の自己燃焼温度未満の温度に上昇させて前記排気ガス後処理装置の前記濾材に堆積した粒子状物質を強制的に燃焼させる，強制再生処理を行うことを特徴とするエンジン駆動型圧縮機における排気ガス後処理装置の再生方法。
2. 前記排気ガス後処理装置に設けた濾材に堆積した粒子状物質の量が所定の強制再生開始量以上となったとき，
   前記速度制御手段による回転速度制御を無効化し，前記エンジンを，所定の無負荷運転速度で運転する待機運転モードに移行して，前記強制再生の開始指令の入力を待機する前処理を設けると共に，
   前記待機運転モードでの運転時おいて，前記強制再生の開始指令が入力されたとき，
   前記容量制御を無効化して，前記圧縮機本体を前記低負荷状態と成すと共に，
   前記エンジンの運転状態を，前記待機運転モードから，前記強制再生モードに切り換えて，前記強制再生処理を行うことを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動型圧縮機における排気ガス後処理装置の再生方法。
3. 前記強制再生処理を，所定時間が経過し，且つ，前記濾材に堆積した粒子状物質の量が所定の強制再生終了量未満となる迄，継続して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型圧縮機における排気ガス処理装置の再生方法。
4. 前記強制再生モードにおけるエンジンの運転制御が，燃料の追加噴射を伴うことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のエンジン駆動型圧縮機における排気ガス後処理装置の再生方法。
5. 前記強制再生モードへのエンジンの運転状態の切り替えを，前記圧縮機本体を前記低負荷状態とした後に行うことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のエンジン駆動型圧縮機における排気ガス後処理装置の再生方法。
6. 前記強制再生モードへのエンジンの運転状態の切り替えを，前記圧縮機本体の吐出側圧力が所定の下限圧力以下に低下した後に行うことを特徴とする請求項５記載のエンジン駆動型圧縮機における排気ガス後処理装置の再生方法。
7. 被圧縮流体を吸入して圧縮する圧縮機本体と，前記圧縮機本体を駆動するエンジンと，前記圧縮機本体の吸入口を開閉する吸入弁を備え，前記圧縮機本体の吐出側圧力の変化に応じて，前記吸入弁を開閉する容量制御を行う容量制御手段と，前記エンジンの回転速度制御を行う速度制御手段を備えたエンジン駆動型圧縮機において，
   前記エンジンの排気路中に設けられ，排気ガス中の粒子状物質を捕集する排気ガス後処理装置と，
   前記排気ガス後処理装置の強制再生処理の開始指令を入力するための入力手段と，
   前記入力手段による開始指令の入力により切替信号を出力する強制再生制御部と，
   前記強制再生制御部からの切替信号を受信して，前記容量制御手段による容量制御を無効化して，前記吸入弁を閉じると共に前記圧縮機本体の吐出側を大気開放して，前記圧縮機本体を低負荷状態と成す，低負荷化手段と，
   前記強制再生制御部からの切替信号を受信して，前記エンジンを，所定の再生回転速度とし，且つ，排気ガス温度を上昇させる所定の運転状態と成す，強制再生モードによる運転に移行する強制再生運転制御手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動型圧縮機。
8. 前記排気ガス後処理装置内に設けた濾材の前後における圧力を検出する圧力検出手段と，
   前記圧力検出手段の検出信号を受信して前記濾材に対する粒子状物質の堆積量を算出し，算出された粒子状物質の堆積量を，予め設定された基準値と比較して濾材に対する粒子状物質の堆積状態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，強制再生を行うべき堆積量として予め設定された所定の強制再生開始量以上の粒子状物質が堆積していることを判定したとき，前記速度制御手段による回転速度制御を無効化し，前記エンジンを，所定の無負荷運転速度で運転する待機運転モードに移行して，前記入力手段による開始指令の入力を待機する待機運転制御手段を設けたことを特徴とする請求項７記載のエンジン駆動型圧縮機。
9. 前記堆積状態判定手段が，前記強制再生開始量以上の粒子状物質が堆積したことを判定したとき，濾材が目詰まり状態にあることを表示する目詰まり表示手段を設けたことを特徴とする請求項８記載のエンジン駆動型圧縮機。
10. 前記入力手段による開始指令の入力後の経過時間をカウントするタイマを設け，
    前記タイマが所定時間カウントし，且つ，前記堆積状態判定手段が前記濾材に堆積した粒子状物質の量が所定の強制再生終了量未満となったことを判定したとき，
    前記強制再生制御部が前記低負荷化手段による吸入弁の制御と圧縮機本体の吐出側の大気開放を終了させて，前記容量制御手段による容量制御を有効と成すと共に，
    前記強制再生運転制御手段が，強制再生モードでのエンジンの運転を終了して，前記速度制御手段による速度制御に復帰させることを特徴とする請求項８又は９記載のエンジン駆動型圧縮機。
11. 前記強制再生運転制御手段が，前記強制再生モードにおいて，燃料の追加噴射を行うことを特徴とする請求項７〜１０いずれか１項記載のエンジン駆動型圧縮機。
12. 前記強制再生運転制御手段が，前記低負荷化手段により圧縮機本体が低負荷状態とされた後に，前記エンジンを前記強制再生モードによる運転に移行することを特徴とする請求項７〜１１いずれか１項記載のエンジン駆動型圧縮機。
13. 前記圧縮機本体の吐出側圧力を検出する吐出圧力検出手段を設け，
    前記強制再生運転制御手段が，前記吐出圧力検出手段により前記圧縮機本体の吐出側圧力が所定の下限圧力となったときに前記エンジンの運転状態を前記強制再生モードに移行することを特徴とする請求項１２記載のエンジン駆動型圧縮機。

Images